(57)【要約】【課題】      フルカラー複写機の中間転写ベルトに用いられるシームレスベルトにおいて、パーティングラインが発生することが無く、かつ、厚み精度が良好なシームレスベルトを得ることができるシームレスベルトの製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】    継ぎ目の無い円筒状に形成された金型本体１０の上面に、上開口部を一部残して開口する上部割型２０が設けられている。上部割型２０の上方に、押出した円筒状の溶融樹脂を切断するためのカッター３０が設けられている。金型本体１０の下開口部１２の下面に、下開口部１２を開閉する下部金型４０が設けられている。金型本体１０の軸線と軸線が一致するように、金型本体１０内に溶融樹脂を円筒状に押出すダイ５０が設けられている。ダイ５０には押出機６０が連結され、また空気管７０が設けられている。金型本体１０、上部割型２０、カッター３０及び下部金型４０は、一体となって上下動可能となっている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に開口部を有する継ぎ目の無い円筒状に形成された金型本体と、該金型本体の下開口部を開閉する下部金型と、該金型本体の上開口部を一部残して開閉する上部割型と、該金型本体の内部において溶融樹脂を円筒状に押出すダイと、該ダイから円筒状に押し出された溶融樹脂内に空気を吹き込む空気吹込み手段と、該金型本体の内面に形成された成形体を脱型させる脱型手段とを有し、前記金型本体、下部金型及び上部割型又はダイ及び空気吹込み手段の少なくとも一方が上下動可能であることを特徴とするシームレスベルトの製造装置。
【請求項２】
上下に開口部を有する継ぎ目の無い円筒状に形成された金型本体の下開口部を下部金型で閉鎖する金型配置工程と、ダイから溶融樹脂を円筒状に押出す押出工程と、円筒状に押し出された溶融樹脂に空気を吹き込んで金型本体の内面まで膨張圧接させて成形体を得る膨張工程と、金型本体から成形体を脱型させる脱型工程と、該脱型工程で脱型させた成形体の上下を切除して筒状に形成する切除工程とを有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３】
上下に開口部を有する円筒状に形成された金型本体の下開口部を下部金型で閉鎖する金型配置工程と、上開口部を通ってダイを下部金型近傍に配置するダイ配置工程と、該ダイと下部金型との間を広げつつ溶融樹脂を円筒状に押出すとともに、同時に押出した円筒状の溶融樹脂内に空気を吹き込んで金型本体の内面まで膨張圧接させて成形体を得る押出膨張工程と、金型本体から成形体を脱型させる脱型工程と、該脱型工程で脱型させた成形体の上下を切除して筒状に形成する切除工程とを有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４】
前記金型本体が継ぎ目の無い円筒状に形成されたものであることを特徴とする請求項３記載のシームレスベルトの製造方法。
【請求項５】
前記金型本体の温度が、溶融樹脂の溶解温度より５〜２０℃低いことを特徴とする請求項２、３又は４記載のシームレスベルトの製造方法。
【請求項６】
前記成形体の金型本体に密着した部分の厚みが３０〜４００μｍであることを特徴とする請求項２、３、４又は５記載のシームレスベルトの製造方法。
【請求項７】
ブロー比が１．１〜２．０であることを特徴とする請求項２、３、４、５又は６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、電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ等に用いる中間転写ベルトに好適なシームレスベルトの製造装置及び製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー電子写真技術の進歩により、フルカラー複写機、カラープリンター等が実用化されるようになった。フルカラー複写機においては、感光体上に形成されたトナー像を一旦中間転写ベルト上に転写させ、その後、中間転写ベルトに転写した画像を複写紙に再転写させるものである。
【０００３】
中間転写ベルトは、画像ボケ、画像ズレ等のない鮮明な画像を得るために、ベルトの表面粗さが小さく（凹凸が小さく）平滑であること（以下、「平滑性」という）、周長にバラツキが無いこと（以下、「周長精度」という）、厚みにバラツキが無いこと（以下、「厚み精度」という）が要求されている。すなわち、平滑性が悪い場合は、感光体と中間転写ベルトとの間、中間転写ベルトと複写紙との間に部分的隙間が発生し、画像ボケや画像ズレが発生するものであった。周長精度が悪い場合は、中間転写ベルトの走行不良（蛇行）による印刷位置のズレや、弛みによる感光体と中間転写ベルト及び中間転写ベルトと複写紙との間に部分的隙間が発生し、画像ボケや画像ズレが発生するものであり、さらに、ベルトの蛇行によりベルトが破損する場合もあった。厚み精度が悪い場合は、厚みのバラツキに伴って電気抵抗にバラツキが生じ、その結果、画像に濃淡が発生するものであった。
【０００４】
このような中間転写ベルトとしては、熱可塑性樹脂製のシームレスベルトが用いられており、シームレスベルトを製造するには、一般に、シート状フィルムを貼り合わせてチューブ状に形成する方法（以下、「貼合せ法」という）、遠心成形によりチューブ状に形成する方法（以下、「遠心成形法」という）、環状ダイを用い押出成形によりチューブ状に形成するインフレーション成形法、押出ブロー成形法等により行なわれていた。
【０００５】
これらの中で押出ブロー成形法は、ダイから溶融した熱可塑性樹脂を円筒状に押出してパリソンを形成し、この溶融状態のパリソンを金型で挟んだ状態で内部に空気を吹き込んで成形するものであり、平滑性及び周長精度が良好なものであった。
【０００６】
このようなブロー成形法によるシームレスベルトの製造方法としては、例えば、熱可塑性エラストマーの溶融物を押出機を用いて筒状に押出して筒体を得る工程と、この筒体を２分割された型部材を備え内側に成形品の外形に対応する型窩を形成した金型で挟んで封じ込める工程と、封じ込めた筒体に流体を吹き込み、その流体の圧力によって筒体の外周面を金型内周面に接触するまで膨張させて成形品を得る工程と、金型から成形品を脱型する工程とを含む導電性ベルトの製造方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１４１５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１で提案されたような押出ブロー成形法においては、２つに分割された部材よりなる金型、いわゆる割型を用いて円筒状に形成しているので、割型の接触面に生じる隙間に溶融樹脂が入り込み、円筒状の成形品の外面軸方向にスジ（以下、「パーティングライン」という）が形成されるものであった。したがって、パーティングラインを除去して平滑化を図るために、表面を研磨しなくてはならず、工程数が多くなりコストアップになるものであった。
【０００９】
また、押出ブロー成形法においては、良好な厚み精度を得ることができなかった。すなわち、押出ブロー成形法においては、ダイから溶融樹脂を鉛直方向に押出してパリソンを形成するので、パリソンがその自重により引き伸ばされることとなる（以下、「ドローダウン」という）。したがって、ドローダウンによりパリソンの上下において厚みが異なり、その結果、成形品においても上下の厚みが異なるものであった。
【００１０】
本発明は、以上の問題点を解決し、押出ブロー成形法によりシームレスベルトを製造する際、パーティングラインが発生することが無く、また、厚み精度が良好なシームレスベルトを得ることができるシームレスベルトの製造装置及び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】
【００１１】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討し、継ぎ目の無い円筒状の金型を用いることにより、従来割型により発生していたパーティングラインが発生しないことに着目し、本発明を完成させたものである。
【００１２】
また、従来の押出ブロー成形法においては、パリソンを一旦形成し、その後空気を吹き込むことによって膨張させているので、パリソンの形成の間にドローダウンが発生することに着目し、溶融樹脂を円筒状に押出すと同時に空気を吹き込むことにより膨張させると、自重により引き延ばされることを可及的に防止することができることを見出し、本発明を完成させたものである。
【００１３】
請求項１に係るシームレスベルトの製造装置は、上下に開口部を有する継ぎ目の無い円筒状に形成された金型本体と、該金型本体の下開口部を開閉する下部金型と、該金型本体の上開口部を一部残して開閉する上部割型と、該金型本体の内部において溶融樹脂を円筒状に押出すダイと、該ダイから円筒状に押し出された溶融樹脂内に空気を吹き込む空気吹込み手段と、該金型本体の内面に形成された成形体を脱型させる脱型手段とを有し、前記金型本体、下部金型及び上部割型又はダイ及び空気吹込み手段の少なくとも一方が上下動可能であることを特徴として構成されている。
【００１４】
請求項２に係るシームレスベルトの製造方法は、上下に開口部を有する継ぎ目の無い円筒状に形成された金型本体の下開口部を下部金型で閉鎖する金型配置工程と、ダイから溶融樹脂を円筒状に押出す押出工程と、円筒状に押し出された溶融樹脂に空気を吹き込んで金型本体の内面まで膨張圧接させて成形体を得る膨張工程と、金型本体から成形体を脱型させる脱型工程と、該脱型工程で脱型させた成形体の上下を切除して筒状に形成する切除工程とを有することを特徴として構成されている。
【００１５】
請求項３に係るシームレスベルトの製造方法は、上下に開口部を有する円筒状に形成された金型本体の下開口部を下部金型で閉鎖する金型配置工程と、上開口部を通ってダイを下部金型近傍に配置するダイ配置工程と、該ダイと下部金型との間を広げつつ溶融樹脂を円筒状に押出すとともに、同時に押出した円筒状の溶融樹脂内に空気を吹き込んで金型本体の内面まで膨張圧接させて成形体を得る押出膨張工程と、金型本体から成形体を脱型させる脱型工程と、該脱型工程で脱型させた成形体の上下を切除して筒状に形成する切除工程とを有することを特徴として構成されている。
【００１６】
請求項４に係るシームレスベルトの製造方法は、請求項３記載のシームレスベルトの製造方法において、金型本体が継ぎ目の無い円筒状に形成されたものであることを特徴として構成されている。
【００１７】
請求項５に係るシームレスベルトの製造方法は、請求項２、３又は４記載のシームレスベルトの製造方法において、金型本体の温度が、溶融樹脂の溶解温度より５〜２０℃低いことを特徴として構成されている。
【００１８】
請求項６に係るシームレスベルトの製造方法は、請求項２、３、４又は５記載のシームレスベルトの製造方法において、前記成形体の金型本体に密着した部分の厚み（シームレスベルトの厚みとなる）が３０〜４００μｍであることを特徴として構成されている。
【００１９】
請求項７に係るシームレスベルトの製造方法は、請求項２、３、４、５又は６記載のシームレスベルトの製造方法において、ブロー比が１．１〜２．０であることを特徴として構成されている。  
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係るシームレスベルトの製造装置においては、金型本体が継ぎ目の無い円筒状に形成されており、従来のように割型で形成されていないので、円筒状の溶融樹脂を押付けた際、その外周面にパーティングラインが発生することがない。また、円筒状の溶融樹脂を押出した際、下部金型に着地して下部金型に融着するので溶融樹脂内部を気密にし、空気を吹込むことにより膨張させることができ、さらに、上部割型の開閉によりダイを金型内部に導入することができるとともに、円筒状の溶融樹脂の上端を規制することができる。
【００２１】
ダイは溶融樹脂を円筒状に押出し、空気吹込み手段はダイから押し出された円筒状の溶融樹脂を膨張させて金型本体に圧接させる。この時、金型本体、下部金型及び上部割型又はダイ及び空気吹込み手段の少なくとも一方が上下動可能であるので、金型本体等を下降させ又はダイ等を上昇させることにより、ダイから溶融樹脂を円筒状に押出しつつ、空気吹込み手段からこの円筒状の溶融樹脂に空気を吹込むことができるので、円筒状の溶融樹脂の厚みが均一な状態で膨張させることができる。したがって、いわゆるドローダウンによる厚みの不均一を解消し、均一な厚みの成形体を得ることができる。そして、脱型手段により、金型本体に密着して形成された成形体を容易に脱型させることができる。この脱型した成形体の上下を切除して筒状のシームレスベルトを得ることができ、このシームレスベルトは均一な厚みとなっている。
【００２２】
請求項２に係るシームレスベルトの製造方法においては、金型配置工程で金型本体の下開口部を下部金型で閉鎖し、押出工程でダイから溶融樹脂を円筒状に押出、膨張工程で円筒状に押し出された溶融樹脂に空気を吹込んで膨張圧接させて金型本体の内面に圧接させ、成形体を得る。したがって、圧接した円筒状の溶融樹脂の外周面には継ぎ目が当接することがないので、成形体にパーティングラインが発生するのを防止することができる。そして、脱型工程により成形体を脱型させ、さらに切除工程において脱型した成形体の上下を切除して筒状のシームレスベルトを得ることができ、このシームレスベルトはパーティングラインが無く平面性が良好である。
【００２３】
請求項３に係るシームレスベルトの製造方法においては、金型配置工程で金型本体の下開口部を下部金型で閉鎖し、ダイ配置工程でダイを下部金型近傍に配置する。そして、押出膨張工程でダイと下部金型との間を広げつつ溶融樹脂を円筒状に押出すとともに、同時に押出した円筒状の溶融樹脂内に空気を吹き込んで金型本体の内面まで膨張圧接させて成形体を得るので、ダイから押し出された円筒状の溶融樹脂は直ちに膨張させられる。したがって、金型本体の軸方向の全長に亘って、溶融樹脂はダイから押し出された膜厚で膨張し、いわゆるドローダウンによる厚みの不均一を解消し、均一な厚みの成形体を得る。そして、脱型工程により成形体を脱型させ、さらに切除工程において脱型した成形体の上下を切除して筒状のシームレスベルトを得ることができ、このシームレスベルトは均一な厚みとなっている。
【００２４】
また、溶融樹脂は押出されて直ちに膨張させられるので、延伸ムラが発生することが無く、厚みが薄いシームレスベルトを製造する場合であっても、厚みを正確に制御することができ、また、表面にシワ、引きつり等が発生しない。
【００２５】
請求項４に係るシームレスベルトの製造方法においては、継ぎ目の無い円筒状の金型本体を用いているので、パーティングラインの発生を防止することができる。
【００２６】
請求項５に係るシームレスベルトの製造方法においては、金型本体の温度を溶融樹脂の溶解温度より５〜２０℃低くすることにより、ダイから押し出された円筒状の溶融樹脂は直ちに膨張させられるが、その際に溶融樹脂がドローダウンすることなく、金型本体の内面に密着し、成形性を向上することができる。
【００２７】
請求項６に係るシームレスベルトの製造方法においては、前記成形体の金型本体に密着した部分の厚みを３０〜４００μｍとすることにより、フルカラー複写機等の中間転写ベルトとして用いた場合、色ずれやシワを防止できるとともに、スムーズな搬送性を得ることができる。
【００２８】
請求項７に係るシームレスベルトの製造方法においては、ブロー比を１．１〜２．０とすることにより、ダイから押し出された円筒状の溶融樹脂内に空気を吹き込んで金型本体の内面まで膨張圧接させる際に、金型内面に均一に圧接されるので、シームレスベルトの厚み精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明のシームレスベルトの製造装置においては、金型本体は、上下に開口部を有する継ぎ目の無い円筒状に形成されており、すなわち割型で構成されていないものであれば、その材料、寸法等は特に限定されない。金型本体には、所望の温度に調整するために加熱手段を設けることが好ましい。加熱手段としては、例えば、金型本体内部に蛇管を設け、加熱した流体を流通させることにより行なうことができる。また、加熱手段は、加熱温度の管理幅を±１〜３℃の範囲で調整できるようにすることが好ましい。さらに、金型本体を冷却するための冷却手段を設けることが好ましい。
【００３０】
金型本体の下端には下開口部を開閉する下部金型が設けられており、この下部金型は、円筒状の溶融樹脂が着地して固着するためのもので、成形時に閉じるとともに、非成形時に開くものである。下部金型は、一枚の金型であっても、２枚の割型ブロックからなる割型であってもよい。
【００３１】
金型本体の上端には上開口部を一部を残して開閉する上部割型が設けられており、この上部割型は、開いた状態においてダイ、空気吹込み手段を金型本体内部に挿入できるようにし、また、閉じた状態において円筒状の溶融樹脂の上端を規制するものである。
【００３２】
金型本体の内面には成形体を脱型させる脱型手段を設けることが好ましく、この脱型手段としては、例えば、金型本体の内面下端において軸方向に僅かな溝を形成し、この溝から空気を吹込むことにより成形体と金型本体の内面との密着を解除することができる。
【００３３】
ダイは金型本体の内部において溶融樹脂を円筒状に押出すもので、空気吹込み手段は、ダイから円筒状に押し出された溶融樹脂内に空気を吹き込むものである。ダイは、ブロー成形法に使用する一般的なものを用いても差し支えないが、目的に適した材料にマッチし厚み調整が良好なダイ構造を有するものが好ましく、
また、単層ダイであっても多層ダイであってもよい。ダイに連結する押出し機は、二軸混練押出し機を用いて予め混合した原料を使用して一軸押出し機を用いても、直接混合性に優れた二軸押出し機を用いてもよい。また、シングルヘッド型、ツインヘッド型、マルチヘッド型とすることができ、さらに、金型の搬送方式として、スライド方式、ロータリー方式とすることができる。
【００３４】
前記金型本体、下部金型及び上部割型又はダイ及び空気吹込み手段の少なくとも一方が上下動可能であり、金型本体等が上下動可能な態様、ダイ等が上下動可能な態様及び両者が上下動可能な態様の３つの態様がある。この少なくともどちらか一方を上下動可能とすることにより、ダイの金型本体の内部における相対的な位置を変更することができる。すなわち、ダイの先端を金型本体の下端から上端まで任意に位置させることができる。
【００３５】
本発明の第１のシームレスベルトの製造方法（請求項２）においては、継ぎ目の無い円筒状に形成された金型本体を用いており、従来の割型を用いる金型本体と相違している。すなわち、割型の替わりに継ぎ目の無い金型本体に変更することにより、従来公知のブロー成形機を用いることができ、また、各種成形条件等も同様である。
【００３６】
本発明の第２のシームレスベルトの製造方法（請求項３）においては、押出膨張工程でダイと下部金型との間を広げつつ溶融樹脂を円筒状に押出すとともに、同時に押出した円筒状の溶融樹脂内に空気を吹き込んで金型本体の内面まで膨張圧接させる。したがって、溶融樹脂の押出量と、ダイと下部金型との間を広げる速度と、ブロー比を適宜調整することにより、シームレスベルトの厚みを所望の厚みとすることができる。また、円筒状の溶融樹脂内に空気を吹き込んで金型本体の内面まで膨張圧接させる際の空気の圧力は、０．３〜０．５ＭＰａであることが好ましい。圧力が０．３ＭＰａ未満であれば、押し出された溶融樹脂と金型の密着性が悪く厚み精度や周長精度が悪化する。また、０．５Ｍｐａを超えると、押し出された溶融樹脂が必要以上に膨張することになる。
【００３７】
ダイからの溶融樹脂の押出開始時には、ダイの吐出口と下部金型との距離は、５〜５０ｍｍであることが好ましく、１０〜２０ｍｍであることがより好ましい。ダイの吐出口と下部金型との距離が５ｍｍ未満であれば、押し出された溶融樹脂がダイの吐出口の近辺に付着し、その後ダイから押し出される溶融樹脂の膜に擦り傷やスジが生じ、厚み精度が悪化する。また、５０ｍｍを超えると、ダイから押し出された溶融樹脂がドローダウンし易くなり厚み精度が悪化する。さらに、金型と樹脂の密着性が悪く均一に圧接されないので周長精度が悪化する。
【００３８】
ダイと下部金型との間を広げるのは、ダイを上昇させて行なっても、金型本体および下部金型を下降させて行なっても、ダイを上昇させるとともに金型本体および下部金型を下降させて行なってもよい。また、金型本体は、継ぎ目の無い円筒状に形成されたものであっても、従来の割型からなるものであってもよい。割型からなる金型本体を用いる場合は、従来のブロー成形機において、金型本体又はダイの少なくとも一方を上下動可能とすることにより、本発明の第２のシームレスベルトの製造方法を実施することができる。上下動の移動速度は、２〜２０ｍ／分であることが好ましく、３〜１０ｍ／分であることがより好ましい。移動速度が２ｍ／分未満であれば、ドローダウンが発生しやすい。また、２０ｍ／分を超えると厚み精度が悪化する。
【００３９】
前記第１及び第２のシームレスベルトの製造方法において、金型本体の温度を、溶融樹脂の溶解温度より５〜２０℃低くすることが好ましく、７〜９℃低くすることがより好ましい。金型本体の温度が溶融樹脂の溶融温度より５℃低くない場合は、ダイから押し出された溶融樹脂がドローダウンし易くなり厚み精度が悪化する。さらに、金型と樹脂の密着性が悪く均一に圧接されないので周長精度が悪化する。また、２０℃以上低くなると、ダイから押し出された溶融樹脂が金型に接した際に急激に冷却されて金型との密着性が悪化し、厚み精度及びシームレスベルト表面の平滑性が悪化する。
【００４０】
第１及び第２シームレスベルトの製造方法におけるブロー比は、１．１〜２．０であることが好ましく、１．３〜１．５であることがより好ましい。ブロー比が１．１未満であると、金型内にダイを挿入することができなくなる。また、ブロー比が２．０を超えると、ダイから押し出された溶融樹脂が金型に接するまでの時間が長くなるので金型との密着性がわるくなり、シームレスベルトの厚み精度が悪化する。
【００４１】
本発明おいてシームレスベルトは、一層でも二層以上の多層でもよい。シームレスベルトに用いられる熱可塑性樹脂は、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリフッ化ビニル、エチレン−テトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリアミド系樹脂；塩化ビニル系樹脂；ＡＢＳ系樹脂；ポリメチルメタクリレート；ポリカーボネート；ポリエーテルエーテルケトン；ポリアクリルニトリル；ポリアセタール；さらには熱可塑性エラストマーと呼ばれている水添スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエーテルエステル、熱可塑性ポリウレタン等を用いることが出来き、これらの熱可塑性樹脂を単独で用いても、二種以上混合して用いても良い。
【００４２】
上記熱可塑性樹脂の中で、フッ素系樹脂は、誘電率が高く、難燃性、非粘着性、非汚染性、低摩擦性、耐薬品性、耐オゾン性等が優れているため、コピー機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真用部材として使用するのに特に適している。フッ素系樹脂としては、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、三フッ化塩化エチレン−フッ化ビニリデン共重合体、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体、三フッ化塩化エチレン−フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−三フッ化塩化エチレン共重合体とポリフッ化ビニリデンとのグラフト共重合体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体とポリフッ化ビニリデンとのグラフト共重合体、四フッ化エチレン−エチレン共重合体、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリ三フッ化塩化エチレン等が挙げられる。これらの内、特にフッ化ビニリデン単独重合体、およびその共重合体が成形加工性の点で好ましい。
【００４３】
ベルトは、少なくとも一層を、１×１０５Ω・ｃｍ〜１×１０１４Ω・ｃｍの範囲の体積抵抗率を有する半導電層とすることができる。このような半導電層とすることにより、中間転写ベルト、転写搬送ベルト等として有用に使用できるようになり、また、転写ロール用の表面資材としても有用に使用できるようになる。
【００４４】
熱可塑性エラストマーのようにそれ自体で半導電性を示すような熱可塑性合成樹脂もあるが、このような性質を示さない熱可塑性合成樹脂からなる層に半導電性を付与するためには、導電剤を添加する。
【００４５】
導電剤としては、カーボンブラック、グラフト化カーボンブラック、炭素繊維、金属酸化物、金属粉末、金属繊維等の電子伝導性材料、ポリエチレンオキシド鎖を含有する高分子、側鎖にアンモニウム塩を有するポリマー、アルカリ金属含有アイオノマー、アルカリ金属塩、アルキル四級アンモニウムのフルオロホウ酸、アルキル四級アンモニウム塩等のイオン伝導性材料を挙げることができ、これら一種以上を添加することによって上記熱可塑性合成樹脂へ半導電性を付与することができる。また、導電剤をコーティングしたグラファイト繊維、ガラス繊維等も用いることができる。
【００４６】
なお、電子伝導性材料の中では、少量の添加で抵抗が低下するためカーボンブラックが好ましい。また、イオン伝導性材料の中では、使用環境（温度、湿度）による電気抵抗への影響が小さいため、ポリエチレンオキシド鎖を含有する高分子が好ましい。
【００４７】
上記カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック等が挙げられるが、中でも少ない添加量で半導電性を付与できるという観点から、アセチレンブラック、およびファーネスブラックの一種であるケッチェンブラックが好ましい。カーボンブラックの添加量は、カーボンブラックの種類によって異なるが、アセチレンブラックの場合、全重量中の３〜２５重量％を占めることが好ましく、ケッチェンブラックの場合には１〜１０重量％を占めることが好ましい。上記範囲未満では半導電性を付与することができず、上記範囲を超えると押出し成形時の加工性が悪いばかりでなく、製品の強度が低下するので好ましいない。
【００４８】
シームレスベルトの抵抗のバラツキを小さくするために、特開平７−１１３０２９号公報に記載のように、導電剤としてカーボンブラックとポリエチレンオキシド鎖を有する高分子とを併用することが好ましい。なお、カーボンブラックの添加量は、上記したと同様の範囲が好ましい。
【００４９】
また、同様の目的で、表面処理したカーボンブラック、例えば特開平１１−２９６７８号公報に記載のグラフト化カーボンブラックを用いることができる。なお、グラフト化カーボンブラックの場合もカーボンブラック重量換算で、上記範囲の添加量が好ましい。
【００５０】
さらに同様の目的で、特開平８−１６５３９５号公報に記載のように、導電剤としてポリエチレンオキシド鎖を有する高分子（また、その共重合体も含む）と、過塩素酸リチウム等のアルカリ金属塩に代表されるイオン電解質を併用することも好ましい。ポリエチレンオキシド鎖を有する高分子の添加量は、全重量中の０．３〜２５重量％を占めることが好ましい。一方イオン電解質がアルカリ金属塩である場合には、その添加量は、全重量中の０．０１〜５重量％、さらに０．０５〜４重量％を占めることが好ましい。
【００５１】
シームレスベルトには、シームレスベルトに悪影響を与えない範囲において、必要により各種添加剤を添加することができる。例えば、ベルトに着色するための着色剤、補強剤としてのガラス繊維等、摩擦電気帯電性低減用の帯電防止剤、吸湿性防止剤、アンチブロッキング剤、滑剤、加工助剤等を添加することができる。
【００５２】
シームレスベルト厚みは、３０〜４００μｍが好ましく、８０〜２００μｍがより好ましく、１００〜１５０μｍが最も好ましい。厚みが３０μｍ未満であると、シームレスベルトをロール間へ架張し、張力を掛け駆動した場合、伸びて色ずれを起こしたり、シワが発生しやすくなり、また、４００μｍを超えると、シームレスベルトの柔軟性が損なわれ、スムーズな搬送性が得られなくなり、色ずれが生じやすくなる。
【００５３】
本発明におけるシームレスベルトの用途は特に限定されるものではないが、高度な平滑性、厚み精度及び周長精度が求められる、電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ等に用いられる中間転写ベルト、転写搬送ベルトに好適である。
【００５４】
本発明によるシームレスベルトの製造装置の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００５５】
図１はシームレスベルトの製造装置の一部切断した正面図、図２は同上溶融樹脂を押出した状態の正面図、図３は同上溶融樹脂を途中まで膨張させた状態の正面図、図４は同上溶融樹脂を最後まで膨張させた状態の正面図、図５は同上溶融樹脂を切断する前の状態の正面図、図６は同上溶融樹脂を切断した状態の正面図、図７は成形体の上下を切除してシームレスベルトを得る状態を示す正面図である。
【００５６】
図１において、１０は継ぎ目の無い円筒状に形成された金型本体で、この金型本体１０の内面は鏡面仕上げがされており、また、上下は開口して上開口部１１及び下開口部１２となっている。さらに、金型本体１０の内部には加熱手段としての蛇管（図示せず）が設けられるとともに、金型本体１０を冷却するための冷却手段（図示せず）が設けられている。
【００５７】
金型本体１０の上面には、上開口部を一部残して開口する上部割型２０が設けられており、この上部割型２０は、金型本体の上開口部１１をスライド自在に設けられた２枚の割り型ブロック２１より構成されている。割り型ブロック２１は金型本体１０より大きい径を有する半円状に形成されており、その中心部には略半円状の切欠け部２２が形成されている。そして、割り型ブロック２１をスライドさせて上開口部１１を閉鎖状態にした際、両割り型ブロック２１の切欠け部２２が合わさって略円形状をした孔が形成される。また、上部割型２０の上方には、押出した円筒状の溶融樹脂を切断するためのカッター３０が設けられており、このカッター３０は、水平方向に進退自在に設けられた２枚のカッター刃３１で構成されている。
【００５８】
金型本体１０の下開口部１２の下面には、下開口部１２を開閉する下部金型４０が設けられている。この下部金型４０は、金型本体の下開口部１２をスライド自在に設けられた２枚の割り型ブロック４１より構成されており、この割り型ブロック４１は、金型本体１０より大きい径を有する半円状に形成されている。また、金型本体１０の内面の下端近傍には、金型本体１０の内面と成形品であるシームレスベルトとの間に空気を吹き付けて脱型するエアー吹付け手段（図示せず）が設けられている。
【００５９】
前記金型本体１０の軸線と軸線が一致するように、金型本体１０内に溶融樹脂を円筒状に押出すダイ５０が設けられている。このダイ５０には押出機６０が連結されており、また、ダイ５０が押出した円筒状の溶融樹脂内に空気を注入して膨張させるための空気管７０が設けられており、この空気管７０の他端部は空気供給源（図示せず）に連結されている。
【００６０】
さらに、前記金型本体１０、上部割型２０、カッター３０及び下部金型４０は、一体となって上下動可能となるように構成されている。そして、金型本体１０等が最上点まで上昇した際、下部割型４０の上面がダイ５０の下面より５〜５０ｍｍ程度下方に位置するように設定されており、また、金型本体１０等が最下点まで下降した際、カッター３０が空気管７０の下面より下方に位置するように設定されている。
【００６１】
また、前記ダイ５０からの溶融樹脂の押出し量、金型本体１０等の下降速度、等を制御する制御部（図示せず）が設けられており、制御部で押出し量及び下降速度を制御するとともに、ブロー比を調整することにより、所定厚みのシームレスベルトを製造するようになっている。
【００６２】
以上のようなシームレスベルトの製造装置でシームレスベルトを製造するには、まず、図２に示すように、金型本体１０、上部割型２０、カッター３０及び下部割型４０を最上点まで上昇させる。そしてこの時、上部割型２０を開口させるとともに、下部割型４０を閉鎖させている。すると、ダイ５０が金型本体１０の内部に入り込み、その下面と下部割型４０の上面の間隔ａが５〜５０ｍｍとなっている。また、金型本体１０は加熱手段により加熱（溶融樹脂の溶解温度より５〜２０℃低い温度）されている。
【００６３】
次に、押出機６０（押出機温度：２００〜３００℃）を駆動してダイ５０から溶融樹脂を円筒状に押出す。すると、円筒状に押出された溶融樹脂８０は下部割型４０に着地して融着し、内部が気密な状態となる。この状態において、金型本体１０等を所定速度（下降速度：３〜２０ｍ／分）で下降させるとともに、空気管７０より溶融樹脂７０内に空気を噴出すと、ダイ５０から押出された溶融樹脂８０は直ちに膨張させられ、図３に示すように、溶融樹脂８０は金型本体１０の内面に圧接され、そして、さらに金型本体１０を下降させると、図４に示すように、金型本体１０の内面全体に溶融樹脂８０が圧接され、中間部分が円筒状で、その上下端が閉じた成形体９０が成形される。なお、この成形体９０の上下を切除した円筒状の中間部分がシームレスベルトとなる。したがって、膨張時の溶融樹脂の厚みの条件が常に一定であるので、成形されたシームレスベルトの軸方向の厚みが均一になっており、また、パーティングラインも発生していない。
【００６４】
さらに、図５に示すように、金型本体１０を空気管７０が脱出するまで下降させ、上部割型２０を閉鎖した後、図中２点鎖線で示すよう予に、カッター３０により溶融樹脂８０の上端を切断しダイ５０から切り離す。この後、冷却手段で金型本体１０を冷却し、図６に示すように、上部割型２０及び下部割型４０を開口させ、図中矢印Ａで示す個所から、成形体９０と金型本体１０の内面との間に空気を吹込み、成形体９０を金型本体１０から剥ぎ取る。そして、図７に示すように、取り出した成形体９０の上下を切除し、その円筒状の中間部分を取り出しシームレスベルト１００を得ることができる。
【００６５】
なお、ツインヘッド型又はマルチヘッド型のダイを用い、一度に複数個の成形体を成形できるようにしても、また、複数個の金型本体をスライド方式又はロータリー方式で搬送し、成形体を連続して成形できるようにしてもよい。
【実施例】
【００６６】
［コンパウンド］
＜コンパウンドＡ＞
ポリフッ化ビニリデン１００重量部、導電性カーボンブラック８重量部を予備混合したものを２軸押出し機を用いて混練し、導電性コンパウンドを得た。
＜コンパウンドＢ＞
ポリフッ化ビニリデン１００重量部、導電性カーボンブラック１０重量部を予備混合したものを２軸押出し機を用いて混練し、導電性コンパウンドを得た。  
【００６７】
［実施例１］
コンパウンドＡを用い、図１に示すシームレスベルトの製造装置で厚み１００μｍのシームレスベルトを製造した。押出機としては、モダンマシーナリ社製『タイプＤ−５０』を用い、ダイとしては単層ダイ（口径：２００ｍｍ）を用い、金型本体は内径：２５５ｍｍのものを用い、ブロー比：約１．２８とした。
【００６８】
また、金型本体の下降速度：３ｍ／分、ダイの吐出口と下部割型との初期の間隔：１０ｍｍとした。
【００６９】
得られたシームレスベルトは、パーティングラインが無く、厚みのバラツキが±３μｍ、周長のバラツキが±０．２ｍｍ、ベルトの表面粗さＲｚが０．３μｍで高品質であった。また、得られたシームレスベルトを二次修正加工すること無く、フルカラー電子写真装置に装着しフルカラープリント画像試験を行なった結果、鮮明な画像が得られた。
【００７０】
［実施例２］
実施例１と同一の装置及び条件で、厚みが２００μｍのシームレスベルトを製造した。
【００７１】
得られたシームレスベルトは、パーティングラインが無く、厚みのバラツキが±５μｍ、周長のバラツキが±０．２ｍｍ、ベルトの表面粗さＲｚが０．３μｍで高品質であった。また、得られたシームレスベルトを二次修正加工すること無く、フルカラー電子写真装置に装着しフルカラープリント画像試験を行なった結果、鮮明な画像が得られた。
【００７２】
［実施例３］
コンパウンドＡを用い、図１に示すシームレスベルトの製造装置で厚み１００μｍのシームレスベルトを製造した。押出機としては、モダンマシーナリ社製『タイプＤ−５０』を用い、ダイとしては単層ダイ（口径：１００ｍｍ）を用い、金型本体は内径：１２７ｍｍのものを用い、ブロー比：１．２７とした。
【００７３】
また、金型本体の下降速度：３ｍ／分、ダイの吐出口と下部割型との初期の間隔：１０ｍｍとした。
【００７４】
得られたシームレスベルトは、パーティングラインが無く、厚みのバラツキが±３μｍ、周長のバラツキが±０．２ｍｍ、ベルトの表面粗さＲｚが０．３μｍで高品質であった。また、得られたシームレスベルトを二次修正加工すること無く、フルカラー電子写真装置に装着しフルカラープリント画像試験を行なった結果、鮮明な画像が得られた。
【００７５】
［実施例４］
実施例３と同一の装置及び条件で、厚みが２００μｍのシームレスベルトを製造した。
【００７６】
得られたシームレスベルトは、パーティングラインが無く、厚みのバラツキが±５μｍ、周長のバラツキが±０．２ｍｍ、ベルトの表面粗さＲｚが０．３μｍで高品質であった。また、得られたシームレスベルトを二次修正加工すること無く、フルカラー電子写真装置に装着しフルカラープリント画像試験を行なった結果、鮮明な画像が得られた。
【００７７】
［実施例５］
導電剤を添加していないポリフッ化ビニリデンとコンパウンドＢを用い、図１に示すシームレスベルトの製造装置と略同様の装置で、外層として導電剤を添加していないポリフッ化ビニリデンの層（５０μｍ）、内層としてコンパウンドＢの層（１５０μｍ）、総厚み２００μｍの２層シームレスベルトを製造した。押出機としては、モダンマシーナリ社製『タイプＤ−４０』を２台用い、ダイとしては２層ダイ（口径：１００ｍｍ）を用い、金型本体は内径：１２７ｍｍのものを用い、ブロー比：１．２７とした。
【００７８】
また、金型本体の下降速度：３ｍ／分、ダイの吐出口と下部割型との初期の間隔：１０ｍｍとした。
【００７９】
得られたシームレスベルトは、パーティングラインが無く、厚みのバラツキが±６μｍ、周長のバラツキが±０．２ｍｍ、ベルトの表面粗さＲｚが０．３μｍで高品質であった。また、得られたシームレスベルトを二次修正加工すること無く、フルカラー電子写真装置に装着しフルカラープリント画像試験を行なった結果、鮮明な画像が得られた。
【００８０】
［従来例１］
コンパウンドＡを用い、従来の金型本体が割型である装置で、従来法（パリソンを形成後、空気を吹込んで膨張させる方法）により厚み１００μｍのシームレスベルトを製造した。押出機（モダンマシーナリ社製『タイプＤ−５０』）及びダイ（口径：１００ｍｍ）は、実施例３と同一のものを用い、割型からなる金型本体は内径：２５５ｍｍのものを用い、ブロー比２．５５とした。
【００８１】
得られたシームレスベルトは、パーティングラインが発生し、厚みのバラツキが±２５μｍ、周長のバラツキが±０．８ｍｍ、ベルトの表面粗さＲｚが１．５μｍで高品質であった。また、得られたシームレスベルトを二次修正加工すること無く、フルカラー電子写真装置に装着しフルカラープリント画像試験を行なった結果、厚み精度が非常に悪いため、色ずれが多発し、パーティングラインに起因するズレが発生し、さらにトナーの飛散が多く鮮明が画像が得られなかった。
【００８２】
［パーティングラインの有無］
シームレスベルトの外周面を目視観察して判定した。
【００８３】
［厚みのバラツキ測定］
測定器：アンリツ株式会社  「フィルムシックネステスター  ＫＧ６０１Ｂ」
ベルトの円周方向の厚さを連続して測定し、平均厚さ及び厚さのバラツキを求めた。
【００８４】
［周長のバラツキ測定］
ベルトを切り開き、ＪＩＳ  １級のステンレスの金尺で円周方向に長さを測定し、その周長のバラツキを求めた。
【００８５】
［表面粗さ（Ｒｚ）測定］
測定器：株式会社東京精密「サーフコム５７０Ａ」
Ｒｚ（１０点平均粗さ）：ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９８２に準拠して測定した。
【００８６】
［画像試験］
得られた画像を目視観察し、その鮮明度を判定した。
【００８７】
［評価］
従来例１と、従来例１と厚みが同一である実施例１、３を比較すると、実施例１、３は、パーティングラインが無く、厚みのバラツキにおいて約１／８であり、周長のバラツキにおいて１／４であり、表面粗さ（Ｒｚ）において１／５であり、極めて良好であることが確認され、また、画像試験においても良好であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明によるシームレスベルトの製造装置の一実施形態の一部切断した正面図
【図２】本発明によるシームレスベルトの製造装置の一実施形態において溶融樹脂を押出した状態の正面図
【図３】本発明によるシームレスベルトの製造装置の一実施形態において溶融樹脂を途中まで膨張させた状態の正面図
【図４】本発明によるシームレスベルトの製造装置の一実施形態において溶融樹脂を最後まで膨張させた状態の正面図
【図５】本発明によるシームレスベルトの製造装置の一実施形態において溶融樹脂を切断する前の状態の正面図
【図６】本発明によるシームレスベルトの製造装置の一実施形態において溶融樹脂を切断した状態の正面図
【図７】成形体の上下を切除してシームレスベルトを得る状態を示す正面図
【符号の説明】
【００８９】
１０  金型本体
２０  上部割型
３０  カッター
４０  下部割型
５０  ダイ
６０  押出機
７０  空気管
８０  溶融樹脂
９０  成形体
１００  シームレスベルト
【図１】
2007007999.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007007999.tif 000005
【図４】
2007007999.tif 000006
【図５】
2007007999.tif 000007
【図６】
2007007999.tif 000008
【図７】
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