(57)【要約】【課題】製造工程において円筒状金型の不足や滞留が発生することのない加硫ゴムベルトの製造方法並びに該製造方法に使用するゴムベルトの成形装置を提供する。【解決手段】押出工程、及び後工程として少なくとも加硫工程と脱型工程とを有し、押出成形装置３０を使用し、押出速度制御工程を有するものであり、調節部５０は、押出速度信号を制御部５２に送るものであり、制御部５２は押出機のモーター３２の回転速度を押出速度信号に基づいて制御して未加硫ゴムベルトの押出速度を制御するものであり、押出速度制御工程は、演算部４６から送られる後工程の条件に基づき算出された基準押出速度（Ｔｓ）信号と押出速度計測部４８にて計測して送られる押出機にて押し出される未加硫ゴムベルトの押出速度（Ｔｐ）信号の偏差を調節部５０にて検知し、該偏差をなくす信号を制御部５２に送る加硫ゴムベルトの製造方法とする。【選択図】図２
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【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成形用ゴム組成物を被覆し、未加硫ゴムベルトとする押出工程、及び前記押出工程の後工程として少なくとも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と前記加硫ゴムベルトを脱型する脱型工程とを有する加硫ゴムベルトの製造方法であって、
前記押出工程は、演算部、調節部、制御部、押出速度計測部を有する押出機を使用する押出成形装置を使用し、押出速度制御工程を有するものであり、
前記演算部は、前記後工程の条件に基づき基準押出速度（Ｔｓ）を算出して前記Ｔｓ信号を前記調節部に送るものであり、
前記調節部は、押出速度信号を前記制御部に送るものであり、
前記制御部は前記押出機のモーターの回転速度を前記押出速度信号に基づいて制御して前記未加硫ゴムベルトの押出速度を制御するものであり、
前記押出速度計測部は、前記押出機にて押し出される未加硫ゴムベルトの押出速度（Ｔｐ）を押出速度計測部にて計測し、前記Ｔｐ信号を前記調節部に送るものであり、
前記押出速度制御工程は、送られてきた前記Ｔｓ信号と前記Ｔｐ信号の偏差を前記調節部にて検知し、該偏差をなくす信号を前記制御部に送ることを特徴とする加硫ゴムベルトの製造方法。
【請求項２】
前記円筒状金型は離型層を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の加硫ゴムベルトの製造方法。
【請求項３】
円筒状金型の外周面に成形用ゴム組成物を被覆し、未加硫ゴムベルトとするゴムベルトの押出成形装置であって、
押出機、演算部、調節部、制御部、押出速度計測部を有し、
前記演算部は、前記後工程の条件に基づき基準押出速度（Ｔｓ）を算出して前記Ｔｓ信号を前記調節部に送るものであり、
前記調節部は、押出速度信号を前記制御部に送るものであり、
前記制御部は前記押出機のモーターの回転速度を前記押出速度信号に基づいて制御して前記未加硫ゴムベルトの押出速度を制御するものであり、
前記押出速度計測部は、前記押出機にて押し出される未加硫ゴムベルトの押出速度（Ｔｐ）を押出速度計測部にて計測し、前記Ｔｐ信号を前記調節部に送るものであり、
送られてきた前記Ｔｓ信号と前記Ｔｐ信号の偏差を前記調節部にて検知し、該偏差をなくす信号を前記制御部に送るように構成されていることを特徴とするゴムベルトの押出成形装置。
【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のシームレスベルト基材となる加硫ゴムベルトの製造方法並びに該加硫ゴムベルトの製造方法に使用するゴムベルトの成形装置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、マンドレル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】
特許文献１〜３に開示された技術により加硫ゴムベルトを製造する方法は、一般に円筒状金型を押出機に供給して成形用ゴム組成物を被覆し、未加硫ゴムベルトとする押出工程、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、加硫ゴムベルトを脱型する脱型工程を有する。係る製造方法においては、複数の円筒状金型が上記の押出工程、加硫工程、脱型工程を循環するように構成され、これらの工程中で加硫工程が１本の円筒状金型のサイクルタイムを最も大きく左右する。即ち、円筒状金型に被覆形成された未加硫ゴムベルトの加硫工程においては、最も短時間で加硫可能な加硫装置として、加硫缶が一般的に使用されるが、加硫温度１６０℃では、加硫時間は２０分以上必要であり、オーブン加硫をする場合でも事情は同じである。一方、押出工程ははるかに短時間で未加硫ゴムベルト１本の成形を行うことができる。このため、加硫工程においては、複数の円筒状金型を加硫装置内に存在させる必要があり、加硫ゴムベルトの製造工程において円筒状金型の滞留や不足が発生しないようにサイクルを設定する必要がある。
【０００７】
係るサイクルの設定は、主として成形用ゴム組成物の加硫時間や加硫装置の処理能力を考慮した円筒状金型１本あたりの加硫時間、円筒状金型の本数などに基づくサイクルタイムを計算して押出機の能力範囲内で押出速度を設定することにより行う。
【０００８】
しかるに、上述の設定により製造工程を行うと、徐々に円筒状金型の不足や滞留が発生することが判明した。
【０００９】
本発明は、製造工程において円筒状金型の不足や滞留が発生することのない加硫ゴムベルトの製造方法並びに該加硫ゴムベルトの製造方法に使用するゴムベルトの成形装置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】
本発明の加硫ゴムベルトの製造方法は、円筒状金型を押出機に供給して成形用ゴム組成物を被覆し、未加硫ゴムベルトとする押出工程、及び前記押出工程の後工程として少なくとも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と前記加硫ゴムベルトを脱型する脱型工程とを有する加硫ゴムベルトの製造方法であって、
前記押出工程は、演算部、調節部、制御部、押出速度計測部を有する押出機を使用する押出成形装置を使用し、押出速度制御工程を有するものであり、
前記演算部は、前記後工程の条件に基づき基準押出速度（Ｔｓ）を算出して前記Ｔｓ信号を前記調節部に送るものであり、
前記調節部は、押出速度信号を前記制御部に送るものであり、
前記制御部は前記押出機のモーターの回転速度を前記押出速度信号に基づいて制御して前記未加硫ゴムベルトの押出速度を制御するものであり、
前記押出速度計測部は、前記押出機にて押し出される未加硫ゴムベルトの押出速度（Ｔｐ）を押出速度計測部にて計測し、前記Ｔｐ信号を前記調節部に送るものであり、
前記押出速度制御工程は、送られてきた前記Ｔｓ信号と前記Ｔｐ信号の偏差を前記調節部にて検知し、該偏差をなくす信号を前記制御部に送ることを特徴とする。
【００１１】
係る構成の加硫ゴムベルトの製造方法によれば、製造工程において円筒状金型の不足や滞留が発生することなく加硫ゴムベルトを製造することができる。
【００１２】
上述のように一旦設定した押出速度が変動するのは、押出機にリボン状にて供給される成形用ゴム組成物の粘度（ムーニー粘度）がロットにより変動することや成形用ゴム組成物の温度変化、押出機のシリンダー内におけるムーニー粘度の変動に伴って発生する可塑化ゴムの温度変化やシリンダー内の圧力変化などの変動要因によるものと考えられる。このような変動要因によって、一定のスクリューの回転速度で押出成形を行っても単位時間あたりの成形用ゴム組成物の押出量が変動し、その結果成形速度が変動する。上記構成の製法方法によれば、係る変動要因があっても、安定して加硫ゴムベルトを製造することができる。
【００１３】
上記の加硫ゴムベルトの製造方法においては、前記円筒状金型は離型層を有するものであることが好ましい。
【００１４】
係る構成の製造方法によれば、脱型工程において加硫ゴムベルトを容易に脱型することができる。
【００１５】
別の本発明は円筒状金型の外周面に成形用ゴム組成物を被覆し、未加硫ゴムベルトとするゴムベルトの押出成形装置であって、
押出機、演算部、調節部、制御部、押出速度計測部を有し、
前記演算部は、前記後工程の条件に基づき基準押出速度（Ｔｓ）を算出して前記Ｔｓ信号を前記調節部に送るものであり、
前記調節部は、押出速度信号を前記制御部に送るものであり、
前記制御部は前記押出機のモーターの回転速度を前記押出速度信号に基づいて制御して前記未加硫ゴムベルトの押出速度を制御するものであり、
前記押出速度計測部は、前記押出機にて押し出される未加硫ゴムベルトの押出速度（Ｔｐ）を押出速度計測部にて計測し、前記Ｔｐ信号を前記調節部に送るものであり、
送られてきた前記Ｔｓ信号と前記Ｔｐ信号の偏差を前記調節部にて検知し、該偏差をなくす信号を前記制御部に送るように構成されていることを特徴とする。
【００１６】
上記構成の製造装置により、加硫ゴムベルトの製造工程において円筒状金型の不足や滞留が発生することなく未加硫ゴムベルトを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の加硫ゴムベルトの製造方法において使用する成形用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未加硫ゴム組成物である。加硫ゴムベルトの電気特性を半導電性とする場合には、充填剤として導電性充填剤を使用する。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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成形用ゴム組成物は、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】
【００２１】
図１は、本発明の半導電性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。半導電性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１０、及び脱型装置２２を備えている。
【００２２】
円筒状金型２５は、金属材料にて構成されたものである。円筒状金型２５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。円筒状金型２５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。円筒状金型２５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。円筒状金型２５の表面には離型層が形成されていることが好ましく、該離型層は、低コストで良好な離型性を有し、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ことからポリ四フッ化エチレン樹脂層であることが好ましい。
【００２３】
円筒状金型２５は、連接して押出機のクロスヘッド１２に送り込まれて成形用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金型２７としてクロスヘッド１２より排出される。被覆金型２７は加硫装置１０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円筒状金型２５は脱型装置２２に送られ、加硫ゴムベルトが脱型され、円筒状金型２５だけがコンベア装置等により再び押出機１１に送られる。加硫ゴムベルトは研磨ゴムベルトとする研磨工程、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半導電性シームレスベルトに加工される。
【００２４】
加硫工程は未加硫ゴムベルトを担持した円筒状金型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１０を使用し、未加硫ゴムベルトを円筒状金型に被覆したまま収容して行われる。加硫温度は１４０℃〜２００℃であり、より好ましくは１６０℃〜１９０℃である。
【００２５】
図２は本発明の加硫ゴムベルトの製造方法における未加硫ゴムベルトを成形する押出工程を例示したブロック図である。未加硫ゴムベルトの押出成形は、スクリューを内蔵したシリンダー部３４、前記スクリューを駆動するモーター３２、前記シリンダー部の先端部に装着されたクロスヘッド３６とを備えた押出成形装置３０を使用して行う。円筒状金型２５は供給位置（図示せず）からチャック３８を備えた供給装置にてクロスヘッド３６の上方に移動し、さらに下方に移動して先行する円筒状金型２５に垂直方向に連接するように供給される（矢印Ｂ）。クロスヘッド３６内のダイス部にて成形用ゴム組成物を所定の厚さに被覆することによって形成された未加硫ゴムベルトを被覆した被覆金型２７はクロスヘッド３６の下方から排出され、チャック４０を備えた引取り装置にて引き取った後に次工程に送られる（矢印Ａ）。クロスヘッド３６の被覆金型２７の排出部には押出速度計測装置３９が設けられており、押出速度計測信号を押出速度計測部４８に送るように構成されている。
【００２６】
被覆金型２７は、連接された円筒状金型に未加硫ゴムベルトが連続して被覆形成された状態で排出されてくる。被覆金型２７の引取りにおいては、連続して被覆形成された未加硫ゴムベルトを後続の円筒状金型との接合部において切断する必要がある。係る切断は、後続の円筒状金型に対してクロスヘッド３６内にて成形用ゴム組成物の被覆による未加硫ゴムベルトの成形が行われている状態において、先行して排出されて引き取られるべき被覆金型２７を引取り装置のチャックにて把持し、円筒状金型の接合部においてカッターにて連続した未加硫ゴムベルトを裁断するか、又は先に排出された被覆金型２７を同軸にて引き離すことにより行う。成形用ゴム組成物は押出工程において可塑化されているために、先に排出された被覆金型２７を同軸にて引き離すことによって円筒状金型の接合部が離隔し、この部分で未加硫ゴムベルトが伸長により破断して切断される。
【００２７】
上記の押出成形装置は、後工程制御装置４４から送られる後工程情報信号に基づき押出速度を制御する押出制御部４２を有する。押出制御部４２は、演算部４６、押出速度計測部４８、調節部５０、及び制御部５２を備えており、演算部４６は、後工程制御装置４４から送られてくる後工程情報信号に基づいて基準押出速度（Ｔｓ）を演算し、該基準押出速度信号（Ｔｓ信号）を調節部５０に送る。押出速度計測部４８は押出速度計測装置３９から送られてきた押出速度計測信号に基づいて押出速度（Ｔｐ）を演算して該押出速度信号（Ｔｐ信号）を調節部５０に送る。押出工程は、未加硫ゴムベルトの成形開始時は、Ｔｓ信号のみで行い、Ｔｐ信号が検出されると調節部５０においてＴｓ信号とＴｐ信号との偏差を検知し、該偏差をなくす信号（修正信号）を押出機のモーター３２の回転速度を制御して押出速度を制御する制御部５２に送る。このように、押出速度を基準押出速度に合わせることによって、円筒状金型２５が滞留や不足を起こすことなく、円滑に加硫ゴムベルトの製造を行うことができる。
【００２８】
上述の加硫ゴムベルトの製造方法並びに未加硫ゴムベルトの押出成形装置を使用すると、押出機の変動要因に基づく押出速度の変動による工程の乱れが解消されるほか、後工程におけるトラブル、例えば複数の加硫缶を使用した加硫工程において一部が故障して加硫工程の能力が変動した場合や、脱型装置にトラブルが発生した場合等にも、係る情報を信号として演算部に送ることによって簡単に対処して製造工程を維持することができる。
【００２９】
押出速度計測部４８の構成は、公知の速度測定装置を限定なく使用することができ、レーザー光の反射を利用した計測器を使用してもよいが、図２に示したように、排出されてくる被覆金型２７の下端部と後続の被覆金型２７の下端部を検出する時間を測定する計測器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の半導電性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】本発明の加硫ゴムベルトの製造方法における未加硫ゴムベルトを成形する押出工程を例示したブロック図
【符号の説明】
【００３１】
３０      押出成形装置
３２      モーター
４６      演算部
４８      押出速度計測部
５０      調節部
５２      制御部
【図１】
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【図２】
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