JP2012179793A - 電子写真用ベルトの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物からなる表面性および形状精度に優れた高品位なシームレス形状の電子写真用ベルトを低コストで製造する方法を提供する。
【解決手段】明細書中に定義される製造装置を用いた電子写真用ベルトの製造方法であり第１及び第２の円筒の対向する端部の間の間隙に環状ダイから熔融体を押し出し樹脂組成物を該環状ダイから該間隙まで連ならせる工程と該樹脂組成物を該対向する端部で挟持して円筒内の気体の連通を遮断する工程と該第１の円筒の内壁に筒状の層を形成する工程と該筒状の層の内面と該第２の円筒の内壁とで少なくとも形成される空間に気体を充填して該筒状の層を該第１の円筒の内壁に密着させる工程と該筒状の層の内側に密閉空間を形成する工程と該密閉空間に気体を充填して該筒状の層を第１の円筒の内壁にさらに密着させる工程と該筒状の層を固化させる工程とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザービームプリンター、複写機等の電子写真画像形成装置の中間転写ベルト、転写搬送ベルト、感光ベルト、定着ベルト等に用いられるシームレス形状の電子写真用ベルトの製造方法に関する。

レーザービームプリンターや複写機等の電子写真画像形成装置において中間転写ベルトや転写搬送ベルト等に用いられるシームレスベルトの製造方法が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された製造方法では、筒状金型に内接している押出筒金型から熱硬化性樹脂の樹脂溶液を筒状金型内壁の下部から順に上部まで押し出して筒状の樹脂溶液の層を形成する。このとき、樹脂溶液の層の内部に気体を注入して膨張させ、その後、樹脂溶液の層を硬化させることによってシームレスベルトが得られる。この製造方法によれば、筒状金型の内壁に短時間に樹脂溶液を塗布し、且つ塗布スジ、うねり、樹脂溶液残りの発生を抑えることが可能である旨が特許文献１に記載されている。

特開２００４−２３７６９５号公報

近年、電子写真画像装置は高画質かつ低価格化が進んでおり、シームレス形状の電子写真用ベルト（以下、単に、「電子写真用ベルト」ともいう）の品質および価格に対する要求が益々高まっている。

そこで、本発明者は、特許文献１に記載の製造方法を、硬化反応プロセスが不要で、熱硬化性樹脂よりも安価な熱可塑性樹脂を主成分とする電子写真用ベルトの製造に適用することについて検討した。その結果、次のような課題を見出すに至った。

すなわち、特許文献１に記載の製造方法では、樹脂溶液を筒状金型の底面に流下させて樹脂溶液の層を形成している。このとき、筒状金型の温度が熱可塑性樹脂の融点よりも低いと、熱可塑性樹脂を含む樹脂熔融体は、筒状金型の内壁に触れた時点で固化し始める。そのため、樹脂熔融体と筒状金型の底面との密着性が不十分となることがあり、筒状金型の底面に設けられた注入口より気体が注入されたとき、筒状金型の底面と樹脂熔融体の層との隙間から気体が入り込むことがある。この場合、樹脂熔融体の層の筒状金型の内壁への密着が妨げられ、筒状金型の内壁の表面粗さを樹脂熔融体の層の外面に確実に転写できなくなることがあった。

そこで、本発明は、熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物からなる、表面性および形状精度に優れた高品位なシームレス形状の電子写真用ベルトを低コストで製造する方法を提供することを目的とする。

本発明は、
中空の第１の円筒と、
該第１の円筒と同一の内径を有し、該第１の円筒と同軸を維持しつつ該第１の円筒に対して軸方向に相対的に移動可能な中空の第２の円筒と、
該第１の円筒及び該第２の円筒の少なくとも一方の内部空間を、該第１の円筒及び該第２の円筒と同軸を維持しつつ該第１の円筒及び該第２の円筒に対して軸方向に相対的に移動可能であり、かつ、熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物の熔融体を放射方向に吐出可能な環状ダイと、
少なくとも該第１の円筒と同軸に配置可能な二つのＯリング、およびＯリングを同心円状に伸縮可能なテーパ部材を有し、かつ、該第１の円筒の内壁に形成される該樹脂組成物からなる筒状の層の内部空間を、該第１の円筒と同軸を維持しつつ該第１の円筒に対して軸方向に相対的に移動可能な封止部材と
を具備する電子写真用ベルトの製造装置を用いてシームレス形状の電子写真用ベルトを製造する方法であって、
以下の（１）〜（７）の工程を有することを特徴とする。
（１）該第１の円筒と該第２の円筒とを間隔をあけて同軸に配置し、該第１の円筒及び該第２の円筒の対向する端部の間の間隙に、該第１の円筒及び該第２の円筒と同軸に配置した該環状ダイから該樹脂組成物の熔融体を押し出し、該樹脂組成物を該環状ダイから該間隙まで連ならせる工程、
（２）連ならせた該樹脂組成物を、該第１の円筒及び該第２の円筒の対向する端部で挟持して、第１の円筒内と第２の円筒内との気体の連通を遮断する工程、
（３）該気体の連通を遮断した状態で、該環状ダイを該第１の円筒及び該第２の円筒と同軸を維持しつつ該第１の円筒及び該第２の円筒に対して軸方向に相対移動させて、該第１の円筒の内壁に該熔融体を塗布して該筒状の層を形成する工程、
（４）該筒状の層の内面と、該第２の円筒の内壁とで少なくとも形成される空間に気体を充填し、第１の圧力で該筒状の層を該第１の円筒の内壁に密着させる工程、
（５）該筒状の層を形成した第１の円筒に該封止部材を嵌合し、該第１の円筒と同軸に配置した該二つのＯリングを同心円状に押し広げて該筒状の層の内面に密着させて、該筒状の層の内側に、該筒状の層の内面に接する密閉空間を形成する工程、
（６）該密閉空間に気体を充填し、該第１の圧力より高い第２の圧力で該筒状の層を第１の円筒の内壁にさらに密着させる工程、
（７）該筒状の層を固化させる工程。

本発明によれば、熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物からなる、表面性および形状精度に優れた高品位なシームレス形状の電子写真用ベルトを低コストで製造する方法を提供することができる。

本発明に用いる電子写真用ベルトの製造装置の一例を説明するための断面図である。 本発明に用いる電子写真用ベルトの製造装置の一例を説明するための断面図である。 本発明の電子写真用ベルトの製造方法の一実施形態を説明するための断面図である。 本発明の電子写真用ベルトの製造方法の一実施形態を説明するための断面図である。

〔電子写真用ベルトの製造装置〕
本発明に係る電子写真用ベルトの製造方法では、中空の第１の円筒と、中空の第２の円筒と、環状ダイと、封止部材とを具備する電子写真用ベルトの製造装置を用いる。また、この製造装置は、アクチュエータや、加熱手段であるヒータや、各部材を軸方向（円筒の高さ方向）に相対的に移動させる手段であるガイド等を有することもできる。

以下、この製造装置について詳しく説明する。本発明に用いる製造装置は、第１及び第２の円筒や、環状ダイや、封止部材等の各部材を必要に応じて同軸上に配置することができる。本発明の工程（１）〜（４）は、図１に示すように、同軸上に配置した第１の円筒と、第２の円筒と、環状ダイとを用いて行うことができ、工程（５）〜（７）は、図２に示すように、同軸上に配置した第１の円筒と、封止部材とを用いて行うことができる。

図１に示す製造装置１０１は、第１の円筒である筒状金型４と、第２の円筒である把持部材７と、環状ダイ２と、ピストン３と、ガイド５と、ステージ６と、断熱ベース９と、ヒータ１０とを有している。また、図１には、筒状金型４の内壁に、電子写真用ベルトとなる筒状の層１が形成されている状態が示されている。

筒状金型４の上端部（紙面上方の端部）および下端部（紙面下方の端部）はいずれも開口しており、さらに下端はステージ６に支持されている。ステージ６は、ガイド移動部５ｂを介して軸方向（図１では鉛直方向）に延びるガイド５に支持されている。ステージ６はガイド５に沿って鉛直方向に移動し、それによって、筒状金型４は昇降可能となっている。また、筒状金型４の外周面には、ヒータ１０が配置されており、このヒータによって筒状金型は所望の温度に調整可能である。

筒状金型４の上方には、筒状金型４と同一の内径を有する把持部材７が、ガイド移動部５ａを介してガイド５に支持された状態で、筒状金型４と同軸に配置されている。また、把持部材７は、ガイド５に沿って軸方向、即ち鉛直方向に、筒状金型４と同軸を維持しつつ筒状金型４に対して相対的に移動可能になっている。なお、把持部材７は、上端部に底（上底部）を有しており、筒状金型４の上端開口と対向するこの把持部材７の上底部には気体注入口７ａが設けられている。気体注入口７ａは、不図示の気体注入手段に連結されており、気体が気体注入口７ａを通じて把持部材７の内側に注入可能となっている。なお、工程（４）において、気体を充填させることで筒状の層を筒状金型の内壁に密着させることができれば、把持部材７とは異なる部材で気体注入口を有する上底部が形成されていても良い。

環状ダイ２は、筒状金型４および把持部材７の少なくとも一方の内部空間を、筒状金型４および把持部材７と同軸を維持しつつ筒状金型４および把持部材７に対して軸方向に相対的に移動可能である。環状ダイ２の最大外径は、筒状金型４および把持部材７の内径よりも小さく、筒状金型４の内壁に形成される筒状の層１の内径よりも小さい。また、環状ダイ２は、熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物の熔融体を放射方向に吐出可能である。なお、ここでいう放射方向とは、円筒（筒状金型および把持部材）の半径方向にベクトルを有していれば良く、熔融体の吐出方向は、水平方向や、仰角方向や、俯角方向であってもよい。しかし、後述するように、筒状金型および把持部材で熔融体を挟持する観点から、水平方向であることが好ましい。

図１には、断熱ベース９に支持された環状ダイ２が、筒状金型４の内壁に近接して配置された状態が図示されている。この環状ダイ２は、上記熔融体を放射状に吐出可能な環状スリットである吐出口２ｂと、熱可塑性樹脂組成物からなるペレットの投入口２ｃと、このペレットを熔融する流路２ａとを有する。環状ダイの温度を樹脂組成物の融点以上に設定して、ペレットを熔融することができる。投入口２ｃから投入されたペレットは、環状ダイ２内の環状の流路２ａ内にて熔融され、吐出口２ｂから放射方向に吐出される。環状ダイ２の流路２ａには、環状ダイ２の流路２ａに嵌合する環状の押圧面３ａを備えたピストン３が嵌合されている。ピストン３は、矢印６１の方向に動いて環状ダイ２の流路２ａ内の熔融体を加圧することにより、この熔融体を吐出口２ｂから放射方向に押し出すことができる。環状ダイ２の流路２ａには分岐点および合流点がなく、ピストン３が環状の押圧面３ａを具備しているので、流路２ａにおける圧力および流速分布を均一にすることができる。これにより、吐出口２ｂから熔融体が筒状金型４の内壁の全周に均一に吐出することができ、筒状の層１を形成する際に流れの不連続により発生する線、いわゆるウェルドラインの発生を避けることが可能となる。したがって、強度と厚みが均一なシームレス形状の電子写真用ベルトの製造が可能になる。

図２に示す製造装置１０２は、筒状の層１が形成された筒状金型４と、ガイド５と、ステージ６と、ヒータ１０と、封止部材を含む封止機構２０とを有している。

封止機構２０は、封止部材と、アクチュエータ１５および１６とを有する。封止部材は、筒状金型４と同軸に配置可能な二つのＯリング１１および１２と、これらのＯリングを同心円状に伸縮可能なテーパ部材１３および１４と、封止部材ベース１８と、気体注入口１７とを有する。筒状金型４の内壁に形成される上記樹脂組成物からなる筒状の層１の内部空間に、封止部材、より具体的には、後述する円筒状の部材１８ｃおよびＯリング１１、１２が、筒状金型４と同軸に配置されている。また、封止部材、より具体的には二つのＯリングが、筒状金型４の内壁に形成した筒状の層１の内側に嵌合されている。さらに、封止部材の封止部材ベース１８は、ガイド移動部５ｃを介してガイド５に支持されており、ガイド５に沿って軸方向、即ち鉛直方向に、筒状金型４と同軸を維持しつつ筒状金型４に対して相対的に移動可能である。

封止部材ベース１８は、アクチュエータ１５および１６と繋がっており、Ｏリング１１および１２を支持する平面部１８ａおよび１８ｂと、平面部１８ａと１８ｂとを繋ぐ円筒状の部材１８ｃとを有している。この円筒状の部材１８ｃの側面に気体注入口１７が設けてある。気体注入口１７には不図示の気体注入手段が連結されており、筒状の層の内面に向かって気体を噴出可能となっている。テーパ部材は、筒状の層の内側であって、かつ筒状の層の両端（上端および下端）の軸方向の位置にそれぞれ配置することができ、Ｏリングはテーパ部材の円錐面に接触させて筒状の層の両端の軸方向の位置にそれぞれ配置することができる。図２では、筒状の層の内部空間に、Ｏリング１１および１２と、テーパ部材１３および１４と、平面部１８ａおよび１８ｂと、円筒状の部材１８ｃと、気体注入口１７とが配置されている。Ｏリング１１は、テーパ部材１３と平面部１８ａとの間で張力を維持して支持されている。テーパ部材１３は、封止部材ベース１８に搭載されたアクチュエータ１５に連結されており、アクチュエータ１５により矢印６３および６４の鉛直方向へ移動可能となっている。テーパ部材１３が矢印６３の方向へ移動することでＯリング１１は同心円状に押し広げられ、テーパ部材１３が矢印６４の方向へ移動することでＯリング１１は同心円状に収縮することが可能となっている。同様に、Ｏリング１２は、テーパ部材１４と平面部１８ｂとの間で張力を維持して支持されており、アクチュエータ１６によりテーパ部材１４が鉛直方向へ移動することで、同心円状に伸縮可能となっている。

封止部材は、このＯリングを同心円状に拡径させることにより、樹脂組成物からなる筒状の層の内側を封止し、筒状の層の内側に、筒状の層の内面に接する密閉空間を形成することができる。

〔電子写真用ベルトの製造方法〕
次に、本発明に係る電子写真用ベルトの製造方法について説明する。なお、本発明に係る電子写真用ベルトの製造方法は、上述した製造装置を用いて電子写真用ベルトを製造する方法であり、下記（１）〜（７）の工程を有するものである。

（１）第１の円筒と第２の円筒とを間隔をあけて同軸に配置し、第１の円筒及び第２の円筒の対向する端部の間の間隙に、第１の円筒及び第２の円筒と同軸に配置した環状ダイから熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物の熔融体を押し出し、その樹脂組成物を環状ダイから間隙まで連ならせる工程。
（２）連ならせたこの樹脂組成物を、第１の円筒及び第２の円筒の対向する端部で挟持して、第１の円筒内と第２の円筒内との気体の連通を遮断する工程。
（３）気体の連通を遮断した状態で、環状ダイを第１の円筒及び第２の円筒と同軸を維持しつつ第１の円筒及び第２の円筒に対して軸方向に相対移動させて、第１の円筒の内壁に熔融体を塗布して樹脂組成物からなる筒状の層を形成する工程。
（４）筒状の層の内面と、第２の円筒の内壁とで少なくとも形成される空間に気体を充填し、第１の圧力で筒状の層を第１の円筒の内壁に密着させる工程。
（５）筒状の層を形成した第１の円筒に封止部材を嵌合し、第１の円筒と同軸に配置した二つのＯリングを同心円状に押し広げて筒状の層の内面に密着させて、筒状の層の内側に、筒状の層の内面に接する密閉空間を形成する工程。
（６）密閉空間に気体を充填して、第１の圧力より高い第２の圧力で筒状の層を第１の円筒の内壁にさらに密着させる工程。
（７）筒状の層を固化させる工程。

なお、本発明に用いる熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物は特に限定されない。しかしながら、熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン（高密度、中密度、低密度、直鎖状低密度）、プロピレンエチレンブロックまたはランダム共重合体、ゴムまたはラテックス成分が望ましい。また、熱可塑性樹脂としては、エチレン・プロピレン共重合体ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体または、その水素添加誘導体、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリアミド、ポリアミドイミドが望ましい。また、熱可塑性樹脂としては、ポリアセタール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテル、ポリイミド、液晶性ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォンが望ましい。また、熱可塑性樹脂としては、ポリフェニレンサルファイド、ポリビスアミドトリアゾール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アクリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニルが望ましい。また、熱可塑性樹脂としては、エチレンテトラフロロエチレン共重合体、クロロトリフルオロエチレン共重合体、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体が望ましい。また、熱可塑性樹脂としては、アクリル、アクリル酸アルキルエステル共重合体、ポリエステルエステル共重合体、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミド共重合体、ポリウレタン共重合体が望ましい。また、耐久性を考慮すると、熱可塑性樹脂としては、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチックに分類されるものが望ましい。具体的には、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが特に好ましい。これらの熱可塑性樹脂は一種のみを用いてもよく、二種以上を併用してもよい。

また、製造される電子写真用ベルトの用途に応じて様々な添加剤を樹脂組成物に添加して機能を付与することができる。例えば、電子写真用ベルトを転写搬送ベルトや中間転写ベルトなどに使用する場合には、特に抵抗率制御を目的として無機添加剤を添加することが好ましい。無機添加剤としては、例えば、カーボンブラック、黒鉛、金属、金属酸化物の微粉末が挙げられる。金属としては、例えば、銅、スズ、アルミニウム、インジウム等を挙げることができる。また、金属酸化物の微粉末としては、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化スズ、スズをドープした酸化インジウム等が挙げられる。無機添加剤としては、カーボンブラックが特に好ましい。このカーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。また、滑り性の付与を目的として二硫化モリブデン等の潤滑性粒子を添加することもでき、硬度向上等を目的として二酸化ケイ素、酸化チタン等を添加することもできる。これらの添加剤は一種のみを用いても良く、二種以上を併用することもできる。なお、樹脂組成物は、熱可塑性樹脂を主成分として含むことができる。

続いて、図３および４を用いて本発明の各工程を詳しく説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は、上述した工程（１）〜（４）の各工程における製造装置１０１の状態を示す断面図である。また、図４（ａ）〜（ｄ）は、上述した工程（５）〜（７）における製造装置１０２の状態を表す断面図である。

・工程（１）
工程（１）では、筒状金型４と把持部材７の対向する端部の間に設けられた間隙３０（図３（ａ）参照）に向かって、環状ダイの吐出口２ｂから熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物の熔融体４０を半径方向に吐出する。そして、樹脂組成物を、環状ダイの外周に、環状ダイ、より具体的には吐出口２ｂから間隙３０まで連ならせる。この際、環状ダイ、筒状金型及び把持部材の配置は、間隙３０に向かって環状ダイから熔融体４０を吐出することができ、かつ連ならせた樹脂組成物４１を筒状金型と把持部材とで挟持することができる位置から適宜選択することができる。しかし、樹脂組成物４１を速やかに挟持する観点から、図３（ａ）のように、環状ダイ、筒状金型４および把持部材７を環状ダイの吐出口２ｂと間隙３０とが同等の高さとなる同軸上の位置にそれぞれ配置することが好ましい。

具体的な操作としては、まず、環状ダイの投入口２ｃより常温のペレット（樹脂材料）を投入し、このペレットを、環状ダイの流路２ａで熔融し、熔融体とする。この際、ピストン３は、投入された熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物のペレットを熔融する空間を確保できる高さまで押し上げておくことができる。次に、ピストン３を押し下げることにより、熔融体を吐出口２ｂより間隙３０に向かって連続して放射状に吐出する。なお、このように、投入口２ｃに投入した樹脂組成物のペレットを、環状ダイの流路２ａで熔融する構成であっても良いし、樹脂組成物の熔融体を環状ダイに投入する構成であっても良い。

・工程（２）
次に、工程（２）では、図３（ｂ）に示すように、間隙３０に吐出された熔融体４０、即ち樹脂組成物４１を筒状金型４と把持部材７とで挟持して、筒状金型内と把持部材内との気体の連通を遮断する。なお、図３に示す環状ダイは、流路２ａ、吐出口２ｂおよび投入口２ｃを有し、さらに中心部が軸方向に貫通しているが、中心部には不図示のパッキンが設けてあり、環状ダイの内部で内部空間５０と５１とは連通していない。このため、把持部材と筒状金型の対向する端部で樹脂組成物４１を挟持することにより、筒状金型４の内部空間５１と把持部材７の内部空間５０との間での気体の連通を遮断することができる。

なお、樹脂組成物４１を筒状金型４と把持部材７で挟持する際に、筒状金型４のみを把持部材７に近づくように軸方向に移動（図３（ａ）では上昇）させてもよいし、把持部材７のみを筒状金型４に近づくように軸方向に移動（図３（ａ）では下降）させてもよい。また、筒状金型４および把持部材７の両者を互いに近づくように軸方向に移動させてもよい。すなわち、工程（２）では、筒状金型４及び把持部材７から選ばれる少なくとも一方を互いに近づく方向に移動させて樹脂組成物４１を筒状金型４と把持部材７とで挟持することができる。

また、筒状金型４と把持部材７とを予め適切な間隔をあけて同軸に配置しておくことで、筒状金型と把持部材を軸方向に移動させることなく環状ダイから間隙まで連なる樹脂組成物４１を挟持することもできる。この場合、樹脂組成物を環状ダイから間隙まで連ならせると同時に、筒状金型と把持部材の対向する端部に樹脂組成物４１が挟持される。このように、工程（２）は、工程（１）と並行して行っても良いし、工程（１）に引き続いて行っても良い。

・工程（３）
次に、工程（３）では、筒状金型４と把持部材７とで樹脂組成物４１の一端を挟持した状態、すなわち、筒状金型４の内部空間５１と把持部材７の内部空間５０との間での気体の連通を遮断した状態を維持する。その状態からさらに、ピストン３を所望の速度で動かし（図３では矢印６１の方向へ押し下げて）、環状ダイから熔融体を半径方向に放射状に連続して吐出させつつ、筒状金型４及び把持部材７に対して環状ダイを軸方向に相対移動させる。これによって、熔融体を筒状金型４の内壁に塗布し、図３（ｃ）に示すように、筒状の層１を筒状金型４の内壁に形成する。筒状の層１は、間隙３０から環状ダイの吐出口まで連続する層により形成されている。

なお、工程（３）では、筒状の層１を形成する際、環状ダイのみを軸方向に移動（図３では矢印６１の方向に下降）させてもよいし、筒状金型４及び把持部材７のみを軸方向に移動（図３では矢印６２の方向に上昇）させてもよい。また、筒状金型４および把持部材７と、環状ダイとを両者とも軸方向に移動させてもよい。すなわち、工程（３）では、筒状金型４及び把持部材７と、環状ダイの少なくとも一方を軸方向、より具体的には環状ダイを筒状金型４の把持部材７側の端部から筒状金型４のもう一方の端部へと向かう方向に相対移動させることによって、筒状の層１を筒状金型４の内壁に形成することができる。

また、工程（３）では、ピストン３を動かす速度を吐出口２ｂからの熔融体の流出速度に対応させることができ、この流出速度と筒状金型４の相対的な移動速度を制御することによって、筒状の層１の厚みを制御することができる。

・工程（４）
次に、上記の工程（３）に引き続いて、または工程（３）と並行して、筒状の層１を筒状金型４の内壁に第１の圧力で密着させる（工程（４））。具体的には、図３（ｃ）に示すように、内部空間５０に不図示の気体注入手段から気体注入口７ａより気体を注入し、内部空間５０を第１の圧力に保つ。この際、内部空間５０は、筒状の層の内面と、把持部材７の内壁とで少なくとも形成される空間であり、より具体的には、筒状の層の内面、把持部材、および環状ダイによって囲まれた空間である。内部空間５０と５１との気体の連通は遮断されているため、筒状金型４の内壁と筒状の層１との隙間に気体が入り込まず、さらに内部空間５０を第１の圧力で加圧することで、筒状の層１を筒状金型４の内壁に密着させることが可能となる。

筒状の層１が筒状金型４の内壁に密着することで熔融体を用いて形成された筒状の層１は筒状金型４に熱を奪われ、筒状金型４の温度にならう。一般的に、熱可塑性樹脂を含む熔融体が冷却に伴って固化する際は、相変化による収縮が起こるため、筒状の層１は筒状金型内壁から剥がれやすくなる。筒状を維持しつつ、筒状金型内壁からの剥れを抑制する観点から、工程（４）では、筒状金型４の温度は、不図示の温度センサ及びその検出結果に基づいて制御可能なヒータ１０によって樹脂組成物のガラス転移点以上に調整することが好ましい。なお、気体注入口７ａから注入される気体は、いかなる気体でも構わないが、樹脂組成物の劣化を抑える上で、窒素ガスに代表される不活性ガスが好ましい。

・工程（５）
次に、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、工程（５）において、筒状の層１を形成した筒状金型４に封止部材を嵌合し、筒状金型４と同軸に配置したＯリング１１および１２を同心円状に押し広げて筒状の層１の内側空間５２を封止する。具体的には、まず、工程（１）〜（４）にて筒状金型４の内壁に筒状の層１を形成したのち、筒状金型４を、環状ダイ２および把持部材７と離間させ、筒状金型４と封止機構２０とを同軸上に隣り合わせて配置する（図４（ａ））。次に、Ｏリング１１および１２が筒状の層１の内側へ配されるように、封止部材を筒状金型４に嵌合させる（図４（ｂ））。封止部材、より具体的には、Ｏリング１１および１２が筒状の層１の内面に近接して配置されている。このとき、テーパ部材１３および１４は、必要に応じてそれぞれ矢印６４および６３の方向に移動させて、Ｏリング１１および１２が筒状の層１に触れないように配置する。

続いて、アクチュエータ１５および１６にて、テーパ部材１３および１４をそれぞれ矢印６３および６４の方向へ移動させ、Ｏリング１１および１２を同心円状に押し広げて筒状の層１の内面に密着させる（図４（ｃ））。これにより、筒状の層１と封止部材、より具体的には、筒状の層１、Ｏリング１１、１２、および封止部材ベース１８の平面部１８ａ、１８ｂ、円筒状の部材１８ｃにより囲まれた内側空間５２を封止し、密閉空間とすることができる。なお、Ｏリング１１および１２は、テーパ部材１３および１４とは円錐面で接触しており、封止部材ベース１８とは水平面（平面部１８ａおよび１８ｂ）で接触している。これにより、Ｏリングの中心位置を変化させることなく容易に拡径させることができ、筒状の層１に軸方向の圧縮力が加わることを容易に防ぐことができ、筒状の層が座屈することを容易に防ぐことができる。さらに、Ｏリングを同心円状に押し広げることで、Ｏリングを筒状の層の両端内面に均一に密着させることができる。

なお、工程（５）では、筒状金型４の温度は、不図示の温度センサ及びその検出結果に基づいて制御可能なヒータ１０によって樹脂組成物のガラス転移点以上に調整することが好ましい。

・工程（６）
次に、工程（６）において、不図示の気体注入手段から気体注入口１７より気体を注入し（図４（ｄ））、内側空間５２を第１の圧力より高い第２の圧力に保つことで、筒状の層１を筒状金型４の内壁にさらに密着させる。なお、工程（６）では、アクチュエータ１５および１６を用いて、Ｏリング１１および１２を筒状の層１の内面に任意の力で密着させることができ、これにより、第２の圧力を任意に選択することができる。

一方、工程（４）においては、熔融体が吐出口２ｂから流出してから筒状金型４に密着するまでの間は、何物にも支持されていないため、第１の圧力は諸条件に応じて設定することが求められる。諸条件としては、例えば、樹脂組成物４１の粘度、膜厚、吐出速度等を挙げることができる。従って、諸条件に応じて設定する第１の圧力に対して、第２の圧力は任意に設定することが可能であり、筒状の層１を筒状金型４へ十分に密着させることが可能となる。具体的には、第１の圧力（ゲージ圧）としては、２ｋＰａ以上５０ｋＰａ以下、特には、５ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下が好ましい。また、第２の圧力（ゲージ圧）としては、２ｋＰａより大きく、２００ｋＰａ以下、特には、５０ｋＰａ以上１５０ｋＰａ以下が好ましい。なお、工程（４）同様、注入する気体はいかなる気体でも構わないが、樹脂組成物の劣化を抑える上で、窒素ガスに代表される不活性ガスが好ましい。また、工程（１）から（６）まで、筒状金型４の温度を樹脂組成物のガラス転移点以上に設定することができる。

・工程（７）
次に、工程（７）において、筒状の層１を固化させる。工程（７）は、工程（６）に引き続いて、または工程（６）と並行して行うことができ、筒状金型４を不図示の冷却手段により冷却して、樹脂組成物のガラス転移点未満まで冷却することで、筒状の層１を冷却固化させることができる。

最後に、筒状金型４の内壁に形成され、固化した筒状の層１を取り出して、シームレス形状の電子写真用ベルトを得る。具体的には、まず、気体注入口１７からの気体の注入を停止し、アクチュエータ１５および１６によりＯリング１１および１２を同心円状に収縮させ、封止機構２０を筒状金型４から相対的に軸方向へ離れさせる。続いて、冷却固化した筒状の層１を筒状金型４から抜き去り、両端を所望の長さに切り取ることにより、電子写真用ベルトを得ることができる。なお、その際、電子写真用ベルトは軸方向にわたって均一な直径を有し、かつ、均一な物性であることが好ましいため、筒状の層１のうち、第２の圧力によって筒状金型４に密着された領域を切り出すことが好ましい。

上述した製造工程により得られた電子写真用ベルトは、形状寸法および表面粗さが筒状金型４の形状および表面粗さが転写されるため、均一で斑の少ない電子写真用ベルトを低コストで製造できる。

また、本発明により製造された電子写真用ベルトは、例えば、電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ、複写機等）の中間転写ベルト、転写搬送ベルト、感光ベルト、定着ベルト等に用いることができる。

（実施例１）
工程（１）〜（４）は、図１および図３に示す製造装置１０１を用い、工程（５）〜（７）は、図２および図４に示す製造装置１０２を用いて、電子写真用ベルトを製造した。

前準備として、ポリエーテルエーテルケトン（商品名：ＶＩＣＴＲＥＸ ＰＥＥＫ；ビクトレックス（Ｖｉｃｔｒｅｘ）社製）にアセチレンブラック（電気化学工業社製）を混合し、２軸成形機にて均一に混練して、樹脂ペレットを製造した。この樹脂ペレットの体積抵抗率は１×１０¹⁰〜５×１０¹⁰Ωｃｍであった。この樹脂ペレットを構成する樹脂組成物のガラス転移点は約１５０℃、融点は約３４０℃であった。なお、ガラス転移点および融点は、示差式熱量計ＤＳＣ２９１０（商品名、ティー・エイ・インスツルメント社製）により測定し、体積抵抗率は、抵抗率計ＭＣＰ−ＨＴ４５０（商品名、三菱化学アナリテック社製）により測定した。

筒状金型４は、内径が２９０ｍｍ、軸方向の長さ（高さ）が４２０ｍｍである。また、筒状金型４の内壁の表面には、作製した電子写真用ベルトの表面が、所定の表面粗さ［十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１）＝０．４μｍ］を有するように、この表面粗さに対応した表面粗さを有するように表面処理した。また、不図示の温調手段により、筒状金型４の温度は、３２０℃に制御してある。

把持手段７は、内径が２９０ｍｍ、軸方向の長さが２５０ｍｍである。環状ダイ２のサイズは、最外径２８２ｍｍ、流路２ａの幅１０ｍｍ、吐出口２ｂの幅（スリット幅）１ｍｍである。環状ダイ２の流路２ａから外側に向かって斜め上方に貫通する投入口２ｃは、ピストン３を環状ダイの上方に動かした際に流路２ａと連通するようにしてある。また、環状ダイ２は不図示の温調手段により約３８０℃に制御してある。封止部材のＯリング１１および１２は、両者の間の軸方向の間隔を３８０ｍｍ隔てて配置しており、アクチュエータ１５および１６により各Ｏリングの外径は２７５〜２９５ｍｍに同心円状に変形可能である。

まず、図３（ａ）に示すように、ピストン３を上昇させ流路２ａに空間を確保し、環状ダイ２の投入口２ｃより流路２ａに常温のペレットを適量投入してペレットを熔融させ、熔融体４０とした。つぎに、筒状金型４および把持部材７を、対向する両端部の間に１０ｍｍの間隙３０をあけて配置すると共に、この間隙の位置と、環状ダイ２の吐出口２ｂの位置とが概略一致するように高さを調整した。

次いで図３（ｂ）に示すように、ピストン３を押し下げることにより、熔融体４０を吐出口２ｂより間隙３０に向かって連続して放射状に吐出した（工程（１））。そして、把持部材７を下降させて、間隙３０に吐出された熔融体４０、即ち樹脂組成物４１を筒状金型４と把持部材７とで挟持した（工程（２））。

次いで図３（ｃ）に示すように、樹脂組成物４１を筒状金型４と把持部材７とで挟持した状態で、ピストン３を０．２ｍｍ／秒で下降させつつ、筒状金型４および把持部材７を１５ｍｍ／秒で上昇させ、筒状金型４の全長にわたり筒状の層１を形成した（工程（３））。また、工程（３）と同時に把持部材７の気体注入口７ａから窒素ガスを注入し、把持部材７、筒状の層１、環状ダイ２で囲まれた内部空間５０をゲージ圧１０ｋＰａに保ち、筒状の層１を筒状金型４の内壁に密着させた（工程（４））。

その後、ピストン３を上昇させて熔融体４０の流出を停止し、筒状金型４および把持部材７をさらに上昇させて吐出口２ｂから連続していた筒状の層１を切断した。このとき、筒状金型４は、樹脂組成物のガラス転移点以上である３２０℃に温調されていたため、筒状の層１は、冷却固化の収縮に伴う剥離が起きることなく筒状金型４の内壁に形成されていた。

次いで図４（ａ）に示すように、筒状の層１を形成した筒状金型４を、環状ダイ２および把持部材７と離間させ、筒状金型４と封止機構２０とを同軸上に隣り合わせて配置した。このとき、テーパ部材１３および１４をそれぞれ矢印６４および６３の方向へ移動させ、Ｏリング１１および１２を筒状の層１の内径よりも収縮させておいた。

次いで図４（ｂ）に示すように、Ｏリング１１および１２が筒状の層１の内側に配するように、筒状金型４に対して封止部材を嵌合させた。次いで図４（ｃ）に示すように、テーパ部材１３および１４をそれぞれ矢印６３および６４の方向へ移動させ、Ｏリング１１および１２を同心円状に押し広げて筒状の層１の内面に密着させた（工程（５））。

次いで図４（ｃ）に示すように、気体注入口１７より窒素ガスを充填して内側空間５２をゲージ圧１００ｋＰａに保ち、筒状の層１を筒状金型４の内壁にさらに密着させた（工程（６））。続いて、圧力を維持したまま、筒状金型４を不図示の冷却手段により３２０℃から常温まで冷却し、筒状の層１を冷却固化した（工程（７））。

最後に、上述した工程（１）〜（７）により得られた筒状の層１を筒状金型４から取り出し、上下端を切除して幅３６０ｍｍの電子写真用ベルトを得た。

上述した手順にて得られたシームレス形状の電子写真用ベルトは、肉厚１００μｍの安定した形状をしており、２本の平行ローラで張架しても歪みが見られなかった。また、流路に分岐および合流点がないことでウェルドラインの発生がなく、ベルト内の全面において均一な強度を示し、体積抵抗率としても面内に斑のない均一なシームレスベルトが得られた。更に、シームレスベルト表面の粗さは十点平均粗さ（Ｒｚ：ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１）０．４μｍで全面にわたって均一であり、筒状金型４の内面粗さを良好に転写していることがわかった。また更に、２本の平行ローラで張架した状態で、ローラを回転させてベルトの寄りを確認したところ、１時間以上寄ることなく安定して回転しており、形状精度も高いことが確認された。

１ 筒状の層
２ 環状ダイ
４ 筒状金型
７ 把持部材
１１、１２ Ｏリング
１３、１４ テーパ部材
３０ 間隙
４０ 熔融体
４１ 樹脂組成物
５０ 内部空間
５２ 内側空間

Claims (1)

1. 中空の第１の円筒と、
   該第１の円筒と同一の内径を有し、該第１の円筒と同軸を維持しつつ該第１の円筒に対して軸方向に相対的に移動可能な中空の第２の円筒と、
   該第１の円筒及び該第２の円筒の少なくとも一方の内部空間を、該第１の円筒及び該第２の円筒と同軸を維持しつつ該第１の円筒及び該第２の円筒に対して軸方向に相対的に移動可能であり、かつ、熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物の熔融体を放射方向に吐出可能な環状ダイと、
   少なくとも該第１の円筒と同軸に配置可能な二つのＯリング、およびＯリングを同心円状に伸縮可能なテーパ部材を有し、かつ、該第１の円筒の内壁に形成される該樹脂組成物からなる筒状の層の内部空間を、該第１の円筒と同軸を維持しつつ該第１の円筒に対して軸方向に相対的に移動可能な封止部材と、
   を具備する電子写真用ベルトの製造装置を用いてシームレス形状の電子写真用ベルトを製造する方法であって、
   以下の（１）〜（７）の工程を有することを特徴とするシームレス形状の電子写真用ベルトの製造方法：
   （１）該第１の円筒と該第２の円筒とを間隔をあけて同軸に配置し、該第１の円筒及び該第２の円筒の対向する端部の間の間隙に、該第１の円筒及び該第２の円筒と同軸に配置した該環状ダイから該樹脂組成物の熔融体を押し出し、該樹脂組成物を該環状ダイから該間隙まで連ならせる工程、
   （２）連ならせた該樹脂組成物を、該第１の円筒及び該第２の円筒の対向する端部で挟持して、第１の円筒内と第２の円筒内との気体の連通を遮断する工程、
   （３）該気体の連通を遮断した状態で、該環状ダイを該第１の円筒及び該第２の円筒と同軸を維持しつつ該第１の円筒及び該第２の円筒に対して軸方向に相対移動させて、該第１の円筒の内壁に該熔融体を塗布して該筒状の層を形成する工程、
   （４）該筒状の層の内面と、該第２の円筒の内壁とで少なくとも形成される空間に気体を充填し、第１の圧力で該筒状の層を該第１の円筒の内壁に密着させる工程、
   （５）該筒状の層を形成した第１の円筒に該封止部材を嵌合し、該第１の円筒と同軸に配置した該二つのＯリングを同心円状に押し広げて該筒状の層の内面に密着させて、該筒状の層の内側に、該筒状の層の内面に接する密閉空間を形成する工程、
   （６）該密閉空間に気体を充填し、該第１の圧力より高い第２の圧力で該筒状の層を第１の円筒の内壁にさらに密着させる工程、
   （７）該筒状の層を固化させる工程。

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