(57)【要約】【課題】浸漬塗布よりも塗液の必要量が少なくて済む環状塗布を利用して、芯体を塗布しても、環状シール材が被塗布物である芯体の表面と擦れることによる磨耗を防止し、塗膜への磨耗紛の付着をなくすことが可能な環状塗布装置及び環状塗布方法を提供すること。【解決手段】例えば、芯体昇降装置４０により、芯体保持部材４３及び塗布槽保持部材４４で芯体１０及び環状塗布槽２０を一体的に保持しつつ、同期して上昇させるので環状塗布槽２０における環状シール材２３の穴２３Ａへの嵌め込み状態が変化しない状態、即ち常に環状塗布槽２０の環状シール材２３の穴２３Ａ周辺部が常に芯体１０の上昇方向に湾曲した状態となり、環状シール材２３の穴２３Ａ周辺部が芯体１０の下降方向の力を受けることがなくなり、環状シール材２３の磨耗が防止され、塗膜２１Ａへの磨耗粉の付着が防止されるほか、環状シール材が下向きに湾曲して塗液が漏れることもなくなる。【選択図】図１
2007136423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗液を保持すると共に、芯体の外径よりも小さい穴を持つ環状シール材を底部に有する環状塗布槽を具備し、
環状シール材の穴に芯体を通し、前記環状塗布槽から前記芯体を相対的に上昇させ、前記芯体の表面に前記塗液を塗布する環状塗布装置において、
環状シール材の穴に芯体を通したまま、前記環状塗布槽の環状シール材の穴周辺部が常に前記芯体の上昇方向に湾曲した状態となるように、前記芯体と共に前記環状塗布槽を上昇する上昇手段を具備することを特徴とする環状塗布装置。
【請求項２】
塗液を保持すると共に、芯体の外径よりも小さい穴を持つ環状シール材を底部に有する環状塗布槽を用い、
環状シール材の穴に芯体を通し、前記環状塗布槽から前記芯体を相対的に上昇させ、前記芯体の表面に前記塗液を塗布する環状塗布方法において、
環状シール材の穴に芯体を通したまま、前記環状塗布槽の環状シール材の穴周辺部が常に前記芯体の上昇方向に湾曲した状態となるように、前記芯体と共に前記環状塗布槽を上昇する上昇工程を有することを特徴とする環状塗布方法。
【請求項３】
請求項２に記載の環状塗布方法により、芯体表面に皮膜形成用塗液を塗布した後、乾燥、加熱硬化、焼成の何れか、又は全ての処理を施して皮膜を形成し、前記芯体から該皮膜を取り外すことを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少量の塗液でもって芯体表面に塗布することが可能な環状塗布装置及び環状塗布方法に関する。また、本発明は、環状塗布装置及び環状塗布方法を利用した無端ベルトの製造方法に関する。該無端ベルトは、特に複写機、プリンター等の電子写真方式を利用した画像形成装置の中間転写ベルトに好ましく用いられる。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真装置では、感光体、転写体、定着体などに、金属、樹脂、又はゴム製の回転体が使用されるが、装置の小型化或いは高性能化のために、回転体は変形可能なものが好ましいことがあり、それには肉厚が薄い樹脂製ベルトが用いられる。その材料としては、強度や寸法安定性、耐熱性等の面でポリイミド（以後、ＰＩと略す）樹脂や、ポリアミドイミド（以後、ＰＡＩと略す）樹脂が好ましい。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。
【０００３】
無端ベルトの製造方法として、芯体の表面に、浸漬塗布法によって皮膜形成樹脂溶液を塗布して乾燥し、必要に応じて加熱して反応させた後、樹脂皮膜を芯体から剥離する方法もある。
【０００４】
しかし、浸漬塗布法は多くの塗液が必要であることから、浸漬塗布方法よりも塗液の必要量が少なくて済む環状塗布方法が開発されてきている（例えば、特許文献１参照）。環状塗布方法では、被塗布物である芯体の上下に中間体を取り付け、塗料が入れられた環状塗布槽に芯体を通し、相対的に上昇させることにより、塗布を行う。環状塗布槽の底部には、塗料が漏れないよう、芯体の側面と接する環状シールが取り付けられている。
【０００５】
塗布後に芯体を交換する場合には、中間体を環状塗布槽内に保持し、塗料が漏れないようにする。中間体の保持中は、中間体をしっかり固定しておかないと、環状シールとの間に隙間を生じて、塗料が漏れることになる。また、この方式では、中間体の表面にも塗膜が形成されるため、そのたびに中間体の表面を洗浄する必要がある。
【０００６】
中間体を用いない場合、芯体どうしを積み重ねて塗布すればよく、芯体の下に、中間体に換えて他の芯体を設置する。塗布するには芯体を上昇させるか、環状塗布槽を下降させ、下側の芯体が環状塗布槽内に達した時点で終了させる。塗布済みの上側の芯体を外した後、次の芯体を設置するために、芯体を環状塗布槽に保持したまま両者を上昇させる必要がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７５８２４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、芯体を環状塗布槽に保持したまま両者を上昇させるには、それぞれ別の昇降手段を用いて、両者にずれが生じないように上昇させる。ところが、２つの昇降手段を完全に同期させることは困難であり、多少は速度差や位置ずれが発生する。そのような位置ずれが環状シール材を下向きにする方向に生じると（逆走行）、芯体との接触部分が磨耗し、磨耗粉が発生することがあった。磨耗粉はそのまま塗膜に付着し、重大な欠陥となる。この現象は特に芯体が重い場合に生じることが多い。このため、改善が望まれている。
【０００９】
従って、本発明は、浸漬塗布よりも塗液の必要量が少なくて済む環状塗布を利用して、芯体を塗布しても、環状シール材が被塗布物である芯体の表面と擦れることによる磨耗を防止し、塗膜への磨耗紛の付着をなくすことが可能な環状塗布装置及び環状塗布方法を提供することが目的である。
【００１０】
また、本発明は、上記環状塗布装置及び環状塗布方法を利用した無端ベルトの製造方法を提供することも目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明の環状塗布装置は、塗液を保持すると共に、芯体の外径よりも小さい穴を持つ環状シール材を底部に有する環状塗布槽を具備し、
環状シール材の穴に芯体を通し、前記環状塗布槽から前記芯体を相対的に上昇させ、前記芯体の表面に前記塗液を塗布する環状塗布装置であり、
環状シール材の穴に芯体を通したまま、前記環状塗布槽の環状シール材の穴周辺部が常に前記芯体の上昇方向に湾曲した状態となるように、前記芯体と共に前記環状塗布槽を上昇する上昇手段を具備することを特徴としている。
【００１２】
本発明の環状塗布装置では、例えば複数の芯体に連続して塗布する場合、環状シール材の穴に芯体を通したまま（嵌めたまま）、芯体と共に環状塗布槽を上昇する必要がある。この際、芯体と共に環状塗布槽を上昇する上昇手段により、環状塗布槽の環状シール材の穴周辺部が常に芯体の上昇方向に湾曲した状態となるように、芯体と共に前記環状塗布槽を上昇させることで、環状シール材が上向きに湾曲したまま、その穴周辺部が芯体の下降方向の力を受けることがなくなり、環状シール材の磨耗が防止され、塗膜への磨耗粉の付着が防止される。さらに、環状シール材が芯体の下降方向に湾曲すると塗液が漏れてしまうが、本発明ではそのようなこともなくなる。
【００１３】
本発明の環状塗布装置において、前記上昇手段は、前記円芯体と前記環状塗布槽とを一体的に保持する保持部材を有してもよい。この保持手段により、芯体と環状塗布槽とが同期して共に上昇するため、環状塗布槽から芯体が相対的に下降する方向に移動せず、環状シール材の穴周辺部が下降方向の力を受けることがなくなる。
【００１４】
また、上昇手段は、前記芯体を上昇する第１上昇手段と、前記第１上昇手段による芯体の上昇速度よりも遅い上昇速度で前記管状塗布槽を上昇する第２上昇手段とを有してもよい。この構成により、芯体及び環状塗布槽を上昇させる際、常に環状塗布槽から芯体が相対的に上昇する方向に移動する状態となるため、環状シール材の穴周辺部が下降方向の力を受けることがなくなる。
【００１５】
一方、本発明の環状塗布方法は、塗液を保持すると共に、芯体の外径よりも小さい穴を持つ環状シール材を底部に有する環状塗布槽を用い、
環状シール材の穴に芯体を通し、前記環状塗布槽から前記芯体を相対的に上昇させ、前記芯体の表面に前記塗液を塗布する環状塗布方法であり、
環状シール材の穴に芯体を通したまま、前記環状塗布槽の環状シール材の穴周辺部が常に前記芯体の上昇方向に湾曲した状態となるように、前記芯体と共に前記環状塗布槽を上昇する上昇工程を有することを特徴としている。
【００１６】
本発明の環状塗布方法では、例えば複数の芯体に連続して塗布する場合、環状シール材の穴に芯体を通したまま（嵌めたまま）、芯体と共に環状塗布槽を上昇する必要がある。この際、環状塗布槽の環状シール材の穴周辺部が常に芯体の上昇方向に湾曲した状態となるように、芯体と共に前記環状塗布槽を上昇させることで、環状シール材の穴周辺部が芯体の下降方向の力を受けることがなくなり、環状シール材の磨耗が防止されると共に、塗液の漏れも防止される。
【００１７】
本発明の環状塗布方法において、上昇工程は、前記円芯体と前記環状塗布槽を一体的に保持しつつ、前記芯体と共に前記環状塗布槽を上昇する上昇工程であることがよい。この上昇工程により、芯体と環状塗布槽とが同期して共に上昇するため、環状塗布槽から芯体が相対的に下降する方向に移動せず、環状シール材の穴周辺部が芯体の下降方向の力を受けることがなくなる。
【００１８】
また、前記上昇工程は、芯体の上昇速度よりも遅い上昇速度で前記管状塗布槽を上昇する上昇工程であってもよい。この上昇工程により、芯体及び環状塗布槽を上昇させる際、常に環状塗布槽から芯体が相対的に上昇する方向に移動する状態となるため、環状シール材の穴周辺部が芯体の下降方向の力を受けることがなくなる。
【００１９】
本発明の無端ベルトの製造方法は、上記本発明の環状塗布装置又は上記本発明の環状塗布方法により、芯体表面に皮膜形成用塗液を塗布した後、乾燥、加熱硬化、焼成の何れか、又は全ての処理を施して皮膜を形成し、前記芯体から該皮膜を取り外すことを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【００２０】
本発明の無端ベルトの製造方法では、上記本発明の環状塗布装置又は上記本発明の環状塗布方法で説明したように、磨耗粉の付着のない無端ベルトが得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、浸漬塗布よりも塗液の必要量が少なくて済む環状塗布を利用して、芯体を塗布しても、環状シール材が被塗布物である芯体の表面と擦れることによる磨耗を防止し、塗膜への磨耗紛の付着をなくすことが可能な環状塗布装置及び環状塗布方法を提供することができる。また、上記環状塗布装置及び環状塗布方法を利用した無端ベルトの製造方法を提供することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明について図面を用いて説明する。なお、実質的に同様の機能を有するものには、全図面を通して同じ符号を付して説明し、場合によっては重複する説明を省略することがある。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る環状塗布装置の停止時を示す概略構成図である。図２及び図３は、本発明の第１実施形態に係る環状塗布方法の工程図である。
【００２４】
本実施形態に係る塗布装置は、図１に示すように、塗液２１を貯留するための環状塗布槽２０と環状体２２とを具備している。環状塗布槽２０の底部には、円筒状の芯体１０の外径より若干小さい穴２３Ａを有する環状シール材２３を設けて、当該穴に芯体１０を嵌め込むことで、芯体１０を塗液２１に接触させると共に塗液２１の漏洩を防止する。環状体２２には被塗布物である芯体１０の外径よりも大きな内径の円孔２２Ａが設けられている。
【００２５】
そして、芯体１０を載置するための載置台３０と、主に芯体１０を昇降する芯体昇降装置４０と、環状塗布槽２０を下降させる塗布槽下降装置５０と、をさらに備えている。
【００２６】
芯体昇降装置４０は芯体１０を昇降させると共に、環状塗布槽２０を上昇させるものである。芯体昇降装置４０は、螺旋状の溝が形成された回転軸４１と、回転軸４１に一端側が連結されるアーム４２と、アーム４２の他端に連結されると共に芯体１０を保持する芯体保持部材４３と、芯体保持部材４３と連結されると共に環状塗布槽２０を保持するための塗布槽保持部材４４と、を備えている。
【００２７】
芯体昇降装置４０におけるアーム４２の回転軸４１との連結部には、図示しないが、回転軸４１の螺旋状の溝に係合する突起部を有し、回転軸４１の回転に伴いアーム４２が昇降する。
【００２８】
芯体昇降装置４０における塗布槽保持部材４４の一端側（芯体保持部材４３と連結される側とは反対側端部）には、環状塗布槽２０を保持するための載置面４４Ａと載置面４４Ａ上に設けられる位置合わせ用突出部４４Ｂを有している。この載置面４４Ａに環状塗布槽２０を載置すると共に、環状塗布槽に設けられた位置合わせ用穴２０Ａに位置合わせ用突出部４４Ｂを嵌め込むことで、塗布槽保持部材４４は環状塗布槽２０を保持する。
【００２９】
これにより、芯体昇降装置４０は、芯体１０と共に環状塗布槽２０を一体的に保持しつつ、これらを同期して上昇させることができる。そして、芯体昇降装置４０は、塗布槽保持部材４４から環状塗布槽２０の保持を解除した状態で、芯体１０を単独で下降させる。
【００３０】
塗布槽下降装置５０は、環状塗布槽２０を単独で下降させるものである。塗布槽下降装置５０は、螺旋状の溝が形成された回転軸５１と、回転軸５１に一端側が連結される共に塗布槽保持部材５２と、を備えている。
【００３１】
塗布槽下降装置５０における塗布槽保持部材５２の回転軸５１との連結部には、図示しないが、回転軸５１の螺旋状の溝に係合する突起部を有し、回転軸５１の回転に伴い塗布槽保持部材５２が昇降する。
【００３２】
塗布槽下降装置５０における塗布槽保持部材５２は、板状体で構成されており、その中央部に芯体１０の外径よりも大きな径の穴５２Ｃを有している。また、塗布槽保持部材５２は、環状塗布槽２０を保持するための載置面５２Ａと載置面５２Ａ上に設けられる位置合わせ用突出部５２Ｂを有している。この載置面５２Ａに環状塗布槽２０を載置すると共に、環状塗布槽２０に設けられた位置合わせ用穴２０Ｂに位置合わせ用突出部５２Ｂを嵌め込むことで、塗布槽保持部材５２は環状塗布槽２０を保持する。
【００３３】
これにより、塗布槽下降装置５０は、環状塗布槽２０を保持しつつ、環状塗布槽２０を単独で下降させることができる。なお、塗布槽下降装置５０では、穴５２Ｃに芯体１０を通しつつ塗布槽保持部材５２は昇降される。
【００３４】
このような環状塗布装置は、浸漬塗布法よりも塗液の必要量が少なくて済む利点がある。
【００３５】
本実施形態に係る環状塗布装置を用いて芯体１０の表面へ塗液２１を塗布するには、次ように行う。
【００３６】
まず、図２（Ａ）に示すように、載置台３０上に芯体１０を載置し、環状塗布槽２０を塗布槽下降装置５０の塗布槽保持部材５２に保持した状態で、芯体１０の上端部に環状塗布槽２０の底部側から環状シール材２３の穴２３Ａに嵌め込む。このとき、環状シール材２３の穴２３Ａ周辺部は、芯体上昇方向に湾曲した状態となっている。この「環状シール材の穴２３Ａ周辺部が芯体上昇方向に湾曲する」とは、環状シール材２３の穴２３Ａを形成する縁部が、環状シール材２３の主面よりも重力方向の上方側に位置しつつ、且つ芯体１０と芯体軸方向に垂直な面に対して角度をなして当接していることを意味する。なお、「環状シール材２３の穴２３Ａ周辺部が芯体下降方向に湾曲する」とは、環状シール材２３の穴２３Ａを形成する縁部が、環状シール材２３の主面よりも重力方向の下方側に位置しつつ、且つ芯体１０と芯体軸方向に垂直な面に対して角度をなして当接していることを意味する。
【００３７】
この状態で不図示の供給装置から塗液２１を環状塗布槽２０に供給する。そして、芯体昇降装置４０の芯体保持部材４３により芯体１０を保持すると共に、塗布槽保持部材４４により環状塗布槽２０を保持する。
【００３８】
次に、図２（Ｂ）に示すように、塗布槽下降装置芯体昇降装置４０により、芯体１０と環状塗布槽２０を一体的に保持しつつ上昇させる。
【００３９】
次に、図２（Ｃ）に示すように、塗布槽下降装置５０により、その塗布槽保持部材５２を所定位置まで上昇させる。
【００４０】
次に、図２（Ｄ）に示すように、載置台３０に他の芯体１０Ａを載置した後、芯体昇降装置４０により、芯体１０と環状塗布槽２０を一体的に保持しつつ下降させ、芯体１０の下端部と他の芯体１０Ａの上端部とを同軸で嵌め合わせて、芯体１０と他の芯体１０Ａを連結する。
【００４１】
次に、図３（Ｅ）に示すように、塗布槽下降装置５０により、その塗布槽保持部材５２を上昇させ、塗布槽保持部材５２により環状塗布槽２０を保持させる。
【００４２】
次に、図３（Ｆ）に示すように、芯体昇降装置４０の塗布槽保持部材４４による環状塗布槽２０の保持を解除する。
【００４３】
次に、図３（Ｇ）に示すように、塗布槽下降装置５０により、環状塗布槽２０を他の芯体１０Ａの上端部まで下降させる。この際、環状塗布槽２０（塗液２１の液面）から芯体１０が相対的に上昇することとなり、芯体１０の表面に塗液２１が塗布され、塗膜２１Ａが形成される。なお、環状塗布槽２０の下降速度、即ち、芯体１０の上昇速度は、０．１〜１．５ｍ／ｍｉｎが好ましい。
【００４４】
ここで、「芯体の表面へ塗液を塗布する」とは、芯体の外周面の表面、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。
【００４５】
このように、環状塗布槽２０を下降させる、即ち、芯体１０を塗液２１から上昇させると、塗液２１の粘性による摩擦抵抗により、環状体２２は持ち上げられる。環状体２２は水平方向には自由移動可能であるため、芯体１０と環状体２２との摩擦抵抗が周方向で一定になるように、すなわち芯体１０表面と環状体２２の円孔２２Ａとの間隙が均一になるように環状体２２は動き、芯体１０上には均一な膜厚の塗膜２１Ａが形成される。
【００４６】
環状体２２により膜厚を規制するので、高粘度の溶液を用いることができ、芯体１０上端での重力による塗膜の垂れも少ないので、周方向でも軸方向でも膜厚を均一にすることができる。
【００４７】
ここで、芯体１０の外径と環状体２２の円孔２２Ａとの間隙により、塗膜２１Ａの膜厚が決まるので、円孔の径は、所望の膜厚により調整する。
【００４８】
次に、図３（Ｈ）のように、芯体昇降装置４０の芯体保持部材による芯体１０の保持を解除して、表面に塗膜２１Ａが形成された芯体１０を取り外する。このようにして芯体１０への塗液２１の塗布が完了する。
【００４９】
そして、芯体昇降装置４０により、その芯体保持部材４３及び塗布槽保持部材４４を下降させ、芯体保持部材４３により芯体１０を保持すると共に、塗布槽保持部材４４により環状塗布槽２０を保持して（図２（Ａ）参照）、次の塗布が行われる。このようにして、芯体１０への塗液２１の塗布を繰り返し連続して行うことができる。
【００５０】
以上説明した本実施形態に係る環状塗布装置では、芯体昇降装置４０により、その芯体保持部材４３及び塗布槽保持部材４４で芯体１０及び環状塗布槽２０を一体的に保持しつつ、同期して上昇させるので、一連の塗布操作において、環状塗布槽２０における環状シール材２３の穴２３Ａへの嵌め込み状態が変化しない状態、即ち常に環状塗布槽２０の環状シール材２３の穴２３Ａ周辺部が常に芯体１０の上昇方向に湾曲した状態となり、環状シール材２３の穴２３Ａ周辺部が芯体１０の下降方向の力を受けることがなくなる。
【００５１】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る環状塗布装置の停止時を示す概略構成図である。図５及び図６は、本発明の第２実施形態に係る環状塗布方法の工程図である。
【００５２】
本実施形態に係る塗布装置は、図５に示すように、芯体１０を昇降する芯体昇降装置６０と、環状塗布槽２０を昇降させる塗布槽昇降装置７０とを備えている。
【００５３】
芯体昇降装置６０は、芯体１０を単独で昇降させるものであり、螺旋状の溝が形成された回転軸６１と、回転軸６１に一端側が連結されるアーム６２と、アーム６２の他端に連結されると共に芯体１０を保持する芯体保持部材６３と、を備えている。
【００５４】
芯体昇降装置６０におけるアーム６２の回転軸６１との連結部には、図示しないが、回転軸６１の螺旋状の溝に係合する突起部を有し、回転軸６１の回転に伴いアーム６２が昇降する。
【００５５】
これにより、芯体昇降装置６０は、芯体１０を保持しつつ、単独で昇降させる。
【００５６】
塗布槽昇降装置７０は、環状塗布槽２０を単独で昇降させるものである。塗布槽昇降装置７０は、螺旋状の溝が形成された回転軸７１と、回転軸７１に一端側が連結されるアーム７２と、を備えている。そして、アーム７２の他端には環状塗布槽２０に連結されている。
【００５７】
塗布槽昇降装置７０におけるアーム７２の回転軸７１との連結部には、図示しないが、回転軸７１の螺旋状の溝に係合する突起部を有し、回転軸７１の回転に伴いアーム７２が昇降する。
【００５８】
これにより、塗布槽昇降装置７０は、環状塗布槽２０を保持しつつ、単独で下降させることができる。
【００５９】
本実施形態に係る環状塗布装置を用いて芯体１０の表面へ塗液２１を塗布するには、次ように行う。
【００６０】
まず、図５（Ａ）に示すように、載置台３０上に芯体１０を載置し、芯体１０の上端部に環状塗布槽２０の底部側から環状シール材２３の穴２３Ａに嵌め込む。このとき、環状シール材２３の穴２３Ａ周辺部は、芯体上昇方向に湾曲した状態となっている。
【００６１】
この状態で不図示の供給装置から塗液２１を環状塗布槽２０に供給する。そして、芯体昇降装置６０の芯体保持部材６３により芯体１０を保持する
【００６２】
次に、図５（Ｂ）に示すように、芯体昇降装置６０により、先に芯体１０を上昇させる。その後、塗布槽昇降装置７０により、環状塗布槽２０を上昇させる。ここで、芯体１０の上昇開始と環状塗布槽２０の上昇開始のタイムラグ（時間差）は、例えば、０．０５〜０．５秒程度である。このように時間差を設けて芯体１０と環状塗布槽とを上昇することで、芯体１０表面による環状シール材２３への掛かる摩擦力が芯体１０の下降方向へ掛からず、環状シール材２３の穴２３Ａ周辺部が芯体１０の下降方向の力を受けることがなくなる。
【００６３】
次に、図５（Ｃ）に示すように、芯体昇降装置６０により芯体１０を所定位置まで上昇させる。そして、塗布槽昇降装置７０により、環状塗布槽２０も所定位置まで上昇させる。ここで、芯体１０の上昇速度よりも環状塗布槽２０の上昇速度を遅くする。この上昇速度の差は、例えば１〜１０ｍｍ／分程度である。
【００６４】
次に、図６（Ｄ）に示すように、載置台３０に他の芯体１０を載置する。
【００６５】
次に、図６（Ｅ）に示すように、芯体昇降装置６０により、芯体１０を下降させ、芯体１０の下端部と他の芯体１０Ａの上端部とを同軸で嵌め合わせて、芯体１０と他の芯体１０Ａを連結する。この際、芯体１０の下降と共に、環状塗布槽２０も下降させる。なおかつ、芯体１０の下降開始よりも先に環状塗布槽２０を下降させる。ここで、芯体１０の下降開始と環状塗布槽２０の下降開始のタイムラグ（時間差）は、例えば、０．０５〜０．５秒程度である。このように時間差を設けて芯体１０と環状塗布槽とを下降することで、芯体１０表面による環状シール材２３への掛かる摩擦力が芯体１０の下降方向へ掛からず、環状シール材２３の穴２３Ａ周辺部が芯体１０の下降方向の力を受けることがなくなる。
【００６６】
次に、図６（Ｆ）に示すように、塗布槽昇降装置７０により、環状塗布槽２０を他の芯体１０Ａの上端部まで下降させる。この際、環状塗布槽２０（塗液２１の液面）から芯体１０が相対的に上昇することとなり、芯体１０の表面に塗液２１が塗布され、塗膜２１Ａが形成される。
【００６７】
次に、図６（Ｇ）のように、芯体昇降装置６０の芯体保持部材６３による芯体１０の保持を解除して、表面に塗膜２１Ａが形成された芯体１０を取り外する。このようにして芯体１０への塗液２１の塗布が完了する。
【００６８】
そして、芯体昇降装置６０により、その芯体保持部材６３を下降させ、芯体保持部材６３により芯体１０を保持して（図５（Ａ）参照）、次の塗布が行われる。このようにして、芯体１０への塗液２１の塗布を繰り返し連続して行うことができる。
【００６９】
これら以外の構成、操作は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００７０】
以上説明した本実施形態に係る環状塗布装置では、芯体１０と環状塗布槽２０を上昇させる際、芯体昇降装置６０による芯体１０の上昇速度よりも遅い上昇速度で塗布槽昇降装置７０により環状塗布槽２０を上昇させるので、一連の塗布操作において、常に環状塗布槽２０から芯体１０が相対的に上昇する方向に移動する状態となるため、常に環状塗布槽２０の環状シール材２３の穴２３Ａ周辺部が常に芯体１０の上昇方向に湾曲した状態となり、環状シール材２３の穴２３Ａ周辺部が芯体１０の下降方向の力を受けることがなくなる。
【００７１】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る環状塗布装置を示す概略構成図である。
【００７２】
第３実施形態に係る環状塗布装置は、図７に示すように、芯体１０が環状シール材２３の穴２３Ａに嵌め込まれる前に、即ち、芯体１０が塗液２１と接触する前に、芯体１０表面に付着している異物を除去するためのエアブロー装置８０を備えた形態である。
【００７３】
エアブロー装置８０は、芯体１０の表面をその周方向全体に渡って気体を吹き付けるための複数のノズル（図示せず）が設けられた環状の構造体からなる装置である。このエアブロー装置８０は、塗布槽下降装置５０の塗布槽保持部材５２の下面に取り付けられている。しかし、取り付け位置は、これに限られず、エアブロー装置８０の昇降装置を別途設けてもよい。
【００７４】
エアブロー装置８０における気体の吹き付け方向（気体吐出方向）は、環状シール材２３に気体が吹き付けられないように、重力方向下方にすることがよい。例えば、気体の吹き付け方向（気体吐出方向）と芯体軸方向（芯体下降方向）とのなす角度（吹き付け角度）は、例えば鋭角で６０°とする。
【００７５】
エアブロー装置８０のノズルの口径は、芯体の外径より２０〜５０ｍｍ程度大きくするのが好ましい。
【００７６】
エアブロー装置８０により吹き付ける気体としては、微粒子除去フィルターを通した通常の空気の他、静電気除去用のイオン化された空気や、超音波を乗せた空気等が好適に挙げられる。
【００７７】
これら以外の構成、操作は、第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００７８】
以上説明した本実施形態に係る環状塗布装置では、環状塗布槽２０を下降させて塗布を行う際、エアブロー装置８０により、芯体１０表面に気体を吹き付けて、芯体１０表面に付着している異物を吹き飛ばすため、塗膜２１Ａに異物が混入することがなく、異物付着による塗膜欠陥を削減することができる。
【００７９】
また、本実施形態に係る環状塗布装置では、エアブロー装置８０により吹き飛ばされた異物が舞い上がり、芯体１０表面に再付着するのを防ぐ目的で、図８に示すように、吹き飛ばした異物を回収するために、吹き付けた気体の下流側に、エアー吸引装置８１を設けることもできる。ここで、図８は、本発明の第３実施形態に係る環状塗布装置の他の例を示す概略構成図である。
【００８０】
このエアー吸引装置８１は、吹き付けた気体を吸引する以外は、エアブロー装置８０と同様の構成とすることができ、エアブロー装置８０と一体化させて配設することができる。また、エアー吸引装置８１のエアー吸引方向は重力方向下方にすることがよい。例えば、気体吸引方向と芯体軸方向（芯体下降方向）とのなす角度（吹き付け角度）は、例えば鋭角で６０°とする。
【００８１】
以下、上記第１〜３実施形態に係る環状塗布装置のその他各部材について詳細に説明する。
【００８２】
芯体１０は、図９に示すように、筒状体１１と、筒状体１１の両端部に設けられる保持板１２と、保持板１２に配設される軸芯１３とで構成されている。これらの構成材料は、アルミニウムやステンレス、ニッケル、銅等が好適に挙げられる。また、後述するように無端ベルトを製造する場合は、芯体１０の軸方向の長さは、目的とする無端ベルトの幅以上の長さが必要であるが、端部に生じる無効領域に対する余裕幅を確保するため、目的とする無端ベルトの幅より、１０〜４０％程度長いことが好ましい。芯体の外径は、目的とする無端ベルトの直径に合わせ、肉厚は芯体としての強度が保てる厚さとする。
【００８３】
芯体１０の両端部に設けられる保持板１２は、筒状体１１は内周面に当接されるように取り付けられている。また、これに限られず、保持板１２は、図１０に示すように、芯体１０の両端面を挟むように設けてもよい。
【００８４】
この取り付けには、溶接やねじ止め等の方法があるが、溶接の方がガタがなく固定でき、力が均一に加わるようになるので好ましい。溶接方法には、ガス溶接、アーク溶接、プラズマ溶接、電気抵抗溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接等、種々あるが、金属の種類により、最適な方法が選択される。
【００８５】
保持板１２には、図示しないが、必要に応じて通風孔があってもよい。また、保持板１２には、吊り下げ部材等、他の金具を取り付けてもよい。通風孔の形状は、円形や扇形など、任意である。
【００８６】
軸芯１３は、複数の芯体１０を同軸で積み重ねて連結し得るために、芯体１０の一端側が凸状部からなる嵌合部１４からなり、他端側が凹状部からなる被嵌合部１５からなっている。そして、嵌合部１４は芯体１０を保持する際の被保持部も兼ねるため、当該嵌合部１４を芯体上昇方向側端部とし、被嵌合部１５を芯体下降方向側端部とすることがよい。
【００８７】
筒状体１１の軸方向両端部にも、複数の芯体１０を同軸で重ね併せて連結しるために、芯体１０の一端側が嵌合部１６からなり、他端側が被嵌合部１７からなっている。
【００８８】
筒状体１１の嵌合部１６は、筒状体１１の端部の内径が一定で、その肉厚が漸次薄くなる構成となっている。一方、筒状体１１の被嵌合部１７は、筒状体１１の端部の内径が漸次広くなるように、その肉厚が漸次薄くなる構成となっている。そして、嵌合部１６は当該嵌合部１６を芯体上昇方向側端部とし、被嵌合部１７を芯体下降方向側端部とすることがよい。
【００８９】
ここで、２つの芯体１０を同軸上に積み重ねた状態を図１１〜図１２に示す。なお、図１１〜図１２中、芯体下降方向の芯体１０（図中下側の芯体）には、「Ａ」の符号を付して表記する。
【００９０】
図１１〜図１２に示すように、上方側の芯体１０と下方側の芯体１０Ａは、それぞれ被嵌合部１５となる軸芯１３に嵌合部１４Ａとなる軸芯１３Ａが嵌合されると共に、筒状体１１下端の被嵌合部１７に筒状体１１Ａ上端の嵌合部１６Ａが嵌合されて、２つの芯体１０、１０Ａを同軸上に積み重ねることができる。
【００９１】
これにより、隙間無く複数の芯体を積み重ねることができると共に、塗液と接触したとき、当該芯体間に塗液が進入することが防止される。また、積み重ねたとき、このとき、上方側の芯体１０における筒状体１１下端の被嵌合部１７が下方側の芯体１０Ａにおける筒状体１１Ａ上端の嵌合部１６Ａを覆うように、当該被嵌合部１７に嵌合部１６Ａが嵌合されることで、より効果的に芯体間に塗液が進入することが防止される。
【００９２】
なお、芯体１０における筒状体１１両端の嵌合部１６、被嵌合部１７の形状は上記に限られず、例えば、図１３に示すように、芯体１０における筒状体１１上端が嵌合部１６が断面Ｖ字状の凸部からなり、筒状体１１下端の被嵌合部１７が断面Ｖ字状の凹部からなっていてもよい。なお、図１３は、２つの芯体１０を同軸上に積み重ねたときの嵌合部の拡大図であり、芯体下降方向の芯体１０（図中下側の芯体）には、「Ａ」の符号を付して表記する。
【００９３】
芯体１０は、後述するＰＩ樹脂皮膜形成工程において、形成される皮膜が芯体表面に接着する虞があるため、芯体１０の表面には、離型性が付与されることが好ましい。それには、芯体１０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。
【００９４】
一方、ＰＩ樹脂は、加熱反応時の気体発生が多い性質があり、加熱反応後のＰＩ樹脂皮膜には、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く、特にＰＩ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。
【００９５】
上記膨れを防止するために、本発明者等による特開２００２−１６０２３９号公報開示の如く、芯体１０表面はＲａ０．２〜２μｍ程度に粗面化することが好ましい。粗面化の方法には、ブラスト、切削、サンドペーパーがけ等の方法がある。これにより、ＰＩ樹脂から生じる気体は、芯体１０とＰＩ樹脂皮膜の間に形成されるわずかな隙間を通って外部に出ることができ、膨れを生じない。
【００９６】
次に環状シール材２３について説明する。環状シール材２３の構成材料として、例えば、フッ素樹脂（例えばポリテトラフロロエチレン）、硬質（高分子量）ポリエチレン（重量平均分子量５００００〜５０００００）、超高分子量ポリエチレン（重量平均分量１００００００〜６００００００）、等が挙げられる。また、それらの多孔質材料であってもよい。これらの中でも、超高分子量ポリエチレンが好適である。
【００９７】
超高分子量ポリエチレンは、重量平均分子量がおよそ１００万以上のポリエチレンであり、ＪＩＳ  Ｋ７３６７−３：１９９９に規定される極限粘度ＩＶ＝２５〜２８ｄｌ／ｇのものである。この巨大な分子量に起因する物理的強度、化学的安定性の増大により、従来のポリエチレン（重量平均分子量５万〜５０万程度）に比べて、耐摩耗性・耐衝撃性・低摩擦係数・自己潤滑性・耐薬品性・低温特性などが非常に優れている。このため、芯体１０と摺動しても、磨耗粉を生じ難く、より効果的に磨耗粉に起因する欠陥を生じることがなくなる。また、環状シール材２３の耐久性が非常に向上するため、交換コストが大幅に削減される、
【００９８】
環状シール材２３の厚みは、例えば、０．１〜１ｍｍ程度であり、塗布槽に固定されていない自由長は５〜２０ｍｍ程度が好ましい。また、環状シール材２３の穴２３Ａの内径は、芯体１０外径よりも１〜５ｍｍ程度小さいことが好ましい。
【００９９】
ここで、超高分子量ポリエチレンは従来の軟質や硬質のポリエチレンに比べて柔軟性に乏しいため、環状シール材２３の穴２３Ａの大きさが小さ過ぎると芯体１０が通りにくくなることがあり、一方、逆に穴２３Ａの内径が大きいと、塗液２１が漏れやすくなる。
【０１００】
そこで、環状シール材２３として、超高分子量ポリエチレンの柔軟性を増す方法として、超高分子量ポリエチレンの粒子を焼結して作製する多孔質体からなるシートを用いることも好ましい。この多孔質シートを用いる場合、塗液２１の種類によっては、環状シール材２３の穴２３Ａから染み出ることがある。
【０１０１】
この液漏れを防止するには、環状シール材２３を、超高分子量ポリエチレン多孔質シートと例えば、軟質ポリエチレンシートのような第二シートとを張り合わせた構成とすることがよい。軟質ポリエチレンの場合、このシートを張り合わせるには、圧接して１００〜１５０℃程度で加熱すると、軟質ポリエチレンが軟化して超高分子量ポリエチレン多孔質シートと密着する。この場合の軟質ポリエチレンシートの厚さも０．１〜１ｍｍ程度が好ましい。また、この軟質ポリエチレンシートは塗液接触面側に張り合わせることで、芯体に接触しないので、磨耗することはない。
【０１０２】
環状シール材２３として具体的には、例えば、０．５ｍｍ厚の超高分子量ポリエチレン多孔質シート（商品名：サンマップ、日東電工製）と０．３ｍｍ厚の軟質ポリエチレンシートとを貼り合わせ、１４０℃３０分加熱して融着させたものを適用することができる。
【０１０３】
次に塗液２１について説明する。塗液２１としては、後述するように、更に無端ベルトを製造する場合、ＰＩ前駆体溶液又はＰＡＩ樹脂溶液が好ましく用いられる。前記ＰＩ前駆体及びＰＡＩ樹脂としては、種々公知のものを用いることができる。ＰＩ前駆体又はＰＡＩ樹脂の溶液の濃度、粘度等は、適宜選択されるが、好ましく用いられる溶液の固形分濃度は１０〜４０質量％、粘度は１〜１００Ｐａ・ｓである。塗液の溶剤は、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であるが、これらは空気中の水分を吸収しやすい。塗液が水分を吸収すると、塗液中の樹脂分が析出して白濁したり、ＰＩ前駆体やＰＡＩ樹脂は加水分解を起こすことがあるので注意を要する。また、ＰＩ前駆体は酸素の影響によって着色が強くなったり、粘度が変化するほか、縮合反応が起こりにくくなることもある。本発明では、塗布槽への不活性ガス注入によってこれらを防止するのである。
【０１０４】
以下、本発明の無端ベルトの製造方法について詳細に説明する。
本発明の環状塗布装置（上記実施形態に係る環状塗布装置）を用いて無端ベルトを製造するには、既述の芯体の表面に皮膜形成用塗液を塗布した後、乾燥、加熱硬化、焼成の何れか、又は全ての処理を施して皮膜を形成し、芯体から該皮膜を取り外すことを特徴とする。
【０１０５】
次に、本発明の無端ベルトの製造方法を、皮膜形成用塗液としてＰＩ前駆体溶液、或いはＰＡＩ樹脂溶液を用いる場合について説明する。
【０１０６】
無端ベルトの製造においては、本発明の塗布装置を用いて皮膜形成用塗液を塗布した塗膜を加熱し、該塗膜中に存在する溶剤を除去し、塗膜が変形しない程度に乾燥させる。加熱条件は、９０〜１７０℃の温度で２０〜６０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く、温度は、段階的、又は一定速度で上昇させてもよい。
また、加熱中に塗膜に垂れが生じる場合には、芯体の長手方向を水平にして、ゆっくり回転させることが有効である。その際には、保持板の穴に心棒を通し、回転台に載せた状態で乾燥器に入れるのがよい。皮膜形成用溶液がＰＡＩ樹脂溶液である場合には、溶剤の乾燥だけで皮膜を得ることができる。
【０１０７】
一方、前記皮膜形成用溶液がＰＩ前駆体溶液の場合、塗膜から溶剤を除去しすぎると、塗膜はまだ強度を保持していないので、割れを生じやすい。そこで、ある程度（ＰＩ前駆体皮膜中に１５〜４５質量％）の溶剤を残留させておくことが好ましい。前記皮膜形成用溶液がＰＩ前駆体溶液の場合は、その後、２５０〜４５０℃前後、好ましくは２８０〜３５０℃で２０〜６０分間、ＰＩ前駆体皮膜を加熱して縮合反応させることで、ＰＩ樹脂皮膜が形成される。その際、温度を段階的に上昇させてもよい。
【０１０８】
上述のように形成された皮膜は、冷却後に、芯体から剥離することにより無端ベルトとなる。無端ベルトには、さらに必要に応じて、穴あけ加工やリブ付け加工等が施されることがある。
【０１０９】
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、前記皮膜形成用溶液の中に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。前述したように皮膜が収縮すると抵抗値にむらを生じるが、収縮を防止することにより、抵抗値も均一にすることができる。
【０１１０】
これらの用途に好ましい無端ベルトの膜厚は３０〜１５０μｍ程度である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る環状塗布装置の停止時を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る環状塗布方法の工程図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る環状塗布方法の工程図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る環状塗布装置の停止時を示す概略構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る環状塗布方法の工程図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る環状塗布方法の工程図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る環状塗布装置を示す概略構成図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る環状塗布装置の他の例を示す概略構成図である。
【図９】本発明の各実施形態に係る芯体を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の各実施形態に係る芯体の他の例を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の各実施形態に係る芯体を複数積み重ねた状態を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の各実施形態に係る芯体を複数積み重ねた状態を示す部分拡大断面図である。
【図１３】本発明の各実施形態に係る芯体の他の例を複数積み重ねた状態を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０、１０Ａ  芯体
１１、１１Ａ  筒状体
１２、１２Ａ  保持板
１３、１３Ａ  軸芯
１４、１４Ａ  嵌合部
１５、１５Ａ  被嵌合部
１６、１６Ａ  嵌合部
１７、１７Ａ  被嵌合部
２０   環状塗布槽
２０Ａ、２０Ｂ       位置決め用穴
２１   塗液
２１Ａ 塗膜
２２   環状体
２２Ａ 円孔
２３   環状シール材
２３Ａ 穴
３０   載置台
４０   芯体昇降装置
４１   回転軸
４２   アーム
４３   芯体保持部材
４４   塗布槽保持部材
４４Ａ 載置面
４４Ｂ 位置合わせ用突出部
５０   芯体下降装置
５０   塗布槽下降装置
５１   回転軸
５２   塗布槽保持部材
５２Ａ 載置面
５２Ｂ 位置合わせ用突出部
５２Ｃ 穴
６０   芯体昇降装置
６１   回転軸
６２   アーム
６３   芯体保持部材
７０   塗布槽昇降装置
７１   回転軸
７２   アーム
８０   エアブロー装置
８１   エアー吸引装置
【図１】
2007136423.tif 000003
【図２】
2007136423.tif 000004
【図３】
2007136423.tif 000005
【図４】
2007136423.tif 000006
【図５】
2007136423.tif 000007
【図６】
2007136423.tif 000008
【図７】
2007136423.tif 000009
【図８】
2007136423.tif 000010
【図９】
2007136423.tif 000011
【図１０】
2007136423.tif 000012
【図１１】
2007136423.tif 000013
【図１２】
2007136423.tif 000014
【図１３】
2007136423.tif 000015