樹脂ベルトの切断装置、及び樹脂ベルトの切断方法
【課題】得られた樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを得る際、樹脂管状体回転振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能な樹脂ベルトの切断装置、及び樹脂ベルトの切断方法を提供すること。
【解決手段】例えば、追随手段としてエアーシリンダー２６により、突き出し量調整部材２２Ａを樹脂管状体１８外周面に所定の押圧力で押し当てつつカッター２０により切断を行う。このように樹脂管状体１８の回転振れに応じてカッター２０を追随させることで、カッター２０の切断部位と樹脂管状体１８が一定の状態で切断でき、得られる樹脂ベルトの切断面の歪みや切断傷などを防止することができる。よって、樹脂管状体の回転時の振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能となる。
【解決手段】例えば、追随手段としてエアーシリンダー２６により、突き出し量調整部材２２Ａを樹脂管状体１８外周面に所定の押圧力で押し当てつつカッター２０により切断を行う。このように樹脂管状体１８の回転振れに応じてカッター２０を追随させることで、カッター２０の切断部位と樹脂管状体１８が一定の状態で切断でき、得られる樹脂ベルトの切断面の歪みや切断傷などを防止することができる。よって、樹脂管状体の回転時の振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、芯体上に皮膜形成樹脂溶液を塗布して皮膜形成した後、得られた樹脂管状体（皮膜）を芯体から抜き取った後、樹脂管状体を切断することで所定幅の樹脂ベルトを得るための樹脂ベルトの切断装置、及び樹脂ベルトの製造方法に関する。なお、得られる樹脂ベルトは、例えば、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ましく用いられる。
【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好ましい。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好ましい。（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、回転しながら乾燥させる遠心成形法、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が、これら内面に成膜する方法では、ＰＩ前駆体の加熱の際に、皮膜を円筒体から抜いて別の芯体に載せ換える必要があり、工数がかかる短所がある。
【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。
【０００５】
ところが、ＰＩ樹脂の前駆体溶液は常温では非常に粘度が高く、上記浸漬塗布法で芯体上に塗布しようとすると、膜厚が所望値より厚くなりすぎる。そこで、特許文献１に開示の如き環状体により、膜厚を制御する方法が適用できる。
【０００６】
環状体を用いて塗布をする場合、芯体は長手方向を垂直にして塗布が行われ、塗膜の厚さは、芯体と環状体の円孔との間隙によって規制されて均一化される。
【０００７】
この方法で溶液を塗布すると、芯体の表面全面に樹脂皮膜が形成される。ところが、この方法では、樹脂皮膜の両端には膜厚が不均一な部分が形成されるため、あらかじめ所望の幅より大きく皮膜を作製し、後で不要部分を切断する方法がとられる。
【０００８】
ところが、芯体上において刃物で切れ目を入れて皮膜を切断しようとすると、刃物の接触によって芯体表面に傷が入る虞がある。そのため、芯体から樹脂皮膜を抜き取ってから、特許文献２に記載の如く、切断用の保持部材に嵌めて切断するのが良い。ところが、その保持部材を回転させる際に振れがあると、刃物の当たり方が均一でなくなり、樹脂ベルトの切断面が滑らかにならない問題があった。保持部材の回転時の振れは、保持部材の円筒度の悪さ、及びその回転軸の振れなどから引き起こされる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−９１０２７号公報
【特許文献２】特開平８−２５２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明は、得られた樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを得る際、樹脂管状体回転振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能な樹脂ベルトの切断装置、及び樹脂ベルトの切断方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、以下の手段により解決される。
即ち、本発明の樹脂ベルトの切断装置は、樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを製造する樹脂ベルトの切断装置であって、
前記樹脂管状体を保持しつつ回転させる回転保持体と、
カッターを保持すると切断手段であって、当該カッターの突き出し量を規定する規定部材を有し、前記回転する樹脂管状体表面に前記規定部材を当接させつつ、前記カッターを樹脂管状体に貫通するように突き当てて切断する切断手段と、
前記回転する樹脂管状体の回転振れに応じて、前記カッターを追随させる追随手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１２】
本発明の樹脂ベルトの切断装置は、追随手段により樹脂管状体の回転振れに応じてカッターを追随させることで、樹脂管状体の回転振れが生じても、規定部材により規定されたカッターの突き出し量分が常に一定した状態で、樹脂管状体に貫通させつつ（突き当てつつ）、切断することができる。このため、樹脂管状体の回転時の振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能となる。
【００１３】
本発明の樹脂ベルトの切断装置において、前記追随手段は、前記規定部材を前記樹脂管状体の表面へ所定の押圧力で押し当てて、前記カッターを追随させる手段であることがよい。これにより、樹脂管状体が回転時に振れて、カッターに余分な押圧力が掛かったり、離間しようとしても、常に一定の押圧力で規定部材が当接されるため、規定部材により規定されたカッターの突き出し量分が常に一定した状態で、樹脂管状体に貫通させつつ（突き当てつつ）、切断することができる。なお、樹脂管状体の表面への規定部材の所定押圧力は、樹脂管状体の回転時に振れによる規定部材への押圧力よりも小さくする。
【００１４】
一方、本発明の樹脂ベルトの切断方法は、樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを製造する樹脂ベルトの切断方法であって、
カッターの突き出し量を規定する規定部材を前記回転する樹脂管状体表面に前記規定部材を当接させつつ、カッターを前記樹脂管状体に貫通するように突き当てて切断する際、前記回転する樹脂管状体の回転振れに応じて、前記カッターを追随することを特徴としている。
【００１５】
本発明の樹脂ベルトの切断方法では、上記本発明の樹脂ベルトの切断装置で述べたように、樹脂管状体の回転時の振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能となる。
【００１６】
本発明の樹脂ベルトの切断方法においては、前記規定部材を前記樹脂管状体の表面へ所定の押圧力で押し当てて、前記カッターを追随することがよい。これにより、樹脂管状体が回転時に振れて、カッターに余分な押圧力が掛かったり、離間しようとしても、常に一定の押圧力で規定部材が当接されるため、規定部材により規定されたカッターの突き出し量分が常に一定した状態で、樹脂管状体に貫通させつつ（突き当てつつ）、切断することができる。
【発明の効果】
【００１７】
得られた樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを得る際。樹脂管状体の回転時の振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能な樹脂ベルトの切断装置、及び樹脂ベルトの切断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】
【００１８】
以下、本発明について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材に全図面通して同じ符合を付与し、重複する説明は省略する場合ばある。
【００１９】
図１は、実施形態に係る樹脂ベルトの切断装置を示す上面図である。図２は、実施形態に係る樹脂ベルトの切断装置を示す側面図である。
【００２０】
本実施形態に係る樹脂ベルトの切断装置１０は、土台１２上に、樹脂管状体１８を保持する円筒状の回転保持体１４と、切断部１６と、が配置されて構成されている。
【００２１】
回転保持体１４は土台１２に回転可能に配置されている。回転保持体１４の外周面には樹脂管状体１８の切断位置に周方向に沿って溝１４Ａが設けられており、カッター２０が樹脂管状体１８に突き当てられて貫通したとき、カッター２０の刃先が溝１４Ａに入ることで、回転保持体１４の削れや、カッター２０の磨耗を防止している。
【００２２】
回転保持体１４は、樹脂管状体１８を嵌める時には樹脂管状体１８の内径より小さく、切断時は樹脂管状体１８の内径より大きくなり張架できるように、外径が変えられる構成であることがよい。このような構成としては、例えば、複数の構成部材に分割して、当該部材間の間隔を調整して、外径変化する構成が挙げられる。特に、回転保持体１４を複数の構成部材で構成される場合、その中心軸がずれやすく、回転振れが大きくなる傾向にある。なお、図中、Ｈは樹脂管状体１８（回転保持体１４）の回転振れ量を示す。
【００２３】
切断部１６は、カッター２０と、これを取り付ける取り付け台２２と、カッター取り付け台２２を低摩擦力で可動するように配置する直動部２４と、取り付け台２２に連結されたエアーシリンダー２６（追随手段）と、直動部２４を支持・固定する固定台２８と、で構成されている。
【００２４】
取り付け台２２には、カッター２０の突き出し量を調整して規定する突き出し量調整部材２２Ａ（規定部材）が備えられ、当該突き出し量調整部材２２Ａが樹脂管状体１８表面に当接することで、カッター２０の突き出し量分が樹脂管状体１８へ突き当てられ、即ち貫通することとなる。ここで、突き出し量とは、樹脂管状体１８表面へ当接する突き出し量調整部材の当接面からカッター２０の刃先までの長さ、言い換えれば、樹脂管状体１８へカッター２０が突き当てられた際における、樹脂管状体１８表面（外周面）からカッター２０の刃先までの長さを示している。
【００２５】
取り付け台２２は、カッター突き当て方向（樹脂管状体１８軸方向に対して直交方向）に可動するように、直動部２４に設けたレール２４Ａ上に配設されている。ここで、この取り付け台２２の可動距離は、少なくとも樹脂管状体１８の回転振れ量（樹脂管状体軸方向に対する直交方向の長さ）に追随でき、且つ、カッター２０を取り付け台２２から取り付け・取り外し可能な距離とする。
【００２６】
エアーシリンダー２６は、筒状部２６Ａと、可動壁２６Ｂと、筒状部２６Ａ内壁及び可動壁２６Ｂで囲まれた圧力室２６Ｃと、圧力室２６Ｃへエアーを注入・排気するためのエアー管２６Ｄと、で構成している。また、可動壁２６Ｂには可動軸２６Ｅがその一端で連結されている。そして、可動軸２６Ｅはその他端が取り付け台２２と連結されている。なお、２６Ｆは、ポンプを示している。
【００２７】
エアーシリンダー２６は、ポンプ２６Ｆにより圧力室２６Ｃへエアー管２６Ｄからエアーを注入することで、圧力が上昇し、可動壁２６Ｂを介し可動軸２６Ｅが軸方向へ所定の押圧力で可動するようになっている。これにより、取り付け台２２が樹脂管状体１８軸方向に対して直交方向）に移動、即ち、カッター２０が樹脂管状体１８へ突き当てられると共に、所定の押圧力で突き出し量調整部材２２Ａが押圧されることとなる。なお、カッター２０を樹脂管状体１８から離間したり、カッター２０を取り付け台２２から取り付け・取り外しする場合には、圧力室２６Ｃのエアーを抜いて、取り付け台２２を移動させればよい。
【００２８】
なお、本実施形態において、エアーシリンダー２６に限られず、追随手段としてはその他、バネ、ゴムなどの弾性体を適用してもよい。
【００２９】
本実施形態に係る切断装置１０では、まず、回転保持体１４に樹脂管状体１８を嵌め込む。そして、取り付け台２２にカッター２０を取り付けた状態で、エアーシリンダー２６により、待機位置の取り付け台２２をカッター突き当て方向に移動させ、カッター２０を樹脂管状体１８に突き当てて貫通させると共に、突き出し量調整部材２２Ａを樹脂管状体１８外周面に所定の押圧力で押し当てる。この樹脂管状体１８外周面への突き出し量調整部材２２Ａの押圧力は、例えば１．５〜２．０Ｎである。
【００３０】
ここで、最初に樹脂管状体１８を切断するときの、カッター２０の突き出し量の調整は、樹脂管状体切断前に、カッター２０が樹脂管状体１８表面へ突き出し可能なように調整する。この状態で、カッター２０の刃先を樹脂管状体１８の表面に接触させ、カッター２０の刃物を強く押し当てて樹脂管状体１８に貫通させた後、カッター２０が所定の突き出し量になるよう突き出し量調整部材２２Ａにより調整する。このカッター２０の突き出し量の好ましい値は、樹脂管状体１８（樹脂ベルト）の厚さより、０．１〜０．３ｍｍ（好ましくは０．１〜０．２ｍｍ）大きい値である。なお、カッター２０の突き出し量は、最初に調整すれば、次回からは不要である。
【００３１】
次いで、カッター２０の刃先が樹脂管状体１８に突き当て・貫通した状態で、回転保持体１４を回転させる。この回転に伴い樹脂管状体１８は、カッター２０により切断される。この切断時の回転保持体１４の回転速度は、例えば１〜３ｒｐｍ（好ましくは２〜３ｒｐｍ）である。
【００３２】
そして、回転保持体１４が１周以上回転した時点で、エアーシリンダー２６からエアーを抜き、取り付け台２２を待機位置へ戻し、回転保持体１４の回転を停止し、切断作業を終了する。このようにして、所定幅の樹脂ベルトを得ることができ。
【００３３】
なお、本実施形態では、カッター２０を１本取り付けた形態を説明したが、例えば、樹脂管状体１８の切断幅に対応して２本取り付けておけば、樹脂管状体１８両端を同時に切断することができる。
【００３４】
以上説明した本実施形態に係る切断装置では、エアーシリンダー２６により、突き出し量調整部材２２Ａを樹脂管状体１８外周面に所定の押圧力で押し当てているので、樹脂管状体１８が回転時に振れて、カッター２０に余分な押圧力が掛かったり、離間しようとしても、常に一定の押圧力で規定部材が当接されるため、突き出し量調整部材２２Ａにより規定されたカッター２０の突き出し量分が常に一定した状態で、樹脂管状体に貫通させつつ（突き当てつつ）、切断することができる。
【００３５】
通常、樹脂管状体１８はその円筒度の悪さや、回転軸の振れなどから、回転振れが起こり、カッター２０の突き出し量が変化して、正常な切断ができなくなる。
【００３６】
そこで、本実施形態に係る切断装置では、上述のように樹脂管状体１８の回転振れに応じてカッター２０が追随するので、カッター２０の切断部位と樹脂管状体１８が一定の状態で切断でき、得られる樹脂ベルトの切断面の歪みや切断傷などを防止することができる。よって、樹脂管状体の回転時の振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能となる。
【００３７】
以下、本実施形態に係る切断装置を用いた樹脂ベルトの製造方法について説明する。
樹脂ベルトの製造方法は、芯体上に皮膜形成樹脂溶液を塗布して塗膜を形成し、該塗膜を加熱して樹脂皮膜を形成した後、樹脂皮膜を芯体から抜き取り、樹脂皮膜からなる樹脂管状体を上記本実施形態に係る切断装置により片端或いは両端を切断して、樹脂ベルト（以下、無端ベルトと称する場合がある）を得るものである。
【００３８】
塗布に供する芯体は、アルミニウムやステンレス、ニッケル、銅等の金属円筒が好ましい。芯体の長さは、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、１０〜４０％程度長いことが望ましい。芯体の外径は、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。
【００３９】
芯体の両端には、芯体を保持する保持板を取り付けるのが好ましい。保持板は、ねじで固定しても良いし、芯体と溶接してもよい。保持板には、必要に応じて、円形や扇形などの形状の通風孔や、中央に心棒を通す穴、又は軸があってもよい。また、吊り下げや載置のための接続部品を取り付けてもよい。
【００４０】
形成される皮膜が芯体表面に接着するのを防ぐため、芯体の表面には離型性を付与する。それには、芯体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する方法がある。
【００４１】
皮膜形成樹脂の種類によっては、加熱時に溶剤の揮発物や、反応時に発生する気体があり、加熱後の樹脂皮膜は、その気体のために、部分的に膨れを生じることがある。これは特に、ＰＩ樹脂皮膜において膜厚が５０μｍを越えるような場合に顕著である。
【００４２】
上記膨れを防止するために、特開２００２−１６０２３９号公報開示の如く、芯体表面はＲａ０．２〜２μｍ程度に粗面化することが好ましい。粗面化の方法には、ブラスト、切削、サンドペーパーがけ等の方法がある。これにより、ＰＩ樹脂から生じる気体は、芯体とＰＩ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、膨れを生じない。
【００４３】
芯体表面は傷が付きやすいばかりでなく、このように各種処理が施されているので、皮膜切断用の刃物を接触させるのは避けなくてはならない。なお、塗布の前には、芯体両端に粘着テープ等を貼り付けて、端部に塗布されないようにするのが好ましい。
【００４４】
皮膜形成樹脂としてのＰＩ前駆体又はＰＡＩ樹脂としては、種々の公知のものを用いることができる。それらの溶剤は、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、アセトアミド、等の非プロトン系極性溶剤であり、常温での揮発性は低い。なお、溶液の濃度、粘度等は、適宜選択されるが、この塗布方法に好ましい溶液の固形分濃度は１０〜４０質量％、粘度は１〜１００Ｐａ・ｓである。
【００４５】
無端ベルトを転写ベルトや接触帯電ベルトとして使用する場合には、樹脂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、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３複合酸化物等の導電性金属酸化物、等が挙げられる。
【００４６】
以下、芯体上への溶液を塗布する方法を説明する。
なお、「芯体上に塗布」とは、芯体側面の表面、及び該表面に層を有する場合は、その層の表面に塗布することをいう。また、「芯体を上昇」とは、塗布時の液面との相対関係であり、「芯体を停止し、塗布液面を下降」させる場合を含む。
【００４７】
図３は、環状塗布装置の塗布時を示す概略断面図である。但し、図は主要部のみを示し、芯体の保持機構や、他の装置は省略する。
【００４８】
図３において、環状塗布槽７の底部に、芯体の外径より若干小さい穴を有する環状シール材８を設ける。芯体１を環状シール材８の中心に挿通させ、環状塗布槽７に溶液２を収容する。これにより、溶液２は漏れることがない。塗布するには、図３に示すように、芯体１の下に他の芯体１’をつなぎ、環状塗布槽７の下部から上部に押し上げて、芯体１の表面に塗膜４を形成する。他の芯体１’は、ベルトを作製しない中間体（長さが短い芯体）であってもよい。
【００４９】
溶液２上には芯体の外径よりも大きな円孔６を設けた環状体５を設置する。環状体５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等から選ばれ、浮上しやすいように中空構造でもよい。沈没防止のために、環状体の外周面又は塗布槽に、環状体を支える足や腕を設けても良い。
【００５０】
塗布時、芯体１の外径と円孔６の内径との間隙により、塗膜４の膜厚が決まるので、円孔６の内径は、所望の膜厚により調整する。
【００５１】
塗布をするには、円孔６を通して芯体１を引き上げる。引き上げ速度は、０．１〜１．５ｍ／ｍｉｎ程度が好ましい。
【００５２】
芯体１を引き上げると、環状体５は浮遊状態で設置されているので、溶液の粘性による摩擦抵抗により持ち上げられ、芯体１と環状体５との摩擦抵抗が周方向で一定になるように、すなわち間隙が均一になるように環状体５は動き、芯体上には均一な膜厚の塗膜４が形成される。このように、環状体により膜厚を規制するので、膜厚を均一にして高粘度の溶液を塗布することができる。
【００５３】
塗布後、芯体１を加熱乾燥装置に入れ、溶剤の乾燥を行う。乾燥時に塗膜が垂れる場合には、芯体を水平にして、回転させながら乾燥すると良い。回転速度は１〜６０ｒｐｍ程度が好ましい。加熱条件は、９０〜１７０℃の温度で２０〜６０分間が好ましい。その際、温度が高いほど加熱時間は短くてよく、温度は、段階的、又は一定速度で上昇させてもよい。溶液がＰＡＩ樹脂溶液である場合には、溶剤の乾燥だけで皮膜を得ることができる。
【００５４】
溶液がＰＩ前駆体溶液の場合、塗膜から溶剤を除去しすぎると、皮膜はまだ強度を保持していないので、割れを生じやすい。そこで、ある程度（ＰＩ前駆体皮膜中に１５〜４５質量％）、溶剤を残留させておくのがよい。
【００５５】
乾燥後、芯体端部に粘着テープを貼り付けた場合には、皮膜ごとそれを除去する。端部皮膜の除去により、皮膜端部が芯体端部に固着するのを防止することができるほか、芯体と皮膜との間に隙間を形成しやすくすることができる。隙間が存在することにより、皮膜から発生するガスが外部に抜けやすくなるので、皮膜に膨れが生じるのを低減することもできる。
【００５６】
その後、２５０〜４５０℃、好ましくは３００〜３５０℃前後で、２０〜６０分間、ＰＩ前駆体皮膜を加熱して縮合反応させることで、ＰＩ樹脂が形成される。その際、温度を段階的に上昇させてもよい。この工程では、皮膜は固定されているので、芯体の向きはどちらでもよいし、加熱中の回転もしなくてよい。無端ベルトの膜厚は３０〜１５０μｍ程度が好ましい
【００５７】
冷却後、形成された皮膜を芯体から抜き取ると無端ベルトを得ることができる。その際には、芯体と皮膜との間の隙間に、エアガン等により加圧エアを注入するのがよい。
【００５８】
皮膜を芯体から抜き取った後、得られた皮膜からなる樹脂管状体の片端或いは両端を、上記本実施形態に係る切断装置により切断する。
【００５９】
そして、切断終了後、穴あけ加工やリブ付け加工、等が施されることがある。このようにして、樹脂ベルト（無端ベルト）を得る。
【００６０】
（試験例）
以下、試験例を示す。
ＰＩ前駆体溶液（商品名：ＵワニスＡ、宇部興産製、濃度１８％）に、カーボンブラック（商品名：スペシャルブラック４、デグザヒュルス社製）を固形分質量比で２３％混合し、次いで対向衝突型分散機により分散した。更に、シリコーンレベリング剤（商品名：ＤＣ３ＰＡ、ダウコーニングトーレシリコーン社製）を、濃度が５００ｐｐｍになるよう添加し、塗液とした。
【００６１】
別途、外径３６６ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、長さ４５０ｍｍのアルミニウム製円筒を用意し、球形アルミナ粒子によるブラスト処理により、表面をＲａ１．０μｍに粗面化した。該円筒の真円度は２０μｍ以下であった。また、厚さが１５ｍｍ、外径が上記円筒に嵌まる径、１００ｍｍ径の通風孔が４つ、中央に２０ｍｍ径の穴を設けた保持板を同じアルミニウム材で作製し、上記円筒に嵌め、ＴＩＧ溶接により溶接した。
【００６２】
円筒の表面には、シリコーン系離型剤（商品名：セパコート、信越化学製）を塗布した。芯体の端部には、幅１０ｍｍのポリエステル粘着テープを巻き付けた。これは塗膜が芯体側面に回り込まないようにするためである。
【００６３】
次いで上記塗液を用い、図３に示す環状塗布装置により、ＰＩ前駆体塗膜を形成する。環状体として、外径４２０ｍｍ、円孔の最小部の内径３６７．１ｍｍ、高さ５０ｍｍのアルミニウム製のものを作製した。内壁は直線傾斜状であり、鉛直線との傾斜角は７°とした。上端には芯体と平行になる部分を２ｍｍ形成した。
【００６４】
一方、内径４５０ｍｍ、高さ１００ｍｍの環状塗布槽の底面に、内径３８６ｍｍの穴をあけた。底面の裏面には、内径３６４．５ｍｍの穴を有する厚さ０．５ｍｍの硬質ポリエチレン樹脂製の環状シール材を取り付け、中央に芯体１を通した。環状塗布槽にＰＩ前駆体溶液を入れ、環状体を配置した。次いで、芯体の下に他の芯体を配置し、０．８ｍ／分で押し上げて塗布を行った。その際、環状体は約２０ｍｍ持ち上げられた。これにより、芯体の上には、濡れ膜厚が約５００μｍのＰＩ前駆体塗膜が形成された。
【００６５】
芯体の保持板の中央穴に、２０ｍｍφのステンレス製シャフトを通し、回転台に載せて水平にし、６ｒｐｍで回転させながら、８０℃で２０分間、１３０℃で３０分間、加熱してＰＩ前駆体塗膜を乾燥させた。これにより、厚さ約１５０μｍのＰＩ前駆体皮膜を得た。この時、芯体端部の粘着テープは除去した。
【００６６】
次いで、芯体を垂直にし、シャフトを外して台に載せ、加熱装置に入れて２００℃で３０分、３４０℃で３０分加熱反応させ、長さ４３０ｍｍ、平均膜厚８０μｍのＰＩ樹脂皮膜を形成した。
【００６７】
室温に冷えた後、芯体と皮膜の間に、圧力０．５ＭＰａでエアガンからエアを吹き込みながら皮膜を抜き取った。
【００６８】
抜き取った皮膜からなる樹脂管状体を、図１及び図２で示す切断装置により切断した。回転保持体は、断面が半円状の２つの部材に分けて構成されており、樹脂管状体を嵌める際には外径を約３６０ｍｍと小さくし、皮膜を嵌めた後は外径を約３６６ｍｍに拡径して皮膜を緊縛して保持した。
【００６９】
回転保持体を回転させると、０．１〜１．０ｍｍの振れを生じた。これは、回転保持体が２つに分かれている形状であることに起因する。
【００７０】
これに対して、エアーシリンダーにより、樹脂管状体外周面へのカッターの突き出し量調整部材（規定部材）の押圧力を変えて、切断面を観察する実験をした結果を表１に示す。なお、他の実験条件、評価基準は以下の通りである。
【００７１】
−実験条件−
実験条件を下記に示す。
・回転保持体の回転速度：３．０ｒｐｍ
・カッター（突き出し量調整部材）の移動速度：３．０ｍｍ／Ｓ
・カッターの突き出し量 ２８０μｍ
【００７２】
−評価基準−
「○」は完全に切断が行え、「×」は刃の貫通不良及び切断できない箇所を伴う状態であることを示す、観察結果である。
【００７３】
【表１】
【００７４】
この結果、カッターの突き出し量調整部材（規定部材）の押圧力が弱い範囲では、カッターが回転保持体の回転振れに追従できずに切断不良が起こり、強い範囲では、切り始めと切り終わりが合わない段差が大きくなったが、一定範囲の中では、良好な切断を行うことができた。
【００７５】
このように、上記本実施形態に係る樹脂ベルトの切断装置を用いて切断すると、回転保持体の回転揺れに対して、カッターが影響されることなる、カッターの突き当て力を保持しながら樹脂管状体表面からの切り込み量を一定に保ち切断でできることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施形態に係る樹脂ベルトの切断装置を示す上面図である。
【図２】実施形態に係る樹脂ベルトの切断装置を示す側面図である。
【図３】環状塗布装置の塗布時を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１、１’ 芯体
２ 溶液
４ 塗膜
５ 環状体
６ 円孔
７ 環状塗布槽
８ 環状シール材
１０ 切断装置
１２ 土台
１４ 回転保持体
１４Ａ 溝
１６ 切断部
１８ 樹脂管状体
２０ カッター
２２ 取り付け台
２２Ａ 突き出し量調整部材
２４ 直動部
２４Ａ レール
２６ エアーシリンダー
２６Ａ 筒状部
２６Ｂ 可動壁
２６Ｃ 圧力室
２６Ｄ エアー管
２６Ｅ 可動軸
２６Ｆ ポンプ
２８ 固定台
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、芯体上に皮膜形成樹脂溶液を塗布して皮膜形成した後、得られた樹脂管状体（皮膜）を芯体から抜き取った後、樹脂管状体を切断することで所定幅の樹脂ベルトを得るための樹脂ベルトの切断装置、及び樹脂ベルトの製造方法に関する。なお、得られる樹脂ベルトは、例えば、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ましく用いられる。
【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好ましい。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好ましい。（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、回転しながら乾燥させる遠心成形法、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が、これら内面に成膜する方法では、ＰＩ前駆体の加熱の際に、皮膜を円筒体から抜いて別の芯体に載せ換える必要があり、工数がかかる短所がある。
【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。
【０００５】
ところが、ＰＩ樹脂の前駆体溶液は常温では非常に粘度が高く、上記浸漬塗布法で芯体上に塗布しようとすると、膜厚が所望値より厚くなりすぎる。そこで、特許文献１に開示の如き環状体により、膜厚を制御する方法が適用できる。
【０００６】
環状体を用いて塗布をする場合、芯体は長手方向を垂直にして塗布が行われ、塗膜の厚さは、芯体と環状体の円孔との間隙によって規制されて均一化される。
【０００７】
この方法で溶液を塗布すると、芯体の表面全面に樹脂皮膜が形成される。ところが、この方法では、樹脂皮膜の両端には膜厚が不均一な部分が形成されるため、あらかじめ所望の幅より大きく皮膜を作製し、後で不要部分を切断する方法がとられる。
【０００８】
ところが、芯体上において刃物で切れ目を入れて皮膜を切断しようとすると、刃物の接触によって芯体表面に傷が入る虞がある。そのため、芯体から樹脂皮膜を抜き取ってから、特許文献２に記載の如く、切断用の保持部材に嵌めて切断するのが良い。ところが、その保持部材を回転させる際に振れがあると、刃物の当たり方が均一でなくなり、樹脂ベルトの切断面が滑らかにならない問題があった。保持部材の回転時の振れは、保持部材の円筒度の悪さ、及びその回転軸の振れなどから引き起こされる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−９１０２７号公報
【特許文献２】特開平８−２５２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明は、得られた樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを得る際、樹脂管状体回転振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能な樹脂ベルトの切断装置、及び樹脂ベルトの切断方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、以下の手段により解決される。
即ち、本発明の樹脂ベルトの切断装置は、樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを製造する樹脂ベルトの切断装置であって、
前記樹脂管状体を保持しつつ回転させる回転保持体と、
カッターを保持すると切断手段であって、当該カッターの突き出し量を規定する規定部材を有し、前記回転する樹脂管状体表面に前記規定部材を当接させつつ、前記カッターを樹脂管状体に貫通するように突き当てて切断する切断手段と、
前記回転する樹脂管状体の回転振れに応じて、前記カッターを追随させる追随手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１２】
本発明の樹脂ベルトの切断装置は、追随手段により樹脂管状体の回転振れに応じてカッターを追随させることで、樹脂管状体の回転振れが生じても、規定部材により規定されたカッターの突き出し量分が常に一定した状態で、樹脂管状体に貫通させつつ（突き当てつつ）、切断することができる。このため、樹脂管状体の回転時の振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能となる。
【００１３】
本発明の樹脂ベルトの切断装置において、前記追随手段は、前記規定部材を前記樹脂管状体の表面へ所定の押圧力で押し当てて、前記カッターを追随させる手段であることがよい。これにより、樹脂管状体が回転時に振れて、カッターに余分な押圧力が掛かったり、離間しようとしても、常に一定の押圧力で規定部材が当接されるため、規定部材により規定されたカッターの突き出し量分が常に一定した状態で、樹脂管状体に貫通させつつ（突き当てつつ）、切断することができる。なお、樹脂管状体の表面への規定部材の所定押圧力は、樹脂管状体の回転時に振れによる規定部材への押圧力よりも小さくする。
【００１４】
一方、本発明の樹脂ベルトの切断方法は、樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを製造する樹脂ベルトの切断方法であって、
カッターの突き出し量を規定する規定部材を前記回転する樹脂管状体表面に前記規定部材を当接させつつ、カッターを前記樹脂管状体に貫通するように突き当てて切断する際、前記回転する樹脂管状体の回転振れに応じて、前記カッターを追随することを特徴としている。
【００１５】
本発明の樹脂ベルトの切断方法では、上記本発明の樹脂ベルトの切断装置で述べたように、樹脂管状体の回転時の振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能となる。
【００１６】
本発明の樹脂ベルトの切断方法においては、前記規定部材を前記樹脂管状体の表面へ所定の押圧力で押し当てて、前記カッターを追随することがよい。これにより、樹脂管状体が回転時に振れて、カッターに余分な押圧力が掛かったり、離間しようとしても、常に一定の押圧力で規定部材が当接されるため、規定部材により規定されたカッターの突き出し量分が常に一定した状態で、樹脂管状体に貫通させつつ（突き当てつつ）、切断することができる。
【発明の効果】
【００１７】
得られた樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを得る際。樹脂管状体の回転時の振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能な樹脂ベルトの切断装置、及び樹脂ベルトの切断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】
【００１８】
以下、本発明について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材に全図面通して同じ符合を付与し、重複する説明は省略する場合ばある。
【００１９】
図１は、実施形態に係る樹脂ベルトの切断装置を示す上面図である。図２は、実施形態に係る樹脂ベルトの切断装置を示す側面図である。
【００２０】
本実施形態に係る樹脂ベルトの切断装置１０は、土台１２上に、樹脂管状体１８を保持する円筒状の回転保持体１４と、切断部１６と、が配置されて構成されている。
【００２１】
回転保持体１４は土台１２に回転可能に配置されている。回転保持体１４の外周面には樹脂管状体１８の切断位置に周方向に沿って溝１４Ａが設けられており、カッター２０が樹脂管状体１８に突き当てられて貫通したとき、カッター２０の刃先が溝１４Ａに入ることで、回転保持体１４の削れや、カッター２０の磨耗を防止している。
【００２２】
回転保持体１４は、樹脂管状体１８を嵌める時には樹脂管状体１８の内径より小さく、切断時は樹脂管状体１８の内径より大きくなり張架できるように、外径が変えられる構成であることがよい。このような構成としては、例えば、複数の構成部材に分割して、当該部材間の間隔を調整して、外径変化する構成が挙げられる。特に、回転保持体１４を複数の構成部材で構成される場合、その中心軸がずれやすく、回転振れが大きくなる傾向にある。なお、図中、Ｈは樹脂管状体１８（回転保持体１４）の回転振れ量を示す。
【００２３】
切断部１６は、カッター２０と、これを取り付ける取り付け台２２と、カッター取り付け台２２を低摩擦力で可動するように配置する直動部２４と、取り付け台２２に連結されたエアーシリンダー２６（追随手段）と、直動部２４を支持・固定する固定台２８と、で構成されている。
【００２４】
取り付け台２２には、カッター２０の突き出し量を調整して規定する突き出し量調整部材２２Ａ（規定部材）が備えられ、当該突き出し量調整部材２２Ａが樹脂管状体１８表面に当接することで、カッター２０の突き出し量分が樹脂管状体１８へ突き当てられ、即ち貫通することとなる。ここで、突き出し量とは、樹脂管状体１８表面へ当接する突き出し量調整部材の当接面からカッター２０の刃先までの長さ、言い換えれば、樹脂管状体１８へカッター２０が突き当てられた際における、樹脂管状体１８表面（外周面）からカッター２０の刃先までの長さを示している。
【００２５】
取り付け台２２は、カッター突き当て方向（樹脂管状体１８軸方向に対して直交方向）に可動するように、直動部２４に設けたレール２４Ａ上に配設されている。ここで、この取り付け台２２の可動距離は、少なくとも樹脂管状体１８の回転振れ量（樹脂管状体軸方向に対する直交方向の長さ）に追随でき、且つ、カッター２０を取り付け台２２から取り付け・取り外し可能な距離とする。
【００２６】
エアーシリンダー２６は、筒状部２６Ａと、可動壁２６Ｂと、筒状部２６Ａ内壁及び可動壁２６Ｂで囲まれた圧力室２６Ｃと、圧力室２６Ｃへエアーを注入・排気するためのエアー管２６Ｄと、で構成している。また、可動壁２６Ｂには可動軸２６Ｅがその一端で連結されている。そして、可動軸２６Ｅはその他端が取り付け台２２と連結されている。なお、２６Ｆは、ポンプを示している。
【００２７】
エアーシリンダー２６は、ポンプ２６Ｆにより圧力室２６Ｃへエアー管２６Ｄからエアーを注入することで、圧力が上昇し、可動壁２６Ｂを介し可動軸２６Ｅが軸方向へ所定の押圧力で可動するようになっている。これにより、取り付け台２２が樹脂管状体１８軸方向に対して直交方向）に移動、即ち、カッター２０が樹脂管状体１８へ突き当てられると共に、所定の押圧力で突き出し量調整部材２２Ａが押圧されることとなる。なお、カッター２０を樹脂管状体１８から離間したり、カッター２０を取り付け台２２から取り付け・取り外しする場合には、圧力室２６Ｃのエアーを抜いて、取り付け台２２を移動させればよい。
【００２８】
なお、本実施形態において、エアーシリンダー２６に限られず、追随手段としてはその他、バネ、ゴムなどの弾性体を適用してもよい。
【００２９】
本実施形態に係る切断装置１０では、まず、回転保持体１４に樹脂管状体１８を嵌め込む。そして、取り付け台２２にカッター２０を取り付けた状態で、エアーシリンダー２６により、待機位置の取り付け台２２をカッター突き当て方向に移動させ、カッター２０を樹脂管状体１８に突き当てて貫通させると共に、突き出し量調整部材２２Ａを樹脂管状体１８外周面に所定の押圧力で押し当てる。この樹脂管状体１８外周面への突き出し量調整部材２２Ａの押圧力は、例えば１．５〜２．０Ｎである。
【００３０】
ここで、最初に樹脂管状体１８を切断するときの、カッター２０の突き出し量の調整は、樹脂管状体切断前に、カッター２０が樹脂管状体１８表面へ突き出し可能なように調整する。この状態で、カッター２０の刃先を樹脂管状体１８の表面に接触させ、カッター２０の刃物を強く押し当てて樹脂管状体１８に貫通させた後、カッター２０が所定の突き出し量になるよう突き出し量調整部材２２Ａにより調整する。このカッター２０の突き出し量の好ましい値は、樹脂管状体１８（樹脂ベルト）の厚さより、０．１〜０．３ｍｍ（好ましくは０．１〜０．２ｍｍ）大きい値である。なお、カッター２０の突き出し量は、最初に調整すれば、次回からは不要である。
【００３１】
次いで、カッター２０の刃先が樹脂管状体１８に突き当て・貫通した状態で、回転保持体１４を回転させる。この回転に伴い樹脂管状体１８は、カッター２０により切断される。この切断時の回転保持体１４の回転速度は、例えば１〜３ｒｐｍ（好ましくは２〜３ｒｐｍ）である。
【００３２】
そして、回転保持体１４が１周以上回転した時点で、エアーシリンダー２６からエアーを抜き、取り付け台２２を待機位置へ戻し、回転保持体１４の回転を停止し、切断作業を終了する。このようにして、所定幅の樹脂ベルトを得ることができ。
【００３３】
なお、本実施形態では、カッター２０を１本取り付けた形態を説明したが、例えば、樹脂管状体１８の切断幅に対応して２本取り付けておけば、樹脂管状体１８両端を同時に切断することができる。
【００３４】
以上説明した本実施形態に係る切断装置では、エアーシリンダー２６により、突き出し量調整部材２２Ａを樹脂管状体１８外周面に所定の押圧力で押し当てているので、樹脂管状体１８が回転時に振れて、カッター２０に余分な押圧力が掛かったり、離間しようとしても、常に一定の押圧力で規定部材が当接されるため、突き出し量調整部材２２Ａにより規定されたカッター２０の突き出し量分が常に一定した状態で、樹脂管状体に貫通させつつ（突き当てつつ）、切断することができる。
【００３５】
通常、樹脂管状体１８はその円筒度の悪さや、回転軸の振れなどから、回転振れが起こり、カッター２０の突き出し量が変化して、正常な切断ができなくなる。
【００３６】
そこで、本実施形態に係る切断装置では、上述のように樹脂管状体１８の回転振れに応じてカッター２０が追随するので、カッター２０の切断部位と樹脂管状体１８が一定の状態で切断でき、得られる樹脂ベルトの切断面の歪みや切断傷などを防止することができる。よって、樹脂管状体の回転時の振れに対して、刃物が影響されること無く切断することが可能となる。
【００３７】
以下、本実施形態に係る切断装置を用いた樹脂ベルトの製造方法について説明する。
樹脂ベルトの製造方法は、芯体上に皮膜形成樹脂溶液を塗布して塗膜を形成し、該塗膜を加熱して樹脂皮膜を形成した後、樹脂皮膜を芯体から抜き取り、樹脂皮膜からなる樹脂管状体を上記本実施形態に係る切断装置により片端或いは両端を切断して、樹脂ベルト（以下、無端ベルトと称する場合がある）を得るものである。
【００３８】
塗布に供する芯体は、アルミニウムやステンレス、ニッケル、銅等の金属円筒が好ましい。芯体の長さは、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、１０〜４０％程度長いことが望ましい。芯体の外径は、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。
【００３９】
芯体の両端には、芯体を保持する保持板を取り付けるのが好ましい。保持板は、ねじで固定しても良いし、芯体と溶接してもよい。保持板には、必要に応じて、円形や扇形などの形状の通風孔や、中央に心棒を通す穴、又は軸があってもよい。また、吊り下げや載置のための接続部品を取り付けてもよい。
【００４０】
形成される皮膜が芯体表面に接着するのを防ぐため、芯体の表面には離型性を付与する。それには、芯体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する方法がある。
【００４１】
皮膜形成樹脂の種類によっては、加熱時に溶剤の揮発物や、反応時に発生する気体があり、加熱後の樹脂皮膜は、その気体のために、部分的に膨れを生じることがある。これは特に、ＰＩ樹脂皮膜において膜厚が５０μｍを越えるような場合に顕著である。
【００４２】
上記膨れを防止するために、特開２００２−１６０２３９号公報開示の如く、芯体表面はＲａ０．２〜２μｍ程度に粗面化することが好ましい。粗面化の方法には、ブラスト、切削、サンドペーパーがけ等の方法がある。これにより、ＰＩ樹脂から生じる気体は、芯体とＰＩ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、膨れを生じない。
【００４３】
芯体表面は傷が付きやすいばかりでなく、このように各種処理が施されているので、皮膜切断用の刃物を接触させるのは避けなくてはならない。なお、塗布の前には、芯体両端に粘着テープ等を貼り付けて、端部に塗布されないようにするのが好ましい。
【００４４】
皮膜形成樹脂としてのＰＩ前駆体又はＰＡＩ樹脂としては、種々の公知のものを用いることができる。それらの溶剤は、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、アセトアミド、等の非プロトン系極性溶剤であり、常温での揮発性は低い。なお、溶液の濃度、粘度等は、適宜選択されるが、この塗布方法に好ましい溶液の固形分濃度は１０〜４０質量％、粘度は１〜１００Ｐａ・ｓである。
【００４５】
無端ベルトを転写ベルトや接触帯電ベルトとして使用する場合には、樹脂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、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３複合酸化物等の導電性金属酸化物、等が挙げられる。
【００４６】
以下、芯体上への溶液を塗布する方法を説明する。
なお、「芯体上に塗布」とは、芯体側面の表面、及び該表面に層を有する場合は、その層の表面に塗布することをいう。また、「芯体を上昇」とは、塗布時の液面との相対関係であり、「芯体を停止し、塗布液面を下降」させる場合を含む。
【００４７】
図３は、環状塗布装置の塗布時を示す概略断面図である。但し、図は主要部のみを示し、芯体の保持機構や、他の装置は省略する。
【００４８】
図３において、環状塗布槽７の底部に、芯体の外径より若干小さい穴を有する環状シール材８を設ける。芯体１を環状シール材８の中心に挿通させ、環状塗布槽７に溶液２を収容する。これにより、溶液２は漏れることがない。塗布するには、図３に示すように、芯体１の下に他の芯体１’をつなぎ、環状塗布槽７の下部から上部に押し上げて、芯体１の表面に塗膜４を形成する。他の芯体１’は、ベルトを作製しない中間体（長さが短い芯体）であってもよい。
【００４９】
溶液２上には芯体の外径よりも大きな円孔６を設けた環状体５を設置する。環状体５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等から選ばれ、浮上しやすいように中空構造でもよい。沈没防止のために、環状体の外周面又は塗布槽に、環状体を支える足や腕を設けても良い。
【００５０】
塗布時、芯体１の外径と円孔６の内径との間隙により、塗膜４の膜厚が決まるので、円孔６の内径は、所望の膜厚により調整する。
【００５１】
塗布をするには、円孔６を通して芯体１を引き上げる。引き上げ速度は、０．１〜１．５ｍ／ｍｉｎ程度が好ましい。
【００５２】
芯体１を引き上げると、環状体５は浮遊状態で設置されているので、溶液の粘性による摩擦抵抗により持ち上げられ、芯体１と環状体５との摩擦抵抗が周方向で一定になるように、すなわち間隙が均一になるように環状体５は動き、芯体上には均一な膜厚の塗膜４が形成される。このように、環状体により膜厚を規制するので、膜厚を均一にして高粘度の溶液を塗布することができる。
【００５３】
塗布後、芯体１を加熱乾燥装置に入れ、溶剤の乾燥を行う。乾燥時に塗膜が垂れる場合には、芯体を水平にして、回転させながら乾燥すると良い。回転速度は１〜６０ｒｐｍ程度が好ましい。加熱条件は、９０〜１７０℃の温度で２０〜６０分間が好ましい。その際、温度が高いほど加熱時間は短くてよく、温度は、段階的、又は一定速度で上昇させてもよい。溶液がＰＡＩ樹脂溶液である場合には、溶剤の乾燥だけで皮膜を得ることができる。
【００５４】
溶液がＰＩ前駆体溶液の場合、塗膜から溶剤を除去しすぎると、皮膜はまだ強度を保持していないので、割れを生じやすい。そこで、ある程度（ＰＩ前駆体皮膜中に１５〜４５質量％）、溶剤を残留させておくのがよい。
【００５５】
乾燥後、芯体端部に粘着テープを貼り付けた場合には、皮膜ごとそれを除去する。端部皮膜の除去により、皮膜端部が芯体端部に固着するのを防止することができるほか、芯体と皮膜との間に隙間を形成しやすくすることができる。隙間が存在することにより、皮膜から発生するガスが外部に抜けやすくなるので、皮膜に膨れが生じるのを低減することもできる。
【００５６】
その後、２５０〜４５０℃、好ましくは３００〜３５０℃前後で、２０〜６０分間、ＰＩ前駆体皮膜を加熱して縮合反応させることで、ＰＩ樹脂が形成される。その際、温度を段階的に上昇させてもよい。この工程では、皮膜は固定されているので、芯体の向きはどちらでもよいし、加熱中の回転もしなくてよい。無端ベルトの膜厚は３０〜１５０μｍ程度が好ましい
【００５７】
冷却後、形成された皮膜を芯体から抜き取ると無端ベルトを得ることができる。その際には、芯体と皮膜との間の隙間に、エアガン等により加圧エアを注入するのがよい。
【００５８】
皮膜を芯体から抜き取った後、得られた皮膜からなる樹脂管状体の片端或いは両端を、上記本実施形態に係る切断装置により切断する。
【００５９】
そして、切断終了後、穴あけ加工やリブ付け加工、等が施されることがある。このようにして、樹脂ベルト（無端ベルト）を得る。
【００６０】
（試験例）
以下、試験例を示す。
ＰＩ前駆体溶液（商品名：ＵワニスＡ、宇部興産製、濃度１８％）に、カーボンブラック（商品名：スペシャルブラック４、デグザヒュルス社製）を固形分質量比で２３％混合し、次いで対向衝突型分散機により分散した。更に、シリコーンレベリング剤（商品名：ＤＣ３ＰＡ、ダウコーニングトーレシリコーン社製）を、濃度が５００ｐｐｍになるよう添加し、塗液とした。
【００６１】
別途、外径３６６ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、長さ４５０ｍｍのアルミニウム製円筒を用意し、球形アルミナ粒子によるブラスト処理により、表面をＲａ１．０μｍに粗面化した。該円筒の真円度は２０μｍ以下であった。また、厚さが１５ｍｍ、外径が上記円筒に嵌まる径、１００ｍｍ径の通風孔が４つ、中央に２０ｍｍ径の穴を設けた保持板を同じアルミニウム材で作製し、上記円筒に嵌め、ＴＩＧ溶接により溶接した。
【００６２】
円筒の表面には、シリコーン系離型剤（商品名：セパコート、信越化学製）を塗布した。芯体の端部には、幅１０ｍｍのポリエステル粘着テープを巻き付けた。これは塗膜が芯体側面に回り込まないようにするためである。
【００６３】
次いで上記塗液を用い、図３に示す環状塗布装置により、ＰＩ前駆体塗膜を形成する。環状体として、外径４２０ｍｍ、円孔の最小部の内径３６７．１ｍｍ、高さ５０ｍｍのアルミニウム製のものを作製した。内壁は直線傾斜状であり、鉛直線との傾斜角は７°とした。上端には芯体と平行になる部分を２ｍｍ形成した。
【００６４】
一方、内径４５０ｍｍ、高さ１００ｍｍの環状塗布槽の底面に、内径３８６ｍｍの穴をあけた。底面の裏面には、内径３６４．５ｍｍの穴を有する厚さ０．５ｍｍの硬質ポリエチレン樹脂製の環状シール材を取り付け、中央に芯体１を通した。環状塗布槽にＰＩ前駆体溶液を入れ、環状体を配置した。次いで、芯体の下に他の芯体を配置し、０．８ｍ／分で押し上げて塗布を行った。その際、環状体は約２０ｍｍ持ち上げられた。これにより、芯体の上には、濡れ膜厚が約５００μｍのＰＩ前駆体塗膜が形成された。
【００６５】
芯体の保持板の中央穴に、２０ｍｍφのステンレス製シャフトを通し、回転台に載せて水平にし、６ｒｐｍで回転させながら、８０℃で２０分間、１３０℃で３０分間、加熱してＰＩ前駆体塗膜を乾燥させた。これにより、厚さ約１５０μｍのＰＩ前駆体皮膜を得た。この時、芯体端部の粘着テープは除去した。
【００６６】
次いで、芯体を垂直にし、シャフトを外して台に載せ、加熱装置に入れて２００℃で３０分、３４０℃で３０分加熱反応させ、長さ４３０ｍｍ、平均膜厚８０μｍのＰＩ樹脂皮膜を形成した。
【００６７】
室温に冷えた後、芯体と皮膜の間に、圧力０．５ＭＰａでエアガンからエアを吹き込みながら皮膜を抜き取った。
【００６８】
抜き取った皮膜からなる樹脂管状体を、図１及び図２で示す切断装置により切断した。回転保持体は、断面が半円状の２つの部材に分けて構成されており、樹脂管状体を嵌める際には外径を約３６０ｍｍと小さくし、皮膜を嵌めた後は外径を約３６６ｍｍに拡径して皮膜を緊縛して保持した。
【００６９】
回転保持体を回転させると、０．１〜１．０ｍｍの振れを生じた。これは、回転保持体が２つに分かれている形状であることに起因する。
【００７０】
これに対して、エアーシリンダーにより、樹脂管状体外周面へのカッターの突き出し量調整部材（規定部材）の押圧力を変えて、切断面を観察する実験をした結果を表１に示す。なお、他の実験条件、評価基準は以下の通りである。
【００７１】
−実験条件−
実験条件を下記に示す。
・回転保持体の回転速度：３．０ｒｐｍ
・カッター（突き出し量調整部材）の移動速度：３．０ｍｍ／Ｓ
・カッターの突き出し量 ２８０μｍ
【００７２】
−評価基準−
「○」は完全に切断が行え、「×」は刃の貫通不良及び切断できない箇所を伴う状態であることを示す、観察結果である。
【００７３】
【表１】
【００７４】
この結果、カッターの突き出し量調整部材（規定部材）の押圧力が弱い範囲では、カッターが回転保持体の回転振れに追従できずに切断不良が起こり、強い範囲では、切り始めと切り終わりが合わない段差が大きくなったが、一定範囲の中では、良好な切断を行うことができた。
【００７５】
このように、上記本実施形態に係る樹脂ベルトの切断装置を用いて切断すると、回転保持体の回転揺れに対して、カッターが影響されることなる、カッターの突き当て力を保持しながら樹脂管状体表面からの切り込み量を一定に保ち切断でできることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施形態に係る樹脂ベルトの切断装置を示す上面図である。
【図２】実施形態に係る樹脂ベルトの切断装置を示す側面図である。
【図３】環状塗布装置の塗布時を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１、１’ 芯体
２ 溶液
４ 塗膜
５ 環状体
６ 円孔
７ 環状塗布槽
８ 環状シール材
１０ 切断装置
１２ 土台
１４ 回転保持体
１４Ａ 溝
１６ 切断部
１８ 樹脂管状体
２０ カッター
２２ 取り付け台
２２Ａ 突き出し量調整部材
２４ 直動部
２４Ａ レール
２６ エアーシリンダー
２６Ａ 筒状部
２６Ｂ 可動壁
２６Ｃ 圧力室
２６Ｄ エアー管
２６Ｅ 可動軸
２６Ｆ ポンプ
２８ 固定台
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを製造する樹脂ベルトの切断装置であって、
前記樹脂管状体を保持しつつ回転させる回転保持体と、
カッターを保持する切断手段であって、当該カッターの突き出し量を規定する規定部材を有し、前記回転する樹脂管状体表面に前記規定部材を当接させつつ、前記カッターを樹脂管状体に貫通するように突き当てて切断する切断手段と、
前記回転する樹脂管状体の回転振れに応じて、前記カッターを追随させる追随手段と、
を備えることを特徴とする樹脂ベルトの切断装置。
【請求項２】
前記追随手段は、前記規定部材を前記樹脂管状体の表面へ所定の押圧力で押し当てて、前記カッターを追随させる手段であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂ベルトの切断装置。
【請求項３】
樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを製造する樹脂ベルトの切断方法であって、
カッターの突き出し量を規定する規定部材を前記回転する樹脂管状体表面に前記規定部材を当接させつつ、カッターを前記樹脂管状体に貫通するように突き当てて切断する際、前記回転する樹脂管状体の回転振れに応じて、前記カッターを追随させることを特徴とする樹脂ベルトの切断方法。
【請求項４】
前記規定部材を前記樹脂管状体の表面へ所定の押圧力で押し当てて、前記カッターを追随させることを特徴とする請求項３に記載の樹脂ベルトの切断方法。
【請求項１】
樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを製造する樹脂ベルトの切断装置であって、
前記樹脂管状体を保持しつつ回転させる回転保持体と、
カッターを保持する切断手段であって、当該カッターの突き出し量を規定する規定部材を有し、前記回転する樹脂管状体表面に前記規定部材を当接させつつ、前記カッターを樹脂管状体に貫通するように突き当てて切断する切断手段と、
前記回転する樹脂管状体の回転振れに応じて、前記カッターを追随させる追随手段と、
を備えることを特徴とする樹脂ベルトの切断装置。
【請求項２】
前記追随手段は、前記規定部材を前記樹脂管状体の表面へ所定の押圧力で押し当てて、前記カッターを追随させる手段であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂ベルトの切断装置。
【請求項３】
樹脂管状体を切断して樹脂ベルトを製造する樹脂ベルトの切断方法であって、
カッターの突き出し量を規定する規定部材を前記回転する樹脂管状体表面に前記規定部材を当接させつつ、カッターを前記樹脂管状体に貫通するように突き当てて切断する際、前記回転する樹脂管状体の回転振れに応じて、前記カッターを追随させることを特徴とする樹脂ベルトの切断方法。
【請求項４】
前記規定部材を前記樹脂管状体の表面へ所定の押圧力で押し当てて、前記カッターを追随させることを特徴とする請求項３に記載の樹脂ベルトの切断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−１４４５４４（Ｐ２００７−１４４５４４Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４１０３９（Ｐ２００５−３４１０３９）
【出願日】平成１７年１１月２５日（２００５．１１．２５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２５日（２００５．１１．２５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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