無端ベルトの製造方法
【課題】樹脂皮膜を形成する際の加熱反応時における膨れの発生を防止し、樹脂皮膜を円筒状芯体から容易に抜き取ることができる無端ベルトの製造方法を提供する。
【解決手段】円筒状芯体をその中心軸を中心に回転させ、該回転している円筒状芯体上に、皮膜形成樹脂溶液を流下し、ブレードにより平滑化して塗膜を形成し、該塗膜を加熱して樹脂皮膜を形成した後、該樹脂皮膜を円筒状芯体から抜き取る無端ベルトの製造方法であって、予め、前記円筒状芯体の前記樹脂皮膜が形成される予定領域の円筒状芯体の軸方向両端部近傍に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に対して溶解性がある耐熱樹脂を主成分とする第一帯状フィルムを巻きつけ、更に該巻きつけられている第一帯状フィルム上に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に溶解しない耐熱樹脂を主成分とする第二帯状フィルムを巻きつけることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【解決手段】円筒状芯体をその中心軸を中心に回転させ、該回転している円筒状芯体上に、皮膜形成樹脂溶液を流下し、ブレードにより平滑化して塗膜を形成し、該塗膜を加熱して樹脂皮膜を形成した後、該樹脂皮膜を円筒状芯体から抜き取る無端ベルトの製造方法であって、予め、前記円筒状芯体の前記樹脂皮膜が形成される予定領域の円筒状芯体の軸方向両端部近傍に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に対して溶解性がある耐熱樹脂を主成分とする第一帯状フィルムを巻きつけ、更に該巻きつけられている第一帯状フィルム上に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に溶解しない耐熱樹脂を主成分とする第二帯状フィルムを巻きつけることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状芯体上に皮膜形成樹脂の溶液を塗布して無端ベルトを製造する無端ベルトの製造方法に関し、特に、形成された樹脂皮膜を円筒状芯体から抜き取るのが容易にできる無端ベルトの製造方法に関する。該無端ベルトは、特に複写機やプリンター等、電子写真方式の画像形成装置に好ましく用いられる。
【背景技術】
【０００２】
前記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。該ベルトは、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。前記ベルトの材料としては、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】
無端ベルトの製造方法としては、回転させた円筒状芯体の表面に、ディスペンサーの先端を接触させ、ディスペンサーから樹脂溶液を供給して塗布する方法が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。この方法では、２５℃での粘度が１〜１５００Ｐａ・ｓの高粘度の溶液を吐出すると、溶液が充分に平滑化されず、らせん状の筋が残る場合があり、好ましくなかった。
【０００４】
そこで、吐出された溶液をブレードによって平滑にする方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方法について図３を用いて説明する。図３は従来の無端ベルトの製造方法の一例に用いる装置を説明するための概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。従来の無端ベルトの製造方法の一例は、図３に示すように、容器４内に樹脂溶液６を保持し、ポンプ１で樹脂溶液６を吐出口５に送り出す。この際、容器４に加圧エアを注入して樹脂溶液６を押し出してもよく、その場合はポンプ１が不要なこともある。樹脂溶液６は吐出口５から回転している円筒状芯体３の上に吐出され、筋状に流下するが、すぐに下流に押し当てられているブレード２によって平滑化され、らせん状の筋が残ることなく、塗膜７が形成される。図３の（Ｂ）に示すように、吐出口５は樹脂溶液６の塗布と共に（図では左から右へ）、円筒状芯体３の一端から他端へ水平方向に移動させると、円筒状芯体３の全面にわたって樹脂溶液６を塗布することができる。
【０００５】
しかしこの方法では、樹脂溶液６がらせん状の筋になることはないものの、円筒状芯体３の両端の塗布部分では、塗膜７が円筒状芯体３に密着して剥離しにくい、すなわち、できたベルトを円筒状芯体から抜き取るのがむずかしくなる問題があった。
【０００６】
その場合、樹脂皮膜の熱膨張率として、芯体の熱膨張率より小さいものを用いると、芯体からの抜き取りを容易にすることもできるが（例えば、特許文献３参照）、ベルトの要求特性から常にそういった樹脂材料を選択することができない場合もあり、芯体からの抜き取りはやはりむずかしい（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
これに対して、芯体両端をマスキングテープで巻き回し、塗膜をマスキングテープとともに除去することで芯体両端の塗布部分の塗膜が芯体に密着することを防ぐ方法もあるが（例えば、特許文献５参照）、溶剤乾燥後にマスキングテープを剥がす作業が必要である。これを剥がさないでおくと、マスキングテープの粘着剤が焦げ付き、剥離不能な状態で芯体に蓄積し、できたベルトがその部分で引っ掛かり、芯体から抜き取るのがむずかしくなる。マスキングテープとして耐熱樹脂から成るものを選択しても、粘着剤は耐熱性がないので、状況は同じである。
【０００８】
また、特許文献３で示されているように、芯体両端の塗布部分を耐熱テープでマスキングすると、マスキングテープが封止材となって、樹脂溶液の乾燥／反応中における水／溶剤蒸気の排出を阻害し、ベルトに膨れが発生してしまう問題もあった。
【特許文献１】特開平９−８５７５６号公報
【特許文献２】特開平１０−６９１８３号公報
【特許文献３】特開２００４−２５５７０８号公報
【特許文献４】特開２００５−１２２０９３号公報
【特許文献５】特開２００３−３０７９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、樹脂皮膜を形成する際の加熱反応時における膨れの発生を防止し、樹脂皮膜を円筒状芯体から容易に抜き取ることができる無端ベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、以下の本発明により達成される。すなわち、本発明は、
＜１＞ 円筒状芯体をその中心軸を中心に回転させ、該回転している円筒状芯体上に、皮膜形成樹脂溶液を流下し、ブレードにより平滑化して塗膜を形成し、該塗膜を加熱して樹脂皮膜を形成した後、該樹脂皮膜を円筒状芯体から抜き取る無端ベルトの製造方法であって、予め、前記円筒状芯体の前記樹脂皮膜が形成される予定領域の円筒状芯体の軸方向両端部近傍に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に対して溶解性がある耐熱樹脂を主成分とする第一帯状フィルムを巻きつけ、更に該巻きつけられている第一帯状フィルム上に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に溶解しない耐熱樹脂を主成分とする第二帯状フィルムを巻きつけることを特徴とする無端ベルトの製造方法である。
＜２＞ 前記塗膜を加熱して形成された樹脂皮膜から、前記第一帯状フィルム及び第二帯状フィルムを剥離した後、該樹脂皮膜を第一帯状フィルム及び第二帯状フィルムと共に円筒状芯体から抜き取ることを特徴とする＜１＞に記載の無端ベルトの製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、樹脂皮膜を形成する際の加熱反応時における膨れの発生を防止し、樹脂皮膜を円筒状芯体から容易に抜き取ることができる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】
【００１２】
本発明の無端ベルトの製造方法は、円筒状芯体をその中心軸を中心に回転させ、該回転している円筒状芯体上に、皮膜形成樹脂溶液を流下し、ブレードにより平滑化して塗膜を形成し、該塗膜を加熱して樹脂皮膜を形成した後、該樹脂皮膜を円筒状芯体から抜き取る無端ベルトの製造方法であって、予め、前記円筒状芯体の前記樹脂皮膜が形成される予定領域の円筒状芯体の軸方向両端部近傍に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に対して溶解性がある耐熱樹脂（以下、「低耐溶剤性耐熱樹脂」という場合がある。）を主成分とする第一帯状フィルムを巻きつけ、更に該巻きつけられている第一帯状フィルム上に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に溶解しない耐熱樹脂（以下、「高耐溶剤性耐熱樹脂」という場合がある。）を主成分とする第二帯状フィルムを巻きつけることを特徴とする。
ここで、当該皮膜形成樹脂溶液の溶剤に対する耐熱樹脂の溶解性とは、溶解するかしないかを定性的に比べたものであり、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に溶解しない耐熱樹脂とは、溶剤と接触しても全く変化がない耐熱樹脂であり、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に対して溶解性がある耐熱樹脂とは、耐熱樹脂が溶解して形がなくなる耐熱樹脂のほか、表面が膨潤して形状が変化する耐熱樹脂を含む。
また、本発明において、主成分とするとは、乾燥時の含有量が５０質量％以上であることを意味する。
【００１３】
先ず、第一帯状フィルム及び第二帯状フィルムが巻きつけられている円筒状芯体について図１を用いて説明する。
図１は本発明に用いられる第一帯状フィルム及び第二帯状フィルムが巻きつけられている円筒状芯体の構成を説明するための概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。図１に示すように、円筒状芯体３上に第一帯状フィルム９が巻きつけられ、更に、巻きつけられた第一帯状フィルム９上に、第二帯状フィルム１０が巻きつけられている。
【００１４】
円筒状芯体３の素材としては、アルミニウムやステンレス、ニッケル等の金属が好ましい。円筒状芯体３の長さは、目的とする無端ベルトの幅以上の長さが必要であるが、端部に生じる無効領域に対する余裕幅を確保するため、円筒状芯体３の長さは、目的とする無端ベルトの長さより、１０〜４０％程度長いことが好ましい。円筒状芯体の外径は、目的とする無端ベルトの直径に合わせ、肉厚は円筒状芯体としての強度が保てる厚さにする。
【００１５】
第一帯状フィルム９の形状としては、厚みが２０〜５０μｍが好ましく、幅が１〜５ｃｍが好ましく、長さが円筒状芯体３を一周の長さより１〜５ｃｍ長いことが好ましい。
一方、第二帯状フィルム１０の形状としては、第一帯状フィルム９と同様の形状であることが好ましい。
【００１６】
また、第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０の巻きつける位置は、円筒状芯体３の後述する前記樹脂皮膜が形成される予定領域の円筒状芯体の軸方向両端部（以下、「樹脂皮膜の軸方向両端部」という場合がある。）近傍である。該軸方向両端部近傍とは、少なくとも前記樹脂皮膜の軸方向両端部上に、第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０が巻きつけられている状態をいい、第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０の幅方向の中心線と前記樹脂皮膜の軸方向両端部との距離が０〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００１７】
低耐溶剤性耐熱樹脂としては、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ樹脂）、熱可塑性ポリイミド樹脂（熱可塑性ＰＩ樹脂）等が挙げられ、ＰＡＩ樹脂が好ましい。
また、高耐溶剤性耐熱樹脂としては、非熱可塑性ポリイミド樹脂（非熱可塑性ＰＩ樹脂）等が挙げられる。
【００１８】
第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０は、それぞれ低耐溶剤性耐熱樹脂及び高耐溶剤性耐熱樹脂を主成分とするが、本発明の効果を損なわない限り他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、カーボンブラック、酸化すず、酸化チタン、硫酸バリウム等の添加剤が挙げられる。
【００１９】
第一帯状フィルム９は、粘着剤を用いずに円筒状芯体３に巻きつけられていることが好ましく、同様に第二帯状フィルム１０は、粘着剤を用いずに第一帯状フィルム９に巻きつけられていることが好ましい。第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０は、巻きつける場合、粘着剤がないので自己保持ができないため、つなぎ目の一部分に一般の粘着テープの小片を貼り付けて保持するようにすればよい。
【００２０】
以下に、本発明の無端ベルトの製造方法の一例を図を用いて説明する。この塗布方法は円筒状芯体片側端部の所定位置から、反対側端部の所定位置まで一定の幅で塗布する場合に最適な方法である。
図２は本発明の無端ベルトの製造方法の一例に用いる装置を説明するための概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。本発明の無端ベルトの製造方法の一例は、図２に示すように、容器４内に樹脂溶液６を保持し、ポンプ１で樹脂溶液６を吐出口５に送り出す。この際、容器４に加圧エアを注入して樹脂溶液６を押し出してもよく、その場合はポンプ１が不要なこともある。樹脂溶液６は吐出口５から回転している円筒状芯体３の上に吐出され、筋状に流下するが、すぐに下流に押し当てられているブレード２によって平滑化され、らせん状の筋が残ることなく、塗膜７が形成される。図２の（Ｂ）に示すように、吐出口５は樹脂溶液６の塗布と共に（図では左から右へ）、円筒状芯体３の一端から他端へ水平方向に移動させると、円筒状芯体３の全面にわたって樹脂溶液６を塗布することができる。塗布中は、円筒状芯体３とブレード２の間には樹脂溶液が存在するので、両者が直に接触することはない。
【００２１】
塗布条件として、円筒状芯体３の回転速度は２０〜３００ｒｐｍが好ましく、吐出口５とブレード２の水平移動速度は０．１〜２．０ｍ／分が好ましい。
【００２２】
また、円筒状芯体３の両端には非塗布部分３’を設けるのがよいが、そこには樹脂溶液６が存在しないので、ブレード２が直に円筒状芯体３に接触して、円筒状芯体３に傷が付くか、ブレード２の先端が磨耗する等の損傷が起こりやすい。そこで、塗布時のみブレード２をつき出すようにしてもよい。その方法としては、円筒状芯体３に対するブレードの距離が変化するように、ブレード２を前後または上下に移動する方法や、ブレード２の固定端を回転させる方法等がある。また、それらを組み合わせてもよい。
【００２３】
なお、ブレード２は、ステンレスや真鍮などの金属や、フッ素樹脂やポリエチレン等の弾力性ある材料で、厚さ０．１〜１ｍｍ程度の板から作製されることが好ましい。幅は、少なくとも塗布のピッチ（水平移動速度／円筒状芯体回転速度）より広い必要があるが、広すぎても筋が形成される場合があるので、上記ピッチの２倍以下が好ましい。
【００２４】
一方、塗膜７の膜厚は樹脂溶液６の吐出量によって定まるので、所望の膜厚７が得られるよう送液ポンプを制御して樹脂溶液６の吐出量を調整するのがよい。さらに、容器４からポンプ１まで溶液を供給するために、別のポンプを設置してもよい。そのポンプは吐出用ポンプより供給能力の高いポンプを採用し、吐出用ポンプの吐出量より多めに供給する。
【００２５】
樹脂溶液６の塗布後、円筒状芯体３を乾燥装置に移動させて加熱乾燥を行う。その際、塗膜７が下方に垂れないよう、円筒状芯体３を水平にして回転させながら行うのが好ましい。回転速度は１〜６０ｒｐｍ程度が好ましい。
【００２６】
また、後述する好ましい態様である、無端ベルトがポリイミド性無端ベルトであり、樹脂溶液６がポリイミド前駆体溶液である場合、円筒状芯体３上の塗膜７の加熱条件は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、段階的または一定速度で上昇させてもよい。その後、２５０〜４５０℃、好ましくは３００〜３５０℃前後で、２０〜６０分間、塗膜７（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、円筒状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。
更に、樹脂溶液６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。
【００２７】
本発明では、既述のように、第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０が巻きつけられている円筒状芯体３を用い、一方の巻きつけられている第二帯状フィルム１０から、もう一方の第二帯状フィルム１０の間に樹脂溶液６を塗布する（好ましくはそれぞれの第二帯状フィルム１０の幅方向中心線の間を塗布する。）。
【００２８】
第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０上にも塗膜７が塗布されていることにより、樹脂溶液６が下層の第一帯状フィルム９の下部にも浸透する。その際、低耐溶剤性耐熱樹脂は耐溶剤性が劣るために、樹脂溶液６が低耐溶剤性耐熱樹脂を溶解し始めるが、それと共に、低耐溶剤性耐熱樹脂（第一帯状フィルム９）に樹脂溶液６が吸い取られるので、塗布溶液６が乾燥しても、円筒状芯体３に対する樹脂溶液の本来の接着性が発揮されないため、円筒状芯体３の表面に密着することがないのである。
【００２９】
そのため、形成される樹脂皮膜は、端部にある第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０により円筒状芯体３に密着していないので、第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０ごと容易に円筒状芯体３から剥離することができる。剥離の方法としては、例えば、樹脂皮膜の端部の第一帯状フィルム９と円筒状芯体３とを剥離した後にできる第一帯状フィルム９と円筒状芯体３との隙間から、加圧空気を吹き込む等により、端部以外の樹脂皮膜にも円筒状芯体３との間に隙間を形成でき、樹脂皮膜を第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０と共に円筒状芯体から容易に抜き取ることができるようになる。抜き取った樹脂皮膜から第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０を抜き取ることにより無端ベルトが得られる。
この方法は、乾燥工程と加熱反応工程との間でマスキングテープを剥離する作業をするよりも作業が容易である。また、マスキングテープを用いていないので、樹脂皮膜を形成する際の加熱反応時における膨れの発生を防止することもできる。
【００３０】
また、第一帯状フィルム９の外側に第二帯状フィルム１０を巻きつけていることにより、塗布溶液６の溶剤が低耐溶剤性耐熱樹脂を溶解するのは側面から少しずつしか起こらない。
一方、円筒状芯体３に第一帯状フィルム９のみ巻きつけている場合は、第一帯状フィルム９が溶解して樹脂皮膜と一体化するため、抜き取った樹脂皮膜からの第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０の抜き取りが困難となる。また、円筒状芯体３に第二帯状フィルムのみ巻きつけている場合は、第二帯状フィルム１０は塗布溶液の溶剤による溶解が起こらず、第二帯状フィルム１０の下側に染み込んだ塗布溶液６が第二帯状フィルム１０の下側と円筒状芯体３の表面との隙間を埋めつくしてしまうので、円筒状芯体３に強固に密着することになる。
【００３１】
本発明の無端ベルトの製造方法は、得られる無端ベルトの素材が特に限定されず、熱硬化性樹脂にも好ましく適用できる。本発明の無端ベルトの製造方法により得られる無端ベルトの素材としては、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂が特に好ましい。
【００３２】
ＰＩ樹脂製の無端ベルトを得る場合は、塗布溶液６としてＰＩ前駆体溶液を塗布する。該ＰＩ前駆体としては、例えば、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるもの、ＢＰＤＡと４，４'−ジアミノジフェニルエーテルとからなるもの、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）と４，４'−ジアミノジフェニルエーテルとからなるもの等、種々公知のものを用いることができる。また、ＰＩ前駆体は、２種以上を混合して用いてもよいし、複数の酸又はアミンのモノマーを混合して共重合してもよい。
【００３３】
また、ＰＩ前駆体溶液に用いられる溶媒としては、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が挙げられる。ＰＩ前駆体溶液の混合比、濃度、粘度等は、適宜選択される。
【００３４】
一方、ＰＡＩ樹脂製の無端ベルトを得る場合は、塗布溶液６としてＰＡＩ溶液を塗布する。また、ＰＡＩ溶液に用いられる溶媒としては、ＰＩ前駆体溶液に用いられる溶媒と同様のものが用いられる。
【００３５】
得られる無端ベルトを転写部材として使用する場合には、半導電性を付与するため、皮膜形成樹脂溶液の中に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。前述したように皮膜が収縮すると抵抗値にむらを生じるが、収縮を防止することにより、抵抗値も均一にすることができる。
これらの用途に好ましい無端ベルトの膜厚は３０〜１５０μｍ程度である。
【００３６】
無端ベルトを定着ベルトとするには、ＰＩ、ＰＡＩ等の樹脂の表面に、トナーに対して非粘着性のフッ素樹脂層を形成する。その材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂が好ましい。また、フッ素樹脂層には、耐久性や静電オフセットの向上のためにカーボン粉末が分散されていてもよい。
【００３７】
フッ素樹脂層を形成するには、その水分散液をＰＩ、ＰＡＩ等の樹脂の表面に塗布して焼き付け処理する方法が好ましい。また、フッ素樹脂層の密着性が不足する場合には、必要に応じて、ＰＩ等の樹脂表面にプライマー層をあらかじめ塗布形成する方法がある。
【００３８】
ＰＩ、ＰＡＩ等の樹脂表面にフッ素樹脂層を形成するには、加熱されたＰＩ、ＰＡＩ等の樹脂（ベルト）を円筒状芯体３の表面に形成してから、これらを塗布してもよいが、ＰＩ前駆体溶液を塗布して溶剤を乾燥させてから、又は、溶剤を完全に乾燥させないまま、フッ素樹脂分散液を塗布し、その後に加熱してイミド転化完結反応とフッ素樹脂層の焼成処理を同時に行ってもよい。この場合、プライマー層がなくてもフッ素樹脂層の密着性が強固になることがある。
【００３９】
定着ベルト場合、ＰＩ、ＰＡＩ等の樹脂層の厚さは２５〜１００μｍ、また、フッ素樹脂層の厚さは１０〜４０μｍの範囲が好ましい。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜実施例１＞
２５℃での粘度が約１００Ｐａ・ｓのＰＩ前駆体溶液（商品名：ＵワニスＡ、宇部興産製、固形分濃度１８質量％、熱膨張率２８ｐｐｍ、溶媒：Ｎ−メチルピロリドン）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３０．５％混合し、次いで対向衝突型分散機により分散し、これに界面活性剤（商品名：ＬＳ００９、楠本化成）を５０００ｐｐｍ加えて樹脂溶液６とした。
【００４１】
一方、第一帯状フィルム９として、ＰＡＩ樹脂からなる、幅：１０ｍｍ、厚さ：８０μｍ、長さ：６００ｍｍの帯状フィルムを用意した。
また、第二帯状フィルム１０として、非熱可塑性ＰＩ樹脂からなる、幅：１０ｍｍ、厚さ：８０μｍ、長さ：６００ｍｍの帯状フィルムを用意した。
【００４２】
図１に示すように、円筒状芯体３（直径１８０ｍｍ、長さ６００ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミニウム製）上の円筒状芯体３の軸方向の両端部から２０ｍｍの位置それぞれに、第一帯状フィルム９を巻きつけ、更に、巻きつけられた第一帯状フィルム９上に、第二帯状フィルム１０が巻きつけた。合わせ目には５ｍｍ角のセロハンテープ（登録商標）を貼ってはがれないように保持した。このセロハンテープは後述の加熱時には焦げて細片となって除去される。
【００４３】
図２に示す塗布装置を用い、得られた樹脂溶液６、８００ｍｌを容器４に入れ、モーノポンプ１を連結し、軸回転数１５ｒｐｍで５０ｇ／分の吐出量になるよう調整した。また、ブレード２として、厚さ０．４ｍｍのステンレス板を幅２０ｍｍ、長さ７０ｍｍに加工してディスペンサーの直下に取り付けた。更に、他の塗布条件を表１のようにして樹脂溶液６の塗布を行った。
【００４４】
【表１】
【００４５】
容器４中のＰＩ前駆体溶液（樹脂溶液６）を円筒状芯体３に向け吐出し、ＰＩ前駆体溶液が円筒状芯体３に０．５〜２周した後、ブレード２が前進して、円筒状芯体３上のＰＩ前駆体溶液に接触し、吐出終了と同時にブレード２は５０ｍｍ後退することによって、塗布時にはＰＩ前駆体溶液が円筒状芯体３とブレード２の間に存在するために円筒状芯体３とブレード２にキズなどを付けずにＰＩ前駆体溶液を平滑にし、塗膜７が形成された。尚、塗膜７は円筒状芯体３上の一方の第二帯状フィルムの幅方向中心線付近から、もう一方の第二帯状フィルム１０の幅方向中心線付近まで、５５０ｍｍの長さにわたって形成された。
【００４６】
塗膜７の形成後、円筒状芯体３を１０ｒｐｍで回転させながら、１２０℃の加熱装置に入れ、４５分間乾燥させた。次いで、円筒状芯体３を垂直にして、１９０℃で１０分間、２５０℃で３０分間、３００℃で３０分間加熱してＰＩ樹脂皮膜を形成した。
ＰＩ樹脂皮膜が形成された円筒状芯体３が室温に冷えた後、円筒状芯体３から両端の第一帯状フィルム９を剥離させた。その結果、ＰＩ樹脂皮膜の端部には隙間が形成されていた。そこから圧力０．３ＭＰａの加圧空気を吹き込むことで、容易に円筒状芯体３からＰＩ樹脂皮膜を引き抜くことにより無端ベルトが得られた。
得られた無端ベルトは、平均膜厚が８０μｍ、膨れ、凹みなどの欠陥のない良好な品質であった。
【００４７】
＜実施例２＞
２５℃での粘度が約３０Ｐａ・ｓのポリアミドイミド溶液（溶媒：Ｎ−メチルピロリドン）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３０．５％混合し、次いで対向衝突型分散機により分散し、これに界面活性剤（商品名：ＬＳ００９、楠本化成）を５０００ｐｐｍ加えて樹脂溶液６とした。
【００４８】
一方、第一帯状フィルム９、第二帯状フィルム１０として、実施例１と同じものを用意した。
【００４９】
図１に示すように、実施例１と同じ円筒状芯体３上の円筒状芯体３の軸方向の両端部から２０ｍｍの位置それぞれに、第一帯状フィルム９を巻きつけ、更に、巻きつけられた第一帯状フィルム９上に、第二帯状フィルム１０が巻きつけた。合わせ目には５ｍｍ角のセロハンテープ（登録商標）を貼ってはがれないように保持した。このセロハンテープは後述の加熱時には焦げて細片となって除去される。
【００５０】
図２に示す塗布装置を用い、得られた樹脂溶液６、８００ｍｌを容器４に入れ、モーノポンプ１を連結し、軸回転数１８ｒｐｍで６０ｇ／分の吐出量になるよう調整した。また、ブレード２として、厚さ０．３ｍｍのステンレス板を幅２０ｍｍ、長さ７０ｍｍに加工してディスペンサーの直下に取り付けた。更に、他の塗布条件を表２のようにして樹脂溶液６の塗布を行った。
【００５１】
【表２】
【００５２】
容器４中のＰＡＩ溶液（樹脂溶液６）を円筒状芯体３に向け吐出し、ＰＡＩ溶液が円筒状芯体３に０．５〜２周した後、ブレード２が前進して、円筒状芯体３上のＰＡＩ溶液に接触し、吐出終了と同時にブレードは５０ｍｍ後退することによって、塗布時にはＰＡＩ溶液が円筒状芯体３とブレード２の間に存在するために円筒状芯体３とブレード２にキズなどを付けずにＰＡＩ溶液を平滑にし、塗膜７が形成された。尚、塗膜７は円筒状芯体３上の一方の第二帯状フィルムの幅方向中心線付近から、もう一方の第二帯状フィルム１０の幅方向中心線付近まで、５５０ｍｍの長さにわたって形成された。
【００５３】
塗膜７の形成後、円筒状芯体３を１０ｒｐｍで回転させながら、１２０℃の加熱装置に入れ、３０分間乾燥させた。次いで、円筒状芯体３を垂直にして、１９０℃で１０分間、２５０℃で３０分間加熱してＰＡＩ樹脂皮膜を形成した。
ＰＡＩ樹脂皮膜が形成された円筒状芯体３が室温に冷えた後、円筒状芯体３から両端の第一帯状フィルム９を剥離させた。その結果、ＰＡＩ樹脂皮膜の端部には隙間が形成されていた。そこから圧力０．３ＭＰａの加圧空気を吹き込むことで、容易に円筒状芯体３からＰＡＩ樹脂皮膜を引き抜くことにより無端ベルトが得られた。
得られた無端ベルトは、平均膜厚が８０μｍ、膨れ、凹みなどの欠陥のない良好な品質であった。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に用いられる第一帯状フィルム及び第二帯状フィルムが巻きつけられている円筒状芯体の構成を説明するための概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図２】本発明の無端ベルトの製造方法の一例に用いる装置を説明するための概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図３】従来の無端ベルトの製造方法の一例に用いる装置を説明するための概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・・ポンプ、２・・・・ブレード、３・・・・円筒状芯体、３’・・・・非塗布部、４・・・・容器、５・・・・吐出口、６・・・・樹脂溶液、７・・・・塗膜、９・・・・第一帯状フィルム、１０・・・・第二帯状フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状芯体上に皮膜形成樹脂の溶液を塗布して無端ベルトを製造する無端ベルトの製造方法に関し、特に、形成された樹脂皮膜を円筒状芯体から抜き取るのが容易にできる無端ベルトの製造方法に関する。該無端ベルトは、特に複写機やプリンター等、電子写真方式の画像形成装置に好ましく用いられる。
【背景技術】
【０００２】
前記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。該ベルトは、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。前記ベルトの材料としては、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】
無端ベルトの製造方法としては、回転させた円筒状芯体の表面に、ディスペンサーの先端を接触させ、ディスペンサーから樹脂溶液を供給して塗布する方法が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。この方法では、２５℃での粘度が１〜１５００Ｐａ・ｓの高粘度の溶液を吐出すると、溶液が充分に平滑化されず、らせん状の筋が残る場合があり、好ましくなかった。
【０００４】
そこで、吐出された溶液をブレードによって平滑にする方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方法について図３を用いて説明する。図３は従来の無端ベルトの製造方法の一例に用いる装置を説明するための概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。従来の無端ベルトの製造方法の一例は、図３に示すように、容器４内に樹脂溶液６を保持し、ポンプ１で樹脂溶液６を吐出口５に送り出す。この際、容器４に加圧エアを注入して樹脂溶液６を押し出してもよく、その場合はポンプ１が不要なこともある。樹脂溶液６は吐出口５から回転している円筒状芯体３の上に吐出され、筋状に流下するが、すぐに下流に押し当てられているブレード２によって平滑化され、らせん状の筋が残ることなく、塗膜７が形成される。図３の（Ｂ）に示すように、吐出口５は樹脂溶液６の塗布と共に（図では左から右へ）、円筒状芯体３の一端から他端へ水平方向に移動させると、円筒状芯体３の全面にわたって樹脂溶液６を塗布することができる。
【０００５】
しかしこの方法では、樹脂溶液６がらせん状の筋になることはないものの、円筒状芯体３の両端の塗布部分では、塗膜７が円筒状芯体３に密着して剥離しにくい、すなわち、できたベルトを円筒状芯体から抜き取るのがむずかしくなる問題があった。
【０００６】
その場合、樹脂皮膜の熱膨張率として、芯体の熱膨張率より小さいものを用いると、芯体からの抜き取りを容易にすることもできるが（例えば、特許文献３参照）、ベルトの要求特性から常にそういった樹脂材料を選択することができない場合もあり、芯体からの抜き取りはやはりむずかしい（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
これに対して、芯体両端をマスキングテープで巻き回し、塗膜をマスキングテープとともに除去することで芯体両端の塗布部分の塗膜が芯体に密着することを防ぐ方法もあるが（例えば、特許文献５参照）、溶剤乾燥後にマスキングテープを剥がす作業が必要である。これを剥がさないでおくと、マスキングテープの粘着剤が焦げ付き、剥離不能な状態で芯体に蓄積し、できたベルトがその部分で引っ掛かり、芯体から抜き取るのがむずかしくなる。マスキングテープとして耐熱樹脂から成るものを選択しても、粘着剤は耐熱性がないので、状況は同じである。
【０００８】
また、特許文献３で示されているように、芯体両端の塗布部分を耐熱テープでマスキングすると、マスキングテープが封止材となって、樹脂溶液の乾燥／反応中における水／溶剤蒸気の排出を阻害し、ベルトに膨れが発生してしまう問題もあった。
【特許文献１】特開平９−８５７５６号公報
【特許文献２】特開平１０−６９１８３号公報
【特許文献３】特開２００４−２５５７０８号公報
【特許文献４】特開２００５−１２２０９３号公報
【特許文献５】特開２００３−３０７９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、樹脂皮膜を形成する際の加熱反応時における膨れの発生を防止し、樹脂皮膜を円筒状芯体から容易に抜き取ることができる無端ベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、以下の本発明により達成される。すなわち、本発明は、
＜１＞ 円筒状芯体をその中心軸を中心に回転させ、該回転している円筒状芯体上に、皮膜形成樹脂溶液を流下し、ブレードにより平滑化して塗膜を形成し、該塗膜を加熱して樹脂皮膜を形成した後、該樹脂皮膜を円筒状芯体から抜き取る無端ベルトの製造方法であって、予め、前記円筒状芯体の前記樹脂皮膜が形成される予定領域の円筒状芯体の軸方向両端部近傍に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に対して溶解性がある耐熱樹脂を主成分とする第一帯状フィルムを巻きつけ、更に該巻きつけられている第一帯状フィルム上に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に溶解しない耐熱樹脂を主成分とする第二帯状フィルムを巻きつけることを特徴とする無端ベルトの製造方法である。
＜２＞ 前記塗膜を加熱して形成された樹脂皮膜から、前記第一帯状フィルム及び第二帯状フィルムを剥離した後、該樹脂皮膜を第一帯状フィルム及び第二帯状フィルムと共に円筒状芯体から抜き取ることを特徴とする＜１＞に記載の無端ベルトの製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、樹脂皮膜を形成する際の加熱反応時における膨れの発生を防止し、樹脂皮膜を円筒状芯体から容易に抜き取ることができる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】
【００１２】
本発明の無端ベルトの製造方法は、円筒状芯体をその中心軸を中心に回転させ、該回転している円筒状芯体上に、皮膜形成樹脂溶液を流下し、ブレードにより平滑化して塗膜を形成し、該塗膜を加熱して樹脂皮膜を形成した後、該樹脂皮膜を円筒状芯体から抜き取る無端ベルトの製造方法であって、予め、前記円筒状芯体の前記樹脂皮膜が形成される予定領域の円筒状芯体の軸方向両端部近傍に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に対して溶解性がある耐熱樹脂（以下、「低耐溶剤性耐熱樹脂」という場合がある。）を主成分とする第一帯状フィルムを巻きつけ、更に該巻きつけられている第一帯状フィルム上に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に溶解しない耐熱樹脂（以下、「高耐溶剤性耐熱樹脂」という場合がある。）を主成分とする第二帯状フィルムを巻きつけることを特徴とする。
ここで、当該皮膜形成樹脂溶液の溶剤に対する耐熱樹脂の溶解性とは、溶解するかしないかを定性的に比べたものであり、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に溶解しない耐熱樹脂とは、溶剤と接触しても全く変化がない耐熱樹脂であり、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に対して溶解性がある耐熱樹脂とは、耐熱樹脂が溶解して形がなくなる耐熱樹脂のほか、表面が膨潤して形状が変化する耐熱樹脂を含む。
また、本発明において、主成分とするとは、乾燥時の含有量が５０質量％以上であることを意味する。
【００１３】
先ず、第一帯状フィルム及び第二帯状フィルムが巻きつけられている円筒状芯体について図１を用いて説明する。
図１は本発明に用いられる第一帯状フィルム及び第二帯状フィルムが巻きつけられている円筒状芯体の構成を説明するための概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。図１に示すように、円筒状芯体３上に第一帯状フィルム９が巻きつけられ、更に、巻きつけられた第一帯状フィルム９上に、第二帯状フィルム１０が巻きつけられている。
【００１４】
円筒状芯体３の素材としては、アルミニウムやステンレス、ニッケル等の金属が好ましい。円筒状芯体３の長さは、目的とする無端ベルトの幅以上の長さが必要であるが、端部に生じる無効領域に対する余裕幅を確保するため、円筒状芯体３の長さは、目的とする無端ベルトの長さより、１０〜４０％程度長いことが好ましい。円筒状芯体の外径は、目的とする無端ベルトの直径に合わせ、肉厚は円筒状芯体としての強度が保てる厚さにする。
【００１５】
第一帯状フィルム９の形状としては、厚みが２０〜５０μｍが好ましく、幅が１〜５ｃｍが好ましく、長さが円筒状芯体３を一周の長さより１〜５ｃｍ長いことが好ましい。
一方、第二帯状フィルム１０の形状としては、第一帯状フィルム９と同様の形状であることが好ましい。
【００１６】
また、第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０の巻きつける位置は、円筒状芯体３の後述する前記樹脂皮膜が形成される予定領域の円筒状芯体の軸方向両端部（以下、「樹脂皮膜の軸方向両端部」という場合がある。）近傍である。該軸方向両端部近傍とは、少なくとも前記樹脂皮膜の軸方向両端部上に、第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０が巻きつけられている状態をいい、第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０の幅方向の中心線と前記樹脂皮膜の軸方向両端部との距離が０〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００１７】
低耐溶剤性耐熱樹脂としては、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ樹脂）、熱可塑性ポリイミド樹脂（熱可塑性ＰＩ樹脂）等が挙げられ、ＰＡＩ樹脂が好ましい。
また、高耐溶剤性耐熱樹脂としては、非熱可塑性ポリイミド樹脂（非熱可塑性ＰＩ樹脂）等が挙げられる。
【００１８】
第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０は、それぞれ低耐溶剤性耐熱樹脂及び高耐溶剤性耐熱樹脂を主成分とするが、本発明の効果を損なわない限り他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、カーボンブラック、酸化すず、酸化チタン、硫酸バリウム等の添加剤が挙げられる。
【００１９】
第一帯状フィルム９は、粘着剤を用いずに円筒状芯体３に巻きつけられていることが好ましく、同様に第二帯状フィルム１０は、粘着剤を用いずに第一帯状フィルム９に巻きつけられていることが好ましい。第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０は、巻きつける場合、粘着剤がないので自己保持ができないため、つなぎ目の一部分に一般の粘着テープの小片を貼り付けて保持するようにすればよい。
【００２０】
以下に、本発明の無端ベルトの製造方法の一例を図を用いて説明する。この塗布方法は円筒状芯体片側端部の所定位置から、反対側端部の所定位置まで一定の幅で塗布する場合に最適な方法である。
図２は本発明の無端ベルトの製造方法の一例に用いる装置を説明するための概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。本発明の無端ベルトの製造方法の一例は、図２に示すように、容器４内に樹脂溶液６を保持し、ポンプ１で樹脂溶液６を吐出口５に送り出す。この際、容器４に加圧エアを注入して樹脂溶液６を押し出してもよく、その場合はポンプ１が不要なこともある。樹脂溶液６は吐出口５から回転している円筒状芯体３の上に吐出され、筋状に流下するが、すぐに下流に押し当てられているブレード２によって平滑化され、らせん状の筋が残ることなく、塗膜７が形成される。図２の（Ｂ）に示すように、吐出口５は樹脂溶液６の塗布と共に（図では左から右へ）、円筒状芯体３の一端から他端へ水平方向に移動させると、円筒状芯体３の全面にわたって樹脂溶液６を塗布することができる。塗布中は、円筒状芯体３とブレード２の間には樹脂溶液が存在するので、両者が直に接触することはない。
【００２１】
塗布条件として、円筒状芯体３の回転速度は２０〜３００ｒｐｍが好ましく、吐出口５とブレード２の水平移動速度は０．１〜２．０ｍ／分が好ましい。
【００２２】
また、円筒状芯体３の両端には非塗布部分３’を設けるのがよいが、そこには樹脂溶液６が存在しないので、ブレード２が直に円筒状芯体３に接触して、円筒状芯体３に傷が付くか、ブレード２の先端が磨耗する等の損傷が起こりやすい。そこで、塗布時のみブレード２をつき出すようにしてもよい。その方法としては、円筒状芯体３に対するブレードの距離が変化するように、ブレード２を前後または上下に移動する方法や、ブレード２の固定端を回転させる方法等がある。また、それらを組み合わせてもよい。
【００２３】
なお、ブレード２は、ステンレスや真鍮などの金属や、フッ素樹脂やポリエチレン等の弾力性ある材料で、厚さ０．１〜１ｍｍ程度の板から作製されることが好ましい。幅は、少なくとも塗布のピッチ（水平移動速度／円筒状芯体回転速度）より広い必要があるが、広すぎても筋が形成される場合があるので、上記ピッチの２倍以下が好ましい。
【００２４】
一方、塗膜７の膜厚は樹脂溶液６の吐出量によって定まるので、所望の膜厚７が得られるよう送液ポンプを制御して樹脂溶液６の吐出量を調整するのがよい。さらに、容器４からポンプ１まで溶液を供給するために、別のポンプを設置してもよい。そのポンプは吐出用ポンプより供給能力の高いポンプを採用し、吐出用ポンプの吐出量より多めに供給する。
【００２５】
樹脂溶液６の塗布後、円筒状芯体３を乾燥装置に移動させて加熱乾燥を行う。その際、塗膜７が下方に垂れないよう、円筒状芯体３を水平にして回転させながら行うのが好ましい。回転速度は１〜６０ｒｐｍ程度が好ましい。
【００２６】
また、後述する好ましい態様である、無端ベルトがポリイミド性無端ベルトであり、樹脂溶液６がポリイミド前駆体溶液である場合、円筒状芯体３上の塗膜７の加熱条件は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、段階的または一定速度で上昇させてもよい。その後、２５０〜４５０℃、好ましくは３００〜３５０℃前後で、２０〜６０分間、塗膜７（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、円筒状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。
更に、樹脂溶液６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。
【００２７】
本発明では、既述のように、第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０が巻きつけられている円筒状芯体３を用い、一方の巻きつけられている第二帯状フィルム１０から、もう一方の第二帯状フィルム１０の間に樹脂溶液６を塗布する（好ましくはそれぞれの第二帯状フィルム１０の幅方向中心線の間を塗布する。）。
【００２８】
第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０上にも塗膜７が塗布されていることにより、樹脂溶液６が下層の第一帯状フィルム９の下部にも浸透する。その際、低耐溶剤性耐熱樹脂は耐溶剤性が劣るために、樹脂溶液６が低耐溶剤性耐熱樹脂を溶解し始めるが、それと共に、低耐溶剤性耐熱樹脂（第一帯状フィルム９）に樹脂溶液６が吸い取られるので、塗布溶液６が乾燥しても、円筒状芯体３に対する樹脂溶液の本来の接着性が発揮されないため、円筒状芯体３の表面に密着することがないのである。
【００２９】
そのため、形成される樹脂皮膜は、端部にある第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０により円筒状芯体３に密着していないので、第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０ごと容易に円筒状芯体３から剥離することができる。剥離の方法としては、例えば、樹脂皮膜の端部の第一帯状フィルム９と円筒状芯体３とを剥離した後にできる第一帯状フィルム９と円筒状芯体３との隙間から、加圧空気を吹き込む等により、端部以外の樹脂皮膜にも円筒状芯体３との間に隙間を形成でき、樹脂皮膜を第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０と共に円筒状芯体から容易に抜き取ることができるようになる。抜き取った樹脂皮膜から第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０を抜き取ることにより無端ベルトが得られる。
この方法は、乾燥工程と加熱反応工程との間でマスキングテープを剥離する作業をするよりも作業が容易である。また、マスキングテープを用いていないので、樹脂皮膜を形成する際の加熱反応時における膨れの発生を防止することもできる。
【００３０】
また、第一帯状フィルム９の外側に第二帯状フィルム１０を巻きつけていることにより、塗布溶液６の溶剤が低耐溶剤性耐熱樹脂を溶解するのは側面から少しずつしか起こらない。
一方、円筒状芯体３に第一帯状フィルム９のみ巻きつけている場合は、第一帯状フィルム９が溶解して樹脂皮膜と一体化するため、抜き取った樹脂皮膜からの第一帯状フィルム９及び第二帯状フィルム１０の抜き取りが困難となる。また、円筒状芯体３に第二帯状フィルムのみ巻きつけている場合は、第二帯状フィルム１０は塗布溶液の溶剤による溶解が起こらず、第二帯状フィルム１０の下側に染み込んだ塗布溶液６が第二帯状フィルム１０の下側と円筒状芯体３の表面との隙間を埋めつくしてしまうので、円筒状芯体３に強固に密着することになる。
【００３１】
本発明の無端ベルトの製造方法は、得られる無端ベルトの素材が特に限定されず、熱硬化性樹脂にも好ましく適用できる。本発明の無端ベルトの製造方法により得られる無端ベルトの素材としては、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂が特に好ましい。
【００３２】
ＰＩ樹脂製の無端ベルトを得る場合は、塗布溶液６としてＰＩ前駆体溶液を塗布する。該ＰＩ前駆体としては、例えば、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるもの、ＢＰＤＡと４，４'−ジアミノジフェニルエーテルとからなるもの、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）と４，４'−ジアミノジフェニルエーテルとからなるもの等、種々公知のものを用いることができる。また、ＰＩ前駆体は、２種以上を混合して用いてもよいし、複数の酸又はアミンのモノマーを混合して共重合してもよい。
【００３３】
また、ＰＩ前駆体溶液に用いられる溶媒としては、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が挙げられる。ＰＩ前駆体溶液の混合比、濃度、粘度等は、適宜選択される。
【００３４】
一方、ＰＡＩ樹脂製の無端ベルトを得る場合は、塗布溶液６としてＰＡＩ溶液を塗布する。また、ＰＡＩ溶液に用いられる溶媒としては、ＰＩ前駆体溶液に用いられる溶媒と同様のものが用いられる。
【００３５】
得られる無端ベルトを転写部材として使用する場合には、半導電性を付与するため、皮膜形成樹脂溶液の中に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。前述したように皮膜が収縮すると抵抗値にむらを生じるが、収縮を防止することにより、抵抗値も均一にすることができる。
これらの用途に好ましい無端ベルトの膜厚は３０〜１５０μｍ程度である。
【００３６】
無端ベルトを定着ベルトとするには、ＰＩ、ＰＡＩ等の樹脂の表面に、トナーに対して非粘着性のフッ素樹脂層を形成する。その材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂が好ましい。また、フッ素樹脂層には、耐久性や静電オフセットの向上のためにカーボン粉末が分散されていてもよい。
【００３７】
フッ素樹脂層を形成するには、その水分散液をＰＩ、ＰＡＩ等の樹脂の表面に塗布して焼き付け処理する方法が好ましい。また、フッ素樹脂層の密着性が不足する場合には、必要に応じて、ＰＩ等の樹脂表面にプライマー層をあらかじめ塗布形成する方法がある。
【００３８】
ＰＩ、ＰＡＩ等の樹脂表面にフッ素樹脂層を形成するには、加熱されたＰＩ、ＰＡＩ等の樹脂（ベルト）を円筒状芯体３の表面に形成してから、これらを塗布してもよいが、ＰＩ前駆体溶液を塗布して溶剤を乾燥させてから、又は、溶剤を完全に乾燥させないまま、フッ素樹脂分散液を塗布し、その後に加熱してイミド転化完結反応とフッ素樹脂層の焼成処理を同時に行ってもよい。この場合、プライマー層がなくてもフッ素樹脂層の密着性が強固になることがある。
【００３９】
定着ベルト場合、ＰＩ、ＰＡＩ等の樹脂層の厚さは２５〜１００μｍ、また、フッ素樹脂層の厚さは１０〜４０μｍの範囲が好ましい。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜実施例１＞
２５℃での粘度が約１００Ｐａ・ｓのＰＩ前駆体溶液（商品名：ＵワニスＡ、宇部興産製、固形分濃度１８質量％、熱膨張率２８ｐｐｍ、溶媒：Ｎ−メチルピロリドン）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３０．５％混合し、次いで対向衝突型分散機により分散し、これに界面活性剤（商品名：ＬＳ００９、楠本化成）を５０００ｐｐｍ加えて樹脂溶液６とした。
【００４１】
一方、第一帯状フィルム９として、ＰＡＩ樹脂からなる、幅：１０ｍｍ、厚さ：８０μｍ、長さ：６００ｍｍの帯状フィルムを用意した。
また、第二帯状フィルム１０として、非熱可塑性ＰＩ樹脂からなる、幅：１０ｍｍ、厚さ：８０μｍ、長さ：６００ｍｍの帯状フィルムを用意した。
【００４２】
図１に示すように、円筒状芯体３（直径１８０ｍｍ、長さ６００ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミニウム製）上の円筒状芯体３の軸方向の両端部から２０ｍｍの位置それぞれに、第一帯状フィルム９を巻きつけ、更に、巻きつけられた第一帯状フィルム９上に、第二帯状フィルム１０が巻きつけた。合わせ目には５ｍｍ角のセロハンテープ（登録商標）を貼ってはがれないように保持した。このセロハンテープは後述の加熱時には焦げて細片となって除去される。
【００４３】
図２に示す塗布装置を用い、得られた樹脂溶液６、８００ｍｌを容器４に入れ、モーノポンプ１を連結し、軸回転数１５ｒｐｍで５０ｇ／分の吐出量になるよう調整した。また、ブレード２として、厚さ０．４ｍｍのステンレス板を幅２０ｍｍ、長さ７０ｍｍに加工してディスペンサーの直下に取り付けた。更に、他の塗布条件を表１のようにして樹脂溶液６の塗布を行った。
【００４４】
【表１】
【００４５】
容器４中のＰＩ前駆体溶液（樹脂溶液６）を円筒状芯体３に向け吐出し、ＰＩ前駆体溶液が円筒状芯体３に０．５〜２周した後、ブレード２が前進して、円筒状芯体３上のＰＩ前駆体溶液に接触し、吐出終了と同時にブレード２は５０ｍｍ後退することによって、塗布時にはＰＩ前駆体溶液が円筒状芯体３とブレード２の間に存在するために円筒状芯体３とブレード２にキズなどを付けずにＰＩ前駆体溶液を平滑にし、塗膜７が形成された。尚、塗膜７は円筒状芯体３上の一方の第二帯状フィルムの幅方向中心線付近から、もう一方の第二帯状フィルム１０の幅方向中心線付近まで、５５０ｍｍの長さにわたって形成された。
【００４６】
塗膜７の形成後、円筒状芯体３を１０ｒｐｍで回転させながら、１２０℃の加熱装置に入れ、４５分間乾燥させた。次いで、円筒状芯体３を垂直にして、１９０℃で１０分間、２５０℃で３０分間、３００℃で３０分間加熱してＰＩ樹脂皮膜を形成した。
ＰＩ樹脂皮膜が形成された円筒状芯体３が室温に冷えた後、円筒状芯体３から両端の第一帯状フィルム９を剥離させた。その結果、ＰＩ樹脂皮膜の端部には隙間が形成されていた。そこから圧力０．３ＭＰａの加圧空気を吹き込むことで、容易に円筒状芯体３からＰＩ樹脂皮膜を引き抜くことにより無端ベルトが得られた。
得られた無端ベルトは、平均膜厚が８０μｍ、膨れ、凹みなどの欠陥のない良好な品質であった。
【００４７】
＜実施例２＞
２５℃での粘度が約３０Ｐａ・ｓのポリアミドイミド溶液（溶媒：Ｎ−メチルピロリドン）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３０．５％混合し、次いで対向衝突型分散機により分散し、これに界面活性剤（商品名：ＬＳ００９、楠本化成）を５０００ｐｐｍ加えて樹脂溶液６とした。
【００４８】
一方、第一帯状フィルム９、第二帯状フィルム１０として、実施例１と同じものを用意した。
【００４９】
図１に示すように、実施例１と同じ円筒状芯体３上の円筒状芯体３の軸方向の両端部から２０ｍｍの位置それぞれに、第一帯状フィルム９を巻きつけ、更に、巻きつけられた第一帯状フィルム９上に、第二帯状フィルム１０が巻きつけた。合わせ目には５ｍｍ角のセロハンテープ（登録商標）を貼ってはがれないように保持した。このセロハンテープは後述の加熱時には焦げて細片となって除去される。
【００５０】
図２に示す塗布装置を用い、得られた樹脂溶液６、８００ｍｌを容器４に入れ、モーノポンプ１を連結し、軸回転数１８ｒｐｍで６０ｇ／分の吐出量になるよう調整した。また、ブレード２として、厚さ０．３ｍｍのステンレス板を幅２０ｍｍ、長さ７０ｍｍに加工してディスペンサーの直下に取り付けた。更に、他の塗布条件を表２のようにして樹脂溶液６の塗布を行った。
【００５１】
【表２】
【００５２】
容器４中のＰＡＩ溶液（樹脂溶液６）を円筒状芯体３に向け吐出し、ＰＡＩ溶液が円筒状芯体３に０．５〜２周した後、ブレード２が前進して、円筒状芯体３上のＰＡＩ溶液に接触し、吐出終了と同時にブレードは５０ｍｍ後退することによって、塗布時にはＰＡＩ溶液が円筒状芯体３とブレード２の間に存在するために円筒状芯体３とブレード２にキズなどを付けずにＰＡＩ溶液を平滑にし、塗膜７が形成された。尚、塗膜７は円筒状芯体３上の一方の第二帯状フィルムの幅方向中心線付近から、もう一方の第二帯状フィルム１０の幅方向中心線付近まで、５５０ｍｍの長さにわたって形成された。
【００５３】
塗膜７の形成後、円筒状芯体３を１０ｒｐｍで回転させながら、１２０℃の加熱装置に入れ、３０分間乾燥させた。次いで、円筒状芯体３を垂直にして、１９０℃で１０分間、２５０℃で３０分間加熱してＰＡＩ樹脂皮膜を形成した。
ＰＡＩ樹脂皮膜が形成された円筒状芯体３が室温に冷えた後、円筒状芯体３から両端の第一帯状フィルム９を剥離させた。その結果、ＰＡＩ樹脂皮膜の端部には隙間が形成されていた。そこから圧力０．３ＭＰａの加圧空気を吹き込むことで、容易に円筒状芯体３からＰＡＩ樹脂皮膜を引き抜くことにより無端ベルトが得られた。
得られた無端ベルトは、平均膜厚が８０μｍ、膨れ、凹みなどの欠陥のない良好な品質であった。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に用いられる第一帯状フィルム及び第二帯状フィルムが巻きつけられている円筒状芯体の構成を説明するための概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図２】本発明の無端ベルトの製造方法の一例に用いる装置を説明するための概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図３】従来の無端ベルトの製造方法の一例に用いる装置を説明するための概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・・ポンプ、２・・・・ブレード、３・・・・円筒状芯体、３’・・・・非塗布部、４・・・・容器、５・・・・吐出口、６・・・・樹脂溶液、７・・・・塗膜、９・・・・第一帯状フィルム、１０・・・・第二帯状フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状芯体をその中心軸を中心に回転させ、該回転している円筒状芯体上に、皮膜形成樹脂溶液を流下し、ブレードにより平滑化して塗膜を形成し、該塗膜を加熱して樹脂皮膜を形成した後、該樹脂皮膜を円筒状芯体から抜き取る無端ベルトの製造方法であって、
予め、前記円筒状芯体の前記樹脂皮膜が形成される予定領域の円筒状芯体の軸方向両端部近傍に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に対して溶解性がある耐熱樹脂を主成分とする第一帯状フィルムを巻きつけ、更に該巻きつけられている第一帯状フィルム上に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に溶解しない耐熱樹脂を主成分とする第二帯状フィルムを巻きつけることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項１】
円筒状芯体をその中心軸を中心に回転させ、該回転している円筒状芯体上に、皮膜形成樹脂溶液を流下し、ブレードにより平滑化して塗膜を形成し、該塗膜を加熱して樹脂皮膜を形成した後、該樹脂皮膜を円筒状芯体から抜き取る無端ベルトの製造方法であって、
予め、前記円筒状芯体の前記樹脂皮膜が形成される予定領域の円筒状芯体の軸方向両端部近傍に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に対して溶解性がある耐熱樹脂を主成分とする第一帯状フィルムを巻きつけ、更に該巻きつけられている第一帯状フィルム上に、前記皮膜形成樹脂溶液の溶剤に溶解しない耐熱樹脂を主成分とする第二帯状フィルムを巻きつけることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２０６２７（Ｐ２００８−２０６２７Ａ）
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９１７３０（Ｐ２００６−１９１７３０）
【出願日】平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【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２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【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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