説明

マスキングテープ、樹脂皮膜の製造方法、及び無端ベルトの製造方法

【課題】製造途中で剥がしたりすることなく塗膜と共に加熱され、支持体や芯体に貼り付くことなく樹脂皮膜が得られるマスキングテープを提供する。当該マスキングテープを利用し、製造工程を簡略化すると共に、加熱後の樹脂皮膜の剥離が容易にできる樹脂皮膜の製造方法、及び無端ベルトの製造方法を提供すること
【解決手段】円筒状芯体20における軸方向の両端部の少なくとも1一方をマスキングテープ10で覆う工程と、円筒状芯体20表面に、樹脂皮膜形成溶液を塗布する工程と、塗布された樹脂皮膜形成溶液の塗膜22を加熱して、樹脂皮膜24を形成する工程と、樹脂皮膜24を円筒状芯体20から剥離して、樹脂皮膜24からなる無端ベルト24Aを得る工程と、を有する無端ベルトの製造方法において、マスキングテープ10として、基材12と加熱により少なくとも一部が消失し当該被粘着物との間に間隙を生じさせる粘着層14と、を有するテープを用いる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マスキングテープ、樹脂皮膜の製造方法、及び無端ベルトの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
画像形成装置において、感光体、帯電体、転写体、及び定着体等の小型/高性能化のために、肉厚が薄いプラスチック製フィルムからなるベルトが用いられる場合がある。その場合、ベルトに継ぎ目(シーム)があると、出力画像に継ぎ目の跡が生じるので、継ぎ目がない無端ベルトが望ましい。材料としては、強度や寸法安定性、耐熱性等の面でポリイミド樹脂やポリアミドイミド樹脂が望ましい。(適宜、ポリイミドはPI、ポリアミドイミドはPAIと略す)
【0003】
PI樹脂で無端ベルトを作製するには、円筒体の内面にPI前駆体溶液を塗布し、回転しながら成膜する遠心成形法や、円筒体内面にPI前駆体溶液を展開する内面塗布法が知られている。
【0004】
他のPI樹脂無端ベルトの製造方法として、芯体の表面に浸漬塗布法によってPI前駆体溶液を塗布して乾燥し、加熱反応させた後、PI樹脂皮膜を芯体から剥離する方法もある。この方法では、塗布による塗膜形成工程から、加熱反応させる皮膜形成工程まで、芯体は一貫して同じものが使用され、載せ換える工数が不要という利点を有している。そして、形成された皮膜を芯体から抜き取って無端ベルトを得るが、芯体上に形成した樹脂皮膜と芯体の隙間に、加圧空気を吹き込むことで、芯体から樹脂皮膜を離型させる。
【0005】
芯体に樹脂皮膜形成溶液を塗布する際、芯体上に直接樹脂皮膜形成溶液の端部が形成されるように塗布すると、加熱後に皮膜端部が芯体に密着して貼り付いてしまい、皮膜の剥離が困難となりやすい。貼り付きを避けるためには、芯体両端にマスキングテープ(粘着テープ)等を貼り付けて、端部に塗布されないようにして、樹脂皮膜形成溶液の溶媒を乾燥させた時点でテープを塗膜ごと剥がす方法がある。
【0006】
この如くマスキングテープ(粘着テープ)は、種々の目的から様々なものが提案されている(特許文献1乃至4)
【特許文献1】特開2002−128510公報
【特許文献2】特開平06−184504公報
【特許文献3】特開2001−042656公報
【特許文献4】特開200−305377公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の課題は、製造途中で剥がしたりすることなく塗膜と共に加熱され、支持体や芯体に貼り付くことなく樹脂皮膜が得られるマスキングテープを提供することである。また、本発明の課題は、当該マスキングテープを利用し、製造工程を簡略化すると共に、加熱後の樹脂皮膜の剥離が容易にできる樹脂皮膜の製造方法、及び無端ベルトの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
【0009】
請求項1に係る発明は、
基材と
前記基材上に設けられ、被粘着物へ粘着する粘着層であって、加熱により少なくとも一部が消失し当該被粘着物との間に間隙を生じさせる粘着層と、
を有することを特徴とするマスキングテープである。
【0010】
請求項2に係る発明は、
前記粘着層における、300℃で30分間の加熱条件での質量減少率が90%以上であることを特徴とする請求項1に記載のマスキングテープである。
【0011】
請求項3に係る発明は、
前記基材における、300℃で30分間の加熱条件での質量減少率が5%以下であることを特徴とする請求項1に記載のマスキングテープである。
請求項4に係る発明は、
基材と
前記基材上に設けられ、被粘着物へ粘着する粘着層と、
を有し、
前記粘着層の300℃で30分間の加熱条件での質量減少率が90%以上であることを特徴とするマスキングテープである。
【0012】
請求項5に係る発明は、
支持体を準備し、当該支持体における塗布領域端部の少なくとも1部を、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のマスキングテープで覆う工程と、
前記支持体上に、樹脂皮膜形成溶液を塗布する工程と、
塗布された樹脂皮膜形成溶液を加熱して、樹脂皮膜を形成する工程と、
前記樹脂皮膜を前記支持体から剥離する工程と、
を有することを特徴とする樹脂皮膜の製造方法である。
【0013】
請求項6に係る発明は、
円筒状芯体を準備し、当該円筒状芯体における軸方向の両端部の少なくとも1一方を、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のマスキングテープで覆う工程と、
前記円筒状芯体表面に、樹脂皮膜形成溶液を塗布する工程と、
塗布された樹脂皮膜形成溶液を加熱して、樹脂皮膜を形成する工程と、
前記樹脂皮膜を前記円筒状芯体から剥離して、前記樹脂皮膜からなる無端ベルトを得る工程と、
を有することを特徴とする無端ベルトの製造方法である。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、製造途中で剥がしたりすることなく塗膜と共に加熱され、支持体や芯体に貼り付くことなく樹脂皮膜が得られるマスキングテープを提供することができる。また、本発明によれば、当該マスキングテープを利用し、製造工程を簡略化すると共に、加熱後の樹脂皮膜の剥離が容易にできる樹脂皮膜の製造方法、及び無端ベルトの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態につき、詳細に説明する。
【0016】
(マスキングテープ)
図1は、実施形態に係るマスキングテープを示す概略断面図である。
実施形態に係るマスキングテープ10は、図1に示すように、基材12と、基材上に設けられた粘着層14と、を有してる。粘着層14は、マスキングテープ10を貼り付ける対象物としての被粘着物(後述する支持体や芯体等)に粘着し、当該マスキングテープ10を固定化する機能を持つ層である。そして、粘着層14は、加熱により少なくとも一部が消失し当該被粘着物との間に間隙を生じさせる層である。
【0017】
実施形態に係るマスキングテープ10は、例えば、樹脂皮膜を形成するための支持体(被粘着物)の塗布領域の端部の少なくとも1部を覆うように貼り付ける。その後、支持体や芯体の塗布領域に、当該マスキングテープ10の少なくとも一部を覆うように樹脂皮膜形成溶液を塗布した後、マスキングテープ10を剥がすことなく、加熱して樹脂皮膜を形成する。この加熱により、マスキングテープ10の粘着層14が少なくとも1部消失することで、マスキングテープ10と支持体や芯体(被粘着物)との間に間隙が生じる。即ち、本実施形態に係るマスキングテープ10は、その粘着層14が加熱により支持体(被粘着物)に固着せず、少なくとも一部を消失してマスキングテープ10と支持体や芯体(被粘着物)との間に間隙を生じさせるものである。このため、製造途中で剥がしたりすることなく樹脂皮膜形成溶液の塗膜と共に加熱され、支持体や芯体に貼り付くことなく樹脂皮膜が得られる。
【0018】
粘着層14は、加熱により少なくとも一部が消失し被粘着物との間に間隙を生じさせる層であるが、具体的には、例えば、300℃で30分間の加熱条件での質量減少率が90%以上(望ましくは95%以上)であることがよい。この質量減少率が、上記範囲であると、所定の加熱により、粘着層14が消失し、マスキングテープ10と被粘着物との間により大きな間隙を生じさせる。
【0019】
ここで、質量減少量は、次のように測定される。試験片は加熱オーブンの中に入る程度の適当な大きさに切断し、22℃55%RHにて初期質量aを計測する。試験片を加熱オーブン内で300℃まで加温し、300℃に到達した時点から30分間、300℃を維持し、その後室温まで冷却する。温度を300℃まで上げる時間はオーブンの能力により一概に規定できないが、早すぎると温度ムラの原因になるため、1時間以上2時間以下程度の時間をかけることが望ましい。冷めた試験片の加熱後質量を22℃55%RHにて測定しbとすると、質量減少率はb×100/aで求められる。
【0020】
粘着層14は、その粘着性がテープを支持体に貼り付けて、加熱されるまでの間、テープが支持体から外れない程度の付着性があればく、粘着層14の構成成分は、この特性を満たすものの中から適宜選択される。そして、粘着層14は、形成する樹脂皮膜の加熱温度より低い沸点をもつ成分で構成されることが望ましい。
【0021】
粘着層14の構成成分としては、形成する樹脂皮膜がPI樹脂、PAI樹脂の場合、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール;適宜NPGと略す)、1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)プロパン(トリメチロールプロパン;適宜TMPと略す)、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール等が好適に選択される。これらの構成成分は、基材12に塗布するためや粘性等の特性調整のために、さらに低沸点の溶媒に溶解して使用される。
【0022】
粘着層14の厚みとしては、1μm以上50μm以下であることが望ましく、より望ましくは5μm以上20μm以下である。
【0023】
一方、基材12としては、耐熱性を有することが望ましく、具体的には、例えば、300℃で30分間の加熱条件での質量減少率が5%以下(望ましくは1%以下)でありことがよい。この質量減少量が上記範囲であると、マスキングテープ10と被粘着物との間隙が狭まることが抑制され、形成された樹脂皮膜の剥離を容易にしたり、樹脂皮膜にしわが発生が抑制される。
【0024】
基材12は、樹脂皮膜形成溶液と相溶しない成分で構成されることも望ましく、樹脂皮膜形成溶液を構成する物質により成分は変わるが、耐溶剤性に優れた樹脂フィルムや金属箔等から適宜選択して構成される。また、基材12は、樹脂皮膜の加熱温度により形状を保持できる成分で構成されることも望ましく、形成する樹脂皮膜がPI樹脂、PAI樹脂の場合、PI樹脂フィルム、アルミ箔、銅箔等から選択して構成することが望ましい。
【0025】
基材12の厚みとしては、5μm以上50μm以下であることが望ましく、より望ましくは10μm以上30μm以下である。
【0026】
ここで、形成する樹脂皮膜がPI樹脂、PAI樹脂の場合における、マスキングテープの好適な構成(基材12と粘着層14との組み合わせ)としては、アルミ箔からなる基材12上に、NPG(沸点208℃)又はTMP(沸点295℃)を含む粘着層14が形成されたテープが挙げられる。
【0027】
本実施形態に係るマスキングテープ10の形状は、通常、帯状であるが、これに限定されず、任意の形状で使用され得る。
【0028】
(無端ベルト(樹脂皮膜)の製造方法)
図2は、実施形態に係る無端ベルトの製造方法を説明するための工程図である。実施形態に係る無端ベルトの製造方法は、上記実施形態に係るマスキングテープ10を利用した製造方法である。
【0029】
実施形態に係る樹脂皮膜の製造方法は、まず、図2(A)に示すように、円筒状芯体20を準備し、当該円筒状芯体20における軸方向の両端部の少なくとも一方1部、マスキングテープ10で覆う。本実施形態では、円筒状芯体20の一端部を、マスキングテープ10を周方向に巻き付けるように覆っている。
【0030】
ここで、円筒状芯体20体は、アルミニウムやステンレス、ニッケル等の金属製であることが望ましい。円筒状芯体20の軸方向長さは、目的とする無端ベルト以上の長さが必要であり、複数の無端ベルトを同時に作製する場合には、その本数分以上の長さが必要である。また、端部に生じる無効領域に対する余裕幅を確保するため、目的の長さより、10%以上40%以下程度長いことが望ましい。
【0031】
円筒状芯体20の外径は、目的とする無端ベルトの直径に合わせ、肉厚は芯体としての強度が保てる厚さにする。形成される樹脂皮膜が円筒状芯体20表面に接着するのを防ぐため、円筒状芯体20の表面には離型性を付与するが、それには、円筒状芯体20表面をフッ素樹脂やシリコーン樹脂で被覆したり、表面に離型剤を塗布したりする方法がある。
【0032】
なお、形成する樹脂皮膜がPI樹脂の場合、イミド化時に残留溶剤や反応時に発生する水の蒸発があり、反応後に形成される樹脂皮膜には部分的に膨れを生じることがあり、特に膜厚が50μmを越える場合に顕著である。この膨れを防止するために、特開2002−160239号公報開示の如く、円筒状芯体20表面を粗面化することが望ましい。その方法には、ブラスト、切削、サンドペーパーがけ等の方法があり、表面粗さは算術平均粗さRaで0.2μm以上2μm以下の範囲程度が望ましい。これにより、樹脂皮膜から生じる気体は、円筒状芯体20と樹脂皮膜の間に形成されるわずかな隙間を通って外部に出ることができ、膨れの発生が防止される。
【0033】
次に、図2(B)に示すように、円筒状芯体20上に、樹脂皮膜形成溶液を塗布して塗膜22する。この塗布は、樹脂皮膜形成溶液の塗膜22がマスキングテープ10を覆うように行われる。
【0034】
ここで、樹脂皮膜形成溶液に用いられる樹脂種としては、特に制限されないが、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等から選択される。これらの中では特に、PI樹脂、PAI樹脂が無端ベルトとしての強度や柔軟性等を確保できる点で望ましい。
【0035】
なお、本実施形態では、前記各種樹脂を溶剤に溶解して樹脂皮膜形成溶液を調製するが、該樹脂皮膜形成溶液としては、高分子量化した樹脂を溶解した溶液だけでなく、後述するPI前駆体溶液やPAI前駆体溶液のように、反応して樹脂になる樹脂前駆体の溶液も含まれる。
【0036】
ここでは、望ましい樹脂種であるPI樹脂、PAI樹脂を用いた樹脂皮膜形成溶液について詳述する。
PI樹脂はその前駆体を加熱反応して得る。PI前駆体であるポリアミド酸溶液は、テトラカルボン酸の無水物とジアミンとから合成される。テトラカルボン酸無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、及びこれらの混合物が挙げられる、ジアミンとしては、例えば、パラフェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル等が挙げられる。
特に、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとからなるポリアミド酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミンとからなるポリアミド酸、ピロメリット酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとからなるポリアミド酸は、皮膜強度等、無端ベルトとしての諸特性を満たすことが可能な点から好適である。
一方、PAI樹脂は、酸無水物(例えばトリメリット酸無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、プロピレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸無水物等)と、上記ジアミンとを組み合わせて、当モル量で重縮合反応することで得られる。PAI樹脂は100%イミド化したものが望ましい。
【0037】
これらの前駆体溶液(樹脂皮膜形成溶液)は、前記成分をN−メチルピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン系極性溶剤などに溶解することで調製される。なお、この調製の際における前駆体の混合比等の選択は、適宜調整して行われる。
【0038】
なお、目的とする無端ベルトを転写ベルトとして使用する場合には、樹脂皮膜形成溶液の中に必要に応じて導電性物質を分散させる。導電性物質としては、例えば、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素系物質、銅、銀、アルミニウム等の金属又は合金、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、SnO−In複合酸化物等の導電性金属酸化物、等が挙げられる。
【0039】
ここで、樹脂皮膜形成溶液に導電性物質(特にカーボンブラック)を分散した半導電性塗料を調製する場合、以下の手法を採用することがよい。
例えば、樹脂皮膜形成溶液にカーボンブラックを分散したカーボンブラック分散液及びカーボンブラックを含まない抵抗調整液を混合して半導電性塗料を作製するにあたり、予め、前記カーボンブラック分散液及び前記粘度調整液の混合比の異なる2種以上の試験塗料を調製し、該試験塗料を用いて各々抵抗確認部材を成形し、該各々の抵抗確認部材の抵抗値から半導電性塗料におけるカーボンブラック分散液及び抵抗調整液の混合比を決定する。
【0040】
特に、この樹脂皮膜形成溶液がPI前駆体溶液の場合、抵抗確認部材の形成方法が、線膨張率(20℃)が10[10−6deg−1]以上18[10−6deg−1]以下である金属板上にクロムメッキを施した平板に試験塗料を塗布、加熱して形成することがよい。
【0041】
上記混合比の異なる2種以上の試験塗料を作製し、それぞれについて抵抗確認部材を成形する際、目的とする半導電性部材そのものを抵抗確認部材としても可であるが、抵抗値の相関がとれれば、目的とする部材より小さなテストピース等でも可能であり、試料作製時の塗料使用量の削減や作業のしやすさ等のために望ましい。
【0042】
テストピースは、メッキ処理した金属板を用いることが望ましく、メッキ処理の内、特異的にクロムメッキ処理が、通常考えられる表面保護以外に、ポリイミド樹脂の焼成時の状態と関係していると考えられ、結果として樹脂皮膜の膨れ等の欠陥の少ないポリイミド皮膜が安定して得られ、測定ノイズが減り抵抗値のばらつきも低くなるため、より望ましい。
【0043】
金属板の材料は線膨張率(20℃)が10[10−6deg−1]以上18[10−6deg−1]以下である金属がポリイミドの焼成温度と室温までの間の収縮が適度であるため、望ましい。線膨張率がこの範囲より大きいとポリイミド皮膜が途中で剥がれたり、皮膜の一部が膨れたりし易く、この範囲より小さいとポリイミド皮膜が板に固着し易くなる。線膨張率(20℃)が10[10−6deg−1]以上18[10−6deg−1]以下である金属としては、鉄、コバルト、ニッケル、パラジウム、銅等が挙げられる。
【0044】
望ましい形態は、線膨張率(20℃)が11[10−6deg−1]の炭素鋼板に硬質クロムメッキ処理を施した板が、ポリイミド皮膜が膨れや貼り付きの不具合が発生し難く、安定して皮膜が得られ、抵抗値も安定して計れる。
【0045】
ここで、図5に、上記炭素鋼板(図中鉄と標記)にクロムメッキ処理を施した板上に、ポリイミド皮膜を形成した場合における、膨れ発生頻度とポリイミド焼成回数との関係図を示す。これと比較する目的で、図6に、上記炭素鋼板(図中鉄と標記)に無電解ニッケルメッキ処理を施した板上に、ポリイミド皮膜を形成した場合における、膨れ発生頻度とポリイミド焼成回数との関係図を示す。この結果から、炭素鋼板に硬質クロムメッキ処理を施した板が、ポリイミド皮膜が膨れや貼り付きの不具合が発生し難く、安定して皮膜が得られ、抵抗値も安定して計れることがわかる。
【0046】
次に、塗布された樹脂皮膜形成溶液は、その塗膜22を乾燥して溶媒を除去することが行なわれる。乾燥条件は、乾燥後の塗膜に含まれる残留溶剤が30重量%以上50重量%以下前後になるように設定することが望ましく、乾燥温度は100℃以上200℃以下、乾燥時間は10分以上60分以下程度が望ましい。溶剤の乾燥を促進するために、塗膜表面には熱風を吹きつけてもよい。乾燥時、塗膜22が下方に垂れないよう、円筒状芯体20の軸方向を水平にして、2rpm以上20rpm以下で回転させるのが望ましい。
【0047】
次に、図2(C)に示すように、塗布された樹脂皮膜形成溶液の塗膜22を加熱して、樹脂皮膜24を形成する。この樹脂皮膜24を形成するための加熱は、マスキングテープ10を剥離することなく行われ、当該加熱により、マスキングテープ10の粘着層14の少なくとも1部が消失し、マスキングテープ10と円筒状芯体20との間に間隙を生じさせる。図中、Pは当該間隙を示す。形成される樹脂皮膜24がPI樹脂皮膜の場合、加熱温度は一般に250℃以上400℃以下、望ましくは300℃以上350℃以下程度である。イミド化反応は、250℃以上の温度でないと完結しにくいので、250℃の温度に2時間以上置くことが望ましく、300℃以上の温度では20分間以上60分間以下置くことが望ましい。形成される樹脂皮膜24がPAI樹脂皮膜の場合、反応はないが、残留溶剤を完全に乾燥させるために、通常220℃以上320℃以下、望ましくは250℃以下300℃以下程度に加熱する。
【0048】
一方、樹脂皮膜形成溶液の塗布方法としては、例えば、以下の環状塗布法が挙げられる。
【0049】
図3は、環状体を備えた停止時の環状塗布装置の概略断面図であり、図4は、塗布時の環状塗布装置の概略断面図である。但し、図は主要部のみを示し、円筒状芯体の保持機構や昇降装置等、他の装置は省略する。なお、以下において「円筒状芯体上に塗布」とは、円筒状芯体側面の表面に塗布することをいい、また「円筒状芯体を上昇させて塗布」とは、塗布時の液面との相対関係であり、「円筒状芯体を停止し、塗布液面を下降」させる場合を含む。
【0050】
図3及び図4に示すように環状塗布法は、樹脂皮膜形成溶液2を環状塗布槽6に入れ、その下部から上部へ円筒状芯体1を通過させて塗布を行う方法である。環状塗布槽6の底部には、溶液が漏れないよう、ポリエチレンやシリコーンゴム等の柔軟性板材から成る環状シール材7が設けられる。円筒状芯体1の下には、更に円筒状芯体1B(これは部材を作製しない中間体であってもよい)が取り付けられる。
【0051】
円筒状芯体1は、環状塗布槽6の下部から上部に順次つき上げられ、環状シール材7を挿通させることにより、表面に塗膜3が塗布される。樹脂皮膜形成溶液2の液面上には、円筒状芯体1の外径よりも大きな円形の孔5を設けた環状体4が自由移動可能状態で設置される。塗膜3の濡れ膜厚は、円筒状芯体1と環状体4との間隙により定まるので、孔5の内径は、所望の膜厚を鑑みて設定される。すなわち、乾燥工程後の膜厚は、濡れ膜厚と溶液の不揮発分濃度の積であり、これから所望の濡れ膜厚が求められる。
【0052】
なお、環状体4は中空構造であっても、また、沈没防止のために、環状体4の外周面又は環状塗布槽6に、環状体4を支える足や腕を設けてもよい。自由移動可能状態で設置される方法としては、樹脂皮膜形成溶液2の液面に浮遊させる方法のほか、環状体4をロールやベアリングで支える方法、環状体4をエア圧で支える方法などがある。
【0053】
環状体4の材質は、溶液の溶剤によって侵されない金属やプラスチックから選ばれる。環状体4は円孔内径の真円度が低いと膜厚均一性が低下するので、JIS−B0621(1974年)に規定する真円度は20μm以下であることが望ましく、10μm以下であることがさらに望ましい。もちろん、真円度が0μmであることが最適なのであるが、加工上は困難である。
【0054】
環状体4の内壁面は、溶液に浸る下部が広く、上部がこれよりも狭い形状であれば、直線的傾斜面のほか、階段状や曲線状であってもよい。真円度を高く加工するために、円孔内壁面の上部には、円筒状芯体と平行になる壁面部分があってもよい。
【0055】
環状体4の孔5を通して円筒状芯体1を上昇させると、樹脂皮膜形成溶液2の介在により、円筒状芯体1と環状体4との間に摩擦抵抗が生じ、環状体4には上昇力が作用し、環状体4は少し持ち上げられる。この時、環状体4は円筒状芯体1との摩擦抵抗が周方向で一定になるように移動し、環状体4と円筒状芯体1との間隙が一定になるので、塗布される膜厚は周方向で均一になる。円筒状芯体1の引き上げ速度は、0.1m/min以上1.5m/min以下程度が望ましい。
【0056】
環状塗布装置には、円筒状芯体1を保持する円筒状芯体保持手段、並びに、該保持手段を上下方向に移動する第1の移動手段、及び環状塗布槽6を上下方向に移動する第2の移動手段を有してもよい。
【0057】
環状塗布槽6の側面には、樹脂皮膜形成溶液2を供給するための供給管8が周方向に沿って例えば等間隔で複数配設されている。供給管8の数は、環状塗布槽6の内径にもよるが、2個以上20個以下程度、等間隔の位置に取り付けるのがよい。供給管8にはチューブを適宜接続して溶液が送り込まれる。槽内に溶液を送り込む方法としては、加圧空気を利用して圧送する方法や、任意のポンプにより圧送する方法がある。但し、高粘度の溶液を一定流量で、しかも気泡の巻き込みや不純物の混入を起こさないで圧送するには、ラジアルスクリューポンプを用いることが特に望ましい。
【0058】
なお、塗布方法は、上記環状塗布法に限られず、例えば、浸漬塗布法、螺旋塗布法など公知の手法が採用され得る。しかし、環状塗布槽6を用いる環状塗布法は、浸漬塗布法より、樹脂皮膜形成溶液2が少なくて済む利点がある。
【0059】
次に、図2(D)に示すように、樹脂皮膜24を円筒状芯体20から剥離して、樹脂皮膜24からなる無端ベルト24Aを得る。樹脂皮膜24を円筒状芯体20から剥離する。この際、マスキングテープ10により、円筒状芯体20の端部に形成された樹脂皮膜24は円筒状芯体20に貼り付いていない。しかも、マスキングテープ10と円筒状芯体20との間に間隙を生じている。そして、当該間隙を起点として、樹脂皮膜24を円筒状芯体20から剥離する。具体的には、当該間隙にエアガン等によりエアを吹き込み、当該間隙を起点としてエアにより樹脂皮膜24と円筒状芯体20とを剥離し、樹脂皮膜24を円筒状芯体20から剥離する。これにより樹脂皮膜24からなる無端ベルト24Aが得られる。
【0060】
なお、得られた無端ベルト24Aは、必要に応じて、端部の不要部分を切って所定長さに切断し、さらに必要に応じて、穴あけ加工やリブ付け加工、等が施される。得られた無端ベルト24Aは、特に複写機、プリンター等の電子写真方式を利用した画像形成装置に好適に用いられる。
【0061】
以上説明した実施形態に係る無端ベルトの製造方法では、上記実施形態に係るマスキングテープを利用することで、製造工程を簡略化すると共に、加熱後の樹脂皮膜24の剥離が容易に行われる。
【0062】
なお、上記実施形態では、無端ベルトの製造方法について説明したが、これに限られず、他の樹脂皮膜(例えば樹脂フィルム)の製造方法にも適用され得る。この樹脂皮膜(例えば樹脂フィルム)の製造方法は、無端ベルトの製造方法において円筒状芯体20の代わりに、支持体(例えば、矩形板状の支持体)を用い、当該支持体の塗布領域の端部の少なくとも一部に、マスキングテープ10で覆う以外は同様に実施される。
【実施例】
【0063】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。尚、実施例中において、「%」は特に断りのない限り「質量%」を示す。
【0064】
(実施例1)
低粘度ワニス(ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとが等モル含まれるポリアミド酸のNMP溶液で、イミド転化後の固形分率が18質量%、粘度が5Pa・s)100質量部に、カーボンブラック(Degussa製、SpecialBlack4、pH:3、揮発分:14質量%)を14.4質量部添加して混合しカーボンブラック混合液とし、衝突型分散機であるジーナス製「Geanus PY、衝突部の最小部断面積0.032mm」を用い、圧力を200MPaで前記カーボンブラック混合液を2分割後衝突させ、再度2分割する経路を5回通過させて分散した。次いで、目開き25μmのステンレス焼結フィルターを用いてろ過し、粗大粒子物類を除去し、カーボンブラック分散液を得た。
【0065】
上記カーボンブラック分散液100質量部に、高粘度ワニス(ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとが等モル含まれるポリアミド酸のNMP溶液で、イミド転化後の固形分率が18質量%、粘度が140Pa・s)を150質量部添加し、プラネタリー型ミキサーを使用して減圧状態で30分間攪拌した。攪拌後2時間真空脱泡して、粘度が46Pa・sの半導電性塗料を得た。これを樹脂皮膜形成溶液(ポリイミド前駆体溶液)とした。
【0066】
円筒状芯体として、外径68.1mm、長さ400mmのSUS304製円筒を用意した。表面は、球形アルミナ粒子によるブラスト処理により、Ra0.3μmに粗面化した。その表面に、シリコーン系離型剤(商品名:セパコート、信越化学製)を塗布して、300℃で1時間、焼き付け処理を施した。
【0067】
円筒状芯体の軸方向両端部に、アルミ基材にNPG(沸点208℃)のエタノール溶液を塗布して乾燥させた粘着層を有するマスキングテープ(幅12mm、長さ217mm)を貼った。
【0068】
次いで、樹脂皮膜形成溶液を用い、環状塗布装置(図3及び図4参照)により、半導電性塗料の塗膜を円筒状芯体の表面(外周面)に形成した。具体的には、円筒状芯体を、その底面に内径66mmの中心孔を有するポリエチレン製の環状シール材が取り付けられている、内径150mm、高さ50mmの環状塗布槽に通した。そして、その環状塗布槽に樹脂皮膜形成溶液を入れ、環状体を配置して、円筒状芯体を0.6m/分で上昇させ、塗布を行った。環状体として、外径110mm、最小部の内径69mm、高さ30mmのアルミニウム製のものを作製した。これにより、円筒状芯体1の表面には濡れ膜厚が約500μmの樹脂皮膜形成溶液(ポリイミド前駆体溶液)の塗膜が形成された。
【0069】
次に、円筒状芯体を水平にして、20rpmで回転させながら、120℃で35分間、加熱乾燥させた。これにより、非流動化した塗膜を得た。
【0070】
次いで、非流動化状態の樹脂皮膜形成溶液(ポリイミド前駆体溶液)の塗膜を、1.5時間後に300℃になるよう、徐々に温度を上昇させ、更に300℃で30分間加熱してポリイミド樹脂皮膜を形成した。
【0071】
円筒状芯体が室温に冷えた後、芯体端部の樹脂皮膜が被覆したマスキングテープと円筒状芯体の間には隙間があり、この隙間に圧力0.5MPaでエアガンからエアを吹き込みながら、ポリイミド樹脂皮膜を抜き取り、両端の不要部分を除去して膜厚が80μmでほぼ均一なポリイミド樹脂無端ベルトを得ることができた。また、円筒状芯体に糊残りは発生しなかった。
このテープの300℃で30分間の条件での基材の質量減少率は1%以下、粘着層の質量減少率は99%であった。
【0072】
(実施例2)
実施例1において、円筒状芯体の両端部に貼るマスキングテープをアルミ基材にTMP(沸点295℃)のエタノール溶液を塗布して乾燥させた粘着層を有するマスキングテープ(幅12mm、長さ217mm)に変更した以外は同様にしてポリイミド樹脂皮膜を形成した。円筒状芯体が室温に冷えた後、芯体端部の樹脂皮膜が被覆したマスキングテープと芯体の間には隙間があり、この隙間に圧力0.5MPaでエアガンからエアを吹き込みながら、ポリイミド樹脂皮膜を抜き取り、両端の不要部分を除去して膜厚が80μmでほぼ均一なポリイミド樹脂無端ベルトを得ることができた。また、円筒状芯体に糊残りは発生しなかった。
このテープの300℃で30分間の条件での基材の質量減少率は1%以下、粘着層の質量減少率は99%であった。
【0073】
(実施例3)
実施例1において、円筒状芯体の両端部に貼るマスキングテープをアルミ基材にTMP(沸点295℃) 100質量部、エイコサン(CH(CH18CH;沸点342.7℃)15質量部、エタノール100質量部の混合液を塗布して、乾燥させた粘着層を有するマスキングテープ(幅12mm、長さ217mm)に変更した以外は同様にしてポリイミド樹脂皮膜を形成した。円筒状芯体が室温に冷えた後、芯体端部の樹脂皮膜が被覆したマスキングテープと芯体の間には隙間があり、この隙間に圧力0.5MPaでエアガンからエアを吹き込みながら、ポリイミド樹脂皮膜を抜き取り、両端の不要部分を除去して膜厚が80μmでほぼ均一なポリイミド樹脂無端ベルトを得ることができた。また、円筒状芯体に若干糊残りが発生したが、アセトンで容易に拭き取ることが出来た。
このテープの300℃で30分間の条件での基材の質量減少率は1%以下、粘着層の質量減少率は90%であった。
【0074】
(実施例4)
実施例1において、円筒状芯体の両端部に貼るマスキングテープをポリアミドイミド基材にTMP(沸点295℃)のエタノール溶液を塗布して乾燥させた粘着層を有するマスキングテープ(幅12mm、長さ217mm)に変更した以外は同様にしてポリイミド樹脂皮膜を形成した。円筒状芯体が室温に冷えた後、芯体端部の樹脂皮膜が被覆したマスキングテープと芯体の間には隙間があり、この隙間に圧力0.5MPaでエアガンからエアを吹き込みながら、ポリイミド樹脂皮膜を抜き取り、両端の不要部分を除去して膜厚が80μmでほぼ均一なポリイミド樹脂無端ベルトを得ることができた。また、円筒状芯体に糊残りは発生しなかった。
このテープの300℃で30分間の条件での基材の質量減少率は5%、粘着層の質量減少率は99%であった。
【0075】
(比較例1)
実施例1において、円筒状芯体の両端部にマスキングテープを貼らずに塗布した以外は、同様にしてポリイミド樹脂皮膜を形成した。この皮膜は円筒状芯体端部に隙間なく形成されており、このまま圧力0.5MPaでエアガンからエアを吹き込もうとしたが吹き込むことはできなかった。
【0076】
(比較例2)
実施例1において、円筒状芯体の両端部に貼るテープを熱剥離シート(日東電工製リバアルファ)に変更した以外は、同様にしてポリイミド樹脂皮膜を形成した。テープはポリイミド樹脂皮膜と円筒状芯体の間で固着して隙間は無く、このまま圧力0.5MPaでエアガンからエアを吹き込もうとしたが吹き込むことはできなかった。また、円筒状芯体に糊残りが発生した。
このテープの300℃で30分間の条件での基材の質量減少率は50%、粘着層の質量減少率は75%であった。
【0077】
(比較例3)
実施例1において、円筒状芯体の両端部に貼るマスキングテープを市販のアルミ耐熱テープ(住友スリーエム製No.433)に変更した以外は、同様にしてポリイミド樹脂皮膜を形成した。テープは円筒状芯体に固着して隙間は無く、このまま圧力0.5MPaでエアガンからエアを吹き込もうとしたが吹き込むことはできなかった。また、テープを剥がすと円筒状芯体に糊残りが発生した。
このテープの300℃で30分間の条件での基材の質量減少率は1%以下、粘着層の質量減少率は20%であった。
【図面の簡単な説明】
【0078】
【図1】実施形態に係るマスキングテープを示す概略断面図である。
【図2】実施形態に係る無端ベルトの製造方法を説明するための工程図である。
【図3】環状体を備えた停止時の環状塗布装置の概略断面図であり、
【図4】塗布時の環状塗布装置の概略断面図である。
【図5】炭素鋼板(図中鉄と標記)にクロムメッキ処理を施した板上に、ポリイミド皮膜を形成した場合における、膨れ発生頻度とポリイミド焼成回数との関係図である。
【図6】炭素鋼板(図中鉄と標記)に無電解ニッケルメッキ処理を施した板上に、ポリイミド皮膜を形成した場合における、膨れ発生頻度とポリイミド焼成回数との関係図である。
【符号の説明】
【0079】
1、1B 円筒状芯体
2 樹脂皮膜形成溶液
3 塗膜
4 環状体
5 孔
6 環状塗布槽
7 環状シール材
8 供給管
10 マスキングテープ
12 基材
14 粘着層
20 円筒状芯体
22 塗膜
24 樹脂皮膜
24A 無端ベルト

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材と
前記基材上に設けられ、被粘着物へ粘着する粘着層であって、加熱により少なくとも一部が消失し当該被粘着物との間に間隙を生じさせる粘着層と、
を有することを特徴とするマスキングテープ。
【請求項2】
前記粘着層における、300℃で30分間の加熱条件での質量減少率が90%以上であることを特徴とする請求項1に記載のマスキングテープ。
【請求項3】
前記基材における、300℃で30分間の加熱条件での質量減少率が5%以下であることを特徴とする請求項1に記載のマスキングテープ。
【請求項4】
基材と、
前記基材上に設けられ、被粘着物へ粘着する粘着層と、
を有し、
前記粘着層の300℃で30分間の加熱条件での質量減少率が90%以上であることを特徴とするマスキングテープ。
【請求項5】
支持体を準備し、当該支持体における塗布領域端部の少なくとも1部を、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のマスキングテープで覆う工程と、
前記支持体上に、樹脂皮膜形成溶液を塗布する工程と、
塗布された樹脂皮膜形成溶液を加熱して、樹脂皮膜を形成する工程と、
前記樹脂皮膜を前記支持体から剥離する工程と、
を有することを特徴とする樹脂皮膜の製造方法。
【請求項6】
円筒状芯体を準備し、当該円筒状芯体における軸方向の両端部の少なくとも1一方を、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のマスキングテープで覆う工程と、
前記円筒状芯体表面に、樹脂皮膜形成溶液を塗布する工程と、
塗布された樹脂皮膜形成溶液を加熱して、樹脂皮膜を形成する工程と、
前記樹脂皮膜を前記円筒状芯体から剥離して、前記樹脂皮膜からなる無端ベルトを得る工程と、
を有することを特徴とする無端ベルトの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−31583(P2009−31583A)
【公開日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−196209(P2007−196209)
【出願日】平成19年7月27日(2007.7.27)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】