JP2005266772A - 無端ベルトの製造方法および無端ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】膜厚及び周長を目標値どおりに均一に塗布できる無端ベルトの製造方法および該製造方法により得られる無端ベルトを提供する。
【解決手段】円筒芯体１の外径よりも大きな円形の孔６を有する環状体５を塗液２上に自由移動可能状態で設置し、前記孔に前記円筒芯体を通して前記塗液から相対的に垂直方向に上昇させて、前記円筒芯体表面に塗液を塗布して無端ベルトを製造する方法であって、少なくとも、前記円筒芯体を浸漬している間の該円筒芯体と前記環状体との温度を略同一とすることを特徴とする無端ベルトの製造方法である。また、当該製造方法により製造される無端ベルトである。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、電子写真装置において、感光体、転写ベルト、及び定着ベルト等に適用される無端ベルトの製造方法及び無端ベルトに関する。

電子写真装置では、感光体、帯電体、転写体及び定着体などに、金属、各種プラスチック、またはゴム製の回転体が使用されている。装置の小型化或いは高性能化のために、例えば、特許文献１や特許文献２に記載のように、定着回転体としては変形可能なものが好ましいことがあり、それには肉厚が薄い樹脂製ベルトが用いられる。この場合、ベルトに継ぎ目（シーム）があると、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じるので、継ぎ目がない無端ベルトが好ましい。その材料としては、強度や寸法安定性、耐熱性等の面でポリイミド（以後、ポリイミドを「ＰＩ」と略す場合がある）樹脂が特に好ましい。

ＰＩ樹脂製の無端ベルトを作製するには、例えば、特許文献３に記載のように、円筒体の内面にＰＩ前駆体溶液を塗布し、回転しながら乾燥させる遠心成形法や、特許文献４に記載のように、円筒体内面にＰＩ前駆体溶液を展開する内面塗布法があった。但し、これらの内面に成膜する方法では、ＰＩ前駆体を加熱反応させる際に、皮膜を円筒体から抜いて外型に載せ換える必要があり、工数が増える問題がある。

他の無端ベルトの製造方法として、例えば、特許文献５に記載のように、芯体の表面に、浸漬塗布法によってＰＩ前駆体溶液を塗布して乾燥し、加熱した後、ＰＩ樹脂皮膜を芯体から剥離する方法もある。この方法では、外型に載せ換える工数が不要なので有利である。但し、芯体の表面に、浸漬塗布法によってＰＩ前駆体溶液を塗布すると、一般にＰＩ前駆体溶液は粘度が非常に高いために、塗膜の付着量が多くなり、膜厚が厚くなり過ぎるという問題がある。

そこで、例えば、特許文献６〜８に開示されているように、芯体の表面に樹脂又はその前駆体を含有する塗液を厚く付着させた後、所定の間隙の内径を有した外型を通過させて、余分な塗液を掻き落とす方法もあった。しかしながら、作業工程が増加するという短所があった。

また、ＰＩ前駆体を含有する塗液を希釈して、膜厚が厚くなりすぎないように浸漬塗布することもできるが、塗布上端部の垂れが大きくなり、膜厚の均一性が大いに損なわれる問題があった。

一方、感光体、定着ロール、帯電ロール、転写ロールには、回転体の表面に、機能性の被膜を形成したものがある。機能性被膜として、定着ロールの場合にはトナーの定着性や離型性を調整する非粘着性の被膜、帯電ロールの場合には感光体への放電特性、帯電性、電荷リーク等を調整する半導電性の被膜、転写ロールの場合には導電性、ニップ等を調整する被膜、感光体の場合には感光層または保護層がある。このような被膜は、一般的に１０〜１００μｍの厚みのものが所望されるが、被膜を浸漬塗布法で形成すると、やはり塗布上端部の垂れが大きくなるなどの問題がある。

そこで、特許文献９に記載のように、円筒芯体の断面の外径よりも大きな円形の孔を設けた環状体を、前記塗液上に自由移動可能状態で設置し、塗布時には、該環状体が液面から持ち上がり、かつ液面から離脱しないような範囲内の高さにおさまるよう、環状体の孔を通して、円筒芯体を前記塗液から相対的に上昇させる塗布方法がある。

その塗布方法においては、塗布時の円筒芯体と環状体との温度は同じであるべきで、その場合は円筒芯体の直径と環状体の内径との差は一定であるが、円筒芯体を塗布装置に取り付けた直後では必ずしもそうならないことがある。円筒芯体と環状体の材質がアルミニウムの場合、熱膨張係数が２３×１０^-6／℃と大きいので、温度差が生じると円筒芯体の直径と環状体の内径との差、及び円筒芯体の外径が一定ではなくなってしまい、塗布後の膜厚や周長が目標値から外れることとなる。

また、塗布後は塗膜が垂れないよう円筒芯体を水平にして回転させ、乾燥機に投入するが、それまでの時間が長いと垂れが発生し、膜厚が目標値から外れたり、膜厚むらが大きくなる問題がある。さらに、ＰＩ前駆体を加熱反応させる際に、温度むらが少しでもあると、膜厚以外の諸特性、特に樹脂中に導電性粒子を分散させた際の抵抗値にばらつきを生じる問題がある。
特開平８−２６２９０３号公報 特開平１１−１３３７７６号公報 特開昭５７−７４１３１号公報 特開昭６２−１９４３７号公報 特開昭６１−２７３９１９号公報 特開平６−２３７７０号公報 特開平７−２４８５９号公報 特開平９−２７７２８６号公報 特開２００２−９１０２７号公報

そこで、本発明は、膜厚及び周長を目標値どおりに均一に塗布できる無端ベルトの製造方法および該製造方法により得られる無端ベルトを提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明者らは、下記本発明により当該課題を解決できることを見出した。すなわち、本発明は、
＜１＞ 円筒芯体の外径よりも大きな円形の孔を有する環状体を塗液上に自由移動可能状態で設置し、前記孔に前記円筒芯体を通して前記塗液から相対的に垂直方向に上昇させて、前記円筒芯体表面に塗液を塗布して無端ベルトを製造する方法であって、
少なくとも、前記円筒芯体を塗布している間の該円筒芯体と前記環状体との温度を略同一とすることを特徴とする無端ベルトの製造方法である。

＜２＞ 前記円筒芯体を塗布している間の該円筒芯体と前記環状体との温度差の大きさが５℃以内であることを特徴とする＜１＞に記載の無端ベルトの製造方法である。
＜３＞ 少なくとも、前記円筒芯体を塗布している間の塗布液と前記円筒芯体との温度差の大きさが５℃以内であることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の無端ベルトの製造方法である。
＜４＞ 前記円筒芯体に塗液を塗布した後から５分以内に前記円筒芯体を水平にしてその軸心を中心に回転させることを特徴とする＜１＞に記載の無端ベルトの製造方法である。
＜５＞ 前記円筒芯体を前記塗液から相対的に垂直方向に上昇させる際、前記環状体を、その垂直方向への移動を規制した状態で設置することを特徴とする＜１＞に記載の無端ベルトの製造方法である。

＜６＞ 円筒芯体の外径よりも大きな円形の孔を有する環状体を塗液上に自由移動可能状態で設置し、前記孔に前記円筒芯体を通して前記塗液から相対的に垂直方向に上昇させて、前記円筒芯体表面に塗液を塗布して無端ベルトを製造する方法であって、
前記円筒芯体に塗液を塗布した後から５分以内に前記円筒芯体を水平にしてその軸心を中心に回転させることを特徴とする無端ベルトの製造方法である。
＜７＞ 前記回転させる際の回転速度が２〜２０ｒｐｍであることを特徴とする＜４＞に記載の無端ベルトの製造方法である。

＜８＞ 円筒芯体の外径よりも大きな円形の孔を有する環状体を塗液上に自由移動可能状態で設置し、前記孔に前記円筒芯体を通して前記塗液から相対的に垂直方向に上昇させて、前記円筒芯体表面に塗液を塗布して無端ベルトを製造する方法であって、
前記円筒芯体を前記塗液から相対的に垂直方向に上昇させる際、前記環状体を、その垂直方向への移動を規制した状態で設置することを特徴とする無端ベルトの製造方法である。

＜９＞ 前記環状体の孔の内壁が傾斜した面であり、その傾斜角が鉛直線に対して１〜１０°であることを特徴とする＜６＞に記載の無端ベルトの製造方法である。
＜１０＞ 前記環状体の孔の真円度が２０μｍ以下であることを特徴とする＜６＞または＜９＞に記載の無端ベルトの製造方法である。
＜１１＞ 前記円筒芯体の相対的上昇方向先端部に、その外径が前記円筒芯体の外径よりも大きく、かつ前記環状体の孔の最小径未満となる間隔調節部材を設け、前記間隔調節部材により前記芯体の上昇時に前記芯体と前記環状体との間隙を均一に合わせることを特徴とする＜８＞〜＜１０＞のいずれかに記載の無端ベルトの製造方法である。

＜１２＞ 前記円筒芯体表面に塗液を塗布して塗膜を形成した後、該塗膜に送風処理を施して乾燥皮膜を形成し、次に、該乾燥皮膜に間接的に送風する間接送風処理を施して樹脂を反応させて皮膜を形成することを特徴とする＜１＞〜＜１１＞のいずれかに記載の無端ベルトの製造方法である。
＜１３＞ ＜１＞〜＜１２＞のいずれかに記載の無端ベルトの製造方法によって製造されることを特徴とする無端ベルトである。

本発明によれば、膜厚が比較的厚い場合でもあっても、その膜厚を均一にかつ、周長が一定な無端ベルトを製造することができる。従って、本発明の無端ベルトは、その膜厚が均一である。当該無端ベルトを用いれば、機能性被膜を均一に塗布した定着体、帯電体、転写体等を効率よく作製することができる。

［１］無端ベルトの製造方法：
以下、本発明の無端ベルトの製造方法を各態様ごとに分けて説明する。

（第１の製造方法）
本発明の第１の無端ベルトの製造方法は、円筒芯体の外径よりも大きな円形の孔を有する環状体を塗液上に自由移動可能状態で設置し、その孔に円筒芯体を通して塗液から相対的に垂直方向に（塗液面に対し垂直方向に）上昇させて、円筒芯体表面に塗液を塗布する塗布工程を有する製造方法である。

そして、その塗布工程において、少なくとも、前記円筒芯体を塗布している間の該円筒芯体と前記環状体との温度を略同一とするものである。

塗布時の円筒芯体と環状体との温度は同じ室温の環境下であれば、円筒芯体の直径と環状体の内径との差は設定値と同じであるので塗布後の膜厚は目標値どおりである。しかし、円筒芯体と環状体との材質がアルミニウムの場合、熱膨張係数が２３×１０^-6／℃と大きいので、具体的には円筒芯体の直径が３６６ｍｍの場合、環状体に対して円筒芯体の温度が１０℃高いと、円筒芯体が膨張して円筒芯体の直径と環状体の内径の差が半径で４２μｍ狭くなり、周長は２６４μｍ長くなる。逆に環状体に対して円筒芯体の温度が１０℃低いと円筒芯体が収縮して円筒芯体の直径と環状体の内径との差が半径で４２μｍ広くなり、周長は２６４μｍ短くなる。このように環状体と円筒芯体の温度差によって出来上がった皮膜の厚さが厚くなったり、薄くなったりする現象が発生する。

また、円筒芯体は通常、塗布装置とは離れた所に保管されており、塗布直前に塗布室へ運搬されて設置されるものである。そのために温度差が生じる場合が多い。
これに対し、本発明では、円筒芯体と環状体との温度を略同一とすることで、円筒芯体の直径と環状体の内径との差、及び円筒芯体の外径を一定とすることが可能となり、塗布後の膜厚や周長を目標値の範囲内とすることができる。

上記「略同一」の意義として、前記円筒芯体を塗布している間の該円筒芯体と環状体との温度差の大きさ（｜（円筒芯体の温度）−（環状体の温度）｜）は、５℃以内とする。
塗布時の円筒芯体と環状体との温度差が５℃以内であれば、例えば円筒芯体の直径が３６６ｍｍの場合、膜厚のずれは中心値（目標値）に対して３．５μｍ以内、周長のずれは中心値（目標値）に対して１３２μｍ以内になり、その程度の膜厚変動および周長変動では電子写真装置において、感光体、定着ロール、帯電ロール、転写ロール、転写ベルト、及び定着ベルト等のロールまたはベルト部材の品質に影響を与えない。特に転写ベルトでは、該転写ベルト上に順次トナーを重ねていくので、転写ベルトの膜厚ばらつきが大きいとトナーの色ずれが顕著になるが、その色ずれには影響を与えない。

また、少なくとも、前記円筒芯体を塗布している間の塗布液と前記円筒芯体との温度差の大きさも５℃以内とすることが好ましい。
塗布液と円筒芯体との温度差の大きさを５℃以内とすることで、円筒芯体と環状体との温度差の大きさも５℃以内とすることができる。

円筒芯体と環状体との温度を略同一とするには、これらを放置しておくという方法が挙げられるが、両者の温度が略同一となるまでに時間がかかる場合がある。そこで、両者を恒温槽に保管し温度の制御を的確に行う処理を施すことが好ましい。このとき、迅速に両者の温度を略同一とするため、送風処理を行ってもよい。当該送風処理は、円筒芯体や環状体の温度を迅速に同じにするに有効であるだけでなく、放置の場合に比べ、埃などの不純物の付着を防止できる利点がある。
また、円筒芯体と環状体とを使用する塗布液に接触させた状態で放置し、両者の温度を略同一としてもよい。上記塗布液に接触させる処理によれば、円筒芯体、環状体および塗布液の温度をすべて略同一とすることができる。

また、雰囲気の温度により円筒芯体の直径が変化してしまうことを考慮して、少なくとも、円筒芯体を環状体に通して塗布している間は、その雰囲気温度も、円筒芯体と略同一（雰囲気温度と円筒芯体との温度差の大きさが５℃以内）とすることが好ましい。

第１の製造方法や、後述する第２の製造方法にも適用される塗布工程における塗布方法について、図面を用いて説明する。なお、実質的に同様の機能を有するものには、全図面通して同じ符号を付して説明し、場合によってはその説明を省略することがある。

図１及び図２は塗布工程の概略断面図である。但し、塗布主要部のみを示し、周辺部は省略した。なお、本明細書において、「円筒芯体上に塗布する」とは、円筒芯体の表面上、及び該表面に層を有する場合はその層上に塗液を塗布する意味である。例えば、円筒芯体が電子写真感光体用支持体であるとき、支持体上への塗布は、表面に層を有する時は、その層上に塗布する場合を含む。また、「円筒芯体を上昇」とは、塗布液面との相対関係であり、「円筒芯体を停止し、塗布液面を下降」させる場合を含む。

図１において、塗液２を塗布槽３に入れ、その中に円筒芯体１を浸漬し、次いで上昇させることにより塗布が行われ、塗膜４が形成される。塗液２上には、円筒芯体１の断面の外周外径よりも大きな円形の孔６を設けた環状体５を自由移動可能状態で設置する。

環状体５の材質は、塗布液によって侵されないものであり、種々の金属、プラスチック等から選ばれる。環状体は、軽量化のために、例えば中空構造でもよい。また、環状体の沈没防止のために、環状体５の外周面または塗布槽に、環状体５を支える足や腕を設けてもよい。

円筒芯体１の外径と環状体５の孔６の内径と（内径が段階的もしくは連続的に変化する場合には、最小の内径）の間隙は、所望の膜厚を鑑みて調整する。乾燥膜厚は、濡れ膜厚と塗液の不揮発分濃度の積であるが、これから所望の濡れ膜厚が求められ、前記間隙は、所望の濡れ膜厚の１倍〜２倍にするのがよい。１倍〜２倍とするのは、塗液の粘度及び／又は表面張力、および皮膜の収縮などにより、間隙の距離が濡れ膜厚になるとは限らないからである。

無端ベルトを作製する場合、塗液は樹脂材料及び／又はこれらの前駆体（以下、「樹脂材料等」という場合がある）を含有するものである。樹脂材料等として、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、フタル酸系ポリエステル、ポリカーボネート等がある。
これらの中では、強度や寸法安定性の面でＰＩが特に好ましい。樹脂材料等を含有する塗液の固形分濃度は、１５〜５０％程度、粘度は１０〜１０００Ｐａ・ｓ、上昇速度は０．１〜１．５ｍ／ｍｉｎ程度であるのが好ましい。無端ベルトの厚さは、２５〜２００μｍの範囲であることが好ましい。

無端ベルトを接触帯電フィルムのような帯電体、或いは転写ベルトとして使用する場合、樹脂材料等の中に必要に応じて予め導電性粒子を分散させる。導電性粒子としては、例えば、カーボンブラック、カーボンブラックを造粒したカーボンビーズ、カーボンファイバー、グラファイト等の炭素系物質；銅、銀、アルミニウム等の金属又は合金；酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、ＳｎＯ₂・Ｉｎ₂Ｏ₃複合酸化物等の導電性金属酸化物；チタン酸カリウム等の導電性ウィスカー等が挙げられる。

次に、塗液について説明する。本明細書において、「塗液」とは、種々の溶液、分散液などの液体を含む意である。
本発明で用いる塗液は、摩擦力により環状体を持ち上げる関係から、粘度が２００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、４００ｍＰａ・ｓ以上がより好ましい。粘度が２００ｍＰａ・ｓ以上の塗液は、上端部での垂れは少なくなり、従来の浸漬塗布方法において常に課題であった上端部での垂れを、本発明の方法では低減することができる。

環状体５に設けられる孔６の内壁６ａの形状は、図１の断面図に示すように、塗液２に浸る下部で円筒芯体１との間隙が広く、上部が狭い形状であれば、斜めの直線状であるもののほか、階段状や曲線状でもよい。
以下、環状体５の最小内径部分における円筒芯体１との間隙を本発明では「間隙」とし、環状体５の「高さ」とは、環状体５の最小内径部分の液面からの高さを示す。

環状体５は、図３に示すように、その内径が最小部を含む構成部分５２と、それ以外の構成部分５３とが上下に分かれている構造であってもよい。こうすると例えば、最小内径構成部分よりも比重が重い材料で、それ以外の構成部分を作製して、環状体５の重心を低くし、持ち上がり時の安定性を向上させることができる。また、内径が最小である構成部分が内側、それ以外の構成部分が外側、といった構造でも良い。いずれの場合も、円筒芯体１との間隙を変えて膜厚を変化させたい場合は、内径最小構成部分のみの交換で対応することができる。
塗布を行う際は、円筒芯体１を孔６に通して塗液２に浸漬し、次いで、円筒芯体を上昇させる。この際、円筒芯体１と孔６との間隙により、塗膜４の膜厚が制限される。

他の塗布方法について、図２に示す。塗液２を環状塗布槽７に入れ、その下部から上部へ円筒芯体１を通過させると、塗布が行われる。環状塗布槽７の底部には、塗液が漏れないよう、シール材８を取り付ける。シール材は、ポリエチレンやシリコーンゴム、フッソ樹脂等の柔軟性板材から成る。
環状塗布槽７を用いる環状塗布方法は、図１に示した浸漬塗布方法より、塗液が少なくてすむ利点がある。環状体５を塗液２上に自由移動可能状態で設置するのは、前記と同じである。

環状体５は、塗液２上でわずかの力で動くことができるよう、自由移動可能状態で設置するが、その方法としては、図１に示すように環状体５を塗液上に浮遊させる方法のほか、環状体５をロールやベアリングで支える方法、環状体５をエア圧で支える方法、などがある。
環状体５の孔６を通して円筒芯体１を上昇させると、塗液２の介在により、円筒芯体１と環状体５との間隙にて摩擦抵抗が生じ、環状体５には上昇力が作用し、環状体５は持ち上げられる。

このように環状体５が持ち上げられた際、環状体５は円筒芯体１との摩擦抵抗が周方向で一定になるように水平方向に移動し、間隙が周方向で一定になる。環状体５が一方向にずれた場合、間隙が狭まろうとした部分では摩擦抵抗が大きくなり、その反対側では間隙が広がって摩擦抵抗が小さくなる不均衡状態が生じるが、摩擦抵抗が大きな部分は小さくなるよう、すなわち間隙が広くなるように環状体５が水平方向に移動するので、環状体５が円筒芯体１と接触することはなく、常に一定間隙が保たれる。
円筒芯体１を上昇させる際、円筒芯体１が多少傾いていても、あるいは、円筒芯体１の上昇手段にフレを有する場合でも、環状体５は円筒芯体１に追随して水平方向に動きうるので、膜厚は一定に塗布できる利点もある。

このように環状体５が作用するには、環状体５は、ある程度、持ち上げられなくてはならない。環状体５の持ち上げられる高さが低い場合、環状体５が中心位置に復元する力が弱いので、間隙が周方向である方向にずれて塗布されることになる。すなわち、間隙が広い部分の膜厚は厚く、逆の部分の膜厚は薄くなるのである。

環状体５の上昇力は、円筒芯体１の上昇速度が速いほど強くなるが、環状体５が持ち上げられすぎて、その底面が液面から離れてしまうと、底面から塗液のほかに空気が巻き込まれるようになり、塗膜に気泡が入る問題が生じる。また、環状体５の底面が液面から離れると、塗布終了時に環状体５が液面に落下することになるが、その際にはやはり塗液に泡が巻き込まれるので、塗布作業を繰り返す場合は非常に不都合である。

以上の理由により、円筒芯体を上昇させる際には、環状体は高すぎず低すぎず、一定範囲の高さであることが必要である。そのために本発明では、円筒芯体の上昇速度を調節することが好ましい。すなわち、環状体の持ち上げ量（高さ）が低い場合は速度を速くし、逆に、環状体が上がりすぎて、その底面が液面から離れようとした場合には、上昇速度を遅くする。
環状体の高さを一定にするには、簡便には、目視で環状体の高さを判断し、手動で速度を調整することもできる。しかし、確実には、機械式や光学式の各種検出器を使用して環状体の高さを検出し、それに応じて塗布速度を自動調整するのがよい。検出器としては、光学式スイッチのほか、レーザ式距離計や超音波式距離計等が挙げられる。

ここで、環状体と円筒芯体との間隙は、目的とする膜厚を得るために重要な条件であるし、塗液の粘度は容易には変更できない場合が多いので、塗布速度を所望値にしたい場合は、環状体の内径を調整するのが好都合である。その場合、環状体が前記のように分かれた構造であると、最小内径構成部分はそのままで、それ以外の部分を、重さの違うものに交換すればよい。

また、環状体５の孔の真円度は重要である。真円度が低いと膜厚精度が低下するので、真円度（ＪＩＳ Ｂ ０６２１（１９７４））は２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることはさらに好ましい。もちろん、真円度が０μｍであることが最適なのであるが、加工上は困難である。

環状体５に設けられる孔６の内壁の形状は、塗液に浸る下部で芯体との間隙が広く、上部が狭い形状であれば、図５の断面図に示すように、斜めの直線状である傾斜面のほか、階段状や曲線状でもよいが、作製の容易さを鑑みると、傾斜面が好ましい。傾斜面である場合、図５に示すように、内壁の傾斜角５５は、鉛直線５４に対して１〜１０°であるのが好ましい。傾斜角が小さいほど摩擦力が強く働き、芯体外径との間隙を均一にする作用が強くなるが、塗布速度が遅くなるので、最小値は１°程度である。傾斜角が１０°を越えると、芯体外径との間隙を均一にする作用が弱いことがある。

なお、円筒芯体を上昇させて環状体が持ち上げられて、環状体が水平方向に移動し、環状体と円筒状芯体との間隙が均一になるまでには、多少の時間がかかる事もある。その場合は、円筒芯体の上部では、膜厚の均一領域が減ることとなる。

そこで、円筒芯体１の上昇方向先端部に当該先端部の外径が芯体の外径よりも大きくかつ前記環状体の孔の最小径未満となる間隔調節部材を設けることが好ましい。具体的には、例えば、図８に示すように、環状体５の位置合わせを行わせられるよう、先端部の外径が環状体５の孔６の最小径と略同等となる板状の間隙調節部材９を設ける。ここで、略同等とは、先端部の外径と孔６の最小径との比（（先端部の外径）／（孔６の最小径））が、０．９９〜１であることが好ましい。

間隙調節部材９は、円筒芯体１の上昇方向先端部が、間隙にほぼ等しいか、少し薄い厚さの突起物が好ましく、板状であることがより好ましい。間隙調節部材９は、図８に示すように、少なくとも３箇所以上にあればよい。この板状の場合、円筒芯体１の上端部に全周にわたってあってもよい。間隙調節部材９が取り付けられた円筒芯体１部分が環状体５の孔６が通過することで、環状体５は強制的に位置合わせが行われ、円筒芯体１の上昇直後から円筒芯体１との間隙は均一になるのである。

円筒芯体に皮膜形成用塗液を塗布する塗布工程を経た後は、加熱硬化などを行い、形成された皮膜を芯体から剥離する。
具体的には、まず、塗布された芯体の表面の塗液を乾燥後、塗膜を芯体ごと所定温度で加熱すると、樹脂材料等が硬化し、皮膜が形成される。乾燥時に塗液が下方に垂れる場合、芯体を横にして回転しながら乾燥させてもよい。形成された皮膜を芯体から剥離して無端ベルトを得る。

乾燥時に、残留溶剤を完全に除去できない場合、あるいは加熱反応時に樹脂から発生する水等の気化成分が除去しきれない場合、樹脂皮膜に膨れが生じることが避けられないことがある。これは特にＰＩ樹脂皮膜の膜厚が５０μｍを越えるような場合に顕著である。
その場合、芯体の表面を、Ｒａ：０．２〜２μｍ程度に粗面化することが有効である。これにより、ＰＩ樹脂皮膜から生じる残留溶剤または水の蒸気は、芯体とＰＩ樹脂皮膜の間にできるわずかな隙間を通って外部に出ることができ、膨れを防止することができる。芯体表面の粗面化には、ブラスト、切削、サンドペーパーがけ等の方法がある。

無端ベルトを作製するための円筒芯体は、剥離のためには熱膨張率が大きい方が好ましいという観点から、アルミニウムが好ましい。また、皮膜の剥離性を良くするため、その表面は、クロムやニッケルでメッキしたり、フッ素樹脂やシリコーン樹脂で表面を被覆したり、あるいは表面に離型剤を塗布することも有効である。

（第２の製造方法）
本発明の第２の製造方法は、円筒芯体の外径よりも大きな円形の孔を有する環状体を塗液上に自由移動可能状態で設置し、その孔に円筒芯体を通して塗液から相対的に垂直方向に（塗液面に対し垂直方向に）上昇させて、円筒芯体表面に塗液を塗布する塗布工程を有する製造方法であり、円筒芯体に塗液を塗布する前記塗布工程を経た後から５分以内に円筒芯体を水平にし軸心を中心に回転させる工程（回転工程）を有するものである。

塗布後の円筒芯体をそのまま（塗液に対し垂直状態）にして５分を超えて放置すると、塗膜の垂れが始まり、上端部の膜厚は薄く、下端部膜厚は薄くなる現象が起きる。そこで５分以内に円筒芯体を水平にして回転させれば塗膜の垂れは発生しない。

円筒芯体を回転させる際の回転速度は、２〜２０ｒｐｍであることが好ましい。回転速度が２ｒｐｍ未満では回転が遅くて液だれが発生しやすく、２０ｒｐｍ以上では塗膜が凸凹になりやすい。

回転工程の後においては、上記回転させた状態で、１００〜２００℃で３０〜１２０分間乾燥処理を施す。その間、乾燥を促進するために、塗膜表面にはその温度以上の風を吹きつける送風処理を施すことが好ましい。その後は、第１の製造方法と同じようにして無端ベルトが製造される。
ここで、より均一な膜を形成する観点から、塗布工程については、第１の製造方法の塗布工程を適用してもよい。

（第３の製造方法）
本発明の無端ベルトの製造方法は、円筒芯体の外径よりも大きな円形の孔を有する環状体を塗液上に自由移動可能状態で設置し、孔に円筒芯体を通して塗液から相対的に垂直方向に上昇させて、円筒芯体表面に塗液を塗布する塗布工程を有する無端ベルトを製造する方法であって、円筒芯体を前記塗液から相対的に垂直方向に上昇させる際、環状体を、その垂直方向への移動を規制した状態で設置するものである。以下、図面を参照して説明する。

図５に示す塗布装置は、円筒芯体１をその長手方向を垂直にして取り付け、環状塗布槽７に入れられた塗液２から上昇させることにより塗布する装置である（円筒芯体の昇降手段は省略）。塗液２上には、円筒芯体１の断面の外周外径よりも大きな円形の孔６を設けた環状体５を設置するが、環状体は、水平方向には自由移動が可能状態とし、垂直方向には移動を規制した状態で設置するのが第３の製造方法の特徴である。

その方法としては、例えば図６に示すように、静止時には環状体５をアーム２２で沈まないように支え、塗布時に環状体５が浮上するのを支持体２１で引っ張って防止する方法がある。支持体２１をワイヤーやフックで構成すれば、環状体５は、水平方向には自由移動が可能で、垂直方向には移動を規制される。また、図７に示すように、アーム２２に環状体５の浮上を防止する支持体２１を取り付けても良い。アームや支持体は少なくとも３箇所、多くて６箇所あればよい。なお、支持体２１の加工上の精度によって、環状体５は多少は垂直方向に上下してもよく、それが数ｍｍ程度以下であれば問題はない。具体的には、環状体５の高さの移動量が、３ｍｍ以内となるように規制することが好ましい。３ｍｍ以内とすることで均一な膜厚とすることができる。

但し、環状体が傾かないよう、各アームや支持体は、環状体が水平になるように取り付けなくてはならない。この発明においては、環状体は垂直方向に移動が規制されているので、塗液の落下もなく、連続的に塗布をしても、塗液中に気泡が混入することはない。

塗膜を形成した後は、第１の製造方法と同じようにして無端ベルトが製造される。ここで、均一の膜を形成する観点から、塗布工程を経た後は、第２の製造方法のように、円筒芯体に塗液を塗布した後から５分以内に円筒芯体を水平にしてその軸心を中心に回転させて乾燥させることが好ましい。

ＰＩ樹脂に既述の導電性粒子を分散させてある場合、加熱反応時の温度むらによって抵抗値のばらつきが生じやすい。そこで、乾燥皮膜を加熱反応させる時は、熱風を直に当てない方が好ましい。すなわち、円筒芯体表面に塗液を塗布して塗膜を形成した後、その塗膜に送風処理を施して乾燥皮膜を形成し、次に、その乾燥皮膜に間接的に送風する間接送風処理を施して樹脂を反応させて皮膜を形成することが好ましい。このようにすることで、樹脂中に導電性粒子を分散させた際にも抵抗値を均一にすることができる。

ここで、間接乾燥処理とは、上記乾燥皮膜の側面に向かって直に当たらないように、何らかの障害物に風を当てて、その当たった風を乾燥皮膜に当てたり、芯体の軸方向に送風したり、送風手段の風の吹出口や、吹出口と乾燥皮膜の側面との間にメッシュを設置して送風したりする処理をいう。

間接乾燥処理の具体的な方法としては、図１４に示すように、円筒芯体１に覆い６０をすっぽり被せて加熱炉に入れ、送風処理する方法が好ましい。この場合、円筒芯体１と覆い６０の隙間は、２０〜１００ｍｍ程度が好ましい。隙間に熱風が入っても、乾燥皮膜に直に当たることはないので、この程度の隙間はあっても良い。円筒芯体１への伝熱は、円筒芯体１の内部に入る熱風によるほか、覆い６０が加熱されることからくる輻射熱によってもなされる。ＰＩ樹脂のイミド化反応は、２５０〜４００℃、好ましくは３００〜３５０℃に加熱によって完結する。また、送風の温度（吹出し口の温度）も、上記温度範囲とすることが好ましい。間接乾燥処理における風速は、０．５〜７ｍ／ｓであることが好ましい。

以上のようにして、本発明の無端ベルトが製造されるが、本発明の無端ベルトの製造方法の最も好ましい態様としては、第１〜第３の製造方法を少なくとも２つ組み合わせた態様である。すなわち、円筒芯体を塗布している間の該円筒芯体と前記環状体との温度を略同一とし、必要に応じて第３の製造方法に係る塗布方法により塗膜を形成し、塗膜形成後、５分以内に前記円筒芯体を水平にしてその軸心を中心に回転させて乾燥させ、必要に応じて既述の間接乾燥処理を施す無端ベルトの製造方法が、好ましい製造方法となる。

［２］無端ベルト：
本発明の無端ベルトは、既述の本発明の無端ベルトの製造方法により作製される。上述のように、本発明の塗布方法は膜厚を均一に塗布できるので、これにより作製された無端ベルトは、膜厚むらが少ないものとなる。

また、当該無端ベルトは、ロールの表面にかぶせることにより、表面が機能性被膜（例えばＰＩ樹脂等）からなる定着ロール、帯電ロール、または転写ロール等や定着ベルト、転写ベルト、感光体等を製造することができる。

（定着ロール）
すなわち、定着ロールを製造する場合には、芯金の周囲にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性ゴム材からなる弾性層を設けたロールの表面に、無端ベルトをかぶせる。帯電ロールや転写ロールを製造する場合、金属の筒体、または芯金の周囲に導電性を付与したゴムやスポンジ等の弾性層を設けたロールの表面に、導電性粒子を分散させた無端ベルトをかぶせる。
ロールの表面にＰＩ樹脂からなる無端ベルトをかぶせることにより、耐久性を増すことができる。無端ベルトをロールの表面にかぶせる際は、ロールに設けられている弾性層を収縮させて行うことがよい。その場台、弾性層を冷却して収縮させてから無端ベルトをロールの表面にかぶせる方法もある。さらに、弾性層と無端ベルトのずれを防止するために、接着剤を介在させてもよい。

次に、定着ロールの表面に形成される機能性被膜に関して、簡単に述べる。該機能性被膜としては、例えば特開平９−２２２１２号公報や特開平１１−３３８２８３号公報に記載されている離型層が挙げられる。その塗布液はフッ素ゴムを主体とし、必要に応じてフッ素樹脂粒子やＳｉＣ、Ａｌ₂Ｏ₃等の無機粒子を混合したものが挙げられる。

フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）を主成分とするもの、ＶｄＦとヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）との共重合体、上記ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体とテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）との３元共重合体、ＴＦＥとプロピレンとの交互共重合体等のフッ素系エラストマーが挙げられる。この他、ＶｄＦ−クロロトリフルオロエチレン共重合体や、例えばシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム等とＶｄＦを主成分とする上記フッ素系エラストマーとの混合物を用いることもできる。これらのフッ素ゴムは、前記弾性層の構成材料とすることもできる。なお、フッ素ゴムを主体とする塗液の粘度は２００ｍＰａ・ｓ以上である場合が多く、このような高粘度の塗液を用いると、従来の浸漬塗布方法では膜厚が厚くなりすぎるが、環状体を用いることにより、塗布が可能となる。離型層の厚さは５〜３０μｍの範囲が好ましい。

（帯電ロール、転写ロール）
次に、本発明の無端ベルトを使用し、帯電ロール及び転写ロールの表面に形成される機能性被膜に関して、簡単に述べる。
これらの機能性被膜に用いられる塗液は、ナイロン系やウレタン系、アクリル系などのバインダー樹脂の、単独、または導電性粒子を分散した液である。なお、弾性層を有しないハード転写ロールに適用される塗液は、後述する転写ベルトの材料と同じであってよい。

これらの塗液において、導電性粒子は、無端ベルトを帯電体或いは転写ベルトとして使用する場合に挙げるものと同じでよいが、一般にバインダー樹脂溶液に導電性粒子を分散すると、粘度が１０〜３０％上昇する性質があり、粘度は２００ｍＰａ・ｓ以上になることがある。そのような場合、従来は浸漬塗布方法では膜厚が厚くなりすぎるので塗布できなかったが、環状体を用いることにより、やはり塗布が可能となる。帯電ロールまたは転写ロールに塗布される被膜の厚さは２〜３０μｍの範囲が好ましい。

（定着ベルト）
本発明の無端ベルトから定着ベルトを製造するには、無端ベルト表面にトナーの付着を防止するために、非粘着性被膜を形成することが好ましい。非粘着性の材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂が好ましい。フッ素樹脂層の厚さは５〜５０μｍが好ましく、１０〜４５μｍがより好ましい。

フッ素樹脂層を形成するには、その水分散液を塗布して焼き付け加工する方法を適用することが好ましい。塗布方法としては、図４に示すような浸漬塗布方法が塗膜の平滑性や膜厚の均一性の面で好ましい。浸漬塗布をするには、皮膜形成用塗膜４を形成した円筒芯体１を、フッ素樹脂分散液１０に浸漬し、次いで上昇させて、フッ素樹脂の塗膜１１を形成する。
その際、芯体表面にフッ素樹脂分散液が塗布されたり、芯体と塗膜の隙間にフッ素樹脂分散液が侵入することを防止するために、芯体をその中心軸を垂直にした際に下端側となる部分の塗膜の端部、および芯体表面の露出部分があれば、その部分に被覆処理１２を施すことが好ましい。
浸漬塗布装置には、必要に応じて、ポンプなどの、容器に塗液を入れる塗液供給手段、円筒芯体を塗布液に浸漬した際に、容器上部から溢流する塗液を受ける溢流受け手段、溢流塗液を再度容器に循環させる再供給手段、などを有していてもよい。

フッ素樹脂の水分散液の粘度が高く、やはり膜厚が厚くなりすぎる場合には、環状体を用いる本発明の塗布方法を採用することもできる。
塗布後、溶媒を乾燥し、フッ素樹脂を焼成する。焼成の際に、皮膜形成用塗膜の熱処理を同時に行ってもよい。

前記フッ素樹脂の水分散液の粘度が高く、やはり膜厚が厚くなりすぎる場合には、環状体を用いる既述の方法を採用することもできる。また、塗布後、溶媒を乾燥し、フッ素樹脂を焼成する。焼成の際に、皮膜形成用塗膜の加熱処理を同時に行ってもよい。

（感光体）
本発明の無端ベルトを有機感光体に適用する場合、本発明の製造方法に係る塗布方法は、膜厚が厚い電荷輸送層に適用するのがよい。電荷発生層は一般に、膜厚が薄いので、従来の浸漬塗布方法で塗布可能である。但し、膜厚の厚い電荷発生層が必要な場合は、本発明の塗布方法を用いることができる。

電荷輸送層に関して、簡単に述べる。電荷輸送層はヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物、トリフェニルアミン化合物などの電荷輸送剤を、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエステルなどのバインダー樹脂と混合して塗液にされる。バインダー樹脂は分子量が大きいほど摩耗しにくくなり好ましいが、分子量が大きいと塗液にした際の粘度が高くなるので、従来の浸漬塗布方法では膜厚が厚くなり過ぎて、塗布が困難であった。また、粘度を下げるために希釈溶剤の量を多くすれば、垂れによる膜厚の不均一が拡大する問題があった。しかしながら、既述の塗布方法では、塗液の粘度が高い場合でも、膜厚を制御することができるので、従来の浸漬塗布方法より分子量が大きなバインダー樹脂を採用することができる。

塗液には各種の溶媒が用いられる。この溶媒として、トルエン、キシレン、モノクロロベンゼン等の芳香族炭化水素；アセトン、ブタノン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；が挙げられる。これらを単独又は複数を混合して使用することもできる。

塗液の固形分濃度は２０〜５０％程度、粘度は２００〜８０００ｍＰａ・ｓ程度が好ましく、より好ましくは４００ｍＰａ・ｓ以上である。これは、従来の浸漬塗布方法に適用される電荷輸送層の塗液より、高濃度、高粘度である。電荷輸送層の膜厚は、１５〜４０μｍ程度が一般的であるが、本発明では特に２５μｍ以上の膜厚を塗布したい場合に好ましい。塗布の条件として、上昇速度が０．１〜０．８ｍ／ｍｉｎ程度であるのが好ましい。

なお、本発明において、円筒芯体に形成された塗膜に顔料が含有されている場合、それらの厚さは、以下に説明するようにして測定することが好ましい。

円筒芯体上に形成された塗膜もしくは皮膜に顔料が分散されている場合、それらに光透過性はないが、皮膜表面が平滑であるので反射率はきわめて高い。そこで、塗膜もしくは皮膜の膜厚測定は、静置状態を防ぎ、かつ効率的に測定するために、円筒芯体を水平回転させながら、レーザ変位センサおよび渦電流式変位センサにより行うことができる。

例えば、塗膜の厚さを測定する場合、まず、レーザ変位センサにより塗膜までの距離を測定する。その後、渦電流式変位センサにより円筒芯体表面までの距離を測定し、その差から膜厚を算出することができる。ここで、円筒芯体を水平回転させながら測定を行うことが好ましいが、その理由は、塗膜形成工程直後の塗膜はポリイミド前駆体を溶解する溶剤が約８割含まれており、かつこの溶剤が常温では蒸発しにくく、静置させると徐々に垂れが発生してしまうので、この垂れを防止することによる。一方、乾燥後の皮膜は、溶剤が約４割に減少するので静置しても垂れることはない。

レーザ変位センサは塗膜表面もしくは皮膜表面によりレーザ光が反射されるので、それらの外周面までの距離を測定することができる。一方、渦電流センサは塗膜もしくは皮膜の存在にかかわらず、金属体までの距離を測定することができる。そのため、渦電流センサの導入により、円筒芯体を水平回転させる際の振れや円筒芯体自体の変形があっても、両者の差をとれば対処することができ、膜厚測定が可能となる。

ここで用いるレーザ変位センサは、例えば、レーザ波長が６７０ｎｍで、レーザスポット径が楕円（短径３０μｍ、長径８５０μｍ）のものを使用することで、塗膜もしくは皮膜の曲面に対する測定が可能となり、光沢面の測定が可能なものを使用する。一方、渦電流式変位センサは円筒芯体の材質がアルミやステンレスに対応すべくオールメタル仕様のものを使用する。

以上により、レーザ変位センサと渦電流式変位センサとを併用することで、円筒芯体表面の塗膜もしくは皮膜の膜厚測定が可能となり、さらに円筒芯体を水平回転させる際に振れが発生した場合や、円筒芯体自体に変形があった場合でも、これらの影響を受けることなく膜厚が測定可能となる。

以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。

（実施例１）
ポリイミド前駆体のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液（商品名：ＵワニスＳ、宇部興産（株）製）を塗液２とし、液温を２０℃にした。固形分濃度は約１８％、粘度は５０Ｐａ・ｓである。これを図１のように内径５００ｍｍ、高さ１０００ｍｍの塗布槽３に入れた。

外径３６６ｍｍ、長さ６５０ｍｍのアルミニウム製円筒を用意し、球形アルミナ粒子（不二製作所社製、粒径１０５〜１２５μｍ）によるブラスト処理により、表面をＲａ：１．５μｍに粗面化した後、表面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、３００℃で１時間、焼き付け処理し、円筒芯体１とした。

一方、環状体５として、高さが５０ｍｍ、外径が４５０ｍｍで、最も狭い部分の内径が３６７．３ｍｍの孔６を設けたアルミニウム製の中空体を作製した。その内壁は図１に示すように、傾斜面であった。アルミニウム製円筒と環状体と同じ温度（２０℃）の環境で恒温槽中に保管し、アルミニウム製円筒（円筒芯体）と環状体と温度を２０℃とした。

環状体を上記塗液（液温は２０℃）に浮かべた。環状体の液面からの高さは、目視によって検出するようにした。まず、環状体を沈まないように固定して、芯体１をその中に１ｍ／ｍｉｎの速度で浸漬した。次いで環状体の固定を解除し、芯体を０．７ｍ／ｍｉｎの速度で上昇させたところ、環状体はすぐに液面より約２０ｍｍ持ち上げられ、芯体の上昇と共に、環状体の高さは増した。そこで、速度を徐々に減じたところ、芯体が約６０ｍｍ上昇した時点で、環状体の高さは約２０ｍｍで安定したので、芯体の上昇速度を一定にした。その時の速度は０．６ｍ／ｍｉｎであった。

芯体の上昇途中で環状体が芯体に接触することはなく、塗布後には、芯体に濡れ膜厚が約４８０μｍの塗膜４が形成された。その膜厚は芯体と環状体の孔の間隙により定まり、芯体の上昇速度には左右されなかった（塗布工程）。
その後、１７０℃で４５分間乾燥し、次いで芯体を縦にして３４０℃で３０分間加熱して樹脂を反応させた。室温に冷えてから皮膜を取り出すことにより、ポリイミド樹脂製の無端ベルトを得ることができた。
膜厚を測定すると、濡れ膜厚が約４８０μｍの被膜が形成された。最終膜厚は８０μｍで周長は１１４９．２４ｍｍであり、当初目的の膜厚と周長の皮膜が得られた。図９に皮膜の軸方向の平均膜厚分布を示す。膜厚はほぼ一定である。図１０に皮膜の周方向の平均膜厚分布を示す。膜厚はほぼ一定である。

（実施例２）
恒温槽中で、さらに送風を行ってアルミニウム製円筒の温度を２５℃とし環状体の温度を２０℃とした以外は、実施例１と同様にして無端ベルトを作製した。膜厚等の品質は実施例１と同等であったが、送風を行ったため塗布工程に要した時間が、実施例１より短いものとなった。

（実施例３）
アルミニウム製円筒および環状体を塗布液中に浸漬させて、アルミニウム製円筒、環状体および塗布液の温度を２０℃とした以外は、実施例１と同様にして無端ベルトを作製した。膜厚等の品質は実施例１と同等であったが、アルミニウム製円筒および環状体を使用する塗布液中に浸漬したため、３者を効率よく略同一の温度とすることができた。

（実施例４）
ポリイミド前駆体のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液（商品名：ＵワニスＳ、宇部興産（株）製）を塗液２とし、液温を２０℃にした。固形分濃度は約１８％、粘度は５０Ｐａ・ｓである。これを図１のように内径５００ｍｍ、高さ１０００ｍｍの塗布槽３に入れた。

外径３６６ｍｍ、長さ６５０ｍｍのアルミニウム製円筒を用意し、球形アルミナ粒子（不二製作所社製、粒径１０５〜１２５μｍ）によるブラスト処理により、表面をＲａ：１．５μｍに粗面化した後、表面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、３００℃で１時間、焼き付け処理し、円筒芯体１とした。

一方、環状体５として、高さが５０ｍｍ、外径が４５０ｍｍで、最も狭い部分の内径が３６７．３ｍｍの孔６を設けたアルミニウム製の中空体を作製した。その内壁は図１に示すように、傾斜面であった。

目視によって検出するようにした。まず、環状体を沈まないように固定して、芯体１（２０℃）をその中に１ｍ／ｍｉｎの速度で塗液２に浸漬した。次いで環状体の固定を解除し、芯体を０．７ｍ／ｍｉｎの速度で上昇させたところ、環状体（２０℃）はすぐに液面より約２０ｍｍ持ち上げられ、芯体の上昇と共に、環状体の高さは増した。そこで、速度を徐々に減じたところ、芯体が約６０ｍｍ上昇した時点で、環状体の高さは約２０ｍｍで安定したので、芯体の上昇速度を一定にした。その時の速度は０．６ｍ／ｍｉｎであった。

芯体の上昇途中で環状体が芯体に接触することはなく、塗布後には、芯体に濡れ膜厚が約４８０μｍの塗膜４が形成された。その膜厚は芯体と環状体の孔の間隙により定まり、芯体の上昇速度には左右されなかった（塗布工程）。
その後（塗布工程による塗布を行った後）、３分以内に芯体の軸方向を水平にして６ｒｐｍで回転させながら、１７０℃で４５分間乾燥し、次いで芯体を縦にして３４０℃で３０分間加熱して樹脂を反応させた。室温に冷えてから皮膜を取り出すことにより、ポリイミド樹脂製の無端ベルトを得ることができた。
膜厚等の品質は実施例１と同等であった。

（実施例５）
５分間で円筒芯体の軸方向を水平にして６ｒｐｍで回転させながら、１７０℃で４５分間乾燥した以外は、実施例４と同様にして無端ベルトを作製した。膜厚等の品質は実施例１と同等であった。

（比較例１）
実施例１において、アルミニウム製円筒を３０℃の環境で保管して３０℃とし、環状体は２０℃の環境で保管した後、実施例１と同様に塗布した。濡れ膜厚が約４４０μｍと実施例１より薄い被膜が形成された。最終膜厚も７３μｍにしかならず、周長は１１４９．５０ｍｍと長くなり、当初目的の膜厚及び周長の物が得られなかった。

（比較例２）
実施例１において、アルミニウム製円筒を４０℃の環境で保管して４０℃とし、環状体は２０℃の環境で保管した後、実施例１と同様に塗布した。濡れ膜厚が約４００μｍと実施例１より薄い被膜が形成された。最終膜厚も６６μｍにしかならず、周長は１１４９．７７ｍｍと長くなり、当初目的の膜厚及び周長の物が得られなかった。

（比較例３）
実施例１において、液温を３０℃にし、アルミニウム製円筒を２７℃、環状体を２０℃の環境で保管した後、実施例１と同様に塗布した。濡れ膜厚が約５２２μｍと実施例１より厚い被膜が形成された。最終膜厚も８７μｍと厚くなった。周長は１１４９．２４ｍｍとなり、当初目的の膜厚の物が得られなかった。液温が高いことにより塗布液に浸かっていたリングの温度が上がって膨張し、膜厚が厚くなったためである。

（比較例４）
実施例１において、液温を４０℃にし、アルミニウム製円筒を２７℃、環状体を２０℃の環境で保管した後、実施例１と同様に塗布した。濡れ膜厚が約５６４μｍと実施例１より厚い被膜が形成された。最終膜厚も９４μｍと厚くなった。周長は１１４９．２４ｍｍとなり、当初目的の膜厚の物が得られなかった。液温が高いことにより塗布液に浸かっていたリングの温度が上がって膨張し、膜厚が厚くなったためである。

（比較例５）
塗布後６分で芯体の軸方向を水平にした以外は実施例４と同様にして無端ベルトを作製しようとしたところ、液だれが発生していた。図１１に皮膜の軸方向の平均膜厚分布を示す。塗布開始側の膜厚は薄く、塗布終了側の膜厚は厚くなっている。

（比較例６）
円筒芯体を水平にして回転速度を１ｒｐｍとした以外は比較例５と同様にして無端ベルトを作製しようとしたところ、回転時に液だれが発生しているのが観察された。図１２に皮膜の周方向の平均膜厚分布を示す。膜厚が不均一であることがわかる。

（比較例７）
円筒芯体を水平にして回転速度を２５ｒｐｍとした以外は比較例５と同様にして無端ベルトを作製しようとしたところ、得られた皮膜が凸凹になっているのが観察された。図１３に皮膜の周方向の平均膜厚分布を示す。膜厚が不均一であることがわかる。

（実施例６）
ポリイミド前駆体のＮ−メチルピロリドン溶液（商品名：ＵワニスＳ、宇部興産（株）製）を塗液３とし、液温を２０℃とした。固形分濃度は１８％、粘度は約５Ｐａ・ｓである。これを図１に示すような内径２８ｍｍ、高さ５０ｍｍの環状塗布槽に入れた。なお、環状塗布槽の中央には内径６７ｍｍの穴を設けた０．５ｍｍ厚の軟質ポリエチレン製の環状シール材８を取り付け、その穴に、外径２８ｍｍ、長さ５０ｍｍのポリアセタール樹脂製の中間体を嵌めた。中間体は芯体を塗布しない時に液の流出を防止するために嵌めるものである。

一方、外径３０ｍｍ、長さ４００ｍｍのアルミニウム製円筒を用意し、球形アルミナ粒子（不二製作所社製、粒径１０５〜１２５μｍ）によるブラスト処理により、表面をＲａ０．８μｍに粗面化した後、表面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、３００℃で３０分間、焼き付け処理し、芯体とした。

環状体として、高さが２５ｍｍ、外径が６０ｍｍで、最も狭い部分の内径が３１．２ｍｍの孔６を設けたポリアセタール樹脂製の中空体を作製した。その内壁は傾斜面であり、鉛直線となす傾斜角は７°とした。また、孔６の真円度は１３μｍであった。環状体の外側面には、長さ３０ｍｍ、太さ１ｍｍのステンレス棒材からなるアーム２２を３本、等間隔に取り付けた。該アームには、図７に示すように、環状体の上昇高さが１ｍｍ以内に規制される支持体２１をそれぞれ取り付けた。

次いで、アーム２２を塗布槽の縁に載せるようにして、環状体（２０℃）を塗液上に設置した。次いで芯体（２０℃）を０．７ｍ／ｍｉｎの速度で上昇させたところ、環状体はすぐに上昇したが、支持体２１の作用により、上昇高さ（規制値）は１ｍｍ以内であった。

芯体の上昇途中で環状体が芯体に接触することはなく、塗布後には、芯体に濡れ膜厚が約６００μｍの塗膜４が形成された。その膜厚は芯体と環状体の孔の間隙により定まり、芯体の上昇速度には左右されなかった。

その後、芯体の軸方向を水平にして２０ｒｐｍで回転させながら、１２０℃で６０分間乾燥し、次いで芯体を縦にして２００℃で３０分間、３８０℃で１時間加熱して樹脂を反応させた。室温に冷えてから皮膜を取り出すことにより、ポリイミド樹脂製の無端ベルトを得ることができた。

膜厚を測定すると、上端部から３０ｍｍを除いて、７０μｍで均一であった。上端部から３０ｍｍ内の膜厚は、周方向で厚い部分と薄い部分があったが、これは、環状体が水平方向に移動して、芯体との間隙が均一に合うまでに、多少の時間がかかったためと考えられる。

（実施例７）
実施例６において、芯体の上昇方向先端部に、図８に示すように間隙調節部材９として、５ｍｍ角に切った０．５ｍｍ厚のポリエチレンシートを３箇所、１２０°ずつずらして貼り付けた。次いで、他は実施例１と同様にして塗布作業を行った。これにより、環状体は塗布の最初から中心位置が合わされたことになる。乾燥後に間隙調節部材を除去した。

得られた無端ベルトの膜厚を測定すると、上端から１０ｍｍより下の部分は７０μｍで均一であり、実施例１よりも膜厚均一部分は多く得られた。

（比較例８）
実施例６において、環状体を使用しないで芯体への塗布を行ったところ、濡れ膜厚が約２ｍｍ以上に塗布され、厚すぎるばかりでなく、下端からの液の滴下があり、乾燥することが困難であった。環状体を使用しないと、このように膜厚が厚くなりすぎた。

（比較例９）
実施例６において、支持体２２を取り付けないで塗布を行ったところ、環状体は芯体の上昇と共にどんどん上昇し、芯体が約９０ｍｍ上昇した時点で環状体の下部が液面から離れ、塗布終了時には約１００ｍｍ持ち上がり、芯体の上昇停止と共に環状体は液上に落下した。その際、塗液には細かい気泡が多数混入した。塗液は粘度が高いために、気泡はなかなか消える事はなく、次の塗布作業に支障をきたした。また、厚みも不均一であった。

（実施例８）
実施例６と同じようにしてＰＩ前駆体を塗布し、乾燥後の芯体を取り出し、一端の塗膜端部に被覆処理をした。別途、ＰＦＡの水性塗料（商品名：７１０ＣＬ、三井デュポンフロロケミカル社製、濃度６０％、粘度４００ｍＰａ・ｓ、溶媒として水のほかに、エタノール、ｔ−ブタノールを含む）を、内径９０ｍｍ、高さ４８０ｍｍの塗布槽に入れた。この中に、前記芯体を、被覆を下側にして垂直にし、上部のＰＩ前駆体皮膜を５ｍｍだけ残して浸漬した。次いで０．３ｍ／分の速度で引き上げ、ＰＦＡ塗膜を形成した。

８０℃で１０分間の乾燥後、被覆を除去した。次に１５０℃で２０分間、続いて２００℃で２０分間加熱乾燥させた。これにより、ＰＩ前駆体皮膜からは溶剤が除去され、ＰＦＡ塗膜からは水が除去された。その後、３８０℃で３０分間加熱してＰＩ前駆体を反応させてＰＩ樹脂皮膜を形成すると共に、ＰＦＡ塗膜を焼成した。室温に冷えた後、芯体から皮膜を取り外し、無端ベルトを得た。膜厚を測定すると、上端から３０ｍｍを除いて、ＰＩ樹脂は７５μｍ、ＰＦＡ層は３０μｍであった。この無端ベルトを３２０ｍｍの長さに切断して、無端定着ベルトとした。ＰＩ樹脂とＰＦＡ層の密着性は強固であった。

（実施例９）
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、ｐ−フェニレンジアミンとを等モル反応させて、ＰＩ前駆体の溶液を用意した。濃度は２０質量％、粘度は約１０Ｐａ・ｓに調整した。その溶液に、カーボンブラック（商品名：スペシャルブラック４、デグザヒュルス社製）を固形分質量比２３％で混合し、次いで対向衝突型分散機により２時間分散し、塗液４とし、液温を２０℃とした。

一方、外径３６６ｍｍ、長さ５００ｍｍのアルミニウム製円筒を用意し、その表面には実施例６と同じく粗面化処理とシリコーン系離型剤の処理をして、芯体とした。環状体はアルミニウム製で、外径４００ｍｍ、最小内径３６７．２ｍｍ、高さ３０ｍｍのものを作製した。その内壁は傾斜面で、鉛直線との傾斜角は５°とした。また、最小内径部の真円度は１５μｍであった。
環状体（２０℃）の側面には図６に示すように、３本のアーム２２を等間隔に取り付けた。さらに、環状体の底部と塗布槽の底部とを支持体２１で連結し、環状体が２ｍｍ以上、持ち上がらないようにした。

次いで、芯体（２０℃）を１ｍ／ｍｉｎの速度で上昇させて塗布を行ったところ、濡れ膜厚が約６００μｍのＰＩ前駆体皮膜が形成された。次いで、実施例１と同様にして乾燥と加熱を行った。ただし、乾燥時は熱風が上方から約５ｍ／ｓの速度で吹き降りて芯体に当たり、加熱時は熱風が側面から約２ｍ／ｓの速度で芯体に当たっていた。

室温に冷えてからＰＩ樹脂皮膜を取り外すことにより、ＰＩ樹脂製の無端ベルトを得ることができた。この無端ベルトの膜厚は７５μｍであり、また、体積抵抗を測定すると、約１０⁹Ωｃｍであり、電子写真用転写ベルトとして使用することができた。

ここで、上記無端ベルトを切り開いて展開し、体積抵抗率を細かく測定した結果を図１６に示す。図の横軸は無端ベルトの周方向の位置、縦軸は無端ベルトの軸方向の位置を示し、数字は任意座標である。また、図中の数値は体積抵抗率の指数を示す（図１５も同様）。この結果によれば、体積抵抗率は１０^9.1〜１０^9.4Ωｃｍの範囲であった。なお、体積抵抗率は、三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ）を用いて測定し、ＪＩＳ Ｋ６９９１に従って、電極に１００Ｖを印加し、３０秒後の電流値から求めた。

（実施例１０）
実施例９において、図１４に示すように、芯体１の加熱（反応）の際に、内径４６６ｍｍ（芯体との隙間５０ｍｍ）、高さ５５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの覆い６０をかぶせて、熱風が芯体に当たらないようにした。他は同様にして無端ベルトを作製し、実施例９と同様に展開して体積抵抗率を細かく測定した結果を図１５に示す。その結果、体積抵抗率は１０^9.2〜１０^9.3Ωｃｍの範囲であり、むらは実施例９のものより、さらに小さくすることができた。この体積抵抗率の範囲は、電子写真用転写ベルトとして使用する場合、実施例９のものより高画質を要求されるカラープリンターにも対応できる精度である。

なお、塗膜および皮膜の膜厚は、以下のようにして測定した。すなわち、円筒芯体を水平にし、６ｒｐｍで回転させながら、レーザ変位センサ（キーエンス製、商品名；ＬＫ−０３５）と渦電流式変位センサ（キーエンス製、商品名；ＥＸ−０２２）を備えた装置にて芯体からのそれぞれの距離を測定し、その差から膜厚を計測した。
また、レーザ変位センサのレーザ波長は６７０ｎｍで、レーザスポット径が楕円（短径３０μｍ、長径８５０μｍ）のものを使用した。

本発明の塗布方法を説明するための概略構成図である。 本発明の他の塗布方法を説明するための概略構成図である。 最小内径部分とそれ以外の構成部分に分けた構造の環状体の断面図である。 浸漬塗布方法を説明するための断面図である。 本発明の塗布方法を説明するための概略断面図である。 本発明の塗布方法を説明するための詳細断面図である。 本発明の塗布方法の他の実施態様である。 本発明の間隙調節部材を説明するための概略図である。 塗布後３分間で芯体を静置したときの皮膜の軸方向の平均膜厚分布を説明するための図である。 乾燥中６ｒｐｍで回転させたときの周方向平均膜厚分布を説明するための図である。 塗布後６分間で芯体を静置したときの皮膜の軸方向の平均膜厚分布を説明するための図である。 乾燥中１ｒｐｍで回転させたときの周方向平均膜厚分布を説明するための図である。 乾燥中２５ｒｐｍで回転させたときの周方向平均膜厚分布を説明するための図である。 間接乾燥の方法の例を概略的に説明する説明図である。 実施例１０の無端ベルトの体積抵抗率の結果を示す図である。 実施例９の無端ベルトの体積抵抗の結果を示す図である。

符号の説明

１…円筒芯体、２…塗液、３…塗布槽、４…塗膜、５…環状体、６…環状体の孔、７…環状塗布槽、８…シール材、９…間隙調節部材、１０…フッソ樹脂分散液、１１…フッソ樹脂被膜、１２…被覆処理、１３…塗布槽、５１…支持棒、５２…最小内径構成部分、５３…最小内径構成部分以外の部分、２１…支持体、２２…アーム、５４…鉛直線、５５…孔の内壁の傾斜角、６０…覆い

Claims (11)

1. 円筒芯体の外径よりも大きな円形の孔を有する環状体を塗液上に自由移動可能状態で設置し、前記孔に前記円筒芯体を通して前記塗液から相対的に垂直方向に上昇させて、前記円筒芯体表面に塗液を塗布して無端ベルトを製造する方法であって、
   少なくとも、前記円筒芯体を塗布している間の該円筒芯体と前記環状体との温度を略同一とすることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
2. 前記円筒芯体を塗布している間の該円筒芯体と前記環状体との温度差の大きさが５℃以内であることを特徴とする請求項１に記載の無端ベルトの製造方法。
3. 少なくとも、前記円筒芯体を塗布している間の塗布液と前記円筒芯体との温度差の大きさが５℃以内であることを特徴とする請求項１または２に記載の無端ベルトの製造方法。
4. 円筒芯体の外径よりも大きな円形の孔を有する環状体を塗液上に自由移動可能状態で設置し、前記孔に前記円筒芯体を通して前記塗液から相対的に垂直方向に上昇させて、前記円筒芯体表面に塗液を塗布して無端ベルトを製造する方法であって、
   前記円筒芯体に塗液を塗布した後から５分以内に前記円筒芯体を水平にしてその軸心を中心に回転させることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
5. 前記回転させる際の回転速度が２〜２０ｒｐｍであることを特徴とする請求項４に記載の無端ベルトの製造方法。
6. 円筒芯体の外径よりも大きな円形の孔を有する環状体を塗液上に自由移動可能状態で設置し、前記孔に前記円筒芯体を通して前記塗液から相対的に垂直方向に上昇させて、前記円筒芯体表面に塗液を塗布して無端ベルトを製造する方法であって、
   前記円筒芯体を前記塗液から相対的に垂直方向に上昇させる際、前記環状体を、その垂直方向への移動を規制した状態で設置することを特徴とする無端ベルトの製造方法。
7. 前記環状体の孔の内壁が傾斜した面であり、その傾斜角が鉛直線に対して１〜１０°であることを特徴とする請求項６に記載の無端ベルトの製造方法。
8. 前記環状体の孔の真円度が２０μｍ以下であることを特徴とする請求項６または７に記載の無端ベルトの製造方法。
9. 前記円筒芯体の相対的上昇方向先端部に、その外径が前記円筒芯体の外径よりも大きく、かつ前記環状体の孔の最小径未満となる間隔調節部材を設け、前記間隔調節部材により前記芯体の上昇時に前記芯体と前記環状体との間隙を均一に合わせることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の無端ベルトの製造方法。
10. 前記円筒芯体表面に塗液を塗布して塗膜を形成した後、該塗膜に送風処理を施して乾燥皮膜を形成し、次に、該乾燥皮膜に間接的に送風する間接送風処理を施して樹脂を反応させて皮膜を形成することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の無端ベルトの製造方法。
11. 請求項１〜１０のいずれかに１項に記載の無端ベルトの製造方法によって製造されることを特徴とする無端ベルト。

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