(57)【要約】【課題】使用できなくなったベルト状部材の基体を、基体の品質の低下を抑えながら再生する、基体の再生方法を提供する。【解決手段】ベルト状の基体と、該基体上に重なった、フルオロカーボンシロキサンを含有する表面層とを有するベルト状部材から、上記表面層を剥離することで上記基体を再生する再生方法において、少なくとも上記表面層が浸漬されるように上記ベルト状部材を、フッ素系有機溶媒を含有する第１の処理液に浸漬する浸漬過程と、上記浸漬過程において浸漬された上記ベルト状部材の表面層を、フッ素系有機溶媒を含有する第２の処理液を含浸する含浸部材で摺擦して該表面層を崩す摺擦過程と、上記摺擦過程で崩された表面層の跡を研磨する研磨過程とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト状の基体と、該基体上に重なった、フルオロカーボンシロキサンを含有する表面層とを有するベルト状部材から、前記表面層を剥離することで前記基体を再生する再生方法において、
少なくとも前記表面層が浸漬されるように前記ベルト状部材を、フッ素系有機溶媒を含有する第１の処理液に浸漬する浸漬過程と、
前記浸漬過程において浸漬された前記ベルト状部材の表面層を、フッ素系有機溶媒を含有する第２の処理液を含浸する含浸部材で摺擦して該表面層を崩す摺擦過程と、
前記摺擦過程で崩された表面層の跡を研磨する研磨過程とを備えたことを特徴とする再生方法。
【請求項２】
ベルト状の基体と、該基体上に重なった、フルオロカーボンシロキサンを含有する表面層とを有するベルト状部材から、前記表面層を剥離することで前記基体を再生する再生方法において、
少なくとも前記表面層が浸漬されるように前記ベルト状部材を、フッ素系有機溶媒を含有する第１の処理液に浸漬する浸漬過程と、
前記浸漬過程において浸漬された前記ベルト状部材の表面層に対して水流を噴射して該表面層を崩す水流噴射過程と、
前記水流噴射過程で崩された表面層の跡を研磨する研磨過程とを備えたことを特徴とする再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面層と基体層とを有するベルト状部材から表面層を剥離することで基体を再生する再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタやコピー機を中心とする画像形成装置が広く普及しており、このような画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術も広く普及している。画像形成装置の中でも電子写真方式を採用している画像形成装置では、記録媒体上に転写されたトナー像に対して熱を加えることでトナーの定着を行っている。画像形成装置の中には、熱を発生しながら回転する加熱ロールと、加熱ロールの回転とともに従動回転する、定着用のベルト状部材とを備え、このベルト状部材が記録媒体に圧接してトナー像の定着が行われる画像形成装置が存在する。こうした画像形成装置で用いられるベルト状部材は、金属又はエンジニアリングプラスチックで構成された基体の層（基体層）の上に、ゴムなどの弾性材でできた表面層が重なった層構造を備えているものが多い。
【０００３】
こうした定着器の構成要素も、他の工業製品と同様に、寿命を迎えて性能が低下してくると廃棄の対象にされがちであるが、上述のベルト状部材で用いられる基体は、表面層の材料に比べ劣化しにくく、さらに高価であるため、廃棄せずに新たなベルト状部材の材料として再利用することが望ましい。
【０００４】
こうしたベルト状部材の基体の再生には、基体層の上の表面層を剥離することが必要となる。ベルト状部材の基体の再生とは異なるが、水中超音波処理などにより剥離対象となる積層物に衝撃を与えて積層物を剥離する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−０５５５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の方法が、ベルト状部材の基体の再生に適用された場合、表面層が破砕され剥離するために必要とされる衝撃エネルギーが多大で再生コストが高くなる。しかも、この剥離処理の過程で基体自体に損傷を与えてしまい、品質の低下した基体が再生されることもある。
【０００６】
また、これもベルト状部材の基体の再生とは異なるが、剥離対象となる積層物を溶解する方法も従来から数多く提示されている。しかし、ベルト状部材の表面層として用いられる弾性材には、ほとんどの場合、弾性材を溶かす溶剤というものが存在せず、この方法を、ベルト状部材の基体の再生に適用することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、使用できなくなったベルト状部材の基体を、基体の品質の低下を抑えながら再生する再生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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の第１の再生方法は、
ベルト状の基体と、該基体上に重なった、フルオロカーボンシロキサンを含有する表面層とを有するベルト状部材から、上記表面層を剥離することで上記基体を再生する再生方法において、
少なくとも上記表面層が浸漬されるように上記ベルト状部材を、フッ素系有機溶媒を含有する第１の処理液に浸漬する浸漬過程と、
上記浸漬過程において浸漬された上記ベルト状部材の表面層を、フッ素系有機溶媒を含有する第２の処理液を含浸する含浸部材で摺擦して該表面層を崩す摺擦過程と、
上記摺擦過程で崩された表面層の跡を研磨する研磨過程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
フルオロカーボンシロキサンを含有する表面層は、フッ素系有機溶媒に接触すると膨潤・軟化して基体層から剥がれ易くなる性質を有する。本発明の第１の再生方法は、この性質を利用して、第１の処理液に浸漬されて膨潤・軟化した表面層をさらに第２の処理液を含浸した部材で摺擦することで、ベルト状部材から表面層を簡単に剥離することができる。このように剥離が簡単に行われるので、剥離の際に基体層に損傷が生じることが少なく、再生処理に伴う基体の品質の低下を抑えることができる。
【００１０】
また、摺擦過程で崩された表面層の跡をさらに研磨する研磨過程により、摺擦過程の処理だけではベルト状部材から剥離しきれなかった表面層が剥離されて、積層物が除去された品質の高い基体が再現される。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の第２の再生方法は、
ベルト状の基体と、該基体上に重なった、フルオロカーボンシロキサンを含有する表面層とを有するベルト状部材から、上記表面層を剥離することで上記基体を再生する再生方法において、
少なくとも上記表面層が浸漬されるように上記ベルト状部材を、フッ素系有機溶媒を含有する第１の処理液に浸漬する浸漬過程と、
上記浸漬過程において浸漬された上記ベルト状部材の表面層に対して水流を噴射して該表面層を崩す水流噴射過程と、
上記水流噴射過程で崩された表面層の跡を研磨する研磨過程とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の再生方法は、水流の噴射圧力という、摺擦処理の手段として極めて簡単でありながら基体層には損傷が与えにくい手段で表面層を崩すことで、再生処理に伴う基体の品質の低下を抑えることができる。
【００１３】
また、水流噴射過程で崩された表面層の跡をさらに研磨する研磨過程により、水流噴射過程の処理だけではベルト状部材から剥離しきれなかった表面層が剥離されて、積層物が除去された品質の高い基体が再現される。
【００１４】
また、本発明の第１の再生方法および第２の再生方法において、「上記研磨過程は、プラスチックフィルムに研磨材をコーティングした研磨部材によって研磨する過程である」という形態は好ましい形態である。
【００１５】
このような形態によれば、プラスチックフィルムに研磨材をコーティングした研磨部材という、簡単で入手しやすい研磨部材によって研磨処理が行われて、基体の再生に伴うコストを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、使用できなくなったベルト状部材の基体の再生処理において、基体の品質の低下が抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、ポリイミドの基体を備えたベルト状部材の構成図である。
【００１９】
このベルト状部材３は、図１に示すように、エンジニアリングプラスチックの一種であるポリイミドの基体層３ｂの上に、フルオロカーボンシロキサンを含有する厚さ５０μｍの表面層３ａが重なった層構造を有している。具体的には、この表面層３ａは、下記（Ａ）〜（Ｄ）成分を有する前駆体組成物の硬化物からなる層であり、この硬化物は、通称フルオロカーボンシロキサンゴムと呼ばれている。
（Ａ）下記の、一般的な構造式（１）で示される繰り返し単位を有するフルオロカーボンシロキサンを主成分とし、脂肪族不飽和基を有するフルオロカーボンポリマー
【００２０】
【化１】
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【００２１】
（式中、Ｒ１０は、非置換又は置換の一価炭化水素基、ｘは１以上の整数、ａ，ｅはそれぞれ０又は１、ｂ，ｄはそれぞれ１〜４の整数、ｃは０〜８の整数である。）
（Ｂ）１分子中に２個以上の≡ＳｉＨ基を含有し、上記フルオロカーボンシロキサンゴム組成物中の脂肪族不飽和基量に対して上記≡ＳｉＨ基の含有量が１〜４倍モル量であるオルガノポリシロキサン及び／又はフルオロカーボンシロキサン
（Ｃ）充填剤
（Ｄ）有効量の触媒
ポリイミドは、加工しやすく、高い耐久性を備えた優れた材料であるが、高価な材料でもある。表面層３ａが劣化したために使用できなくなったベルト状部材３や、ベルト状部材３の生産工程において表面層３ａの表面処理に失敗して使用できないベルト状部材３であっても、ポリイミドの基体は、その高い耐久性のため、劣化あるいは変質していないことが多い。このようなベルト状部材のポリイミドは、廃棄せずに新たなベルト状部材の基体の材料として再利用することが望ましい。以下では、ベルト状部材３から表面層３ａを剥離して、ポリイミドの基体を再生する方法について説明する。
【００２２】
図２は、ベルト状部材から基体を再生する方法を表したフローチャートである。
【００２３】
古くなって使用できなくなったベルト状部材３は、５０℃〜９０℃の温度の、フッ素系有機溶剤を含有する処理液（住友３Ｍ社製Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ  Ｌｉｑｕｉｄ  ＦＣ−７７）に、１時間浸漬される（ステップＳ１）。この浸漬処理は、処理液が表面層３ａ内部まで十分浸透するように、処理液を攪拌しながら行われ、この浸漬により表面層３ａの構成物質が膨潤・軟化してベルト状部材３から剥がれ易くなる。
【００２４】
この浸漬処理後、ベルト状部材３は、以下に説明する再生処理装置に取り付けられて、前述の処理液がしみ込んだポリエチレン製不織布で、ベルト状部材３表面の摺擦処理が施される（ステップＳ２）。
【００２５】
図３は、摺擦処理に用いられる再生処理装置の上面図、図４は、側面図である。
【００２６】
摺擦処理に用いられる再生処理装置１は、ベルト状部材３が装着される筒状の金型２、金型２を図３のＡ方向およびＢ方向から挟み込んで保持する金型保持部４、先端部に処理液がしみ込んだポリエチレン製不織布５が取り付けられた摺擦部６ａ、ここでは不図示の表面処理部とを備えている。
【００２７】
表層部３ａ側の面が外周面となる状態で金型２に装着されたベルト状部材３は、不図示の駆動機構により、図４の矢印Ｄ方向に回転速度１００ｒｐｍで回転する。摺擦部６ａは、回転するベルト状部材３に対して、先端部に取り付けられたポリエチレン製不織布を押し付けながら、図３の両矢印Ｃで示す上下方向に、移動速度１０ｍｍ／ｓｅｃでベルト状部材３の表面上を往復して表層部３ａを摺擦する。
【００２８】
ベルト状部材３の回転に伴う摺擦部６ａの摺擦により、表層部３ａの構成物質の大部分がベルト状部材３から剥がれ落ちる。この摺擦処理では表層部３ａの構成物質の除去が完全ではないため、摺擦処理に続いて、研磨テープによるベルト状部材３の表面処理が行われる（図２のステップＳ３）。
【００２９】
図５は、表面処理に用いられる再生処理装置の上面図、図６は、側面図である。
【００３０】
この表面処理では、金型２に装着されて図６のＦ方向に回転するベルト状部材３に対し、
表面処理部６ｂによって研磨処理が施される。表面処理部６ｂは、供給ローラ１１から送り出されて巻取ローラ１２に巻き取られる研磨テープ９と、回転するベルト状部材３に対して研磨テープ９を押し付けるバックアップローラ８とを有し、このバックアップローラ８は、研磨テープ９が送り出されて巻き取られる動きに合わせて従動回転する。ここで、研磨テープ９は、プラスチックフィルムに研磨材をコーティングした研磨テープである。また、研磨テープが送り出されて巻き取られる速度は、２０ｍｍ／ｍｉｎである。表面処理部６ｂは、回転するベルト状部材３の表面を研磨テープ９で研磨しながら、図５の両矢印Ｅで示す上下方向に、ベルト状部材３の表面上を往復して表面処理を行う。この表面処理の過程において、表層部３ａの構成物質が、ベルト状部材３からほぼ完全に剥がれ落ち、ポリイミドの基体が再生される。
【００３１】
以上が、ベルト状部材から基体を再生する方法の説明である。
【００３２】
この方法によって再生された基体の検査を行ったところ、ベルト状部材として用いられる前の新品の基体と区別できない外観を有し、さらに再生後の基体の最大高さ粗さ（Ｒｍａｘ）は、ベルト状部材に用いられる前の新品の基体の最大高さ粗さ（Ｒｍａｘ）と同じ１μｍとなっていた。また、再生後の基体の上に、表層部３ａの前述した構成物を浸漬塗布法により塗布し、ベルト状部材の製造を行ったところ、製造されたベルト状部材は、画像形成に用いられても、画質の低下や異常画像の発生は見られなかった。
【００３３】
このことから、以上説明してきた基体の再生方法では、基体に対する損傷が生じにくく、再生処理に伴う基体の品質の低下が抑えられていることがわかる。
【００３４】
以上が第１実施形態の説明である。
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
【００３５】
この第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、この第２実施形態の再生方法では、第１実施形態で用いた処理液とは異なる種類の処理液が用いられている点である。具体的には、この第２実施形態では、図２のステップＳ１の浸漬処理の処理液として三井・デュポンフロロケミカル社製  Ｖｅｒｔｒｅｌ−ＸＦが使用されており、図２のステップＳ２のポリエチレン製不織布５にしみ込む処理液として、ダイキン工業社製ＨＦＥ−Ｓ７（ＨＦＥ−３４７ｐｃ−ｆ）が用いられている。これらの点を除けば、再生方法の内容は、第１実施形態と同じであり重複説明は省略する。この第２実施形態でも、第１実施形態と同様に、再生された基体は、ベルト状部材として用いられる前の新品の基体と同様の外観・最大高さ粗さを示し、画像形成に用いられても、画質の低下や異常画像の発生は見られなかった。
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について説明する。
【００３６】
この第３実施形態が第１実施形態と異なる点は、この第３実施形態では、第１実施形態で用いた処理液とは異なる種類の処理液が用いられている点と、浸漬処理後の表面層を崩す方法が異なる点にある。具体的には、この第３実施形態では、図２のステップＳ１の浸漬処理の処理液として日本ゼオン社製のゼオローラＨが使用されており、図２のステップＳ２において、ウォータージェットによって浸漬処理後の表面層を崩す処理が行われる。これらの点を除けば、再生方法の内容は、第１実施形態と同じであり重複説明は省略する。浸漬処理の処理液として日本ゼオン社製のゼオローラＨが用いられた場合も、第１実施形態と同様に、表面層３ａの構成物質が、膨潤・軟化して、ベルト状部材３から剥がれ易くなる。以下では、浸漬処理後の、ウォータージェットによる摺擦処理について説明を行う。
【００３７】
図７は、ウォータージェットによって浸漬処理後の表面層を崩す再生処理装置の上面図、図８は、側面図である。
【００３８】
図７および図８において、図３および図４に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、同一の構成要素についての重複説明は省略する。図７および図８に示す再生処理装置１’は、噴射圧力：２０ｋｇ／ｃｍ２で水を噴射するウォータージェット７を備えている。金型２に装着されて図８の矢印Ｈ方向に回転するベルト状部材３に対し、ウォータージェット７は、水を噴射しながら、図７の両矢印Ｇで示す上下方向にベルト状部材３の表面上を往復して、ベルト状部材３の摺擦処理を行う。摺擦処理後の表面処理については、第１実施形態と同様である。
【００３９】
この第３実施形態でも、第１実施形態と同様に、再生された基体は、ベルト状部材として用いられる前の新品の基体と同様の外観・最大高さ粗さを示し、画像形成に用いられても、画質の低下や異常画像の発生は見られなかった。
【００４０】
このことから、ウォータージェット７が用いられた基体の再生方法でも、再生処理に伴う基体の品質の低下が抑えられていることが検証された。
【００４１】
以上が、本発明の実施形態の説明である。
【００４２】
以上説明した実施形態においては、表面処理の際に、プラスチックフィルムに研磨材をコーティングした研磨テープが用いられたが、本発明は、酸化アルミニウムのフィルムで構成された研磨テープを用いてもよい。このような研磨テープとして、３Ｍ社製のインペリアルラッピングフィルム（厚さ３μｍ）が挙げられる。
【００４３】
また、以上説明した実施形態において、再生対象となる基体は、ポリイミドであるが、本発明で再生対象となる基体は、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトンであってもよい。これらの基体も、ポリイミド同様、高価な材料であり、再利用されることが望ましい材料である。
【００４４】
また、本発明は、再生対象となるベルト状部材は、どのような製造方法で製造されたベルト状部材でもよく、製造方法によっては限定されない。従って、再生対象のベルト状部材の製造方法としては、基体からベルト状部材を製造する際に用いた、前述の浸漬塗布法でもよく、また、浸漬塗布法の他にも、スプレー塗布法、ブレードコーテイング法、フローコーティング法及びリング塗工法であってもよい。
【００４５】
また、以上説明した実施形態においては、処理液を含浸する含浸部材は、ポリエチレン製不織布であったが、本発明で用いられる含浸部材は、処理液に溶解しないものであればよく、例えば、ナイロン、ポリエーテル、ポリエステル及びポリウレタン系のスポンジ、絹、綿等の天然繊維や、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン等の合成繊維の不織布又は織布、更には、ナイロン、ポリエステル製のブラシ等であってもよい。
【００４６】
また、以上説明した実施形態においては、厚さ５０μｍの表面層を有するベルト状部材を、再生対象のベルト状部材の一例として説明した。本発明は、再生対象となるベルト状部材の表面層の厚さが３００μｍ以下であれば充分適用可能であり、この範囲内でも、５μｍ〜２００μｍの範囲が好ましく、特に１０μｍ〜１００μｍの範囲がより好ましい。
【００４７】
また、以上説明した実施形態においては、フッ素系有機溶剤を含有する処理液として、住友３Ｍ社製Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ  Ｌｉｑｕｉｄ  ＦＣ−７７、三井・デュポンフロロケミカル社製  Ｖｅｒｔｒｅｌ−ＸＦ、ダイキン工業社製のＨＦＥ−Ｓ７（ＨＦＥ−３４７ｐｃ−ｆ）、日本ゼオン社製ゼオローラＨが用いられたが、本発明で採用される処理液は、これらの処理液に限定されない。本発明で採用される処理液としては、住友３Ｍ社製  Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ  Ｌｉｑｕｉｄ  ＦＣ−７７、ＦＣ−８４、ＦＣ−３２５５、三井・デュポンフロロケミカル社製  Ｖｅｒｔｒｅｌ−ＸＦ、ダイキン工業社製  ＨＦＥ−Ｓ７（ＨＦＥ−３４７ｐｃ−ｆ）、住友３Ｍ社製  Ｎｏｖｅｃ．  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｆｌｕｉｄｓ  ＨＦＥ−７０００、７１００、７２００、７５００、ゼオローラＨ（１，１，２，２，３，３，４−ｈｅｐｔａｆｌｕｏｒｏｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｎｅ）、Ｏｃｔａｄｅｃａｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｅ等が挙げられる。これらの処理液の中でも、住友３Ｍ社製  Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ  Ｌｉｑｕｉｄ  ＦＣ−７７、ＦＣ−８４、ＦＣ−３２５５が好ましく、特に三井・デュポンフロロケミカル社製  Ｖｅｒｔｒｅｌ−ＸＦ、ダイキン工業社製  ＨＦＥ−Ｓ７（ＨＦＥ−３４７ｐｃ−ｆ）がより好ましい。また、以上挙げた処理液を単独で使用するだけでなく、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ポリイミドの基体を備えたベルト状部材の構成図である。
【図２】ベルト状部材から基体を再生する方法を表したフローチャートである。
【図３】摺擦処理に用いられる再生処理装置の上面図である。
【図４】摺擦処理に用いられる再生処理装置の側面図である。
【図５】表面処理に用いられる再生処理装置の上面図である。
【図６】表面処理に用いられる再生処理装置の側面図である。
【図７】ウォータージェットによって浸漬処理後の表面層を崩す再生処理装置の上面図である。
【図８】ウォータージェットによって浸漬処理後の表面層を崩す再生処理装置の側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１，１’…再生処理装置、
２…金型、
３…ベルト状部材、
３ａ…表面層、
３ｂ…基体層、
４…金型保持部、
５…ポリエチレン製不織布、
６ａ…摺擦部、
７…ウォータージェット、
８…バックアップローラ、
９…研磨テープ、
１１…供給ローラ、
１２…巻取ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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