JP5011946B2 - シームレス管状物の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置の転写ベルト、転写ローラ、定着ベルトに好ましく使用されるシームレス管状物（シームレスベルト、シームレスチューブ）の製造方法に関する。更に詳しくは、蛇行防止用のガイドを有し、長期間安定走行可能な画像形成装置に用いられる蛇行防止リブ付シームレス管状物（シームレスベルト、シームレスチューブ）の製造方法に関する。
電子写真装置では、感光体、転写ベルト或いは定着ベルト等に、金属、各種プラスチック又はゴム製の回転体が使用されている。機器の小型化や高性能化のために、これらの回転体はある程度変形可能なものが好ましい場合があるが、その場合には肉厚が薄いプラスチック製のフィルムからなる管状物が用いられる。その際、管状物に継ぎ目（シーム）があると、画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じるので、継ぎ目がない管状物を用いる必要がある。
このシームレス管状物の使用において、ベルト回転によって引き起こされるベルトの蛇行を防止するために、ベルトの内周面の両端又は片端に帯状の弾性リブ（蛇行防止リブ）を粘着剤により接着固定する方法がある（例えば、特開２０００−３１０２９１公報参照）。
一方、リブを設ける方法はリブガイド通過毎にベルトの屈曲変形が起こり、ベルトの折れ、クラック、破断を発生させる。ベルトの折れ、クラック、破断の防止のため、ベルト表面端部に補強テープを貼り付ける方法や、ベルト表面端部を厚膜にしてベルト端部を強化する方法がある（例えば、特開２００２−１８８７３公報参照）。
しかしながら、従来のベルト端部を補強テープで補強する方法では補強テープが剥がれたり、ベルト端部を厚膜化する方法では製法が煩雑となり十分な強度が得られなかったりと、昨今の技術要求レベルからすれば、未だ十分ではないのが現状である。
従って、本発明は、上記問題点に鑑み、ベルトの蛇行防止が可能でかつベルトの破断、折れ、クラックの発生がなく長期間の走行安定に優れたシームレス管状物の製造方法を提供することを目的とする。
上記課題は、以下の手段により解決される。
即ち、本発明のシームレス管状物は、
ベルトと、
前記ベルトの少なくとも片端部に、前記ベルトの内周面側に突出するように形成された蛇行防止リブと、
前記ベルトの少なくとも片端部に、前記ベルトと一体成形された管状補強部材と、
を有することを特徴としている。
即ち、本発明のシームレス管状物は、
ベルトと、
前記ベルトの少なくとも片端部に、前記ベルトの内周面側に突出するように形成された蛇行防止リブと、
前記ベルトの少なくとも片端部に、前記ベルトと一体成形された管状補強部材と、
を有することを特徴としている。
また、第１の本発明のシームレス管状物の製造方法は、
管状補強部材を円筒金型外周面の少なくとも片端部に配置する工程と、
前記管状補強部材を配置した円筒金型外周面に熱硬化性樹脂を含有する溶液を塗布する工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する溶液を乾燥・焼成処理してベルトを形成し、前記管状補強部材と前記ベルトとを一体成形する工程と、
前記ベルトと一体成形された前記管状補強部材の内周面に蛇行防止リブを設ける工程と、
を有し、
前記円筒金型の外周面の算術平均表面粗さＲａ２が０．１μm以上であり、前記管状補強部材の内周面の算術平均表面粗さＲａ１と前記円筒金型の外周面の算術平均表面粗さＲａ２とが、Ｒａ１≧Ｒａ２の関係を満たす、
ことを特徴としている。
管状補強部材を円筒金型外周面の少なくとも片端部に配置する工程と、
前記管状補強部材を配置した円筒金型外周面に熱硬化性樹脂を含有する溶液を塗布する工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する溶液を乾燥・焼成処理してベルトを形成し、前記管状補強部材と前記ベルトとを一体成形する工程と、
前記ベルトと一体成形された前記管状補強部材の内周面に蛇行防止リブを設ける工程と、
を有し、
前記円筒金型の外周面の算術平均表面粗さＲａ２が０．１μm以上であり、前記管状補強部材の内周面の算術平均表面粗さＲａ１と前記円筒金型の外周面の算術平均表面粗さＲａ２とが、Ｒａ１≧Ｒａ２の関係を満たす、
ことを特徴としている。
一方、第２の本発明のシームレス管状物の製造方法は、
管状補強部材を円筒金型内周面の少なくとも片端部に配置する工程と、
前記管状補強部材を配置した円筒金型内周面に熱硬化性樹脂を含有する溶液を塗布する工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する溶液を乾燥・焼成処理してベルトを形成し、前記管状補強部材とベルトとを一体成形する工程と、
前記管状補強部材が一体成形された前記ベルトの片端部の内周面に蛇行防止リブを設ける工程と、
を有し、
前記円筒金型の内周面の算術平均表面粗さＲａ２が０．１μm以上であり、前記管状補強部材の外周面の算術平均表面粗さＲａ１と前記円筒金型の内周面の算術平均表面粗さＲａ２とが、Ｒａ１≧Ｒａ２の関係を満たす、
ことを特徴としている。
管状補強部材を円筒金型内周面の少なくとも片端部に配置する工程と、
前記管状補強部材を配置した円筒金型内周面に熱硬化性樹脂を含有する溶液を塗布する工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する溶液を乾燥・焼成処理してベルトを形成し、前記管状補強部材とベルトとを一体成形する工程と、
前記管状補強部材が一体成形された前記ベルトの片端部の内周面に蛇行防止リブを設ける工程と、
を有し、
前記円筒金型の内周面の算術平均表面粗さＲａ２が０．１μm以上であり、前記管状補強部材の外周面の算術平均表面粗さＲａ１と前記円筒金型の内周面の算術平均表面粗さＲａ２とが、Ｒａ１≧Ｒａ２の関係を満たす、
ことを特徴としている。
本発明によれば、ベルトの蛇行防止が可能でかつベルトの破断、折れ、クラックの発生がなく長期間の走行安定に優れたシームレス管状物の製造方法を提供することができる。
＜シームレス管状物＞
本発明のシームレス管状物は、ベルトと、ベルトの内周面の少なくとも片端部に形成された蛇行防止リブと、ベルトの内周面又は外周面の少なくとも片端部にベルトと一体成形された管状補強部材と、で構成されている。管状補強部材は、ベルトの内周面又は外周面のいずれに設けられていてもよく、内周面に設けられる場合、管状補強部材を介して蛇行防止リブがベルト内周面に設けられ（即ち、管状補強部材の内周面上に蛇行防止リブが設けれ）、外周面に設けられる場合、蛇行防止リブはベルト内周面に直接設けられる。
本発明のシームレス管状物は、ベルトと、ベルトの内周面の少なくとも片端部に形成された蛇行防止リブと、ベルトの内周面又は外周面の少なくとも片端部にベルトと一体成形された管状補強部材と、で構成されている。管状補強部材は、ベルトの内周面又は外周面のいずれに設けられていてもよく、内周面に設けられる場合、管状補強部材を介して蛇行防止リブがベルト内周面に設けられ（即ち、管状補強部材の内周面上に蛇行防止リブが設けれ）、外周面に設けられる場合、蛇行防止リブはベルト内周面に直接設けられる。
ここで、ベルトと管状補強部材とは一体成形されているが、この「一体成形」とは、接着剤、粘着剤を介さずに接合されていることを意味する。
そして、ベルトと管状補強部材との接着強度は、下記Ｔ型剥離強度の測定方法に従い試験をしようとした場合、ベルトと管状補強部材との界面を剥離することができない強度となっている。
このＴ型剥離強度の測定方法は、次のように行う。図１は、Ｔ型剥離試験の説明図である。図１（ａ）はＴ型剥離試験の試験片３０を作成する部分を示す。図１（ｂ−１）及び（ｂ−２）は試験片３０の側面図を示す。図１（ｃ）はＴ型剥離試験の試験方法の説明図である。
図１（ａ）に示すように、幅Ｗ１の管状補強部材３と同じ幅にベルト２を切断し、幅Ｗ１、長さ５０ｍｍの試験片３０を得た。図１（ｂ−１）は、試験片３０を矢印Ａの方向から見た図であり、図１（ｂ−２）は、試験片３０を矢印Ｂの方向から見た図である。
２２±２℃、５５±５％ＲＨの環境下で、得られた試験片３０の一端を、図１（ｃ）に示すようにベルト２と管状補強部材３の接着界面で剥離させ、ベルト２を固定し、管状補強部材３を矢印Ｃの方向に５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張りＴ字型に引き裂いたときの引張力Ｐ１（Ｎ）を測定する。測定されたＰ１及びＷ１を用いてＴ型剥離強度（Ｐ１／Ｗ１）（Ｎ／ｍｍ）を算出する。
図１（ａ）に示すように、幅Ｗ１の管状補強部材３と同じ幅にベルト２を切断し、幅Ｗ１、長さ５０ｍｍの試験片３０を得た。図１（ｂ−１）は、試験片３０を矢印Ａの方向から見た図であり、図１（ｂ−２）は、試験片３０を矢印Ｂの方向から見た図である。
２２±２℃、５５±５％ＲＨの環境下で、得られた試験片３０の一端を、図１（ｃ）に示すようにベルト２と管状補強部材３の接着界面で剥離させ、ベルト２を固定し、管状補強部材３を矢印Ｃの方向に５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張りＴ字型に引き裂いたときの引張力Ｐ１（Ｎ）を測定する。測定されたＰ１及びＷ１を用いてＴ型剥離強度（Ｐ１／Ｗ１）（Ｎ／ｍｍ）を算出する。
以下、図面を参照して本発明のシームレス管状物の実施形態を説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材には、全図面通して同じ符合を付与し、重複する説明は省略する場合がある。
（第１実施形態）
図２は、第１実施形態に係るシームレス管状物を示す斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図４は、第１実施形態に係るシームレス管状物を製造する工程と示す工程図である。
図２は、第１実施形態に係るシームレス管状物を示す斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図４は、第１実施形態に係るシームレス管状物を製造する工程と示す工程図である。
第１実施形態に係るシームレス管状物１０は、図２及び図３に示すように、シームレスベルト１２と、シームレスベルト１２の側縁に沿ってシームレスベルト１２内周面両端部に配設された管状補強部材１４と、シームレスベルト１２の側縁に沿ってシームレスベルト１２内周面両端部に管状補強部材１４を介して配設された蛇行防止リブ１６と、で構成している。
シームレスベルト１２の両端部にはその外径が広がるように段差部１２Ａを有しており、当該段差部１２Ａに嵌め込まれて管状補強部材１４が一体成形されている。このため、管状補強部材１４は、その外周面と一端面（シームレスベルト内部側の一端面）とがシームレスベルト１２内周面と当接するようにシームレスベルト１２周方向に沿って配設されており、管状補強部材１４内周面はシームレスベルト１２内周面中央部と同一平面上に位置している。
また、蛇行防止リブ１６は、シームレスベルト１２周方向に沿って、シームレスベルト１２内周面側に突出するように管状補強部材１４の内周面に直接配設されている。そして、シームレスベルト１２、管状補強部材１４、蛇行防止リブ１６のそれぞれの一端面（シームレスベルト１２軸方向外側の一端面）は、面一になっている。なお、本実施形態では、蛇行防止リブ１６は、その端面がシームレスベルト１２や管状補強部材１４の端面と面一で設けているが、配設位置（接着位置即ち、シームレスベルト側縁からの距離）は、シームレス管状物１０の用途、機能、シームレス管状物１０を用いる装置等に応じて適宜設定される。
なお、シームレス管状物１０は、電子写真式複写機、レーザープリンター等における感光装置、中間転写装置、転写分離装置、搬送装置、帯電装置、現像装置等に好適に使用され、その用途に応じて、シームレスベルト１２外周面が表面にトナー像が転写される用紙を担持する用紙担持面又はトナー像が形成されるトナー像担持面として機能する。また、シームレス管状（シームレスベルト１２）は、その用途、機能等に応じて、材質、形状、大きさ等が適宜設定される。
以下、各構成部材についてより詳細に説明する。
−シームレスベルト−
シームレスベルト１２の材質としては、ヤング率２０００ＭＰａ以上の樹脂材料が好ましく用いられる。ヤング率２０００ＭＰａ以上の樹脂材料を用いることで、ベルト走行時に、蛇行防止リブに加わる応力によるベルト変形を抑制することができる。シームレスベルト１２の材質としては、熱硬化性樹脂が好ましく、具体的にはポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。
シームレスベルト１２の材質としては、ヤング率２０００ＭＰａ以上の樹脂材料が好ましく用いられる。ヤング率２０００ＭＰａ以上の樹脂材料を用いることで、ベルト走行時に、蛇行防止リブに加わる応力によるベルト変形を抑制することができる。シームレスベルト１２の材質としては、熱硬化性樹脂が好ましく、具体的にはポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。
特に、シームレスベルト１２の材質としては、周長変動の少ない、すなわちヤング率が３０００Ｎ／ｍｍ2以上の樹脂材料が好ましい。ヤング率が３０００Ｎ／ｍｍ2以上の樹脂材料としては、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などが挙げられるが、特に高ヤング率の樹脂材料であるポリイミド樹脂が特に好ましい。例えば、例えば、例えば、宇部興産（株）のユーピレックスＳなどのポリビフェニルテトラカルボン酸イミド系樹脂材料にカーボンブラックを分散した場合のヤング率は、６２００Ｎ／ｍｍ2であり、シームレスベルト１２として機械特性を満足することができる。
シームレスベルト１２は環状であれば、つなぎ目があってもなくてもよい。シームレスベルト１２の厚さは、通常、０．０２〜０．２ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは０．０７ｍｍ〜０．１ｍｍ程度である。また、シームレスベルト１２の厚みは、管状補強部材１４の厚みの８０〜１３０％の範囲であることが好ましく、より好ましくは９０〜１１０％の範囲である。この範囲とすることで、シームレスベルト１２、管状補強部材１４それぞれの強度を損なうことなく、シームレス管状物としての強度を得ることができる。
シームレスベルト１２の一例を挙げると、電子写真方式を用いた画像形成装置等における中間転写ベルト及び転写搬送ベルトの場合、導電性フィラー（導電剤）を含有するポリイミド系樹脂からなる半導電性ベルト等が好適に使用される。
シームレスベルト１２の材料として特に好適には、例えばポリイミド系樹脂を用いることができる。また、シームレス管状物１０を画像形成装置の中間転写ベルトとして用いる場合、１×１０9Ω／□〜１×１０14Ω／□の範囲に表面抵抗率を、１×１０8〜１×１０13Ωｃｍの範囲に体積抵抗率を制御するために、シームレスベルト１２には必要に応じて導電性フィラーを配合することがよい。この導電性フィラーとしては、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどのカーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル、銅合金などの金属又は合金、酸化スズ、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化スズ−酸化インジウム又は酸化スズ−酸化アンチモン複合酸化物などの金属酸化物、又はポリアニリン、ポリピローラ、ポリサルフォン、ポリアセチレンなどの導電性ポリマーなどが好適に使用できる。これら導電性フィラーは単独又は２種以上を併用して使用される。安価及び抵抗調整が容易であるという観点からはカーボンブラックを使用することが好適である。さらに、必要に応じて分散剤、滑剤などの加工助剤をエンドレスベルト中に添加することができる。
−蛇行防止リブ−
シームレスベルト１２がベルト支持ローラの軸方向へ移動しようとする寄り力が発生すると、その寄り力に抗して発生する同じ強度の反力（応力）が蛇行防止リブ１６に直接かかることとなる。この応力を蛇行防止リブ１６自身である程度分散吸収することができるという観点から、蛇行防止リブ１６は、ＪＩＳ Ａ硬度６０°〜９０°の弾性部材であることが好ましく、特に好ましくは、ＪＩＳ Ａ硬度が６０°〜８０°の範囲である。ＪＩＳ Ａ硬度が６０°よりも小さい場合は、蛇行防止リブ１６の変形が大きいので、エンドレスベルトが乗り上げてしまう場合があり、ＪＩＳ Ａ硬度が９０°よりも大きい場合は、シームレス管状物１０がベルト支持ローラに追従しなくなってしまう場合がある。ここで、ＪＩＳ Ａ硬度とは、ＪＩＳ Ｋ６２５３（１９９７年）に規定されるゴム硬度である。
シームレスベルト１２がベルト支持ローラの軸方向へ移動しようとする寄り力が発生すると、その寄り力に抗して発生する同じ強度の反力（応力）が蛇行防止リブ１６に直接かかることとなる。この応力を蛇行防止リブ１６自身である程度分散吸収することができるという観点から、蛇行防止リブ１６は、ＪＩＳ Ａ硬度６０°〜９０°の弾性部材であることが好ましく、特に好ましくは、ＪＩＳ Ａ硬度が６０°〜８０°の範囲である。ＪＩＳ Ａ硬度が６０°よりも小さい場合は、蛇行防止リブ１６の変形が大きいので、エンドレスベルトが乗り上げてしまう場合があり、ＪＩＳ Ａ硬度が９０°よりも大きい場合は、シームレス管状物１０がベルト支持ローラに追従しなくなってしまう場合がある。ここで、ＪＩＳ Ａ硬度とは、ＪＩＳ Ｋ６２５３（１９９７年）に規定されるゴム硬度である。
弾性部材の材質としては、ポリウレタン樹脂、ネオプレンゴム、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等の適度な硬度を有する弾性体等が使用できる。これらの中でも、電気絶縁性、耐湿、耐溶剤、耐オゾン及び耐熱性、耐磨耗性を考慮すると、特にポリウレタンゴムやシリコーンゴムが好適に用いられる。
蛇行防止リブ１６の形状は、エンドレスベルトの使用条件等により適宜定めることができるが、蛇行防止効果を十分に得る為にはその断面を略矩形とすることが好ましい。前記蛇行防止リブ１６の幅は蛇行防止効果、耐久性等の点から、通常１〜１０ｍｍ程度が好ましく、特に４〜７ｍｍが好ましい。厚みは、特に制限されないが、蛇行防止効果や耐久性等の観点から、通常１〜５ｍｍ程度が好ましく、特に３〜５ｍｍが好ましい。
−管状補強部材−
管状補強部材１４は、シームレスベルト１２の破断、折れ、クラック防止するためにシームレスベルト１２の両端部に設けられるものである。管状補強部材１４の材質は、シームレスベルト１２形成温度以上の耐熱性が有ればよく、耐熱樹脂であれば特に制限はない。管状補強部材１４の材質として具体的には、シームレスベルト１２と同様なポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられ、その他、繊維状の金属も挙げられる。
管状補強部材１４は、シームレスベルト１２の破断、折れ、クラック防止するためにシームレスベルト１２の両端部に設けられるものである。管状補強部材１４の材質は、シームレスベルト１２形成温度以上の耐熱性が有ればよく、耐熱樹脂であれば特に制限はない。管状補強部材１４の材質として具体的には、シームレスベルト１２と同様なポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられ、その他、繊維状の金属も挙げられる。
管状補強部材１４の材質は、シームレスベルト１２（シームレス管状物）の平面性を維持する観点で、シームレスベルト１２と同等の線膨張率、吸湿膨張率、ヤング率を有することがよいことから、シームレスベルト１２の材質と同一なものを管状補強部材の材質として用いるのがより好ましい。
管状補強部材１４の弾性率は、ベルトの弾性率以上であることが好ましい。管状補強部材１４の弾性率がベルトの弾性率未満の場合、管状補強部材が変形してしまい、ベルトの平面度が保てなくなることがある。
ここで、弾性率は次のように求めたものである。ＪＩＳＫ７１１３に準拠し、四号型試験片を用いて、引張速度は１０ｍｍ／ｍｉｎとして、引張弾性率を求めた。
管状補強部材１４の弾性率は、ベルトの弾性率以上であることが好ましい。管状補強部材１４の弾性率がベルトの弾性率未満の場合、管状補強部材が変形してしまい、ベルトの平面度が保てなくなることがある。
ここで、弾性率は次のように求めたものである。ＪＩＳＫ７１１３に準拠し、四号型試験片を用いて、引張速度は１０ｍｍ／ｍｉｎとして、引張弾性率を求めた。
管状補強部材１４の内周面（蛇行防止リブ１６との接着面）は、蛇行防止リブ１６との接着強度を強化する観点から、例えば、紫外線照射による表面張力の低下、粗面化などの処理を実施することが好ましい。
具体的には、管状補強部材１４の内周面が、下記算術平均粗さＲａ、下記水の接触角を有することが好ましい。
管状補強部材１４の内周面の算術平均粗さＲａは０．６〜３．０μｍの範囲であることが好ましく、１．５〜２．５μｍの範囲であることが好ましい。この範囲とすることで、接着剤の接着表面積を有効に利用できるために蛇行防止リブ１６（その接着剤）と管状補強部材１４との接着強度を確保することができる。
ここで、算術平均粗さＲａは次に示すように求められる。算術平均粗さＲａは、表面粗さ形状測定器（東京精密社製サーフコム１４００Ａシリーズ）を用い、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２００１）に準じて測定した。詳しくは、測定長さ２．５ｍｍ、カットオフ波長０．８ｍｍ、測定速度０．６０ｍｍ／ｓの条件で、サンプル（シームレスベルト及び管状補強部材など）１つにつき２４箇所（幅方向３箇所×周方向８箇所）を測定し、その平均値を算術平均粗さＲａとした。
管状補強部材１４の水の接触角は、１０〜６０°の範囲であることが好ましく、１０〜４０°の範囲であることがより好ましい。この範囲とすることで、管状補強部材１４に対する接着剤の濡れ性を生かして、接着強度を確保することができる。なお、水の接触角の下限は、技術的に困難であるという理由から１０°とした。
ここで、水の接触角は、次のように求められる。水の接触角は、接触角計（協和界面科学（株）製：ＣＡ−Ｘ)を用い、２５℃５０％ＲＨの環境下で、純水をサンプル表面に約３．１μｌ滴下し、１５秒後の水滴の左端、右端、頂角の座標を画像処理によって求め、計算された水滴の直径（２ｒ）、高さ（ｈ）から以下の式により水の接触角ωを求める。
式：ω＝２ｔａｎ-1（ｈ／ｒ）
式：ω＝２ｔａｎ-1（ｈ／ｒ）
このように、管状補強部材１４の内周面（蛇行防止リブ１６との接着面）の表面粗さや表面張力を制御することで、シームレスベルト１２に特別な処理を施すことなく、蛇行防止リブ１６との接着力を簡易に強化することができる。
−エンドレスベルトの作製−
本実施形態に係るシームレス管状物１０の作製は、例えば、図４に示すようにして作製することができる。まず、円筒金型１８を準備し、その外周面全面に渡って均一に、離型剤１８Ａを塗布して離型処理を施す（図４（Ａ）参照）。離型剤１８Ａとしては、シリコーン系やフッ素系のオイルを変性して耐熱性を持たせたものが有効である。また、シリコーン樹脂の超微粒子を水に分散させた水系離型剤も用いることができる。離型処理は、離型剤を塗布し、溶剤を乾燥させてそのまま、或いは焼き付けて行われる。
本実施形態に係るシームレス管状物１０の作製は、例えば、図４に示すようにして作製することができる。まず、円筒金型１８を準備し、その外周面全面に渡って均一に、離型剤１８Ａを塗布して離型処理を施す（図４（Ａ）参照）。離型剤１８Ａとしては、シリコーン系やフッ素系のオイルを変性して耐熱性を持たせたものが有効である。また、シリコーン樹脂の超微粒子を水に分散させた水系離型剤も用いることができる。離型処理は、離型剤を塗布し、溶剤を乾燥させてそのまま、或いは焼き付けて行われる。
予め作製した所定幅の管状補強部材１４を円筒金型１８の外周面両端部（円筒金型１８軸方向両端部）に圧入（配置）する（図４（Ｂ）参照）。管状補強部材１４の外径を円筒金型１８の外径よりも若干小さくすることで（或いは円筒金型１８の外径を管状補強部材１４の外径よりも若干大きくすることで）、管状補強部材１４は、円筒金型１８に密着して挿入されることとなる。
ここで、円筒金型１８の表面粗さＲａ２が０．１μm以上であることが好ましい。Ｒａ２が０．１μｍ未満の場合、円筒金型１８表面の塗液固着を防止できなくなることがある。
加えて、管状補強部材１４が金型に接触する面の算術平均表面粗さＲａ１と円筒金型１８表面の算術平均表面粗さＲａ２が、Ｒａ１≧Ｒａ２の関係を満たすことが好ましい。Ｒａ１をＲａ２以上にすることで、ベルト乾燥・焼成時に発生するガスの抜け道となる凹凸の間隙が形成でき、かつ、管状補強部材１４の表面粗さが大きくなることで塗液が凹凸の大きい管状補強部材１４の側に選択的に追従し、円筒金型１８表面は塗液の固着汚染による脱型性能の低下を防ぐことができる。また、得られるシームレス管状物はベルトの膨れ等の欠陥も無く、平面度に優れるものとなる。
ここで、円筒金型１８の表面粗さＲａ２が０．１μm以上であることが好ましい。Ｒａ２が０．１μｍ未満の場合、円筒金型１８表面の塗液固着を防止できなくなることがある。
加えて、管状補強部材１４が金型に接触する面の算術平均表面粗さＲａ１と円筒金型１８表面の算術平均表面粗さＲａ２が、Ｒａ１≧Ｒａ２の関係を満たすことが好ましい。Ｒａ１をＲａ２以上にすることで、ベルト乾燥・焼成時に発生するガスの抜け道となる凹凸の間隙が形成でき、かつ、管状補強部材１４の表面粗さが大きくなることで塗液が凹凸の大きい管状補強部材１４の側に選択的に追従し、円筒金型１８表面は塗液の固着汚染による脱型性能の低下を防ぐことができる。また、得られるシームレス管状物はベルトの膨れ等の欠陥も無く、平面度に優れるものとなる。
次に、管状補強部材１４を配置したまま、その上から円筒金型外周面（管状補強部材１４の外周面含む）に熱硬化性樹脂溶液を塗布する。この塗布は一般的な塗布方法（例えば浸漬塗布、金型を回転させながら、高粘度の樹脂溶液をディスペンサーにより供給し、かつディスペンサーを金型の軸方向に移動し、デイスペンサ−と一緒にスライドするへらにて平滑にかつらせん状に巻回して塗布する方法等）により行うことができる。これにより、円筒金型１８外周面と共に管状補強部材１４も覆って熱硬化性樹脂溶液が塗布される。
そして、塗膜の液タレを防止する目的で、円筒金型１８をその軸方向が水平になるようにして回転させながら、熱硬化性樹脂の塗膜を加熱乾燥し、液タレが発生しない状態まで溶剤を蒸発させる。その後、所定の焼成温度で加熱硬化させることで、熱硬化性樹脂からなるシームレスベルト１２が形成されると共に、管状補強部材１４とシームレスベルトとが一体成形される（図４（Ｃ）参照）。
ここで、浸漬塗布により熱硬化性樹脂溶液を塗布する場合、例えば、図１０に示す塗布装置を用いて行うことができる。ここで、図１０は、浸漬塗布法に用いる塗布装置の一例を示す概略断面図である。
図１０に示す塗布装置は、熱硬化性樹脂溶液２０が貯留された塗布槽２２の液面開口部に、環状体２４（フロート）を浮遊状態で備えたものである。環状体２４には、溶液２０を塗布する円筒金型１８の外径よりも大きな内径の円孔２４Ａが設けられている。
上記塗布装置を用いた場合の塗布は、円筒金型１８を図面における上側から前記円孔２４Ａを通して溶液２０に浸漬し、次いで、円筒金型１８を引き上げることによって行なう。この塗布時、環状体２４が浮遊状態で設置されているため、円筒金型１８の外径と環状体２４の円孔２４Ａの内径との間隙により、塗膜の膜厚が決まるので、円孔２４Ａの内径は、所望の膜厚により調整する。この浸漬塗布により、円筒金型１８外周面及び管状補強部材１４の外周面の全面に渡って塗布が行われる。
このように、シームレスベルト１２を形成することで、管状補強部材１４の内周面とシームレスベルト１２の内周面中央部とが同一面上に位置するようになる。
その後、管状補強部材１４が一体成形されたシームレスベルト１２を円筒金型１８から外す。この際、シームレスベルト１２は長さ方向の収縮がなく、円筒金型１８に強く接着しているが、例えば、円筒金型１８とシームレスベルト１２との間にエアーを注入することで、容易にシームレスベルト１２を円筒金型１８から取り外すことができる。そして、適宜、両端を切断して、管状補強部材１４の内周面に蛇行防止リブ１６を接着する。
ここで、蛇行防止リブ１６の接着は、感圧型接着剤を用いてもよいし、感熱型接着剤を用いてもよい。例えば、感熱型接着剤は、シート状であり、常温では接着力及び粘着力の無い固体であるが、加熱することで溶融し、冷却固化する時に接着力を発現する接着剤からなる。感熱型接着シートは、シート内（層内）に接着成分が均一存在するため、ガイドのずれ発生を効果的に防止できる。また、常温で単に圧力を加えて接着する感圧型接着剤と異なり、感熱型接着シートは、加熱により溶融することで、接着する互いの部材表面（接着面）に濡れ馴染み、細かな凹凸にも入り込み固化させることができるので、感圧型接着剤よりも接着強度が高まる。
なお、貼り合わせは、気泡を入れずに貼り合わせることが重要であり、通常ハンドローラ、ゴムローラ、プレス等での貼り合わせ、減圧下での貼り合わせ、加圧下での貼り合わせ等の方法を用いることが好ましい。また、蛇行防止リブ１６表面に、コロナ処理、ブラスト処理、プライマー処理又はエージング等を行って接着力を向上させていてもよい。
このようにして、シームレス管状物を作製することができる。
以上説明した本実施形態に係るシームレス管状物１０では、シームレスベルト１２の内周面両端部に管状補強部材を一体成形しているので、十分なベルト補強を行うことができると共に、その補強も簡易に行うこともできる。このため、ベルトの蛇行防止が可能でかつベルトの破断、折れ、クラックの発生がなく長期間の走行安定を実現することができる。
また、本実施形態に係るシームレス管状物１０では、管状補強部材１４内周面とシームレスベルト１２内周面中央部とが同一平面上に位置しているため、ベルト機能面をその両端部まで有効に利用することができる。従来、ベルト両端部に補強テープ等を貼り付けた場合には、ベルト両端部の外周面は、例えば定着面や転写面に利用することができなかったが、本実施形態では、管状補強部材１４内周面とシームレスベルト１２内周面中央部と同一平面上に位置しているので、例えばシームレス管状物内周面に当接させる機能ローラ（転写ローラや、加熱ローラ）をその両端部にまで当接させることができるので、ベルト機能面をその両端部まで有効に利用することができるようになる。
なお、本実施形態では、管状補強部材１４及び蛇行防止リブ１６をシームレスベルト１２両端部に設けた形態を説明したが、シームレスベルト１２の片端部のみに設ける形態でもよい。但し、蛇行防止効果、耐久性及び補強効果等の点からは、シームレスベルト１２の両端部に設けることがよい。
また、本実施形態では、シームレスベルト１２の内周面に管状補強部材１４を介して蛇行防止リブ１６を接着した形態を説明したが、これに限定されず、蛇行防止リブ１６の接着位置は、シームレス管状物１０の適用される用途に応じて、シームレスベルト１２の端面に接着されていてもよい。また、本実施形態では、シームレス管状物１０の補強強化の観点から、シームレスベルト１２全周に設けた形態を説明したが、蛇行防止リブをシームレスベルト１２周方向に、断続的に１〜１０ｍｍ程度の隙間を持って配設してもよい。
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係るシームレス管状物を示す斜視図である。図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。図７は、第２実施形態に係るシームレス管状物を製造する工程と示す工程図である。
図５は、第２実施形態に係るシームレス管状物を示す斜視図である。図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。図７は、第２実施形態に係るシームレス管状物を製造する工程と示す工程図である。
第２実施形態に係るシームレス管状物１０は、図５及び図６に示すように、シームレスベルト１２（エンドレスベルト）と、シームレスベルト１２の側縁に沿ってシームレスベルト１２外周面両端部に配設された管状補強部材１４と、シームレスベルト１２の側縁に沿ってシームレスベルト１２内周面両端部に配設された蛇行防止リブ１６（蛇行防止リブ）と、で構成されている。
シームレスベルト１２の両端部にその外径が小さくなるように段差部１２Ａを有しており、当該段差部１２Ａに嵌め込まれて管状補強部材１４が一体成形されている。このため、管状補強部材１４は、その内周面と一端面（シームレスベルト内部側の一端面）とがシームレスベルト１２外周面と当接するようにシームレスベルト１２周方向に沿って配設されており、管状補強部材１４外周面はシームレスベルト１２外周面中央部と同一平面上に位置している。
また、蛇行防止リブ１６は、シームレスベルト１２周方向に沿って、シームレスベルト１２内周面側に突出するようにシームレスベルト１２の内周面に直接配設されている。そして、シームレスベルト１２、管状補強部材１４、蛇行防止リブ１６のそれぞれの一端面（シームレスベルト１２軸方向外側の一端面）は、面一になっている。
−シームレス管状物の作製−
本実施形態に係るシームレス管状物１０の作製は、例えば、図７に示すようにして作製することができる。まず、円筒金型１８を準備し、その内周面全面に渡って均一に、離型剤１８Ａを塗布して離型処理を施す（図７（Ａ）参照）。離型剤１８Ａとしては、シリコーン系やフッ素系のオイルを変性して耐熱性を持たせたものが有効である。また、シリコーン樹脂の超微粒子を水に分散させた水系離型剤も用いることができる。離型処理は、離型剤を塗布し、溶剤を乾燥させてそのまま、或いは焼き付けて行われる。
本実施形態に係るシームレス管状物１０の作製は、例えば、図７に示すようにして作製することができる。まず、円筒金型１８を準備し、その内周面全面に渡って均一に、離型剤１８Ａを塗布して離型処理を施す（図７（Ａ）参照）。離型剤１８Ａとしては、シリコーン系やフッ素系のオイルを変性して耐熱性を持たせたものが有効である。また、シリコーン樹脂の超微粒子を水に分散させた水系離型剤も用いることができる。離型処理は、離型剤を塗布し、溶剤を乾燥させてそのまま、或いは焼き付けて行われる。
予め作製した所定幅の管状補強部材１４を円筒金型１８の内周面両端部（円筒金型１８軸方向両端部）に配置する（図７（Ｂ）参照）。管状補強部材１４の外径を円筒金型１８の内径よりも若干大きくすることで（或いは円筒金型１８の内径を管状補強部材１４の外径よりも若干小さくすることで）、管状補強部材１４は、円筒金型１８に密着して配設されることとなる。
ここで、円筒金型１８の内周面粗さＲａ２が０．１μm以上であることが好ましい。Ｒａ２が０．１μｍ未満の場合、円筒金型１８表面の塗液固着を防止できなくなることがある。
加えて、管状補強部材１４が金型に接触する面の算術平均表面粗さＲａ１と円筒金型１８内周面の算術平均表面粗さＲａ２が、Ｒａ１≧Ｒａ２の関係を満たすことが好ましい。Ｒａ１をＲａ２以上にすることで、ベルト乾燥・焼成時に発生するガスの抜け道となる凹凸の間隙が形成でき、かつ、管状補強部材１４の表面粗さが大きくなることで塗液が凹凸の大きい管状補強部材１４の側に選択的に追従し、円筒金型１８表面は塗液の固着汚染による脱型性能の低下を防ぐことができる。また、得られるシームレス管状物はベルトの膨れ等の欠陥も無く、平面度に優れるものとなる。
ここで、円筒金型１８の内周面粗さＲａ２が０．１μm以上であることが好ましい。Ｒａ２が０．１μｍ未満の場合、円筒金型１８表面の塗液固着を防止できなくなることがある。
加えて、管状補強部材１４が金型に接触する面の算術平均表面粗さＲａ１と円筒金型１８内周面の算術平均表面粗さＲａ２が、Ｒａ１≧Ｒａ２の関係を満たすことが好ましい。Ｒａ１をＲａ２以上にすることで、ベルト乾燥・焼成時に発生するガスの抜け道となる凹凸の間隙が形成でき、かつ、管状補強部材１４の表面粗さが大きくなることで塗液が凹凸の大きい管状補強部材１４の側に選択的に追従し、円筒金型１８表面は塗液の固着汚染による脱型性能の低下を防ぐことができる。また、得られるシームレス管状物はベルトの膨れ等の欠陥も無く、平面度に優れるものとなる。
次に、管状補強部材１４を配置したまま、その上から円筒金型内周面に熱硬化性樹脂溶液を塗布する。この塗布は例えば円筒金型１８を回転させつつ行う遠心塗布により行うことができる。これにより、円筒金型１８内周面と共に管状補強部材１４も覆って熱硬化性樹脂溶液が塗布される。
そして、塗膜の液タレを防止する目的で、円筒金型１８をその軸方向が水平になるようにして回転させながら、熱硬化性樹脂の塗膜を加熱乾燥し、液タレが発生しない状態まで溶剤を蒸発させる。その後、所定の焼成温度で加熱硬化させることで、熱硬化性樹脂からなるシームレスベルトが形成されると共に、管状補強部材１４とシームレスベルトとが一体成形される（図７（Ｂ）参照）。このように、シームレスベルト１２を形成することで、管状補強部材１４の外周面とシームレスベルト１２の外周面中央部とが同一面上に位置するようになる。
この際、シームレスベルト１２は長さ方向の収縮がなく、円筒金型１８に強く接着しているが、例えば、円筒金型１８とシームレスベルト１２との間にエアーを注入することで、容易にシームレスベルト１２を円筒金型１８から取り外すことができる。そして、適宜、両端を切断して、シームレスベルト１２の内周面に蛇行防止リブ１６を接着する。
このようにして、シームレス管状物を作製することができる。なお、これら以外は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
以上説明した本実施形態に係るシームレス管状物１０でも、シームレスベルト１２の外周面両端部に管状補強部材を一体成形しているので、十分なベルト補強を行うことができると共に、その補強も簡易に行うこともできる。このため、ベルトの蛇行防止が可能でかつベルトの破断、折れ、クラックの発生がなく長期間の走行安定を実現することができる。
また、本実施形態に係るシームレス管状物１０でも、管状補強部材１４外周面とシームレスベルト１２外周面中央部と同一平面上に位置しているため、ベルト機能面をその両端部まで有効に利用することができる。従来、ベルト両端部に補強テープ等を貼り付けた場合には、ベルト両端部の外周面は、例えば定着面や転写面に利用することができなかったが、ベルト外周面の中央部から両端部にかけて平面性を有しているので、ベルト機能面をその両端部まで有効に利用することができるようになる。
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、本発明のシームレス管状物１０を用いた中間転写体方式の画像形成装置及び本発明のシームレス管状物１０を用いた用紙搬送ベルト方式の画像形成装置であれば特に限定されるものではない。例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置や、感光体ドラム等の像担持体上に担持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像装置を備えた複数の像担持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置があげられる。
本発明の画像形成装置は、本発明のシームレス管状物１０を用いた中間転写体方式の画像形成装置及び本発明のシームレス管状物１０を用いた用紙搬送ベルト方式の画像形成装置であれば特に限定されるものではない。例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置や、感光体ドラム等の像担持体上に担持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像装置を備えた複数の像担持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置があげられる。
以下に、本発明の画像形成装置の１例として、一次転写を繰り返すカラー画像形成装置を示す。図８は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
図８に示す画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム１０１、中間転写体としての中間転写ベルト１０２、転写電極であるバイアスローラ１０３、被転写体である用紙を供給するトレー１０４、ＢＫ（ブラック）トナーによる現像装置１０５、Ｙ（イエロー）トナーによる現像装置１０６、Ｍ（マゼンタ）トナーによる現像装置１０７、Ｃ（シアン）トナーによる現像装置１０８、ベルトクリーナー１０９、剥離爪１１３、ベルト支持ローラ１２１、１２３及び１２４、バックアップローラ１２２、導電性ローラ１２５、電極ローラ１２６、クリーニングブレード１３１、用紙１４１、ピックアップローラ１４２、並びにフィードローラ１４３を備えてなり、中間転写ベルト１０２として本発明のエンドレスベルトが用いられる。
図８に示す画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム１０１、中間転写体としての中間転写ベルト１０２、転写電極であるバイアスローラ１０３、被転写体である用紙を供給するトレー１０４、ＢＫ（ブラック）トナーによる現像装置１０５、Ｙ（イエロー）トナーによる現像装置１０６、Ｍ（マゼンタ）トナーによる現像装置１０７、Ｃ（シアン）トナーによる現像装置１０８、ベルトクリーナー１０９、剥離爪１１３、ベルト支持ローラ１２１、１２３及び１２４、バックアップローラ１２２、導電性ローラ１２５、電極ローラ１２６、クリーニングブレード１３１、用紙１４１、ピックアップローラ１４２、並びにフィードローラ１４３を備えてなり、中間転写ベルト１０２として本発明のエンドレスベルトが用いられる。
中間転写ベルト１０２の内側に備えられた蛇行防止リブは、ベルト支持ローラ１２１、１２３及び１２４の側縁部に当接するように位置するため、ベルト走行時、中間転写ベルト１０２は、例えばベルト支持ローラ１２１、１２３及び１２４に案内される。そのため、中間転写ベルト１０２は、ベルト走行時、蛇行する問題を起こさない。
図８に示す画像形成装置において、感光体ドラム１０１は矢印Ｆ方向に回転し、図示しない帯電装置でその表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１０１にレーザー書込み装置などの画像書き込み手段により第一色（例えば、ＢＫ）の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置１０５によってトナー現像されて可視化されたトナー像Ｔが形成される。トナー像Ｔは感光体ドラム１０１の回転で導電性ローラ１２５が配置された一次転写部に到り、導電性ローラ１２５からトナー像Ｔに逆極性の電界を作用させることにより上記トナー像Ｔを静電的に中間転写ベルト１０２に吸着されつつ中間転写ベルト１０２の矢印Ｇ方向の回転で一次転写される。導電性ローラ１２５は、図８に示したように感光体ドラム１０１の直下に配置していても、図示してはいないが、感光体ドラム１０１の直下からずれた位置に配置させていてもよい。
以下、同様にして第２色のトナー像、第３色のトナー像、第４色のトナー像が順次形成され中間転写ベルト１０２において重ね合わせられて、多重トナー像が形成される。なお、このときのトナーは一成分系のものでもよいし二成分系のものでもよい。
中間転写ベルト１０２に転写された多重トナー像は、中間転写ベルト１０２の回転でバイアスローラ１０３が設置された二次転写部に到る。二次転写部は、中間転写ベルト１０２のトナー像が担持された表面側に設置されたバイアスローラ１０３と該中間転写ベルト１０２の裏側からバイアスローラに対向するごとく配置されたバックアップローラ１２２及びこのバックアップローラ１２２に圧接して回転する電極ローラ１２６から構成される。
用紙１４１は、用紙トレー１０４に収容された用紙からピックアップローラ１４２で一枚ずつ取り出され、フィードローラ１４３で二次転写部の中間転写ベルト１０２とバイアスローラ１０３との間に所定のタイミングで給送される。給送された用紙１４１には、バイアスローラ１０３及びバックアップローラ１２２による圧接搬送と中間転写ベルト１０２の回転により、該中間転写ベルト１０２に担持されたトナー像が転写される。
トナー像が転写された用紙１４１は、最終トナー像の一次転写終了まで退避位置にある剥離爪１１３を作動せることにより中間転写ベルト１０２から剥離され、図示しない定着装置に搬送され、加圧／加熱処理でトナー像を固定して永久画像とされる。なお、多重トナー像の用紙１４１への転写の終了した中間転写ベルト１０２は、二次転写部の下流に設けたベルトクリーナー１０９で残留トナーの除去が行われて次の転写に備える。また、バイアスローラ１０３は、ポリウレタン等からなるクリーニングブレード１３１が常時当接するごとくとりつけられており、転写で付着したトナー粒子や紙紛等の異物が除去される。
単色画像の転写の場合、一次転写されたトナー像Ｔを直ちに二次転写して定着装置に搬送するが、複数色の重ね合わせによる多色画像の転写の場合、各色のトナー像が一次転写部で正確に一致するように中間転写ベルト１０２と感光体ドラム１０１との回転を同期させて各色のトナー像がずれないようにする。上記二次転写部では、バイアスローラ１０３と中間転写ベルト１０２を介して対向配置したバックアップローラ１２２に圧接した電極ローラ１２６にトナー像の極性と同極性の出圧（転写電圧）を印加することで該トナー像を用紙１４１に静電反発で転写する。
以上のようにして、画像を形成することができる。
以上のようにして、画像を形成することができる。
次に、本発明の画像形成装置における他の一例を示す。図９は、本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
図９に示す画像形成装置は、中間転写ベルト８６を用いたタンデム式の画像形成装置である。具体的には、図９において感光体７９表面を均一に帯電する帯電ローラ８３（帯電装置）、感光体７９表面を露光し静電潜像を形成するレーザー発生装置７８(露光装置)、感光体７９表面に形成された潜像を、現像剤を用いて現像し、トナー像を形成する現像器８５(現像装置)、現像したトナー像を中間転写ベルト８６に転写する転写ローラ８０、感光体に付着したトナーやゴミ等を除去する感光体クリーナー８４ (クリーニング装置)、被転写材上のトナー像を定着する定着する定着ローラ７２等必要に応じて公知の方法で任意に備えることができる。感光体７９と転写ローラ８０は、図９のように感光体直下からずれた位置に配置していても、感光体直下に配置（図示せず）していてもよい。そして、この中間転写ベルト８６として本発明のエンドレスベルトを備えることで、上述の構成のようなタンデム式の画像形成装置においても、高品質の転写画質を安定して得ることができる。
図９に示す画像形成装置は、中間転写ベルト８６を用いたタンデム式の画像形成装置である。具体的には、図９において感光体７９表面を均一に帯電する帯電ローラ８３（帯電装置）、感光体７９表面を露光し静電潜像を形成するレーザー発生装置７８(露光装置)、感光体７９表面に形成された潜像を、現像剤を用いて現像し、トナー像を形成する現像器８５(現像装置)、現像したトナー像を中間転写ベルト８６に転写する転写ローラ８０、感光体に付着したトナーやゴミ等を除去する感光体クリーナー８４ (クリーニング装置)、被転写材上のトナー像を定着する定着する定着ローラ７２等必要に応じて公知の方法で任意に備えることができる。感光体７９と転写ローラ８０は、図９のように感光体直下からずれた位置に配置していても、感光体直下に配置（図示せず）していてもよい。そして、この中間転写ベルト８６として本発明のエンドレスベルトを備えることで、上述の構成のようなタンデム式の画像形成装置においても、高品質の転写画質を安定して得ることができる。
さらに、図９に示す画像形成装置の構成について詳細に説明する。図９に示す画像形成装置は、４つのトナーカートリッジ７１、１対の定着ローラ７２、バックアップローラ７３、テンションローラ７４、２次転写ローラ７５、用紙経路７６、用紙トレイ７７、レーザー発生装置７８、４つの感光体７９、４つの１次転写ローラ８０、駆動ローラ８１、転写クリーナー８２、４つの帯電ローラ８３、感光体クリーナー８４、現像器８５、中間転写ベルト８６等を主用な構成部材として含んでなる。
まず、感光体７９の周囲には、反時計回りに帯電ローラ８３、現像器８５、中間転写ベルト８６を介して配置された１次転写ローラ８０、感光体クリーナー８４が配置され、これら１組の部材が、１つの色に対応した現像ユニットを形成している。また、この現像ユニット毎に、現像器８５に現像剤を補充するトナーカートリッジ７１がそれぞれ設けられており、各現像ユニットの感光体７９に対して、帯電ローラ８３と現像器８５との間の感光体７９表面に画像情報に応じたレーザー光を照射することができるレーザー発生装置７８が設けられている。
４つの色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）に対応した４つの現像ユニットは、画像形成装置内においてほぼ水平方向に直列に配置されており、４つの現像ユニットの感光体７９と１次転写ローラ８０とのニップ部を挿通するように中間転写ベルト８６が設けられている。中間転写ベルト８６は、その内周側に以下の順序で反時計回りに設けられた、バックアップローラ７３、テンションローラ７４、及び駆動ローラ８１により張架されている。なお、４つの１次転写ローラはバックアップローラ７３とテンションローラ７４との間に位置する。また、中間転写ベルト８６を介して駆動ローラ８１の反対側には中間転写ベルト８６の外周面をクリーニングする転写クリーナー８２が駆動ローラ８１に対して圧接するように設けられている。
また、中間転写ベルト８６を介してバックアップローラ７３の反対側には用紙トレイ７７から用紙経路７６を経由して搬送される記録用紙の表面に、中間転写ベルト８６の外周面に形成されたトナー像を転写するための２次転写ローラ７５が、バックアップローラ７３に対して圧接するように設けられている。
また、画像形成装置の底部には記録用紙をストックする用紙トレイ７７が設けられ、用紙トレイ７７から用紙経路７６を経由して２次転写部を構成するバックアップローラ７３と２次転写ローラ７５との圧接部を通過するように供給することができる。この圧接部を通過した記録用紙は更に１対の定着ローラ７２の圧接部を挿通するように不図示の搬送手段により搬送可能であり、最終的に画像形成装置外へと排出することができる。
次に、図９の画像形成装置を用いた画像形成方法について説明する。トナー像の形成は各現像ユニット毎に行なわれ、帯電ローラ８３により反時計方向に回転する感光体７９表面を一様に帯電した後に、レーザー発生装置７８（露光装置）により帯電された感光体７９表面に潜像を形成し、次に、この潜像を現像器８５から供給される現像剤により現像してトナー像を形成し、１次転写ローラ８０と感光体７９との圧接部に運ばれたトナー像を矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト８６の外周面に転写する。なお、トナー像を転写した後の感光体７９は、その表面に付着したトナーやゴミ等が感光体クリーナー８４によりクリーニングされ、次のトナー像の形成に備える。
各色の現像ユニット毎に現像されたトナー像は、画像情報に対応するように中間転写体８６の外周面上に順次重ね合わされた状態で、２次転写部に運ばれ２次転写ローラ７５により、用紙トレイ７７から用紙経路７６を経由して搬送されてきた記録用紙表面に転写される。トナー像が転写された記録用紙は、更に定着部を構成する１対の定着ローラ７２の圧接部を通過する際に加圧加熱されることにより定着され、記録媒体表面に画像が形成された後、画像形成装置外へと排出される。
以下、本発明について実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例によって限定されるものではない。
［実施例Ａ０］
以下のようにして第１実施形態と同様なシームレス管状物を作製し、評価した。
以下のようにして第１実施形態と同様なシームレス管状物を作製し、評価した。
（シームレス管状物の作製）
−管状補強部材作製−
３，３’，４、４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるポリアミド酸のＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＳ）を塗布液とした。直径１６８ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ４５０ｍｍのアルミ円筒形金型（外周面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布し、３８０℃で１時間、焼き付け処理を施してある金型）を１００ｒｐｍで回転させながら、この円筒形金型の外周面にディスペンサーとスクレイパーを速度１５０ｍｉｎ／ｍｉｎで移動させながら、厚み０．５ｍｍで塗布した後、５ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で３０分間加熱し、常温に冷却後、３００℃まで２時間加熱することにより、溶媒除去とともにイミド転化を行い、最後に常温まで冷却してから、シームレス管状物を金型から分離し、５０ｍｍ幅の短冊状に裁断することで内周長５２８ｍｍ、厚さ８０μｍの管状補強部材を得た。管状補強部材の内周面の表面粗さＲａは２．２μｍであった。なお、管状補強部材内周面の水接触角は８０°であった。さらに、この管状補強部材内周面に紫外線を２０分照射させて、水接触角を８０°から３０°に低下させた。
−管状補強部材作製−
３，３’，４、４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるポリアミド酸のＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＳ）を塗布液とした。直径１６８ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ４５０ｍｍのアルミ円筒形金型（外周面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布し、３８０℃で１時間、焼き付け処理を施してある金型）を１００ｒｐｍで回転させながら、この円筒形金型の外周面にディスペンサーとスクレイパーを速度１５０ｍｉｎ／ｍｉｎで移動させながら、厚み０．５ｍｍで塗布した後、５ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で３０分間加熱し、常温に冷却後、３００℃まで２時間加熱することにより、溶媒除去とともにイミド転化を行い、最後に常温まで冷却してから、シームレス管状物を金型から分離し、５０ｍｍ幅の短冊状に裁断することで内周長５２８ｍｍ、厚さ８０μｍの管状補強部材を得た。管状補強部材の内周面の表面粗さＲａは２．２μｍであった。なお、管状補強部材内周面の水接触角は８０°であった。さらに、この管状補強部材内周面に紫外線を２０分照射させて、水接触角を８０°から３０°に低下させた。
−ポリイミド前駆体溶液の調整−
３，３’，４、４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるポリアミド酸のＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＳに乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＤＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４）Ｄｅｇｕｓｓａ社製）をポリイミド系樹脂固形分１００重量部に対して、２３重量部になるように添加して、衝突型分散機（ジーナス製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで最小面積が１．４ｍｍ２で２分割後衝突させ、再度２分割する経路を５回通過させて、混合して粘度１５０ポイズのカーボンブラック分散ポリアミド酸溶液を得た。
３，３’，４、４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるポリアミド酸のＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＳに乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＤＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４）Ｄｅｇｕｓｓａ社製）をポリイミド系樹脂固形分１００重量部に対して、２３重量部になるように添加して、衝突型分散機（ジーナス製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで最小面積が１．４ｍｍ２で２分割後衝突させ、再度２分割する経路を５回通過させて、混合して粘度１５０ポイズのカーボンブラック分散ポリアミド酸溶液を得た。
−シームレスベルトの作製−
直径１６８ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、ブラスト処理により表面粗さをＲａ０．８μｍとしたアルミ円筒形金型（外周面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布し、３８０℃で１時間、焼き付け処理を施してある金型）外側の両端部に管状補強部材を配置し、金型を１００ｒｐｍで回転させながら、管状補強部材の端面から２５ｍｍを含む金型外周面にディスペンサーとスクレイパーを速度１５０ｍｉｎ／ｍｉｎで移動させながら、厚み０．５ｍｍで熱硬化樹脂原液塗布した後、５ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で３０分間加熱し、常温に冷却後、３００℃まで２時間加熱することにより、溶媒除去とともにイミド転化を行い、最後に常温まで冷却してから、金型から管状補強部材と一体成形となったポリイミドシームレスベルトを分離した。
直径１６８ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、ブラスト処理により表面粗さをＲａ０．８μｍとしたアルミ円筒形金型（外周面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布し、３８０℃で１時間、焼き付け処理を施してある金型）外側の両端部に管状補強部材を配置し、金型を１００ｒｐｍで回転させながら、管状補強部材の端面から２５ｍｍを含む金型外周面にディスペンサーとスクレイパーを速度１５０ｍｉｎ／ｍｉｎで移動させながら、厚み０．５ｍｍで熱硬化樹脂原液塗布した後、５ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で３０分間加熱し、常温に冷却後、３００℃まで２時間加熱することにより、溶媒除去とともにイミド転化を行い、最後に常温まで冷却してから、金型から管状補強部材と一体成形となったポリイミドシームレスベルトを分離した。
−シームレスベルトと蛇行防止リブの接着−
蛇行防止リブとして幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍ、硬度７０°のウレタン（タイガースポリマー社製）に両面粘着テープ（日東電工５０００ＮＳ）を圧着させた。そして、蛇行防止リブの両面粘着テープ貼り付け面を、シームレスベルト内周面両端部に配設された管状補強部材内周面に接触させ、蛇行防止リブと管状補強部材（シームレスベルト）と接着させ、リブ付シームレスベルト（シームレス管状物）を得た。
蛇行防止リブとして幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍ、硬度７０°のウレタン（タイガースポリマー社製）に両面粘着テープ（日東電工５０００ＮＳ）を圧着させた。そして、蛇行防止リブの両面粘着テープ貼り付け面を、シームレスベルト内周面両端部に配設された管状補強部材内周面に接触させ、蛇行防止リブと管状補強部材（シームレスベルト）と接着させ、リブ付シームレスベルト（シームレス管状物）を得た。
（評価）
得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、６５０ｋｃｙｃｌｅ走行までベルトに折れ、クラック、破断なくかつリブに変化なく、色ずれのない良好な画質が得られた。
得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、６５０ｋｃｙｃｌｅ走行までベルトに折れ、クラック、破断なくかつリブに変化なく、色ずれのない良好な画質が得られた。
−ベルト走行耐久試験−
得られたリブ付シームレスベルトを富士ゼロックス社製ＤＣ１２５０にてベルトを走行させ、ベルト１周を１ｃｙｃｌｅとして算出し、５００ｋｃｙｃｌｅ走行後、ベルトに折れ、クラック、破断なく、かつリブの剥がれ、ずれなく、画質検査にて色ずれのない良好な画質を得られたものを○、ベルトに折れ、クラック、破断発生、リブの剥がれ、ずれ、画質検査にて色ずれ発生の内、少なくとも一つ以上発生したものは×とした。
得られたリブ付シームレスベルトを富士ゼロックス社製ＤＣ１２５０にてベルトを走行させ、ベルト１周を１ｃｙｃｌｅとして算出し、５００ｋｃｙｃｌｅ走行後、ベルトに折れ、クラック、破断なく、かつリブの剥がれ、ずれなく、画質検査にて色ずれのない良好な画質を得られたものを○、ベルトに折れ、クラック、破断発生、リブの剥がれ、ずれ、画質検査にて色ずれ発生の内、少なくとも一つ以上発生したものは×とした。
［実施例Ａ１］
外周面の表面粗さＲａ３．５μｍとした円筒形金型を用いて成形することで、内周面粗さＲａ２．８μｍ、厚さ８０μｍ、内周長５２８ｍｍの管状補強部材を得た以外は実施例Ａ０と同様にしてリブ付シームレスベルトを得た。
外周面の表面粗さＲａ３．５μｍとした円筒形金型を用いて成形することで、内周面粗さＲａ２．８μｍ、厚さ８０μｍ、内周長５２８ｍｍの管状補強部材を得た以外は実施例Ａ０と同様にしてリブ付シームレスベルトを得た。
得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、５８０ｋｃｙｃｌｅ走行までベルトに折れ、クラック、破断なくかつリブに変化なく、色ずれのない良好な画質が得られた。
［参考例Ａ２］
外周面の表面粗さＲａ０．８μｍとした円筒形金型を用いて成形することで、内周面粗さＲａ０．６μｍ、厚さ８０μｍ、内周長５２８ｍｍの管状補強部材を得た以外は実施例Ａ０と同様にしてリブ付シームレスベルトを得た。
外周面の表面粗さＲａ０．８μｍとした円筒形金型を用いて成形することで、内周面粗さＲａ０．６μｍ、厚さ８０μｍ、内周長５２８ｍｍの管状補強部材を得た以外は実施例Ａ０と同様にしてリブ付シームレスベルトを得た。
得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、５７０ｋｃｙｃｌｅ走行までベルトに折れ、クラック、破断なくかつリブに変化なく、色ずれのない良好な画質が得られた。
［実施例Ａ３］
管状補強部材への紫外線照射時間を１分間に変更し、水接触角を８０°から６０°に低下させて管状補強部材を得た以外は実施例Ａ０と同様にしてリブ付シームレスベルトを得た。
管状補強部材への紫外線照射時間を１分間に変更し、水接触角を８０°から６０°に低下させて管状補強部材を得た以外は実施例Ａ０と同様にしてリブ付シームレスベルトを得た。
得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、５００ｋｃｙｃｌｅ走行までベルトに折れ、クラック、破断なくかつリブに変化なく、色ずれのない良好な画質が得られた。
［参考例Ａ４］
外周面の表面粗さＲａ０．５μｍとした円筒形金型を用いて成形することで、内周面粗さをＲａ０．３μｍの管状補強部材を得た以外は実施例Ａ０と同様にしてリブ付シームレスベルトを得た。
外周面の表面粗さＲａ０．５μｍとした円筒形金型を用いて成形することで、内周面粗さをＲａ０．３μｍの管状補強部材を得た以外は実施例Ａ０と同様にしてリブ付シームレスベルトを得た。
得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、４３０ｋｃｙｃｌｅ走行までベルトに折れ、クラック、破断なくかつリブに変化なく、色ずれのない良好な画質が得られた。
［実施例Ａ５］
外周面の表面粗さＲａを５．２μｍとした円筒形金型を用いて成形することで、内周面粗さをＲａ４．０μｍの管状補強部材を得た以外は実施例Ａ０と同様にしてリブ付シームレスベルトを得た。
外周面の表面粗さＲａを５．２μｍとした円筒形金型を用いて成形することで、内周面粗さをＲａ４．０μｍの管状補強部材を得た以外は実施例Ａ０と同様にしてリブ付シームレスベルトを得た。
得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、３８０ｋｃｙｃｌｅ走行までベルトに折れ、クラック、破断なくかつリブに変化なく、色ずれのない良好な画質が得られた。
［実施例Ａ６］
管状補強部材への紫外線照射をしない以外は実施例Ａ０と同様にしてリブ付シームレスベルトを得た。
管状補強部材への紫外線照射をしない以外は実施例Ａ０と同様にしてリブ付シームレスベルトを得た。
得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、３００ｋｃｙｃｌｅ走行までベルトに折れ、クラック、破断なくかつリブに変化なく、色ずれのない良好な画質が得られた。
［比較例Ａ１］
管状補強部材を配置せずにシームレスベルトを成形した以外は実施例Ａ０と同様にして、得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、４０ｋｃｙｃｌｅ走行でベルトの破断が発生し、ベルトが走行不能となった。
管状補強部材を配置せずにシームレスベルトを成形した以外は実施例Ａ０と同様にして、得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、４０ｋｃｙｃｌｅ走行でベルトの破断が発生し、ベルトが走行不能となった。
[比較例Ａ２]
管状補強部材を配置せずにシームレスベルトを成形し、得られたシームレスベルトの内周面両縁に補強材として粘着テープ（日東電工製、ポリエステル粘着テープ、Ｎｏ．３１Ｂ 総厚８０μｍ、幅２０ｍｍ）を貼り付けた。この粘着テープ表面に実施例Ａ０同様に蛇行防止リブを接着し、リブ付シームレスベルトを得た。得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、粘着テープ該当部分の画像において、濃度むらが発生した。さらに走行耐久試験では８５ｃｙｃｌｅ走行時点で、粘着テープ継ぎ目の段差部分において、リブずれが発生した。
管状補強部材を配置せずにシームレスベルトを成形し、得られたシームレスベルトの内周面両縁に補強材として粘着テープ（日東電工製、ポリエステル粘着テープ、Ｎｏ．３１Ｂ 総厚８０μｍ、幅２０ｍｍ）を貼り付けた。この粘着テープ表面に実施例Ａ０同様に蛇行防止リブを接着し、リブ付シームレスベルトを得た。得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、粘着テープ該当部分の画像において、濃度むらが発生した。さらに走行耐久試験では８５ｃｙｃｌｅ走行時点で、粘着テープ継ぎ目の段差部分において、リブずれが発生した。
［実施例Ｂ１］
以下のようにして第２実施形態と同様なシームレス管状物を作製し、評価した。
−シームレスベルトの作製−
直径１６８ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、ブラスト処理により表面粗さをＲａ０．８μｍとしたアルミ円筒形金型（内周面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布し、３８０℃で１時間、焼き付け処理を施してある金型）内側の両端部に管状補強部材（実施例Ａ０と同様な管状補強部材）を配置し、金型を１００ｒｐｍで回転させながら、管状補強部材を含む金型内周面に厚み０．５ｍｍで熱硬化樹脂原液塗布（実施例Ａ０と同様なポリイミド前駆体溶液）した後、５ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で３０分間加熱し、常温に冷却後、３００℃まで２時間加熱することにより、溶媒除去とともにイミド転化を行い、最後に常温まで冷却してから、金型から管状補強部材と一体成形となったポリイミドシームレスベルトを分離した。さらに、得られたシームレスベルト内周面は、蛇行防止リブを接着するために、その両端部に紫外線を２０分間照射させて、水接触角を８０°から３０°に低下させた。
以下のようにして第２実施形態と同様なシームレス管状物を作製し、評価した。
−シームレスベルトの作製−
直径１６８ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、ブラスト処理により表面粗さをＲａ０．８μｍとしたアルミ円筒形金型（内周面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布し、３８０℃で１時間、焼き付け処理を施してある金型）内側の両端部に管状補強部材（実施例Ａ０と同様な管状補強部材）を配置し、金型を１００ｒｐｍで回転させながら、管状補強部材を含む金型内周面に厚み０．５ｍｍで熱硬化樹脂原液塗布（実施例Ａ０と同様なポリイミド前駆体溶液）した後、５ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で３０分間加熱し、常温に冷却後、３００℃まで２時間加熱することにより、溶媒除去とともにイミド転化を行い、最後に常温まで冷却してから、金型から管状補強部材と一体成形となったポリイミドシームレスベルトを分離した。さらに、得られたシームレスベルト内周面は、蛇行防止リブを接着するために、その両端部に紫外線を２０分間照射させて、水接触角を８０°から３０°に低下させた。
−シームレスベルトと蛇行防止リブの接着−
蛇行防止リブとして幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍ、硬度７０°のウレタン（タイガースポリマー社製）に両面粘着テープ（日東電工５０００ＮＳ）を圧着させた。そして、蛇行防止リブの両面粘着テープ貼り付け面を、シームレスベルト内周面両端部に接触させ、蛇行防止リブと管状補強部材（シームレスベルト）と接着させ、リブ付シームレスベルト（シームレス管状物）を得た。
蛇行防止リブとして幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍ、硬度７０°のウレタン（タイガースポリマー社製）に両面粘着テープ（日東電工５０００ＮＳ）を圧着させた。そして、蛇行防止リブの両面粘着テープ貼り付け面を、シームレスベルト内周面両端部に接触させ、蛇行防止リブと管状補強部材（シームレスベルト）と接着させ、リブ付シームレスベルト（シームレス管状物）を得た。
得られたリブ付シームレスベルトでベルト走行耐久試験を実施したところ、６００ｋｃｙｃｌｅ走行までベルトに折れ、クラック、破断なくかつリブに変化なく、色ずれのない良好な画質が得られた。
これら実施例Ａ１、参考例Ａ２、実施例Ａ３、参考例Ａ４、実施例Ａ５〜Ａ６、Ｂ１及び比較例Ａ１〜Ａ２から、本発明のシームレス管状物（リブ付きシームレスベルト）は、ベルトの蛇行制御が可能で、かつベルトの破断、折れ、クラックの発生がなく長期間の走行安定に優れることもわかり、また作製が容易であることもわかる。
また、管状補強部材の内周面（蛇行防止リブとの接着面）の表面粗さや表面張力（水の接触角）を制御することで、シームレスベルトに特別な処理を施すことなく、蛇行防止リブとの接着力を簡易に強化できることもわかる。
［実施例Ｃ１］
−管状補強部材作製−
３，３’，４、４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるポリアミド酸のＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＳ）を塗布液とした。直径１６８ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ４５０ｍｍのアルミ円筒形金型（外周面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布し、３８０℃で１時間、焼き付け処理を施してある金型）を１００ｒｐｍで回転させながら、この円筒形金型の外周面にディスペンサーとスクレイパーを速度１５０ｍｉｎ／ｍｉｎで移動させながら、厚み０．５ｍｍで塗布した後、５ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で３０分間加熱し、常温に冷却後、３００℃まで２時間加熱することにより、溶媒除去とともにイミド転化を行い、最後に常温まで冷却してから、シームレス管状物を金型から分離し、５０ｍｍ幅の短冊状に裁断することで内周長５２８ｍｍ、厚さ８０μｍの管状補強部材を得た。その後、内周面にブラスト処理を施し、管状補強部材の内周面を表面粗さＲａを０．４μｍとした。なお、管状補強部材内周面の水接触角は８０°であった。さらに、この管状補強部材内周面に紫外線を２０分照射させて、水接触角を８０°から３０°に低下させた。また、管状補強部材の弾性率は３１００Ｍｐａであった。
−管状補強部材作製−
３，３’，４、４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるポリアミド酸のＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＳ）を塗布液とした。直径１６８ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ４５０ｍｍのアルミ円筒形金型（外周面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布し、３８０℃で１時間、焼き付け処理を施してある金型）を１００ｒｐｍで回転させながら、この円筒形金型の外周面にディスペンサーとスクレイパーを速度１５０ｍｉｎ／ｍｉｎで移動させながら、厚み０．５ｍｍで塗布した後、５ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で３０分間加熱し、常温に冷却後、３００℃まで２時間加熱することにより、溶媒除去とともにイミド転化を行い、最後に常温まで冷却してから、シームレス管状物を金型から分離し、５０ｍｍ幅の短冊状に裁断することで内周長５２８ｍｍ、厚さ８０μｍの管状補強部材を得た。その後、内周面にブラスト処理を施し、管状補強部材の内周面を表面粗さＲａを０．４μｍとした。なお、管状補強部材内周面の水接触角は８０°であった。さらに、この管状補強部材内周面に紫外線を２０分照射させて、水接触角を８０°から３０°に低下させた。また、管状補強部材の弾性率は３１００Ｍｐａであった。
−ポリイミド前駆体溶液の調整−
３，３’，４、４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるポリアミド酸のＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＳに乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＤＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４）Ｄｅｇｕｓｓａ社製）をポリイミド系樹脂固形分１００重量部に対して、２３重量部になるように添加して、衝突型分散機（ジーナス製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで最小面積が１．４ｍｍ２で２分割後衝突させ、再度２分割する経路を５回通過させて、混合して粘度１５０ポイズのカーボンブラック分散ポリアミド酸溶液を得た。
３，３’，４、４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるポリアミド酸のＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＳに乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＤＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４）Ｄｅｇｕｓｓａ社製）をポリイミド系樹脂固形分１００重量部に対して、２３重量部になるように添加して、衝突型分散機（ジーナス製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで最小面積が１．４ｍｍ２で２分割後衝突させ、再度２分割する経路を５回通過させて、混合して粘度１５０ポイズのカーボンブラック分散ポリアミド酸溶液を得た。
−シームレスベルトの作製−
直径１６８ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、ブラスト処理により表面粗さをＲａ０．３μｍとしたアルミ円筒形金型（外周面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布し、３８０℃で１時間、焼き付け処理を施してある金型）外側の両端部に管状補強部材を配置し、金型を１００ｒｐｍで回転させながら、管状補強部材の端面から２５ｍｍを含む金型外周面にディスペンサーとスクレイパーを速度１５０ｍｉｎ／ｍｉｎで移動させながら、厚み０．５ｍｍで熱硬化樹脂原液塗布した後、５ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で３０分間加熱し、常温に冷却後、３００℃まで２時間加熱することにより、溶媒除去とともにイミド転化を行い、最後に常温まで冷却してから、金型から管状補強部材と一体成形となったポリイミドシームレスベルトを分離した。また、管状補強部材を除くベルト自体の弾性率は３０００ＭＰａであった。
直径１６８ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、ブラスト処理により表面粗さをＲａ０．３μｍとしたアルミ円筒形金型（外周面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布し、３８０℃で１時間、焼き付け処理を施してある金型）外側の両端部に管状補強部材を配置し、金型を１００ｒｐｍで回転させながら、管状補強部材の端面から２５ｍｍを含む金型外周面にディスペンサーとスクレイパーを速度１５０ｍｉｎ／ｍｉｎで移動させながら、厚み０．５ｍｍで熱硬化樹脂原液塗布した後、５ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で３０分間加熱し、常温に冷却後、３００℃まで２時間加熱することにより、溶媒除去とともにイミド転化を行い、最後に常温まで冷却してから、金型から管状補強部材と一体成形となったポリイミドシームレスベルトを分離した。また、管状補強部材を除くベルト自体の弾性率は３０００ＭＰａであった。
−シームレスベルトと蛇行防止リブの接着−
蛇行防止リブとして幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍ、硬度７０°のウレタン（タイガースポリマー社製）に両面粘着テープ（日東電工５０００ＮＳ）を圧着させた。そして、蛇行防止リブの両面粘着テープ貼り付け面を、シームレスベルト内周面両端部に配設された管状補強部材内周面に接触させ、蛇行防止リブと管状補強部材（シームレスベルト）と接着させ、リブ付シームレスベルト（シームレス管状物）を得た。
蛇行防止リブとして幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍ、硬度７０°のウレタン（タイガースポリマー社製）に両面粘着テープ（日東電工５０００ＮＳ）を圧着させた。そして、蛇行防止リブの両面粘着テープ貼り付け面を、シームレスベルト内周面両端部に配設された管状補強部材内周面に接触させ、蛇行防止リブと管状補強部材（シームレスベルト）と接着させ、リブ付シームレスベルト（シームレス管状物）を得た。
−評価−
得られたシームレスベルトと共に、製造過程のシームレスベルトを外観観察して、ベルト膨れ、管状補強部材及びベルト一体成形時の金型貼りつき、管状補強部材及びベルト一体成形時の金型汚れ、管状補強部材の変形について評価を行った。加えて、得られたシームレスベルト表面の平面度についても評価した。
得られたシームレスベルトと共に、製造過程のシームレスベルトを外観観察して、ベルト膨れ、管状補強部材及びベルト一体成形時の金型貼りつき、管状補強部材及びベルト一体成形時の金型汚れ、管状補強部材の変形について評価を行った。加えて、得られたシームレスベルト表面の平面度についても評価した。
・ベルト膨れについては次のようにして評価した。目視にてベルト表面上を観察し、膨れの有無を評価した。
・金型貼りつきについては次のようにして評価した。金型からベルトを脱型するときには金型とベルトの間隙にエアーを吹き付けることによりベルトと金型を分離できるかどうかを評価した。
・金型汚れについては次のようにして評価した。ベルトが脱型された後、金型表面の付着物の状態を観察し、汚れの程度を目視にて評価した。
・管状補強部材の変形については次のようにして評価した。目視にて、ねじれや折れが発生しているかどうかを評価した。
平面度については次にようにして評価した。シームレスベルトを２本のロール（Φ２８ｍｍ）で４ｋｇの荷重をかけることにより張架した状態で、レーザー変位計（キーエンス社製ＬＫ−０３０）をベルト表面におけるロール対間の中心部をロール軸と平行に且つ幅方向の一端部から他端部までの全幅に亘って走査する。そして、変位量の最大値と最小値の差分を平面度として求めた。
［実施例Ｃ２］
ブラスト処理により内周面の表面粗さを１．２μｍとした以外は実施例Ｃ１と同様にして管状補強部材を得た。続いて、この管状補強部材と、ブラスト処理により表面粗さＲａを１μｍとしたアルミ円筒形金型と、を用いた以外は、実施例Ｃ１と同様にしてシームレスベルトを作製し、その後リブ付きシームレスベルトを作製して評価を行った。
ブラスト処理により内周面の表面粗さを１．２μｍとした以外は実施例Ｃ１と同様にして管状補強部材を得た。続いて、この管状補強部材と、ブラスト処理により表面粗さＲａを１μｍとしたアルミ円筒形金型と、を用いた以外は、実施例Ｃ１と同様にしてシームレスベルトを作製し、その後リブ付きシームレスベルトを作製して評価を行った。
［実施例Ｃ３］
ブラスト処理により内周面の表面粗さを１．８μｍとした以外は実施例Ｃ１と同様にして管状補強部材を得た。続いて、この管状補強部材と、ブラスト処理により表面粗さＲａを１．５μｍとしたアルミ円筒形金型と、を用いた以外は、実施例Ｃ１と同様にしてシームレスベルトを作製し、その後リブ付きシームレスベルトを作製して評価を行った。
ブラスト処理により内周面の表面粗さを１．８μｍとした以外は実施例Ｃ１と同様にして管状補強部材を得た。続いて、この管状補強部材と、ブラスト処理により表面粗さＲａを１．５μｍとしたアルミ円筒形金型と、を用いた以外は、実施例Ｃ１と同様にしてシームレスベルトを作製し、その後リブ付きシームレスベルトを作製して評価を行った。
［参考例Ｃ４］
ブラスト処理により内周面の表面粗さを０．１μｍとした以外は実施例Ｃ１と同様にして管状補強部材を得た。続いて、この管状補強部材と、ブラスト処理により表面粗さＲａを０．３μｍとしたアルミ円筒形金型と、を用いた以外は、実施例Ｃ１と同様にしてシームレスベルトを作製し、その後リブ付きシームレスベルトを作製して評価を行った。
ブラスト処理により内周面の表面粗さを０．１μｍとした以外は実施例Ｃ１と同様にして管状補強部材を得た。続いて、この管状補強部材と、ブラスト処理により表面粗さＲａを０．３μｍとしたアルミ円筒形金型と、を用いた以外は、実施例Ｃ１と同様にしてシームレスベルトを作製し、その後リブ付きシームレスベルトを作製して評価を行った。
［実施例Ｃ５］
次のようにして、弾性率が１８００ＭＰａの管状補強部材を得た以外は、実施例Ｃ１と同様にして、リブ付きシームレスベルトを作製して評価を行った。
次のようにして、弾性率が１８００ＭＰａの管状補強部材を得た以外は、実施例Ｃ１と同様にして、リブ付きシームレスベルトを作製して評価を行った。
−管状補強部材の作製−
ＢＰＤＡとＯＤＡ（オキシジアミン）からなるポリアミド酸のＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ＵワニスＲＮ）を塗布液とし、最後の加熱温度を２８０℃とした以外は、実施例Ｃ１と同様にして管状補強部材を得た。
ＢＰＤＡとＯＤＡ（オキシジアミン）からなるポリアミド酸のＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ＵワニスＲＮ）を塗布液とし、最後の加熱温度を２８０℃とした以外は、実施例Ｃ１と同様にして管状補強部材を得た。
［実施例Ｃ６］
次のようにして、弾性率が３５００ＭＰａの管状補強部材を得た以外は、実施例Ｃ１と同様にして、リブ付きシームレスベルトを作製して評価を行った。
次のようにして、弾性率が３５００ＭＰａの管状補強部材を得た以外は、実施例Ｃ１と同様にして、リブ付きシームレスベルトを作製して評価を行った。
−管状補強部材の作製−
最後の加熱温度を４００℃とした以外は、実施例Ｃ１と同様にして管状補強部材を得た。
最後の加熱温度を４００℃とした以外は、実施例Ｃ１と同様にして管状補強部材を得た。
上記実施例Ｃ１〜Ｃ３、参考例Ｃ４、実施例Ｃ５〜Ｃ６の評価結果を表１にまとめて示す。
これら実施例Ｃ１〜Ｃ３、参考例Ｃ４、実施例Ｃ５から、本発明のシームレス管状物（リブ付きシームレスベルト）において、管状補強部材の内周面（金型と接する面）の表面粗さの方が、金型の表面粗さよりも大きいと、ベルト膨れ、ベルトの金型貼りつき、金型汚れを防止できると共に、平面度も良好となることがわかる。加えて、管状補強部材の弾性率がベルト自体の弾性率よりも大きいと、ベルト変形が防止できることもわかる。
２ ベルト
３ 管状補強部材
１０ シームレス管状物
１２ シームレスベルト
１２Ａ 段差部
１４ 管状補強部材
１６ 蛇行防止リブ
１８ 円筒金型
１８Ａ 離型剤
２０ 熱硬化性樹脂溶液
２２ 塗布槽
２４ 環状体（フロート）
２４Ａ 円孔
３０ 試験片
７１ トナーカートリッジ
７２ 定着ローラ
７３ バックアップローラ
７４ テンションローラ
７５ ２次転写ローラ
７６ 用紙経路
７７ 用紙トレイ
７８ レーザー発生装置 (露光装置)
７９ 感光体
８０ 転写ローラ
８１ 駆動ローラ
８２ 転写クリーナー
８３ 帯電ローラ（帯電装置）
８４ 感光体クリーナー(クリーニング装置)
８５ 現像器 (現像装置)
８６ 中間転写ベルト
１０１ 感光体ドラム
１０２ 中間転写ベルト
１０３ バイアスローラ
１０４ トレー
１０５ ＢＫ（ブラック）トナーによる現像装置
１０６ Ｙ（イエロー）トナーによる現像装置
１０７ Ｍ（マゼンタ）トナーによる現像装置
１０８ Ｃ（シアン）トナーによる現像装置
１０９ ベルトクリーナー
１１３ 剥離爪
１２１、１２３及び１２４ ベルト支持ローラ
１２２ バックアップローラ
１２５ 導電性ローラ
１２６ 電極ローラ
１３１ クリーニングブレード
１４１ 用紙
１４２ ピックアップローラ
１４３ フィードローラ
３ 管状補強部材
１０ シームレス管状物
１２ シームレスベルト
１２Ａ 段差部
１４ 管状補強部材
１６ 蛇行防止リブ
１８ 円筒金型
１８Ａ 離型剤
２０ 熱硬化性樹脂溶液
２２ 塗布槽
２４ 環状体（フロート）
２４Ａ 円孔
３０ 試験片
７１ トナーカートリッジ
７２ 定着ローラ
７３ バックアップローラ
７４ テンションローラ
７５ ２次転写ローラ
７６ 用紙経路
７７ 用紙トレイ
７８ レーザー発生装置 (露光装置)
７９ 感光体
８０ 転写ローラ
８１ 駆動ローラ
８２ 転写クリーナー
８３ 帯電ローラ（帯電装置）
８４ 感光体クリーナー(クリーニング装置)
８５ 現像器 (現像装置)
８６ 中間転写ベルト
１０１ 感光体ドラム
１０２ 中間転写ベルト
１０３ バイアスローラ
１０４ トレー
１０５ ＢＫ（ブラック）トナーによる現像装置
１０６ Ｙ（イエロー）トナーによる現像装置
１０７ Ｍ（マゼンタ）トナーによる現像装置
１０８ Ｃ（シアン）トナーによる現像装置
１０９ ベルトクリーナー
１１３ 剥離爪
１２１、１２３及び１２４ ベルト支持ローラ
１２２ バックアップローラ
１２５ 導電性ローラ
１２６ 電極ローラ
１３１ クリーニングブレード
１４１ 用紙
１４２ ピックアップローラ
１４３ フィードローラ
Claims (2)
- 管状補強部材を円筒金型外周面の少なくとも片端部に配置する工程と、
前記管状補強部材を配置した円筒金型外周面に熱硬化性樹脂を含有する溶液を塗布する工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する溶液を乾燥・焼成処理してベルトを形成し、前記管状補強部材と前記ベルトとを一体成形する工程と、
前記ベルトと一体成形された前記管状補強部材の内周面に蛇行防止リブを設ける工程と、
を有し、
前記円筒金型の外周面の算術平均表面粗さＲａ２が０．１μm以上であり、前記管状補強部材の内周面の算術平均表面粗さＲａ１と前記円筒金型の外周面の算術平均表面粗さＲａ２とが、Ｒａ１≧Ｒａ２の関係を満たす、
ことを特徴とするシームレス管状物の製造方法。 - 管状補強部材を円筒金型内周面の少なくとも片端部に配置する工程と、
前記管状補強部材を配置した円筒金型内周面に熱硬化性樹脂を含有する溶液を塗布する工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する溶液を乾燥・焼成処理してベルトを形成し、前記管状補強部材とベルトとを一体成形する工程と、
前記管状補強部材が一体成形された前記ベルトの片端部の内周面に蛇行防止リブを設ける工程と、
を有し、
前記円筒金型の内周面の算術平均表面粗さＲａ２が０．１μm以上であり、前記管状補強部材の外周面の算術平均表面粗さＲａ１と前記円筒金型の内周面の算術平均表面粗さＲａ２とが、Ｒａ１≧Ｒａ２の関係を満たす、
ことを特徴とするシームレス管状物の製造方法。
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Applications Claiming Priority (5)
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| JP2005311209 | 2005-10-26 | ||
| JP2005311209 | 2005-10-26 | ||
| JP2006016736 | 2006-01-25 | ||
| JP2006016736 | 2006-01-25 | ||
| JP2006284755A JP5011946B2 (ja) | 2005-10-26 | 2006-10-19 | シームレス管状物の製造方法 |
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| JP2007226183A JP2007226183A (ja) | 2007-09-06 |
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