JP3806523B2

JP3806523B2 - Endless belt forming method

Info

Publication number: JP3806523B2
Application number: JP26901998A
Authority: JP
Inventors: 稔松尾; 秀樹小松; 亜希子田中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-09-07
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2018-09-07
Also published as: JP2000089582A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心成型法を用いる無端ベルト形成方法に係り、詳しくは、無端ベルト用成型膜の加熱手段の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置の感光体ベルトや中間転写体ベルトなどの無端ベルトの形成方法として、遠心成型法（遠心成形法と記される場合もある）が広く用いられてきた。この遠心成型法とは周知の如く、無端ベルトを形成するための液状基剤をスプレーなどの塗布手段によって、筒状型の内周面に塗布し、回転する該筒状型の遠心力によって無端ベルト用成型膜（以下、単に成型膜と称する）を該内周面に成型するものである。
【０００３】
このような遠心成型法において円筒型（以下、単に型と称する）の回転を支持する方式としては、型の両端を支持する両端支持方式と、片端を支持する片端支持方式とがあるが、回転軸線と直交する方向への型振れを軽減する両端支持方式の方が型回転の安定性に優れている。特に、型を両端で挟み込んで支持する両端支持方式は、該型の壁や外周面を挟み込んで支持するものよりも、該型と挟み込み部材とのスリップを低減することができ、該型の回転数を安定化させることができる。
【０００４】
また、従来、無端ベルトの材料に熱可塑性物質などを用いる場合には、製造コストの低減化を図るべく、成型膜を型の外部から加熱してその乾燥時間を速めている。この加熱には、ハロゲンランプのような可視光ヒータや、遠赤外線ヒータが一般的に用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、型の内周面上の成型膜は、乾燥不十分であると該内周面からの剥離の際に容易に変形して破れてしまい、逆に、乾燥過多であると該内周面との接着力の増大により該剥離の際に破れたり一部が欠損したりするという不具合を生ずる。従って、成型膜の良好な剥離結果を得るためには、加熱時における該成型膜の昇温速度や到達温度などの加熱条件を一定に維持する必要がある。しかし、従来、加熱条件を一定に維持することが極めて困難であるという問題があった。
【０００６】
例えば、型の材料には、鏡面仕上げ加工の容易さ、温度変化に伴う膨張・収縮率の低さ、急速な加熱と冷却との繰り返しに耐え得る耐久性、などの観点から一般にアルミやアルミ合金が用いられている。しかし、アルミやアルミ合金は、その表面光沢により高い光反射特性を有するので光熱吸収効率が悪く、昇温速度が極めて緩慢である。このように昇温速度の緩慢な型は、所定温度に到達するまでの時間が気温や大気の流れなどにより大きく左右されてしまい、成型膜の加熱条件を大きく変化させてしまう。そこで、型の外周面を光熱吸収効率の良い黒色物質を塗布して、該型の昇温速度を速める試みがなされているが、大きな成果は得られていない。
【０００７】
このように大きな成果が得られない原因は型の厚みにある。即ち、型の高速回転を実現するためには、該型の外周面、内周面、あるいは両端部を強力な力で挟んで支持する必要があり、該型をこのような強力な力に耐え得るように肉厚に形成している。そして、このように型を肉厚に形成する結果、該型の熱容量を増大させて昇温速度の高速化を困難にしている。
【０００８】
一方、昇温速度を速めるべく、型を極力薄く形成し、且つ、光熱付与能力の極めて大きいヒータを用いると、該型の内周面上で液状基剤を回転中心軸線に向けて激しく対流させてしまう。この対流は、型の外部から急速に加熱された液状基剤が、重力方向とは逆方向、即ち、型の回転中心軸線に向かう方向、に移動することにより生ずるものである。そして、液状基剤をこのように激しく対流させると、成型膜の内周面にセル状の凹凸を形成してしまうという問題が生ずる。
【０００９】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、成型膜の加熱条件を一定に維持することができ、且つ、該成型膜の内周面に生ずる凹凸を軽減することができる無端ベルト形成方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、筒状の型を両端から挟み込んで支持しながら回転させて、無端ベルト用成型膜を該型の内周面に遠心成型する遠心成型法を用いる無端ベルト形成方法において、該型の片側開口部から該型の内部に挿入した加熱源により、該無端ベルト用成型膜を該内部から加熱して乾燥させ、且つ該加熱源の電源供給用配線を該加熱源の端部から電極として突出させ、該電極と該型の開口部近傍に配設した電源供給用の電極とを当接させることにより、該加熱源に電源を供給するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
この無端ベルト形成方法においては、型の内部に挿入した加熱源により、該型の内周面上の成型膜を直接的に加熱する。これにより、成型膜の加熱に先立って型を昇温させる必要がなくなり、該型の緩慢な昇温速度に起因する成型膜の加熱条件の変化を解消することができる。
【００１２】
また、型内周面上の成型膜を、型の内部から、即ち、重力方向とは反対側から、加熱することで該成型膜の内部に生ずる対流を軽減する。
また、遠心成型装置の構成の複雑化を回避する。例えば、２つの加熱源を型の両側開口部からそれぞれ挿入するように遠心成型装置を構成すると、該加熱源の挿入機構や電源供給用配線の機構の増加により、該遠心成型装置の構成を複雑化してしまう。そこで、無端ベルト形成方法においては、加熱源を型の片側開講部から挿入するように構成することで、遠心成型装置の構成の複雑化を回避している。
更には、加熱源の両端部から突出させた電源供給用配線としての電極と、型の両側開口部の近傍にそれぞれ配設した電源供給用の電極との当接によって該加熱源に電源を供給することで、加熱源用の電源配線と加熱源からの電源供給用配線との結線作業を簡略化する。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の無端ベルト形成方法において、上記加熱源として上記無端ベルト用成型膜の幅よりも長い棒状のヒータを用い、該ヒータを上記型の回転軸線の位置に挿入し、且つ、該無端ベルト用成型膜の幅全域を該ヒータと対向させることを特徴とするものである。
【００１６】
この無端ベルト形成方法においては、成型膜の表面とヒータとの離間距離を均一化して、該成型膜の表面方向における加熱条件を均一化する。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２の無端ベルト形成方法において、上記加熱源の電源供給用配線を該加熱源の挿入側端部とは反対側の端部から延長することを特徴とするものである。
【００１８】
この無端ベルト形成方法においては、上記電源供給用配線を加熱源の両端部から延長することによる該電源供給用配線の結線作業の煩雑化を回避する。例えば、上記電源供給用配線を加熱源の両端部から延長すると、加熱源用の電源配線と該電源供給用配線との結線作業を型の両端部近傍で行わなければならなくなる場合がある。そこで、この無端ベルト形成方法においては、上記電源供給用配線を加熱源の挿入側端部とは反対側の端部から延長することで、この結線作業を型の片側端部近傍でのみ行うように構成して、結線作業の煩雑化を回避している。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１、２又は３の無端ベルト形成方法において、上記無端ベルト用成型膜を上記型の回転により遠心成型した後に、該型の回転を停止させてから、上記加熱源を該型に挿入して該無端ベルト用成型膜を乾燥させることを特徴とするものである。
【００２２】
この無端ベルト形成方法においては、型を回転させて成型膜を得る遠心成型の工程と、該成型膜を加熱する加熱工程とを個別に実施する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る無端ベルト形成方法を画像形成装置の中間転写ベルト形成方法に適用した実施形態について説明する。
【００２４】
まず、本実施形態の中間転写ベルト形成方法に用いる遠心成型法及び基剤について説明する。
図１は、本実施形態の中間転写ベルト形成方法の遠心成型に用いた筒状の型１を、型１の型面１ａ上に成型した中間転写ベルト用成型膜２（以下、単に成型膜２と称する）とともに示す断面図である。図中の一点鎖線は遠心成型の工程における型１の回転軸線３を示している。型１は、例えばアルミ等などの金属からなり、型面１ａが高精度に鏡面仕上げ加工されている。成型膜２はポリイミド前駆体としてのポリアミック酸が遠心成型法により型面１ａ上に成型されたものであり、このポリアミック酸はイミド閉環することによりポリイミドに変化する性質を有する。即ち、本実施形態においては、中間転写ベルトを形成するための基剤としてポリアミック酸を用い、ポリイミドを基本素材とする中間転写ベルトを形成する。
【００２５】
なお、本発明に係る中間転写ベルトの基本素材は、ポリイミドに限定されるものではない。例えば、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリパラバン酸、フッ素系樹脂、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱硬化性不飽和ポリエステル、エポキシ系熱硬化性樹脂などを基本素材として使用してもよい。
【００２６】
ポリアミック酸は、特定の有機溶剤に溶解し、且つ熱又は触媒によってイミド閉環する性質を有する。ポリイミド形成用のポリアミック酸溶液は、周知の如く、有機ジアミンと有機テトラカルボン酸二無水物との当モル量が、有機溶媒中で反応することにより得られる。本実施形態においては、ポリアミック酸として市販のポリイミド前駆体溶液（東レ製：トレニース＃３０００）を用い、この溶液を有機溶剤であるＮ−Ｎジメチルアセトアミド（以下、ＤＭＡＣと称する）によって所定倍数に希釈してポリアミック酸溶液を調整した。
【００２７】
なお、本発明に係る中間転写ベルト形成方法において、上記基本素材の前駆体、即ち、基剤、を溶解するための有機溶剤は、ＤＭＡＣに限定されるものではなく、該基剤を溶解するものであればよい。例えば、有機溶剤として、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホシキド、Ｎ−メチル−２ピロリドン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ピリジン、ジメチルスルホン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、ジオキサン、トルエンなどを使用してもよい。
【００２８】
また、溶剤中の基剤濃度も特に限定されるものではない。但し、優れた表面性や厚み精度を得るためには、基剤濃度の調整により基剤溶液の粘度を調整することが望ましい。
【００２９】
次に本実施形態に係る成型膜２の成型法について説明する。
まず、周知の遠心成型法の技術により、ＤＭＡＣと後述の導電性物質とを含有するポリアミック酸の成型膜２を型１の型面１ａ上に成型する。遠心成型の工程において、型１の配置方向は、水平方向、垂直方向、あるいは斜め方向、のいずれであってもよい。
【００３０】
遠心成型法には、型面１ａに基剤を塗布してから型を回転させる方法と、先に型を回転させてから型面１ａに基剤を注入する方法とがある。後者の方法は、一般に遠心注型と称されるものである。本発明に係る中間転写ベルト形成方法には、どちらの方法を用いてもよいが、本実施形態では前者の方法を用いた。具体的には、上述のポリアミック酸溶液を、ゆっくり回転する型１の型面１ａ上にスプレー塗布した後、図１の回転軸線３を中心に型１を所定のの回転速度で高速回転させて型面１ａ上に厚さ５０［μｍ］の成型膜２を成型した。
【００３１】
遠心成型の工程においては、型１の回転終了後における成型膜２の変形を回避すべく、型面１ａ上のポリアミック酸溶液のＤＭＡＣをある程度蒸発させるまで、型１の回転を継続する必要がある。なお、型１を回転させながら、型面１ａ上のポリアミック酸溶液を加熱してＤＭＡＣの蒸発を助長することで、型１の回転時間を短縮することができる。但し、加熱によりポリアミック酸の過剰なイミド閉環を誘発することは好ましくないので、加熱する場合には該イミド閉環を誘発しない程度の加熱温度に抑えることが望ましい。
【００３２】
このようにして遠心成型された成型膜２には、まだＤＭＡＣが残存しているが、このＤＭＡＣは後述の乾燥及び硬化工程で除去される。
【００３３】
次に、成型膜２の乾燥工程ついて説明する。
遠心成型で得た成型膜２を最終的に中間転写ベルトに仕上げるためには、成型膜２を乾燥させ、更に、成型膜２中のポリアミック酸のイミド閉環を誘発させて成型膜２を硬化させる必要がある。即ち、この成型膜２をポリイミドを基本素材とする硬化膜に変化させる必要がある。本実施形態においては、まず、成型膜２を１００［℃］に加熱して乾燥させた。
【００３４】
ところで、上述のように、従来、加熱条件を一定に維持することが極めて困難であるという問題があった。本発明者は鋭意研究により、成型膜２を型１の内部から加熱することで、この問題を解消し得ることを見出した。具体的には、型１の内部に挿入した加熱源により、型面１ａ上の成型膜２を直接的に加熱することで、成型膜２の加熱に先立って型１を昇温させる必要がなくなり、型１の緩慢な昇温速度に起因する成型膜２の加熱条件の変化を解消することができる。
【００３５】
また、型面１ａ上の成型膜２を、型１の内部から、即ち、重力方向とは反対側から、加熱することで成型膜２の内部に生ずる対流を軽減することができ、成型膜２の内周面に生ずる凹凸を低減することができる。
【００３６】
以下、成型膜２を型１の内部から直接的に加熱（以下、内部加熱と称する）する中間転写ベルト形成方法の実施例について説明する。
【００３７】
［実施例１］
図２は本実施例１に用いた遠心成型装置の型支持部１０を型１及び成型膜２とともに示す断面図である。型支持部１０は、型１に回転力を付与しながら型１の図中左側の端部を支持する円盤状の回転支持部１０ａと、型１の図中右側の端部を支持するコマ状の支持部１０ｂと、支持部１０ｂの回転軸線の位置で支持部１０ｂに回転自在に支持される棒状のヒータ１０ｃとを備えている。回転支持部１０ａは、低速回転時にはクランプ機構（図示せず）によって型１の片側端部近傍をクランプすることで、型１を単独で回転支持することができる。但し。型１を高速回転させる場合には、単独で回転支持することはできない。支持部１０ｂは、温度計（図示せず）を備えており、これにより型１内部の温度を測定する。遠心成型装置の制御部（図示せず）は、この温度計からの温度測定データにより、ヒータ１０ｃへの供給電源をＯＮ／ＯＦＦする。ヒータ１０ｃの図中右側の端部からは２本の電源供給用配線が延びており、電源からの配線（図示せず）に接続されている。また、ヒータ１０ｃは支持部１０ｂに回転自在に支持されることにより、型１及び支持部１０ｂの回転に伴って回転しないように構成されている。このような構成において、上記２本の電源供給用配線をヒータ１０ｃの図中右側端部から延長し、該電源供給用配線と電源からの配線（図示せず）との結線作業を型１の図中右側端部の近郷でのみ行うように構成することで、該電源供給用配線の結線作業の煩雑化を回避している。
【００３８】
型１は、その両端を回転支持部１０ａと支持部１０ｂとに挟まれながら、回転支持部１０ａに回転力を付与されて高速回転する。
【００３９】
本実施例１においては、まず、型１を回転支持部１０ａにより単独支持して低速させながら、上記ポリアミック酸溶液を型面１ａに塗布した後、型１の図中右側端部に支持部１０を当接させた。この当接により型１を両端部で支持して型１の高速回転が可能になるとともに、型１内にヒータ１０ｃが挿入される。次に、型１を高速回転させて型面１ａ上に厚みの均一な成型膜を得てから、ヒータ１０ｃへの電源をＯＮした。このＯＮにより、上記制御部による自動制御が開始され、成型膜２が１００［℃］昇温される。さらに、成型膜２の温度はヒータの電源のＯＮ／ＯＦＦにより１００［℃］に保持され、成型膜２が乾燥する。成型膜の乾燥が終了すると型１の高速回転が停止して遠心成型が完了する。
【００４０】
このように、乾燥して得た成型膜２を型面１ａから手作業で剥離したが、破損等を生ずることなく良好に剥離することができた。また、剥離後の成型膜２は、均一な厚みで且つしわ等の外観異常も認められなかった。
【００４１】
ところで、上述のように、成型膜２を最終的に無端ベルトとしての中間転写ベルトに仕上げるためには、ポリアミック酸のイミド閉環を誘発させなければならない。イミド閉環を誘発させる方法としては、触媒を用いる方法とポリアミック酸を加熱する方法とがあるが、後者の方法の方が簡便である。そこで、加熱によりポリアミック酸のイミド閉環を誘発させる方法として、実施例２の中間転写ベルト形成方法について説明する。
【００４２】
［実施例２］
本実施例２においては、上記実施例１と同様の方法により１００［℃］で乾燥させた成型膜２を、ヒータ１０ｃの出力増加により更に２８０［℃］に昇温させて硬化させた。この硬化の後、型１の回転を停止してから硬化膜２を手作業で型面１ａから剥離したが、破損等を生ずることなく良好に剥離することができた。また、剥離後の成型膜２は、均一な厚みで且つしわ等の外観異常も認められなかった。
【００４３】
［実施例３］
次に、ヒータ１０ｃにおける電源供給用配線の結線方法の一例として、実施例３の中間転写ベルト形成方法について説明する。
【００４４】
図３は本実施例３の中間転写ベルト形成方法に用いた遠心成型装置における型支持部１０の一例を型１及び成型膜２とともに示す断面図である。図３において、棒状のヒータ１０ｃは、支持部１０ｂとの連結部を回転させないように支持されている。即ち、ヒータ１０ｃは、支持部１０ｂの回転に伴って回転する。ヒータ１０ｃの両端からは電源供給用の電極１０ｃ１、１０ｃ２が突出しており、これら電極はそれぞれ回転支持部１０ａ、１０ｂから突出する電極１０ａ１、電極１０ｂ２と当接されるように構成されている。この当接により、ヒータ１０ｃに電源が供給される。本実施例３においては、このように、電極を当接させてヒータ１０ｃに電源を供給するように構成することで、ヒータ１０ｃからの電源用配線と、ヒータ１０ｃ用の電源配線との結線作業を簡略化している。
【００４５】
なお、上記実施例１及び２と同様に、ヒータ１０ｃを型１とともに回転させないように構成してもよい。
【００４６】
次に、本発明に係る内部加熱方式を用いない場合の比較対照として、比較例の中間転写ベルト形成方法について説明する。
【００４７】
［比較例１］
図４は、本比較例１の成型膜の加熱方式を説明する断面図である。図３に示すように、従来は、型１の外部に、且つ、型１と並行になるように、棒状のヒータ１０ｃを配設し、成型膜２を外部から加熱していた。
【００４８】
本比較例１においては、図３に示した加熱方式を用いた他は、上記実施例２の中間転写ベルト形成方法と同様の方法により、硬化膜２を形成した。すると、硬化膜２の内周面に鯖目模様の凹凸を生じた。また、この凹凸を軽減すべく、ヒータ１０ｃの発熱出力を下げて上記実施例２の硬化膜２と同等の品質の硬化膜２を得るためには、該実施例２の３〜５倍もの加熱時間を要した。
【００４９】
［比較例２］
図５は本比較例２の成型膜の加熱方式を説明する断面図である。図４に示すように、本比較例１においては、型１の外周面に熱吸収体を被覆し、成型膜２を上記比較例１の加熱方式と同様に型１の外部から加熱する方式を用いた。この方式を用い、ヒータ１０ｃの発熱出力を下げ、且つ、成型膜２の加熱時間を変更した他は、上記実施例２の中間転写ベルト形成方法と同様の方法により、硬化膜２を形成した。すると、上記実施例２の硬化膜２と同等の品質の硬化膜２を得るためには、該実施例２の２〜３倍もの加熱時間を要した。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、型の緩慢な昇温速度に起因する成型膜の加熱条件の変化を解消することができ、且つ、該成型膜の内部に生ずる対流を軽減するので、該成型膜の加熱条件を一定に維持することができ、且つ、該成型膜の内周面に生ずる凹凸を軽減することができるという優れた効果がある。
また、遠心成型装置の構成の複雑化を回避するので、該複雑化による該遠心成型装置の製造コスト増大を回避することができるという優れた効果がある。
更には、加熱源用の電源配線と、加熱源からの電源供給用配線との結線作業を簡略化するので、操作者の作業性を向上させることができるという優れた効果がある。
【００５２】
請求項２の発明によれば、成型膜の表面方向における加熱条件を均一化するので、該成型膜を該表面方向に均一に乾燥させることができるという優れた効果がある。
【００５３】
請求項３の発明によれば、上記電源供給用配線を加熱源の両端部から延長することによる該電源供給用配線の結線作業の煩雑化を回避するので、操作者の作業性を向上させることができるという優れた効果がある。
【００５５】
請求項４の発明によれば、遠心成型の工程と加熱工程とを個別に実施するので、操作性を向上させることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の中間転写ベルト形成方法の遠心成型に用いた筒状の型１を、成型膜２とともに示す断面図。
【図２】実施例１に用いた遠心成型装置の型支持部１０を型１及び成型膜２とともに示す断面図。
【図３】本実施例３の中間転写ベルト形成方法に用いた遠心成型装置における型支持部１０の一例を型１及び成型膜２とともに示す断面図。
（以下、余白）
【図４】比較例１の成型膜の加熱方式を説明する断面図。
【図５】比較例２の成型膜の加熱方式を説明する断面図。
【符号の説明】
１型
１ａ型面
１ｃ回転軸線
２成型膜又は硬化膜
１０型支持部
１０ａ回転支持部
１０ａ１電極
１０ｂ支持部
１０ｂ２電極
１０ｃヒータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an endless belt forming method using a centrifugal molding method, and more particularly to improvement of a heating means of a molding film for an endless belt.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a centrifugal molding method (sometimes referred to as a centrifugal molding method) has been widely used as a method for forming an endless belt such as a photosensitive belt or an intermediate transfer belt of an image forming apparatus. As is well known in this centrifugal molding method, a liquid base for forming an endless belt is applied to the inner peripheral surface of the cylindrical mold by an application means such as spray, and the endless force is applied by the rotating centrifugal force of the cylindrical mold. A belt molding film (hereinafter simply referred to as a molding film) is molded on the inner peripheral surface.
[0003]
As a method for supporting the rotation of a cylindrical mold (hereinafter simply referred to as a mold) in such a centrifugal molding method, there are a both-end support system for supporting both ends of the mold and a one-end support system for supporting one end. The both-ends support system that reduces mold runout in the direction orthogonal to the axis is superior in mold rotation stability. In particular, the both-end support method in which the mold is sandwiched and supported at both ends can reduce the slip between the mold and the sandwiching member, as compared with the structure in which the mold wall and outer peripheral surface are sandwiched and supported. Numbers can be stabilized.
[0004]
Conventionally, when a thermoplastic substance or the like is used as the material of the endless belt, the molding film is heated from the outside of the mold to shorten the drying time in order to reduce the manufacturing cost. For this heating, a visible light heater such as a halogen lamp or a far infrared heater is generally used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, if the molding film on the inner peripheral surface of the mold is insufficiently dried, it is easily deformed and torn when peeled off from the inner peripheral surface. As a result of the increase in the adhesive strength, there is a problem that the film is torn or partly lost during the peeling. Therefore, in order to obtain a good peeling result of the molded film, it is necessary to keep heating conditions such as a temperature rising rate and an ultimate temperature of the molded film during heating constant. However, conventionally, there has been a problem that it is extremely difficult to keep heating conditions constant.
[0006]
For example, aluminum and aluminum alloys are generally used for mold materials from the viewpoints of ease of mirror finishing, low expansion / contraction rate due to temperature changes, and durability to withstand repeated rapid heating and cooling. Is used. However, since aluminum and aluminum alloys have high light reflection characteristics due to their surface gloss, photothermal absorption efficiency is poor, and the rate of temperature rise is very slow. As described above, a mold with a slow temperature rise rate greatly depends on the temperature, the flow of air, etc. until the temperature reaches a predetermined temperature, and greatly changes the heating conditions of the molded film. Therefore, an attempt has been made to increase the rate of temperature rise of the mold by applying a black material with good photothermal absorption efficiency to the outer peripheral surface of the mold, but no great results have been obtained.
[0007]
The reason why such a great result cannot be obtained is the thickness of the mold. That is, in order to achieve high-speed rotation of the mold, it is necessary to support the mold by holding the outer peripheral surface, inner peripheral surface, or both ends of the mold with a strong force, and the mold can withstand such a strong force. It is formed thick so as to obtain. As a result of forming the mold thickly in this way, the heat capacity of the mold is increased, making it difficult to increase the rate of temperature rise.
[0008]
On the other hand, if the heater is made thin as much as possible and the photothermal application capability is extremely large in order to increase the rate of temperature rise, the liquid base is violently convected toward the rotation center axis on the inner peripheral surface of the mold. End up. This convection occurs when the liquid base rapidly heated from the outside of the mold moves in the direction opposite to the direction of gravity, that is, in the direction toward the axis of rotation of the mold. When the liquid base is convected vigorously in this way, there arises a problem that cellular irregularities are formed on the inner peripheral surface of the molded film.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to maintain a constant heating condition of the molded film and reduce unevenness generated on the inner peripheral surface of the molded film. It is an object to provide an endless belt forming method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a centrifugal molding method in which a cylindrical mold is sandwiched from both ends and rotated while being supported, and a molding film for an endless belt is centrifugally molded on the inner peripheral surface of the mold. In the endless belt forming method using the heat source, the endless belt molding film is heated and dried from the inside by a heating source inserted into the inside of the die from one side opening of the die , and the power source for the heating source is supplied. A wire is projected as an electrode from the end of the heating source, and power is supplied to the heating source by bringing the electrode into contact with a power supply electrode disposed in the vicinity of the opening of the mold. it is characterized in that the.
[0011]
In this endless belt forming method, the molding film on the inner peripheral surface of the mold is directly heated by a heating source inserted into the mold. Thereby, it is not necessary to raise the temperature of the mold prior to heating of the molded film, and the change in the heating condition of the molded film due to the slow temperature increase rate of the mold can be eliminated.
[0012]
Further, the convection generated inside the molded film is reduced by heating the molded film on the inner peripheral surface of the mold from the inside of the mold, that is, from the side opposite to the direction of gravity.
In addition, complication of the configuration of the centrifugal molding apparatus is avoided. For example, if the centrifugal molding apparatus is configured so that two heating sources are inserted from the openings on both sides of the mold, the configuration of the centrifugal molding apparatus is complicated due to an increase in the insertion mechanism of the heating source and the power supply wiring mechanism. It will become. Thus, in the endless belt forming method, the heat source is configured to be inserted from the one-side opening part of the mold, thereby avoiding complication of the configuration of the centrifugal molding apparatus.
Furthermore, power is supplied to the heating source by contact between the electrodes as the power supply wiring protruding from both ends of the heating source and the power supply electrodes respectively disposed near the openings on both sides of the mold. This simplifies the connection work between the power supply wiring for the heating source and the power supply wiring from the heating source.
[0015]
Insertion of invention of claim 2, in an endless belt forming method according to claim 1, using a long rod-shaped heater than the width of the endless belt molded film as the heat source, the heater at the position of the mold rotation axis In addition, the entire width of the endless belt molding film is opposed to the heater.
[0016]
In this endless belt forming method, the distance between the surface of the molding film and the heater is made uniform, and the heating conditions in the surface direction of the molding film are made uniform.
[0017]
The invention of claim 3 is the endless belt forming method of claim 1 or 2 , characterized in that the power supply wiring of the heating source is extended from the end opposite to the insertion side end of the heating source. To do.
[0018]
In this endless belt forming method, the power supply wiring is extended from both ends of the heating source, thereby avoiding complication of the work of connecting the power supply wiring. For example, when the power supply wiring is extended from both ends of the heating source, it may be necessary to connect the power supply wiring for the heating source and the power supply wiring near both ends of the mold. Thus, in this endless belt forming method, the wiring work is performed only in the vicinity of one end of the mold by extending the power supply wiring from the end opposite to the insertion side end of the heating source. In this way, complication of the wiring work is avoided.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the endless belt forming method of the first, second or third aspect , after the endless belt molding film is centrifugally molded by the rotation of the mold, the rotation of the mold is stopped before the heating. A source is inserted into the mold and the molded film for the endless belt is dried.
[0022]
In this endless belt forming method, a centrifugal molding step of rotating a mold to obtain a molded membrane and a heating step of heating the molded membrane are performed separately.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which an endless belt forming method according to the present invention is applied to an intermediate transfer belt forming method of an image forming apparatus will be described.
[0024]
First, the centrifugal molding method and the base used in the intermediate transfer belt forming method of this embodiment will be described.
1 shows an intermediate transfer belt molding film 2 (hereinafter simply referred to as molding film 2) obtained by molding a cylindrical mold 1 used for centrifugal molding in the intermediate transfer belt forming method of the present embodiment on a mold surface 1a of the mold 1. FIG. FIG. A one-dot chain line in the figure indicates the rotation axis 3 of the mold 1 in the centrifugal molding process. The mold 1 is made of metal such as aluminum, and the mold surface 1a is mirror-finished with high accuracy. The molded film 2 is obtained by molding polyamic acid as a polyimide precursor on the mold surface 1a by a centrifugal molding method, and this polyamic acid has a property of changing to polyimide by ring-closing with an imide. That is, in this embodiment, polyamic acid is used as a base for forming the intermediate transfer belt, and the intermediate transfer belt using polyimide as a basic material is formed.
[0025]
The basic material of the intermediate transfer belt according to the present invention is not limited to polyimide. For example, polyethersulfone, polycarbonate, polyester, polyarylate, polyphenylene sulfide, polyamide, polysulfone, polyparabanic acid, fluorine resin, polyamideimide, polyetherimide, thermosetting unsaturated polyester, epoxy thermosetting resin, etc. It may be used as a basic material.
[0026]
The polyamic acid has a property of being dissolved in a specific organic solvent and imide ring-closing by heat or a catalyst. As is well known, a polyamic acid solution for forming a polyimide is obtained by reacting an equimolar amount of an organic diamine and an organic tetracarboxylic dianhydride in an organic solvent. In this embodiment, a commercially available polyimide precursor solution (manufactured by Toray: Torenice # 3000) is used as a polyamic acid, and this solution is diluted to a predetermined multiple with NN dimethylacetamide (hereinafter referred to as DMAC) which is an organic solvent. Thus, a polyamic acid solution was prepared.
[0027]
In the intermediate transfer belt forming method according to the present invention, the organic solvent for dissolving the precursor of the basic material, that is, the base, is not limited to DMAC, but dissolves the base. If it is. For example, γ-butyrolactone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2pyrrolidone, diethylene glycol dimethyl ether, pyridine, dimethyl sulfone, dichloromethane, trichloromethane, dioxane, toluene and the like may be used as the organic solvent.
[0028]
Further, the base concentration in the solvent is not particularly limited. However, in order to obtain excellent surface properties and thickness accuracy, it is desirable to adjust the viscosity of the base solution by adjusting the base concentration.
[0029]
Next, a method for molding the molding film 2 according to this embodiment will be described.
First, a polyamic acid molding film 2 containing DMAC and a conductive material described later is molded on the mold surface 1a of the mold 1 by a known centrifugal molding technique. In the centrifugal molding process, the arrangement direction of the mold 1 may be any of a horizontal direction, a vertical direction, and an oblique direction.
[0030]
Centrifugal molding includes a method in which a base is applied to the mold surface 1a and then the mold is rotated, and a method in which the mold is first rotated and then the base is injected into the mold surface 1a. The latter method is generally called centrifugal casting. Either method may be used as the intermediate transfer belt forming method according to the present invention, but the former method is used in this embodiment. Specifically, the above-mentioned polyamic acid solution is spray-coated on the mold surface 1a of the mold 1 that rotates slowly, and then the mold 1 is rotated at a predetermined rotation speed around the rotation axis 3 in FIG. A molding film 2 having a thickness of 50 [μm] was molded on the mold surface 1a.
[0031]
In the centrifugal molding process, it is necessary to continue the rotation of the mold 1 until the DMAC of the polyamic acid solution on the mold surface 1a is evaporated to some extent in order to avoid deformation of the molding film 2 after the rotation of the mold 1 is completed. . Note that the rotation time of the mold 1 can be shortened by heating the polyamic acid solution on the mold surface 1 a while rotating the mold 1 to promote the evaporation of DMAC. However, since it is not preferable to induce excessive imide ring closure of the polyamic acid by heating, it is desirable to suppress the heating temperature to a level that does not induce the imide ring closure when heated.
[0032]
DMAC still remains in the molded film 2 thus formed by centrifugal molding, but this DMAC is removed by a drying and curing process described later.
[0033]
Next, the drying process of the molding film 2 will be described.
In order to finally finish the molded film 2 obtained by centrifugal molding into an intermediate transfer belt, the molded film 2 is dried, and further, the molded film 2 is cured by inducing imide ring closure of polyamic acid in the molded film 2. There is a need. That is, it is necessary to change the molding film 2 to a cured film using polyimide as a basic material. In the present embodiment, first, the molded film 2 was heated to 100 [° C.] and dried.
[0034]
By the way, as described above, there has been a problem that it has been extremely difficult to keep heating conditions constant. The present inventor has found that this problem can be solved by heating the molding film 2 from the inside of the mold 1 through intensive research. Specifically, by directly heating the molding film 2 on the mold surface 1a by a heating source inserted into the mold 1, it is not necessary to raise the temperature of the mold 1 prior to heating the molding film 2. The change in the heating conditions of the molding film 2 due to the slow temperature increase rate of the mold 1 can be eliminated.
[0035]
Further, by heating the molding film 2 on the mold surface 1a from the inside of the mold 1, that is, from the side opposite to the direction of gravity, the convection generated inside the molding film 2 can be reduced. Irregularities generated on the inner peripheral surface of can be reduced.
[0036]
Hereinafter, an embodiment of an intermediate transfer belt forming method in which the molding film 2 is directly heated from the inside of the mold 1 (hereinafter referred to as internal heating) will be described.
[0037]
[Example 1]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the mold support portion 10 of the centrifugal molding apparatus used in the first embodiment together with the mold 1 and the molding membrane 2. The mold support 10 includes a disk-shaped rotation support 10a that supports the left end of the mold 1 while applying a rotational force to the mold 1 and a frame-shaped support that supports the right end of the mold 1 in the figure. And a rod-like heater 10c rotatably supported by the support portion 10b at the position of the rotation axis of the support portion 10b. The rotation support portion 10a can rotate and support the die 1 alone by clamping the vicinity of one end portion of the die 1 with a clamp mechanism (not shown) during low-speed rotation. However. When the mold 1 is rotated at a high speed, it cannot be supported by rotation alone. The support portion 10b includes a thermometer (not shown), and thereby measures the temperature inside the mold 1. A control unit (not shown) of the centrifugal molding apparatus turns on / off the power supply to the heater 10c based on the temperature measurement data from the thermometer. Two power supply wires extend from the right end of the heater 10c in the drawing, and are connected to a wire (not shown) from the power source. Further, the heater 10c is rotatably supported by the support portion 10b so that it does not rotate with the rotation of the mold 1 and the support portion 10b. In such a configuration, the above two power supply wirings are extended from the right end of the heater 10c in the drawing, and the connection work between the power supply wiring and the power supply wiring (not shown) is performed as shown in FIG. By configuring so as to be performed only in the neighborhood at the right end in the figure, complication of connection work of the power supply wiring is avoided.
[0038]
The mold 1 rotates at a high speed by applying a rotational force to the rotation support portion 10a while sandwiching both ends of the mold 1 between the rotation support portion 10a and the support portion 10b.
[0039]
In Example 1, first, the polyamic acid solution was applied to the mold surface 1a while the mold 1 was independently supported by the rotation support part 10a to reduce the speed, and then the support part 10 was attached to the right end of the mold 1 in the drawing. Was brought into contact. By this contact, the mold 1 is supported at both ends, and the mold 1 can be rotated at a high speed, and the heater 10 c is inserted into the mold 1. Next, the mold 1 was rotated at a high speed to obtain a molded film having a uniform thickness on the mold surface 1a, and then the power to the heater 10c was turned on. By this ON, automatic control by the control unit is started, and the molding film 2 is heated by 100 [° C.]. Further, the temperature of the molding film 2 is maintained at 100 [° C.] by turning on / off the power of the heater, and the molding film 2 is dried. When drying of the molded film is completed, the high speed rotation of the mold 1 is stopped and the centrifugal molding is completed.
[0040]
Thus, although the molding film 2 obtained by drying was peeled off manually from the mold surface 1a, it could be peeled off satisfactorily without causing damage or the like. Further, the molded film 2 after peeling had a uniform thickness and no abnormal appearance such as wrinkles.
[0041]
By the way, as described above, in order to finally finish the molding film 2 into an intermediate transfer belt as an endless belt, it is necessary to induce imide ring closure of polyamic acid. As methods for inducing imide ring closure, there are a method using a catalyst and a method of heating a polyamic acid, but the latter method is simpler. Therefore, the method for forming the intermediate transfer belt of Example 2 will be described as a method for inducing imide ring closure of polyamic acid by heating.
[0042]
[Example 2]
In Example 2, the molded film 2 dried at 100 [° C.] by the same method as in Example 1 above was further heated to 280 [° C.] due to an increase in the output of the heater 10c and cured. After this curing, the mold 1 was stopped from rotating and then the cured film 2 was peeled off from the mold surface 1a by hand. However, the cured film 2 could be peeled off satisfactorily without causing damage. Further, the molded film 2 after peeling had a uniform thickness and no abnormal appearance such as wrinkles.
[0043]
[Example 3]
Next, an intermediate transfer belt forming method of Example 3 will be described as an example of a method for connecting power supply wiring in the heater 10c.
[0044]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the mold support portion 10 together with the mold 1 and the molding film 2 in the centrifugal molding apparatus used in the intermediate transfer belt forming method of the third embodiment. In FIG. 3, the rod-shaped heater 10c is supported so as not to rotate the connecting portion with the support portion 10b. That is, the heater 10c rotates with the rotation of the support portion 10b. Power supply electrodes 10c1 and 10c2 protrude from both ends of the heater 10c, and these electrodes are configured to come into contact with the electrodes 10a1 and 10b2 protruding from the rotation support portions 10a and 10b, respectively. By this contact, power is supplied to the heater 10c. In the third embodiment, as described above, the power is supplied from the heater 10c to the power supply wiring for the heater 10c by supplying the power to the heater 10c by contacting the electrodes. Is simplified.
[0045]
As in the first and second embodiments, the heater 10c may be configured not to rotate with the mold 1.
[0046]
Next, an intermediate transfer belt forming method of a comparative example will be described as a comparison when the internal heating method according to the present invention is not used.
[0047]
[Comparative Example 1]
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method for heating the molded film of Comparative Example 1. As shown in FIG. 3, conventionally, a rod-shaped heater 10 c is disposed outside the mold 1 and in parallel with the mold 1, and the molding film 2 is heated from the outside.
[0048]
In Comparative Example 1, the cured film 2 was formed by the same method as the intermediate transfer belt forming method of Example 2 except that the heating method shown in FIG. 3 was used. Then, the unevenness | corrugation of the checkered pattern was produced in the internal peripheral surface of the cured film 2. FIG. Further, in order to reduce this unevenness, the heating output of the heater 10c is lowered to obtain a cured film 2 having the same quality as the cured film 2 of the second embodiment. It took time.
[0049]
[Comparative Example 2]
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a method for heating the molded film of Comparative Example 2. As shown in FIG. 4, in this comparative example 1, a method in which the outer peripheral surface of the mold 1 is covered with a heat absorber and the molding film 2 is heated from the outside of the mold 1 in the same manner as in the heating method of the comparative example 1 described above. Using. Using this method, the cured film 2 was formed by the same method as the intermediate transfer belt forming method of Example 2 except that the heating output of the heater 10c was lowered and the heating time of the molded film 2 was changed. Then, in order to obtain the cured film 2 having the same quality as the cured film 2 of Example 2, the heating time of 2 to 3 times that of Example 2 was required.
[0050]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is possible to eliminate the change in the heating conditions of the molded film caused by the slow temperature increase rate of the mold, and to reduce the convection generated in the molded film. There is an excellent effect that the heating condition of the film can be kept constant and unevenness generated on the inner peripheral surface of the molded film can be reduced.
In addition, since the complexity of the configuration of the centrifugal molding apparatus is avoided, there is an excellent effect that an increase in the manufacturing cost of the centrifugal molding apparatus due to the complexity can be avoided.
Furthermore, since the connection work between the power source wiring for the heating source and the power supply wiring from the heating source is simplified, there is an excellent effect that the workability of the operator can be improved.
[0052]
According to the invention of claim 2 , since the heating conditions in the surface direction of the molding film are made uniform, there is an excellent effect that the molding film can be uniformly dried in the surface direction.
[0053]
According to the invention of claim 3, since the power supply wiring is extended from both ends of the heating source, the work of connecting the power supply wiring is prevented from being complicated, so that the workability of the operator is improved. There is an excellent effect of being able to.
[0055]
According to invention of Claim 4 , since the process of a centrifugal molding and a heating process are implemented separately, there exists the outstanding effect that operativity can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cylindrical mold 1 used for centrifugal molding in an intermediate transfer belt forming method according to an embodiment, together with a molding film 2;
2 is a cross-sectional view showing a mold support unit 10 of the centrifugal molding apparatus used in Example 1 together with a mold 1 and a molding membrane 2. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a mold support unit 10 together with a mold 1 and a molding film 2 in a centrifugal molding apparatus used in the intermediate transfer belt forming method of the third embodiment.
(Hereinafter, blank space)
4 is a cross-sectional view illustrating a method for heating a molded film of Comparative Example 1. FIG.
5 is a cross-sectional view illustrating a method for heating a molded film of Comparative Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Type 1a Mold surface 1c Rotation axis 2 Molded film or cured film 10 Mold support part 10a Rotation support part 10a1 Electrode 10b Support part 10b2 Electrode 10c Heater

Claims

In an endless belt forming method using a centrifugal molding method in which a cylindrical mold is sandwiched from both ends and rotated while being supported, and a molding film for an endless belt is centrifugally molded on the inner peripheral surface of the mold,
The molding film for the endless belt is heated and dried from the inside by a heating source inserted into the mold from one side opening of the mold , and the power supply wiring of the heating source is connected to the end of the heating source. An endless belt characterized in that power is supplied to the heating source by projecting the electrode as an electrode and bringing the electrode into contact with a power supply electrode disposed in the vicinity of the opening of the mold Forming method.

In the endless belt formation method of Claim 1 ,
Using a rod-shaped heater longer than the width of the endless belt molding film as the heating source,
Insert the heater at the position of the axis of rotation of the mold,
A method of forming an endless belt, wherein the entire width of the endless belt molding film is opposed to the heater.

In the endless belt forming method according to claim 1 or 2 ,
A method of forming an endless belt, wherein the power supply wiring of the heating source is extended from an end opposite to the insertion-side end of the heating source.

In the endless belt formation method of Claim 1, 2 or 3 ,
After the endless belt molding film is centrifugally molded by the rotation of the mold, the rotation of the mold is stopped, and then the heating source is inserted into the mold to dry the endless belt molding film. An endless belt forming method.