(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト内周面の幅方向両端部にベルトの寄り止め部を一体成形するポリイミドからなる無端ベルトの製造方法であって、
筒状の塗布型内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に、剥離可能な帯状部材を配置し、その後、反応硬化性液状物質からなるベルト原液としての塗布液を該帯状部材の該塗布型軸方向内側に塗布し、該塗布型を回転させ、その遠心力により無端状の塗布膜を形成し、該塗布膜を乾燥及び硬化させることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項２】
請求項１の無端ベルトの製造方法において、
上記帯状部材として、上記塗布液を吸収可能な部材を用いることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項３】
請求項２の無端ベルトの製造方法において、
上記帯状部材として、多孔質のテープを用いることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項４】
請求項１の無端ベルトの製造方法において、
上記帯状部材として、上記塗布液に対して親和性を持つ部材を用いることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項５】
請求項１、２、３、又は４の無端ベルトの製造方法において、
上記帯状部材として腰がある材質を用い、その腰により上記塗布型内周面の所定位置に配置させることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項６】
請求項５の無端ベルトの製造方法において、
上記帯状部材として、紙テープを用いることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項７】
請求項５の無端ベルトの製造方法において、
上記帯状部材として、金属の網状部材を用いることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項８】
請求項７の無端ベルトの製造方法において、
上記金属の網状部材として、ステンレス綱の網状部材を用いることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８の無端ベルトの製造方法において、
上記金属の網を上記塗布型の内周面に配置し、該塗布型内に該網に重なる長さをもった円柱形部材を挿入し、該塗布型の回転に伴って回転する該円柱形部材の加重により該網を該塗布型に押さえ付けることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項１０】
ベルト内周面の幅方向両端部にベルトの寄り止め部を一体成形する無端ベルトの製造方法であって、
筒状の塗布型内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に、該塗布型に対する離型性物質を塗布型端部側片端部に含浸させた剥離可能な帯状部材を配置し、その後、反応硬化性液状物質からなるベルト原液としての塗布液を該帯状部材の該塗布型軸方向内側に塗布し、該塗布型を回転させ、その遠心力により無端状の塗布膜を形成し、該塗布膜を乾燥及び硬化させることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０の無端ベルトの製造方法において、
上記帯状部材の片端部に予め上記塗布型に対する離型性物質を含浸させ、該帯状部材を該片端部が該塗布型端部側になるように該塗布型内に配置し、その後、上記塗布液を塗布することを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項１２】
ベルト内周面の幅方向両端部にベルトの寄り止め部を一体成形する無端ベルトの製造方法であって、
筒状の塗布型内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に、金属の網状部材に上記塗布液と同一成分である材質を含浸させ、指触乾燥レベルに乾燥させた剥離可能な帯状部材を配置し、その後、反応硬化性液状物質からなるベルト原液としての塗布液を該帯状部材の該塗布型軸方向内側に塗布し、該塗布型を回転させ、その遠心力により無端状の塗布膜を形成し、該塗布膜を乾燥及び硬化させることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２の無端ベルトの製造方法において、
上記金属の網状部材を端部で保持し、上記塗布液と同一成分である材質を含浸した網面部が他の部材と接触しない状態で乾燥を行ったことを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項１４】
ベルト内周面の幅方向両端部にベルトの寄り止め部を一体成形する無端ベルトの製造方法であって、
筒状の塗布型内周面に、反応硬化性液状物質からなるベルト原液としての塗布液を塗布し、該塗布型を回転させ、その遠心力により無端状の塗布膜を形成し、該塗布膜を乾燥又は不完全に硬化させた後、該塗布膜上の幅方向両端部に帯状部材を配置し、その後、該塗布膜を硬化させることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項１５】
請求項１４の無端ベルトの製造方法において、
上記帯状部材が、反応硬化性液状物質を乾燥又は不完全に硬化させた部材であり、該帯状部材と上記塗布膜とを同時に硬化させることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項１６】
請求項１５の無端ベルトの製造方法において、
上記反応硬化性液状物質からなる帯状部材内部の周方向に渡って繊維を含有させ、その後、上記塗布膜と同時に硬化させることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項１７】
請求項１５又は１６の無端ベルトの製造方法において、
筒状の支持体外周面に上記帯状部材を支持させ、該支持体を上記塗布膜が形成された上記塗布型内に挿入して、該支持体外周面上の帯状部材を該塗布膜に接触させることにより、該帯状部材を該塗布膜上の所定位置に配置させることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項１８】
種々のベルト装置で用いられる無端ベルトの製造方法において、
筒状の塗布型内周面に反応硬化性液状物質からなるベルト原液としての塗布液を塗布しし、該塗布型を回転させ、その遠心力により無端状の塗布膜を形成し、該塗布膜を乾燥又は不完全に硬化させた後、該塗布膜上の幅方向両端部の周方向に、反応硬化性液状物質を帯状に塗布し、その後、該塗布膜と該帯状に塗布した液状物質とを同時に硬化させることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項１９】
請求項１８の無端ベルトの製造方法において、
上記塗布膜上の幅方向両端部の周方向に繊維を配置し、その後、上記反応硬化性液状物質を帯状に塗布することを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項２０】
請求項１５の無端ベルトの製造方法において、
上記帯状部材を形成するための液状物質を、該液状物質に対して高離型性を有する筒型内周面に該型を高速回転させながら塗布するとともに、該液状物質を乾燥又は不完全に硬化させることにより帯状部材を形成し、
次いで、該帯状部材を該帯状が完全硬化しない程度に加熱して熱収縮させて、該高離型性の筒型から剥離させるとともに、該筒型内部に挿入した筒状の支持体外周面に転写させ、
次いで、該支持体を上記塗布膜が形成された上記塗布型内に挿入して、該支持体外周面上の帯状部材を該塗布膜に接触させて再転写させ、
次いで、該帯状部材と該塗布膜とを同時に硬化させることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項２１】
請求項１５、１６、１７、１８、１９、又は２０の無端ベルトの製造方法において、
上記帯状部材の反応硬化性液状物質又は上記帯状に塗布する反応硬化性液状物質と、上記塗布液の反応硬化性液状物質とが、同一液状物質であることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項２２】
請求項１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、又は２１の無端ベルトの製造方法において、
上記反応硬化性液状物質がポリイミド前駆体溶液であり、上記硬化がイミド化であることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項２３】
請求項１６又は１９の無端ベルトの製造方法において、
上記反応性液状物質がポリイミドの前駆体溶液であり、上記繊維がポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）である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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は種々のベルト装置で用いられる無端ベルトの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、継ぎ目のない無端ベルトが種々のベルト装置に用いられている。例えば、電子写真複写機、ファクシミリ、あるいはプリンタ等の画像形成装置においては、トナー画像又は転写材の担持体としての転写ベルトとして採用されている。
【０００３】
そして、このような用途に適応する無端ベルトの製造方法としては、従来から、遠心成形法（遠心成型法と記される場合もある）が広く利用されている。以下に、この遠心成形法による無端ベルトの製造方法を説明する。
まず、円筒状の塗布型の内面に、ベルト原液としての樹脂もしくはその前駆体溶液である塗布液をスプレーで塗布し、あるいはノズルから流し込み、該塗布型を高速回転させ、その遠心力により該型内に流延させる。この高速回転を所定時間維持することにより、塗布型内周面上に無端状の塗布膜が形成される。そして、塗布型を回転させながら、塗布液中の溶剤成分を蒸発させて塗布膜を乾燥固化する。さらに、上記塗布液が反応硬化性液状物質である場合には、加熱、触媒添加、光、紫外線又は放射線等の電磁波照射、あるいは、イソシアネート系での水分吸収などにより硬化反応を引き起こし硬化させる。その後、塗布膜を塗布型から剥離して取り出すことにより、無端ベルトを得ることができる。
【０００４】
ところが、上記遠心成形法による無端ベルトの製造方法においては、遠心力により上記塗布型内面に塗布液を広げていくという成形法ゆえに、図３で示すように、上記塗布膜の端部が薄くだれてしまい、乾燥固化又は硬化後の塗布膜を塗布型から剥離し難いという問題があった。
【０００５】
ところで、無端ベルトをベルト装置内で実際に使用する際には、無端ベルトを複数の張架ローラで張架し、該張架ローラの回転により駆動するものであるが、この駆動時に、左右の摺動ムラによりベルトの位置ずれや寄りが発生しやすいという不具合があった。例えば、無端ベルトを上述したような画像形成装置の転写ベルトとして使用した場合、ベルトの位置ずれや寄りが生じると、ベルトに皺が寄って画像に歪みが発生したり、さらに、位置ずれが激しい場合には、ベルト自身が破断してしまうこともあった。
【０００６】
このようなことから、従来、無端ベルト内周面の幅方向両端に寄り止め部材としてのテープ部材（以下、「寄り止めテープ」という）を貼ることにより、ベルトの位置ずれや寄りを防止する技術が実用化され、画像形成装置にも使用されている。しかし、このような寄り止めテープを貼りつける場合には、弾力性や可撓性のあるベルトに対しては特別な高精度の治具が必要であり、その治具の製造についても高度な技術及び装置が要求される。このため、寄り止めテープを貼り付けて使用する無端ベルトは、結果的に、製造及び維持の作業等が複雑なものとなっていた。
【０００７】
また、特開平９−１６５１２０号公報においては、ベルトの位置ずれを防止するために、ベルトの内周面両端部に設けた寄り止めガイド部材を、糸で縫い合わせて補強するという技術が開示されている。
ところが、このように寄り止め部材を糸で縫い合わせる場合、ゴム等の弾力性のある材質のベルトに対しては効果があるが、プラスチック等の弾性がなく、引き裂き強度の劣る材質のベルトに対しては不向きであった。また、糸で縫い合わせることは、その分工程が増加してしまうことでもあり、製造効率の点においても好ましくない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ベルト駆動時の位置ずれ防止のためのベルト寄り止め部を、高精度の治具を使用したり糸で縫い合わせるたりすることなく形成可能な無端ベルトの製造方法を提供することである。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ベルト内周面の幅方向両端部に、該ベルトの寄り止め部を一体成形するポリイミドからなる無端ベルトの製造方法であって、筒状の塗布型内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に、剥離可能な帯状部材を配置し、その後、反応硬化性液状物質からなるベルト原液としての塗布液を該帯状部材の該塗布型軸方向内側に塗布し、該塗布型を回転させ、その遠心力により無端状の塗布膜を形成し、該塗布膜を乾燥及び硬化させることを特徴とするものである。
【００３４】
ここで、上記反応硬化性液状物質とは、加熱、触媒添加、光、紫外線又は放射線等の照射、あるいは、イソシアネート系での水分吸収などにより硬化する性質を有する液状物質をいう。
【００３５】
請求項１の無端ベルトの製造方法においては、筒状の塗布型内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に、剥離可能な帯状部材を配置し、その後、反応硬化性液状物質からなるベルト原液としての塗布液を該帯状部材の該塗布型軸方向内側に塗布し、該塗布型を回転させ、塗布液を塗布型内周面に配置された帯状部材で堰き止めながら遠心力によって帯状部材の該塗布型軸方向内側に無端状の塗布膜を形成する。そして、該塗布膜を乾燥固化及び硬化させる。なお、この硬化処理は、上述したような加熱、触媒添加、光、紫外線又は放射線等の照射等を選択することができる。この塗布膜の硬化に伴って、該塗布膜と塗布液を堰き止め該塗布膜端部に接触した状態の帯状部材とが密着して一体化するので、該帯状部材を取っ掛かりとして該塗布膜を上記塗布型から容易に剥離することができる。また、塗布型から剥離された塗布膜は無端ベルトとして種々のベルト装置で使用されるが、ベルトの幅方向両端部は、一体化された帯状部材により厚く成形されているので、ベルトの駆動時には、該帯状部材がベルトの寄り止め部として機能することができる。このように、ベルトの成形と同時に帯状部材を一体化することにより、高精度の治具を使用したり糸で縫い合わせたりすることなく、帯状部材からなるベルトの寄り止め部を簡単に形成することができる。
【００３６】
請求項２の発明は、請求項１の無端ベルトの製造方法において、上記帯状部材として、上記塗布液を吸収可能な部材を用いることを特徴とするものである。
【００３７】
請求項２の無端ベルトの製造方法においては、上記帯状部材として、上記塗布液を吸収可能な部材を用いるので、上記塗布液が該帯状部材に浸透する。この状態で塗布膜を硬化させることにより、ベルト両端部がベルト材質を含浸した状態になるので、ベルトの幅方向両端部の強度を向上させることができる。
【００３８】
請求項３の発明は、請求項２の無端ベルトの製造方法において、上記帯状部材として、多孔質のテープを用いることを特徴とするものである。
【００３９】
請求項３の無端ベルトの製造方法においては、上記帯状部材として、多孔質のテープを用いるので、上記塗布液が該テープの微細孔によりスムーズに浸透し、良好に上記ベルト材質を含浸できる。
【００４０】
請求項４の発明は、請求項１の無端ベルトの製造方法において、上記帯状部材として、上記塗布液に対して親和性を持つ部材を用いることを特徴とするものである。
【００４１】
請求項４の無端ベルトの製造方法においては、上記帯状部材として、上記塗布液に対して親和性を持つ部材を用いるので、上記塗布液が該帯状部材によく馴染む。この状態で塗布膜を硬化させることにより、両者がよく馴染んで一体化するので、ベルト両端部の強度を向上させることができる。
【００４２】
請求項５の発明は、請求項１、２、３、又は４の無端ベルトの製造方法において、上記帯状部材として腰がある材質を用い、その腰により上記塗布型内周面に所定位置に配置させることを特徴とするものである。
【００４３】
請求項５の無端ベルトの製造方法においては、帯状部材自身の腰を利用して該部材を上記塗布型内周面の所定位置に配置させるので、粘着剤を用いずに配置することができる。
【００４４】
請求項６の発明は、請求項５の無端ベルトの製造方法において、上記帯状部材として、紙テープを用いることを特徴とするものである。
【００４５】
請求項６の無端ベルトの製造方法においては、上記帯状部材として、紙テープを用いるので、扱いが容易であるとともに、安価に製造することができる。
【００４６】
請求項７の発明は、請求項５の無端ベルトの製造方法において、上記帯状部材として、金属の網状部材を用いることを特徴とするものである。
【００４７】
請求項７の無端ベルトの製造方法においては、上記帯状部材として、金属の網状部材を用いるので、塗布液に侵されない点で有利であるとともに、熱伝導性が大きいので、加熱による塗布液の乾燥固化にかかる時間を短縮させることができる。
【００４８】
請求項８の発明は、請求項７の無端ベルトの製造方法において、上記金属の網状部材として、ステンレス綱の網状部材を用いることを特徴とするものである。
【００４９】
請求項８の無端ベルトの製造方法においては、上記金属の網状部材として、ステンレス綱の網状部材を用いるので、高温の加熱でも軟化変形しないという点と、塗布液に良く馴染むという点において有利である。
【００５０】
ここで、上記帯状部材として、金属の網状部材を用いる場合には、金属が固いために滑らかに上記塗布型内面に配置できないおそれがある。
【００５１】
そこで、請求項９の発明は、請求項７又は８の無端ベルトの製造方法において、上記金属の網を上記塗布型の内周面に配置し、該塗布型内に該網に重なる長さをもった円柱形部材を挿入し、該塗布型の回転に伴って回転する該円柱形部材の加重により該網を該塗布型に押さえ付けることを特徴とするものである。
【００５２】
請求項９の無端ベルトの製造方法においては、上記金属の網を上記塗布型の内周面に配置し、該塗布型内に該網に重なる長さをもった円柱形部材を挿入し、該塗布型の回転に伴って回転する該円柱形部材の加重により該網を該塗布型に押さえ付ける。これにより、金属製の網を塗布型内面に滑らかに貼り付けることができる。
【００５３】
請求項１０の発明は、ベルト内周面の幅方向両端部にベルトの寄り止め部を一体成形する無端ベルトの製造方法であって、筒状の塗布型内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に、該塗布型に対する離型性物質を塗布型端部側片端部に含浸させた剥離可能な帯状部材を配置し、その後、反応硬化性液状物質からなるベルト原液としての塗布液を該帯状部材の該塗布型軸方向内側に塗布し、該塗布型を回転させ、その遠心力により無端状の塗布膜を形成し、該塗布膜を乾燥及び硬化させることを特徴とするものである。
【００５４】
請求項１０の無端ベルトの製造方法においては、請求項１の方法と同様に、ベルトの成形と同時に帯状部材を一体化することにより、高精度の治具を使用したり糸で縫い合わせたりすることなく、帯状部材からなるベルトの寄り止め部を簡単に形成することができる。そして、上記帯状部材の塗布型端部側片端部に、上記塗布型に対する離型性物質が含浸されているので、上記塗布膜の上記塗布型からの剥離をより容易にすることができる。
【００５５】
請求項１１の発明は、請求項１０の無端ベルトの製造方法において、上記帯状部材の片端部に予め上記塗布型に対する離型性物質を含浸させ、該帯状部材を該片端部が該塗布型端部側になるように該塗布型内に配置し、その後、上記塗布液を塗布することを特徴とするものである。
【００５６】
請求項１１の無端ベルトの製造方法においては、上記帯状部材の片端部に予め上記塗布型に対する離型性物質を含浸させ、該帯状部材を該片端部が該塗布型端部側になるように該塗布型内に配置し、その後、上記塗布液を塗布するので、塗布液が帯状部材に吸収される際に離型性物質によって堰き止められる。これにより、塗布液が帯状部材の外部へ流れ出ることを防止できるので、塗布膜の端部が薄くだれてしまうおそれがない。
【００５７】
請求項１２の発明は、ベルト内周面の幅方向両端部にベルトの寄り止め部を一体成形する無端ベルトの製造方法であって、筒状の塗布型内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に、金属の網状部材に上記塗布液と同一成分である材質を含浸させ、指触乾燥レベルに乾燥させた剥離可能な帯状部材を配置し、その後、反応硬化性液状物質からなるベルト原液としての塗布液を該帯状部材の該塗布型軸方向内側に塗布し、該塗布型を回転させ、その遠心力により無端状の塗布膜を形成し、該塗布膜を乾燥及び硬化させることを特徴とするものである。
【００５８】
請求項１２の無端ベルトの製造方法においては、請求項１の方法と同様に、ベルトの成形と同時に帯状部材を一体化することにより、高精度の治具を使用したり糸で縫い合わせたりすることなく、帯状部材からなるベルトの寄り止め部を簡単に形成することができる。そして、上記帯状部材として、金属の網状部材に上記塗布液と同一成分である材質を含浸させ、指触乾燥レベルに乾燥させたものを用いる。これにより、上記塗布型に配置可能な可撓性を保持したままで、しかも塗布型への配置の際に金属の網状部材が変形し難くすることができるので、安定して塗布型に配置することができる。
【００５９】
請求項１３の発明は、請求項１２の無端ベルトの製造方法において、上記金属の網状部材を端部で保持し、上記塗布液と同一成分である材質を含浸した網面部が他の部材と接触しない状態で乾燥を行ったことを特徴とするものである。
【００６０】
請求項１３の無端ベルトの製造方法においては、上記金属の網状部材を端部で保持し、上記塗布液と同一成分である材質を含浸した網面部が他の部材と接触しない状態で乾燥を行うので、該網面部の乾燥条件を一定にすることができる。これにより、該網面部が他の部材に接触した状態で乾燥を行う場合と比べて、乾燥時間を短縮することができる。また、該網面部が他の部材に接触しないので、該網面部と該他の部材との間で付着力が発生することもなく、該付着力による該網状部材の変形を防止することができる。
【００６１】
請求項１４の発明は、ベルト内周面の幅方向両端部にベルトの寄り止め部を一体成形する無端ベルトの製造方法であって、筒状の塗布型内周面に、反応硬化性液状物質からなるベルト原液としての塗布液を塗布し、該塗布型を回転させ、その遠心力により無端状の塗布膜を形成し、該塗布膜を乾燥又は不完全に硬化させた後、該塗布膜上の幅方向両端部に帯状部材を配置し、その後、該塗布膜を硬化させることを特徴とするものである。
【００６２】
請求項１４の無端ベルトの製造方法においては、反応硬化性液状物質からなる無端状の塗布膜を乾燥又は不完全に硬化させた後、該塗布膜上の幅方向両端部に帯状部材を配置し、その後、該塗布膜を硬化させる。この塗布膜の硬化に伴って該帯状部材と該塗布膜とが密着し一体化される。そして、上記塗布型から該塗布膜を剥離した後、塗布膜は無端ベルトとして使用されるが、ベルト内周面の幅方向両端部は、該帯状部材の厚み分だけ厚く成形されているので、ベルト駆動時には、該帯状部材がベルトの寄り止め部として機能することができる。このようにして、ベルトの成形と同時に、帯状部材からなる寄り止め部を一体成形することができる。また、得られた無端ベルトは、ベルト内周面の幅方向両端部において、帯状部材の厚み分の段差が成形されているので、実際のベルトの駆動時のベルトに作用する応力が大きい場合にも、該段差でベルトの張架ローラから乗り出すのを強力に防ぎ止める。
【００６３】
請求項１５の発明は、請求項１４の無端ベルトの製造方法において、上記帯状部材が、反応硬化性液状物質を乾燥又は不完全に硬化させた部材であり、該帯状部材と上記塗布膜とを同時に硬化させることを特徴とするものである。
【００６４】
請求項１５の無端ベルトの製造方法においては、反応硬化性液状物質を乾燥又は不完全に硬化させた帯状部材を用いることにより、上記塗布膜の完全硬化と同時に該帯状部材を一体硬化することができる。これにより、密着性に優れた強靱な寄り止め部を形成することができる。
【００６５】
請求項１６の発明は、請求項１５の無端ベルトの製造方法において、上記帯状部材内部の周方向に渡って繊維を含有させ、その後、上記塗布膜と同時に硬化させることを特徴とするものである。
【００６６】
請求項１６の無端ベルトの製造方法においては、上記帯状部材内部の周方向に渡って繊維を含有させ、その後、上記塗布膜と同時に硬化させる。これにより、ベルト両端部が、周方向に繊維を含んだ状態になるので、ベルトの横ずれや蛇行による捻れに対して強く、かつ、引き裂かれにくい寄り止め部を形成することができる。
【００６７】
ここで、上記液状物質を乾燥又は不完全に硬化させて帯状部材は柔らかいため、該帯状部材を上記塗布膜上の所定位置に配置させる際に、良好に配置できず、寄り止め部の位置精度を良好に保つことが困難になるおそれがある。
【００６８】
そこで、請求項１７の発明は、請求項１５又は１６の無端ベルトの製造方法において、筒状の支持体外周面に上記帯状部材を支持させ、該支持体を上記塗布膜が形成された上記塗布型内に挿入して、該支持体外周面上の帯状部材を該塗布膜に接触させることにより、該帯状部材を該塗布膜上の所定位置に配置させることを特徴とするものである。
【００６９】
請求項１７の無端ベルトの製造方法においては、筒状の支持体外周面に上記帯状部材を支持させ、該支持体を上記塗布膜が形成された上記塗布型内に挿入して、該支持体外周面上の帯状部材を該塗布膜に接触させることにより、該帯状部材を該塗布膜上の所定位置に配置させる。ここで、塗布型内に挿入した支持体を該塗布型内周面に押しつけるようにして回転移動させ、支持体外周面上の帯状部材を塗布膜に接触させて配置してもよい。これにより、上記液状物質を乾燥又は不完全に硬化させ柔らかい状態となった帯状部材を、良好に配置することができるとともに、寄り止め部の位置精度を良好に保つことができる。
なお、塗布膜上の全周に渡って帯状部材を配置するために、塗布膜の内径と帯状部材の外径とがほぼ同一であることが好ましい。しかしながら、帯状部材の外径が塗布膜の内径よりも小さい場合でも、上記支持体外周面に支持された帯状部材を幅方向に切断しておけば、帯状部材を塗布膜に押しつけて接触させることにより、塗布膜上への帯状部材の配置が可能になる。なお、この場合、塗布膜上の全周に渡って帯状部材が配置されず、塗布膜の内径と帯状部材の外径との差に応じた隙間が生じることになるが、ベルトを実際に駆動する際の、ベルト寄り止め部としての機能には何ら問題はない。
【００７０】
請求項１８の発明は、種々のベルト装置で用いられる無端ベルトの製造方法において、筒状の塗布型内周面に反応硬化性液状物質からなるベルト原液としての塗布液を塗布し、該塗布型を回転させ、その遠心力により無端状の塗布膜を形成し、該塗布膜を乾燥又は不完全に硬化させた後、該塗布膜上の幅方向両端部の周方向に、反応硬化性液状物質を帯状に塗布し、その後、該塗布膜と該帯状に塗布した液状物質とを同時に硬化させることを特徴とするものである。
【００７１】
請求項１８の無端ベルトの製造方法においては、反応硬化性液状物質からなる塗布膜を乾燥又は不完全に硬化させた後に、該塗布膜上の幅方向両端部の周方向に、反応硬化性液状物質を帯状に塗布し、その後、該塗布膜と該帯状に塗布した液状物質とを同時に硬化させる。この硬化に伴って該帯状に塗布した液状物質と該塗布膜とが密着して一体化する。そして、上記塗布型から該塗布膜を剥離した後、塗布膜は無端ベルトとして種々のベルト装置で使用されるが、ベルト内周面の幅方向両端部は、帯状に塗布された液状物質の硬化後の厚み分だけ厚く成形されているので、ベルト駆動時には、該帯状に塗布され硬化された液状物質がベルトの寄り止め部として機能することができる。このようにして、ベルトの成形と同時に、帯状部材からなる寄り止め部を簡単に一体成形することができる。
【００７２】
請求項１９の発明は、請求項１８の無端ベルトの製造方法において、上記塗布膜上の幅方向両端部の周方向に繊維を配置し、その後、上記反応硬化性液状物質を帯状に塗布することを特徴とするものである。
【００７３】
請求項１９の無端ベルトの製造方法においては、上記塗布膜上の幅方向両端部の周方向に繊維を配置し、その後、上記反応硬化性液状物質を帯状に塗布する。これにより、ベルト両端部が、周方向に繊維を含んだ状態になるので、ベルトの横ずれや蛇行による捻れに対して強固な寄り止め部を形成することができる。
【００７８】
請求項２０の発明は、請求項１５の無端ベルトの製造方法において、上記帯状部材を形成するための液状物質を、該液状物質に対して高離型性を有する筒型内周面に該型を高速回転させながら塗布するとともに、該液状物質を乾燥又は不完全に硬化させることにより帯状部材を形成し、次いで、該帯状部材を該帯状部材が完全硬化しない程度に加熱して熱収縮させて、該高離型性の筒型から剥離させるとともに、該筒型内部に挿入した筒状の支持体外周面に転写させ、次いで、該支持体を上記塗布膜が形成された上記塗布型内に挿入して、該支持体外周面上の帯状部材を該塗布膜に接触させて再転写させ、次いで、該帯状部材と該塗布膜とを同時に硬化させることを特徴とするものである。
【００７９】
請求項２０の無端ベルトの製造方法においては、高速回転させた筒状の高離型性の型内面に上記帯状部材を形成するための液状物質を塗布するとともに、該液状物質を乾燥又は不完全に硬化させて帯状部材を形成し、該帯状部材を該帯状部材が完全硬化しない程度に加熱することにより、該帯状部材を熱収縮させて該高離型性の型から剥離させるとともに、該高離型性の型内部に挿入した上記筒状の支持体外周面に該帯状部材を転写させて貼り付ける。高離型性の型内面に塗布された液状物質は、乾燥又は不完全に硬化された状態で加熱すると収縮して該型から浮き、支持体外周面に容易に転写させて貼り付けることができる。これにより、柔らかい状態の該液状物質を該型から容易に剥離することができる。
【００８０】
請求項２１の発明は、請求項１５、１６、１７、１８、１９、又は２０の無端ベルトの製造方法において、上記帯状部材の反応硬化性液状物質又は上記帯状に塗布する反応硬化性液状物質と、上記塗布液の反応硬化性液状物質とが、同一液状物質であることを特徴とするものである。
【００８１】
請求項２１の無端ベルトの製造方法においては、上記帯状部材の反応硬化性液状物質又は上記帯状に塗布する反応硬化性液状物質と、上記塗布液の反応硬化性液状物質とが、同一液状物質であるので、両者の熱膨張率や収縮率が同じであり、硬化時に、両者の間に異常な応力が働くことがない。これにより、両者が良好に密着すし、ベルト寄り止め部の強度をより向上させることができる。
【００８２】
請求項２２の発明は、請求項１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、又は２１の無端ベルトの製造方法において、上記液状物質がポリイミド前駆体溶液であり、上記硬化がイミド化であることを特徴とするものである。
【００８３】
請求項２２の無端ベルトの製造方法においては、上記反応硬化性液状物質としてポリイミド前駆体溶液を用い、該溶液をイミド化することにより、耐熱性や機械的強度に優れたポリイミドの無端ベルトを得ることができる。
【００８４】
請求項２３の発明は、請求項１６又は１９の無端ベルトの製造方法において、上記反応性液状物質がポリイミドの前駆体溶液であり、上記繊維がポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）であることを特徴とするものである。
【００８５】
請求項２３の無端ベルトの製造方法においては、上記反応性液状物質がポリイミドの前駆体溶液であり、上記繊維がポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）であるので、両者がよく馴染んで良好に密着する。これにより、強固な寄り止め部を形成することができる。
また、ポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）は耐熱性に優れているので、高温の加熱により上記硬化を行う場合にも、安定して行うことができる。
【００８８】
【発明の実施の形態】
[実施形態１]
以下、本発明に係る無端ベルトの製造方法の実施形態について説明する。
本実施形態に係る無端ベルトの製造方法においては、遠心成形法を利用する。この遠心成形法は、円筒状の塗布型の内面に、ベルト原液としての塗布液をスプレーなどで流し込み、該塗布型を高速回転させ、その遠心力により塗布液を軸方向に拡げて無端状の塗布膜を形成するものである。
【００８９】
また、本実施形態の無端ベルトの製造方法においては、ポリイミドを基本素材とする無端ベルトを製造する。ポリイミドは耐熱性及び機械的強度に優れているので、無端ベルトの材質としては好適である。上記塗布液としては、例えば、ポリイミドの前駆体溶液を、有機溶剤であるＤＭＡＣ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド）で希釈したものを用いることができる。ポリイミド前駆体溶液は、反応硬化性液状物質であり、加熱、触媒添加、光、紫外線又は放射線等の照射、あるいは、イソシアネート系での水分吸収などにより硬化してポリイミドを合成するものである。なお、本実施形態においては、ベルト材質としてポリイミドを用いたが、これに限定されるものではない。
【００９０】
図１は、遠心成形法で使用される円筒状の塗布型１を、該塗布型１の内周面に塗布された塗布膜３とともに示す軸方向断面図である。図中の一点鎖線は塗布型１の回転軸線を示す。塗布型１としては、例えば、アルミニウム等の金属製のものを用いることができる。
【００９１】
本実施形態に係る無端ベルトの製造方法においては、まず、上記塗布型１内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に、遠心力によって上記塗布液が流出するのを堰き止め、かつ、ベルトの寄り止め部としてベルトと一体成形されるための帯状部材２を配置する。この帯状部材２は、塗布型１から剥離可能となっている。また、この帯状部材２の具体的な構成及び材質については、後に詳述する。
【００９２】
次に、遠心成形法によって上記塗布型１の内周面に無端状の塗布膜３を形成する。具体的には、上記塗布液を該帯状部材２の塗布型軸方向内側に注入し、該塗布型１を回転軸線を中心に高速回転させることで遠心力を発生させ、その遠心力により該塗布液を遠心流延させる。このとき、図２で示すように、塗布型内周面に配置した帯状部材２により塗布液の流延が堰き止められ、帯状部材２の塗布型軸方向内側に均一な厚みの無端状の塗布膜３が形成される。このように、遠心成形法を利用することにより、簡単に、均一な膜厚の無端状の塗布膜を形成することができる。次いで、この状態で、図示を省略した加熱手段により塗布膜３を所定の加熱温度、例えば８０℃で加熱し、塗布液中の溶剤を蒸発させ該塗布膜３を乾燥固化する。
【００９３】
なお、上記塗布液の注入は、先に上記塗布型１を回転させてから該塗布型１の内周面に注入してもよい。
【００９４】
次に、本実施形態の無端ベルトの製造方法においては、乾燥固化された塗布膜３を硬化（イミド閉環）させるために、塗布膜３を加熱する。具体的には、塗布膜３が付着している塗布型１を硬化用の加熱炉に移して、３００℃で加熱し、ポリイミド前駆体溶液をイミド閉環させ、塗布膜３を完全に硬化させる。このとき、塗布膜３の硬化に伴って、塗布膜３と塗布液を堰き止め該塗布膜３端部に接触した状態の帯状部材２とが密着して一体化する。
【００９５】
なお、本実施形態においては、ポリイミド前駆体溶液を硬化させるために加熱する方法を採用したが、上述したように、触媒添加、光、紫外線又は放射線等の照射、あるいは、イソシアネート系での水分吸収などにより硬化させる方法を採用してもよい。
【００９６】
また、本実施形態においては、加熱による塗布膜３の硬化処理を、塗布型ごと別の加熱炉へ移して行ったが、塗布型を回転させたまま引き続き昇温加熱して行ってもよい。
【００９７】
次に、硬化した塗布膜３を塗布型１から剥離するが、従来の遠心成形法による無端ベルトの製造方法においては、図３で示すように、上記塗布膜３の端部が薄くだれてしまい、硬化後の塗布膜を塗布型から剥離し難いという問題があった。
【００９８】
本実施形態の無端ベルトの製造方法においては、上記塗布膜３と上記帯状部材２とが一体化しているので、帯状部材２を取っ掛かりとして塗布膜３を上記塗布型１から容易に剥離することができる。
【００９９】
上記塗布型１から剥離された上記塗布膜３は、図４で示すような無端ベルト５として、種々のベルト装置で使用される。なお、この無端ベルト５は、その両端部が、ベルト成形時に一体化された帯状部材２からなるので、ベルト両端部の強度に優れ、ベルトの耐久性を向上させることができる。
【０１００】
本実施形態に係る無端ベルトの製造方法で得られた無端ベルト５は、ベルト内周の幅方向面両端部が、ベルト成形時に一体化された帯状部材２により、ベルトの内側に突出して中央部よりも厚く成形されている。これにより、実際のベルトの駆動時には、図５に示すように、突出した無端ベルト５内周面の幅方向両端部の帯状部材２と、該ベルト５を張架する張架ローラ６の軸方向両端部とによって、該ベルト５の位置決めが行われるので、ベルトの位置ずれを防止することができる。すなわち、該帯状部材２が、ベルトの寄り止め部として機能することができる。
したがって、本実施形態に係る無端ベルトの製造方法によれば、上記塗布膜３の硬化に伴って上記帯状部材２を一体化することにより、ベルトの成形時にベルトの寄り止め部を一体成形することができる。これにより、高精度の治具を使用したり糸で縫い合わせたりすることなく、簡単な方法でベルトの寄り止め部を形成することが可能になる。
【０１０１】
なお、上記帯状部材の厚みは、上記塗布液の液厚よりも厚く、また、遠心力により上記塗布液が該帯状部材２を乗り越えて行かないような程度に厚く設定する必要がある。塗布液の液厚は、ねらいのベルトの膜厚で決まり、一方塗布液の遠心流延は、遠心力と塗布液の表面張力（表面エネルギー）の釣り合いで決まる。これらを考慮して帯状部材２の厚み（高さ）を設定すればよい。
【０１０２】
次に、本実施形態のより具体的な実施例について説明する。
[実施例１]
図１において、上記帯状部材２として、上記塗布液と親和性をもつポリイミド系樹脂テープ２ａを用い、これを実施形態と同様の塗布型１内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に貼り付けた。塗布液は、ポリイミドの前駆体溶液を、溶媒ＤＭＡＣ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド）に希釈して３０％に調整したものを用いた。
塗布液を塗布型１に注入し、塗布型１を１０００rpmで高速回転させると、遠心力により塗布液が塗布型１内部に流延成形され、塗布液は塗布型１の内周面の両端部に向かって広がっていきポリイミド樹脂テープ２ａに堰止められた。塗布液は該テープ２ａとよく馴染み、塗布液の一部は該テープ２ａ上にも塗布され、無端状の塗布膜３が形成された。なお、塗布液がポリイミド樹脂テープ２ａ上に乗り上げても、よく馴染むために流動し難く、塗布液が該テープ２ａを乗り越えて流延することはない。
この状態で、塗布膜３を加熱し、塗布液中の溶剤を蒸発させ該塗布膜３を乾燥固化した後、塗布型１の回転を止めてさらに加熱して塗布膜３を硬化（イミド閉環）させた。この硬化に伴って、ポリイミド樹脂テープ２ａと塗布膜３とが一体化する。その後、冷却を経て、テープ２ａをとっかかりとして塗布膜３を塗布型１から剥離したところ、テープ２ａと共に容易に剥離することができた。剥離された塗布膜３は、テープ２ａとよく馴染んで一体化しているため、ベルトの幅方向両端部の強度に優れた無端ベルト５を得ることができた（図４参照）。
【０１０３】
[比較例１]
上記実施例１と同様の塗布液を、帯状部材２を配置せずに上記塗布型１に塗布し、該塗布型１の回転を開始したところ、塗布液は塗布型１の内周面の両端部に向かって広がっていき、無端状の塗布膜３が形成されたが、図３で示すように、塗布膜両端部は薄くだれてしまった。この端部が薄い塗布膜３を、乾燥及び硬化後に該塗布型１から剥離するにあたっては、ナイフエッジを用いて細心の注意を払って行い、３０分以上も時間を要した。
【０１０４】
ここで、塗布型１に配置する帯状部材２として、上記実施例１で示したような塗布液に対して親和性を持つ材質のテープを用いた場合には、上述したように、テープ上に塗布液が塗布されるため、このテープ上の塗布液がその後の加熱時に熱膨張したり、冷却時に収縮し、寄り止め部の形状が変形するおそれがある。
【０１０５】
したがって、上記帯状部材２としては、上記塗布液を吸収可能な部材を用いることが望ましい。このような材質の帯状部材２を用いることにより、上記遠心成形法における塗布液の流延時に、塗布液が帯状部材２に浸透するので、塗布液が帯状部材２上に塗布されることがない。これにより、寄り止め部の形状変形のおそれを回避できる。以下に、具体的な実施例について説明する。
【０１０６】
[実施例２]
図１において、上記帯状部材２として、上記塗布液を吸収可能な多孔質のフッ素樹脂テープ２ｂを用い、これを実施形態と同様の塗布型１内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に貼り付けた。また、塗布液としては、ポリイミドの前駆体溶液を、溶媒ＤＭＡＣ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド）に希釈して３０％に調整したものを用いた。
上記実施例１と同様に、塗布液を遠心流延させると、塗布液は塗布型１の内周面の両端部に向かって広がっていきテープ２ｂに堰止められ、塗布液の一部はテープの微細孔に浸透していった。この状態のテープ２ｂの拡大図を、図６に示す。多孔質のフッ素系樹脂テープ２ｂに浸透した塗布液を、模式的に白丸Ａで表してある。このように、テープ２ｂが塗布液を含浸した状態で無端状の塗布膜３が形成された。
この状態で、塗布膜３を加熱し、塗布液中の溶剤を蒸発させ該塗布膜３を乾燥固化した後、塗布型１の回転を止めてさらに加熱して塗布膜３を硬化（イミド閉環）させた。この硬化に伴って、テープ２ｂと塗布膜３とが一体化する。その後、テープ２ｂをとっかかりとして塗布膜３を塗布型１から剥離したところ、テープ２ｂと共に容易に剥離することができた。剥離された塗布膜３は、テープ２ｂが塗布液を含浸した状態であるため、よりベルトの幅方向両端部の強度やベルト自身の耐久性に優れた無端ベルト５を得ることができた（図４参照）。
【０１０７】
ところで、塗布型１に配置する帯状部材２として、上記実施例１及び２で示したような樹脂テープを用いた場合には、テープ自身が柔らかく腰がないため、粘着剤を使用して該塗布型１に貼り付ける必要があり、その粘着剤が上記塗布液に溶けてしまうおそれがある。粘着剤が溶けると、塗布膜３を塗布型１から剥離しにくくなるおそれがある。
【０１０８】
したがって、上記帯状部材２としては、腰のある材質のものを用いることが望ましい。このような材質の帯状部材２を用いることにより、その腰によって上記塗布型１内面に配置させることができるので、粘着剤を用いずに配置可能となり、粘着剤が溶けることによる不具合を回避できる。以下に、その具体的な実施例についてを用いて説明する。
【０１０９】
[実施例３]
図１において、腰のある材質の帯状部材２として紙テープ２ｃを用い、これを内径φ１８０mmの塗布型１内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に配置した。なお、紙テープ２ｃは、扱いが容易である点と、低コストである点において非常に有利である。紙テープ２ｃは、塗布型１の面内周長と同じ長さ５６５．２ｍｍ、幅８ｍｍに切断した厚さ１ｍｍの紙を用いた。この紙テープ２ｃは、樹脂テープとは異なって、テープ自身に腰があり、かつ、塗布型１の内周面と同じ長さに切りそろえられているので、塗布型１の内周面に、接着剤を用いることなく配置することができた。これにより、接着剤が塗布液溶剤に溶けてしまうという不具合を回避することができる。
また、紙テープ２ｃの片端には、予め２ｍｍ幅で塗布型１に対する離型性物質としてのパラフィンを含浸させた。なお、パラフィンを含浸させる方法としては、例えば、紙テープを円筒に巻き付けた状態で、２００〜２５０℃で加熱しながらパラフィンを塗布する方法を採ることができる。
上記実施例１及び２と同様の塗布液を塗布型１に注入し、塗布型１を１０００rpmで高速回転させた。塗布液は塗布型１の内周面の両端部に向かって広がっていき紙テープ２ｃに堰止められたが、塗布液の一部は紙テープ２ｃの多孔質の孔に浸透していき、紙テープ２ｃ上に塗布されることはなかった。また、紙テープ２ｃの片端部には予めパラフィンが含浸されているので、塗布液が必要以上に紙テープに浸透しても、パラフィンに堰き止められて、紙テープ２ｃより外部へ流れ出ることはなかった。この状態の紙テープ２ｃの拡大図を図７に示す。模式的に、紙テープ２ｃ予め含浸させたパラフィンを黒丸Ａ、紙テープ２ｃに浸透した塗布液白丸Ｂで表してある。このように、パラフィンを含浸させることにより、塗布液が紙テープ２ｃより外部へ流延していくのを防ぐことができる。このようにして、紙テープ２ｃがパラフィンＡと塗布液Ｂとを含浸した状態で無端状の塗布膜３が形成された。
この状態で、塗布膜３を乾燥固化した後、塗布型１の回転を停止して、さらに型ごと加熱炉に移して３００℃で１時間加熱し、硬化（イミド閉環）させた。この硬化に伴って、紙テープ２ｃと塗布膜３とが一体化される。その後、塗布型１を冷却し、図８（ａ）に示すように、紙テープ２ｃをとっかかりとして塗布型１の端部から塗布膜３を剥がしたところ、塗布膜３の端部が紙テープ２ｃにより厚く成形されていることに加え、紙テープ２ｃが離型性物質としてのパラフィンＡを含浸しているので、容易に浮き上がらせることができた。そして、浮き上がった塗布膜３端部に、図８（ｂ）に示すように、エアー導入治具４からエアーを吹き込むと、紙テープ２ｃと共に塗布膜３全体を容易に剥離することができた。これにより、図４で示すような、紙テープｃと一体形成された無端ベルト５を得ることができた。
なお、図９で示す例のように、パラフィンＡと塗布型１との接触面積が広くなるように、紙テープ２ｃにパラフィンＡを含浸させておくことにより、塗布型１からの塗布膜３の剥離をさらに容易にすることができる。
【０１１０】
[実施例４]
本実施例においては、腰のある材質の帯状部材２として金属の網状部材を用いた例を説明する。
図１において、内径φ２００ｍｍの鉄製塗布型１内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に、幅１０ｍｍ、メッシュ間隔０．０５ｍｍの金属の網状部材（以下、金網という）２ｄを配置した。金網２ｄとしては、３００℃の加熱でも軟化変形せず、かつ、アルミニウム等に比較して機械的強度に優れたステンレス鋼（ＳＵＳ３０  メッシュ＃５０）を使用した。なお、この金網２ｄは、単層でも多層構造でもどちらでもよい。
ここで、一般に、金網は固く、薄い網であっても円筒状の塗布型１内周面に一様に密着して配置させることは困難である。したがって、本実施例においては、塗布型１内周面に金網２ｄを凹凸なく滑らかに配置させることができる方法を採用した。
まず、図１０に示すように、金網２ｄを塗布型１の所定位置にセットした後、塗布型１内に該金網２ｄに重なる長さをもった円柱形部材である径φ２０mmのＳＵＳ棒７を挿入し、セットされた金網２ｄに重なるように塗布型１の底部に置いた。そして、この状態で塗布型１を回転させることにより、塗布型１底部でＳＵＳ棒７を従動回転させ、ＳＵＳ棒７の加重で金網２ｄを塗布型１内周面に押さえ付けた。このように、ＳＵＳ棒７を塗布型１内部に置くだけという簡単な方法で、金網２ｄを、塗布型１内周面に凹凸なく滑らかに配置させることができた。このように、接着剤を用いずに配置可能であるので、接着剤が塗布液溶剤に溶けてしまうという不具合を回避することができる。
次いで、金網２ｄが配置された塗布型１に、上記実施例１乃至３と同様の塗布液を注入し、塗布型１を１０００rpmで高速回転させた。塗布液は塗布型１の内周面の両端部に向かって広がっていき金網２ｄに堰止められたが、図１１で示すように、塗布液Ｂの一部は金網２ｄの網目に入り込み、金網２ｄから外側へ広がったりせず網目に馴染んだ。このように、ステンレス鋼からなる金網２ｄは、塗布液に良く馴染むという点において好ましい。そして、金網２ｄが塗布液を含浸した状態で無端状の塗布膜３が形成された。
この状態で、塗布膜３を加熱して乾燥固化した。このとき、帯状部材２が金網２ｄであることから、他の材質の帯状部材に比して熱伝導性が大きく、乾燥固化に要する時間を短縮することができた。その後、塗布型１の回転を停止し、さらに型ごと加熱炉に移して３００℃で１時間加熱し、塗布膜３を硬化（イミド閉環）させた。この硬化に伴って、金網２ｄと塗布膜３とが一体化する。その後、塗布型１を冷却し、金網２ｄをとっかかりとして塗布膜３を剥がしたところ、金網２ｄとともに、容易に剥離することができた。剥離された塗布膜３は、金網２ｄと一体化しているため、ベルトの幅方向両端部の引っ張り強度や引き裂き強度、及び、ベルト自身の耐久性に非常に優れた無端ベルト５を得ることができた（図４参照）。
【０１１１】
ここで、帯状部材として上記金網２ｄを用いた場合には、金網２ｄを塗布型１へ配置する際に、金網２ｄがカールしたり端部が反り返ったりして変形してしまうおそれがある。そして、金網２ｄが変形すると、最終的に金網２ｄと一体化されて得られる無端ベルトは、ベルトの幅方向両端部が金網２ｄの変形にならって変形し、ベルト寄り止め部の寸法精度が悪化するおそれがある。
[実施例５]
本実施例においては、腰のある材質の帯状部材２として、上記実施例４と同様の金網に、予め上記塗布液と同一成分のポリイミドの前駆体溶液を含浸させ、指触乾燥レベルに乾燥させたもの（以下、塗布液含浸金網という）２ｅを用いた。図１において、塗布液含浸金網２ｅを上記実施例４と同様の塗布型１内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に配置した。このとき、塗布液含浸金網２ｅは指触乾燥レベルにあるため、塗布型１に配置可能な可撓性を保持したままで、しかも変形し難くなっており、カールしたり端部が反り返ったりすることなく、安定して塗布型１に配置させることができた。
次いで、塗布液含浸金網２ｅが配置された塗布型１に、上記実施例１乃至４と同様の塗布液を注入し、塗布型１を１０００ｒｐｍで高速回転させた。塗布液は塗布型１の内周面の両端部に向かって広がっていき塗布液含浸金網２ｅに堰止められたが、塗布液は該金網に含浸されているポリイミドの前駆体溶液と親和性を持つためよく馴染み、塗布液の一部は該金網２ｅ上にも塗布され、無端状の塗布膜３が形成された。なお、塗布液が塗布液含浸金網２ｅ上に乗り上げても、よく馴染むために流動し難く、塗布液が該金網２ｅを乗り越えて流延することはない。
この状態で、塗布膜３を加熱して溶剤を蒸発させ、該塗布膜３を乾燥固化した後、塗布型１の回転を止めてさらに加熱して塗布膜３と塗布液含浸金網２ｅに含浸され指触乾燥レベル状態のポリイミド前駆体溶液とを同時硬化（イミド閉環）させた。この硬化に伴って、塗布液含浸金網２ｅと塗布膜３とが良好に密着して一体化する。その後、冷却を経て、塗布液含浸金網２ｅをとっかかりとして塗布膜３を塗布型１から剥離したところ、該金網２ｅと共に容易に剥離することができた。剥離された塗布膜３は、変形することなく安定して塗布型１に配置された塗布液含浸金網２ｅと一体化しているため、ベルトの幅方向両端部の変形のない、寄り止め部の寸法精度の良好な無端ベルト５を得ることができた（図４参照）。
【０１１２】
なお、上記実施例５における塗布液含浸金網２ｅへのポリイミド前駆体溶液の含浸及び指触乾燥の方法としては、次のような方法を採ることができる。
上記実施例４で使用した金網２ｄを、上記塗布型１の内径と同じ外径の円筒型に巻き付け、この状態で金網２ｄにポリイミド前駆体溶液を塗布し、焼成炉に入れて所定の加熱条件で加熱して乾燥させる。その後、金網２ｄを円筒型から取り外し、テープ状に一定幅にカットすることにより、予め塗布液と同一成分のポリイミド前駆体溶液を含浸し、かつ、指触乾燥レベルに乾燥した状態の金網２ｅを得ることができる。
【０１１３】
しかしながら、上記塗布液含浸金網２ｅは上述したように変形し難くなっているものの、上記のようにポリイミド前駆体溶液を含浸及び乾燥させた後に上記円筒型から取り外す際には、該がな網２ｅと該円筒型との付着力によっては、変形してしまうおそれがある。塗布液含浸金網２ｅは、ベルトの寄り止め部としてベルトと一体形成されるため、ベルトの懸架ローラの屈曲を阻害しないように、メッシュが細かく、かつ、細線の金網であることが望ましいが、特に、このような金網を用いる場合には、わずかな付着力でも、反ったりくるくると巻き付いてしまったりするおそれがある。そして、この変形した塗布液含浸金網２ｅを用いると、上記塗布型１への配置作業が困難になってしまうおそれがある。
なお、このような問題は、塗布液含浸金網２ｅへのポリイミド前駆体溶液の含浸及び乾燥を、上記円筒型に巻き付けて行う方法においてのみ発生する問題ではなく、該金網２ｅを支持部材に貼り付けた状態でポリイミド前駆体溶液の含浸及び乾燥を行う方法を採る場合には、該支持部材から該金網２ｅを剥がす際に同様に発生する問題であるといえる。
【０１１４】
そこで、上記実施例５における塗布液含浸金網２ｅへのポリイミド前駆体溶液の含浸及び指触乾燥の方法としては、少なくとも金網の上記塗布型１への配置に使用される部分が空気に接触した状態で、該液の含浸及び乾燥を行う方法を採用することが望ましい。このような方法の一例を、図１２及び１３を用いて具体的に説明する。
【０１１５】
図１２において、メッシュ間隔０．０５ｍｍの金網（メッシュ＃５０）２０を、ガラス板１０上で長さ６５０ｍｍに切断し、金網２０の辺Ｈ及び辺Ｈ’にＰＴＦＥなどのフッ素樹脂テープ１１を貼付けてガラス板１０に固定する。さらに金網２０を１０ｍｍ幅のテープ状に切断する。次いで、テープ状の金網２０をフッ素樹脂テープ１１ごとガラス板１０から剥がした後、図１３に示すように、上記支持部材としての支持台１２の両端支持部１２ａに両端部のみ貼り付けて固定する。なお、この支持台１２及び両端支持部１２ａとしては、ポリイミド前駆体溶液に対して離型性を有するフッ素樹脂製のものを使用することが望ましい。
このように、テープ状の金網２０の上記塗布型１への配置に必要な部分が支持台１２に接触しないように両端部で保持された状態の金網２０に、金網２０の上方からポリイミド前駆体溶液をスプレーあるいは刷毛で塗布し、金網２０の網目に該液を含浸させる。金網２０に含浸させるポリイミド前駆体溶液としては、ポリイミド前駆体溶液を、上記溶媒ＤＭＡＣで１０重量％に希釈したものを用いた。次いで、６０℃の恒温槽で約１時間保持した後、指触乾燥レベル程度に乾燥させる。このとき、金網２ｅは、両面が空気と接触した状態であるため、両面の乾燥速度が一定となるとともに、該網２ｂの下面を支持台１２に接触させた状態で乾燥を行う場合と比べて、乾燥時間を短縮することができる。
その後、上記テープ状の金網２０からフッ素樹脂テープ１１を取り除けば、反ったりカールしたりすることなく、まっすぐな状態の塗布液含浸金網２ｅを得ることができる。このように、金網の下面が支持台１２に接触しない状態でポリイミド前駆体溶液の含浸及び乾燥を行うことによって、金網を支持台１２から取り外す際に該金網２ｅの網面部と支持台１２との間で付着力が発生することがなく、該付着力による金網２ｅの変形を防止することができる。
なお、上記支持台１２を用いて、両端支持部１２ａによって該網２ｂの両端部を支持する方法以外にも、例えば、金網の片端部のみを支持する方法を採ってもよい。
【０１１６】
次に、上記金網２ｅへのポリイミド前駆体溶液の含浸及び指触乾燥の方法の比較例を説明する。
[比較例２]
上記支持部材としてのガラス板に金網を広げてフッ素樹脂テープで固定し、この状態で、ポリイミド前駆体溶液の含浸及び乾燥を行った。金網の表面のポリイミド前駆体溶液を指触乾燥レベルに乾燥させた後、フッ素樹脂テープを剥がして金網を剥離したところ、金網の下には未だ乾燥不十分のポリイミド前駆体溶液が残っていた。
【０１１７】
[比較例３]
上記支持部材としてのガラス板に金網を広げてフッ素樹脂テープで固定し、この状態で、ポリイミド前駆体溶液の含浸及び乾燥を行った。上記比較例２の乾燥時間を約２倍に延ばし、ポリイミド前駆体溶液を十分乾燥させた後、フッ素樹脂テープを剥がして金網を剥離したところ、金網の下側のポリイミド前駆体溶液がガラス板に接触していたため、剥離の際の引っ張り力によって金網はくるくるとカールしてしまった。このカールした金網を上記塗布型１に取り付けるためには、巻きをほぐしながらの作業となるため、良好な貼り付けが難しく、一部が浮き上がった状態となってしまった。
その後、本比較例３で得られた金網を用いて、上記実施例５と同様に無端ベルトを形成したところ、該金網と馴染んで一体化して無端状の塗布膜が得られたが、塗布膜の乾燥及び硬化後に得られた無端ベルトは、ベルト寄り止め部の形状が均一ではなく、起伏が生じていた。
【０１１８】
[実施形態２]
上記実施形態１の無端ベルトの製造方法においては、予め上記塗布型１内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に、遠心力によって上記塗布液が流出するのを堰き止め、かつ、ベルトの寄り止め部としてベルトと一体成形されるための帯状部材を配置し、その後、上記塗布液を遠心流延させ、無端状の塗布膜を形成した。このような方法で成形された塗布膜は、図２、６、７、９、及び１１で示したように、塗布膜３とその両端部の帯状部材２との段差が小さい。このため、上記実施形態１の製造方法で得られた無端ベルトをベルト装置で実際に使用する際に、ベルトに作用する応力が小さい場合には、ベルト寄り止めとしての機能が有効に働くが、該応力が大きい場合には、帯状部材からなるベルトの寄り止め部が張架ローラから乗り出し、寄り止めとしての機能を発揮することが困難になるおそれがある。そこで、本実施形態においては、ベルト駆動時のベルトに作用する応力が大きい場合にも、ベルトの位置ずれや寄りを防止できるベルトの寄り止め部を、ベルト形成時に一体成形することができる無端ベルトの製造方法について説明する。
【０１１９】
本実施形態に係る無端ベルトの製造方法においても、上記実施形態１と同様に、遠心成形法を用いて、ポリイミドを基本素材とする無端ベルトを製造するものである。また、上記実施形態１と同様の円筒状の塗布型を使用し、塗布液としても同様のポリイミド前駆体溶液を用いる。
【０１２０】
図１４は、円筒状の塗布型１を、該塗布型１の内周面に塗布された塗布膜３とともに示す軸方向断面図である。図中の一点鎖線は塗布型１の回転軸線を示す。
【０１２１】
本実施形態に係る無端ベルトの製造方法においては、まず、上記塗布型１の内周面に上記塗布液を塗布して、上述の遠心成形法によって塗布型１の内周面に無端状の塗布膜３を形成する。なお、塗布液を塗布する前に、予め塗布型１内周面におけるベルト形成領域の該塗布型軸方向両端部に、遠心力による塗布液の流延を堰き止めるための堰き止め部材３０を配置しておくことが望ましい。そして、図示を省略した加熱手段により塗布膜３を加熱し、塗布液中の溶剤を蒸発させ該塗布膜３を乾燥固化する。塗布膜３の乾燥固化後、堰き止め部材３０を塗布型１から剥離する。
【０１２２】
次に、本実施形態の無端ベルトの製造方法においては、上記のように乾燥固化された塗布膜３を、完全に硬化させない程度に不完全硬化（半イミド化）させる。具体的には、塗布膜３が付着している塗布型１を硬化用の恒温槽に移して１００℃で加熱し、塗布液中の溶剤の完全除去及び不完全硬化を行う。そして、図１５に示すように、不完全硬化状態の塗布膜３上の幅方向両端部に、ベルトの寄り止め部として一体化されるための帯状部材２を配置する。帯状部材２としては、例えば、上記実施例１、２、３、及び４で示したポリイミド系樹脂テープ、多孔質のフッ素樹脂テープ、紙テープ、及び、金網等を用いることができる。
【０１２３】
次に、上記のように帯状部材２が配置された不完全硬化状態の塗布膜３を完全に硬化（イミド閉環）させる。具体的には、塗布膜３を上記恒温槽にて３００℃で加熱し、塗布膜３を完全硬化させる。このとき、塗布膜３の硬化に伴って、帯状部材２と塗布膜３とが密着し、図１６に示すように、該帯状部材２が該帯状部材２の厚み分だけ塗布膜３の内側に突出した状態で一体化する。このように、本実施形態においても、ベルトの成形時にベルトの寄り止め部としての帯状部材２を一体成形することができるので、高精度の治具を使用したり糸で縫い合わせたりすることなく、簡単な方法でベルトの寄り止め部を形成することが可能になる。
【０１２４】
そして、完全硬化した塗布膜３を塗布型１から剥離し、剥離された塗布膜３は、種々のベルト装置で無端ベルトとして使用される。
【０１２５】
本実施形態に係る無端ベルトの製造方法で得られた無端ベルトは、その内周面の幅方向両端部において、図１６に示すように、帯状部材２の厚み分の段差が成形されている。これにより、実際のベルトの駆動時に、ベルトに作用する応力が大きい場合にも、該段差でベルトの張架ローラから乗り出すのを強力に防ぎ止め、ベルトの位置ずれや寄りを確実に防止できる。
【０１２６】
また、本実施形態においては、より塗布膜３との密着性に優れ、かつ強靱な寄り止め部を形成するための帯状部材２として、反応硬化性液状物質を乾燥又は不完全に硬化させた帯状部材を用いることができる。これによれば、上記塗布膜３の完全硬化と同時にこのような帯状部材を一体硬化することができるので、良好に密着して一体化させることができ、密着性に優れた強靱な寄り止め部を形成することができる。また、帯状部材２と塗布膜３とを形成する該液状物質は、同一の液状物質であることがより好ましい。同一の液状物質であれば、硬化時に両者が良好に密着するので、ベルト寄り止め部の強度をより向上させることができるとともに、両者の熱膨張率や熱収縮率が同じであるので、上記硬化時に両者間に異常な応力が働くこともない。以下に、具体的な実施例について説明する。
【０１２７】
［実施例６］
図１４において、円筒状のアルミの塗布型１に塗布液を塗布した後、高速回転しながら塗布液を遠心流延させ、無端状の塗布膜３を形成した。なお、塗布液としては、ポリイミド前駆体溶液を、有機溶剤であるＤＭＡＣ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド）で希釈して３０重量％とし、導電剤としてカーボンブラックを分散させたものを用いた。そして、塗布膜３を８０℃で加熱して溶剤を蒸発させた後、塗布型１の回転を止めて塗布型１を恒温槽に移し、１００℃で加熱して溶剤の完全除去と予備イミド化を行い、塗布膜３を不完全に硬化させた。
一方、別途反応硬化性液状物質である上記塗布液と同じポリイミド前駆体溶液を自然乾燥又は１００℃以下で加熱して、ゴム状弾性を持ち、かつ、粘着性がない程度に乾燥させた膜厚０．５ｍｍのポリイミド前駆体の乾燥膜を作成した。この乾燥膜を幅１０ｍｍに切断し、ベルトの寄り止め部として一体成形されるための帯状部材としての乾燥膜テープ２ｆを作成した。そして、この乾燥膜テープ２ｆを塗布膜３上の幅方向両端部に配置した。
この状態で塗布膜３を２００℃前後で予備加熱して、さらに３００℃の温度で加熱して完全な硬化を行った。この硬化工程における加熱の間に、乾燥膜テープ２ｆと塗布膜３とが密着して一体化し、乾燥膜テープ２ｆの厚み分だけ塗布膜３の内側に突出した寄り止め部が形成されると考えられる。次いで、硬化工程終了後に冷却し、塗布型１から塗布膜３を剥離してポリイミドの無端ベルトを得た。寄り止め部はベルトと完全に密着しており、無理に引き剥がそうとするとベルト自体が裂けるほどであった。
【０１２８】
［実施例７］
上記実施例６と同様にして、円筒状のアルミの塗布型１の内周面に無端状の塗布膜３を形成し、該塗布膜３を加熱乾燥させた後、さらに加熱して溶剤の完全除去と予備イミド化を行い、塗布膜３を不完全に硬化させた。
一方、別途反応硬化性液状物質である上記塗布液と同じポリイミド前駆体溶液をＤＭＡＣで希釈して１０重量％とした溶液を所定寸法の帯状の金網に含浸させ、乾燥及び不完全に硬化させて、ベルトの寄り止め部として一体形成されるための帯状部材としてのポリイミド膜テープ２ｇを作成した。そして、このポリイミド膜テープ２ｇを上記塗布膜３上の幅方向両端部に配置した。
この状態で塗布膜３を２００℃前後で予備加熱して、さらに３００℃の温度で加熱して完全な硬化を行った。本実施例においても、この硬化工程における加熱の間に、ポリイミド膜テープ２ｇと塗布膜３とが密着して一体化し、ポリイミド膜テープ２ｇの厚み分だけ塗布膜３の内側に突出した寄り止め部が形成されると考えられる。次いで、硬化工程終了後に冷却し、塗布型１から塗布膜３を剥離してポリイミドの無端ベルトを得た。寄り止め部はベルトと完全に密着しており、強力な引き裂き応力をかけてもびくともしなかった。
【０１２９】
なお、寄り止め部の幅方向の強度を向上させるために、上記実施例６で示した乾燥膜テープ２ｆに、周方向に渡って繊維を含有させてもよい。これによれば、乾燥膜テープ２ｆの幅方向の強度を向上させることができるので、実際のベルト駆動時の横ずれや蛇行による捻れに対して強固なベルトを得ることができる。以下に、具体的な実施例について説明する。
【０１３０】
［実施例８］
上記実施例６と同様にして、円筒状のアルミの塗布型１の内周面に無端状の塗布膜３を形成し、該塗布膜３を加熱乾燥させた後、さらに加熱して溶剤の完全除去と予備イミド化を行い、塗布膜３を不完全に硬化させた。
一方、図１７（ａ）に示すように、ガラス板１０に繊維１５を数条貼り付けた後、図１７（ｂ）に示すように、ガラス板１０上にポリイミドの前駆体溶液１６を塗布した。なお、本実施例においては、繊維１５として、ポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）を使用した。ポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）は、ポリイミド前駆体溶液に対して親和性を有し、かつ、該溶液に対して非溶解性を有するため、ポリイミド前駆体溶液１６に良く馴染んで良好に密着した。そして、繊維１５を含有した状態でポリイミド前駆体溶液１６を乾燥させ、ポリイミド前駆体の乾燥膜を作成した。次いで、乾燥膜を幅５ｍｍに切断し、図１８に示すように、繊維１５を含有した状態の乾燥膜テープ２ｆを塗布膜３上の幅方向両端部に配置した。
この状態で塗布膜３を２００℃前後で予備加熱して、さらに３００℃の温度で加熱して完全な硬化を行った。なお、上記繊維１５として、耐熱性に優れたポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）を用いたので、３００℃の高温の加熱による硬化も安定して行うことができた。硬化工程終了後に冷却し、塗布型１から塗布膜３を剥離して、図１９に示すような、寄り止め部が周方向に渡って繊維１５を含有しているポリイミドの無端ベルト５を得た。無端ベルト５は、上記実施例６に比して、寄り止め部の幅方向の強度に優れており、ベルトと寄り止め部とを無理に引き剥がすと、周方向に裂け、軸方向には亀裂が入らなかった。
【０１３１】
なお、上記実施例６で使用したような、反応硬化性液状物質を乾燥又は不完全に硬化させた帯状部材は、以下のようにして作成することができる。
図２０は、このような帯状部材の作成方法の一例を説明する説明図である。この例においては、上記実施形態の無端ベルトの製造方法で説明した遠心成形法を利用して、無端状の帯状部材を形成するものである。
【０１３２】
図２０は、遠心成形法で使用される円筒状の型１０１を、該型１０１の内周面に塗布された液膜１０３とともに示す軸方向断面図である。図中の一点鎖線は、型１０１の回転軸線を示す。型１としては、例えば、アルミニウム製のものを用いることができる。
まず、型１０１の内周面に上記液状物質としてのポリイミド前駆体溶液を塗布し、該型１０１を回転させ、その遠心力により型１０１内部に塗布されたポリイミド前駆体溶液を流延させる。これにより、簡単に、均一な無端状の液膜１０３を形成することができる。なお、ポリイミド前駆体溶液を塗布する前に、予め型１０１内周面における液膜１０３形成領域の該型軸方向両端部に該液の流延を堰き止めるための堰き止め部材３０を配置しておくことが望ましい。そして、この液膜１０３を図示を省略した加熱手段により加熱して乾燥又は不完全に硬化させ、該液膜１０３を型１０１から剥離し、所定の寸法に切断することにより、上記実施形態の無端ベルトの製造方法で使用されるのに適した帯状部材を得ることができる。
【０１３３】
なお、上記液状物質を乾燥又は不完全に硬化させた液膜１０３は、膜が柔らかいため、上記型１０１から手作業で剥離する際に、引っ張り力によっては膜が破れてしまうおそれがある。
また、上記液膜１０３を上記実施形態における塗布膜３へ配置させる際には、膜が柔らかいために良好に配置できず、寄り止め部の位置精度を良好に保つことが困難になるおそれがある。
【０１３４】
上記液膜１０３を上記型１０１から剥離しやすくするためには、該型１０１として、上記液状物質に対して高離型性を有する型を用いることが考えられる。ところが、型１０１の離型性が高すぎる場合には、液膜１０３の加熱時に該液膜１０３が型１０１から簡単に浮いて熱収縮してしまうおそれがある。このため、型１０１としては、上記液膜１０３が熱により浮き収縮してしまわない程度に高離型性のものを選択することが望ましい。
また、上記液膜１０３を上記型１０１から剥離しやすく、かつ、上記塗布膜３へ良好に配置させるためには、例えば、上記液膜１０３の浮き収縮の現象を積極的に利用して、液膜１０３を型１０１から筒状の支持体に転写させ、この支持体からさらに塗布膜３に再転写させる方法を採ることができる。以下に、このような方法の一例を図２０（ａ）乃至（ｇ）を用いて説明する。
【０１３５】
図２０（ａ）において、まず、上記のように遠心成形法を利用して、無端状の帯状部材を形成する。型１０１は、液膜１０３が熱により浮き収縮可能な高離型性の型であり、例えば、液膜１０３を構成する上記液状物質に対して高離型性を有する材質で該型内面が構成されたもの、あるいは該型内面に高離型性膜が被膜されたもの、などを用いることができる。
ここで、このように上記液状物質に対して高離型性を有する型１０１を用いた場合、一般に、液状物質は凝集して均一に成膜され難くなる。そこで、型１０１を高速回転させながら上記液状物質を塗布することが望ましい。これにより、均一な成膜が可能となる。
次に、型１０１の内周面に形成された液膜１０３を乾燥又は不完全に硬化させる。このとき、液膜１０３が乾燥又は不完全硬化状態になる前に、型１０１の回転速度を落としたり停止したりすると、液膜１０３は再凝集してしまうため、回転を継続させながら加熱して乾燥又は不完全硬化させる必要がある。このように乾燥又は不完全硬化させることにより、均一な成膜状態のまま液膜１０３を固定化することができる。なお、液膜１０３の乾燥又は不完全硬化後、堰き止め部材３０を型１０１から剥離する。
次に、図２０（ｂ）に示すように、上記液膜１０３が形成された上記型１０１内部に支持体１０４を挿入する。この支持体１０４には、所定幅の互いに独立した複数のリング１０５がセットされている。リング１０５自体あるいはリング外周面の材質は、型１０１と同様に上記液状物質に対して高離型性を有する材質が望ましい。
そして、液膜１０３を、完全に硬化反応が終了しない程度の加熱条件で加熱する。この加熱により、液膜１０３は、高離型性の型１０１から浮き、図２０（ｃ）に示すように、収縮して挿入した支持体１０４にセットされたリング１０５の外周面に転写される。このような転写を利用して、柔らかい液膜１０３を型１０１から容易に剥離することができる。
次いで、図２０（ｄ）に示すように、リング１０５に転写された柔らかい状態の液膜１０３を、リング１０５の幅毎に切断する。このようにして、液膜１０３からなる不完全硬化状態の帯状部材が準備される。
そして、図２０（ｅ）に示すように、上記支持体１０４の上記塗布膜３の帯状部材配置箇所に対応する箇所にリング１０５を２個セットし、この状態で、図２０（ｆ）に示すように、支持体１０４を上記乾燥又は不完全硬化状態の塗布膜３が形成された塗布型１内部に挿入する。そして、２個のリング１０５が、塗布膜３上の所定箇所に対向するように位置決めし、支持体１０４を塗布膜３に押しつけるようにして、リング１０５の外周面上の液膜１０３を塗布膜３に接触させることにより、帯状部材としての液膜１０３を塗布膜３に再転写する。このような再転写により、柔らかい液膜１０３を塗布膜３に良好に配置することができるとともに、寄り止め部の位置精度を良好に保つことができる。
この後、図２０（ｇ）で示すようにリング１０５ごと支持体１０４を塗布型１から取り去ってもよいし、そのまま残してもよい。残す場合には、例えば、塗布膜３及び液膜１０３の最終硬化を、塗布型１を回転させながら加熱して行う方式を採ることにより、従動回転する支持体１０４の重さで液膜１０３を塗布膜３に押しつけることができ、塗布膜３と液膜１０３とを良好に一体化できる。
なお、塗布膜３の上の全周に渡って帯状部材を配置するために、塗布膜３の内径と液膜１０３の外径とがほぼ同一であることが好ましい。しかしながら、液膜１０３の外径が塗布膜３の内径よりも小さい場合でも、リング１０５上に支持された液膜１０３を幅方向に切断しておけば、液膜１０３を塗布膜３に押しつけて接触させることにより、塗布膜３上への液膜１０３の配置が可能になる。なお、この場合、塗布膜３上の全周に渡って帯状部材としての液膜１０３が配置されず、塗布膜３の内径と液膜１０３の外径との差に応じた隙間が生じることになるが、ベルトを実際に駆動する際の、ベルト寄り止め部としての機能には何ら問題はない。
以下に、帯状部材としての上記液膜１０３の転写及び再転写を利用した無端ベルトの製造方法の一連の手順について、より具体的な実施例を説明する。
【０１３６】
［実施例９］
図２０（ａ）において、型１０１は、上記液膜１０３が熱により浮き収縮可能な高離型性の型であり、内周面をフッ素樹脂コートした円筒状のアルミ型を用いた。帯状部材を形成する上記液状物質としては、ポリイミド前駆体溶液を、有機溶剤であるＤＭＡＣ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド）で希釈して３０重量％としたものを用いた。
ポリイミド前駆体溶液を塗布型１に塗布した後、塗布型１を高速回転させて無端状の液膜１０３を形成し、さらに回転を継続させながら液膜１０３を８０℃で加熱して溶剤を蒸発させ、厚さ０．６ｍｍの液膜１０３を得た。型１０１の回転を止め、リング１０５を複数取り付けた支持体１０４を型１０１内部に挿入して、さらに加熱温度を１５０〜２００℃に上げて加熱すると、液膜１０３２は型１０１からゆっくりと浮き、内挿したリング１０５に覆い被さるように収縮して転写された（図２０（ｂ）参照）。なお、リング１０５は、ポリイミド前駆体溶液に対して高離型性を有する材質であり、その外周面をテフ・ロック（オテック（株）：商標）処理したアルミ製リングを用いた。
その後、型１０１内挿した支持体１０４を引き出し、リング１０５に被膜された液膜１０３をリング１０５幅毎に切断し、リング○を分割した（図２０（ｃ）及び（ｄ）参照）。
一方、図２０で示すように、内周面をタフラム（三菱マテリアル（株）：商標）処理した円筒状のアルミの塗布型１に、ポリイミド前駆体溶液を、有機溶剤であるＤＭＡＣ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド）で希釈して３０重量％とし、導電剤としてカーボンブラックを分散させたものを塗布液として塗布し、該塗布型１を高速回転させて無端状の塗布膜３を形成した。さらに塗布膜３を８０℃で加熱して溶剤を蒸発させた。
その後、塗布型１の回転を止めて該型を取り出し、先に作成した液膜１０３が被膜されたリング１０５を支持体１０４にセットして、塗布型１内の所定位置に挿入し、支持体１０４を塗布膜３に押しつけてリング１０５外周面上の液膜１０３を再転写させた（図２０（ｅ）及び（ｆ）参照）。次いで、塗布型１ごと恒温槽に移し、まず２００℃で加熱して塗布膜３及び液膜１０３の溶剤の完全除去と予備イミド化を行った。その後、さらに３００℃の温度で加熱して完全な硬化を行った。この硬化工程における加熱の間に、液膜１０３と塗布膜３とが密着して一体化し、液膜１０３の厚み分だけ塗布膜３の内側に突出した寄り止め部が形成されると考えられる。塗布膜３が充分硬化した後、冷却し、塗布型１から塗布膜３を剥離した。このようにして得られた無端ベルトの寄り止め部は、ベルトと完全に密着しており、無理に引き剥がそうとするとベルト自体が裂けるほどであった。
【０１３７】
以上、本実施形態においては、ベルト駆動時のベルトに作用する応力が大きい場合にも、ベルトの位置ずれや寄りを防止できるベルトの寄り止め部を、ベルト形成時に一体形成することができる無端ベルト製造方法として、遠心成形した塗布膜を乾燥又は不完全に硬化させた後、帯状部材を該塗布膜上の幅方向両端部に配置し、その後、該塗布膜と該帯状とを一体化して完全硬化させる方法を説明したが、他の方法を採ることもできる。例えば、遠心成形法によって上記塗布型の内周面に形成された無端状の塗布膜を乾燥又は不完全に硬化させた後、該塗布膜上の幅方向両端部の周方向に、反応硬化性液状物質を帯状に塗布し、その後、該塗布膜と該液状物質とを同時に硬化させる方法を採用することができる。以下に、具体的な実施例について説明する。
【０１３８】
［実施例１０］
上記実施例６と同様の塗布液及び塗布型１を用いて、上記実施例６と同様に塗布型１に無端状の塗布膜３を形成した。さらに該塗布膜３を８０℃で加熱して溶剤を蒸発させた。その後、塗布型１の回転を止めて型を取り出し、恒温槽に移してまず１００℃で加熱して溶剤の完全除去と予備イミド化を行った（図１４参照）。
次いで、図２１に示すように、塗布膜３上の幅方向両端部の全周に渡って幅１０ｍｍを確保するように両側を堰き止め部材１２０でマスキングし、堰き止め部材１２０で囲まれた部分に反応硬化性液状物質としてのポリイミド前駆体溶液を塗布した。そして、該溶液を加熱して溶剤を蒸発させ、厚さ０．５ｍｍの帯状膜２ｈを形成した。その後、堰き止め部材１２０を除去し、塗布膜３と帯状膜２ｈとを３００℃の温度で加熱して完全な硬化を行った。本実施例においても、この硬化工程における加熱の間に、帯状膜２ｈと塗布膜３とが密着して一体化し、帯状膜２ｈの厚み分だけ塗布膜３の内側に突出した寄り止め部が形成されると考えられる。次いで、硬化工程終了後に冷却し、塗布型１から塗布膜３を剥離してポリイミドの無端ベルトを得た。実施例８と同様に、ベルト内周面の幅方向両端部に一体成形された寄り止め部はベルトと完全に密着しており、無理に引き剥がそうとするとベルト自体が裂けるほどであった。
【０１３９】
なお、寄り止め部の幅方向の強度を向上させるために、上記実施例１０で示した帯状膜２ｈに、周方向に渡って繊維を含有させてもよい。これによれば、乾燥膜テープ２ｆの幅方向の強度を向上させることができるので、実際のベルト駆動時の横ずれや蛇行による捻れに対して強固なベルトを得ることができる。以下に、具体的な実施例について説明する。
【０１４０】
［実施例１１］
上記実施例６と同様の塗布液及び塗布型１を用いて、上記実施例６と同様に塗布型１に無端状の塗布膜３を形成した。さらに該塗布膜３を８０℃で加熱して溶剤を蒸発させた。その後、塗布型１の回転を止めて型を取り出し、恒温槽に移してまず１００℃で加熱して溶剤の完全除去と予備イミド化を行った（図１４参照）。
次いで、図２２（ａ）に示すように、塗布膜３上の幅方向両端部の全周に渡って幅１０ｍｍを確保するように両側を堰き止め部材１２０でマスキングし、堰き止め部材１２０で囲まれた部分に、上記実施例１０と同様の繊維１５を数条貼り付けた。次いで、図２２（ｂ）に示すように、堰き止め部材１２０で囲まれた部分に、反応硬化性液状物質としてのポリイミド前駆体溶液１６を塗布した。そして、該溶液を加熱して溶剤を蒸発させた後、堰き止め部材１２０を除去し、図１５に示すように、繊維１５を含有した状態の帯状膜２ｈを形成した。そして、塗布膜３と帯状膜２ｈとを３００℃の温度で加熱して完全な硬化を行った。硬化工程終了後に冷却し、塗布型１から塗布膜３を剥離して、図１９に示すような、寄り止め部が周方向に渡って繊維１５を含有しているポリイミドの無端ベルト５を得た。無端ベルト５は、上記実施例６に比して、寄り止め部の幅方向の強度に優れており、ベルトと寄り止め部とを無理に引き剥がすと、周方向に裂け、軸方向には亀裂が入らなかった。
【０１４１】
なお、上記実施例６乃至１１で示したような、反応硬化性液状物質同士を積層する場合には、下層（基層）の液状物質の乾燥が不充分であると、上層の塗布時に、上層の液状物質中の溶剤により、上下層の界面で両層間の溶解・融合が生じ、不安定な膜質となる。一方、下層の液状物質を完全に硬化させた後に上層を塗布すると、上下層の密着性が悪くなるという特性がある。そこで、先に、本発明者は、ポリイミドの多層構造のベルト製造方法において、支持体表面に反応硬化性液状物質であるポリイミド前駆体の第１層被膜を形成してこれを不完全にイミド化させた後、この第１層皮膜上にポリイミド前駆体の第２層被膜を形成することを提案した（特願平１０−５６１３１号）。これによれば、上下層間の密着と膜質保持を同時に満たすことができるとしている。
そこで、上記実施例６乃至１１においては、上記提案を積極的に利用し、反応硬化性液状物質で形成された塗布膜３を不完全に硬化させた後、反応硬化性液状物質、あるいは、該液状物質を乾燥又は不完全硬化させたもの、を積層している。これにより、密着性に優れた膜質の変化のない寄り止め部をベルトと一体成形することを可能にしている。なお、必ずしも塗布膜３を不完全硬化させる必要はなく、少なくとも膜中の溶剤を蒸発させ塗布膜３が乾燥した状態であればよい。すなわち、塗布膜３が乾燥又は不完全に硬化した状態の範囲で積層させればよい。
【０１４２】
なお、上記各実施形態の無端ベルトの製造方法により得られる無端ベルト５を画像形成装置の転写ベルトとして使用する場合には、ベルトの位置ずれや寄りを防止すると共に、耐久性にも優れているため、高品質の画像を長期に亘って維持することが可能になる。
実際に、上記実施例１乃至１１でそれぞれ作成した無端ベルトを、図２３で示す画像形成装置としてのリコー製フルカラー複写機プリテールの中間転写ベルト５として搭載し、ベルトの耐久性及び出力画像の評価を行ったところ、５０万枚の連続出力においてもベルトの形状及び画像品質に何ら異常は発生しなかった。
【０１４３】
【発明の効果】
請求項１乃至２３の発明によれば、ベルト駆動時の位置ずれ防止のためのベルト寄り止め部を、高精度の治具を使用したり糸で縫い合わせるたりすることなく形成することができるという優れた効果がある。
【０１４４】
特に、請求項１乃至１３の発明によれば、ベルト駆動時の位置ずれ防止のためのベルト寄り止め部を、高精度の治具を使用したり糸で縫い合わせるたりすることなく形成可能であるとともに、塗布型内周面に形成された塗布膜を塗布型から容易に剥離することができるという優れた効果がある。
【０１５３】
特に、請求項２及び３の発明によれば、ベルトの幅方向両端部の強度を向上させることができる。また、塗布液が帯状部材に浸透して、塗布液が帯状部材上に塗布されることがないので、帯状部材上の塗布液がその後の加熱により熱膨張したり、冷却により収縮したりして、寄り止め部の形状が変形するおそれを回避できる。
【０１５４】
また特に、請求項３の発明によれば、ベルト寄り止め部としての帯状部材が良好に上記ベルト材質を含浸できる。
【０１５５】
特に、請求項５の発明によれば、帯状部材を粘着剤を用いずに配置することができるので、粘着剤が溶けて塗布膜を塗布型から剥離しにくくなるおそれを回避できる。
【０１５６】
特に、請求項６の発明によれば、扱いが容易であるとともに、安価に製造することができる。
【０１５７】
特に、請求項７の発明によれば、上記塗布液に侵されない点で有利であるとともに、塗布液の乾燥固化にかかる時間を短縮させることができる。
【０１５８】
特に、請求項８の発明によれば、高温の加熱でも軟化変形しないという点と、塗布液に良く馴染むという点において有利である。
【０１５９】
特に、請求項９の発明によれば、金属製の網を上記塗布型内面に滑らかに貼り付けることができる。
【０１６０】
特に、請求項１０の発明によれば、上記塗布膜の上記塗布型からの剥離をより容易にすることができる。
【０１６１】
特に、請求項１１の発明によれば、塗布膜の端部が薄くだれてしまうのを確実の防止することができる。
【０１６２】
特に、請求項１２の発明によれば、上記塗布型に配置可能な可撓性を保持したままで、しかも塗布型への配置の際に金属の網状部材が変形し難くすることができるので、安定して塗布型に配置することができる。これにより、該部材の変形によるベルトの幅方向両端部の変形を防止し、寄り止め部の寸法精度が良好な無端ベルトを得ることができる。
【０１６３】
特に、請求項１３の発明によれば、上記網状部材への上記塗布液の含浸及び乾燥時の乾燥時間を短縮することができるとともに、該網状部材の変形を防止することができる。
【０１６４】
特に、請求項１４の発明によれば、実際のベルトの駆動時のベルトに作用する応力が大きい場合にも、該段差でベルトの張架ローラから乗り出すのを強力に防ぎ止め、ベルトの位置ずれや確実に防止する無端ベルトを得ることができる。
【０１６５】
特に、請求項１５の発明によれば、密着性に優れた強靱な寄り止め部を形成することができる。
【０１６６】
特に、請求項１６及び１９の発明によれば、ベルトの横ずれや蛇行による捻れに対して強く、かつ、引き裂かれにくい寄り止め部を形成することができる。
【０１６７】
特に、請求項１７の発明によれば、上記液状物質を乾燥又は不完全に硬化させ柔らかい状態となった帯状部材を、塗布型に良好に配置することができるとともに、寄り止め部の位置精度を良好に保つことができる。
【０１６８】
特に、請求項２０によれば、上記液状物質の加熱による浮き収縮を利用して、柔らかい状態の該液状物質を塗布型から容易に剥離することができる。
。
【０１６９】
特に、請求項２１の発明によれば、ベルト寄り止め部の強度をより向上させることができる。
【０１７０】
特に、請求項２２の発明によれば、耐熱性や機械的強度に優れたポリイミドの無端ベルトを得ることができる。
【０１７１】
特に、請求項２３の発明によれば、強固な寄り止め部を形成することができる。また、高温の加熱により上記硬化を行う場合にも採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る遠心成形法による無端ベルトの製造方法を説明するための説明図。
【図２】同実施形態に係る無端ベルトの片端部の拡大図。
【図３】従来の無端ベルト製造方法の不具合を説明する説明図。
【図４】実施形態に係る無端ベルトの斜視図
【図５】同無端ベルトの駆動時の状態を説明する説明図。
【図６】実施例２に係る無端ベルトの片端部の拡大図。
【図７】実施例３に係る無端ベルトの片端部の拡大図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、実施例３に係る無端ベルトの塗布型からの剥離を説明する説明図。
【図９】実施例３の変形例を示す無端ベルトの片端部拡大図。
【図１０】実施例４に係る帯状部材の塗布型への配置方法を説明するための説明図。
【図１１】実施例４に係る無端ベルトの片端部の拡大図。
【図１２】実施例５に係る帯状部材（金網）への塗布液の含浸方法を説明するための説明図。
【図１３】同帯状部材（金網）へ塗布液を含浸させた後の乾燥方法を説明するための説明図。
【図１４】他の実施形態に係る遠心成形法による無端ベルトの製造方法を説明するための説明図。
【図１５】同実施形態に係る無端ベルトの片端部の拡大図。
【図１６】同実施形態に係る無端ベルトの軸方向断面図。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は、実施例８に係る帯状部材へ繊維を含有させる方法を説明するための説明図。
【図１８】実施例８に係る無端ベルトの片端部の拡大図。
【図１９】実施例８及び１１に係る無端ベルトの斜視図
【図２０】（ａ）乃至（ｇ）は、実施例６に係る帯状部材の作成方法を説明すための説明図。
【図２１】実施例９に係る無端ベルトの片端部の拡大図。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、実施例１１に係る帯状部材へ繊維を含有させる方法を説明するための説明図。
【図２３】実施例１乃至１１で作成した無端ベルトを搭載することができる複写機の概略構成図。
【符号の説明】
１        塗布型
２        帯状部材
２ａ      ポリイミド樹脂テープ
２ｂ      多孔質のフッ素系樹脂テープ
２ｃ      紙テープ
２ｄ      金網
２ｅ      塗布液含浸金網
２ｆ      乾燥膜テープ
２ｇ      ポリイミド膜テープ
２ｈ      帯状膜
３        塗布膜
４        エアー導入治具
５        無端ベルト
６        ベルト張架ローラ
７        ＳＵＳ棒
１０      ガラス板
１１      フッ素樹脂テープ
１２      支持台
１５      繊維
１６      ポリイミド前駆体溶液
３０      塗布液の堰き止め部材
１０１    帯状部材を作成するための円筒状の型
１０３    液膜（帯状部材）
１０４    支持体
１０５    リング
１２０    堰き止め部材
【図１】
0004051160.tif 000002
【図２】
0004051160.tif 000003
【図３】
0004051160.tif 000004
【図４】
0004051160.tif 000005
【図５】
0004051160.tif 000006
【図６】
0004051160.tif 000007
【図７】
0004051160.tif 000008
【図８】
0004051160.tif 000009
【図９】
0004051160.tif 000010
【図１０】
0004051160.tif 000011
【図１１】
0004051160.tif 000012
【図１２】
0004051160.tif 000013
【図１３】
0004051160.tif 000014
【図１４】
0004051160.tif 000015
【図１５】
0004051160.tif 000016
【図１６】
0004051160.tif 000017
【図１７】
0004051160.tif 000018
【図１８】
0004051160.tif 000019
【図１９】
0004051160.tif 000020
【図２０】
0004051160.tif 000021
【図２１】
0004051160.tif 000022
【図２２】
0004051160.tif 000023
【図２３】
0004051160.tif 000024