(57)【要約】【課題】回転する外型の内部に設置した複数個の中子型回転体が回転のフレやむらを起こすことなく回転し、良好な塗布膜を得ることができる無端ベルトの製造方法及び複合回転体を提供する。【解決手段】回転する外型６の内部に、外型６の回転に伴って従動回転する複数の中子型回転体７を設置して成る複合回転体を用いた遠心成形法による無端ベルトの製造方法及び複合回転体において、中子型回転体７の両端部又は軸方向全域に表裏異極に分極した磁石８を設けたものを用いる。【選択図】　　　図１
2004106404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する外型の内部に、外型の回転に伴って従動回転する複数の中子型回転体を設置して成る複合回転体を用いた遠心成形法による無端ベルトの製造方法において、
表裏異極に分極した磁石を両端部あるいは軸方向全域に設けた中子型回転体を用いることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項２】
回転する外型の内部に、その回転体の回転に伴って従動回転する複数の中子型回転体を設置した複合回転体において、
中子型回転体の両端部あるいは軸方向全域に表裏異極に分極した磁石を設けたことを特徴とする複合回転体。
【請求項３】
請求項２記載の複合回転体において、前記外型は、非磁性体であることを特徴とする複合回転体。
【請求項４】
請求項２記載の複合回転体において、前記中子型回転体は、両端部が表裏異極に分極した磁石で、中央部領域は非磁性体であることを特徴とする複合回転体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、ファクシミリ、あるいはプリンタ等のベルト装置に使用される無端ベルトの製造方法及びその無端ベルトの製造時等に用いられる複合回転体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、継ぎ目のない無端（シームレス）ベルトは、種々のベルト装置で用いられている。例えば、電子写真複写機等の画像形成装置においては、トナー画像又は転写材の担持体としての転写ベルトとして用いられている。
【０００３】
このような用途に適用する無端ベルトの製造方法としては、図２に示すように、回転する円筒形状の塗布型１の内部に、無端ベルト材質としての樹脂もしくはその前駆体である塗布液３を注入して塗布型１を高速回転させ、その遠心力により離型層２の内面上に塗布膜厚を均一化した後、乾燥固化処理、冷却を経て、剥離脱型して無端ベルトを得る遠心成形法が知られている。
【０００４】
この遠心成形法は、無端ベルトを作成する方法としては、次のような優れた利点がある。１）膜厚の調整が塗布液量で任意に調整できる。２）必要量のみ塗布液を塗布すればよく、材利用効率がよい。３）外型内部は閉空間となっており、溶剤除去の際には、排気経路に溶剤トラップを設けることで、外部に排出される溶剤を効率よく回収できる。
【０００５】
しかしながら、この遠心成形法による無端ベルトの製造方法の難点は、塗布後の溶剤が乾燥して流動や液垂れしなくなるまで、回転を停止することができないことであり、そのために、生産効率が悪いことである。
【０００６】
そこで、この遠心成形方法の問題点を解決するために、塗布型（外型）の底部に回転体を設置し、この塗布型の回転に伴って、回転体（中子型回転体）を塗布型の底部で従動回転させることで、その生産効率を上げるようにした無端ベルトの製造方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００７】
さらに、図３に示すように、回転する円筒形状の外型４の底部に、外型４の回転に伴って従動回転する複数の中子型回転体５を設置した複合回転体を用いた遠心成形法が提案されている。この図３に示す複合回転体の２個の中子型回転体５は、重力により外型４の底部付近のバランスする位置で留まり、互いに接触している。また、外型４が回転すると、中子型回転体５は外型４の回転方向に摺動しながら回転し、隣り合った中子型回転体５同士の接触面での回転は、互いに逆方向となる。そのため、互いに摺動性が良好で摩擦圧がかからない場合は、互いの回転を保持できるが、回転数が大きくなると、お互いの回転速度を減速させることになる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１２７２５６号公報（第２−５頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しょうとする課題】
ところで、図３に示すように構成した複合回転体を用いた遠心成形法にあっては、外型４の回転に伴って、複数の中子型回転体５が自重により外型４の底部で転がるように従動回転する。このとき、互いに隣り合った中子型回転体５は、図３（ａ）で示すように、その互いに接触するところにおける回転が逆方向（クロスカウンター）となる。そのために互いに摺動性が良好で摩擦圧がかからない場合は、互いの回転を保持できるが、回転数が大きくなると、お互いの回転速度を減速してしまう。それが極端な場合は、一方の中子型回転体５が外型４の回転に引きずられて外型４の上部まで移動して落下し、他の中子型回転体５にぶつかり変形するという問題点があった。また、水平度が悪いと、横ずれして回転保持具と中子型回転体５がぶつかり、擦りキズが発生し、ついには変形してしまうという問題点があった。
【００１０】
また、複数の中子型回転体が互いにぶつからないようにするために、その中子型回転体間の隙間に、径の小さい補助中子型回転子を挿入する方法があるが、径が違っても中子型回転体が互いに接触する限りは、外型に対して従動回転方向が同じであるから、中子型回転体同士、あるいは補助中子型回転子の回転方向は逆回転となり、動的摩擦係数と回転数の微妙な調整をしないと、互いに回転数を減じてスムーズな回転や塗布液の膜形成に必要な回転数が得られなくなる場合があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転する外型の内部に設置した複数の中子型回転体が回転のフレやむらを起こすことなく回転し、良好な塗布膜を得ることができる無端ベルトの製造方法及び複合回転体を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、回転する外型の内部に、外型の回転に伴って従動回転する複数の中子型回転体を設置してなる複合回転体を用いた遠心成形法による無端ベルトの製造方法において、表裏異極に分極した磁石を両端部あるいは軸方向全域に設けた中子型回転体を用いることを特徴とするものである。
上記方法により、中子型回転体同士の接触を磁力の反発作用で防止し、良好な塗布膜を形成する。
【００１３】
請求項２の発明は、回転する外型の内部に、その回転体の回転に伴って従動回転する複数の中子型回転体を設置した複合回転体において、中子型回転体の両端部あるいは軸方向全域に表裏異極に分極した磁石を設けたことを特徴とするものである。
上記構成により、中子型回転体の磁石が互いに反発して非接触となり、中子型回転体の回転を良好にする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２記載の複合回転体において、上記外型は、非磁性体であることを特徴とするものである。
上記構成により、外型が磁性体であった場合、中子型回転体の磁石が外型に引きつけられて、中子型回転体の回転に影響が出るが、外型を非磁性体とすることで、磁力の影響をなくし、中子型回転体の回転を良好にする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項２記載の複合回転体において、上記中子型回転体は、両端部が表裏異極に分極した磁石で、中央部領域は非磁性体であることを特徴とするものである。
上記構成により、中子型回転体の両端部に磁石を設けた場合、中子回転体本体が磁性体であると、磁力の力線が本体に生じて、表裏異極に分極が変化して、他の中子型回転体との力のバランスが崩れるが、中子型回転体の中央部領域を非磁性体とすることで、磁力の影響をなくし、中子型回転体の回転を良好にする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１は、遠心成形法で使用される非磁性材からなる円筒状の外型６の軸方向断面図である。この外型６は、円筒形アルミ材等の非磁性材からなる金型で、その円筒形の内周面にタフラム処理を施している。この外型６は、水平な軸で回転されるように構成されている。また、外型６の内面の底部には、円筒形の中子型回転体７を２個設置している。この２個の中子型回転体７は、その両端に外面がＮ極のリング状の磁石８をそれぞれ設けている。さらに、この中子回転体７の中央部領域７ａは、非磁性体で形成している。
【００１７】
この２個の中子型回転体７の両端に、外面がＮ極の磁石８をそれぞれ設けた原理的な構成は、磁気浮上である。永久磁石のような同極の２個の磁性体は、互いに近づけると、反発力が働いて遠ざかるが、重力場で固定していない磁性体は、重力により力がバランスしたところで留まる。この原理を利用して、重力に見合った磁石８のガウス量を着磁すれば、所定のギャップのところで磁性体を留めることが可能となる。
【００１８】
したがって、上記のように、表面を同極としたリング状の磁石８を両端に設けた中子型回転体７を２個用いることにより、この２個の中子型回転体７は、図１（ａ）に示すように、それぞれが同極の磁極をもつことにより、互いに反発して非接触となり、そのギャップは、中子型回転体７の重量と磁束密度による磁力のバランスにより釣り合ったところで決まる。また、外型６の内壁の曲面で規制されている場合でも、その分力に応じた重量成分と磁力のバランスとなり、互いに接触することなく外型６の回転に伴って、中子型回転体７は、滑らかに回転することができる。
【００１９】
また、上記のように、外型６を非磁性体で形成することは、外型６が磁性体であると、中子型回転体７のリング状の磁石８が外型６に引きつけられるので、回転がスムーズではなくなるため、外型６を非磁性体とすることで、磁力の影響をなくして回転をスムーズにするように構成している。また、中子型回転体７の中央領域７ａを非磁性体で形成することは、中子型回転体７の両端部にリング状の磁石８を設けた場合に、中子回転体７本体が磁性体であると、磁力の力線が本体に生じて、表裏異極分極が変化して、他の中子型回転体７との力のバランスが崩れる。したがって、中子型回転体７の中央領域７ａを非磁性体とすることで、磁力の影響をなくして、回転をスムーズにするように構成している。
【００２０】
なお、上述の図１の示す実施例では、中子型回転体７の両端に磁石８を設けた場合について説明したが、表裏異極に分極した磁石８を中子型回転体７の軸方向全域に設けることにより、上述した実施例と同様な効果を得ることができる。
【００２１】
〔実施例１〕次に、本実施形態のより具体的な実施例を説明する。
内径φ１８０ｍｍの円筒形アルミ材からなる円筒型の内面をタフラム処理を施して外型６として構成し、その中に、両端それぞれ２０ｍｍ、外面がＮ極のリング状の磁石８をはめ込んだ外径φ７０ｍｍの中子型回転体７を２個挿入した。２個の中子型回転体７は、外型４の円筒形の内面には底面付近で接触しているが、互いには、２ｍｍ以上離れていた。外型４を回転したが、中子型回転体７の回転は、７００ｒｐｍレベルでは、相互の中子型回転体７の間隔は保たれており、回転は滑らかであった。
【００２２】
予め導電材として、カーボンブックを添加したポリアミドイミドワニスを溶媒ＤＭＡＣ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド）に３０％に希釈した溶液を外型６の内部に注液ノズルを用いて注入し、１００ｒｐｍの回転状態で塗布し、その後、７００ｒｐｍの高速回転しながら塗布膜を均一にした後、さらに、８０℃で溶剤を乾燥した。その後回転を止めて型を取り外し、堰止めを取り外して、加熱炉に移し、まず１００℃で加熱して溶剤の予備過熱、さらに、２００℃の温度で過熱して完全除去を行なった。塗布膜が充分硬化した後、冷却して取り出したが、膜の浮きはなく、良好に硬化膜が形成されていた。
【００２３】
このベルト膜の両端部縁をナイフエッジで僅かに浮かし、手で端部より剥離したが、剥離はスムーズで剥離跡も残らなかった。また、ベルト膜の中央部は型内面に接する外面も光沢を持ち、極めて平滑な面が得られた。こうして作成したベルトの端部を切り落とし、所定の寸法の中間転写ベルトとしてフルカラー複写機に搭載して画像を評価した。この実施例１の無端ベルトは、常に表面が滑らかで、画像のボソツキはなく良好であった。
【００２４】
〔実施例２〕内径φ３３０ｍｍの円筒回転体の外型に、上記実施例１と同様に形成した外形φ７０ｍｍの中子型回転体を３個配置して回転したが、中子型回転体の回転は、７００ｒｐｍレベルでも、複数の中子型回転体の間隔は保たれて相互は非接触であり、回転は滑らかであった。予め用意したポリアミドイミドの塗布液を１００ｒｐｍの回転で塗布して加熱乾燥硬化を行い、浮きのない膜が形成された。剥離脱型の際は、極めて滑らかにするすると剥離していった。そうして作成したベルトの端部を切り落とし、所定の寸法の定着ベルトとして、フルカラー複写機に搭載して画像を評価した。の実施例２の無端ベルトは、常に表面が滑らかで、画像のボソツキ等はなく、定着性は良好であった。
【００２５】
〔比較例１〕上記実施例１及び実施例２の比較例を示す。
上記実施例１と同じ外型に、磁石を取り付けない中子型回転体２個を補助中子型回転子を用いずに回転しながら、塗布乾燥を行なった。１００ｒｐｍの回転塗布時には、中子型回転体は２個とも滑らかに回転していたが、その回転数を大きくすると、中子型回転体は、外型の回転方向へ引っ張られては底部に戻る揺り籠的な揺動の動きを示し、さらに回転を大きくすると、５００ｒｐｍでは、持ち上げられた中子型回転体が外型内面に沿わずに落下してしまった。はなはだしい時は、中子型回転体が変形して回転がスムーズでなくなり、再度使用することができなかった。そこで、比較例１の塗布後、回転数を３００ｒｐｍ程度にして中子型回転体の落下が無いレベルで回転して乾燥処理を行ったが、乾燥終了成膜後、外観を観察すると、膜は充分延伸しきれずに波を打った状態であった。
【００２６】
〔比較例２〕実施例２と同じ外型に、磁石を取り付けない中子型回転体３個を補助中子型回転子を用いずに回転しながら、塗布乾燥を行なった。１００ｒｐｍの回転塗布時には、中子型回転体３個は多少揺り籠的な動きの揺動を示したが、塗布ノズルの位置から大きく変動は無く塗布は可能であったが、液の延伸のためさらに回転数を大きくすると、５００ｒｐｍでは持ち上げられた中子型回転体が外型内面に沿わず落下してしまった。はなはだしい時は、塗布液が中子型回転体の端部より流れ出し、外型まで汚してしまった。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、従来の遠心成形法では、塗布された塗布液が、指で触ってもくっつかない程度の指触乾燥レベルまで乾燥させないと回転は停止できないので、生産効率が低かったが、表面を同極にした磁石を設けた複数の中子型回転体を用いることにより、生産性の向上を図ることができる。また、その際の中子型回転体同士の接触を磁力の反発作用で防止することができるので、中子型回転体の回転をスムーズにすることができるとともに、変形事故等の発生を防ぐことができ、複数の中子型回転体を用いた遠心成形が実現でき、良好な塗布膜を得ることができる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、中子型回転体の軸方向全域あるいは両端部に表裏異極に分極した磁石を設けたことにより、中子型回転体同士が非接触とすることができ、回転をスムーズにすることができる。
【００２９】
請求項３の発明によれば、外型を非磁性体とすることにより、磁力の影響をなくして回転をスムーズにすることが可能となる。
【００３０】
請求項４の発明によれば、中子型回転体の両端部が表裏異極に分極した磁石で、中央部領域は非磁性体で形成したことにより、磁力の影響をなくして回転をスムーズにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）は、本発明に係る遠心成形法による無端ベルトの製造方法に用いる複合回転体の模式的な断面図（（ａ）は径方向断面、（ｂ）は長手方向断面）である。
【図２】従来の遠心成形法による無端ベルトの製造方法に用いる複合回転体の模式的な軸線方向断面図である。
【図３】従来の遠心成形法による無端ベルトの製造方法に用いる複合回転体の模式的な断面図（（ａ）は径方向断面、（ｂ）は長手方向断面）である。
【符号の説明】
１　　　塗布型
２　　　離型層
３　　　塗布液
４、６　　　外型
５、７　　　中子型回転体
７ａ　　　　中央部領域
８　　　　　磁石
【図１】
2004106404.tif 000003
【図２】
2004106404.tif 000004
【図３】
2004106404.tif 000005