遠心成形用金型及び無端成形体の製造方法
【課題】無端成形体を高い生産性で成形することのできる遠心成形用金型、及び、この遠心成形用金型を利用して、無端成形体を高い生産性で成形することのできる無端成形体の製造方法を提供すること。
【解決手段】筒状を成す外側金型２０Ａと、前記外側金型２０Ａから熱が伝達するように前記外側金型２０Ａに装入される筒状を成す内側金型３０Ａとを備えた遠心成形用金型、及び、この遠心成形用金型を予め加熱する加熱工程と、前記遠心成形用金型における内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する成形工程と、前記遠心成形用金型における外側金型の加熱状態を維持しつつ、前記内側金型を前記外側金型から取り出し、前記内側金型を冷却する冷却工程とを有する無端成形体の製造方法。
【解決手段】筒状を成す外側金型２０Ａと、前記外側金型２０Ａから熱が伝達するように前記外側金型２０Ａに装入される筒状を成す内側金型３０Ａとを備えた遠心成形用金型、及び、この遠心成形用金型を予め加熱する加熱工程と、前記遠心成形用金型における内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する成形工程と、前記遠心成形用金型における外側金型の加熱状態を維持しつつ、前記内側金型を前記外側金型から取り出し、前記内側金型を冷却する冷却工程とを有する無端成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心成形用金型及び無端成形体の製造方法に関し、さらに詳しくは、生産性に優れた遠心成形用金型及びこの遠心成形用金型を利用した無端成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種装置、例えば、プーリ、駆動装置、無限軌道装置等に、無端成形体、例えば、ベルト等が使用されている。その一例を挙げると、例えば、画像形成装置には、金属製ドラム体又は弾性ローラに代えて、又は、これらに加えて、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂等によって形成された無端ベルトが、例えば、転写ベルト、中間転写ベルト、転写搬送ベルト、搬送ベルト、定着ベルト及び現像ベルト等として、用いられている。
【０００３】
このような無端成形体は、例えば、遠心成形法によって、成形される。遠心成形法によって無端成形体を成形する方法としては、例えば、筒状を成す遠心成形用金型を加熱すると共に回転させ、この遠心成形用金型の内部に流動性の成形材料を注入して遠心成形用金型の内周面に成形材料を展開させ、展開させた成形材料を架橋又は硬化等させた後、遠心成形用金型を冷却して、成形された無端成形体を遠心成形用金型から取り出す方法が挙げられる。
【０００４】
このような遠心成形法に使用される金型は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂等の成形温度への加熱及び成形温度から室温程度の温度への冷却が繰り返して行われるから熱サイクルに対する耐熱性、繰り返される熱サイクルに対する寸法安定性、及び、遠心成形時における高速回転に耐えうる機械的強度等が要求される。したがって、遠心成形用金型は、通常、所望の耐熱性、寸法安定性及び機械的強度等を実現することができる材料及び構造が採用され、例えば、耐熱性等に優れた金属材料によって肉厚の筒状体とされる。
【０００５】
しかし、肉厚の筒状体とされた遠心成形用金型は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂等の成形温度に遠心成形用金型を加熱する加熱工程、及び、成形温度から室温程度に冷却する冷却工程に長時間を要し、無端成形体の生産性を低下させる要因の一つになっている。
【０００６】
このように、遠心成形用金型に要求される特性と無端成形体の生産性とは相反することから、従来の遠心成形用金型は、無端成形体の生産性をある程度犠牲にしても、遠心成形用金型に要求される特性を満足するように、肉厚の筒状体に形成されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３０７４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、無端成形体を高い生産性で成形することのできる遠心成形用金型、及び、この遠心成形用金型を利用して、無端成形体を高い生産性で成形することのできる無端成形体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】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、筒状を成す外側金型と、前記外側金型から熱が伝達するように前記外側金型に装入される筒状を成す内側金型とを備えた遠心成形用金型であり、
請求項２は、前記外側金型と前記内側金型との間に熱伝達手段を備えた請求項１に記載の遠心成形用金型であり、
請求項３は、請求項１又は２に記載の遠心成形用金型を予め加熱する加熱工程と、前記遠心成形用金型における内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する成形工程と、前記遠心成形用金型における外側金型の加熱状態を維持しつつ、前記内側金型を前記外側金型から取り出し、前記内側金型を冷却する冷却工程とを有する無端成形体の製造方法であり、
請求項４は、請求項１又は２に記載の遠心成形用金型を予め加熱する加熱工程と、前記遠心成形用金型における第１の内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する第１の成形工程と、前記遠心成形用金型における外側金型の加熱状態を維持しつつ、前記第１の内側金型を前記外側金型から取り出し、次いで、前記第１の内側金型とは別の第２の内側金型を前記外側金型に装入する内側金型交換工程と、前記外側金型から取り出した前記第１の内側金型を冷却する冷却工程と、前記第２の内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する第２の成形工程とを有する無端成形体の連続製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る遠心成形用金型は、外側金型と、前記外側金型に装入される内側金型とを備え、外側金型と内側金型とは熱が伝達するように組立られるから、内側金型の加熱時間を大幅に短縮することができ、及び／又は、内側金型の冷却時間も大幅に短縮することができ、無端成形体の生産性を向上させることができる。したがって、この発明によれば、無端成形体を高い生産性で成形することのできる遠心成形用金型を提供することができる。
【００１１】
また、この発明によれば、この発明に係る遠心成形用金型を利用して、無端成形体を高い生産性で成形することのできる無端成形体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】
以下、この発明における遠心成形用金型を図面に基づいて説明する。この遠心成形用金型は、筒状を成す外側金型と、前記外側金型から熱が伝達するように前記外側金型に装入される筒状を成す内側金型とを備えている。
【００１３】
この発明における一例である遠心成形用金型１０Ａは、図１及び図２に示されるように、筒状を成す外側金型２０Ａと筒状を成す内側金型３０Ａとを備えている。
【００１４】
前記外側金型２０Ａは、公知の遠心成形装置（例えば、図８参照。）によって回転可能で、外側金型２０Ａの長手方向に貫通する、後述する内側金型３０Ａを装入可能な貫通中空部を有する筒状に形成されていればよく、具体的には、図１（ａ）及び図２に示されるように、貫通中空部を有する円筒状に形成されている。この外側金型２０Ａは、長手方向（一端から他端に向かう方向）にわたって均一な外径及び内径を有し、すなわち、長手方向にわたって均一な厚さを有する。外側金型２０Ａの厚さは、遠心成形時における高速回転に耐えうる機械的強度等を有する厚さに調整されればよく、外側金型の大きさ及び材料等に応じて任意に調整され、例えば、１０〜２０ｍｍ程度に調整される。外側金型の大きさ、外径及び内径は、成形する無端成形体に応じて、所望のように調整される。
【００１５】
外側金型２０Ａにおける外周面及び内周面２２Ａの表面状態は、特定の表面状態に調整されなくてもよいが、内周面２２Ａは、後述する内側金型３０Ａとの摩擦力を確保し、外側金型２０Ａと一体となって内側金型３０Ａを回転させることができる点で、粗面化処理等の表面処理により、粗面にされるのが好ましい。内周面２２Ａの表面状態、例えば、表面粗さＲａ等は、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとの接触状態及び内側金型３０Ａの質量等に応じて、所望のように調整される。
【００１６】
外側金型２０Ａを形成する材料は、遠心成形時における高速回転に耐えうる機械的強度、寸法安定性及び熱伝導性を有する材料であればよく、例えば、銅、銅合金、黄銅、青銅、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼、各種めっき鉄、鉄合金、ステンレス鋼等の金属等が挙げられ、遠心成形用金型１０Ａの形状及び構造並びに成形条件等に応じて、所望の材料が選択される。外側金型２０Ａは、例えば、プリハードン鋼、アズ・ロールド鋼、焼入れ焼き戻し鋼、時効処理鋼等の特殊鋼によって形成されるのが好ましい。
【００１７】
前記内側金型３０Ａは、前記外側金型２０Ａの貫通中空部に装入され、かつ、内側金型３０Ａの長手方向に貫通する、無端成形体を成形可能な貫通中空部を有する筒状に形成されていればよく、具体的には、図１（ｂ）及び図２に示されるように、貫通中空部を有する円筒状に形成されている。この内側金型３０Ａは、長手方向にわたって均一な外径及び内径を有し、すなわち、長手方向にわたって均一な厚さを有する。内側金型３０Ａの厚さは、遠心成形時における高速回転に耐えうる機械的強度等を有していればよく、好ましくは、外側金型２０Ａの厚さよりも薄い厚さを有している。内側金型３０Ａの厚さが外側金型３０の厚さよりも薄いと、内側金型３０Ａを、成形温度に加熱する加熱時間及び／又は成形温度から室温程度に冷却する冷却時間を短くすることができ、無端成形体の生産性をより一層向上させることができる。内側金型３０Ａの厚さは、外側金型２０Ａの厚さに対して、例えば、８０％以下に調整されるのが好ましく、５０％以下に調整されるのがより好ましい。一方で、内側金型３０Ａの厚さは、内側金型３０Ａの機械的強度等を確保するため、例えば、１ｍｍ以上に調整され、好ましくは２ｍｍ以上に調整される。内側金型３０Ａの厚さは、具体的には、例えば、１〜１０ｍｍ程度に調整される。内側金型３０Ａの大きさは、前記外側金型２０Ａの大きさ等に応じて、所望のように調整される。
【００１８】
内側金型３０Ａの外径及び内径は、内側金型３０Ａの厚さが前記厚さとなるように調整される。加えて、内側金型３０Ａの外径は、外側金型２０Ａ及び内側金型３０Ａの熱膨張率等を考慮して、遠心成形用金型１０Ａが成形温度に加熱されたときに、外側金型２０Ａの内径と内側金型３０Ａの外径とがほぼ一致するように、調整され、また、内側金型３０Ａの内径は、無端成形体の大きさ、特にその外周径に応じて、任意に調整される。
【００１９】
内側金型３０Ａにおける外周面３１Ａの表面状態は、特定の表面状態に調整されなくてもよいが、内側金型３０Ａの外周面３１Ａは、前記外側金型２０Ａとの摩擦力を確保し、外側金型２０Ａと一体となって内側金型３０Ａを回転させることができる点で、粗面化処理等の表面処理により、粗面にされるのが好ましい。外周面３１Ａの表面状態、例えば、表面粗さＲａ等は、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとの接触状態及び内側金型３０Ａの質量等に応じて、所望のように調整される。
【００２０】
また、内側金型３０Ａにおける内周面３２Ａの表面状態は、無端成形体に要求される表面状態に応じて、鏡面処理等により鏡面にされてもよい。また、内周面３２Ａはフッ素樹脂やシリコーン樹脂等の離型剤により離型処理され、無端成形体が内周面３２Ａから容易に脱型できるように、表面処理されてもよい。
【００２１】
内側金型３０Ａを形成する材料は、熱サイクルに対する耐熱性、繰り返される熱サイクルに対する寸法安定性、及び、機械的強度等を有する材料であればよく、例えば、銅、銅合金、黄銅、青銅、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼、各種めっき鉄、鉄合金、ステンレス鋼等の金属等が挙げられ、遠心成形用金型１０Ａの形状及び構造、成形条件並びに外側金型２０Ａの材料等に応じて、所望の材料が選択される。遠心成形用金型１０Ａにおいては、内側金型３０Ａは、外側金型２０Ａの材料とほぼ同じ熱膨張率を有する材料で形成されるのがよい。内側金型３０Ａは、例えば、プリハードン鋼、アズ・ロールド鋼、焼入れ焼き戻し鋼、時効処理鋼等の特殊鋼によって形成されるのが好ましい。
【００２２】
遠心成形用金型１０Ａは、図２に示されるように、外側金型２０Ａの貫通中空部に内側金型３０Ａが、外側金型２０Ａから内側金型３０Ａに熱が伝達するように装入された二重構造になっている。遠心成形用金型１０Ａは、成形温度に加熱されたときに、外側金型２０Ａの内径と内側金型３０Ａの外径とが略一致するように、外側金型２０Ａの内径及び内側金型３０Ａの外径が調整され、また、好ましくは、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとがほぼ同じ熱膨張率を有する材料で形成されているから、前記成形温度において、外側金型２０Ａの内周面２２Ａと内側金型３０Ａの外周面３１Ａとは密接状態となり、その結果、加熱された外側金型２０Ａの内周面２２Ａから内側金型３０Ａの外周面３１Ａを介して内側金型３０Ａに熱が伝達し、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとが所定の成形温度に加熱される。また、このように、外側金型２０Ａの内径及び内側金型３０Ａの外径が調整され、また、好ましくは、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとの材料が選択されているから、外側金型２０Ａを回転させると、内側金型３０Ａも外側金型２０Ａと一体になって、回転することができる。
【００２３】
この発明における別の一例である遠心成形用金型１０Ｂは、図３に示されるように、筒状を成す外側金型２０Ｂと筒状を成す内側金型３０Ｂとを備えている。
【００２４】
前記外側金型２０Ｂは、基本的には、前記外側金型２０Ａと同様に形成されているが、図３に示されるように、外側金型２０Ｂの内径が長手方向に沿って漸次減少又は増大するように、調整されている。すなわち、外側金型２０Ｂの貫通中空部が円錐台形状になっている。
【００２５】
前記内側金型３０Ｂは、基本的には、前記内側金型３０Ａと同様に形成されているが、図３に示されるように、内側金型３０Ｂの外径が、外側金型２０Ｂの内径とほぼ同じ割合で長手方向に沿って漸次減少又は増大するように、調整されている。すなわち、内側金型３０Ｂの外周面３１Ｂは、テーパ状に形成され、換言すると、内側金型３０Ｂは、内径が均一な貫通中空部を有する円錐台形に形成されている。
【００２６】
遠心成形用金型１０Ｂは、図３に示されるように、外側金型２０Ｂの貫通中空部に内側金型３０Ｂが、外側金型２０Ｂから内側金型３０Ｂに熱が伝達するように装入された二重構造になっている。遠心成形用金型１０Ｂは、外側金型２０Ｂの内径と内側金型３０Ｂの外径とが、ほぼ同じ割合で長手方向に沿って漸次減少又は増大するように調整されているから、外側金型２０Ｂの貫通中空部に内側金型３０Ｂを装入すると、外側金型２０Ｂの内周面２２Ｂと内側金型３０Ｂの外周面３１Ｂとが密接状態となる。この密接状態は前記成形温度においても維持され、その結果、加熱された外側金型２０Ｂの内周面２２Ｂから内側金型３０Ｂの外周面３１Ｂを介して内側金型３０Ｂに熱が伝達し、外側金型２０Ｂと内側金型３０Ｂとが所定の成形温度に加熱される。また、このように、外側金型２０Ｂの内径及び内側金型３０Ｂの外径が調整されているから、外側金型２０Ｂを回転させると、内側金型３０Ｂも外側金型２０Ｂと一体になって、回転することができる。
【００２７】
この遠心成形用金型１０Ｂにおいては、前記のように、外側金型２０Ｂの内径及び内側金型３０Ｂの外径が調整されているから、外側金型２０Ｂと内側金型３０Ｂとが異なる熱膨張率を有する材料によって形成されていても、加熱によって外側金型２０Ｂと内側金型３０Ｂとに生じる熱膨張の変化に応じて、外側金型２０Ｂに対して内側金型３０Ｂが外側金型２０Ｂの貫通中空部を水平移動することにより、外側金型２０Ｂの内周面２２Ｂと内側金型３０Ｂの外周面３１Ｂとが密接状態を確保することができる。したがって、内側金型３０Ｂは、外側金型２０Ｂの材料と異なる熱膨張率を有する材料で形成されてもよく、外側金型２０Ｂの材料とほぼ同じ熱膨張率を有する材料で形成されてもよい。
【００２８】
次に、この発明における、熱伝達手段を備えた遠心成形用金型を図面に基づいて説明する。この遠心成形用金型は、筒状を成す外側金型と、前記外側金型から熱が伝達するように前記外側金型に装入される筒状を成す内側金型と、前記外側金型と前記内側金型との間に熱伝達手段５０とを備えている。
【００２９】
この発明における一例である、熱伝達手段５０を備えた遠心成形用金型１０Ｃは、図４に示されるように、筒状を成す外側金型２０Ｃと、筒状を成す内側金型３０Ｃと、前記外側金型２０Ｃ及び前記内側金型３０Ｃとの間に熱伝達手段５０とを備えて成る。
【００３０】
前記外側金型２０Ｃは、基本的には、前記外側金型２０Ａと同様に形成され、また、前記内側金型３０Ｃは、基本的には、前記内側金型３０Ａと同様に形成されるが、外側金型２０Ｃと内側金型３０Ｃとの間に後述する熱伝達手段５０が配置されるように、外側金型２０Ｃの内径及び内側金型３０Ｃの外径が調整されている。
【００３１】
前記熱伝達手段５０は、成形温度に加熱された外側金型２０Ｃの熱を内側金型３０Ｃに伝達することができればよく、外側金型２０Ｃの内周面２２Ｃと内側金型３０Ｃの外周面３１Ｃとに密接しているのが好ましい。このような熱伝達手段５０は、例えば、金属等の熱導電性材料によって形成され、内側金型３０Ｃを挿入可能な貫通中空部を有する筒体、外側金型２０Ｃの内周面２２Ｃに敷設された金属等の熱導電性材料の層、また、オイル及び水蒸気等の熱媒体等を充填可能な中空内部を有する筒状体、伝熱性樹脂シール等が挙げられる。図４に示される遠心成形用金型１０Ｃは、熱伝達手段５０として、金属によって形成された筒体５０を備えている。この筒体５０の外周面及び内周面は粗面化されているのが好ましい。
【００３２】
遠心成形用金型１０Ｃは、図４に示されるように、外側金型２０Ｃの貫通中空部に筒体５０が装入され、かつ、筒体５０の貫通中空部に内側金型３０Ｃが装入された三重構造になっている。遠心成形用金型１０Ｃは、成形温度に加熱されたときに、外側金型２０Ｃの熱が筒体５０を経由して内側金型３０Ｃに伝達するように構成され、また、好ましくは、筒体５０が外側金型２０Ｃの内周面２２Ｃと内側金型３０Ｃの外周面３１Ｃとに密接するように構成されているから、筒体５０を介して外側金型２０Ｃと内側金型３０Ｃとが所定の成形温度に加熱される。また、このように、筒体５０が構成されているから、外側金型２０Ｃを回転させると、筒体５０を介して、内側金型３０Ｃも外側金型２０Ｃと一体になって、回転することができる。
【００３３】
この発明における、固定手段を備えた遠心成形用金型を図面に基づいて説明する。この遠心成形用金型は、筒状を成す外側金型と、前記外側金型から熱が伝達するように前記外側金型に装入される筒状を成す内側金型と、前記外側金型と前記内側金型とを固定する固定手段と、所望により、前記外側金型と前記内側金型との間に熱伝達手段とを備えている。
【００３４】
この発明における一例である、固定手段を備えた遠心成形用金型１０Ｄは、図５に示されるように、筒状を成す外側金型２０Ｄと筒状を成す内側金型３０Ｄと、固定手段４０Ａとを備えて成る。
【００３５】
前記外側金型２０Ｄは、基本的には、前記外側金型２０Ａと同様に形成されているが、図５に示されるように、一端部に、周方向全体にわたって外側方向に張り出した鍔２３、すなわち、外向きフランジが形成されている。また、前記内側金型３０Ｄは、基本的には、前記内側金型３０Ａと同様に形成されているが、図５に示されるように、一端部に、周方向全体にわたって外側方向に張り出した鍔３３、すなわち、外向きフランジが形成されている。
【００３６】
遠心成形用金型１０Ｄは、図５に示されるように、外側金型２０Ｄと内側金型３０Ｄとを固定する固定手段４０Ａ、例えば、ボルト４１及びナット４２を備えている。この固定手段４０Ａは、鍔２３と鍔３３との周方向に均等な間隔をおいて４箇所に配置されている。このように、固定手段４０Ａによって、鍔２３と鍔３３とが固定されることにより、外側金型２０Ｄと内側金型３０Ｄとが固定されると、外側金型２０Ｄの材料と内側金型３０Ｄの材料との熱膨張率の相違等によって、外側金型２０Ｄの内周面２２Ｄと内側金型３０Ｄの外周面３１Ｄとが、外側金型２０Ｄと内側金型３０Ｄとが一体となって回転させるのに十分な密接状態にない場合においても、外側金型２０Ｄと内側金型３０Ｄとを所望のように一体に回転させることができる。
【００３７】
固定手段４０Ａは、外側金型２０Ｄと内側金型３０Ｄとを固定することができればよく、具体的には、ボルト４１とナット４２との組み合わせの他に、鍔２３と鍔３３とを挟持して固定するクリップ、鍔２３に形成された係止部、例えば、係止片と鍔３３に形成された係止部、例えば、係止溝との組み合わせ等が挙げられる。
【００３８】
この発明における別の一例である、固定手段を備えた遠心成形用金型１０Ｅは、図６に示されるように、筒状を成す外側金型２０Ｅと筒状を成す内側金型３０Ｅとを備えて成る。
【００３９】
前記外側金型２０Ｅは、基本的には、前記外側金型２０Ａと同様に形成されているが、図６に示されるように、外側金型２０Ｅにおける内周面２２Ｅに、外側金型２０Ｅの長手方向に延在する断面略四角形の凸状体４３が、内周面２２Ｅの円周方向に等間隔で４箇所に形成されている。
【００４０】
前記内側金型３０Ｅは、基本的には、前記内側金型３０Ａと同様に形成されているが、図６に示されるように、内側金型３０Ｅにおける外周面３１Ｅに、内側金型３０Ｅの長手方向に延在し、前記凸状体４３とほぼ同一又はわずかに大きな断面積を有する断面略四角形の溝４４が、外周面３１Ｅの円周方向に等間隔で４箇所に形成されている。
【００４１】
遠心成形用金型１０Ｅは、図６に示されるように、外側金型２０Ｅに形成された凸状体４３と内側金型３０Ｅに形成された溝４４とを備えた固定手段４０Ｂを備え、外側金型２０Ｅの凸状体４３と内側金型２０Ｅの溝４４、すなわち、固定手段４０Ｂが適合するように、外側金型２０Ｅの貫通中空部に内側金型３０Ｅが装入された二重構造になっている。このように、外側金型２０Ｅと内側金型３０Ｅとが固定手段４０Ｂによって固定されていると、外側金型２０Ｅの材料と内側金型３０Ｅの材料との熱膨張率の相違等によって、外側金型２０Ｅの内周面２２Ｅと内側金型３０Ｅの外周面３１Ｅとが、外側金型２０Ｅと内側金型３０Ｅとが一体となって回転させるのに十分な密接状態にない場合においても、外側金型２０Ｅと内側金型３０Ｅとを所望のように一体に回転させることができる。
【００４２】
固定手段４０Ｂは、外側金型２０Ｅと内側金型３０Ｅとを固定することができればよく、具体的には、凸状体４３と溝４４との組み合わせの他に、筒状の凸状体とこの凸状体が挿入される穴とからなる固定手段等が挙げられる。
【００４３】
この発明におけるまた別の一例である、固定手段を備えた遠心成形用金型１０Ｆは、図７に示されるように、筒状を成す外側金型２０Ａと筒状を成す内側金型３０Ａと、固定手段４０Ｃとを備えて成る。固定手段４０Ｃは、図７に示されるように、円盤体を成し、この円盤体の略中心部に貫通孔４５と、この貫通孔４５を囲繞するように、外側金型２０Ａ及び内側金型３０Ａの合計厚さとほぼ同一又はわずかに大きな幅を有する環状挿入溝４６とを有する。この貫通孔４５は、無端成形体の材料を投入するために設けられ、その開口径は無端成形体の材料を投入可能な径であればよい。
【００４４】
固定手段４０Ｃは、図示しないが、遠心成形用金型１０Ａにおける外側金型２０Ａ及び内側金型３０Ａが環状挿入溝４６に挿入され、所望により、遠心成形用金型１０Ａと固定手段４０Ｃとを公知の方法によって固定することにより、外側金型２０Ａ及び内側金型３０Ａを固定することができる。このように、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとが固定手段４０Ｃによって固定されていると、外側金型２０Ａの材料と内側金型３０Ａの材料との熱膨張率の相違等によって、外側金型２０Ａの内周面２２Ａと内側金型３０Ａの外周面３１Ａとが、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとが一体となって回転させるのに十分な密接状態にない場合においても、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとを所望のように一体に回転させることができる。
【００４５】
また、固定手段４０Ｃは、図７に示されるように、その貫通孔４５の開口径が内側金型３０Ａの内径よりも小さく調整されている場合には、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとを固定する機能に加えて、前記樹脂組成物が遠心成形用金型１０Ａから漏出することを防止する機能をも有する。
【００４６】
前記したように、この発明に係る遠心成形用金型について一例を挙げて説明したが、この発明においては、種々の変更及び改良が可能である。例えば、遠心成形用金型１０Ａは、遠心成形用金型１０Ａが成形温度に加熱されたときに、外側金型２０Ａの内径と内側金型３０Ａの外径とがほぼ一致するように、調整され、また、遠心成形用金型１０Ｂは、外側金型２０Ｂの内径と内側金型３０Ｂの外径とがほぼ同じ割合で長手方向に沿って漸次減少又は増大するように、調整され、さらに、遠心成形用金型１０Ｃは、遠心成形用金型１０Ａと同様に、外側金型２０Ｃの内径と、筒体５０の内径及び外径と、内側金型３０Ｃの外径とが調整されているから、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとが、また、外側金型２０Ｂと内側金型３０Ｂとが、さらに、外側金型２０Ｃと筒体５０と内側金型３０Ｃとが、ぞれぞれ、所望のように一体になって回転することができるが、この発明において、外側金型と内側金型とをより正確に一体になって回転させることができる点で、遠心成形用金型１０Ａ〜１０Ｃに固定手段を設けることもできる。
【００４７】
遠心成形用金型１０Ｃにおいて、外側金型２０Ｃと内側金型３０Ｃとの間に１つの熱伝達手段（筒体）５０が装入されているが、この発明において、２以上の熱伝達手段が外側金型２０Ｃと内側金型３０Ｃとの間に装入されてもよい。
【００４８】
遠心成形用金型１０Ｄにおいて、固定手段４０Ａは鍔２３及び鍔３３を固定するように構成されているが、この発明において、外側金型の周側面と内側金型の周側面とを固定することにより、外側金型と内側金型とを固定するように、構成されてもよく、また、固定手段４０Ａは、鍔２３と鍔３３とに４箇所配置されているが、この発明において、固定手段は、少なくとも１個所に配置されていればよい。
【００４９】
遠心成形用金型１０Ｅにおいて、固定手段４０Ｂは、外側金型２０Ｅ及び内側金型３０Ｅの長手方向に延在するように形成されているが、この発明において、固定手段は、外側金型の内周面及び内側金型の外周面に螺旋状に形成されても、前記内周面及び前記外周面を一巡するように延在する環状に形成されてもよく、また、固定手段４０Ｂは、断面が略四角形に形成されているが、この発明において、固定手段は、断面が多角形、円形、楕円形等に形成されてもよい。さらに、固定手段４０Ｂは、外側金型２０Ｅの内周面２２Ｅと内側金型３０Ｅの外周面３１Ｅとに４箇所配置されているが、この発明において、固定手段は、少なくとも１個所に配置されていればよい。
【００５０】
遠心成形用金型１０Ｃ及び遠心成形用金型１０Ｅにおいて、外側金型２０Ｃ及び２０Ｅ並びに内側金型３０Ｃ及び３０Ｅはそれぞれ、長手方向に均一な内径及び外径を有しているが、この発明において、外側金型及び内側金型はそれぞれ、図２に示されるように、外側金型の内径と内側金型の外径とがほぼ同じ割合で、長手方向に沿って漸次減少又は増大するように、形成されてもよい。
【００５１】
遠心成形用金型１０Ｄ及び１０Ｆにおいて、外側金型２０Ｄ及び２０Ａ並びに内側金型３０Ｄ及び３０Ａの一端に固定手段４０Ａ及び４０Ｃが設けられているが、この発明において、固定手段は、外側金型及び内側金型の両端に設けられてもよい。
【００５２】
遠心成形用金型１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆにおいては、１種の固定手段４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃを備えているが、この発明において、２種以上の固定手段を備えてもよく、例えば、固定手段４０Ａと固定手段４０Ｂとの併用、固定手段４０Ｂと固定手段４０Ｃとの併用等が挙げられる。
【００５３】
遠心成形用金型１０Ａ〜１０Ｅにおいては、その両端は開口しているが、この発明において、遠心成形用金型の両端に、遠心成形時における無端成形体を形成する樹脂組成物が遠心成形用金型から漏出することを防止する着脱自在な蓋体等を備えてもよい。
【００５４】
遠心成形用金型１０Ａ〜１０Ｃ、１０Ｅ〜１０Ｆにおいては、外側金型２０Ａ〜２０Ｃ、２０Ｅと、内側金型３０Ａ〜３０Ｃ、３０Ｅとは、それぞれ同じ長さに形成されているが、いずれか一方が長く又は短く形成されていてもよい。
【００５５】
遠心成形用金型１０Ａ〜１０Ｆはそれぞれ円柱体に形成されているが、この発明において、遠心成形用金型は完全な円柱体に形成される必要はなく、例えば、楕円柱等に形成されてもよい。
【００５６】
遠心成形用金型１０Ａ〜１０Ｆにおいて、外側金型２０Ａ〜２０Ｄはいずれも外周面が平滑とされているが、この発明において、外側金型の外周面に、後述する遠心成形用金型回転部に備えられた駆動ローラの変位を規制する環状突起が形成されてもよい。
【００５７】
遠心成形用金型１０Ａ〜１０Ｆにおいて、外側金型２０Ａ〜２０Ｄはいずれも筒状に形成されているが、この発明において、外側金型は、その内部に、オイル、ヒータ、電熱器、熱媒体等の加熱手段を有する筒状に形成されてもよい。
【００５８】
次に、この発明に係る遠心成形用金型を用いた無端成形体の製造方法を説明する。ここでは、遠心成形用金型として前記遠心成形用金型１０Ａを用いて、無端成形体として画像形成装置等に配設される無端ベルト１（図１０参照。）を成形する方法を説明する。
【００５９】
この発明に係る無端成形体の第１の製造方法は、遠心成形用金型１０Ａを予め加熱する加熱工程と、遠心成形用金型１０Ａにおける内側金型３０Ａの内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体１を遠心成形する成形工程と、遠心成形用金型１０Ａにおける外側金型２０Ａの加熱状態を維持しつつ、内側金型３０Ａを外側金型２０Ａから取り出し、内側金型３０Ａを冷却する冷却工程とを有する。
【００６０】
図１０に示されるように、無端ベルト１は、樹脂組成物で環状に形成されて成る。無端ベルト１は、画像形成装置において、張架される複数のローラ間隔等に応じて、所望の内径及び外径並びに所望の幅となるように、形成される。無端ベルト１は、図１０に示されるように、単層構造とされているが、二以上の層を積層した多層構造とされてもよい。無端ベルト１の厚さは、特に限定されないが、通常、例えば、０．０３〜１ｍｍであるのが好ましい。
【００６１】
このような無端ベルト１の製造に使用される遠心成形装置は、公知の装置を特に限定されることなく使用することができる。その一例を示すと、遠心成形装置６０は、図８及び図９に示されるように、遠心成形用金型１０Ａを水平に積載する駆動ローラ６１が、遠心成形用金型１０Ａの両側に、かつ遠心成形用金型１０Ａの長手方向に直列に配置された遠心成形用金型回転部、及び、遠心成形用金型１０Ａの軸方向に対して前後進可能に構成された材料供給部６２、例えば、スタティックミキサと、無端ベルト１を形成する樹脂組成物を貯蔵する材料貯蔵部６３とを有する材料供給装置６４を備えている。
【００６２】
無端ベルト１の製造方法においては、まず、図９に示されるように、遠心成形用金型１０Ａが、遠心成形用金型回転部の駆動ローラ６１上に水平に積載され、駆動ローラ６１によって所定の回転速度で回転される。このとき、遠心成形用金型１０Ａの内側金型３０Ａは外側金型２０Ａと一体になって回転する。遠心成形用金型１０Ａは回転しつつ、予め所定の成形温度に加熱される。このとき、内側金型３０Ａは、加熱された外側金型２０Ａの熱が外側金型２０Ａから熱が伝達するように、外側金型２０Ａの貫通中空部に装入されているから、内側金型３０Ａも外側金型２０Ａを介して、加熱される。遠心成形用金型１０Ａを加熱する加熱手段は、特に限定されることなく、例えば、遠心成形用金型回転部の近傍にヒータ等の加熱器を配置してもよく、遠心成形用金型回転部を包囲する空間に過熱水蒸気を噴射してもよく、また、遠心成形用金型１０Ａの外側金型２０Ａに内蔵された加熱手段を起動させてもよい。
【００６３】
遠心成形用金型１０Ａ、特に内側金型３０Ａが所定の成形温度に到達した後、材料供給部６２を前進させて、その先端を内側金型３０Ａ内に配置する。次いで、材料供給装置６４の材料貯蔵部６３に貯蔵された樹脂組成物の所定量を、材料供給部６２から内側金型３０Ａの内周面３２Ａに注入する。そうすると、高速で回転する内側金型３０Ａの内周面３２Ａに注入された樹脂組成物は、遠心力により、内周面３２Ａに均一に展開され、内側金型３０Ａの内周面３２Ａに樹脂組成物の層が形成される。このとき、内側金型３０Ａも所定の成形温度に加熱されているから、内側金型３０Ａの内周面３２Ａに形成された樹脂組成物の層が硬化して、図９に示されるように、内側金型３０Ａの内周面３２Ａに無端ベルト基体２が遠心成形される。
【００６４】
次いで、外側金型２０Ａの加熱状態を維持しつつ、遠心成形用金型１０Ａの回転を停止する。そして、内側金型３０Ａを外側金型２０Ａから取り出し、内側金型３０Ａを室温程度まで冷却する。ここで、内側金型３０Ａを冷却すると、内側金型３０Ａと無端ベルト基体２との熱膨張率の差により、無端ベルト基体２を容易に脱型することができる。脱型した円筒状の無端ベルト基体２の両側端部を除去し、所定幅に裁断して、無端ベルト１が製造される。
【００６５】
この無端ベルト１の製造方法においては、内側金型３０Ａのみが成形温度から室温程度まで冷却され、好ましくは、内側金型３０Ａが外側金型２０Ａよりも薄く形成されているから、内側金型３０Ａを所定の成形温度に加熱する加熱時間及び／又は成形温度から室温まで冷却する冷却時間を短縮することができ、無端成形体１を高い生産性で製造することができる。
【００６６】
この発明に係る無端成形体の第２の製造方法は、遠心成形用金型１０Ａを予め加熱する加熱工程と、遠心成形用金型１０Ａにおける第１の内側金型３０Ａ１の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体１を遠心成形する第１の成形工程と、遠心成形用金型１０Ａにおける外側金型２０Ａの加熱状態を維持しつつ、前記第１の内側金型３０Ａ１を外側金型２０Ａから取り出し、次いで、第１の内側金型３０Ａ１とは別の第２の内側金型３０Ａ２を外側金型２０Ａに装入する内側金型交換工程と、外側金型２０Ａから取り出した第１の内側金型３０Ａ１を冷却する冷却工程と、第２の内側金型３０Ａ２の内部に樹脂形組成物を注入して、無端成形体１を遠心成形する第２の成形工程とを有する。
【００６７】
この第２の製造方法は、内側金型１０Ａを複数使用する点が、前記第１の製造方法と異なる。したがって、加熱工程及び第１の成形工程は、前記第１の製造方法における加熱工程及び成形工程と同一である。
【００６８】
第２の製造方法においては、第１の成形工程に次いで、第１の内側金型３０Ａ１を外側金型２０Ａの加熱状態を維持しつつ、遠心成形用金型１０Ａの回転を停止する。そして、第１の内側金型３０Ａ１を外側金型２０Ａから取り出し、第１の内側金型３０Ａ１とは別の第２の内側金型３０Ａ２を外側金型２０Ａに装入する。
【００６９】
次いで、外側金型２０Ａから取り出した内側金型３０Ａ１を室温程度まで冷却する。そうすると、無端ベルト基体２を脱型することができ、脱型した円筒状の無端ベルト基体２の両側端部を除去し、所定幅に裁断して、第１の無端ベルト１が製造される。この冷却工程と同時に、又は冷却工程に前後して、外側金型２０Ａに装入された第２の内側金型３０Ａ２は、外側金型２０Ａと一体になって回転されつつ、外側金型２０Ａを介して、加熱される。すなわち、第２の製造方法においては、第１の内側金型３０Ａ１の冷却と第２の内側金型３０Ａ２の加熱を同時に行うことを特徴とする。
【００７０】
そして、第１の無端ベルト１の製造が完了すると同時に又はその後に、所定の成形温度に加熱された内側金型３０Ａ２の内部に、前記第１の製造方法における成形工程と同様にして、樹脂組成物を注入し、無端ベルト基体２を遠心成形する。引き続いて、冷却工程を行い、第１の無端ベルト１と同様にして、第２の無端ベルト１が製造される。
【００７１】
無端ベルト１の第２の製造方法においては、内側金型３０Ａのみが加熱と冷却とが繰り返し行われ、また、複数の内側金型３０Ａを用いて、第１の内側金型３０Ａ１の冷却と第２の内側金型３０Ａ２の加熱を同時に行うことができ、好ましくは、内側金型３０Ａが外側金型２０Ａよりも薄く形成されているから、内側金型３０Ａを所定の成形温度に加熱する加熱時間及び／又は成形温度から室温まで冷却する冷却時間を大幅に短縮することができ、無端成形体をきわめて高い生産性で製造することができる。
【００７２】
前記無端ベルト１の第１及び第２の製造方法においては、所望により、無端ベルト基体２を遠心成形した後、無端ベルト基体２から溶媒を除去する溶媒除去工程を行うこともできる。内側金型３０Ａの内周面３２Ａに成形された無端ベルト基体２から溶媒を除去する工程として、次の一次溶媒除去工程及び二次溶媒除去工程からなる溶媒除去工程を挙げることができる。一次溶媒除去工程は、無端ベルト基体２から、遠心成形用金型１０Ａを回転させたまま、５〜６０分間、４０〜１５０℃の熱風を内側金型３０Ａの貫通中空部を通過させる工程であり、これにより、溶媒が除去される。一次溶媒除去工程に続く二次溶媒除去工程では、外側金型２０Ａの加熱状態を維持しつつ、内側金型３０Ａを外側金型２０Ａから取り出し、内側金型３０Ａを、例えば、過熱水蒸気炉で１１０〜３５０℃の過熱水蒸気で１０〜１２０分間加熱する工程であり、これにより、無端ベルト基体２中の溶媒を所望のように除去することができる。
【００７３】
前記無端ベルト１の第１の製造方法においては、１基の遠心成形用金型１０Ａを使用し、また、前記無端ベルト１の第２の製造方法においては、１基の外側金型２０Ａを使用しているが、この発明においては、複数の遠心成形用金型又は外側金型を使用することもできる。また、前記無端ベルト１の第２の製造方法においては、２つの内側金型３０Ａ１及び３０Ａ２を使用したが、所望により、３以上の内側金型を使用することもできる。
【００７４】
また、第１の製造方法及び第２の製造方法においては、加熱工程は、遠心成形用金型、すなわち、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとを同時に加熱しているが、この発明においては、例えば、外側金型２０Ａを予め加熱した後に、内側金型３０Ａを外側金型２０Ａに装入して、内側金型３０Ａを加熱してもよい。
【００７５】
第１の製造方法においては、回分式の製造方法として説明したが、この発明においては、１つの遠心成形用金型１０Ａを用いた連続式の製造方法としてもよい。
【００７６】
第２の製造方法においては、第１の内側金型３０Ａ１の冷却と第２の内側金型３０Ａ２の加熱を同時に行っているが、この発明においては、これら冷却と加熱とは同時に行わなくてもよい。
【００７７】
この発明において、無端成形体を形成する樹脂組成物は、無端成形体の用途及び性質等に応じて、適宜選択される。無端ベルト１を製造する場合には、樹脂組成物は、ある程度の強度を有し、繰返し変形に耐える可撓性に富む樹脂単体又は複数種類の樹脂を含有してなる樹脂組成物であるのがよく、このような樹脂組成物に含有される樹脂としては、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、架橋型ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂が好ましく、ポリアミドイミド樹脂がより好ましく、特に、芳香族ポリアミドイミド樹脂が、強度、可撓性、寸法安定性及び耐熱性等の機械的特性がバランスよく優れている点で、好ましい。前記芳香族ポリアミドイミド樹脂は、トリカルボン酸無水物とジイソシアネート化合物とを反応させるジイソシアネート法により製造することができ、原料の入手、反応性及び副生成物が少ない等の点で優れている。この他にも、芳香族ポリアミドイミド樹脂は、ジイソシアネート化合物に代えてジアミン化合物を用いて製造することもできる。ジアミン化合物を用いて得られる芳香族ポリアミドイミド樹脂は、ヤング率が高く、無端ベルト１を形成する樹脂組成物に含まれる樹脂として好適である。芳香族ポリアミドイミド樹脂を合成する重縮合反応に使用される溶媒としては、溶解性の点で極性溶媒が好ましく、反応性を考慮すると非プロトン性極性溶媒が特に好ましい。前記トリカルボン酸無水物としては芳香族トリカルボン酸無水物が好ましく、前記ジイソシアネート化合物としては芳香族ジイソシアネート化合物を好ましい。
【００７８】
また、トリカルボン酸無水物の一部をテトラカルボン酸二無水物に代えてイミド結合を増加させた芳香族ポリアミドイミド樹脂は、耐湿性に優れている。芳香族ポリアミドイミド樹脂は、適宜の溶媒中で、常圧下、及び、常温下又は加熱下で反応させることにより、容易に合成することができる。テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物、及びこれらの誘導体等が挙げられる。
【００７９】
無端ベルト１に導電性が要求される場合には、樹脂組成物に導電性付与剤が添加され、導電性樹脂組成物とされる。導電性付与剤としては、各種カーボンブラック、黒鉛粉末、金属又は合金等の粉末等が挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが、粒径、導電性及び樹脂との親和性等がバランスよく優れている点で、好ましい。導電性付与剤の添加量は、導電性付与剤の導電性及び粒径、並びに、無端ベルト１に要求される導電性等により、適宜調整すればよいが、通常、導電性樹脂組成物と溶媒との合計１００質量％に対して、１〜２５質量％であるのが好ましい。
【００８０】
樹脂組成物及び導電性樹脂組成物は、前記樹脂又は前記樹脂及び前記導電性付与剤に加えて、例えば、シリコーン系化合物、フッ素系有機化合物、カップリング剤、滑剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、帯電防止剤、老化防止剤、補強性充填材、反応助剤、反応抑制剤等の各種添加剤、他の樹脂及び溶媒等を含有してもよい。
【００８１】
樹脂組成物及び導電性樹脂組成物は、成形時の粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓ以下に調整されるのが好ましい。粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓを超えると、厚さの均一な無端ベルト１を製造するのが困難になることがある。樹脂組成物の粘度の下限については、特に限定されるものではないが、１０ｍＰａ・ｓ以上であるのが好ましい。樹脂組成物の粘度は、前記溶媒等により調整することができる。
【００８２】
樹脂組成物及び導電性樹脂組成物は、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダ、押出機、三本ロール、ホモジナイザー、ボールミル及びビーズミル等を用いて調製することができる。
【実施例】
【００８３】
（実施例１）
プリハードン鋼（ＨＲＣ３３、日立金属株式会社製）を用いて、外側金型を作製した。外側金型は、長さ１２００ｍｍ、外径２５６ｍｍ、内径２３２ｍｍ及び厚さ１２ｍｍであった。同様にして、プリハードン鋼（ＨＲＣ３３）を用いて、内周面を鏡面処理した内側金型を作製した。内側金型は、長さ１２００ｍｍ、外径２３２ｍｍ、内径２２６ｍｍ及び厚さ３ｍｍであった。作製した外側金型の貫通中空部に内側金型を装入して、遠心成形用金型とした。
（実施例２）
実施例１と同様にして、長さ１２００ｍｍ、外径２５６ｍｍ、内径２３８ｍｍ及び厚さ９ｍｍの外側金型と、長さ１２００ｍｍ、外径２３８ｍｍ、内径２２６ｍｍ及び厚さ６ｍｍの内側金型とを作製した。作製した外側金型の貫通中空部に内側金型を装入して、遠心成形用金型とした。
【００８４】
（比較例１）
実施例１と同様にして、内周面を鏡面処理した、長さ１２００ｍｍ、外径２５６ｍｍ、内径２２６ｍｍ及び厚さ１５ｍｍの遠心成形用金型を作製した。
【００８５】
作製した遠心成形用金型を用いて、成形温度に到達するまでに要した加熱時間及び成形温度から室温（２５℃）までの冷却に要した冷却時間を測定した。その結果、実施例１は、加熱時間に６０分、冷却時間に５分、つまり、加熱及び冷却の１サイクルに合計６５分を要し、実施例２は、加熱時間に６０分、冷却時間に１５分、つまり、加熱及び冷却の１サイクルに合計７５分を要した。一方、比較例１は、加熱時間に６０分、冷却時間に３０分、つまり、加熱及び冷却の１サイクルに合計９０分を要した。
【００８６】
次いで、冷却した内側金型又は遠心成形用金型を用いて、同様にして、連続製造方法を想定した加熱時間及び冷却時間を測定した。その結果、実施例１は、加熱時間に１０分、冷却時間に５分、つまり、加熱及び冷却の１サイクルに合計１５分を要し、実施例２は、加熱時間に２５分、冷却時間に１５分、つまり、加熱及び冷却の１サイクルに合計４０分を要した。一方、比較例１は、加熱時間に６０分、冷却時間に３０分、つまり、加熱及び冷却の１サイクルに合計９０分を要した。
【００８７】
また、反応容器内で、当量のトリメリット酸無水物と４，４′−ジアミノジフェニルメタンとをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに溶解し、これを加熱して、固形分濃度（実質的全閉環のポリアミドイミド）２８質量％の芳香族ポリアミドイミド溶液を得た。この溶液に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドをさらに加え、固形分濃度１５質量％、固形分の比重１．２のポリアミドイミド溶液を調製した。得られたポリアミドイミド溶液に酸化処理カーボンブラック（商品名「プリンテックス１５０Ｔ」、Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ５．８、揮発分１０．０％）をポリアミドイミド溶液と酸化処理カーボンブラックとの合計１００質量％に対して１０質量％となるように配合し、ポットミルで２４時間混合分散して、導電性樹脂組成物溶液を調製した。
【００８８】
実施例１及び２並びに比較例１で作製した内径２２６ｍｍの内周面を有する遠心成形用金型の周囲温度を、熱風乾燥機により８０℃に保ち、遠心成形用金型を１０００ｒｐｍの速度で回転させた。この遠心成形用金型内に、導電性樹脂組成物溶液１９０ｇを注入し、遠心成形用金型内周面に導電性樹脂組成物を均一に展開させた。次いで、この状態を３０分間保持し、無端ベルト基体を成形した。その後、遠心成形用金型の回転を停止し、外側金型から取り出した内側金型（実施例１及び２）又は遠心成形用金型（比較例１）を２５０℃のオーブンに２時間投入して、二次溶媒除去工程を行った。次いで、内側金型又は遠心成形用金型を放置して室温まで冷却し、無端ベルト基体を内側金型又は遠心成形用金型から脱型し、脱型した無端ベルト基体における両端部をそれぞれカットして無端ベルトをそれぞれ作製した。
【００８９】
このようにして作製された無端ベルトは、いずれも、１００μｍの均一な厚さを有し、溶媒残留量及び体積抵抗値等の特性もほぼ同等の値を示した。
【００９０】
さらに、実施例１において、複数の内側金型を準備し、前記第２の製造方法において、無端ベルトを製造したところ、生産性がきわめて向上したうえ、得られた無端ベルトは、実施例１及び２と同様に、１００μｍの均一な厚さを有し、実施例１及び２で製造した無端ベルトとほぼ同等の溶媒残留量及び体積抵抗値等の特性を有していた。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図１は、この発明における一例である遠心成形用金型の分解斜視図であり、図１（ａ）は外側金型を示す斜視図であり、図１（ａ）は内側金型を示す斜視図である。
【図２】図２は、この発明における一例である遠心成形用金型を示す斜視図である。
【図３】図３は、この発明における別の一例である遠心成形用金型を示す斜視図である。
【図４】図４は、この発明における一例である、熱伝達手段を備えた遠心成形用金型を示す斜視図である。
【図５】図５は、この発明における一例である、固定手段を備えた遠心成形用金型を示す斜視図である。
【図６】図６は、この発明における別の一例である、固定手段を備えた遠心成形用金型を示す斜視図である。
【図７】図７は、この発明におけるまた別の一例である、固定手段を備えた遠心成形用金型を示す斜視図である。
【図８】図８は、無端ベルトの製造に使用される遠心成形装置を示す概略正面図である。
【図９】図９は、遠心成形用金型回転部の駆動ローラ上に遠心成形用金型を積載した状態を示す、遠心成形装置の概略左側面図である。
【図１０】図１０は、無端ベルトを示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ 無端ベルト
２ 無端ベルト基体
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ 遠心成形用金型
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ 外側金型
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ 内周面
２３、３３ 鍔
２４、３４ 規制手段
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ 内側金型
３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ 外周面
３２Ａ 内周面
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ 固定手段
４１ ボルト
４２ ナット
４３ 凸状体
４４ 溝
４５ 貫通孔
４６ 環状挿入溝
５０ 熱伝達手段（筒体）
６０ 遠心成形装置
６１ 駆動ローラ
６２ 材料供給部
６３ 材料貯蔵部
６４ 材料供給装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心成形用金型及び無端成形体の製造方法に関し、さらに詳しくは、生産性に優れた遠心成形用金型及びこの遠心成形用金型を利用した無端成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種装置、例えば、プーリ、駆動装置、無限軌道装置等に、無端成形体、例えば、ベルト等が使用されている。その一例を挙げると、例えば、画像形成装置には、金属製ドラム体又は弾性ローラに代えて、又は、これらに加えて、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂等によって形成された無端ベルトが、例えば、転写ベルト、中間転写ベルト、転写搬送ベルト、搬送ベルト、定着ベルト及び現像ベルト等として、用いられている。
【０００３】
このような無端成形体は、例えば、遠心成形法によって、成形される。遠心成形法によって無端成形体を成形する方法としては、例えば、筒状を成す遠心成形用金型を加熱すると共に回転させ、この遠心成形用金型の内部に流動性の成形材料を注入して遠心成形用金型の内周面に成形材料を展開させ、展開させた成形材料を架橋又は硬化等させた後、遠心成形用金型を冷却して、成形された無端成形体を遠心成形用金型から取り出す方法が挙げられる。
【０００４】
このような遠心成形法に使用される金型は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂等の成形温度への加熱及び成形温度から室温程度の温度への冷却が繰り返して行われるから熱サイクルに対する耐熱性、繰り返される熱サイクルに対する寸法安定性、及び、遠心成形時における高速回転に耐えうる機械的強度等が要求される。したがって、遠心成形用金型は、通常、所望の耐熱性、寸法安定性及び機械的強度等を実現することができる材料及び構造が採用され、例えば、耐熱性等に優れた金属材料によって肉厚の筒状体とされる。
【０００５】
しかし、肉厚の筒状体とされた遠心成形用金型は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂等の成形温度に遠心成形用金型を加熱する加熱工程、及び、成形温度から室温程度に冷却する冷却工程に長時間を要し、無端成形体の生産性を低下させる要因の一つになっている。
【０００６】
このように、遠心成形用金型に要求される特性と無端成形体の生産性とは相反することから、従来の遠心成形用金型は、無端成形体の生産性をある程度犠牲にしても、遠心成形用金型に要求される特性を満足するように、肉厚の筒状体に形成されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３０７４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、無端成形体を高い生産性で成形することのできる遠心成形用金型、及び、この遠心成形用金型を利用して、無端成形体を高い生産性で成形することのできる無端成形体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】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、筒状を成す外側金型と、前記外側金型から熱が伝達するように前記外側金型に装入される筒状を成す内側金型とを備えた遠心成形用金型であり、
請求項２は、前記外側金型と前記内側金型との間に熱伝達手段を備えた請求項１に記載の遠心成形用金型であり、
請求項３は、請求項１又は２に記載の遠心成形用金型を予め加熱する加熱工程と、前記遠心成形用金型における内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する成形工程と、前記遠心成形用金型における外側金型の加熱状態を維持しつつ、前記内側金型を前記外側金型から取り出し、前記内側金型を冷却する冷却工程とを有する無端成形体の製造方法であり、
請求項４は、請求項１又は２に記載の遠心成形用金型を予め加熱する加熱工程と、前記遠心成形用金型における第１の内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する第１の成形工程と、前記遠心成形用金型における外側金型の加熱状態を維持しつつ、前記第１の内側金型を前記外側金型から取り出し、次いで、前記第１の内側金型とは別の第２の内側金型を前記外側金型に装入する内側金型交換工程と、前記外側金型から取り出した前記第１の内側金型を冷却する冷却工程と、前記第２の内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する第２の成形工程とを有する無端成形体の連続製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る遠心成形用金型は、外側金型と、前記外側金型に装入される内側金型とを備え、外側金型と内側金型とは熱が伝達するように組立られるから、内側金型の加熱時間を大幅に短縮することができ、及び／又は、内側金型の冷却時間も大幅に短縮することができ、無端成形体の生産性を向上させることができる。したがって、この発明によれば、無端成形体を高い生産性で成形することのできる遠心成形用金型を提供することができる。
【００１１】
また、この発明によれば、この発明に係る遠心成形用金型を利用して、無端成形体を高い生産性で成形することのできる無端成形体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】
以下、この発明における遠心成形用金型を図面に基づいて説明する。この遠心成形用金型は、筒状を成す外側金型と、前記外側金型から熱が伝達するように前記外側金型に装入される筒状を成す内側金型とを備えている。
【００１３】
この発明における一例である遠心成形用金型１０Ａは、図１及び図２に示されるように、筒状を成す外側金型２０Ａと筒状を成す内側金型３０Ａとを備えている。
【００１４】
前記外側金型２０Ａは、公知の遠心成形装置（例えば、図８参照。）によって回転可能で、外側金型２０Ａの長手方向に貫通する、後述する内側金型３０Ａを装入可能な貫通中空部を有する筒状に形成されていればよく、具体的には、図１（ａ）及び図２に示されるように、貫通中空部を有する円筒状に形成されている。この外側金型２０Ａは、長手方向（一端から他端に向かう方向）にわたって均一な外径及び内径を有し、すなわち、長手方向にわたって均一な厚さを有する。外側金型２０Ａの厚さは、遠心成形時における高速回転に耐えうる機械的強度等を有する厚さに調整されればよく、外側金型の大きさ及び材料等に応じて任意に調整され、例えば、１０〜２０ｍｍ程度に調整される。外側金型の大きさ、外径及び内径は、成形する無端成形体に応じて、所望のように調整される。
【００１５】
外側金型２０Ａにおける外周面及び内周面２２Ａの表面状態は、特定の表面状態に調整されなくてもよいが、内周面２２Ａは、後述する内側金型３０Ａとの摩擦力を確保し、外側金型２０Ａと一体となって内側金型３０Ａを回転させることができる点で、粗面化処理等の表面処理により、粗面にされるのが好ましい。内周面２２Ａの表面状態、例えば、表面粗さＲａ等は、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとの接触状態及び内側金型３０Ａの質量等に応じて、所望のように調整される。
【００１６】
外側金型２０Ａを形成する材料は、遠心成形時における高速回転に耐えうる機械的強度、寸法安定性及び熱伝導性を有する材料であればよく、例えば、銅、銅合金、黄銅、青銅、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼、各種めっき鉄、鉄合金、ステンレス鋼等の金属等が挙げられ、遠心成形用金型１０Ａの形状及び構造並びに成形条件等に応じて、所望の材料が選択される。外側金型２０Ａは、例えば、プリハードン鋼、アズ・ロールド鋼、焼入れ焼き戻し鋼、時効処理鋼等の特殊鋼によって形成されるのが好ましい。
【００１７】
前記内側金型３０Ａは、前記外側金型２０Ａの貫通中空部に装入され、かつ、内側金型３０Ａの長手方向に貫通する、無端成形体を成形可能な貫通中空部を有する筒状に形成されていればよく、具体的には、図１（ｂ）及び図２に示されるように、貫通中空部を有する円筒状に形成されている。この内側金型３０Ａは、長手方向にわたって均一な外径及び内径を有し、すなわち、長手方向にわたって均一な厚さを有する。内側金型３０Ａの厚さは、遠心成形時における高速回転に耐えうる機械的強度等を有していればよく、好ましくは、外側金型２０Ａの厚さよりも薄い厚さを有している。内側金型３０Ａの厚さが外側金型３０の厚さよりも薄いと、内側金型３０Ａを、成形温度に加熱する加熱時間及び／又は成形温度から室温程度に冷却する冷却時間を短くすることができ、無端成形体の生産性をより一層向上させることができる。内側金型３０Ａの厚さは、外側金型２０Ａの厚さに対して、例えば、８０％以下に調整されるのが好ましく、５０％以下に調整されるのがより好ましい。一方で、内側金型３０Ａの厚さは、内側金型３０Ａの機械的強度等を確保するため、例えば、１ｍｍ以上に調整され、好ましくは２ｍｍ以上に調整される。内側金型３０Ａの厚さは、具体的には、例えば、１〜１０ｍｍ程度に調整される。内側金型３０Ａの大きさは、前記外側金型２０Ａの大きさ等に応じて、所望のように調整される。
【００１８】
内側金型３０Ａの外径及び内径は、内側金型３０Ａの厚さが前記厚さとなるように調整される。加えて、内側金型３０Ａの外径は、外側金型２０Ａ及び内側金型３０Ａの熱膨張率等を考慮して、遠心成形用金型１０Ａが成形温度に加熱されたときに、外側金型２０Ａの内径と内側金型３０Ａの外径とがほぼ一致するように、調整され、また、内側金型３０Ａの内径は、無端成形体の大きさ、特にその外周径に応じて、任意に調整される。
【００１９】
内側金型３０Ａにおける外周面３１Ａの表面状態は、特定の表面状態に調整されなくてもよいが、内側金型３０Ａの外周面３１Ａは、前記外側金型２０Ａとの摩擦力を確保し、外側金型２０Ａと一体となって内側金型３０Ａを回転させることができる点で、粗面化処理等の表面処理により、粗面にされるのが好ましい。外周面３１Ａの表面状態、例えば、表面粗さＲａ等は、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとの接触状態及び内側金型３０Ａの質量等に応じて、所望のように調整される。
【００２０】
また、内側金型３０Ａにおける内周面３２Ａの表面状態は、無端成形体に要求される表面状態に応じて、鏡面処理等により鏡面にされてもよい。また、内周面３２Ａはフッ素樹脂やシリコーン樹脂等の離型剤により離型処理され、無端成形体が内周面３２Ａから容易に脱型できるように、表面処理されてもよい。
【００２１】
内側金型３０Ａを形成する材料は、熱サイクルに対する耐熱性、繰り返される熱サイクルに対する寸法安定性、及び、機械的強度等を有する材料であればよく、例えば、銅、銅合金、黄銅、青銅、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼、各種めっき鉄、鉄合金、ステンレス鋼等の金属等が挙げられ、遠心成形用金型１０Ａの形状及び構造、成形条件並びに外側金型２０Ａの材料等に応じて、所望の材料が選択される。遠心成形用金型１０Ａにおいては、内側金型３０Ａは、外側金型２０Ａの材料とほぼ同じ熱膨張率を有する材料で形成されるのがよい。内側金型３０Ａは、例えば、プリハードン鋼、アズ・ロールド鋼、焼入れ焼き戻し鋼、時効処理鋼等の特殊鋼によって形成されるのが好ましい。
【００２２】
遠心成形用金型１０Ａは、図２に示されるように、外側金型２０Ａの貫通中空部に内側金型３０Ａが、外側金型２０Ａから内側金型３０Ａに熱が伝達するように装入された二重構造になっている。遠心成形用金型１０Ａは、成形温度に加熱されたときに、外側金型２０Ａの内径と内側金型３０Ａの外径とが略一致するように、外側金型２０Ａの内径及び内側金型３０Ａの外径が調整され、また、好ましくは、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとがほぼ同じ熱膨張率を有する材料で形成されているから、前記成形温度において、外側金型２０Ａの内周面２２Ａと内側金型３０Ａの外周面３１Ａとは密接状態となり、その結果、加熱された外側金型２０Ａの内周面２２Ａから内側金型３０Ａの外周面３１Ａを介して内側金型３０Ａに熱が伝達し、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとが所定の成形温度に加熱される。また、このように、外側金型２０Ａの内径及び内側金型３０Ａの外径が調整され、また、好ましくは、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとの材料が選択されているから、外側金型２０Ａを回転させると、内側金型３０Ａも外側金型２０Ａと一体になって、回転することができる。
【００２３】
この発明における別の一例である遠心成形用金型１０Ｂは、図３に示されるように、筒状を成す外側金型２０Ｂと筒状を成す内側金型３０Ｂとを備えている。
【００２４】
前記外側金型２０Ｂは、基本的には、前記外側金型２０Ａと同様に形成されているが、図３に示されるように、外側金型２０Ｂの内径が長手方向に沿って漸次減少又は増大するように、調整されている。すなわち、外側金型２０Ｂの貫通中空部が円錐台形状になっている。
【００２５】
前記内側金型３０Ｂは、基本的には、前記内側金型３０Ａと同様に形成されているが、図３に示されるように、内側金型３０Ｂの外径が、外側金型２０Ｂの内径とほぼ同じ割合で長手方向に沿って漸次減少又は増大するように、調整されている。すなわち、内側金型３０Ｂの外周面３１Ｂは、テーパ状に形成され、換言すると、内側金型３０Ｂは、内径が均一な貫通中空部を有する円錐台形に形成されている。
【００２６】
遠心成形用金型１０Ｂは、図３に示されるように、外側金型２０Ｂの貫通中空部に内側金型３０Ｂが、外側金型２０Ｂから内側金型３０Ｂに熱が伝達するように装入された二重構造になっている。遠心成形用金型１０Ｂは、外側金型２０Ｂの内径と内側金型３０Ｂの外径とが、ほぼ同じ割合で長手方向に沿って漸次減少又は増大するように調整されているから、外側金型２０Ｂの貫通中空部に内側金型３０Ｂを装入すると、外側金型２０Ｂの内周面２２Ｂと内側金型３０Ｂの外周面３１Ｂとが密接状態となる。この密接状態は前記成形温度においても維持され、その結果、加熱された外側金型２０Ｂの内周面２２Ｂから内側金型３０Ｂの外周面３１Ｂを介して内側金型３０Ｂに熱が伝達し、外側金型２０Ｂと内側金型３０Ｂとが所定の成形温度に加熱される。また、このように、外側金型２０Ｂの内径及び内側金型３０Ｂの外径が調整されているから、外側金型２０Ｂを回転させると、内側金型３０Ｂも外側金型２０Ｂと一体になって、回転することができる。
【００２７】
この遠心成形用金型１０Ｂにおいては、前記のように、外側金型２０Ｂの内径及び内側金型３０Ｂの外径が調整されているから、外側金型２０Ｂと内側金型３０Ｂとが異なる熱膨張率を有する材料によって形成されていても、加熱によって外側金型２０Ｂと内側金型３０Ｂとに生じる熱膨張の変化に応じて、外側金型２０Ｂに対して内側金型３０Ｂが外側金型２０Ｂの貫通中空部を水平移動することにより、外側金型２０Ｂの内周面２２Ｂと内側金型３０Ｂの外周面３１Ｂとが密接状態を確保することができる。したがって、内側金型３０Ｂは、外側金型２０Ｂの材料と異なる熱膨張率を有する材料で形成されてもよく、外側金型２０Ｂの材料とほぼ同じ熱膨張率を有する材料で形成されてもよい。
【００２８】
次に、この発明における、熱伝達手段を備えた遠心成形用金型を図面に基づいて説明する。この遠心成形用金型は、筒状を成す外側金型と、前記外側金型から熱が伝達するように前記外側金型に装入される筒状を成す内側金型と、前記外側金型と前記内側金型との間に熱伝達手段５０とを備えている。
【００２９】
この発明における一例である、熱伝達手段５０を備えた遠心成形用金型１０Ｃは、図４に示されるように、筒状を成す外側金型２０Ｃと、筒状を成す内側金型３０Ｃと、前記外側金型２０Ｃ及び前記内側金型３０Ｃとの間に熱伝達手段５０とを備えて成る。
【００３０】
前記外側金型２０Ｃは、基本的には、前記外側金型２０Ａと同様に形成され、また、前記内側金型３０Ｃは、基本的には、前記内側金型３０Ａと同様に形成されるが、外側金型２０Ｃと内側金型３０Ｃとの間に後述する熱伝達手段５０が配置されるように、外側金型２０Ｃの内径及び内側金型３０Ｃの外径が調整されている。
【００３１】
前記熱伝達手段５０は、成形温度に加熱された外側金型２０Ｃの熱を内側金型３０Ｃに伝達することができればよく、外側金型２０Ｃの内周面２２Ｃと内側金型３０Ｃの外周面３１Ｃとに密接しているのが好ましい。このような熱伝達手段５０は、例えば、金属等の熱導電性材料によって形成され、内側金型３０Ｃを挿入可能な貫通中空部を有する筒体、外側金型２０Ｃの内周面２２Ｃに敷設された金属等の熱導電性材料の層、また、オイル及び水蒸気等の熱媒体等を充填可能な中空内部を有する筒状体、伝熱性樹脂シール等が挙げられる。図４に示される遠心成形用金型１０Ｃは、熱伝達手段５０として、金属によって形成された筒体５０を備えている。この筒体５０の外周面及び内周面は粗面化されているのが好ましい。
【００３２】
遠心成形用金型１０Ｃは、図４に示されるように、外側金型２０Ｃの貫通中空部に筒体５０が装入され、かつ、筒体５０の貫通中空部に内側金型３０Ｃが装入された三重構造になっている。遠心成形用金型１０Ｃは、成形温度に加熱されたときに、外側金型２０Ｃの熱が筒体５０を経由して内側金型３０Ｃに伝達するように構成され、また、好ましくは、筒体５０が外側金型２０Ｃの内周面２２Ｃと内側金型３０Ｃの外周面３１Ｃとに密接するように構成されているから、筒体５０を介して外側金型２０Ｃと内側金型３０Ｃとが所定の成形温度に加熱される。また、このように、筒体５０が構成されているから、外側金型２０Ｃを回転させると、筒体５０を介して、内側金型３０Ｃも外側金型２０Ｃと一体になって、回転することができる。
【００３３】
この発明における、固定手段を備えた遠心成形用金型を図面に基づいて説明する。この遠心成形用金型は、筒状を成す外側金型と、前記外側金型から熱が伝達するように前記外側金型に装入される筒状を成す内側金型と、前記外側金型と前記内側金型とを固定する固定手段と、所望により、前記外側金型と前記内側金型との間に熱伝達手段とを備えている。
【００３４】
この発明における一例である、固定手段を備えた遠心成形用金型１０Ｄは、図５に示されるように、筒状を成す外側金型２０Ｄと筒状を成す内側金型３０Ｄと、固定手段４０Ａとを備えて成る。
【００３５】
前記外側金型２０Ｄは、基本的には、前記外側金型２０Ａと同様に形成されているが、図５に示されるように、一端部に、周方向全体にわたって外側方向に張り出した鍔２３、すなわち、外向きフランジが形成されている。また、前記内側金型３０Ｄは、基本的には、前記内側金型３０Ａと同様に形成されているが、図５に示されるように、一端部に、周方向全体にわたって外側方向に張り出した鍔３３、すなわち、外向きフランジが形成されている。
【００３６】
遠心成形用金型１０Ｄは、図５に示されるように、外側金型２０Ｄと内側金型３０Ｄとを固定する固定手段４０Ａ、例えば、ボルト４１及びナット４２を備えている。この固定手段４０Ａは、鍔２３と鍔３３との周方向に均等な間隔をおいて４箇所に配置されている。このように、固定手段４０Ａによって、鍔２３と鍔３３とが固定されることにより、外側金型２０Ｄと内側金型３０Ｄとが固定されると、外側金型２０Ｄの材料と内側金型３０Ｄの材料との熱膨張率の相違等によって、外側金型２０Ｄの内周面２２Ｄと内側金型３０Ｄの外周面３１Ｄとが、外側金型２０Ｄと内側金型３０Ｄとが一体となって回転させるのに十分な密接状態にない場合においても、外側金型２０Ｄと内側金型３０Ｄとを所望のように一体に回転させることができる。
【００３７】
固定手段４０Ａは、外側金型２０Ｄと内側金型３０Ｄとを固定することができればよく、具体的には、ボルト４１とナット４２との組み合わせの他に、鍔２３と鍔３３とを挟持して固定するクリップ、鍔２３に形成された係止部、例えば、係止片と鍔３３に形成された係止部、例えば、係止溝との組み合わせ等が挙げられる。
【００３８】
この発明における別の一例である、固定手段を備えた遠心成形用金型１０Ｅは、図６に示されるように、筒状を成す外側金型２０Ｅと筒状を成す内側金型３０Ｅとを備えて成る。
【００３９】
前記外側金型２０Ｅは、基本的には、前記外側金型２０Ａと同様に形成されているが、図６に示されるように、外側金型２０Ｅにおける内周面２２Ｅに、外側金型２０Ｅの長手方向に延在する断面略四角形の凸状体４３が、内周面２２Ｅの円周方向に等間隔で４箇所に形成されている。
【００４０】
前記内側金型３０Ｅは、基本的には、前記内側金型３０Ａと同様に形成されているが、図６に示されるように、内側金型３０Ｅにおける外周面３１Ｅに、内側金型３０Ｅの長手方向に延在し、前記凸状体４３とほぼ同一又はわずかに大きな断面積を有する断面略四角形の溝４４が、外周面３１Ｅの円周方向に等間隔で４箇所に形成されている。
【００４１】
遠心成形用金型１０Ｅは、図６に示されるように、外側金型２０Ｅに形成された凸状体４３と内側金型３０Ｅに形成された溝４４とを備えた固定手段４０Ｂを備え、外側金型２０Ｅの凸状体４３と内側金型２０Ｅの溝４４、すなわち、固定手段４０Ｂが適合するように、外側金型２０Ｅの貫通中空部に内側金型３０Ｅが装入された二重構造になっている。このように、外側金型２０Ｅと内側金型３０Ｅとが固定手段４０Ｂによって固定されていると、外側金型２０Ｅの材料と内側金型３０Ｅの材料との熱膨張率の相違等によって、外側金型２０Ｅの内周面２２Ｅと内側金型３０Ｅの外周面３１Ｅとが、外側金型２０Ｅと内側金型３０Ｅとが一体となって回転させるのに十分な密接状態にない場合においても、外側金型２０Ｅと内側金型３０Ｅとを所望のように一体に回転させることができる。
【００４２】
固定手段４０Ｂは、外側金型２０Ｅと内側金型３０Ｅとを固定することができればよく、具体的には、凸状体４３と溝４４との組み合わせの他に、筒状の凸状体とこの凸状体が挿入される穴とからなる固定手段等が挙げられる。
【００４３】
この発明におけるまた別の一例である、固定手段を備えた遠心成形用金型１０Ｆは、図７に示されるように、筒状を成す外側金型２０Ａと筒状を成す内側金型３０Ａと、固定手段４０Ｃとを備えて成る。固定手段４０Ｃは、図７に示されるように、円盤体を成し、この円盤体の略中心部に貫通孔４５と、この貫通孔４５を囲繞するように、外側金型２０Ａ及び内側金型３０Ａの合計厚さとほぼ同一又はわずかに大きな幅を有する環状挿入溝４６とを有する。この貫通孔４５は、無端成形体の材料を投入するために設けられ、その開口径は無端成形体の材料を投入可能な径であればよい。
【００４４】
固定手段４０Ｃは、図示しないが、遠心成形用金型１０Ａにおける外側金型２０Ａ及び内側金型３０Ａが環状挿入溝４６に挿入され、所望により、遠心成形用金型１０Ａと固定手段４０Ｃとを公知の方法によって固定することにより、外側金型２０Ａ及び内側金型３０Ａを固定することができる。このように、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとが固定手段４０Ｃによって固定されていると、外側金型２０Ａの材料と内側金型３０Ａの材料との熱膨張率の相違等によって、外側金型２０Ａの内周面２２Ａと内側金型３０Ａの外周面３１Ａとが、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとが一体となって回転させるのに十分な密接状態にない場合においても、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとを所望のように一体に回転させることができる。
【００４５】
また、固定手段４０Ｃは、図７に示されるように、その貫通孔４５の開口径が内側金型３０Ａの内径よりも小さく調整されている場合には、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとを固定する機能に加えて、前記樹脂組成物が遠心成形用金型１０Ａから漏出することを防止する機能をも有する。
【００４６】
前記したように、この発明に係る遠心成形用金型について一例を挙げて説明したが、この発明においては、種々の変更及び改良が可能である。例えば、遠心成形用金型１０Ａは、遠心成形用金型１０Ａが成形温度に加熱されたときに、外側金型２０Ａの内径と内側金型３０Ａの外径とがほぼ一致するように、調整され、また、遠心成形用金型１０Ｂは、外側金型２０Ｂの内径と内側金型３０Ｂの外径とがほぼ同じ割合で長手方向に沿って漸次減少又は増大するように、調整され、さらに、遠心成形用金型１０Ｃは、遠心成形用金型１０Ａと同様に、外側金型２０Ｃの内径と、筒体５０の内径及び外径と、内側金型３０Ｃの外径とが調整されているから、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとが、また、外側金型２０Ｂと内側金型３０Ｂとが、さらに、外側金型２０Ｃと筒体５０と内側金型３０Ｃとが、ぞれぞれ、所望のように一体になって回転することができるが、この発明において、外側金型と内側金型とをより正確に一体になって回転させることができる点で、遠心成形用金型１０Ａ〜１０Ｃに固定手段を設けることもできる。
【００４７】
遠心成形用金型１０Ｃにおいて、外側金型２０Ｃと内側金型３０Ｃとの間に１つの熱伝達手段（筒体）５０が装入されているが、この発明において、２以上の熱伝達手段が外側金型２０Ｃと内側金型３０Ｃとの間に装入されてもよい。
【００４８】
遠心成形用金型１０Ｄにおいて、固定手段４０Ａは鍔２３及び鍔３３を固定するように構成されているが、この発明において、外側金型の周側面と内側金型の周側面とを固定することにより、外側金型と内側金型とを固定するように、構成されてもよく、また、固定手段４０Ａは、鍔２３と鍔３３とに４箇所配置されているが、この発明において、固定手段は、少なくとも１個所に配置されていればよい。
【００４９】
遠心成形用金型１０Ｅにおいて、固定手段４０Ｂは、外側金型２０Ｅ及び内側金型３０Ｅの長手方向に延在するように形成されているが、この発明において、固定手段は、外側金型の内周面及び内側金型の外周面に螺旋状に形成されても、前記内周面及び前記外周面を一巡するように延在する環状に形成されてもよく、また、固定手段４０Ｂは、断面が略四角形に形成されているが、この発明において、固定手段は、断面が多角形、円形、楕円形等に形成されてもよい。さらに、固定手段４０Ｂは、外側金型２０Ｅの内周面２２Ｅと内側金型３０Ｅの外周面３１Ｅとに４箇所配置されているが、この発明において、固定手段は、少なくとも１個所に配置されていればよい。
【００５０】
遠心成形用金型１０Ｃ及び遠心成形用金型１０Ｅにおいて、外側金型２０Ｃ及び２０Ｅ並びに内側金型３０Ｃ及び３０Ｅはそれぞれ、長手方向に均一な内径及び外径を有しているが、この発明において、外側金型及び内側金型はそれぞれ、図２に示されるように、外側金型の内径と内側金型の外径とがほぼ同じ割合で、長手方向に沿って漸次減少又は増大するように、形成されてもよい。
【００５１】
遠心成形用金型１０Ｄ及び１０Ｆにおいて、外側金型２０Ｄ及び２０Ａ並びに内側金型３０Ｄ及び３０Ａの一端に固定手段４０Ａ及び４０Ｃが設けられているが、この発明において、固定手段は、外側金型及び内側金型の両端に設けられてもよい。
【００５２】
遠心成形用金型１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆにおいては、１種の固定手段４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃを備えているが、この発明において、２種以上の固定手段を備えてもよく、例えば、固定手段４０Ａと固定手段４０Ｂとの併用、固定手段４０Ｂと固定手段４０Ｃとの併用等が挙げられる。
【００５３】
遠心成形用金型１０Ａ〜１０Ｅにおいては、その両端は開口しているが、この発明において、遠心成形用金型の両端に、遠心成形時における無端成形体を形成する樹脂組成物が遠心成形用金型から漏出することを防止する着脱自在な蓋体等を備えてもよい。
【００５４】
遠心成形用金型１０Ａ〜１０Ｃ、１０Ｅ〜１０Ｆにおいては、外側金型２０Ａ〜２０Ｃ、２０Ｅと、内側金型３０Ａ〜３０Ｃ、３０Ｅとは、それぞれ同じ長さに形成されているが、いずれか一方が長く又は短く形成されていてもよい。
【００５５】
遠心成形用金型１０Ａ〜１０Ｆはそれぞれ円柱体に形成されているが、この発明において、遠心成形用金型は完全な円柱体に形成される必要はなく、例えば、楕円柱等に形成されてもよい。
【００５６】
遠心成形用金型１０Ａ〜１０Ｆにおいて、外側金型２０Ａ〜２０Ｄはいずれも外周面が平滑とされているが、この発明において、外側金型の外周面に、後述する遠心成形用金型回転部に備えられた駆動ローラの変位を規制する環状突起が形成されてもよい。
【００５７】
遠心成形用金型１０Ａ〜１０Ｆにおいて、外側金型２０Ａ〜２０Ｄはいずれも筒状に形成されているが、この発明において、外側金型は、その内部に、オイル、ヒータ、電熱器、熱媒体等の加熱手段を有する筒状に形成されてもよい。
【００５８】
次に、この発明に係る遠心成形用金型を用いた無端成形体の製造方法を説明する。ここでは、遠心成形用金型として前記遠心成形用金型１０Ａを用いて、無端成形体として画像形成装置等に配設される無端ベルト１（図１０参照。）を成形する方法を説明する。
【００５９】
この発明に係る無端成形体の第１の製造方法は、遠心成形用金型１０Ａを予め加熱する加熱工程と、遠心成形用金型１０Ａにおける内側金型３０Ａの内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体１を遠心成形する成形工程と、遠心成形用金型１０Ａにおける外側金型２０Ａの加熱状態を維持しつつ、内側金型３０Ａを外側金型２０Ａから取り出し、内側金型３０Ａを冷却する冷却工程とを有する。
【００６０】
図１０に示されるように、無端ベルト１は、樹脂組成物で環状に形成されて成る。無端ベルト１は、画像形成装置において、張架される複数のローラ間隔等に応じて、所望の内径及び外径並びに所望の幅となるように、形成される。無端ベルト１は、図１０に示されるように、単層構造とされているが、二以上の層を積層した多層構造とされてもよい。無端ベルト１の厚さは、特に限定されないが、通常、例えば、０．０３〜１ｍｍであるのが好ましい。
【００６１】
このような無端ベルト１の製造に使用される遠心成形装置は、公知の装置を特に限定されることなく使用することができる。その一例を示すと、遠心成形装置６０は、図８及び図９に示されるように、遠心成形用金型１０Ａを水平に積載する駆動ローラ６１が、遠心成形用金型１０Ａの両側に、かつ遠心成形用金型１０Ａの長手方向に直列に配置された遠心成形用金型回転部、及び、遠心成形用金型１０Ａの軸方向に対して前後進可能に構成された材料供給部６２、例えば、スタティックミキサと、無端ベルト１を形成する樹脂組成物を貯蔵する材料貯蔵部６３とを有する材料供給装置６４を備えている。
【００６２】
無端ベルト１の製造方法においては、まず、図９に示されるように、遠心成形用金型１０Ａが、遠心成形用金型回転部の駆動ローラ６１上に水平に積載され、駆動ローラ６１によって所定の回転速度で回転される。このとき、遠心成形用金型１０Ａの内側金型３０Ａは外側金型２０Ａと一体になって回転する。遠心成形用金型１０Ａは回転しつつ、予め所定の成形温度に加熱される。このとき、内側金型３０Ａは、加熱された外側金型２０Ａの熱が外側金型２０Ａから熱が伝達するように、外側金型２０Ａの貫通中空部に装入されているから、内側金型３０Ａも外側金型２０Ａを介して、加熱される。遠心成形用金型１０Ａを加熱する加熱手段は、特に限定されることなく、例えば、遠心成形用金型回転部の近傍にヒータ等の加熱器を配置してもよく、遠心成形用金型回転部を包囲する空間に過熱水蒸気を噴射してもよく、また、遠心成形用金型１０Ａの外側金型２０Ａに内蔵された加熱手段を起動させてもよい。
【００６３】
遠心成形用金型１０Ａ、特に内側金型３０Ａが所定の成形温度に到達した後、材料供給部６２を前進させて、その先端を内側金型３０Ａ内に配置する。次いで、材料供給装置６４の材料貯蔵部６３に貯蔵された樹脂組成物の所定量を、材料供給部６２から内側金型３０Ａの内周面３２Ａに注入する。そうすると、高速で回転する内側金型３０Ａの内周面３２Ａに注入された樹脂組成物は、遠心力により、内周面３２Ａに均一に展開され、内側金型３０Ａの内周面３２Ａに樹脂組成物の層が形成される。このとき、内側金型３０Ａも所定の成形温度に加熱されているから、内側金型３０Ａの内周面３２Ａに形成された樹脂組成物の層が硬化して、図９に示されるように、内側金型３０Ａの内周面３２Ａに無端ベルト基体２が遠心成形される。
【００６４】
次いで、外側金型２０Ａの加熱状態を維持しつつ、遠心成形用金型１０Ａの回転を停止する。そして、内側金型３０Ａを外側金型２０Ａから取り出し、内側金型３０Ａを室温程度まで冷却する。ここで、内側金型３０Ａを冷却すると、内側金型３０Ａと無端ベルト基体２との熱膨張率の差により、無端ベルト基体２を容易に脱型することができる。脱型した円筒状の無端ベルト基体２の両側端部を除去し、所定幅に裁断して、無端ベルト１が製造される。
【００６５】
この無端ベルト１の製造方法においては、内側金型３０Ａのみが成形温度から室温程度まで冷却され、好ましくは、内側金型３０Ａが外側金型２０Ａよりも薄く形成されているから、内側金型３０Ａを所定の成形温度に加熱する加熱時間及び／又は成形温度から室温まで冷却する冷却時間を短縮することができ、無端成形体１を高い生産性で製造することができる。
【００６６】
この発明に係る無端成形体の第２の製造方法は、遠心成形用金型１０Ａを予め加熱する加熱工程と、遠心成形用金型１０Ａにおける第１の内側金型３０Ａ１の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体１を遠心成形する第１の成形工程と、遠心成形用金型１０Ａにおける外側金型２０Ａの加熱状態を維持しつつ、前記第１の内側金型３０Ａ１を外側金型２０Ａから取り出し、次いで、第１の内側金型３０Ａ１とは別の第２の内側金型３０Ａ２を外側金型２０Ａに装入する内側金型交換工程と、外側金型２０Ａから取り出した第１の内側金型３０Ａ１を冷却する冷却工程と、第２の内側金型３０Ａ２の内部に樹脂形組成物を注入して、無端成形体１を遠心成形する第２の成形工程とを有する。
【００６７】
この第２の製造方法は、内側金型１０Ａを複数使用する点が、前記第１の製造方法と異なる。したがって、加熱工程及び第１の成形工程は、前記第１の製造方法における加熱工程及び成形工程と同一である。
【００６８】
第２の製造方法においては、第１の成形工程に次いで、第１の内側金型３０Ａ１を外側金型２０Ａの加熱状態を維持しつつ、遠心成形用金型１０Ａの回転を停止する。そして、第１の内側金型３０Ａ１を外側金型２０Ａから取り出し、第１の内側金型３０Ａ１とは別の第２の内側金型３０Ａ２を外側金型２０Ａに装入する。
【００６９】
次いで、外側金型２０Ａから取り出した内側金型３０Ａ１を室温程度まで冷却する。そうすると、無端ベルト基体２を脱型することができ、脱型した円筒状の無端ベルト基体２の両側端部を除去し、所定幅に裁断して、第１の無端ベルト１が製造される。この冷却工程と同時に、又は冷却工程に前後して、外側金型２０Ａに装入された第２の内側金型３０Ａ２は、外側金型２０Ａと一体になって回転されつつ、外側金型２０Ａを介して、加熱される。すなわち、第２の製造方法においては、第１の内側金型３０Ａ１の冷却と第２の内側金型３０Ａ２の加熱を同時に行うことを特徴とする。
【００７０】
そして、第１の無端ベルト１の製造が完了すると同時に又はその後に、所定の成形温度に加熱された内側金型３０Ａ２の内部に、前記第１の製造方法における成形工程と同様にして、樹脂組成物を注入し、無端ベルト基体２を遠心成形する。引き続いて、冷却工程を行い、第１の無端ベルト１と同様にして、第２の無端ベルト１が製造される。
【００７１】
無端ベルト１の第２の製造方法においては、内側金型３０Ａのみが加熱と冷却とが繰り返し行われ、また、複数の内側金型３０Ａを用いて、第１の内側金型３０Ａ１の冷却と第２の内側金型３０Ａ２の加熱を同時に行うことができ、好ましくは、内側金型３０Ａが外側金型２０Ａよりも薄く形成されているから、内側金型３０Ａを所定の成形温度に加熱する加熱時間及び／又は成形温度から室温まで冷却する冷却時間を大幅に短縮することができ、無端成形体をきわめて高い生産性で製造することができる。
【００７２】
前記無端ベルト１の第１及び第２の製造方法においては、所望により、無端ベルト基体２を遠心成形した後、無端ベルト基体２から溶媒を除去する溶媒除去工程を行うこともできる。内側金型３０Ａの内周面３２Ａに成形された無端ベルト基体２から溶媒を除去する工程として、次の一次溶媒除去工程及び二次溶媒除去工程からなる溶媒除去工程を挙げることができる。一次溶媒除去工程は、無端ベルト基体２から、遠心成形用金型１０Ａを回転させたまま、５〜６０分間、４０〜１５０℃の熱風を内側金型３０Ａの貫通中空部を通過させる工程であり、これにより、溶媒が除去される。一次溶媒除去工程に続く二次溶媒除去工程では、外側金型２０Ａの加熱状態を維持しつつ、内側金型３０Ａを外側金型２０Ａから取り出し、内側金型３０Ａを、例えば、過熱水蒸気炉で１１０〜３５０℃の過熱水蒸気で１０〜１２０分間加熱する工程であり、これにより、無端ベルト基体２中の溶媒を所望のように除去することができる。
【００７３】
前記無端ベルト１の第１の製造方法においては、１基の遠心成形用金型１０Ａを使用し、また、前記無端ベルト１の第２の製造方法においては、１基の外側金型２０Ａを使用しているが、この発明においては、複数の遠心成形用金型又は外側金型を使用することもできる。また、前記無端ベルト１の第２の製造方法においては、２つの内側金型３０Ａ１及び３０Ａ２を使用したが、所望により、３以上の内側金型を使用することもできる。
【００７４】
また、第１の製造方法及び第２の製造方法においては、加熱工程は、遠心成形用金型、すなわち、外側金型２０Ａと内側金型３０Ａとを同時に加熱しているが、この発明においては、例えば、外側金型２０Ａを予め加熱した後に、内側金型３０Ａを外側金型２０Ａに装入して、内側金型３０Ａを加熱してもよい。
【００７５】
第１の製造方法においては、回分式の製造方法として説明したが、この発明においては、１つの遠心成形用金型１０Ａを用いた連続式の製造方法としてもよい。
【００７６】
第２の製造方法においては、第１の内側金型３０Ａ１の冷却と第２の内側金型３０Ａ２の加熱を同時に行っているが、この発明においては、これら冷却と加熱とは同時に行わなくてもよい。
【００７７】
この発明において、無端成形体を形成する樹脂組成物は、無端成形体の用途及び性質等に応じて、適宜選択される。無端ベルト１を製造する場合には、樹脂組成物は、ある程度の強度を有し、繰返し変形に耐える可撓性に富む樹脂単体又は複数種類の樹脂を含有してなる樹脂組成物であるのがよく、このような樹脂組成物に含有される樹脂としては、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、架橋型ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂が好ましく、ポリアミドイミド樹脂がより好ましく、特に、芳香族ポリアミドイミド樹脂が、強度、可撓性、寸法安定性及び耐熱性等の機械的特性がバランスよく優れている点で、好ましい。前記芳香族ポリアミドイミド樹脂は、トリカルボン酸無水物とジイソシアネート化合物とを反応させるジイソシアネート法により製造することができ、原料の入手、反応性及び副生成物が少ない等の点で優れている。この他にも、芳香族ポリアミドイミド樹脂は、ジイソシアネート化合物に代えてジアミン化合物を用いて製造することもできる。ジアミン化合物を用いて得られる芳香族ポリアミドイミド樹脂は、ヤング率が高く、無端ベルト１を形成する樹脂組成物に含まれる樹脂として好適である。芳香族ポリアミドイミド樹脂を合成する重縮合反応に使用される溶媒としては、溶解性の点で極性溶媒が好ましく、反応性を考慮すると非プロトン性極性溶媒が特に好ましい。前記トリカルボン酸無水物としては芳香族トリカルボン酸無水物が好ましく、前記ジイソシアネート化合物としては芳香族ジイソシアネート化合物を好ましい。
【００７８】
また、トリカルボン酸無水物の一部をテトラカルボン酸二無水物に代えてイミド結合を増加させた芳香族ポリアミドイミド樹脂は、耐湿性に優れている。芳香族ポリアミドイミド樹脂は、適宜の溶媒中で、常圧下、及び、常温下又は加熱下で反応させることにより、容易に合成することができる。テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物、及びこれらの誘導体等が挙げられる。
【００７９】
無端ベルト１に導電性が要求される場合には、樹脂組成物に導電性付与剤が添加され、導電性樹脂組成物とされる。導電性付与剤としては、各種カーボンブラック、黒鉛粉末、金属又は合金等の粉末等が挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが、粒径、導電性及び樹脂との親和性等がバランスよく優れている点で、好ましい。導電性付与剤の添加量は、導電性付与剤の導電性及び粒径、並びに、無端ベルト１に要求される導電性等により、適宜調整すればよいが、通常、導電性樹脂組成物と溶媒との合計１００質量％に対して、１〜２５質量％であるのが好ましい。
【００８０】
樹脂組成物及び導電性樹脂組成物は、前記樹脂又は前記樹脂及び前記導電性付与剤に加えて、例えば、シリコーン系化合物、フッ素系有機化合物、カップリング剤、滑剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、帯電防止剤、老化防止剤、補強性充填材、反応助剤、反応抑制剤等の各種添加剤、他の樹脂及び溶媒等を含有してもよい。
【００８１】
樹脂組成物及び導電性樹脂組成物は、成形時の粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓ以下に調整されるのが好ましい。粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓを超えると、厚さの均一な無端ベルト１を製造するのが困難になることがある。樹脂組成物の粘度の下限については、特に限定されるものではないが、１０ｍＰａ・ｓ以上であるのが好ましい。樹脂組成物の粘度は、前記溶媒等により調整することができる。
【００８２】
樹脂組成物及び導電性樹脂組成物は、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダ、押出機、三本ロール、ホモジナイザー、ボールミル及びビーズミル等を用いて調製することができる。
【実施例】
【００８３】
（実施例１）
プリハードン鋼（ＨＲＣ３３、日立金属株式会社製）を用いて、外側金型を作製した。外側金型は、長さ１２００ｍｍ、外径２５６ｍｍ、内径２３２ｍｍ及び厚さ１２ｍｍであった。同様にして、プリハードン鋼（ＨＲＣ３３）を用いて、内周面を鏡面処理した内側金型を作製した。内側金型は、長さ１２００ｍｍ、外径２３２ｍｍ、内径２２６ｍｍ及び厚さ３ｍｍであった。作製した外側金型の貫通中空部に内側金型を装入して、遠心成形用金型とした。
（実施例２）
実施例１と同様にして、長さ１２００ｍｍ、外径２５６ｍｍ、内径２３８ｍｍ及び厚さ９ｍｍの外側金型と、長さ１２００ｍｍ、外径２３８ｍｍ、内径２２６ｍｍ及び厚さ６ｍｍの内側金型とを作製した。作製した外側金型の貫通中空部に内側金型を装入して、遠心成形用金型とした。
【００８４】
（比較例１）
実施例１と同様にして、内周面を鏡面処理した、長さ１２００ｍｍ、外径２５６ｍｍ、内径２２６ｍｍ及び厚さ１５ｍｍの遠心成形用金型を作製した。
【００８５】
作製した遠心成形用金型を用いて、成形温度に到達するまでに要した加熱時間及び成形温度から室温（２５℃）までの冷却に要した冷却時間を測定した。その結果、実施例１は、加熱時間に６０分、冷却時間に５分、つまり、加熱及び冷却の１サイクルに合計６５分を要し、実施例２は、加熱時間に６０分、冷却時間に１５分、つまり、加熱及び冷却の１サイクルに合計７５分を要した。一方、比較例１は、加熱時間に６０分、冷却時間に３０分、つまり、加熱及び冷却の１サイクルに合計９０分を要した。
【００８６】
次いで、冷却した内側金型又は遠心成形用金型を用いて、同様にして、連続製造方法を想定した加熱時間及び冷却時間を測定した。その結果、実施例１は、加熱時間に１０分、冷却時間に５分、つまり、加熱及び冷却の１サイクルに合計１５分を要し、実施例２は、加熱時間に２５分、冷却時間に１５分、つまり、加熱及び冷却の１サイクルに合計４０分を要した。一方、比較例１は、加熱時間に６０分、冷却時間に３０分、つまり、加熱及び冷却の１サイクルに合計９０分を要した。
【００８７】
また、反応容器内で、当量のトリメリット酸無水物と４，４′−ジアミノジフェニルメタンとをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに溶解し、これを加熱して、固形分濃度（実質的全閉環のポリアミドイミド）２８質量％の芳香族ポリアミドイミド溶液を得た。この溶液に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドをさらに加え、固形分濃度１５質量％、固形分の比重１．２のポリアミドイミド溶液を調製した。得られたポリアミドイミド溶液に酸化処理カーボンブラック（商品名「プリンテックス１５０Ｔ」、Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ５．８、揮発分１０．０％）をポリアミドイミド溶液と酸化処理カーボンブラックとの合計１００質量％に対して１０質量％となるように配合し、ポットミルで２４時間混合分散して、導電性樹脂組成物溶液を調製した。
【００８８】
実施例１及び２並びに比較例１で作製した内径２２６ｍｍの内周面を有する遠心成形用金型の周囲温度を、熱風乾燥機により８０℃に保ち、遠心成形用金型を１０００ｒｐｍの速度で回転させた。この遠心成形用金型内に、導電性樹脂組成物溶液１９０ｇを注入し、遠心成形用金型内周面に導電性樹脂組成物を均一に展開させた。次いで、この状態を３０分間保持し、無端ベルト基体を成形した。その後、遠心成形用金型の回転を停止し、外側金型から取り出した内側金型（実施例１及び２）又は遠心成形用金型（比較例１）を２５０℃のオーブンに２時間投入して、二次溶媒除去工程を行った。次いで、内側金型又は遠心成形用金型を放置して室温まで冷却し、無端ベルト基体を内側金型又は遠心成形用金型から脱型し、脱型した無端ベルト基体における両端部をそれぞれカットして無端ベルトをそれぞれ作製した。
【００８９】
このようにして作製された無端ベルトは、いずれも、１００μｍの均一な厚さを有し、溶媒残留量及び体積抵抗値等の特性もほぼ同等の値を示した。
【００９０】
さらに、実施例１において、複数の内側金型を準備し、前記第２の製造方法において、無端ベルトを製造したところ、生産性がきわめて向上したうえ、得られた無端ベルトは、実施例１及び２と同様に、１００μｍの均一な厚さを有し、実施例１及び２で製造した無端ベルトとほぼ同等の溶媒残留量及び体積抵抗値等の特性を有していた。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図１は、この発明における一例である遠心成形用金型の分解斜視図であり、図１（ａ）は外側金型を示す斜視図であり、図１（ａ）は内側金型を示す斜視図である。
【図２】図２は、この発明における一例である遠心成形用金型を示す斜視図である。
【図３】図３は、この発明における別の一例である遠心成形用金型を示す斜視図である。
【図４】図４は、この発明における一例である、熱伝達手段を備えた遠心成形用金型を示す斜視図である。
【図５】図５は、この発明における一例である、固定手段を備えた遠心成形用金型を示す斜視図である。
【図６】図６は、この発明における別の一例である、固定手段を備えた遠心成形用金型を示す斜視図である。
【図７】図７は、この発明におけるまた別の一例である、固定手段を備えた遠心成形用金型を示す斜視図である。
【図８】図８は、無端ベルトの製造に使用される遠心成形装置を示す概略正面図である。
【図９】図９は、遠心成形用金型回転部の駆動ローラ上に遠心成形用金型を積載した状態を示す、遠心成形装置の概略左側面図である。
【図１０】図１０は、無端ベルトを示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ 無端ベルト
２ 無端ベルト基体
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ 遠心成形用金型
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ 外側金型
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ 内周面
２３、３３ 鍔
２４、３４ 規制手段
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ 内側金型
３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ 外周面
３２Ａ 内周面
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ 固定手段
４１ ボルト
４２ ナット
４３ 凸状体
４４ 溝
４５ 貫通孔
４６ 環状挿入溝
５０ 熱伝達手段（筒体）
６０ 遠心成形装置
６１ 駆動ローラ
６２ 材料供給部
６３ 材料貯蔵部
６４ 材料供給装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状を成す外側金型と、前記外側金型から熱が伝達するように前記外側金型に装入される筒状を成す内側金型とを備えた遠心成形用金型。
【請求項２】
前記外側金型と前記内側金型との間に熱伝達手段を備えた請求項１に記載の遠心成形用金型。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の遠心成形用金型を予め加熱する加熱工程と、
前記遠心成形用金型における内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する成形工程と、
前記遠心成形用金型における外側金型の加熱状態を維持しつつ、前記内側金型を前記外側金型から取り出し、前記内側金型を冷却する冷却工程とを有する無端成形体の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の遠心成形用金型を予め加熱する加熱工程と、
前記遠心成形用金型における第１の内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する第１の成形工程と、
前記遠心成形用金型における外側金型の加熱状態を維持しつつ、前記第１の内側金型を前記外側金型から取り出し、次いで、前記第１の内側金型とは別の第２の内側金型を前記外側金型に装入する内側金型交換工程と、
前記外側金型から取り出した前記第１の内側金型を冷却する冷却工程と、
前記第２の内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する第２の成形工程とを有する無端成形体の連続製造方法。
【請求項１】
筒状を成す外側金型と、前記外側金型から熱が伝達するように前記外側金型に装入される筒状を成す内側金型とを備えた遠心成形用金型。
【請求項２】
前記外側金型と前記内側金型との間に熱伝達手段を備えた請求項１に記載の遠心成形用金型。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の遠心成形用金型を予め加熱する加熱工程と、
前記遠心成形用金型における内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する成形工程と、
前記遠心成形用金型における外側金型の加熱状態を維持しつつ、前記内側金型を前記外側金型から取り出し、前記内側金型を冷却する冷却工程とを有する無端成形体の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の遠心成形用金型を予め加熱する加熱工程と、
前記遠心成形用金型における第１の内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する第１の成形工程と、
前記遠心成形用金型における外側金型の加熱状態を維持しつつ、前記第１の内側金型を前記外側金型から取り出し、次いで、前記第１の内側金型とは別の第２の内側金型を前記外側金型に装入する内側金型交換工程と、
前記外側金型から取り出した前記第１の内側金型を冷却する冷却工程と、
前記第２の内側金型の内部に樹脂組成物を注入して、無端成形体を遠心成形する第２の成形工程とを有する無端成形体の連続製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−３０７７６８（Ｐ２００７−３０７７６８Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３８０２６（Ｐ２００６−１３８０２６）
【出願日】平成１８年５月１７日（２００６．５．１７）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１７日（２００６．５．１７）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]