大径管状物の製造方法、管状物及びシート状物
【課題】 金型を使用することなく、サイズの相違する管状物、特に大型サイズの管状部分を簡単に製造できるようにする。
【解決手段】 フレキシブルなベルト基材の表面にエラストマー組成物からなる表面層を備えた大径管状物の製造方法であって、前記ベルト基材を巻き付ける少なくとも両端のローラの間隔を調節自在とし、該ベルト基材のサイズに応じて該ベルト基材が前記ローラにより張架保持された状態となるようにローラ間隔を調節する工程と、前記ローラを回転させて、これらローラに巻き付けた前記ベルト基材を回転させながら、該ベルト基材の外周面に液状としたエラストマー組成物をディスペンサーで塗布する工程と、塗布されたエラストマー組成物を加熱または乾燥により硬化させる工程を含む。
【解決手段】 フレキシブルなベルト基材の表面にエラストマー組成物からなる表面層を備えた大径管状物の製造方法であって、前記ベルト基材を巻き付ける少なくとも両端のローラの間隔を調節自在とし、該ベルト基材のサイズに応じて該ベルト基材が前記ローラにより張架保持された状態となるようにローラ間隔を調節する工程と、前記ローラを回転させて、これらローラに巻き付けた前記ベルト基材を回転させながら、該ベルト基材の外周面に液状としたエラストマー組成物をディスペンサーで塗布する工程と、塗布されたエラストマー組成物を加熱または乾燥により硬化させる工程を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大径管状物の製造方法、該方法で製造された大径管状物及びシート状物に関し、詳しくは、金型を使用することなく、サイズが相違する大型の管状物を容易に製造できる方法で、凹版オフセット印刷用の大型のブランケット、電子写真方式に用いられる大型の中間転写ベルト等に好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイパネルのカラーフィルターやプラズマディスプレイパネルの電極の作製方法としては、従来、ガラス基板全面にカラーフィルター用インキや電極用ペーストをガラス基板全面に塗布し、余分な箇所を取り除くフォトリソグラフィー法が汎用されている。
【０００３】
しかしながら、近時、コストダウンのため、凹版オフセット印刷法を用いて前記電極が作製されはじめている。
凹版オフセット印刷法では、ブランケットの表面に塗布したカラーフィルター用インキや電極用ペーストをガラス基板の所定の位置に簡単に印刷することができるため、フォトリソグラフィー法に比べて、高価なカラーフィルター用インキや電極用ペーストの使用量を大幅に削減することができる。
この凹版オフセット印刷では、凹版に供給されたインキやペーストを一旦ブランケットに転写し、次いでガラス基板に転写するものであり、インキやペーストを１００％被写体に転写することができるシリコーンゴムを表面印刷層として備えたブランケットが好適に用いられる。
【０００４】
近年、液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネルの製造においては、量産化や効率アップのため、使用されるガラス基板のサイズがますます大きくなってきている。それに合わせて、凹版オフセット印刷機も大型化され、使用されるブランケットも大型化が要求されている。例えば、シリコーンブランケットの要求仕様は、サイズとしては、幅が１６００ｍｍ以上（将来的には２０００ｍｍ以上）で、周長が２０００ｍｍ以上であり、厚み精度は±１０μｍ、表面性は鏡面と、非常に厳しい要求となっている。
【０００５】
一方、電子写真方式の複写機やプリンターには、近年のカラー化に伴い、感光体からトナーを受け取り、紙に転写するための中間転写ベルトが用いられている。中間転写ベルトは、前記ブランケットと同様に厚み精度、表面性が要求され、形状はエンドレス状である。現状のＯＡ機器等の中間転写ベルトの直径は３００ｍｍ程度までの比較的小型のものであるが、大型の中間転写ベルトの製造ができれば、電子写真方式のさらなる用途展開を図ることができる。
【０００６】
シリコーンブランケットの製造方法としては、従来、特開平８−１１２９８１号公報（特許文献１）において、シリコーンゴムを金型に注入して成型する方法が提案されている。また、特開２００３−１３６８５６号公報（特許文献２）において、基材上にシリコーンゴムを塗布し、塗布層を水平に保持してセルフレベリングした後、硬化させる方法が提案されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、小サイズのブランケットであれば精度のよいブランケットが得られるが、周長が１０００ｍｍを超えるブランケットでは、表面性に優れた大金型を準備する必要があり、かつ、サイズに応じた金型をそれぞれ個別に作製しなければならず、設備費が増大する。また、注型時に金型に歪が生じてブランケットの厚み精度は悪くなってしまうという問題があった。
前記特許文献２に記載の方法では、大型のコーティング装置を準備すれば大サイズのブランケットを成形することができるが、シリコーンゴムのセルフレベリングによる厚み制御をする必要があるため、周辺装置の保守、管理が煩雑になるという問題があった。
【０００８】
一方、中間転写ベルトの製造方法としては、従来、特開２００２−２９２６５５号公報（特許文献３）において、円筒金型の内面に液状のシリコーンゴムを注入し、金型を回転させながら加熱硬化させることによりベルトを成形する遠心成形法が提案されている。
また、特開２００２−２６３５６２号公報（特許文献４）には、無端ベルト基体をスリーブによって円筒形状に整えて保持し、この無端ベルト基体を回転させて外周表面に塗布液を塗布する方法が提案されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献３及び特許文献４に記載の方法においても、ベルト直径が３００ｍｍ程度までの小サイズのベルトであれば、精度よく成形することができるが、大サイズのベルトを成形しようとする場合には、大金型を準備することが必要で、その取り扱いにも労力を要し、量産性に劣るという問題があった。
また、特許文献４に記載の方法では、ベルト基体を円筒形状に整えて保持するスリーブや、ベルト固定手段といった複雑な機構が必要であるという問題もあった。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−１１２９８１号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６８５６号公報
【特許文献３】特開２００２−２９２６５５号公報
【特許文献４】特開２００２−２６３５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、金型を使用することなく、管状物のサイズが相違しても製造することができ、特に、従来にない大サイズであっても厚み精度及び表面性に優れた管状物を製造することができる大径管状物の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明は、フレキシブルなベルト基材の表面にエラストマー組成物からなる表面層を備えた大径管状物の製造方法であって、
前記ベルト基材を巻き付ける少なくとも両端のローラの間隔を調節自在とし、該ベルト基材のサイズに応じて該ベルト基材が前記ローラにより張架保持された状態となるようにローラ間隔を調節する工程と、
ついで、前記ローラを回転させて、これらローラに巻き付けた前記ベルト基材を回転させながら、該ベルト基材の外周面に液状とした前記エラストマー組成物をディスペンサーで塗布する工程と、
塗布された前記エラストマー組成物を加熱または乾燥により硬化させる工程を含むことを特徴とする大径管状物の製造方法を提供している。
【００１３】
前記両端のローラのうちの１本を回転駆動ローラとすると共に他方をテンション負荷用の従動ローラとし、かつ、前記回転駆動ローラおよび従動ローラは軸線方向の一端側を支持すると共に他端側にはフリーとした片持ちとし、該他端側からベルト基材を前記ローラ側に挿入してローラに巻き付け、定置する回転駆動ローラに対して離れる方向に従動ローラを移動させて前記ベルト基材を張架することが好ましい。
【００１４】
前記回転駆動ローラは、それ自体に支軸を固定し、該支軸を駆動手段で直接回転駆動しても良いし、駆動手段により回転駆動されるローラと摺接させて従動させる構成としてもよい。
他端側のローラは、ベルト基材のサイズに応じて移動させるローラであり、該ローラは、ベルト基材が前記回転駆動ローラにより循環走行されることに伴って従動されるものある。
【００１５】
前記両端のローラの間に長さ方向に所要間隔をあけてベルト基材の対向する両面を支持する張力保持用の中間テンションローラを回転自在に設けても良い。さらに、ベルト基材の循環走行時における片寄りを防止するため、テンション負荷用の従動ローラの軸線方向の両端にテンション微調整機構を設けることが好ましい。該機構は従動ローラの軸線方向の両端をスライドガイド上にセットして、ボルト押しにて両端のテンションを微調整してローラを固定する機構からなる。
【００１６】
前記ベルト基材の表面に液状エラストマー組成物を塗布するディスペンサーは、ベルト基材の両端に位置するローラの一方側の上方位置に配置し、ベルト循環方向と直交する幅方向に移動して、ベルト基材の外周面に所要厚さで前記液状エラストマー組成物を塗布することが好ましい。
ディスペンサーによる塗布方法は前記方法に限定されないが、ディスペンサーおよびベルト基材の移動速度をそれぞれ一定速度とすることで、ベルト基材の表面に均一厚さでエラストマー組成物からなる表面層を形成でき、所定厚さを１００％とすると、バラツキを±３％以内として厚さ精度を高めることができる。
また、ノズル吐出口をベルト基材の表面に接するようにして塗布し、塗布時におけるエアーの咬み混みを防止でき、その結果、塗布速度を上げることができる。
【００１７】
前記本発明の製造方法によれば、両端のローラ間隔を調節できるようにしているため、製造する管状物のサイズが変化しても、また、大型化してもローラ間隔を広げることで対応でき、１つの製造設備で種々のサイズ、特に、大型サイズの管状物を製造することができる。なお、前記ローラの径はベルト基材の厚さやサイズにより決めるため、ローラ径の相違する複数のローラを用意しておく必要はある。
また、従来用いられていた金型が不要となり、管状物のサイズに応じて個別に金型を作製する必要がないため、コストの大幅削減を図ることができる。さらに、金型使用により生じていた厚み精度が悪化するという問題や、表面にエクボ状の欠点が発生するという問題も解決でき、厚み精度及び表面性に優れた大径管状物を製造することができる。
【００１８】
前記ベルト基材は、エンドレスベルトまたはシートの両端部をジョイント処理してベルト状としたものからなり、単層でも複数層からなるものでもよい。
該ベルト基材としては、下記の（１）あるいは／および（２）が好適に用いられる。
（１）ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミドから選択される樹脂製ベルト基材；
（２）鉄、ステンレス、アルミニウム、胴、ニッケルから選択される金属製ベルト基材。
前記（１）の樹脂製ベルト基材では、その引張強度が８０ＭＰａ以上のものが好適に用いられる。これは８０ＭＰａ未満であると、大型化すると弛みが発生しやすくなり、厚さ精度に優れる表面層を形成出来なくなる。好ましくは、１００ＭＰａ以上である。
前記（２）の金属製ベルト基材の場合は、厚みを０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下としている。該厚み範囲としているのは，０．１ｍｍ未満であると腰がなく、取り扱いにくいものとなり、折れや変形が生じ易くなる。一方、０．５ｍｍを越えると厚すぎるため、適正なサイズのベルト状にすることが難しくなる。
【００１９】
ベルト基材としては、さらに、
ＮＢＲ、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴムから選択されるゴムシート、
ポリエステル、レーヨン、ケプラー、ガラス繊維、綿、あるいはこれらの任意の混紡からなる繊維布、
紙類なども、適宜に組み合わせて用いることができる。
【００２０】
特に、該ベルト基材は、真円とした状態での直径が３００ｍｍ以上、さらには５００ｍｍ以上、該長さと直交方向の幅が３００ｍｍ以上 さらには５００ｍｍ以上である大型ベルト基材に好適に用いられる。
即ち、本発明では、大径管状物とは直径３００ｍｍ以上の管状物を指すものとする。
【００２１】
前記エラストマー組成物としては、シリコーンゴム、ウレタン、フッ素が好適に用いられる。
ディスペンサーにより塗布する液状エラストマー組成物は、液状シリコーンゴム、粘度調整にシリコーンオイルを添加したもの等が用いられる。液状シリコーンゴムには、ＲＴＶ（室温硬化型）、ＨＴＶ（加熱硬化型）があり、１液型と、主剤と硬化剤とからなる２液型があり、且つ、２液型も付加型と縮合型とがあるが、本発明で用いる液状エラストマー組成物はいずれでもよい。
また、電子写真印刷用の中間転写ベルトとして用いる場合には、カーボンブラック、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、銀粉末、ニッケル粉末、鎖状ニッケル粉末等の電子導電剤やイオン導電剤を添加して所要の導電性を付与している。
また、液状のエラストマー組成物をベルト基材に塗布する前に、ベルト基材の表面にプライマーを塗布することにより、液体エラストマー組成物との密着性を向上させることができる。
【００２２】
前記液状エラストマー組成物の粘度は、硬化前の２５℃において１０Ｐａ・ｓ以上６００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
これは１０Ｐａ・ｓ未満であると、液状エラストマー組成物が周囲に流れやすくなる一方、６００Ｐａ・ｓを越えると厚み精度が出にくくなる。
また、塗布厚さは０．１〜４ｍｍの範囲が好ましい。これは０．１ｍｍ未満であると、塗布時にエアーを噛みこむと厚さ精度がでず、４ｍｍを越えると液状エラストマー組成物として塗布する時に液垂れが起きやすく、外周部と内周部の硬化が不均一になりやすいことによる。
【００２３】
前記液状エラストマー組成物をベルト基材の外周面に塗布した後、加熱硬化させる手段として、遠赤外線ヒータを水平方向に循環されるベルト基材の上下両側方に配置してもよいし、前記ベルト基材を回転駆動支持するローラと共にオーブンに入れて加熱硬化させてもよい。
加熱温度及び加熱時間については、エラストマー組成物の種類等に応じて、硬化するために適切な温度及び時間を適宜設定している。例えば、液状シリコーンゴムの場合は、２０℃以上２００℃以下で３０分〜２４０分、好ましくは４０℃以上１２０℃以下で６０分〜１８０分加熱するのが良い。
加熱温度を前記範囲としているのは、加熱温度が前記範囲より低いと、シリコーンゴムの硬化に時間を要するためであり、加熱温度が前記範囲より高いと、シリコーンゴムが劣化したり、冷めるのに時間がかかったりするため、好ましくないからである。また、加熱時間を前記範囲としているのは、加熱時間が前記範囲より短いと、シリコーンゴムの硬化が不十分になりやすいためであり、加熱時間が前記範囲より長いと、シリコーンゴムが劣化しやすくなるためである。
【００２４】
本発明は、第二に、前記した製造方法により製造された管状物を提供している。
該管状物をベルト状としたままで、電子写真印刷装置に装着される中間転写ベルトとして用いられると共に、凹版オフセット印刷の円筒状の胴部に外装するブランケットとして好適に用いられる。
【００２５】
さらに、前記した製造方法により製造された管状物を切り開いて展開し、長方形状としたシート状物としても好適に用いられる。なお、管状物を切り開いてシートとして用いる場合は、エンドレス基材として入手しにくい基材でもシート基材の両端をジョイントしてベルト基材とし、このジョイント部分を削除してシート状物として用いることができる。 該シート状物は、平型の凹版オフセット印刷のブランケットとして、好適に用いられる。
【００２６】
前記凹版オフセット印刷のブランケットとして用いる場合には、エラストマー組成物としてシリコーンゴムが最も好適に用いられる。
【発明の効果】
【００２７】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ローラ間隔を任意に調節できるようにすることで、製造される管状物のサイズに応じて共用で用いることができ、特に、大きなサイズの大径管状物をローラ間隔を広げることにより容易に製造することができる。
よって、従来必要とされた製造用の金型を不要とでき、製造コストの大幅削減を図ることができる。かつ、金型使用により生じていた厚み精度が悪化する問題を解決でき、厚み精度および表面性状が優れた大径管状物を製造することができる。
【００２８】
また、本発明の製造方法により得られた大径管状物は、大径の凹部オフセット印刷のブランケット胴に外装して用いると、厚さ精度が良いと共に表面性状が優れているため、微細な印刷を精度よく施すことができる。特に、大型の液晶ディスプレイパネルのカラーフィルターやプラズマディスプレイパネルの電極を、本発明のブランケットを備えた凹版オフセット印刷法で形成すると、高品質のカラーフィルタや電極を安価に製造することできる。
また、電子写真印刷機であるコピーやファックスに装備する中間転写ベルトとしても厚さ精度が良いと共に表面性状が良いため、精度のよいカラー表示を実現できる。
【００２９】
また、前記本発明の製造方法で得られた大径管状物を切開して展開し、長方形状のシート状物とすると、平型の凹版オフセット印刷のブランケットとして用いることができ、ブランケット胴に外装するブランケットと同様に、大型の液晶ディスプレイパネルのカラーフィルターやプラズマディスプレイパネルの電極を品質良く且つ安価に製造することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は大径管状物の製造方法に用いられる第１実施形態の製造装置を示し、ベルト基材１を張架する回転駆動ローラ２、従動ローラ３を備えている。これら回転駆動ローラ２および従動ローラ３は軸線を水平方向として平行配置し、ベルト基材１を回転駆動ローラ２と従動ローラ３との間に張架し、上下両面を水平方向に循環走行させるようにしている。
【００３１】
前記回転駆動ローラ２は定置とし、従動ローラ３は回転駆動ローラ２に対して矢印方向に近接離反して所要寸法移動できるようにしている。即ち、図２に示すように、回転駆動ローラ２から所要寸法離れた位置からボールネジ４を敷設し、該ボールネジ４に沿ってサーボモータにて従動ローラ３の軸受材５を移動させ、所定位置で停止できるようにしている。本実施形態では、回転駆動ローラ２と従動ローラ３と間寸法Ｌは３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲で調節できる設定としている。
【００３２】
回転駆動ローラ２および従動ローラ３は片持ちタイプでエアシリンダ２１、２２にて上下移動可能とし、下降時に回転駆動ローラ２は軸受材９に支承されると共に従動ローラ３は軸受材５に支承されようにしている。
回転駆動ローラ２および従動ローラ３にベルト基材１を取り付けて張架するが、基材テンションによる回転ローラ２および従動ローラ３の傾きや軸受材９からの脱落を防止するため、回転駆動ローラ２、従動ローラ３の内側に押さえローラ２４、２５を配置している。
また、ベルト基材１にかかるテンションの微調整は従動ローラ３の両端のボールネジでの引張りで加減して行っている。
【００３３】
回転駆動ローラ２は、本実施形態では、それ自体は駆動手段で直接に駆動する構成とせず、該回転駆動ローラ２の軸線方向の両端下方に左右一対の円盤形状の駆動ローラ１０、１１を配置し、該駆動ローラ１０、１１を回転駆動ローラ２を摺接させて、回転駆動ローラ２を従動させる構成としている。かつ、駆動ローラ１０、１１は同期して同一回転速度で駆動すると共に、回転速度は低速から高速に無段階調節できるようにしている。
【００３４】
回転駆動ローラ２の上側位置には、液状エラストマー組成物３０を塗布するためのディスペンサー１３を設置し、該ディスペンサー１３の軸線方向の一端に吐出用のノズル１４を着脱自在に取り付けている。
図３に示すように、ノズル１４は水平方向に走行するベルト基材１の上面１ａの一端に接するように取り付けている。該ノズル１４は断面矩形筒とし、その先端をテーパ状の吐出口１４ａと、該吐出口１４ａをベルト基材１の上面１ａと最終塗布厚さ分の隙間をあけて配置し、塗布する際にエアーの咬み混みを発生させない構成としている。
【００３５】
ディスペンサー１３はモータ１５により、矢印方向で示すように、回転駆動ローラ２の軸線方向に移動し、ベルト基材１の外周面に対して、幅方向の一端側から他端側へと液状エラストマー組成物を塗布し、ベルト基材１の外周面の全面に均一厚さで液状エラストマー組成物を塗布するものである。なお、塗布は一方向へ１回のみで所定厚さに塗布する１回塗りとし、エアー咬み発生を防止するために重ね塗りを採用していない。
【００３６】
さらに、回転駆動ローラ２と従動ローラ３との間で、かつ、これらローラにより張架されるベルト基材１の上下両側方に、加熱用の遠赤外線のヒータ１６を設置し、ベルト基材１の外周面に液状エラストマー組成物３０が塗布された後にヒータ１６をオンして加熱するようにしている。
【００３７】
次ぎに、前記製造装置を用いた管状物の製造方法について説明する。
予めベルト基材１を作製しておく。該ベルト基材１は前記したように、製造する管状物に応じて単層あるいは複数層の樹脂製ベルト、単層の金属製ベルト、金属製ベルトに樹脂層を積層した複数層のベルトからなる。本実施形態ではベルト基材１は、樹脂製ペルト状基材とし、周長が２０００ｍｍ、幅が１５００ｍｍ 厚さが０．２５ｍｍとした大きなサイズのものとしている。
【００３８】
前記ベルト基材１は、片持ち保持された回転駆動ローラ２と従動ローラ３のフリー側Ｘ（図１に示す）から、回転駆動ローラ２と従動ローラ３に被せるように挿入する。
其の際、従動ローラ３はベルト基材１が張架される状態となるのではなく、多少撓んだ状態で挿入することにより、容易にローラ２、３に巻き付けることができる。
ついで、従動ローラ３を回転駆動ローラ２とは反対側に移動させ、ベルト基材１の上下両面１ａ、１ｂが直線状に張架された状態で停止し、位置決め固定する。
【００３９】
このように、ベルト基材１を弛み無く張架状態とした後、回転駆動ローラ２を回転駆動させ、ベルト基材１を循環走行させ、ベルト基材１の外周面を清浄処理する。
その後、ディスペンサー１３のノズル１４から液状エラストマー組成物３０をベルト基材１の外周面に塗布していく。本実施形態では、液状エラストマー組成物３０として、２液付加型の液状シリコーンゴムを用いている。
ディスペンサー１３をベルト基材１の外周面を幅方向に移動させて、循環走行するベルト基材１の上面に液状シリコーンゴムを塗布し、ベルト基材１の外周面の全面に均一厚さの塗布面を形成している。
【００４０】
塗布終了後、ヒータ１６をオンして、塗布された液状シリコーンゴムを加熱する。該加熱時にも回転駆動ローラ２を低速回転し、ベルト基材１の外周面に塗布された液状シリコーンゴムの全面をむら無く加熱して、硬化させる。
【００４１】
液状シリコーンゴムが硬化することにより、ベルト基材１の表面にシリコーンゴムからなる弾性層４１を備えた大径管状物４０が製造される。該大径管状物４０を、回転駆動ローラ２と従動ローラ３のフリー側Ｘから抜き取る。
【００４２】
前記のように製造された図４に示す大径管状物４０は、真円形状にして、凹版オフセット印刷の円筒形状のブランケット胴に外嵌固定し、凹版オフセット印刷機のブランケットとして用いている。あるいは、電子写真印刷機（コピー機）の中間転写ベルトとすることができる。
【００４３】
図５は第２実施形態を示し、第１実施形態と同様に製造した大径管状物４０を幅方向に切断して切開し、この状態で展開させることにより、長方形状のシート状物４５としている。
この場合、ベルト基材として、シートの両端を接着してベルト状としたものを用い、該接着部Ｐを切断している。
該シート状物４５は、平型の凹版オフセット印刷機のブランケット胴に固定することにより、平型凹版オフセット印刷機ブランケットとしている。
【００４４】
図６は第３実施形態を示し、回転駆動ローラ２と従動ローラ３との間に２個の中間テンションローラ５０、５１を間隔をあけて配置している。これら中間テンションローラ５０は定位置とし、中間テンションローラ５１の外方に従動ローラ３を移動可能に配置している。
中間テンションローラ５０、５１の径は回転駆動ローラ２及び従動ローラ３と同一径とし、回転駆動ローラ２と従動ローラ３に両端が巻き付けられるベルト基材１の上下面に内接し、ベルト基材１の中間部に弛みが発生しないようにしている。
他の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４５】
以下、本発明の大径管状物の製造方法の実施例及び比較例について詳述する。
【００４６】
（実施例１）
図１乃至図３に示す製造装置を用いて、大径管状物の製造を行なった。
ベルト基材１として、長尺なシートとして成形したポリエチレンテレフタレートのシートを用いた。該シートの両端をジョイント処理してＰＥＴベルトを設けた。該ＰＥＴの両端部をジョイント処理して、幅１６００ｍｍ×周長２３００ｍｍ（直径７３２ｍｍ）×厚み０．２５ｍｍのベルト基材１とした。
前記ベルト基材１を、回転駆動ローラ２と従動ローラ３にフリー側Ｘより挿入し、ＰＥＴベルトを、回転駆動ローラ２と従動ローラ３に被せた。ついで、従動ローラ３を移動させて、ベルト基材１を弛みなく張架した。
【００４７】
この状態で、まず、ＰＥＴベルトの表面をアセトン拭きし、プライマー（信越化学工業製）を塗布した。
ディスペンサー１３にはシリコーンゴム溶液（ＫＥ１６０３Ａ、ＫＥ１６０３Ｂ、配合比ＫＥ１６０３Ａ：ＫＥ１６０３Ｂ＝１：１、信越化学工業製）を仕込み、真空脱泡後にノズル１４をディスペンサー１３に取り付けた。
【００４８】
ＰＥＴベルトを回転速度１１５０ｍｍ／秒で回転させ、ディスペンサー１３を移動速度３０ｍｍ／分として移動させながら、ノズル１４からシリコーンゴム溶液を連続的に定量ずつ出し、ＰＥＴベルト外周面の全面に塗布していった。
【００４９】
塗布が終了した後、ＰＥＴベルトを低速回転させたままで、ヒーター１６をオンし、６０℃で１２０分間加熱してシリコーンゴムを硬化させた。
シリコーンゴムが硬化した後、ベルトを回転駆動ローラ２および従動ローラ３より取り出した。
ジョイント部をカットして幅１６００ｍｍ×長さ２３００ｍｍのシリコーンブランケットを得た。
得られたシリコーンブランケット表面は、レベリングして鏡面となっており、厚みは０．８９７ｍｍ〜０．９０５ｍｍで、厚みのバラツキは０．００８ｍｍに過ぎなかった。
【００５０】
（実施例２）
ベルト基材１として、ニッケルスリーブ（幅１２００ｍｍ×周長１５００ｍｍ（直径４７８ｍｍ）×厚み０．１０ｍｍ）を用い、実施例１と同様に回転駆動ローラ２と従動ローラ３に張架した。
この状態で、まず、ニッケルスリーブの表面をアセトン拭きし、プライマー（信越化学工業製）を塗布した。ディスペンサー１３に、導電剤として鎖状ニッケル粉末（住友電気工業製）を添加したシリコーンゴム溶液（ＫＥ１６０３Ａ、ＫＥ１６０３Ｂ、信越化学工業製）を配合比ＫＥ１６０３Ａ：ＫＥ１６０３Ｂ：シリコーンオイル：鎖状ニッケル粉末＝４５．１：４５．１：９．０：０．８）を仕込み、真空脱泡後にノズル１４にセットした。
【００５１】
ニッケルスリーブを回転速度７５０ｍｍ／秒で回転させ、ディスペンサー１３を移動速度３０ｍｍ／分で移動させながら、ノズル１４からシリコーンゴム溶液を連続的に定量ずつ出し、ニッケルスリーブ外周面の全面に塗布していった。
塗布が終了した後、ニッケルスリーブを低速回転させたままで、ヒーター１６にて８０℃で９０分間加熱してシリコーンゴムを硬化させた。
シリコーンゴムが硬化した後、ベルトをローラ２、３より取り出し、幅１２００ｍｍ×周長１５００ｍｍ（直径４７８ｍｍ）のシリコーン中間転写ベルトを得た。
【００５２】
得られたシリコーン中間転写ベルト表面は、レベリングして鏡面となっており、厚みは０．８９３ｍｍ〜０．９０７ｍｍであった。
また、ハイレスタＵＰ、ＵＲＳプローブ（ダイヤインスツルメンツ製）を使用し、印加電圧２５０Ｖ、印加時間１０秒の条件で体積抵抗率を測定したところ、得られたシリコーン中間転写ベルトの体積抵抗率は１．２×１０９であり、良好な導電性を示した。
【００５３】
（比較例１）
上金型の内面が鏡面加工された５００ｍｍ角の金型を準備し、下金型に基材として厚さ０．２５ｍｍのＰＥＴをセットし、ＰＥＴ表面をアセトン拭きし、プライマー（信越化学工業）を塗布した。ＰＥＴの四辺にゴム製パッキンを貼り付け、上金型と下金型とをボルト締めで固定した後、実施例１と同じ配合のシリコーンゴムを注型した。注型後、常温でシリコーンゴムを硬化させ、シリコーンゴムサイズが５００ｍｍ角のシリコーンブランケットを得た。
得られたシリコーンブランケット表面は鏡面ではあるが、多くのエクボ状欠点があり、 厚みは０．８８５ｍｍ〜０．９１３ｍｍであり、バラツキは０．０１８ｍｍであった。
【００５４】
実施例１及び実施例２で得られたシリコーンブランケット、シリコーン中間転写ベルトは、直径３００ｍｍ以上の大径でありながら、表面性、厚み精度に優れたものであった。
一方、比較例１で得られたシリコーンブランケットは、表面に多くのエクボ状欠点があり、厚み精度も実施例に比べると若干悪いものであった。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の大径管状物の製造方法は、凹版オフセット印刷のブランケットや、複写機、プリンタ等のＯＡ機器に用いられる電子写真方式の中間転写ベルトを製造する際に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態の製造方法に用いられる製造装置を示す概略斜視図、（Ｂ）は概略側面図である。
【図２】ローラ間隔調節機構を示す概略斜視図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はノズルとベルト基材の位置関係を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態の製造方法により製造された大径管状物を示す斜視図である。
【図５】第２実施形態を示す斜視図である。
【図６】第３実施形態を示す概略略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ ベルト基材
２ 回転駆動ローラ
３ テンション負荷用の従動ローラ
１３ ディスペンサー
１４ ノズル
４０ 大径管状物
４５ シート状物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大径管状物の製造方法、該方法で製造された大径管状物及びシート状物に関し、詳しくは、金型を使用することなく、サイズが相違する大型の管状物を容易に製造できる方法で、凹版オフセット印刷用の大型のブランケット、電子写真方式に用いられる大型の中間転写ベルト等に好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイパネルのカラーフィルターやプラズマディスプレイパネルの電極の作製方法としては、従来、ガラス基板全面にカラーフィルター用インキや電極用ペーストをガラス基板全面に塗布し、余分な箇所を取り除くフォトリソグラフィー法が汎用されている。
【０００３】
しかしながら、近時、コストダウンのため、凹版オフセット印刷法を用いて前記電極が作製されはじめている。
凹版オフセット印刷法では、ブランケットの表面に塗布したカラーフィルター用インキや電極用ペーストをガラス基板の所定の位置に簡単に印刷することができるため、フォトリソグラフィー法に比べて、高価なカラーフィルター用インキや電極用ペーストの使用量を大幅に削減することができる。
この凹版オフセット印刷では、凹版に供給されたインキやペーストを一旦ブランケットに転写し、次いでガラス基板に転写するものであり、インキやペーストを１００％被写体に転写することができるシリコーンゴムを表面印刷層として備えたブランケットが好適に用いられる。
【０００４】
近年、液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネルの製造においては、量産化や効率アップのため、使用されるガラス基板のサイズがますます大きくなってきている。それに合わせて、凹版オフセット印刷機も大型化され、使用されるブランケットも大型化が要求されている。例えば、シリコーンブランケットの要求仕様は、サイズとしては、幅が１６００ｍｍ以上（将来的には２０００ｍｍ以上）で、周長が２０００ｍｍ以上であり、厚み精度は±１０μｍ、表面性は鏡面と、非常に厳しい要求となっている。
【０００５】
一方、電子写真方式の複写機やプリンターには、近年のカラー化に伴い、感光体からトナーを受け取り、紙に転写するための中間転写ベルトが用いられている。中間転写ベルトは、前記ブランケットと同様に厚み精度、表面性が要求され、形状はエンドレス状である。現状のＯＡ機器等の中間転写ベルトの直径は３００ｍｍ程度までの比較的小型のものであるが、大型の中間転写ベルトの製造ができれば、電子写真方式のさらなる用途展開を図ることができる。
【０００６】
シリコーンブランケットの製造方法としては、従来、特開平８−１１２９８１号公報（特許文献１）において、シリコーンゴムを金型に注入して成型する方法が提案されている。また、特開２００３−１３６８５６号公報（特許文献２）において、基材上にシリコーンゴムを塗布し、塗布層を水平に保持してセルフレベリングした後、硬化させる方法が提案されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、小サイズのブランケットであれば精度のよいブランケットが得られるが、周長が１０００ｍｍを超えるブランケットでは、表面性に優れた大金型を準備する必要があり、かつ、サイズに応じた金型をそれぞれ個別に作製しなければならず、設備費が増大する。また、注型時に金型に歪が生じてブランケットの厚み精度は悪くなってしまうという問題があった。
前記特許文献２に記載の方法では、大型のコーティング装置を準備すれば大サイズのブランケットを成形することができるが、シリコーンゴムのセルフレベリングによる厚み制御をする必要があるため、周辺装置の保守、管理が煩雑になるという問題があった。
【０００８】
一方、中間転写ベルトの製造方法としては、従来、特開２００２−２９２６５５号公報（特許文献３）において、円筒金型の内面に液状のシリコーンゴムを注入し、金型を回転させながら加熱硬化させることによりベルトを成形する遠心成形法が提案されている。
また、特開２００２−２６３５６２号公報（特許文献４）には、無端ベルト基体をスリーブによって円筒形状に整えて保持し、この無端ベルト基体を回転させて外周表面に塗布液を塗布する方法が提案されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献３及び特許文献４に記載の方法においても、ベルト直径が３００ｍｍ程度までの小サイズのベルトであれば、精度よく成形することができるが、大サイズのベルトを成形しようとする場合には、大金型を準備することが必要で、その取り扱いにも労力を要し、量産性に劣るという問題があった。
また、特許文献４に記載の方法では、ベルト基体を円筒形状に整えて保持するスリーブや、ベルト固定手段といった複雑な機構が必要であるという問題もあった。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−１１２９８１号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６８５６号公報
【特許文献３】特開２００２−２９２６５５号公報
【特許文献４】特開２００２−２６３５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、金型を使用することなく、管状物のサイズが相違しても製造することができ、特に、従来にない大サイズであっても厚み精度及び表面性に優れた管状物を製造することができる大径管状物の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明は、フレキシブルなベルト基材の表面にエラストマー組成物からなる表面層を備えた大径管状物の製造方法であって、
前記ベルト基材を巻き付ける少なくとも両端のローラの間隔を調節自在とし、該ベルト基材のサイズに応じて該ベルト基材が前記ローラにより張架保持された状態となるようにローラ間隔を調節する工程と、
ついで、前記ローラを回転させて、これらローラに巻き付けた前記ベルト基材を回転させながら、該ベルト基材の外周面に液状とした前記エラストマー組成物をディスペンサーで塗布する工程と、
塗布された前記エラストマー組成物を加熱または乾燥により硬化させる工程を含むことを特徴とする大径管状物の製造方法を提供している。
【００１３】
前記両端のローラのうちの１本を回転駆動ローラとすると共に他方をテンション負荷用の従動ローラとし、かつ、前記回転駆動ローラおよび従動ローラは軸線方向の一端側を支持すると共に他端側にはフリーとした片持ちとし、該他端側からベルト基材を前記ローラ側に挿入してローラに巻き付け、定置する回転駆動ローラに対して離れる方向に従動ローラを移動させて前記ベルト基材を張架することが好ましい。
【００１４】
前記回転駆動ローラは、それ自体に支軸を固定し、該支軸を駆動手段で直接回転駆動しても良いし、駆動手段により回転駆動されるローラと摺接させて従動させる構成としてもよい。
他端側のローラは、ベルト基材のサイズに応じて移動させるローラであり、該ローラは、ベルト基材が前記回転駆動ローラにより循環走行されることに伴って従動されるものある。
【００１５】
前記両端のローラの間に長さ方向に所要間隔をあけてベルト基材の対向する両面を支持する張力保持用の中間テンションローラを回転自在に設けても良い。さらに、ベルト基材の循環走行時における片寄りを防止するため、テンション負荷用の従動ローラの軸線方向の両端にテンション微調整機構を設けることが好ましい。該機構は従動ローラの軸線方向の両端をスライドガイド上にセットして、ボルト押しにて両端のテンションを微調整してローラを固定する機構からなる。
【００１６】
前記ベルト基材の表面に液状エラストマー組成物を塗布するディスペンサーは、ベルト基材の両端に位置するローラの一方側の上方位置に配置し、ベルト循環方向と直交する幅方向に移動して、ベルト基材の外周面に所要厚さで前記液状エラストマー組成物を塗布することが好ましい。
ディスペンサーによる塗布方法は前記方法に限定されないが、ディスペンサーおよびベルト基材の移動速度をそれぞれ一定速度とすることで、ベルト基材の表面に均一厚さでエラストマー組成物からなる表面層を形成でき、所定厚さを１００％とすると、バラツキを±３％以内として厚さ精度を高めることができる。
また、ノズル吐出口をベルト基材の表面に接するようにして塗布し、塗布時におけるエアーの咬み混みを防止でき、その結果、塗布速度を上げることができる。
【００１７】
前記本発明の製造方法によれば、両端のローラ間隔を調節できるようにしているため、製造する管状物のサイズが変化しても、また、大型化してもローラ間隔を広げることで対応でき、１つの製造設備で種々のサイズ、特に、大型サイズの管状物を製造することができる。なお、前記ローラの径はベルト基材の厚さやサイズにより決めるため、ローラ径の相違する複数のローラを用意しておく必要はある。
また、従来用いられていた金型が不要となり、管状物のサイズに応じて個別に金型を作製する必要がないため、コストの大幅削減を図ることができる。さらに、金型使用により生じていた厚み精度が悪化するという問題や、表面にエクボ状の欠点が発生するという問題も解決でき、厚み精度及び表面性に優れた大径管状物を製造することができる。
【００１８】
前記ベルト基材は、エンドレスベルトまたはシートの両端部をジョイント処理してベルト状としたものからなり、単層でも複数層からなるものでもよい。
該ベルト基材としては、下記の（１）あるいは／および（２）が好適に用いられる。
（１）ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミドから選択される樹脂製ベルト基材；
（２）鉄、ステンレス、アルミニウム、胴、ニッケルから選択される金属製ベルト基材。
前記（１）の樹脂製ベルト基材では、その引張強度が８０ＭＰａ以上のものが好適に用いられる。これは８０ＭＰａ未満であると、大型化すると弛みが発生しやすくなり、厚さ精度に優れる表面層を形成出来なくなる。好ましくは、１００ＭＰａ以上である。
前記（２）の金属製ベルト基材の場合は、厚みを０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下としている。該厚み範囲としているのは，０．１ｍｍ未満であると腰がなく、取り扱いにくいものとなり、折れや変形が生じ易くなる。一方、０．５ｍｍを越えると厚すぎるため、適正なサイズのベルト状にすることが難しくなる。
【００１９】
ベルト基材としては、さらに、
ＮＢＲ、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴムから選択されるゴムシート、
ポリエステル、レーヨン、ケプラー、ガラス繊維、綿、あるいはこれらの任意の混紡からなる繊維布、
紙類なども、適宜に組み合わせて用いることができる。
【００２０】
特に、該ベルト基材は、真円とした状態での直径が３００ｍｍ以上、さらには５００ｍｍ以上、該長さと直交方向の幅が３００ｍｍ以上 さらには５００ｍｍ以上である大型ベルト基材に好適に用いられる。
即ち、本発明では、大径管状物とは直径３００ｍｍ以上の管状物を指すものとする。
【００２１】
前記エラストマー組成物としては、シリコーンゴム、ウレタン、フッ素が好適に用いられる。
ディスペンサーにより塗布する液状エラストマー組成物は、液状シリコーンゴム、粘度調整にシリコーンオイルを添加したもの等が用いられる。液状シリコーンゴムには、ＲＴＶ（室温硬化型）、ＨＴＶ（加熱硬化型）があり、１液型と、主剤と硬化剤とからなる２液型があり、且つ、２液型も付加型と縮合型とがあるが、本発明で用いる液状エラストマー組成物はいずれでもよい。
また、電子写真印刷用の中間転写ベルトとして用いる場合には、カーボンブラック、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、銀粉末、ニッケル粉末、鎖状ニッケル粉末等の電子導電剤やイオン導電剤を添加して所要の導電性を付与している。
また、液状のエラストマー組成物をベルト基材に塗布する前に、ベルト基材の表面にプライマーを塗布することにより、液体エラストマー組成物との密着性を向上させることができる。
【００２２】
前記液状エラストマー組成物の粘度は、硬化前の２５℃において１０Ｐａ・ｓ以上６００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
これは１０Ｐａ・ｓ未満であると、液状エラストマー組成物が周囲に流れやすくなる一方、６００Ｐａ・ｓを越えると厚み精度が出にくくなる。
また、塗布厚さは０．１〜４ｍｍの範囲が好ましい。これは０．１ｍｍ未満であると、塗布時にエアーを噛みこむと厚さ精度がでず、４ｍｍを越えると液状エラストマー組成物として塗布する時に液垂れが起きやすく、外周部と内周部の硬化が不均一になりやすいことによる。
【００２３】
前記液状エラストマー組成物をベルト基材の外周面に塗布した後、加熱硬化させる手段として、遠赤外線ヒータを水平方向に循環されるベルト基材の上下両側方に配置してもよいし、前記ベルト基材を回転駆動支持するローラと共にオーブンに入れて加熱硬化させてもよい。
加熱温度及び加熱時間については、エラストマー組成物の種類等に応じて、硬化するために適切な温度及び時間を適宜設定している。例えば、液状シリコーンゴムの場合は、２０℃以上２００℃以下で３０分〜２４０分、好ましくは４０℃以上１２０℃以下で６０分〜１８０分加熱するのが良い。
加熱温度を前記範囲としているのは、加熱温度が前記範囲より低いと、シリコーンゴムの硬化に時間を要するためであり、加熱温度が前記範囲より高いと、シリコーンゴムが劣化したり、冷めるのに時間がかかったりするため、好ましくないからである。また、加熱時間を前記範囲としているのは、加熱時間が前記範囲より短いと、シリコーンゴムの硬化が不十分になりやすいためであり、加熱時間が前記範囲より長いと、シリコーンゴムが劣化しやすくなるためである。
【００２４】
本発明は、第二に、前記した製造方法により製造された管状物を提供している。
該管状物をベルト状としたままで、電子写真印刷装置に装着される中間転写ベルトとして用いられると共に、凹版オフセット印刷の円筒状の胴部に外装するブランケットとして好適に用いられる。
【００２５】
さらに、前記した製造方法により製造された管状物を切り開いて展開し、長方形状としたシート状物としても好適に用いられる。なお、管状物を切り開いてシートとして用いる場合は、エンドレス基材として入手しにくい基材でもシート基材の両端をジョイントしてベルト基材とし、このジョイント部分を削除してシート状物として用いることができる。 該シート状物は、平型の凹版オフセット印刷のブランケットとして、好適に用いられる。
【００２６】
前記凹版オフセット印刷のブランケットとして用いる場合には、エラストマー組成物としてシリコーンゴムが最も好適に用いられる。
【発明の効果】
【００２７】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ローラ間隔を任意に調節できるようにすることで、製造される管状物のサイズに応じて共用で用いることができ、特に、大きなサイズの大径管状物をローラ間隔を広げることにより容易に製造することができる。
よって、従来必要とされた製造用の金型を不要とでき、製造コストの大幅削減を図ることができる。かつ、金型使用により生じていた厚み精度が悪化する問題を解決でき、厚み精度および表面性状が優れた大径管状物を製造することができる。
【００２８】
また、本発明の製造方法により得られた大径管状物は、大径の凹部オフセット印刷のブランケット胴に外装して用いると、厚さ精度が良いと共に表面性状が優れているため、微細な印刷を精度よく施すことができる。特に、大型の液晶ディスプレイパネルのカラーフィルターやプラズマディスプレイパネルの電極を、本発明のブランケットを備えた凹版オフセット印刷法で形成すると、高品質のカラーフィルタや電極を安価に製造することできる。
また、電子写真印刷機であるコピーやファックスに装備する中間転写ベルトとしても厚さ精度が良いと共に表面性状が良いため、精度のよいカラー表示を実現できる。
【００２９】
また、前記本発明の製造方法で得られた大径管状物を切開して展開し、長方形状のシート状物とすると、平型の凹版オフセット印刷のブランケットとして用いることができ、ブランケット胴に外装するブランケットと同様に、大型の液晶ディスプレイパネルのカラーフィルターやプラズマディスプレイパネルの電極を品質良く且つ安価に製造することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は大径管状物の製造方法に用いられる第１実施形態の製造装置を示し、ベルト基材１を張架する回転駆動ローラ２、従動ローラ３を備えている。これら回転駆動ローラ２および従動ローラ３は軸線を水平方向として平行配置し、ベルト基材１を回転駆動ローラ２と従動ローラ３との間に張架し、上下両面を水平方向に循環走行させるようにしている。
【００３１】
前記回転駆動ローラ２は定置とし、従動ローラ３は回転駆動ローラ２に対して矢印方向に近接離反して所要寸法移動できるようにしている。即ち、図２に示すように、回転駆動ローラ２から所要寸法離れた位置からボールネジ４を敷設し、該ボールネジ４に沿ってサーボモータにて従動ローラ３の軸受材５を移動させ、所定位置で停止できるようにしている。本実施形態では、回転駆動ローラ２と従動ローラ３と間寸法Ｌは３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲で調節できる設定としている。
【００３２】
回転駆動ローラ２および従動ローラ３は片持ちタイプでエアシリンダ２１、２２にて上下移動可能とし、下降時に回転駆動ローラ２は軸受材９に支承されると共に従動ローラ３は軸受材５に支承されようにしている。
回転駆動ローラ２および従動ローラ３にベルト基材１を取り付けて張架するが、基材テンションによる回転ローラ２および従動ローラ３の傾きや軸受材９からの脱落を防止するため、回転駆動ローラ２、従動ローラ３の内側に押さえローラ２４、２５を配置している。
また、ベルト基材１にかかるテンションの微調整は従動ローラ３の両端のボールネジでの引張りで加減して行っている。
【００３３】
回転駆動ローラ２は、本実施形態では、それ自体は駆動手段で直接に駆動する構成とせず、該回転駆動ローラ２の軸線方向の両端下方に左右一対の円盤形状の駆動ローラ１０、１１を配置し、該駆動ローラ１０、１１を回転駆動ローラ２を摺接させて、回転駆動ローラ２を従動させる構成としている。かつ、駆動ローラ１０、１１は同期して同一回転速度で駆動すると共に、回転速度は低速から高速に無段階調節できるようにしている。
【００３４】
回転駆動ローラ２の上側位置には、液状エラストマー組成物３０を塗布するためのディスペンサー１３を設置し、該ディスペンサー１３の軸線方向の一端に吐出用のノズル１４を着脱自在に取り付けている。
図３に示すように、ノズル１４は水平方向に走行するベルト基材１の上面１ａの一端に接するように取り付けている。該ノズル１４は断面矩形筒とし、その先端をテーパ状の吐出口１４ａと、該吐出口１４ａをベルト基材１の上面１ａと最終塗布厚さ分の隙間をあけて配置し、塗布する際にエアーの咬み混みを発生させない構成としている。
【００３５】
ディスペンサー１３はモータ１５により、矢印方向で示すように、回転駆動ローラ２の軸線方向に移動し、ベルト基材１の外周面に対して、幅方向の一端側から他端側へと液状エラストマー組成物を塗布し、ベルト基材１の外周面の全面に均一厚さで液状エラストマー組成物を塗布するものである。なお、塗布は一方向へ１回のみで所定厚さに塗布する１回塗りとし、エアー咬み発生を防止するために重ね塗りを採用していない。
【００３６】
さらに、回転駆動ローラ２と従動ローラ３との間で、かつ、これらローラにより張架されるベルト基材１の上下両側方に、加熱用の遠赤外線のヒータ１６を設置し、ベルト基材１の外周面に液状エラストマー組成物３０が塗布された後にヒータ１６をオンして加熱するようにしている。
【００３７】
次ぎに、前記製造装置を用いた管状物の製造方法について説明する。
予めベルト基材１を作製しておく。該ベルト基材１は前記したように、製造する管状物に応じて単層あるいは複数層の樹脂製ベルト、単層の金属製ベルト、金属製ベルトに樹脂層を積層した複数層のベルトからなる。本実施形態ではベルト基材１は、樹脂製ペルト状基材とし、周長が２０００ｍｍ、幅が１５００ｍｍ 厚さが０．２５ｍｍとした大きなサイズのものとしている。
【００３８】
前記ベルト基材１は、片持ち保持された回転駆動ローラ２と従動ローラ３のフリー側Ｘ（図１に示す）から、回転駆動ローラ２と従動ローラ３に被せるように挿入する。
其の際、従動ローラ３はベルト基材１が張架される状態となるのではなく、多少撓んだ状態で挿入することにより、容易にローラ２、３に巻き付けることができる。
ついで、従動ローラ３を回転駆動ローラ２とは反対側に移動させ、ベルト基材１の上下両面１ａ、１ｂが直線状に張架された状態で停止し、位置決め固定する。
【００３９】
このように、ベルト基材１を弛み無く張架状態とした後、回転駆動ローラ２を回転駆動させ、ベルト基材１を循環走行させ、ベルト基材１の外周面を清浄処理する。
その後、ディスペンサー１３のノズル１４から液状エラストマー組成物３０をベルト基材１の外周面に塗布していく。本実施形態では、液状エラストマー組成物３０として、２液付加型の液状シリコーンゴムを用いている。
ディスペンサー１３をベルト基材１の外周面を幅方向に移動させて、循環走行するベルト基材１の上面に液状シリコーンゴムを塗布し、ベルト基材１の外周面の全面に均一厚さの塗布面を形成している。
【００４０】
塗布終了後、ヒータ１６をオンして、塗布された液状シリコーンゴムを加熱する。該加熱時にも回転駆動ローラ２を低速回転し、ベルト基材１の外周面に塗布された液状シリコーンゴムの全面をむら無く加熱して、硬化させる。
【００４１】
液状シリコーンゴムが硬化することにより、ベルト基材１の表面にシリコーンゴムからなる弾性層４１を備えた大径管状物４０が製造される。該大径管状物４０を、回転駆動ローラ２と従動ローラ３のフリー側Ｘから抜き取る。
【００４２】
前記のように製造された図４に示す大径管状物４０は、真円形状にして、凹版オフセット印刷の円筒形状のブランケット胴に外嵌固定し、凹版オフセット印刷機のブランケットとして用いている。あるいは、電子写真印刷機（コピー機）の中間転写ベルトとすることができる。
【００４３】
図５は第２実施形態を示し、第１実施形態と同様に製造した大径管状物４０を幅方向に切断して切開し、この状態で展開させることにより、長方形状のシート状物４５としている。
この場合、ベルト基材として、シートの両端を接着してベルト状としたものを用い、該接着部Ｐを切断している。
該シート状物４５は、平型の凹版オフセット印刷機のブランケット胴に固定することにより、平型凹版オフセット印刷機ブランケットとしている。
【００４４】
図６は第３実施形態を示し、回転駆動ローラ２と従動ローラ３との間に２個の中間テンションローラ５０、５１を間隔をあけて配置している。これら中間テンションローラ５０は定位置とし、中間テンションローラ５１の外方に従動ローラ３を移動可能に配置している。
中間テンションローラ５０、５１の径は回転駆動ローラ２及び従動ローラ３と同一径とし、回転駆動ローラ２と従動ローラ３に両端が巻き付けられるベルト基材１の上下面に内接し、ベルト基材１の中間部に弛みが発生しないようにしている。
他の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４５】
以下、本発明の大径管状物の製造方法の実施例及び比較例について詳述する。
【００４６】
（実施例１）
図１乃至図３に示す製造装置を用いて、大径管状物の製造を行なった。
ベルト基材１として、長尺なシートとして成形したポリエチレンテレフタレートのシートを用いた。該シートの両端をジョイント処理してＰＥＴベルトを設けた。該ＰＥＴの両端部をジョイント処理して、幅１６００ｍｍ×周長２３００ｍｍ（直径７３２ｍｍ）×厚み０．２５ｍｍのベルト基材１とした。
前記ベルト基材１を、回転駆動ローラ２と従動ローラ３にフリー側Ｘより挿入し、ＰＥＴベルトを、回転駆動ローラ２と従動ローラ３に被せた。ついで、従動ローラ３を移動させて、ベルト基材１を弛みなく張架した。
【００４７】
この状態で、まず、ＰＥＴベルトの表面をアセトン拭きし、プライマー（信越化学工業製）を塗布した。
ディスペンサー１３にはシリコーンゴム溶液（ＫＥ１６０３Ａ、ＫＥ１６０３Ｂ、配合比ＫＥ１６０３Ａ：ＫＥ１６０３Ｂ＝１：１、信越化学工業製）を仕込み、真空脱泡後にノズル１４をディスペンサー１３に取り付けた。
【００４８】
ＰＥＴベルトを回転速度１１５０ｍｍ／秒で回転させ、ディスペンサー１３を移動速度３０ｍｍ／分として移動させながら、ノズル１４からシリコーンゴム溶液を連続的に定量ずつ出し、ＰＥＴベルト外周面の全面に塗布していった。
【００４９】
塗布が終了した後、ＰＥＴベルトを低速回転させたままで、ヒーター１６をオンし、６０℃で１２０分間加熱してシリコーンゴムを硬化させた。
シリコーンゴムが硬化した後、ベルトを回転駆動ローラ２および従動ローラ３より取り出した。
ジョイント部をカットして幅１６００ｍｍ×長さ２３００ｍｍのシリコーンブランケットを得た。
得られたシリコーンブランケット表面は、レベリングして鏡面となっており、厚みは０．８９７ｍｍ〜０．９０５ｍｍで、厚みのバラツキは０．００８ｍｍに過ぎなかった。
【００５０】
（実施例２）
ベルト基材１として、ニッケルスリーブ（幅１２００ｍｍ×周長１５００ｍｍ（直径４７８ｍｍ）×厚み０．１０ｍｍ）を用い、実施例１と同様に回転駆動ローラ２と従動ローラ３に張架した。
この状態で、まず、ニッケルスリーブの表面をアセトン拭きし、プライマー（信越化学工業製）を塗布した。ディスペンサー１３に、導電剤として鎖状ニッケル粉末（住友電気工業製）を添加したシリコーンゴム溶液（ＫＥ１６０３Ａ、ＫＥ１６０３Ｂ、信越化学工業製）を配合比ＫＥ１６０３Ａ：ＫＥ１６０３Ｂ：シリコーンオイル：鎖状ニッケル粉末＝４５．１：４５．１：９．０：０．８）を仕込み、真空脱泡後にノズル１４にセットした。
【００５１】
ニッケルスリーブを回転速度７５０ｍｍ／秒で回転させ、ディスペンサー１３を移動速度３０ｍｍ／分で移動させながら、ノズル１４からシリコーンゴム溶液を連続的に定量ずつ出し、ニッケルスリーブ外周面の全面に塗布していった。
塗布が終了した後、ニッケルスリーブを低速回転させたままで、ヒーター１６にて８０℃で９０分間加熱してシリコーンゴムを硬化させた。
シリコーンゴムが硬化した後、ベルトをローラ２、３より取り出し、幅１２００ｍｍ×周長１５００ｍｍ（直径４７８ｍｍ）のシリコーン中間転写ベルトを得た。
【００５２】
得られたシリコーン中間転写ベルト表面は、レベリングして鏡面となっており、厚みは０．８９３ｍｍ〜０．９０７ｍｍであった。
また、ハイレスタＵＰ、ＵＲＳプローブ（ダイヤインスツルメンツ製）を使用し、印加電圧２５０Ｖ、印加時間１０秒の条件で体積抵抗率を測定したところ、得られたシリコーン中間転写ベルトの体積抵抗率は１．２×１０９であり、良好な導電性を示した。
【００５３】
（比較例１）
上金型の内面が鏡面加工された５００ｍｍ角の金型を準備し、下金型に基材として厚さ０．２５ｍｍのＰＥＴをセットし、ＰＥＴ表面をアセトン拭きし、プライマー（信越化学工業）を塗布した。ＰＥＴの四辺にゴム製パッキンを貼り付け、上金型と下金型とをボルト締めで固定した後、実施例１と同じ配合のシリコーンゴムを注型した。注型後、常温でシリコーンゴムを硬化させ、シリコーンゴムサイズが５００ｍｍ角のシリコーンブランケットを得た。
得られたシリコーンブランケット表面は鏡面ではあるが、多くのエクボ状欠点があり、 厚みは０．８８５ｍｍ〜０．９１３ｍｍであり、バラツキは０．０１８ｍｍであった。
【００５４】
実施例１及び実施例２で得られたシリコーンブランケット、シリコーン中間転写ベルトは、直径３００ｍｍ以上の大径でありながら、表面性、厚み精度に優れたものであった。
一方、比較例１で得られたシリコーンブランケットは、表面に多くのエクボ状欠点があり、厚み精度も実施例に比べると若干悪いものであった。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の大径管状物の製造方法は、凹版オフセット印刷のブランケットや、複写機、プリンタ等のＯＡ機器に用いられる電子写真方式の中間転写ベルトを製造する際に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態の製造方法に用いられる製造装置を示す概略斜視図、（Ｂ）は概略側面図である。
【図２】ローラ間隔調節機構を示す概略斜視図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はノズルとベルト基材の位置関係を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態の製造方法により製造された大径管状物を示す斜視図である。
【図５】第２実施形態を示す斜視図である。
【図６】第３実施形態を示す概略略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ ベルト基材
２ 回転駆動ローラ
３ テンション負荷用の従動ローラ
１３ ディスペンサー
１４ ノズル
４０ 大径管状物
４５ シート状物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルなベルト基材の表面にエラストマー組成物からなる表面層を備えた大径管状物の製造方法であって、
前記ベルト基材を巻き付ける少なくとも両端のローラの間隔を調節自在とし、該ベルト基材のサイズに応じて該ベルト基材が前記ローラにより張架保持された状態となるようにローラ間隔を調節する工程と、
ついで、前記ローラを回転させて、これらローラに巻き付けた前記ベルト基材を回転させながら、該ベルト基材の外周面に液状とした前記エラストマー組成物をディスペンサーで塗布する工程と、
塗布された前記エラストマー組成物を加熱または乾燥により硬化させる工程を含むことを特徴とする大径管状物の製造方法。
【請求項２】
前記両端のローラのうちの１本を回転駆動ローラとすると共に他方をテンション負荷用の従動ローラとし、かつ、前記回転駆動ローラおよび従動ローラは軸線方向の一端側を支持すると共に他端側にはフリーとした片持ちとし、該他端側からベルト基材を前記ローラ側に挿入してローラに巻き付け、定置する回転駆動ローラに対して離れる方向に従動ローラを移動させて前記ベルト基材を張架している請求項１に記載の大径管状物の製造方法。
【請求項３】
前記ディスペンサーは、前記ベルト基材の両端に位置する前記ローラの一方側の上方位置に配置し、ベルト循環方向と直交する幅方向に移動して、ベルト基材の外周面に所要厚さで前記液状エラストマー組成物を塗布している請求項１または請求項２に記載の大径管状物の製造方法。
【請求項４】
前記ベルト基材は、エンドレスベルトまたはシートの両端部をジョイント処理してベルト状としたものであり、直径が３００ｍｍ以上である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の大径管状物の製造方法。
【請求項５】
前記ベルト基材は、引張強度が８０ＭＰａ以上の樹脂フィルム、又は厚みが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の金属板からなる請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の大径管状物の製造方法。
【請求項６】
前記エラストマー組成物はシリコーンゴム、ウレタン、フッ素から選択され、
前記ベルト基材は、下記の（１）あるいは／および（２）からなる単層あるいは複数層からなる請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の大径管状物の製造方法。
（１）ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミドから選択される樹脂組成物からなる樹脂製ベルト基材；
（２）鉄、ステンレス、アルミニウム、胴、ニッケルから選択される金属製ベルト基材。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の製造方法により製造された管状物。
【請求項８】
凹版オフセット印刷のブランケット、あるいは電子写真印刷装置に装着される中間転写ベルトとして用いられる請求項７に記載の管状物。
【請求項９】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の製造方法により製造された管状物を切り開いて展開したシート状物。
【請求項１０】
凹版オフセット印刷のブランケットとして用いられる請求項９に記載のシート状物。
【請求項１】
フレキシブルなベルト基材の表面にエラストマー組成物からなる表面層を備えた大径管状物の製造方法であって、
前記ベルト基材を巻き付ける少なくとも両端のローラの間隔を調節自在とし、該ベルト基材のサイズに応じて該ベルト基材が前記ローラにより張架保持された状態となるようにローラ間隔を調節する工程と、
ついで、前記ローラを回転させて、これらローラに巻き付けた前記ベルト基材を回転させながら、該ベルト基材の外周面に液状とした前記エラストマー組成物をディスペンサーで塗布する工程と、
塗布された前記エラストマー組成物を加熱または乾燥により硬化させる工程を含むことを特徴とする大径管状物の製造方法。
【請求項２】
前記両端のローラのうちの１本を回転駆動ローラとすると共に他方をテンション負荷用の従動ローラとし、かつ、前記回転駆動ローラおよび従動ローラは軸線方向の一端側を支持すると共に他端側にはフリーとした片持ちとし、該他端側からベルト基材を前記ローラ側に挿入してローラに巻き付け、定置する回転駆動ローラに対して離れる方向に従動ローラを移動させて前記ベルト基材を張架している請求項１に記載の大径管状物の製造方法。
【請求項３】
前記ディスペンサーは、前記ベルト基材の両端に位置する前記ローラの一方側の上方位置に配置し、ベルト循環方向と直交する幅方向に移動して、ベルト基材の外周面に所要厚さで前記液状エラストマー組成物を塗布している請求項１または請求項２に記載の大径管状物の製造方法。
【請求項４】
前記ベルト基材は、エンドレスベルトまたはシートの両端部をジョイント処理してベルト状としたものであり、直径が３００ｍｍ以上である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の大径管状物の製造方法。
【請求項５】
前記ベルト基材は、引張強度が８０ＭＰａ以上の樹脂フィルム、又は厚みが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の金属板からなる請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の大径管状物の製造方法。
【請求項６】
前記エラストマー組成物はシリコーンゴム、ウレタン、フッ素から選択され、
前記ベルト基材は、下記の（１）あるいは／および（２）からなる単層あるいは複数層からなる請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の大径管状物の製造方法。
（１）ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミドから選択される樹脂組成物からなる樹脂製ベルト基材；
（２）鉄、ステンレス、アルミニウム、胴、ニッケルから選択される金属製ベルト基材。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の製造方法により製造された管状物。
【請求項８】
凹版オフセット印刷のブランケット、あるいは電子写真印刷装置に装着される中間転写ベルトとして用いられる請求項７に記載の管状物。
【請求項９】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の製造方法により製造された管状物を切り開いて展開したシート状物。
【請求項１０】
凹版オフセット印刷のブランケットとして用いられる請求項９に記載のシート状物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３０５９４６（Ｐ２００６−３０５９４６Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３３５１７（Ｐ２００５−１３３５１７）
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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