(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状金型の内面に形成されたシームレス型筒状皮膜を離型するシームレス型筒状皮膜の離型方法において、
前記円筒状金型の内面上のシームレス型筒状皮膜にレーザー光を照射して切断線を形成した後、その切断線形成位置を剥離開始端として前記円筒状金型の内面から離型することを特徴とするシームレス型筒状皮膜の離型方法。
【請求項２】
前記切断線がシームレス型筒状皮膜の円周方向に沿って全周に形成されると共に、この切断線が製品の両端部に対応する位置に形成される請求項１記載のシームレス型筒状皮膜の離型方法。
【請求項３】
前記シームレス型筒状皮膜は、ポリアミド酸を主成分とする溶液を前記円筒状金型の内面に供給展開した後に乾燥皮膜化したもの、又は更にこれを加熱してイミド化したものである請求項１又は２記載のシームレス型筒状皮膜の離型方法。
【請求項４】
前記レーザー光の照射源を固定したまま、前記円筒状金型を回転させることによりレーザー光を円周方向に沿って照射する請求項２又は３に記載のシームレス型筒状皮膜の離型方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等における中間転写用ベルトや定着用ベルトなどとして使用するシームレス型エンドレスベルトの製造過程等で用いられるシームレス型筒状皮膜の離型方法に関し、詳しくは、液状被膜原料が内面に供給展開された円筒状金型を加熱しながら回転して乾燥皮膜化することにより円筒状金型の内面に形成されたシームレス型筒状皮膜を引き剥がして取り出す方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真複写機等で用いられている転写搬送ベルト、中間転写ベルト、転写定着ベルト、感光体ベルト等の機能性ベルトには、高速化・高画質化が要求されるため、シームレス化が進められ、通常、樹脂製のシームレス型エンドレスベルトが好適なベルトとして用いられている。
【０００３】
このシームレス型エンドレスベルトは、円筒状金型の内面に液状被膜原料（例えばポリアミド酸溶液）を供給展開してから、円筒状金型を加熱しながら回転して乾燥皮膜化することにより円筒状金型の内面にシームレス型筒状皮膜を形成した後、シームレス型筒状皮膜を円筒状金型の内面から引き剥がして取り出すことにより製造する。更に、必要に応じて、離型後のシームレス型筒状皮膜には加熱処理（ポリイミドベルトではイミド転化など）などが行われた後、所定の寸法に切断される。
【０００４】
従来、上記の製造工程において、シームレス型筒状皮膜を円筒状金型の内面から離型する際には、カッター等の刃物でシームレス型筒状皮膜の端を浮き上がらせておいて手作業で引き剥がすようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、シームレス型筒状皮膜の離型性が良くなく、歩留り・生産性の面で問題があった。即ち、シームレス型筒状皮膜の端を繰り返し刃物で浮き上がらせるので、皮膜の端が刃物で削られて皮膜の小片が生じ、これが完成したベルトに異物として付着して不良品となる他、皮膜の端に刃物で筒軸方向の切り込みが入り、そこから皮膜の裂けが生じたりして、歩留りが低下する。また、皮膜の裂けを生じる恐れがあるので、離型作業は慎重に行う必要があって作業時間が長くなるのに加え、離型作業は熟練的作業であるので、作業時間に個人差があって定まったタクトで作業を進められないことから、生産性が良くない。
【０００６】
一方、特開２００１−１８２８４号公報には、シームレスベルトの製造方法として、形成したシームレスベルトを金型から離型した後、切断ステージまで搬送し、レーザー切断装置などで不要部を切断する方法が開示されている。しかし、この方法では、切断前の離型の際に剥離が困難なため、上記の問題を解決できるものではなかった。
【０００７】
そこで、本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シームレス型筒状皮膜の離型性を改善して歩留り・生産性を向上させることができるシームレス型筒状皮膜の離型方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、シームレス型筒状皮膜の離型方法について鋭意研究したところ、筒状皮膜にレーザー光を照射して切断線を形成すると、その部分で生じる収縮応力によって筒状皮膜の密着力が弱まり、金型から剥離し易くなることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明のシームレス型筒状皮膜の離型方法は、円筒状金型の内面に形成されたシームレス型筒状皮膜を離型するシームレス型筒状皮膜の離型方法において、前記円筒状金型の内面上のシームレス型筒状皮膜にレーザー光を照射して切断線を形成した後、その切断線形成位置を剥離開始端として前記円筒状金型の内面から離型することを特徴とする。
【００１０】
上記において、前記切断線がシームレス型筒状皮膜の円周方向に沿って全周に形成されると共に、この切断線が製品の両端部に対応する位置に形成されることが好ましい。
【００１１】
また、前記シームレス型筒状皮膜は、ポリアミド酸を主成分とする溶液を前記円筒状金型の内面に供給展開した後に乾燥皮膜化したもの、又は更にこれを加熱してイミド化したものである場合に、本発明は特に有効となる。
【００１２】
更に、前記レーザー光の照射源を固定したまま、前記円筒状金型を回転させることによりレーザー光を円周方向に沿って照射することが好ましい。
【００１３】
［作用効果］
本発明のシームレス型筒状皮膜の離型方法（以下、適宜「皮膜離型方法」と略記）によると、レーザー光照射で切断線が形成されるため、切断線形成位置で皮膜が収縮応力で自然と剥がれて局所的に浮き上がり易くなる。このため、刃物を使わずとも、切断線形成位置を剥離開始端として作業者はシームレス型筒状皮膜を簡単に引き剥がすことができ、シームレス型筒状皮膜の離型性が改善される。これにより、刃物を使う場合のように皮膜小片の発生や筒軸方向の切り込みの発生を伴わずに済み、歩留りを向上させることができるのに加え、熟練者でなくともシームレス型筒状皮膜を簡単に引き剥がすことができるので、作業時間が短くなるうえに作業時間の個人差も解消されて定まったタクトで作業を進められ、生産性も向上する。
【００１４】
前記切断線がシームレス型筒状皮膜の円周方向に沿って全周に形成されると共に、この切断線が製品の両端部に対応する位置に形成される場合、切断線が円周方向に全周に形成されるため、全周にわたって皮膜の浮き上がりが生じるので、シームレス型筒状皮膜をより剥離し易くなる。また、切断線が製品の両端部に対応する位置に形成されるため、離型のための切断と同時に所望寸法への切断を行うことができるので、更に生産性を高めることができる。
【００１５】
前記シームレス型筒状皮膜は、ポリアミド酸を主成分とする溶液を前記円筒状金型の内面に供給展開した後に乾燥皮膜化したもの、又は更にこれを加熱してイミド化したものである場合、筒状皮膜の密着力が大きいため、従来法では特に離型工程が問題となり易いところ、上記の如き作用効果を奏する本発明が特に有効となる。また、上記の皮膜では、収縮応力が大きく皮膜が浮き上がり易いので、シームレス型筒状皮膜をより剥離し易くなる。
【００１６】
前記レーザー光の照射源を固定したまま、前記円筒状金型を回転させることによりレーザー光を円周方向に沿って照射する場合、筒状皮膜形成のための円筒状金型は通常、回転機構を有しているため、レーザー光の照射源を設置するだけで、好適な切断・離型を行うことができるという利点がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。図１は実施形態で使用するシームレス型筒状皮膜成形用の円筒状金型を示す図、図２，図３は実施形態における皮膜へのレーザー光照射状況を示す図、図４は実施形態における皮膜への切断線形成状況を示す図である。以下では、実施形態の皮膜離型方法を行い、最終的には電子写真複写機等の中間転写ベルト、転写定着ベルト、感光体ベルト等に使用されるシームレス型エンドレスベルトを完成する。
【００１８】
本発明では、図２に示すように、まず、円筒状金型１の内面２上のシームレス型筒状皮膜Ｆにレーザー光６を照射して切断線Ｌを形成する。本実施形態では、シームレス型筒状皮膜Ｆが、ポリアミド酸を主成分とする溶液を円筒状金型１の内面２に供給展開した後に乾燥皮膜化し、更にこれを加熱してイミド化したものである例を示す。
【００１９】
円筒状金型１は、ステンレス（ＳＵＳ）やアルミニウム等の金属あるいはガラス等の耐熱性材料製で両端に開口３，４を有する円筒形である。円筒状金型１の内面２に皮膜原料である液状被膜原料をディスペンサ法やダイス法を利用して供給展開する。液状被膜原料は、例えば円筒状金型１の中を弾丸状走行体（図示省略）を用いて自重走行により速度２０ｍｍ／分で走行させれば均一な展開が図れる。
【００２０】
そして、液状被膜原料を供給展開した円筒状金型１を筒軸を回転軸として加熱しながら回転させて溶媒除去，イミド転化，脱水・閉環水除去まで行ってから冷却することにより、円筒状金型１の内面２に供給展開された液状被膜原料を膜厚が均一で脱泡されたシームレス型筒状皮膜として円筒状金型１の内面２上に乾燥皮膜化する。なお、イミド転化，溶媒除去，脱水・閉環水除去には、例えば１５０℃〜３００℃で３０分〜６０分間ほど加熱する。
【００２１】
続いて、図２及び図３に示すように、円筒状金型１の内面２上のシームレス型筒状皮膜Ｆの端部ＦＡにレーザー光６を筒状皮膜の円周方向に沿って照射して切り込みを入れることで、図４に示すように切断線Ｌを形成する。即ち、水平方向で向き合う一対のローラからなる２組の回転ローラ５，５を円筒状金型１の一側と他側に配置した状態で回転させることで回転ローラ５，５の上に載置された円筒状金型１を回転させる一方、シームレス型筒状皮膜Ｆの一端側の端部ＦＡに、レーザー光の照射源であるレーザー装置７から出力されるレーザー光６を照射して切断線Ｌを形成する。
【００２２】
レーザー光６の照射で切断線Ｌが形成されると、シームレス型筒状皮膜Ｆの切断線Ｌ形成位置のところで皮膜が収縮応力で自然と剥がれて局所的に浮き上がる（又は密着力が弱まる）。即ち、シームレス型筒状皮膜Ｆの剥離開始端で自動離型が始まるので刃物を使わずに離型性を改善することができるのである。
【００２３】
次に、作業者が皮膜の浮き上がりを生じた切断線Ｌ形成位置を剥離開始端としてシームレス型筒状皮膜Ｆを速やかに引き剥がして取り出し、樹脂製のシームレス型エンドレスベルトを完成する。このように刃物を使わずにシームレス型筒状皮膜Ｆの離型性が改善できるので、皮膜小片の発生や筒軸方向の切り込みの発生を伴わず、歩留りを向上させられるのに加え、作業時間が短く、作業時間の個人差も無くなって定まったタクトで作業を進められ、生産性も向上させられる。
【００２４】
本実施形態で用いるレーザー光６は、特定のレーザーに限られるものではないが、例えばＣＯ2 レーザー，ＹＡＧレーザー，半導体レーザー，エキシマレーザー等が挙げられ、特にＣＯ2 レーザーは金型に傷が付き難いので好適である。
【００２５】
本実施形態の場合、レーザー光６の方を固定したままで円筒状金型１の方を筒軸を回転軸として回転させることでレーザー光６を筒状皮膜Ｆの円周方向に沿って照射する構成である。この構成によれば、円筒状金型１の方だけを回転させることで切断線Ｌを形成できるので、実施に用いる設備が簡単となる。円筒状金型１の内面２に供給展開された液状被膜原料を乾燥皮膜化する際に円筒状金型１を回転させる設備を、レーザー光６照射時にも用いるようすれば、実施に用いる設備はより簡単となる。
【００２６】
さらに、本実施形態は、図４に示すように、レーザー装置７が円筒状金型１の筒軸方向に沿って移動可能に基台７Ａに配設されていて、切断線Ｌをシームレス型筒状皮膜の一端側の端部ＦＡに形成した後、図３に一点鎖線で図示するように、レーザー装置７を円筒状金型１の内を他端側へ前進させてから、同様にレーザー光６を照射して切断線Ｌをシームレス型筒状皮膜Ｆの他端側の端部ＦＢに形成する構成としている。この構成によれば、シームレス型筒状皮膜Ｆの一側と他側の両方の切断線Ｌ形成位置のところで皮膜の浮き上がりが生じるので、シームレス型筒状皮膜Ｆをより剥離し易くなる。
【００２７】
また、本実施形態では、レーザー光６を筒状皮膜Ｆの円周方向に沿って途切れることなく一周させて両切断線Ｌを完全円環形に形成する構成としている。この構成によれば、シームレス型筒状皮膜Ｆの剥離開始端では全周にわたって皮膜の浮き上がりが生じるので、シームレス型筒状皮膜Ｆをより剥離し易くなる。
【００２８】
さらに、樹脂製のシームレス型エンドレスベルトにおける具体的な樹脂の種類としては、特定のものに限定されてしまうものではないが、ポリイミド（ＰＩ）系樹脂や、導電性付与剤であるカーボンブラック等の添加剤を混入したポリイミド（ＰＩ）系樹脂などが例示される。液状被膜原料は、勿論、樹脂の種類に応じて異なっており、樹脂の種類に見合ったポリマーやオリゴマーあるいはモノマー等の中の適当なものと溶媒や必要に応じて加えられる添加物を適当量配合した液状混合物である。例えばポリイミド（ＰＩ）系樹脂の場合、テトラカルボン酸二無水物やその移動体とジアミンを有機溶媒中で略等モルで重合反応させてなるポリアミド酸溶液、あるいはこれに導電性付与剤であるカーボンブラックを添加したもの等が液状被膜原料として例示される。
【００２９】
〔別実施の形態〕
（１）上記実施形態の場合、円筒状金型１の内面２上に形成したシームレス型筒状皮膜Ｆをイミド転化・溶媒除去等をしてから剥離したが、シームレス型筒状皮膜Ｆをイミド転化・溶媒除去等の前に剥離して別の金属製シリンダの外面に差し替えてからイミド転化・溶媒除去等を行ってベルトを完成させるようにしてもよい。
【００３０】
（２）上記実施形態では皮膜離型方法が電子写真複写機等の中間転写用ベルトや定着用ベルト等に使うシームレス型エンドレスベルトの製造に適用されていたが、本発明の皮膜離型方法は特定用途のシームレス型筒状皮膜の離型に限定されるものではない。
【００３１】
（３）上記実施形態では切断線を完全円環形とする構成であったが、切断線を途中で途切れている箇所もある円環形とする構成であってもよい。
【００３２】
（４）上記実施形態では切断線をシームレス型筒状皮膜の一側と他側の両方に形成する構成であったが、切断線をシームレス型筒状皮膜の一側と他側のどちらか一方だけに形成する構成であってもよい。
【００３３】
（５）上記実施形態では皮膜の離型が作業者によって手動で行われる例を示したが、自動化した装置により剥離することも可能である。その場合、例えば、筒状皮膜の端部近傍（好ましくは両端部の近傍）を吸引ヘッドで吸引固定した後、その吸引ヘッドを内周側へと移動させて部分的に剥離させ、同様の操作を円周方向の別の位置で行うことにより、全周を剥離して製品を離型することができる。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。
【００３５】
〈実施例１〉
先ずＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１６７４ｇ中に乾燥したカーボンブラック（キャボット社製，バルカンＸＣ，平均一次粒子径０．３μｍ，比重１．８ｇ／ｃｍ3 ）１６．１ｇ（ポリイミド固形分に対し４重量％）をボールミルで６時間、室温で混合した。このＮＭＰ分散液に４，４’ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）２９４．２ｇとパラフェニレンジアミン（ＰＤＡ）１０８．２ｇを溶解してから、窒素雰囲気中、室温下で３時間攪拌しながら反応させることで３０００ポイズのポリアミド酸溶液を液状被膜原料として準備した。
【００３６】
一方、円筒状金型１は、内径（開口３，４の直径）；３３０ｍｍ，長さ；５００ｍｍの金型である。先ず、円筒状金型１の内面２にポリアミド酸溶液をディスペンサ法により厚さ４００μｍで塗布供給してから、円筒状金型１を１５００ｒｐｍで１０分間回転して塗膜の膜厚を均すことでポリアミド酸溶液を供給展開した。
【００３７】
ついで２５０ｒｐｍで回転させながら金型の外側から６０℃の熱風を３０分間当てた後、１５０℃で６０分間加熱、更に２℃／分の速度で３００℃まで昇温して３０分加熱して溶媒除去およびイミド転化ならびに脱水・閉環水の除去を完了した後、冷却して室温に戻した。
【００３８】
そして、図２および図３に示すように、レーザー光６としてＣＯ2 レーザーを用いて切断線Ｌをシームレス型筒状皮膜Ｆの一端側の端部ＦＡと他端側の端部ＦＢに、完全円環形に形成してから、シームレス型筒状皮膜Ｆを切断線Ｌ形成位置を剥離開始端として円筒状金型１から引き剥がして取り出し、厚み７３〜７８μｍの樹脂製のシームレス型半導電性エンドレスベルトを完成した。
【００３９】
実施例１では、上記のプロセスを１０回繰り返して、１０枚のシームレス型エンドレスベルトを製造した。
【００４０】
〈比較例１〉
レーザー光６を照射せずにカッターナイフを使用する従来の方法でシームレス型筒状皮膜Ｆを円筒状金型１から引き剥がして取り出すようにした他は、実施例１と同様にしてシームレス型半導電性エンドレスベルトを製造した。
【００４１】
さらに、実施例及び比較例の離型作業について、皮膜の裂けの発生状況、皮膜の折れ発生状況、皮膜小片の発生状況を１０枚のベルトを全数チェックした。その結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
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実施例１と比較例１の結果を比べると、実施例１の場合、レーザー光６の照射で形成した切断線Ｌ形成位置を剥離開始端とすることで歩留りを向上させられることが良く分かる。また、実施例１の場合の離型作業の時間は、比較例１の場合の５割程度の時間で済み、生産性を向上させられることも良く分かった。
【００４３】
さらに、実施例１の場合、シームレス型エンドレスベルトＦを剥離した後、円筒状金型１の内面にレーザー光６の照射による傷が付いていないかを目視でチェックしたが、傷は認められず、ＣＯ2 レーザーの場合は金型に傷を付けずに済むことを確認することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態で使用する円筒状金型の一例を示す斜視図
【図２】実施形態での切断線形成用のレーザー光照射状況を示す正面図
【図３】実施形態での切断線形成用のレーザー光照射状況を一部破断して示す側面図
【図４】実施形態における皮膜への切断線形成状況を示す断面図
【符号の説明】
１      円筒状金型
２      （円筒状金型の）内面
６      レーザー光
７      レーザー装置（照射源）
Ｆ      シームレス型筒状皮膜
ＦＡ    シームレス型筒状皮膜の一端側の端部
ＦＢ    シームレス型筒状皮膜の他端側の端部
Ｌ      切断線
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003779632.tif 000005
【図４】
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