JPH0899737A - 可撓性無端継目ベルト - Google Patents

可撓性無端継目ベルト

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JPH0899737A
JPH0899737A JP7212010A JP21201095A JPH0899737A JP H0899737 A JPH0899737 A JP H0899737A JP 7212010 A JP7212010 A JP 7212010A JP 21201095 A JP21201095 A JP 21201095A JP H0899737 A JPH0899737 A JP H0899737A
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belt
strip
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エル．スクリューター，ジュニア エドワード
Laurence J Lynd
ジェイ．リンド ローレンス
Lucille M Sharf
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 継目無しベルトと性能が実質的に同等であ
り、機械的に区別できない継目を有する継目ベルトを提
供する。 【解決手段】 ノードのパズルカットパターンの複数の
相互噛み合い要素を有するベルト材料の２つの端部は接
合して形成される。端部の分離を防止するために嵌合関
係にあり、物理的に接合されて継目11を形成するノード
は、可撓性継目ベルト10が実質的に均一な厚さの無端ベ
ルトとして本質的に機能できるようにする継目は、相互
噛み合い要素の間に少なくとも部分的に継目増強材料で
充填された溝を有する。該増強材料はベルトを製造する
材料と化学的及び物理的に適合性がありベルト材料と結
合される。この強化結合は、継目の少なくとも一方の側
に配置され継目を実質的に覆う、適合性のある材料のス
トリップ（細片）36に、熱／圧力を付与することにより
形成された。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベルトの継目部と
ベルトの隣接部との間に厚さの違いが実質的に存在しな
い改良された継目品質及び平滑度を有し、ベルト材料と
化学的且つ物理的に適合する材料でベルトの相互かみ合
い要素（mutually mating element ）間の隙間に形成さ
れた強度を増大させる結合を有する可撓性無端継目ベル
ト（endless flexible seamed belt）に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまでに成された最も重要な発明は、
恐らく車輪の発明であろう。それとほぼ同等の重要性を
有する後続の発明の１つは、多分ベルトに関するもので
あろう。ベルトは、始めは、ウェブ材料の２つの端部を
取り、縫い合せ、ワイヤ止め、ステープル止め、接着剤
接合等の種々の技法でそれらを互いに固定して製造され
た。このように接合された又は継ぎ合わされたベルト
は、のこ刃等の装置を駆動（ implement )するためにモ
ータ等の動力源から回転運動を伝達するような多くの応
用には適しているが、今日の一般的な実施に際してのよ
り高度なベルトテクノロジーの応用の多くにおいては満
足すべきものではない。現在のテクノロジーでは、ベル
トの多くの応用は、更により高精度の品質及び効用を必
要とする。特に、受光体（例えば、感光体）、中間シー
ト及び／又は画像移動装置（image transport devic
e）、溶融部材（fusing member ）又は転写定着装置（t
ransfix device ）として使用するための静電写真（ele
ctrostatographic ）及び電子写真（electrographic）
画像形成装置及びプロセス等におけるような特別の応用
では、ベルトの実行する動作又はベルト上で実行される
動作を物理的(mechanically)に妨げるようなベルト継目
が無い継目無しベルトを提供することが理想的である。
これは理想的ではあるが、継目無しベルトの製造はかな
り高精度で高価な製造プロセスを必要とし、特に、大型
ベルトでは製造プロセスは更に高精度、困難、且つはる
かに高価である。その結果として、これらのプロセスで
使用可能な継目ベルトを提供するための種々の試みが行
われてきた。継目ベルトを製造するための以前の試み
は、ベルトに大きく依存しており、その場合、ベルト材
料の２つの端部が継目を形成するために被せられる又は
重ね合せられ、あるいは互いに突き合せられ、熱によっ
て、もしくは接着剤の使用又は超音波溶接等の他の接着
手段によって物理的(mechanically)に固定されていた。
【０００３】典型的な突合せ技法に従って形成されたベ
ルトは多くの目的を満足させるが、ベルト材料の２つの
端部を単に突き合わせただけで形成される接触面積が狭
いため、結合、強度及び可撓性が制限される。更に、突
合せ又は重ね合せ技法に従って形成されたベルトはベル
ト表面に隆起（bump）又は他の不連続性を与え、これに
よりベルトの隣接部の間にベルトの厚さに応じて０．０
１０インチ（０．０２５４ｃｍ）又はそれ以上の高さの
差がもたらされ、多くの応用で性能障害（performance
failure ）が起こる。例えば、最も厳しい問題の１つ
は、トナー画像の転写後に画像形成ベルトの残余トナー
をクリーニングすることに関係する。ベルトとクリーニ
ングブレードとの緊密な接触が必要とされる。ベルトに
隆起、クラック又は他の不連続があるとブレードの密着
（ tuck ) が妨害され、トナーはブレードの下を通過
し、クリーニングされなくなる。更に、高さに差のある
継目がクリーニングブレードで繰返し衝突されると、未
転写の残余トナーが継目の不規則表面に捕獲される場合
がある。更に、この衝突動作を繰返し受ける受光体は、
継目がクリーニングブレードによって常時摩滅を受ける
ときに、継目が剥がれやすい。その結果、ブレードのク
リーニング寿命及び受光体の全寿命はいずれも大幅に短
くなり、コピー品質も低下する。その上、このような継
目高さの不規則性はゼログラフィック現像に振動ノイズ
を与える。振動ノイズはベルト上のトナー画像を乱し、
解像度及びトナー画像の最終コピーシートへの転写の質
を低下させる。このことは、受光体ベルト上に液体又は
乾式現像剤の多色層の付与（続いて、最終コピーシート
へ転写される）を必要とする応用では特によく起こるこ
とである。これらの応用では、継目と継ぎ合されていな
い隣接部との間に０．００１インチ（０．００２５４ｃ
ｍ）より少ない継目高さの差異を与えることが望まれ
る。更に、ベルト厚さに不連続性が存在すると、撓み寿
命（flex life ）及びベルト強度の持続性が低下する。
ベルト強度の持続性は、長期使用のためには、継ぎ合さ
れていない母体材料の８０〜９０％であるのが望まし
い。更に、このようなベルトの不連続性又は隆起は、並
進振動 ( translating vibrations ) の結果、現像中の
不正確な画像の位置合わせ、不正確なベルトトラッキン
グ及び運転品質 ( motion quality ) の総合的な悪化を
もたらす。
【０００４】上記記載された無端パズルカット継目ベル
トは多くの応用において十分に機能するが、継目でのベ
ルト端部のより強固な接合が所望される更なる応用が存
在する。本発明はこの目的に関するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主要
な目的は、継目無しベルトと性能が実質的に同等であ
り、機械的に区別できない(mecanically invisible) 継
目を有する継目ベルトを提供することである。
【０００６】本発明の更なる目的は、性能障害、即ち並
進振動 ( translating vibrations) によるクリーニン
グブレード性能、画像位置合わせ、ベルトトラッキング
又は運転品質の低下、をもたらす隆起又は高さの差が、
継目部と継目の両側の継ぎ合わされていない部分との間
に実質的に存在しない無端継目ベルトを提供することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の主要な態様によ
ると、ノードのパズルカットパターンの複数の相互かみ
合い要素を有するベルト材料の２つの端部を接合して形
成される可撓性継目ベルトを提供することによって上記
目的は達成される。端部の分離を防止するために嵌合関
係の平面であり、物理的に(mechanically)接合されて継
目を形成するノードは、可撓性継目ベルトが実質的に均
一な厚さを有する無端ベルトとして本質的に機能できる
ようにする。ここで、継目は、相互かみ合い要素の間に
少なくとも部分的に継目補強材料で充填された溝（ker
f）又は隙間を有する。継目補強材料は、ベルトを製造
する材料と化学的及び物理的に適合性があり、ベルト材
料と結合される。この強化結合は、継目の少なくとも一
方の側に配置され継目を実質的に覆う、適合性のある材
料のストリップ（細片）又はこの適合性のある材料のコ
ーティングを有する基体(substrate) に、熱及び圧力の
少なくとも一方を付与することにより形成された。接着
の形成後、基体を取り除いてもよい。
【０００８】本発明の更なる態様では、適合性のある材
料のストリップは継目の両側に存在し、補強材料はベル
トが製造される材料と同一であっても、異なってもよ
い。
【０００９】本発明の更なる態様では、ベルト材料は加
熱により軟化し、適合性のある材料のストリップは、加
熱により溶融されて相互かみ合い要素の間の隙間を充填
するのに十分な量で存在する。
【００１０】本発明の更なる態様では、適合性のある
( compatible ) 材料のストリップの溶融時の体積は、
相互かみ合い要素間の隙間を充填するのに十分である。
【００１１】本発明の更なる主要な態様は、補強材料と
隣接して嵌合するかみ合いベルト要素との間の継目に実
質的に厚みの差が存在しないことである。
【００１２】本発明の更なる態様は、パズルカットパタ
ーンの対向表面が互いに十分完全に物理的に結合され
て、可撓性継目ベルトが無端ベルトとして本質的に機能
できるようになることである。
【００１３】
【発明の実施の形態及び実施例】図面を連続して参照
し、更に以下の説明を参照して、本発明は更に詳細に説
明される。本発明に従って形成される継目は、ベルト材
料端部の間の幾何学的関係により互いに保持されて強
度、たわみ性及び機械寿命が向上されている。ベルト材
料端部はパズルカットにより互いに固定される。これ
は、継目の相互かみ合い要素の間の溝又は隙間を少なく
とも部分的に充填する化学的及び物理的に適合性のある
継目補強材料と一緒に、２つの端部が通常のパズルのよ
うに互いに嵌まり合うことを意味する。継目は、少なく
とも実質的に継目を覆う適合材料のストリップに熱及び
／又は圧力を加えることにより形成された。これは、ベ
ルトの継目と残りの部分との間に厚みの差が実質的に存
在しない改良された継目品質及び平滑度を提供する。こ
れにより、上記のように、画像形成位置合わせ及び制御
が向上される。更に、高さの差が小さいほど、ベルトは
速く移動できることに注意すべきである。図１を参照し
て、ベルト１０が水平であろうと垂直であろうと、平坦
な面に置かれる場合に、継目１１の物理的な嵌合関係が
２次元面に存在することに留意すべきである。図１にお
いて継目はベルトの２つの平行な側面に直交しているこ
とが示されているが、理解されるように、この平行な側
面に関して角度がつけられる、即ち斜めにされてもよ
い。これにより、システム内で発生するノイズはより均
一に分散され、各かみ合い要素又はノード上にかかる力
を減少させることが可能である。継目部と隣接する継ぎ
合わされていない部分との間の継目高さの差が約０．０
０１インチ（約０．００２５４ｃｍ）よりも小さいこ
と、撓み寿命（flex life ）及びベルト強度の持続性が
ベルト材料の８０〜９０％であること、及び継目を損傷
せずに少なくとも５００，０００サイクルが可能な継目
の結合強度及び可撓性があることが所望される。特定の
用途において、このことは、２００万枚の印刷をするベ
ルトの寿命を提供する。
【００１４】可撓性無端継目ベルトは、任意の適切な材
料で製造することができる。典型的な材料には、米国特
許第４、２６５、９９０号に記載されるような多層化で
きる受光体材料や、種々の熱可塑性及び熱硬化性ベルト
材料が含まれる。あらゆる適切なベルト材料を使用する
ことができ、典型的な材料には、ポリエステル類、ポリ
ウレタン類、ポリイミド類、ポリ塩化ビニル、ポリエチ
レンやポリプロピレン等のポリオレフィン類、及びナイ
ロン等のポリアミド類、ポリカーボネート類、アクリル
樹脂類 ( acrylics ) が含まれる。更に、シリコーン、
デュポン社のヴァイトン（Viton ）等のフルオロカーボ
ン類、ＥＰＤＭ及びニトリル類等のエラストマー材料も
含まれる。一定の目的のためには、金属の布及び紙でさ
えも使用することもできる。ベルト材料は、引張強さ、
ヤング率（典型的には１×１０3乃至１×１０6 ）、電
導度（典型的には１０8 乃至１０11オーム・cm）体積抵
抗率、熱伝導率、安定度、撓み強度等（また、ある応用
では、転写定着 ( transfix ) 、高温にさらせることが
できること等）、特定の用途に対して適切な物理特性を
有するように選択される。ベルト材料のその他の重要な
特性には、その用途により、表面エネルギ（例えば、ト
ナーを良好に離すためには低いことが所望される）、光
沢、誘電率及び強度が含まれる。
【００１５】パズルカットパターンは、ダイカッティン
グや、許容時間内に所望のカットを提供する十分な幅及
び強度のビームを発生するＣ０2 レーザ又はエキシマレ
ーザ等の市販のレーザを用いるレーザカッティング等の
従来の成型技法に従って形成することができる。レーザ
ビームによるカッティングに続いて、必要ならば、空
気、超音波又はブラッシングによってバリとりが行なわ
れ、クリーニングされる。２つの端部を接合して形成さ
れるパズルカットパターンに加えて、パズルカットパタ
ーンは、間にベルト材料を入れて形状を打ち抜く雄及び
雌型パンチにより、各端部に形成されることもできる。
あるいは、材料上を転がる車輪上のパターンであっても
よい。
【００１６】図面からわかるように、パズルカットパタ
ーンは事実上、図２に示されるように雄型１３及び雌型
１５の嵌合部の同一のポスト又はネック１４及びヘッド
又はノード１６パターンや、図３に示されるように雄部
１８及び１９と雌部２１及び２３を有するマッシュルー
ムのような形状のパターンや、図４に示される雄部３０
及び雌部３２を有するばち形パターン等のノードパター
ンを含む任意の形態を取ることができる。図５に示され
るパズルカットパターンは、嵌合歯２４の付いた複数の
雄型フィンガ２２と、組み合わされたときに歯２４と嵌
合するための凹部２８を持った複数の雌型フィンガ２６
と、を有する。嵌合要素間の応力集中を減少し、図１の
ロール１２等の湾曲部材の回りを移動する際に完全に分
離するのを防止するために、嵌合要素が全て湾曲かみ合
い要素を有することが重要である。湾曲かみ合い要素を
有する場合の応力集中は、四角い角を持つものよりも低
いことがわかっている。四角い角を持つ場合、応力は均
一に分散されるのではなく集中し、更には故障の可能性
につながる。
【００１７】物理的な結合、強度及び結合の可撓性は少
なくとも５０００００サイクルのベルト循環を支持でき
なければならず、継目部と継目の両脇の継ぎ合わされて
いない部分との間の高さの差は約０．００１（約０．０
０２５４ｃｍ）インチであり、継目はベルト母体材料の
強度の少なくとも８０％、好ましくは９０％の引張強さ
を有する。
【００１８】以下は、継目の物理的な完全性（一体性）
(mechanical integrity)に必要とされる種々のベルト及
び材料パラメータ間の相互関係についての議論である。
【００１９】継目の物理的完全性は、多数の形状につい
て、特に円の部分を形成し反対側のネックによって相互
に接続するノードを含む好ましい形状について、調査及
び分析された。負荷条件下での歪みを決定するために、
このようなノードはそれぞれ、ノードを基部へ接続する
ネックの最も狭い部分に固定された梁とみなされ、各歯
（ノード及びネック）の歪みは梁に関する負荷の方向に
よって計算される。継目が負荷下でばらばらにならない
ことを保証するために、負荷が梁に垂直の最悪条件下の
場合の各歯の最大歪みは、ベルト自身の厚さを越えては
ならない。明らかに、歯の歪みがベルトの厚さを越える
と、継目はバラバらになるであろう。上述の簡単な分析
において、ベルトが負荷下でばらばらにならないよう
に、形状を代表する材料パラメータＭと幾何学的パラメ
ータＧとを結び付ける主な関係は次の通りである。
【００２０】
【数１】
【００２１】この関係において、Ｍは次式で与えられる
無次元量である。
【００２２】
【数２】
【００２３】またＧは次の比を示す。
【００２４】
【数３】
【００２５】ここで、Ｎはベルト上に作用する単位幅当
たりの全負荷（即ち、ポンド／インチ) 、Ｅはベルト材
料の弾性率、ｔはベルトの厚さ、Ｒは継目を形成する円
形ノードの半径、ｗは２つの隣接ノード間の１つの全周
期の波長である。式（１）は材料パラメータＭと幾何学
的パラメータＧの間の１対１の関係である。従って、そ
のうちの１つが与えられれば、もう１つのパラメータが
わかる。更に、これら２つのパラメータの無次元の性質
のため、Ｍ及びＧの特定の値の対に含まれる変数の組合
せは無限数存在するという事実によって、式（１）を満
たす各値の対で多数の形状が具体化される。ノードの幾
何学の検査によって、構造は、肩、即ち継目を支持する
隣接歯間に干渉が存在する部分と、負荷下での強度を示
す各歯のネックと、の２つの主要な特徴により特徴付け
られることが示される。肩のサイズは、強度を弱めるほ
どネックを小さくせずに継目の物理的完全性を保証する
のに十分でなければならない。この点では、図６
（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に注目する。これら
の図で視覚的に観察できるのは、図６（Ａ）のネックの
サイズは非常に小さく、図６（Ｃ）の肩のサイズは十分
な干渉接触を提供しないが、図６（Ｂ）の幾何学は最適
に見えることである。以下の表１及び２は確認されたベ
ルト特性について種々のパラータを示す。全てのサンプ
ルは上記のように機能するだろうが、Ｇの値は０．６が
良好な妥協値である。もちろんサンプルの多くは、製造
の容易さ、コスト、応力許容差等の因子に関して実行す
るのは実際的でない。式（３）によって、Ｇは１／２と
１の間を変動できるだけであり、最初の値は肩がゼロの
場合に関連し、二番目の値は歯のネックがゼロで、ノー
ドが強度を持たない場合に関係することがわかる。Ｍ又
はＧのいずれかがわかると、上記の式及び他の標準的な
幾何学的関係の助けを借りて、完全な形状が確定され
る。実際のベルトでの測定は大体において上記解析を確
認した。解決の方法論を説明するために、ヤング率Ｅ＝
５×１０5 psi 及び厚さｔ＝０．００４インチ（約０．
０１０１６ｃｍ）のベルト材料がＮ＝２．０ポンド／イ
ンチ（ベルト幅）の引張りを受けると仮定する。Ｈは継
目の一方の側の１つのノードと継目の他方の側のノード
との中心間の垂直な高さである。継目がばらばらになら
ないような解決の可能性は以下の表１及び２で与えられ
る。継目の完全性とノード強度との間の妥協値として値
Ｇ＝０．６が選択される場合、次のことがわかる。
【００２６】 ノード直径 Ｄ＝０．４４８ｍｍ 周期 ｗ＝０．７４７ｍｍ ネック幅 ｇ＝０．２９９ｍｍ ノード高さ Ｈ＝０．６９６９６
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】ベルトの中断 ( time out ) 又は非機能的
領域を最小限にするために、継目の幅はできるだけ狭く
するのが望ましい。更に、これにより、継目は、トナー
又は現像剤画像の形成及び転写等のベルトの機能性に関
係しないように示されることが可能になる。一般的に
は、継目は約１ｍｍ乃至約３ｍｍの幅である。
【００３０】図２に示される実施例を参照すると、継目
は、典型的には、ロール直径、材料弾性率又は他のパラ
メータに応じて長さ１６乃至１８インチ（４０．６４乃
至４５．７２ｃｍ）のベルトでおよそ１インチ（２．５
４ｃｍ）の幅を有する。また、ポスト及びヘッドパター
ンは雄／雌型のパンチカットから形成され、各端部は別
々に切断され順次接合されて、手動で継目上を回転され
る壁紙縫合機として使用されるのと同様のローラで継目
を形成し、パズルカットパターンの嵌合特性を完成させ
る。
【００３１】ベルト材料の２つの端部は互いに嵌合関係
に物理的に配置されることにより接合される。これは、
圧力をかけて嵌合要素を適切に配置する又はかみ合わせ
ることを必要とする。
【００３２】更に、先に説明したように、可撓性無端継
目ベルトは、パズルカットパターンの複数の相互かみ合
い要素により嵌合関係に接合されて、継目を形成する。
継目は、ベルトを製造する材料と化学的及び物理的に適
合し、ベルト材料と結合される継目補強材料で少なくと
も部分的に充填される相互かみ合い要素の間に溝又は隙
間を有する。この結合は、適合材料のストリップに熱及
び／又は圧力を加えることにより形成され、該ストリッ
プは、少なくとも実質的に継目を覆って少なくとも継目
の一方に配されても、又は継目の両側に配されてもよ
い。補強材料は、ベルトが製造された材料と同一でも又
は異なってもよく、先に論じられた材料から選択するこ
とができ、ベルト材料と化学的及び／又は物理的に結合
することができる。典型的な材料はポリカーボネートと
することができ、これは、カーボン繊維で充填されても
されなくてもよく、材料のしわを抑える。継目上のスト
リップとして、又は結合が形成された後に取り除かれる
基体のコーティングとして、補強材料を適用してもよ
い。典型的なこのような基体には市販されているポリイ
ミド類やマイラー(Mylar) のようなポリエステル類が含
まれる。
【００３３】相互かみ合い要素の間の隙間を充填するた
めに、継目補強ストリップ中にこの適合する材料を溶融
することは可能であるが、必ずしもベルト継目材料を溶
融する必要はない。溶融は、ベルト継目材料と補強材料
との間の接着を最大化するという効果を有し、特にその
両方の材料がポリカーボネートである場合に特定の用途
を有する。一方、他の用途において、例えば、ベルト材
料がマイラーのようなポリエステルであり、継目補強材
料がポリエステルのストリップ等である場合、ベルト材
料を軟化させることだけが必要とされることがある。典
型的には、継目補強材料として用いられ得る材料は、ベ
ルト自体の製造にも用いられ得る材料である。ストリッ
プが継目の少なくとも一方の側に継目を覆って配される
と、熱及び／又は圧力を適合材料のストリップに加える
ことにより継目補強材料とベルト材料の間の化学的及び
／又は物理的結合を形成することができる。特定の用途
では、インパルス溶接(impulse welding) を用いること
ができる。このインパルス溶接において、溝を充填して
ベルト材料との接着結合を形成するために、熱及び圧力
をストリップに同時に加えて、ベルト材料を少なくとも
軟化させ、補強材料１７（図１１参照）を溶融させる。
この点に関して、加えられる熱は、継目を形成すると共
に継目を溶融又は分解させることにより継目を破壊する
熱を越えないことが重要である。その他の熱源には、従
来の加熱ロール、簡便な加熱アイロン、熱と圧力の組み
合わせを提供する超音波溶接又は２つのロールの加熱ニ
ップが含まれる。
【００３４】継目補強材料のストリップの大きさ（サイ
ズ）は、継目よりも狭くなく、少なくとも継目と同じ幅
であり、パズルカット継目部材の二つの側面の間の溝空
間を充填する量の接着剤を与える厚みを有する。この点
では、先ずベルト材料の継目及び補強材料に熱を加え
て、次に圧力を加えることは可能であるが、パズルカッ
ト継目部材の２つの側面の間の空間に軟化した補強材料
を押入するために以前として軟化条件下にあることにも
留意するべきである。加えられた圧力は、溝を充填し、
結合された接合部の厚さを最小限にするのに十分でなけ
ればならない。このプロセスは、明らかにベルト継目材
料と継目補強材料との間の物理的結合を与えるものであ
るが、化学的な結合を与えるものであってもよい。この
典型的な例は、ベルト材料がポリイミドであり、且つ継
目補強材料がポリイミドのストリップの場合である。
【００３５】以下の例は、本発明の実施に従って複数の
パズルカット継目を有する継目ベルトの組み立て及び試
験を説明する。
【００３６】例Ｉ ダイカッタを用いて、１インチ（２．５４ｃｍ）幅のポ
リイミド材料を機械的に切断し、約０．５ｍｍのノード
半径及び約０．７０ｍｍの中心間の間隔を提供した。次
に、１インチ（２．５４ｃｍ）幅ポリイミド材料片の両
端部を嵌合させ、ローラで転がして継目を平坦にした。
熱可塑性ポリアミドウェブ材料をインパルス溶接機（ヴ
ァートロッド社(Vertrod Corp.) のモデルＮｏ．２４Ｈ
／ＨＴ１／４）の下顎 ( lower jaw )に配置した。既に
接合された継目をウェビング材料上の中央に置き、ポリ
アミドウェブ材料を継目領域内へ溶融させるために、約
２０秒間、約３５０°Ｆ（約１７６．７℃）で加熱する
と共に、軽く圧力をかけた。２ポンド（０．９０８ｋ
ｇ）の負荷を用いて、１インチ×１２インチ（２．５４
ｃｍ×３０．４８ｃｍ）の長さのベルト上で、２５ｍｍ
ドラムローラの回りを毎秒１７インチ（４３．１８ｃ
ｍ）のプロセス速度で、サンプルを撓み試験機で試験し
た。４つのサンプルの試験結果は、それぞれが５００，
０００サイクルを越えて、４つの平均は９００，０００
サイクルを上回った。
【００３７】例ＩＩ パズルカット継目の頂部部分に配置された継目領域を覆
うのに十分な大きさのポリカーボネートのストリップと
接合される同様のパズルカットを有するポリビニルフル
オライド（テッドラー(Tedlar)）でラミネートされたポ
リカーボネート継目ベルトを製造する際に、例Ｉと同様
の手順が取られた。接合部は真空により定位置に保持さ
れ、２５０°Ｆ（約１２１．１℃）の温度及び５０ｐｓ
ｉの圧力を約０．１秒間提供するインパルス溶接機によ
り溶接された。デュアル電気素子／頂部及び底部顎を通
して、熱及び圧力を加え、ポリカーボネートストリップ
をポリカーボネート基体中へ流し込んだ。
【００３８】例ＩＩＩ 米国特許第４、２６５、９９０号に記載されるような多
層受光体ベルトをパズルカット接合部にカットして、継
目領域を覆うのに十分な大きさのマイラー受光体基体の
ストリップをパズルカット継目の頂部部分に配置した。
接合部は真空により定位置に保持され、２５０°Ｆ（約
１２１．１℃）で５０ｐｓｉの十分な温度及び圧力を提
供するインパルス溶接機により溶接されて、マイラーを
パズルカット継目に流仕入れた。
【００３９】
【発明の効果】
【００４０】本発明に従う継目ベルトは、溶媒を必要と
しない環境的に容認できる方法で製造できる。継目補強
材料の厚みは、コーティングされるストリップ又は基体
の厚みを制御することにより制御され得る。
【００４１】従って、本発明によると、機械的に区別で
きず、実質的に継目無しベルトと性能が等しい可撓性無
端継目ベルトが形成される。継目補強材料は、溝に加え
られてもよいし、又はそれは好適な基体上のコーティン
グでもよく、熱が加えられると溶融して溝中へ流れ込
む。表面及び取り除かれる基体を平滑にするために圧力
を加えてもよい。更に、継目ベルトは２つの端部を接合
することにより作らされ、各端部はパズルカットパター
ンの複数の相互かみ合い要素を有して製造される。パズ
ルカットパターンは、端部の分離を防止するために少な
くとも１つの平面で嵌合関係にある。組み立てプロセス
はかみ合い要素の正確な配置を可能にし、これにより、
単に２片を互いにかみ合わせて、強化材で溝を充填する
だけで容易に組み立てができる。更に、主な利点は、継
目の隣接部の間に、継目を重ね合せる又は突合せて製造
された継目ベルトに関連して上述した困難をもたらす高
さの差が存在しないことである。継目を重ね合せる又は
突合せて製造された継目ベルトの場合には、高さの差が
存在する又は不十分な接着が存在し、これにより、ゼロ
グラフィック現像及び転写、並びに受光体材料（トナー
はそこから転写される）からの残存トナーの効果のない
クリーニング、ベルトトラッキング及び他の特徴に影響
を与える振動ノイズが起こる。更に、本発明に従って形
成された継目は、優れた強度、可撓性、より長い機械寿
命を提供し、また物理的に十分完全な結合を有し、可撓
性継目ベルトが継目が無端ベルトとして本質的に機能で
きるようになることが確信される。
【００４２】上記発明は特定の実施例を参照して記載さ
れたが、それに限定されることを意図されたものではな
く、当業者は、特許請求の範囲の精神及び範囲内で変形
及び修正が可能であることを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】継目無しベルトと実質的に同等の性能で機械的
に区別できない継目を提供する本発明に従って形成され
た可撓性パズルカット継目ベルトの等角図である。
【図２】ポスト部１４とそれより大きいヘッド部１６と
を有する嵌合要素を提供するためにベルト材料の両方の
接合端部に用いられるパズルカットパターンの拡大図で
ある。
【図３】湾曲かみ合い要素を有する雄型１８、１９及び
雌型２１、２３の嵌合部が、接合されるベルト材料の２
つの端部に使用される別の形状の図である。
【図４】嵌合要素３０、３２が、湾曲かみ合い要素を有
するばち形パターンを形成する更に別の実施例である。
【図５】両端部のパズルカットパターンの間の嵌合関係
が複数のフィンガ接合部２２、２６から形成される更に
別の実施例である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、上で議論された
パズルカット形状の３つの図である。
【図７】例えば２つの別の材料片からそれぞれ精密にダ
イカット又はレーザカットされた嵌合要素間の小さな溝
又は空間２０を実質的に示すもので、スケール表示を大
幅に拡大した図である。ここで１つの要素のカッティン
グが要素間の溝又は空間を埋め合わせられている。
【図８】材料のストリップに熱及び／又は圧力を加えて
相互かみ合わせ継目要素の間の隙間を少なくとも部分的
に充填する前の、継目の一方の継目１１の上にベルト適
合材料のストリップ３６を有するベルト継目を表す。
【図９】適合材料のストリップ３６がベルト継目１１の
両側に配置される図６に示されたものと同様の図を示
す。
【図１０】ベルト適合材料のストリップに熱及び／又は
圧力が加えられて、ストリップ材料が少なくとも部分的
に相互かみ合い継目要素の間の隙間を充填することがで
きた後のベルト継目１１を表す。
【図１１】斜線により表されるベルト適合材料１７で充
填された隙間２０を有するベルト継目１１の拡大図であ
る。
【符号の説明】
１０ ベルト １１ 継目 １２ ロール １３ 雄型嵌合部 １４ ポスト又はネック １５ 雌型嵌合部 １６ ヘッド又はノード １８ 雄部 １９ 雄部 ２０ 隙間又は溝 ２１ 雌部 ２３ 雌部 ２２ 雄型フィンガ ２４ 嵌合歯 ２６ 雌型フィンガ ２８ 凹部 ３０ 雄部 ３２ 雌部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドワード エル．スクリューター，ジュ ニア アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14612 ロチェスター グレンサイド ウェイ 53 (72)発明者 ローレンス ジェイ．リンド アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14502 マセドン ジャコブス ロード 569 (72)発明者 ルシル エム．シャーフ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14534 ピッツフォード イースト ストリート 243

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベルトが製造される材料の２つの端部を
    接合して形成される可撓性の無端継目ベルトであって、 各端部はパズルカットパターンの複数の相互かみ合い要
    素を有し、該要素は端部の分離を防止するために嵌合関
    係にあり、物理的に接合されて継目を形成して、可撓性
    継目ベルトが実質的に均一な厚さを有する無端ベルトと
    して本質的に機能できるようにし、 前記継目は相互かみ合い要素の間に、ベルトが製造され
    る材料と化学的及び物理的に適合する継目補強材料で少
    なくとも部分的に充填された隙間を有し、該補強材料は
    継目上にストリップとして付与されて、該ベルト材料と
    結合され、該結合は少なくとも実質的に継目を覆って、
    継目の少なくとも一方の側に配置される適合材料に熱及
    び圧力の少なくとも一方を加えることにより形成された
    可撓性無端継目ベルト。
  2. 【請求項２】 前記ストリップが適合性のある材料のコ
    ーティングを有する基体を含む請求項１に記載の可撓性
    無端継目ベルト。
  3. 【請求項３】 前記結合が形成された後に基体が取り除
    かれた請求項２に記載の可撓性無端継目ベルト。
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