(57)【要約】【課題】  一回の塗布作業にて複数の無端ベルト製造することが可能で、製造段階において膨れ等を生じにくい無端ベルトの製造方法を提供する。また、その製造方法の実施に適した円筒芯体を提供する。【解決手段】  ポリイミド前駆体塗膜形成工程と、ポリイミド樹脂皮膜形成工程と、ポリイミド樹脂皮膜加工工程と、を有する無端ベルトの製造方法であって、  前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程の前工程もしくは後工程として、前記切断処理の際の切断位置を規定しておく切断位置規定工程を有し、  前記切断処理による切断が前記切断位置に基づいて行われ、当該切断処理により複数の無端ベルトを作製することを特徴とする無端ベルトの製造方法である。  また、無端ベルトの製造方法に使用する円筒芯体であって、粗面化された外周面の一部にポリイミド皮膜の切断位置を規定するための位置決め処理が施されてなることを特徴とする円筒芯体である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を粗面化してなる円筒芯体の外周面側に、ポリイミド前駆体溶液を塗布してポリイミド前駆体塗膜を形成するポリイミド前駆体塗膜形成工程と、
前記ポリイミド前駆体塗膜を乾燥させてポリイミド樹脂皮膜を形成するポリイミド樹脂皮膜形成工程と、
前記ポリイミド樹脂皮膜を前記円筒芯体から剥離し、切断処理を施して無端ベルトを得るポリイミド樹脂皮膜加工工程と、を有する無端ベルトの製造方法であって、
前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程の前工程もしくは後工程として、前記切断処理の際の切断位置を規定しておく切断位置規定工程を有し、
前記切断処理による切断が前記切断位置に基づいて行われ、当該切断処理により複数の無端ベルトを作製することを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項２】
前記切断位置規定工程が前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程の前にあり、前記切断位置が前記円筒芯体表面の一部に位置決め部材を設けて規定されてなり、前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程の後、または、ポリイミド樹脂皮膜形成工程の後に、前記位置決め部材を除去し、その除去した箇所に基づいて前記切断処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の無端ベルトの製造方法。
【請求項３】
前記切断位置規定工程が前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程の前にあり、前記切断位置が前記円筒芯体の一部に孔を設けることで規定され、前記孔の存在によりポリイミド皮膜に形成された孔に基づいて前記切断処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の無端ベルトの製造方法。
【請求項４】
前記切断位置規定工程が前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程とポリイミド樹脂皮膜形成工程との間にあり、前記切断位置がポリイミド前駆体塗膜の一部分を除去することで規定されてなり、除去された当該一部に基づいて前記切断処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の無端ベルトの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の無端ベルトの製造方法に使用する円筒芯体であって、粗面化された外周面の一部にポリイミド皮膜の切断位置を規定するための位置決め処理が施されてなることを特徴とする円筒芯体。
【請求項６】
前記位置決め処理が、前記切断位置に相当する箇所の一部に孔もしくは位置決め部材を設ける処理であることを特徴とする請求項５に記載の円筒芯体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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用い得る無端ベルトの製造方法およびその製造方法に使用する円筒芯体に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、感光体、帯電体、転写体、及び定着体等には、金属やプラスチック、又はゴム製の回転体が使用されているが、機器の小型化或いは高性能化のために、これら回転体は変形可能なものが好ましい場合があり、それには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。この場合、ベルトに継ぎ目（シーム）があると、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じるので、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が特に好ましい。
【０００３】
ポリイミド樹脂で無端ベルトを作製するには、特許文献１に記載のように、円筒体の内面にポリイミド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や、特許文献２に記載のように、円筒体内面にポリイミド前駆体溶液を展開する内面塗布法が知られている。但し、これらの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外型に載せ換える必要があり、工数がかかる短所を有している。
【０００４】
他のポリイミド樹脂無端ベルトの製造方法として、例えば、特許文献３に記載のように、円筒芯体の表面に、浸漬塗布法によってポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥し、加熱反応させた後、ポリイミド樹脂皮膜を円筒芯体から剥離する方法もある。この方法では、外型に載せ換える工数が不要という利点を有している。
ところが、ポリイミド樹脂は、加熱反応時の気体発生が非常に多いという性質を有しており、加熱反応後のポリイミド樹脂無端ベルトは、発生する気体のために、部分的に提灯状の膨れを生じやすい問題がある。これは特にポリイミド樹脂皮膜の膜厚が５０μｍを越えるような厚い場合に顕著である。加熱反応時に発生する気体としては、残留溶剤の揮発気体と、反応時に発生する水の蒸気が挙げられる。
【０００５】
上記膨れを防止するために、本発明者等は過去に、特許文献４に開示の如く、芯体表面を粗面化し、気体を逃がす技術を提案した。しかしながら、この方法は芯体とポリイミド樹脂皮膜の間に形成されるわずかな隙間に気体を通過させ、端部から気体を逃がすので、芯体とポリイミド樹脂皮膜の長さが長くなると、気体の流通路が長くなって逃げにくくなり、膨れを生じやすくなることがあり、効果が不十分であった。そのため、無端ベルトの生産を効率化するために、長い芯体を用いて、一回の塗布作業にて複数のポリイミド樹脂無端ベルトを製造するのは困難であった。
【０００６】
また、上記特許文献４及び特許文献５に記載のように、芯体側面に気体を逃がすための穴（貫通孔）を設ける方法もある。ところが、芯体側面に穴をあけた場合、塗布して製造される無端ベルトの内面に、どうしても穴に対応した突起が形成されてしまう問題があった。なお、特許文献５に記載のものは、あらかじめ形成した前駆体等の皮膜を、貫通孔を設けた円筒芯体に被着して加熱成膜するのであり、既述の載せ換え方式の芯体であるため、芯体自体に塗布しないので、無端ベルトの内面に突起を生じることがないと考えられる。
【０００７】
以上から、円筒芯体の表面に塗布する方式では、一回の塗布作業にて複数のポリイミド樹脂無端ベルトを製造する方法はなかった。
【特許文献１】特開昭５７−７４１３１号公報
【特許文献２】特開昭６２−１９４３７号公報
【特許文献３】特開昭６１−２７３９１９号公報
【特許文献４】特開２００２−１６０２３９号公報
【特許文献５】特開平１０−２５８４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上から、本発明は、一回の塗布作業にて複数の無端ベルト製造することが可能で、製造段階において膨れ等を生じにくい無端ベルトの製造方法を提供することを目的とする。また、その製造方法の実施に適した円筒芯体を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明者らは、下記本発明により当該課題を解決できることを見出し、本発明に想到した。すなわち、本発明は、
＜１＞  表面を粗面化してなる円筒芯体の外周面側に、ポリイミド前駆体溶液を塗布してポリイミド前駆体塗膜を形成するポリイミド前駆体塗膜形成工程と、
前記ポリイミド前駆体塗膜を乾燥させてポリイミド樹脂皮膜を形成するポリイミド樹脂皮膜形成工程と、
前記ポリイミド樹脂皮膜を前記円筒芯体から剥離し、切断処理を施して無端ベルトを得るポリイミド樹脂皮膜加工工程と、を有する無端ベルトの製造方法であって、
前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程の前工程もしくは後工程として、前記切断処理の際の切断位置を規定しておく切断位置規定工程を有し、
前記切断処理による切断が前記切断位置に基づいて行われ、当該切断処理により複数の無端ベルトを作製することを特徴とする無端ベルトの製造方法である。
【００１０】
＜２＞  前記切断位置規定工程が前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程の前にあり、前記切断位置が前記円筒芯体表面の一部に位置決め部材を設けて規定されてなり、前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程の後、または、ポリイミド樹脂皮膜形成工程の後に、前記位置決め部材を除去し、その除去した箇所に基づいて前記切断処理を施すことを特徴とする＜１＞に記載の無端ベルトの製造方法である。
【００１１】
＜３＞  前記切断位置規定工程が前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程の前にあり、前記切断位置が前記円筒芯体の一部に孔を設けることで規定され、前記孔の存在によりポリイミド皮膜に形成された孔に基づいて前記切断処理を施すことを特徴とする＜１＞に記載の無端ベルトの製造方法である。
【００１２】
＜４＞  前記切断位置規定工程が前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程とポリイミド樹脂皮膜形成工程との間にあり、前記切断位置がポリイミド前駆体塗膜の一部分を除去することで規定されてなり、除去された当該一部に基づいて前記切断処理を施すことを特徴とする＜１＞に記載の無端ベルトの製造方法である。
【００１３】
＜５＞  ＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の無端ベルトの製造方法に使用する円筒芯体であって、粗面化された外周面の一部にポリイミド皮膜の切断位置を規定するための位置決め処理が施されてなることを特徴とする円筒芯体である。
＜６＞  前記位置決め処理が、前記切断位置に相当する箇所の一部に孔もしくは位置決め部材を設ける処理であることを特徴とする＜５＞に記載の円筒芯体である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の無端ベルトを同時に製造できるようになるので、ポリイミド樹脂等からなる無端ベルトをより安価に製造することができる。また、本発明の製造方法により得られる無端ベルトは、製造段階において膨れ等を生じにくく、膜厚が均一であり、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［１］無端ベルトの製造方法：
本発明の無端ベルトの製造方法は、表面を粗面化してなる円筒芯体の外周面側に、ポリイミド前駆体溶液を塗布してポリイミド前駆体塗膜を形成するポリイミド前駆体塗膜形成工程と、ポリイミド前駆体塗膜を乾燥させてポリイミド樹脂皮膜を形成するポリイミド樹脂皮膜形成工程と、ポリイミド樹脂皮膜を円筒芯体から剥離し、切断処理を施して無端ベルトを得るポリイミド樹脂皮膜加工工程と、を有する。
【００１６】
そして、ポリイミド前駆体塗膜形成工程の前工程もしくは後工程として、切断処理の際の切断位置を規定しておく切断位置規定工程を有し、当該切断処理による切断が切断位置に基づいて行われ、当該切断処理により複数の無端ベルトを製造する。
このように、切断位置を規定し、その切断位置を目印にして後のポリイミド樹脂皮膜加工工程において切断処理を施すことで、複数の無端ベルトを同時に作製することが可能となる。また、切断位置を適宜設定することで、容易に所望の大きさで、所望の数の無端ベルトを作製することができる。
【００１７】
切断位置規定工程における切断位置の規定方法は、特に限定されないが、後述する下記第１〜第３の方法を適用することが好ましい。
以下、ポリイミド樹脂製の無端ベルトを例に、まず、第１の方法を含む本発明の無端ベルトの製造方法を工程毎に詳細に説明する。なお、「ポリイミド」は適宜、「ＰＩ」と略すことがある。
【００１８】
（第１の方法）
まず、ＰＩ前駆体等を塗布する円筒芯体は、公知の物で粗面化処理が施されてなるものを適宜選択して使用することができるが、複数の無端ベルトを効率よく、かつ、容易に作製するため、後述する本発明の円筒芯体を使用することが好ましい。
【００１９】
−切断位置規定工程−
本発明の第１の方法では、まず、円筒芯体表面の一部に位置決め部材を設けて切断位置を規定する。位置決め部材としては、切断処理時に切断のための目印となれば特に限定されない。例えば、２つの無端ベルトを同時に作製する場合、無端ベルトが形成される領域でその中間に相当する箇所の円筒芯体表面の一部分に、図１に示すように、位置決め部材としての粘着テープ１２を貼り付ける。その大きさは、５×５〜２０×２０ｍｍまでの範囲であれば任意である。上記範囲より小さすぎると貼り付けたり剥がす作業がやりにくくなることがあり、大きすぎると皮膜の無効領域が多くなることがある。粘着テープ１２の個数は、円筒芯体の外径や粘着テープの大きさにもよるが、円周方向に４〜１２個程度が好ましい。個数が少ないと気体の通過量が不足することがあり、多すぎるとはがす手間が多くなることがある。
【００２０】
粘着テープ１２の基材の材質は、塗液に侵されない物であれば何でもよく、ポリエステル、ナイロン、ポリイミド、ポリプロピレン等が好ましい。粘着テープを貼り付ける際、後で剥がしやすいよう、片方または両方に折り目を設けても良い。
【００２１】
−ＰＩ前駆体塗膜形成工程−
次に、ＰＩ前駆体溶液を用意する。ＰＩ前駆体としては、種々の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されていてもよい。
【００２２】
ＰＩ前駆体の溶剤としては、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、塗布方法に応じて適宜選択される。
【００２３】
ＰＩ前駆体塗膜形成工程おいて、ＰＩ前駆体溶液の塗布方法としては、円筒芯体をＰＩ前駆体溶液に浸漬して引き上げる浸漬塗布法、円筒芯体を回転させながら表面にＰＩ前駆体溶液を吐出する流し塗り法、その際にブレードで塗膜を平滑化するブレード塗布法など、公知の方法が採用できる。上記流し塗り法やブレード塗布法では、塗布部を水平移動させるので、塗膜はらせん状に形成されるが、ＰＩ前駆体溶液は乾燥が遅いために、継ぎ目は自然に平滑になる。
なお、「円筒芯体上に塗布する」とは、円柱も含まれる円筒芯体の側面の表面、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、「円筒芯体を上昇」とは、塗布時の液面との相対関係であり、「円筒芯体を停止し、塗布液面を下降」させる場合を含む。
【００２４】
ＰＩ前駆体塗膜形成工程おいて、ＰＩ前駆体溶液の塗布を浸漬塗布法で行う場合、ＰＩ前駆体溶液は粘度が非常に高いので、膜厚が所望値より厚くなりすぎることがある。その際は、特開２００２−９１０２７号公報に記載のような環状体により膜厚を制御する方法が適用できる。
【００２５】
環状体により膜厚を制御する方法を、図４〜５を参照して説明する。図４は、環状体により膜厚を制御する浸漬塗布法に用いる装置の一例を示す概略構成図である。ただし、図は塗布するための主要部のみを示し、他の装置は省略している。
図４に示すように、この浸漬塗布法は、塗布槽３に満たされたＰＩ前駆体溶液２に、円筒芯体１の外径よりも大きな孔６を設けた環状体５を浮かべ、該孔６を通して円筒芯体１をＰＩ前駆体溶液２に浸漬し、次いで引き上げて塗布する塗布法である。
【００２６】
環状体５の材質は、ＰＩ前駆体溶液２によって侵されない金属やプラスチック等から選ばれる。また、浮上しやすいように中空構造であってもよいし、沈没防止のために、環状体５の外周面または塗布槽３に、環状体５を支える足や腕を設けても良い。
【００２７】
環状体５は、ＰＩ前駆体溶液２の上でわずかの力で動くことができよう、溶液上に浮遊させたり、環状体５をロールやベアリングで支える方法、環状体５をエア圧で支える方法、などの方法で水平方向に自由移動可能に設置する。
また、環状体５が塗布槽３の中央部に位置するように、環状体５を一時的に固定する固定手段を設けてもよい。固定手段を用いた場合、円筒芯体１を浸漬した後、引き上げる際には、環状体５が自由に動き得るように、該固定手段は取り外し可能なように配置されることが好ましい。
【００２８】
円筒芯体１の外径と、孔６の径との間隙により、塗膜４の膜厚が規制されるので、孔６の内径は、所望の膜厚により調整する。また、上記間隙により塗膜４の膜厚が決まるので、環状体の孔の真円度は重要である。真円度が低いと膜厚精度が低下するので、真円度は２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることはさらに好ましい。もちろん、真円度が０μｍであることが最適なのであるが、加工上は困難である。
【００２９】
環状体５に設けられる孔６の内壁面６ａは、ＰＩ前駆体溶液に浸る下部が広く、上部が狭い形状であれば、図４に示すように、斜めの直線状である傾斜面であるものや、図５に示すように組み合わせた傾斜面であってもよい。また、階段状や曲線状でもよい。
【００３０】
塗布を行う際、円筒芯体１をＰＩ前駆体溶液２に浸漬し、次いで、孔６の中を通して円筒芯体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。この塗布方法に好ましいＰＩ前駆体溶液の固形分濃度は１０〜４０質量％、粘度は１〜１００Ｐａ・ｓである。
【００３１】
円筒芯体１を、孔６を通して引き上げると、環状体５は水平方向に自由移動可能であるため、円筒芯体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、環状体５は動く。即ち、円筒芯体１を引き上げる際、ある位置で、環状体５と円筒芯体１との間隙が狭まろうとした場合、狭まろうとした部分では摩擦抵抗が大きくなる一方、その反対側では摩擦抵抗が小さくなり、一時的に摩擦抵抗が不均一な状態が生じるが、環状体５は自由に動きうるので、そのような摩擦抵抗が不均一な状態から均一な状態になるように、環状体５が自動的に動く。そのため、環状体５が円筒芯体１と接触するようなことはない。従って、円筒芯体１の表面には、均一な膜厚のＰＩ前駆体塗膜４が形成される。
【００３２】
更に、浸漬塗布法に用いる塗布装置は、円筒芯体を保持する円筒芯体保持手段、並びに、所望により、該保持手段を上下方向に移動する第１の移動手段及び／又は塗布槽を上下方向に移動する第２の移動手段を有してもよい。
【００３３】
このように、高粘度のＰＩ前駆体溶液を用いて、環状体により膜厚を制御する浸漬塗布法を適用することで、重力による円筒芯体上端部での塗膜の垂れも少なくなり、周方向でも軸方向でも膜厚を均一にすることができる。
【００３４】
なお、ＰＩ前駆体塗膜形成工程おいて、図５に示す環状塗布法も適用できる。図５は、環状塗布法に用いる装置の一例を示す概略構成図である。
図５において、図４との違いは、環状塗布槽７の底部に、円筒芯体の外径より若干小さい穴を有する環状シール材８が設けられることである。円筒芯体１を環状シール材８の中心に挿通させ、環状塗布槽７にＰＩ前駆体溶液２を収容する。これにより、ＰＩ前駆体溶液２は漏れることがない。円筒芯体１は、環状塗布槽７の下部から上部に順次つき上げられ、環状体５を挿通させることにより、表面に塗膜４が形成される。円筒芯体の上下には、円筒芯体に嵌合可能な中間体９、９’が取り付けられることもある。環状体の機能は、前述と同様である。
このような環状塗布法では、環状塗布槽７は図４の浸漬塗布槽３よりも小さくできるので、溶液の必要量が少なくて済む利点がある。
【００３５】
以上のようなポリイミド前駆体塗膜形成工程の後に、前記位置決め部材を除去する。位置決め部材を除去した箇所には、穴が形成されるため、被膜が形成されている領域と明確に区別することができる。そのため、その除去した箇所に基づいて後述の切断処理を施せば、精度よく複数の無端ベルトを作製することができる。
なお、後述のポリイミド樹脂皮膜形成工程における乾燥前もしくは後に上記位置決め部材を除去してもよい。この場合も剥がした後には、皮膜に粘着テープの大きさに応じた穴が生じる。
【００３６】
−ＰＩ樹脂皮膜形成工程−
ＰＩ樹脂皮膜形成工程においては、以下のようにして、前記ＰＩ前駆体塗膜を加熱等の乾燥により反応させてＰＩ樹脂皮膜を形成する。
まず、ＰＩ前駆体塗膜中に存在する溶剤の大部分を除去する目的で、塗膜を静置しても変形しない程度の加熱乾燥を行う。加熱条件は、９０〜１７０℃の温度で３０〜６０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い。また、加熱することに加え、熱風を当てることも有効である。加熱は、時間内において、段階的に上昇させたり、一定速度で上昇させてもよい。
なお、ＰＩ前駆体塗膜から溶剤を除去しすぎると、塗膜はまだベルトとしての強度を保持していないので、割れを生じる虞がある。そこで、ある程度（具体的にはＰＩ前駆体塗膜中に１５〜４５質量％）、溶剤を残留させておく方がよい。
【００３７】
上記乾燥の後、好ましくは３００〜４５０℃、より好ましくは３５０℃前後で、２０〜６０分間、ＰＩ前駆体塗膜を加熱反応させることで、ＰＩ樹脂皮膜を形成することができる。加熱反応の際、加熱の最終温度に達する前に、完全に残留溶剤を除去することが好ましく、具体的には、２００〜２５０℃の温度で、１０〜３０分間加熱して残留溶剤を乾燥させ、続けて、温度を段階的、又は一定速度で徐々に上昇させて加熱することが好ましい。
第１の方法では皮膜に穴があるので、そこから気体が抜けるようになる。
【００３８】
−ＰＩ樹脂皮膜加工工程−
ＰＩ樹脂皮膜加工工程では、加熱反応後、形成されたＰＩ樹脂皮膜を円筒芯体から剥離し、切断処理を施して無端ベルトを得る工程である。
図６に示すように、抜き取られた無端ベルト１０の両端部は、膜厚の均一性が劣っていたり、欠陥が多くあるため、不要部分として切断される。また、２つの無端ベルトを同時に作製する場合、目的とする無端ベルト１０Ａと１０Ｂの間には、穴または内面に突起があるので、やはり不要部分として切断される。図６においては、点線が切断箇所である。
無端ベルトには、さらに必要に応じて、穴あけ（パンチング）加工、リブ付け加工、等が施されることがある。
【００３９】
（第２の方法）
本発明の第２の方法は、切断位置規定工程がポリイミド前駆体塗膜形成工程の前にあり、切断位置が円筒芯体の一部に孔を設けることで規定され、孔の存在によりポリイミド皮膜に形成された孔に基づいて前記切断処理を施すものである。その他の工程は第１の方法で説明したとおりである。
【００４０】
当該孔は気体を逃がすための意義も有し、例えば、２つの無端ベルトを作製する場合、無端ベルトが形成される領域でその中間に相当する箇所の円筒芯体に貫通孔を設ける。これについて、図２により説明する。
【００４１】
図２は２本の無端ベルトを製造する場合の芯体の構造を説明する図面であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。図２中、円筒芯体１に貫通孔１１を設けるが、等しい幅の無端ベルトを作製する場合、その位置は無端ベルトの中間に相当する箇所である。貫通孔の大きさは、大きすぎると液が入り込んで詰まる虞があり、小さすぎると気体の通過量が不足するので、０．２〜１．５ｍｍ程度が好ましい。貫通孔１１の個数は、芯体の外径にもよるが、円周方向に４〜１８個程度が好ましい。個数が少ないと気体の通過量が不足することになるが、多すぎるのは不要である。貫通孔の中にも離型剤を浸入させて塗布しておくのが好ましい。
貫通孔に塗布された部分の無端ベルトの内面には突起が生じることになるが、それは不要部分として切断するようにするため問題ない。なお、第２の方法では皮膜に穴があるので、そこから気体が抜けるようになる。
【００４２】
（第３の方法）
本発明の第３の方法は、切断位置規定工程がポリイミド前駆体塗膜形成工程とポリイミド樹脂皮膜形成工程との間にあり、切断位置がポリイミド前駆体塗膜の一部分を除去することで規定されてなり、除去された当該一部に基づいて切断処理を施すものである。その他の工程は第１の方法で説明したとおりである。
【００４３】
ＰＩ前駆体塗膜形成後、ＰＩ前駆体塗膜を加熱乾燥させる前に、例えば、２つの無端ベルトを作製する場合、無端ベルトが形成される領域でその無端ベルトの中間に相当する箇所のＰＩ前駆体塗膜４の一部分を、図３に示すように除去して穴１３をあける。その大きさは、直径２〜２０ｍｍ程度であることが好ましい。小さすぎると気体を逃がす効果が不足し、大きすぎると皮膜の無効領域が多くなる。穴１３の個数は、芯体の外径や穴の大きさにもよるが、円周方向に４〜１２個程度が好ましい。個数が少ないと気体の通過量が不足し、多すぎるのは不要である。塗膜の一部分を除去する方法としては、紙や布等のウェスや、綿棒等で拭き取ったり、スポイトで吸い取る方法がある。なお、第３の方法では、芯体の貫通孔から気体が抜ける。
【００４４】
以上のようにして作製された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、樹脂材料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、カーボンブラックを造粒したカーボンビーズ、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。
【００４５】
無端ベルトを定着体として使用する場合には、表面に付着するトナーの剥離性の向上のため、ベルト表面に非粘着性の樹脂被膜を形成することが有効である。その非粘着性の樹脂被膜の材料としては、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）等のフッ素系樹脂が好ましい。また、非粘着性の樹脂被膜には、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。
【００４６】
上記フッ素系樹脂被膜を形成するには、その水分散液を無端ベルトの表面に塗布して焼き付け処理する方法が好ましい。このように、ベルト表面にフッ素系樹脂被膜を形成するには、無端ベルトを円筒芯体の表面に形成して加熱してから、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た後、フッ素系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系樹脂皮膜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系樹脂皮膜の密着性が強固になることもある。
【００４７】
無端ベルトを定着体として使用する場合、その厚さとしては２５〜５００μｍの範囲であることが好ましい。必要に応じて設けられるプライマー層の厚さは０．５〜１０μｍの範囲が好ましい。また、フッ素系樹脂被膜の厚さは４〜４０μｍの範囲が好ましい。
【００４８】
なお、本発明において、円筒芯体に形成された塗膜に顔料が含有されている場合、それらの厚さは、以下に説明するようにして測定することが好ましい。
【００４９】
円筒芯体上に形成された塗膜もしくは皮膜に顔料が分散されている場合、それらに光透過性はないが、皮膜表面が平滑であるので反射率はきわめて高い。そこで、塗膜もしくは皮膜の膜厚測定は、静置状態を防ぎ、かつ効率的に測定するために、円筒芯体を水平回転させながら、図７に示すように、レーザ変位センサ３０および渦電流式変位センサ４０により行うことができる。
【００５０】
例えば、塗膜の厚さを測定する場合、まず、レーザ変位センサ３０により塗膜４までの距離を測定する。その後、渦電流式変位センサ４０により円筒芯体１表面までの距離を測定し、その差から膜厚を算出することができる。ここで、円筒芯体を水平回転させながら測定を行うことが好ましいが、その理由は、塗膜形成工程直後の塗膜はポリイミド前駆体を溶解する溶剤が約８割含まれており、かつこの溶剤が常温では蒸発しにくく、静置させると徐々に垂れが発生してしまうので、この垂れを防止することによる。一方、乾燥後の皮膜は、溶剤が約４割に減少するので静置しても垂れることはない。
【００５１】
レーザ変位センサ３０は塗膜４表面もしくは皮膜表面によりレーザ光が反射されるので、それらの外周面までの距離を測定することができる。一方、渦電流センサは塗膜４もしくは皮膜の存在にかかわらず、金属体までの距離を測定することができる。そのため、渦電流センサの導入により、円筒芯体１を水平回転させる際の振れや円筒芯体１自体の変形があっても、両者の差をとれば対処することができ、膜厚測定が可能となる。
【００５２】
ここで用いるレーザ変位センサ３０は、例えば、レーザ波長が６７０ｎｍで、レーザスポット径が楕円（短径３０μｍ、長径８５０μｍ）のものを使用することで、塗膜もしくは皮膜の曲面に対する測定が可能となり、光沢面の測定が可能なものを使用する。一方、渦電流式変位センサ４０は円筒芯体の材質がアルミやステンレスに対応すべくオールメタル仕様のものを使用する。
【００５３】
以上により、レーザ変位センサと渦電流式変位センサとを併用することで、円筒芯体表面の塗膜もしくは皮膜の膜厚測定が可能となり、さらに円筒芯体を水平回転させる際に振れが発生した場合や、円筒芯体自体に変形があった場合でも、これらの影響を受けることなく膜厚が測定可能となる。
【００５４】
［２］円筒芯体：
本発明の円筒芯体は、無端ベルトの製造方法に使用する円筒芯体であって、粗面化された外周面の一部にポリイミド皮膜の切断位置を規定するための位置決め処理が施されてなる。
一回の塗布作業にて複数の無端ベルト製造する際、最終的には、切断により複数の無端ベルトを製造することになるが、当該位置決め処理により切断位置が規定されていれば、精度よく所望の数の無端ベルトを得ることができる。また、後述する位置決め部材を具備することで、無端ベルトの製造段階において膨れ等の不良をより効果的に抑制することができる。
【００５５】
位置決め処理は、切断位置に相当する箇所の一部に孔もしくは位置決め部材を設ける処理であることが好ましい。
切断位置に相当する箇所の一部に孔を設ける態様としては、具体的には、既述の第２の方法の例を挙げることができる。また、位置決め部材を設ける態様としては、既述の第１の方法の例を挙げることができる。
【００５６】
また、円筒芯体は、アルミニウムやステンレス等の金属製であることが好ましい。本発明において、円筒芯体の長さ（軸方向の長さ）は、２本以上の無端ベルトを作製するため、目的とする本数の無端ベルトの合計の幅以上の長さが必要である。さらに、両端部に生じる無効領域や、無端ベルトを切断して複数の無端ベルトを得るための切断位置に余裕幅を確保するため、円筒芯体の長さは、目的とする無端ベルトの本数分の長さより、１０〜４０％程度長いことが好ましい。円筒芯体の肉厚は、機械的及び熱的強度に耐え得ることが必要な程度で、円筒芯体の材質、外径によって異なるが、１〜３０ｍｍ程度が好ましい。
【００５７】
また、既述のＰＩ樹脂皮膜形成工程において、形成されるＰＩ樹脂皮膜が円筒芯体表面に強く接着するおそれがあるため、円筒芯体の表面には、離型性が付与されていることが好ましい。それには、円筒芯体表面をクロムやニッケルでメッキしたり、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。
【００５８】
前述したように、無端ベルトの製造段階において、ＰＩ樹脂皮膜の膨れを防止するために、円筒芯体の表面は、Ｒａ０．２〜２μｍ程度に粗面化する。これにより、ＰＩ樹脂から生じる残留溶剤又は水の蒸気は、円筒芯体とＰＩ樹脂皮膜との間にできるわずかな隙間を通って外部に出ることができ、膨れを防止する。円筒芯体表面の粗面化には、ブラスト、切削、サンドペーパーがけ等の方法がある。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、各実施例は、本発明を制限するものではない。
【００６０】
（実施例１）
−ＰＩ前駆体塗膜形成工程−
ＢＰＤＡ（３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物）とＰＤＡ（ｐ−フェニレンジアミン）とをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド中で合成した２０質量％濃度のＰＩ前駆体溶液Ａを調製した。粘度は３５Ｐａ・ｓであった。
【００６１】
外径６８ｍｍ、長さ８００ｍｍのアルミニウム製円筒を用意した。これに球形アルミナ粒子によるブラスト処理を行い、表面をＲａ１．０μｍに粗面化した。更に、端部から４００ｍｍの中央位置に、直径０．８ｍｍの貫通孔を円周方向に等間隔に６個あけた（切断位置規定工程）。
次いで、表面と貫通孔内部に、シリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、３００℃で１時間、焼き付け処理を施し、円筒芯体とした。
【００６２】
図５に示す環状塗布法により、ＰＩ前駆体溶液を円筒芯体上に塗布した。環状体５としては、外径１１０ｍｍ、最小部の内径６９．２ｍｍ、高さ３０ｍｍ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、内径の真円度は１３μｍであった。
円筒芯体１の上下に中間体９、９’を取り付けた。中間体９の底面に、内径６６ｍｍの穴を有するポリエチレン製環状シール材８が取り付けられた、内径１５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの環状塗布槽３’に通した。環状塗布槽３’にＰＩ前駆体溶液２を入れ、環状体５を配置して、円筒芯体１を０．５ｍ／分で上昇させ、塗布を行った。これにより、円筒芯体１の表面には濡れ膜厚が約６００μｍのＰＩ前駆体塗膜４が形成された。
【００６３】
−ＰＩ樹脂皮膜形成工程−
次に、円筒芯体を水平にして、２０ｒｐｍで回転させながら、室温で５分間の乾燥後、８０℃で２０分間、１００℃で１時間、加熱乾燥させた。これにより、厚さ約１５０μｍのＰＩ前駆体塗膜を得た。次に、円筒芯体を一旦、室温まで冷却した。この際、ＰＩ前駆体塗膜はその軸方向に約１％収縮した。
【００６４】
その後、ＰＩ前駆体塗膜の一端部に、幅２０ｍｍのポリエステルテープを巻き付けて被覆処理をした。次に、ＰＦＡ（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）のディスパージョン水性塗料（商品名：７１０ＣＬ、三井デュポンフロロケミカル社製）を内径９０ｍｍ、高さ９００ｍｍの塗布槽に入れ、その中に円筒芯体を、被覆部を下側にして液面に対し垂直にし、上部のポリイミド前駆体塗膜を５ｍｍだけ残して浸漬した。次いで、０．２ｍ／ｍｉｎの速度で引き上げ、ＰＦＡ塗膜を形成した。引き上げ終了後、ポリエステルテープを除去し、８０℃で１０分間、乾燥をした。更に、１５０℃で２０分間、続いて２００℃で２０分間加熱し、その後、３８０℃で３０分間加熱して、ＰＩ樹脂皮膜を形成すると共に、ＰＦＡ塗膜を焼成した。
【００６５】
−ＰＩ樹脂皮膜加工工程−
室温に冷えた後、芯体から皮膜を取り外した。これは７５μｍ厚のＰＩ樹脂の無端ベルト上に、３０μｍ厚のＰＦＡ層を有しており、皮膜に膨れは生じていなかった。また、ＰＩ樹脂の内面は、Ｒａ０．８μｍの粗面であり、中央部分には、芯体に設けた貫通孔に対応する箇所に小さな突起が見られた。この方法はＰＩ樹脂皮膜に穴をあけるわけではないので、重ね塗りをする場合には好適である。
次いで図６に示すように、無端ベルト１０の両端から約３０ｍｍずつ、及び中央側から約１０ｍｍずつ切断し、無端ベルト１０Ａ、１０Ｂを得た。
この無端ベルトは、電子写真用定着ベルトとして好適に使用することができた。
【００６６】
（実施例２）
−ＰＩ前駆体塗膜形成工程−
実施例１と同じＰＩ前駆体溶液Ａ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、塗膜の塗工性を向上させるため、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、ＰＩ前駆体溶液Ｂとした。
【００６７】
別途、外径３６６ｍｍ、長さ９００ｍｍ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。その表面には、シリコーン系離型剤（実施例１と同じ）を塗布して、３００℃で１時間、焼き付け処理を施し、円筒芯体とした。
【００６８】
ＰＩ前駆体溶液ＢＢを用い、図５に示す環状塗布法により、ＰＩ前駆体塗膜を形成した。環状体５として、外径４２０ｍｍ、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、内径の真円度は１５μｍであった。
【００６９】
円筒芯体１を、底面に内径１６６ｍｍの穴を有するポリエチレン製の環状シール材８を取り付け、環状塗布槽７（内径４５０ｍｍ、高さ１００ｍｍ）に通した。環状塗布槽７にＰＩ前駆体溶液２を入れ、環状体５を配置して、円筒芯体１を０．４ｍ／分で上昇させ、塗布を行った。これにより、円筒芯体の表面には、濡れ膜厚が約５００μｍのＰＩ前駆体塗膜４が形成された。
【００７０】
−ＰＩ樹脂皮膜形成工程−
ＰＩ前駆体塗膜が形成された円筒芯体を水平にし、回転自在状態に保持した。次いで、図３に示すように、ＰＩ前駆体塗膜４の中央部分を小さなスポンジでこすり取り、直径約５ｍｍの穴１３を６箇所あけた（切断位置規定工程）。室温で５分間の乾燥後、６ｒｐｍで回転させながら、８０℃で２０分間、１３０℃で３０分間、加熱して乾燥させ、次に、円筒芯体を室温まで冷却した。これにより、厚さ約１５０μｍのＰＩ樹脂塗膜を得た。その後、円筒芯体を垂直にして、２００℃で３０分、３４０℃で３０分加熱反応させ、ＰＩ樹脂皮膜を形成した。
【００７１】
−ＰＩ樹脂皮膜加工工程−
室温に冷えた後、円筒芯体からＰＩ樹脂皮膜を抜き取った。このＰＩ樹脂皮膜は、膜厚７５μｍで均一であった。
得られたＰＩ樹脂皮膜１０は、図６に示すように不要部分を両端から３０ｍｍずつ切断し、さらに中央側から約２０ｍｍずつ切断し、無端ベルト１０Ａ、１０Ｂを得た。
この無端ベルトは、電子写真用転写ベルトとして好適に使用することができた。
【００７２】
（実施例３）
−ＰＩ前駆体塗膜形成工程−
実施例２の円筒芯体の中央部分に、図２に示すように、５×１０ｍｍに切ったポリエステル粘着テープ１２を、円周方向６箇所に貼り付けた（切断位置規定工程）。次いで、他は実施例２と同様にしてＰＩ前駆体塗膜を形成した。
【００７３】
−ＰＩ樹脂皮膜形成工程−
ＰＩ前駆体塗膜の乾燥後、円筒芯体から前記ポリエステル粘着テープをピンセットでつまんで除去したところ、ＰＩ前駆体塗膜には約５×１０ｍｍの穴が形成された。その際、ＰＩ前駆体塗膜が裂けないよう注意した。他は実施例２と同様にしてＰＩ樹脂皮膜を形成した。この方法によっても実施例２と同様の無端ベルトを得ることができた。
【００７４】
（比較例１）
円筒芯体に貫通孔を設けずに２本の無端ベルトを作製した以外は実施例１と同様にして、円筒芯体上の無端ベルトの中央部分には、直径２０〜３０ｍｍで、高さが数ｍｍの膨れがいくつか生じており、実施例１〜３の無端ベルトと比べ、劣ったものであった。
【００７５】
なお、塗膜および皮膜の膜厚は、以下のようにして測定した。すなわち、円筒芯体を水平にし、６ｒｐｍで回転させながら、レーザ変位センサ（キーエンス製、商品名；ＬＫ−０３５）と渦電流式変位センサ（キーエンス製、商品名；ＥＸ−０２２）を備えた装置にて芯体からのそれぞれの距離を測定し、その差から膜厚を計測した。
また、レーザ変位センサのレーザ波長は６７０ｎｍで、レーザスポット径が楕円（短径３０μｍ、長径８５０μｍ）のものを使用した。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に使用する円筒芯体の説明図である。
【図２】本発明の他の実施態様を示す概略構成図である。
【図３】本発明のさらに他の実施態様を示す概略構成図である。
【図４】塗布方法を示す概略構成図である。
【図５】他の塗布方法を示す概略構成図である。
【図６】皮膜の切断箇所を示す説明図である。
【図７】円筒芯体上のポリイミド前駆体塗膜または皮膜の膜厚を測定する装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・  円筒芯体
２・・・ポリイミド前駆体溶液
３・・・塗布槽
４・・・ポリイミド前駆体塗膜
５・・・環状体
６・・・環状体の孔
７・・・環状塗布槽
８・・・環状シール材
９，９’ ・・・中間体
１０・・・無端ベルト
１１・・・貫通孔
１２・・・粘着テープ
１３・・・穴
３０・・・レーザ変位センサ
４０・・・渦電流式変位センサ
【図１】
2005231079.tif 000003
【図２】
2005231079.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005231079.tif 000006
【図５】
2005231079.tif 000007
【図６】
2005231079.tif 000008
【図７】
2005231079.tif 000009