(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状金型を押出機に供給して前記円筒状金型の外周面に未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムベルトを成形する押出工程、前記未加硫ゴムベルトを加熱加硫して加硫ゴムベルトとする加硫工程、前記加硫ゴムベルトの少なくとも片面を研磨して研磨ゴムベルトとする研磨工程、前記研磨ゴムベルトの少なくとも片面に表面用塗料を塗布して表面層を形成する塗装工程を有し、
前記円筒状金型は表面に離型層を有しており、かつ外周面の両端部近傍に周方向に凹溝が形成され、前記押出工程は前記円筒状金型を温度４０〜１００℃にて供給することを特徴とするシームレスベルトの製造方法。
【請求項２】
前記離型層がポリ四フッ化エチレン樹脂層である請求項１に記載のシームレスベルトの製造方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の基本原理を使用した黒色トナー又は複数種のカラートナーを使用する普通紙複写機、カラー複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ並びにこれらの複合された機能を有するＯＡ機器等の画像形成装置において使用される中間転写ベルト、搬送転写ベルト、感光体上ないし転写ベルト上等の像担持体表面に形成されたトナー画像を普通紙等に転写する工程において使用される転写ベルト等に使用可能な加硫ゴムからなるシームレスベルトの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機などの画像形成装置において使用される転写ベルト等に加硫ゴム製の半導電性シームレスベルトを使用することは公知である。
【０００３】
加硫ゴム製の半導電性シームレスベルトの製造方法としては、押出機により未加硫ゴム組成物をダイスにてチューブ状に押し出し、得られたチューブ状の未加硫ゴムベルトを円筒状金型に挿入して加熱加硫して加硫ゴムベルトとする技術が公知である（特許文献１、２など）。
【０００４】
またクロスヘッドを備えた押出機を使用し、円筒状金型を供給してその周囲に未加硫ゴムベルトを成形する技術も公知である（特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】特許３１７８７８７号公報
【特許文献２】特開平８−３００５０７号公報
【特許文献３】特開２０００−１１７８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１、２に開示された技術によれば、未加硫ゴムベルトの押出成形は容易であるが、成形後の未加硫ゴムベルトを加熱加硫するためには円筒状金型（マンドレル）に装着しなければならず、シームレスベルトの製造における工数が余計に必要である。また近年、複写機などではより薄いゴムベルトが求められており、薄い未加硫ゴムベルトを成形すると円筒状金型挿入時に変形を起こしやすく、不良原因となる。マンドレル挿入時の変形防止のために厚い未加硫ゴムベルトとすると、厚い加硫ゴムベルトから研磨を開始して所定厚さまで研磨しなければならないために、研磨に時間がかかり、無駄なゴムを使用しなければならないという問題が生じる。
【０００７】
特許文献３に開示の技術によれば、円筒状金型に挿入する工程が不要になり、厚さの薄い未加硫ゴムベルトの製造が可能である。
【０００８】
ところが、製造ラインで製造するためには、一般的には円筒状金型表面に離型剤を塗布する必要があるが、係る一般的な技術によれば離型剤塗布工程を設ける必要があり、工数が多くなると共に離型剤の汚染により表面塗料の密着不良が発生する場合がある。係る問題の発生を回避して離型剤を塗布することなく脱型する技術として円筒状金型に離型層を形成する技術も知られているが、離型層を有する円筒状金型を使用して押出工程を有する生産を行うと、未加硫ゴムベルトが該押出工程において円筒状金型から浮き上がって変形し、不良品となるという不具合が発生することが判明した。
【０００９】
本発明は、離型層を有した円筒状金型を使用した場合であっても押出工程において未加硫ゴムベルトの円筒状金型よりの浮き上がりによる不良を発生しない加硫ゴム製のシームレス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】
本発明のシームレスベルトの製造方法は、円筒状金型を押出機に供給して前記円筒状金型の外周面に未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムベルトを成形する押出工程、前記未加硫ゴムベルトを加熱加硫して加硫ゴムベルトとする加硫工程、前記加硫ゴムベルトの少なくとも片面を研磨して研磨ゴムベルトとする研磨工程、前記研磨ゴムベルトの少なくとも片面に塗料を塗布して表面層を形成する塗装工程を有し、
前記円筒状金型は表面に離型層を有しており、かつ外周面の両端部近傍に周方向に凹溝が形成され、前記押出工程は前記円筒状金型を温度４０〜１００℃にて供給することを特徴とする。
【００１１】
上記構成の製造方法により、離型層を有した円筒状金型を使用しつつ押出工程において未加硫ゴムベルトの円筒状金型よりの浮き上がりによる不良を発生することなく加硫ゴム製のシームレスベルトを製造することができる。
【００１２】
円筒状金型の温度が４０℃未満の場合には押出工程において未加硫ゴムベルトの円筒状金型よりの浮き上がりによる不良が発生する場合がある。円筒状金型の温度が１００℃を超える場合には押出工程において未加硫ゴム組成物のスコーチが発生して形成される未加硫ゴムベルトの表面平滑性や最終製品の電気抵抗の不均一が発生する場合がある。円筒状金型の温度は４０〜８０℃であることがより好ましい。
【００１３】
上記のシームレスベルトの製造方法においては、前記離型層がポリ四フッ化エチレン樹脂層であることが好ましい。
【００１４】
係る製造方法によって、加硫後のゴムベルトの円筒状金型よりの脱型を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のシームレスベルトの製造方法において使用する未加硫ゴム組成物はゴム材料、充填剤、プロセスオイル等の可塑剤、加工助剤、加硫剤、加硫促進剤を含有する。ベルトの電気特性を半導電性とするために、充填剤として導電性充填剤を使用する。
【００１６】
ゴム材料は、公知のゴム材料から目的に応じて適宜選択して使用する。ゴム材料としては、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム、ＮＢＲから選択されるゴム材料の使用が好ましい。
【００１７】
導電性充填剤としては公知の導電性充填剤ないし添加剤を使用することができるが、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ＨＡＦカーボン等のカーボンブラック、グラファイトの使用がより好ましい。
【００１８】
押出機に供給して円筒状金型の表面に未加硫ベルトを形成する未加硫ゴム組成物は、ゴム材料と添加剤とを公知の方法により加工して製造する。例えば、反応性を有する加硫剤、加硫促進剤を除く添加剤とゴム材料とをバンバリーミキサーで混練してマスターバッチとし、該マスターバッチを冷却した後にニーダーを使用して加硫剤と加硫促進剤とを添加して混練し、加熱により反応架橋する未加硫ゴム組成物とする方法が例示される。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明のシームレスベルトの製造方法を実施するための製造装置の好適な態様を例示した概略平面図である。シームレスベルトの製造装置は、クロスヘッド１２を備えた押出機１１、加熱加硫装置２０、脱型装置２２、及び円筒状金型加熱装置１６を備えている。円筒状金型加熱装置１６は、マンドレル１３の循環ラインの脱型装置２２から押出機１１に至る間に配置されており、マンドレル１３の移動は、分岐２６において直接押出機１１に送られるルート（直接ルート）と円筒状金型加熱装置１６に送られ、加熱された後に分岐２８を経由して押出機１１に送られるルート（予熱ルート）とが設けられている。
【００２０】
円筒状金型（マンドレルとも称する）１３は、押出機のクロスヘッド１２に上部より送り込まれて未加硫ゴム組成物層である未加硫ゴムベルトを表面に成形被覆した被覆マンドレル１４としてクロスヘッド下部より排出される。被覆マンドレル１４は加硫装置２０に送り込まれて加熱され、加硫ゴムベルトが形成される。加硫ゴムベルトが被覆されたマンドレル１５は脱型装置２２に送られ、加硫ゴムベルトが脱型され、マンドレル１３だけがコンベア装置により押出機１１に送られる。加硫ゴムは研磨工程、表面塗料を塗装する塗装工程や両端部を裁断して所定の幅のベルトとする裁断工程を経て最終製品であるシームレスベルトに加工される。
【００２１】
加硫工程は加硫装置２０において行われる。加硫温度は１４０℃〜２００℃であり、より好ましくは１６０℃〜１９０℃である。係る加熱によりマンドレルも同温度に加熱される。加硫装置２０としては公知の加熱装置が限定なく使用可能であり、過熱水蒸気を高圧で送入する加硫缶、加熱オーブン、赤外線加熱等が例示されるが、未加硫ゴムベルトを担持したマンドレルを均一に短時間で加熱して加硫ゴムベルトとすることができることから、加硫缶を使用することが好ましい。
【００２２】
マンドレル１３は、金属材料にて構成され、外表面には離型層が形成されたものを使用する。マンドレル１３を構成する金属材料としては、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム等が例示されるが、軽量で熱伝導率が高いという点でアルミニウムの使用が好ましい。マンドレル１３の形状は製造するシームレスベルトの形状に応じて設定される。マンドレル１３の厚さは限定されるものではなく、軽量化と強度のバランスから１〜１０ｍｍであることが好ましく、２〜６ｍｍであることがより好ましい。
【００２３】
加硫装置２０において加熱されたマンドレルは、脱型装置２２を経て押出機１１の位置に到達するまでに自然冷却される。ライン速度、ライン長さやマンドレルの数の設定、室温制御の実施等により、マンドレル１３がクロスヘッド１２に供給される時点で温度が４０〜１００℃の範囲となるように調整する。ただし、生産開始時にマンドレルが加熱されていない場合やライントラブルなどでラインが停止してマンドレル温度が低下した場合には、クロスヘッド１２に供給される時点でマンドレル１３の温度が４０℃未満となるので、生産開始前やラインが停止した場合、マンドレル１３は円筒状金型加熱装置１６にて４０〜１００℃に加熱される。
【００２４】
円筒状金型加熱装置１６の加熱方式は特に限定されず、加熱オーブン、赤外線照射装置が例示され、マンドレルが鉄やステンレス鋼にて構成されている場合には電磁誘導加熱装置も使用可能である。
【００２５】
マンドレル１３の加熱においては、生産終了時やライン停止時には予熱ルートを使用し、分岐２６においてマンドレルを円筒状金型加熱装置１６に送り込み、加熱を行い、生産開始時やライン再稼働時には分岐２８位置にて直接ルートと合流して供給する。例えば押出機１１供給前に放射温度計などの非接触タイプの温度計を配設してマンドレル１３の温度をモニターし、所定温度以下のマンドレルを円筒状金型加熱装置１６に送る構成とすることは好ましい態様である。
【００２６】
図２にはクロスヘッド１２を備えた押出機１１を使用した押出工程を概略正面図にて例示した。押出機１１は、駆動部を含む基台部３０とスクリューを内蔵したシリンダー部３２、及びシリンダー部３２の先端部に設けられたクロスヘッド１２とからなり、シリンダー３２のスクリューの上流部において未加硫ゴム組成物リボンＵが供給される。
【００２７】
マンドレル１３は垂直方向に連接してクロスヘッド１２に送り込まれ、未加硫ゴム組成物を所定厚みに被覆することにより成形された未加硫ゴムベルト５（図３参照）を有する被覆マンドレル１４として下方に排出される。排出された被覆マンドレル１４は、未加硫ゴムベルトをカッター３４により切断すると共に引取り装置３６により引き取られて加硫工程に送られる。
【００２８】
図２においては未加硫ゴムベルトは、マンドレル１３の端部においてカッターにより切断する例を示したが、カッターを使用することなく、引取り装置による引取りにおいて切断する例を図３に概略部分正面図にて示した。マンドレル１３は外周面の両端部に周方向に凹溝３８を有するものを使用する。連接してクロスヘッド１２に送り込まれたマンドレル１３の表面に未加硫ゴム組成物が被覆されて未加硫ゴムベルト５が形成され、被覆マンドレル１４となり排出される。排出における後排出のマンドレル１３ａがまだクロスヘッド１２に保持されている状態で先排出のマンドレル１３ｂの下端部を引取り装置３６にて引き取ると、加熱された未加硫ゴムベルトは可塑性が高いので凹溝３８の作用により、先排出のマンドレル１３ｂと後排出のマンドレル１３ａの接続部Ｍにおいて未加硫ゴムベルト５が切断される。本発明においては、円筒状金型であるマンドレル１３の表面が離型層を有しているために、クロスヘッドに送り込まれるマンドレルの温度が４０℃未満の場合には、未加硫ゴムベルト５の先排出のマンドレル１３ｂと後排出のマンドレル１３ａの接続部Ｍにおける切断において凹溝３８の存在にもかかわらずベルト端部が引き伸ばされ、不良が発生するという問題が生じる。
【００２９】
凹溝３８の断面形状は、後排出のマンドレル１３ａがまだクロスヘッド１２に保持されている状態で先排出のマンドレル１３ｂの下端部を引取り装置３６にて引き取ることによりマンドレル１３ａ，１３ｂ間で未加硫ゴムベルトが切断されれば限定されるものではなく、Ｖ字状、Ｕ字状、半円状等が例示される。またその断面高さも特に限定されないが、マンドレルの強度や加硫ゴムベルトの脱型の容易さを考慮すると、１ｍｍ以下であることが好ましい。凹溝部は加硫後に裁断除去する。
【００３０】
引取り装置３６は、引取り用のエアシリンダー４５のロッドに固定された作動部４３、前記作動部４３により作動する複数のクリップ４１とから構成され、被覆マンドレル１４がクロスヘッド１２から排出されるとその下端部にクリップ４１が閉状態でマンドレル１３の内部位置に進出する。次いで作動部４３の作動によりクリップ４１が開状態となってマンドレル１３の下端部を把持し、エアシリンダー４５の作用によりクリップが退出し、その際に未加硫ゴムベルトが先排出のマンドレル１３ｂと後排出のマンドレル１３ａの接続部Ｍにおいて切断される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のシームレスベルトの製造方法を実施するための製造装置の好適な態様を例示した概略平面図
【図２】クロスヘッドを備えた押出機を使用した押出工程を例示した概略正面図
【図３】引取り装置による引取りにおいて未加硫ゴムベルトを切断する例を示した概略部分正面図
【符号の説明】
【００３２】
５    未加硫ゴムベルト
１１    押出機
１３    円筒状金型
【図１】
0004775890.tif 000002
【図２】
0004775890.tif 000003
【図３】
0004775890.tif 000004