JP4044471B2

JP4044471B2 - 管状物の製造方法とこれに用いるキャスト成型装置

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Publication number: JP4044471B2
Application number: JP2003086316A
Authority: JP
Inventors: 孝広吉田; 久嗣丹田; 有一三田; 尚史横山; 健二石田
Original assignee: I.S.T. CORPORATION
Current assignee: I.S.T. CORPORATION
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2023-03-26
Also published as: JP2004291367A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被膜成形前駆体溶液を用いたシームレス管状物の製造方法とこれに用いるキャスト成型装置に関するものである。さらに詳しくは電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置、あるいは熱ラミネーターなどに好適に使用されるポリイミド樹脂、あるいはシリコーンゴムなどからなる管状物の製造方法とこれに用いるキャスト成型装置及び管状物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリイミド樹脂は優れた耐熱性、寸法安定性、機械的特性及び化学的特性を有しており、その用途はそれぞれの特性を生かし、フィルム状、チューブ状、ロッド状また、成形物、塗料などの形態で市販されており、フレキシブルプリント基板、耐熱電線用絶縁材料、磁気テープなど種々の用途に使用されている。また、ポリイミド樹脂からなる管状物は、種々の新しい用途が期待されており、複写機やレーザービームプリンターなど画像形成装置の中間転写ベルトや定着ベルト、あるいは熱ラミネーター用ベルトなど多くの用途が展開されている。ここで、複写機やレーザービームプリンターなどの中間転写ベルトとして使用されるポリイミド管状物について、例を挙げて説明する。電子写真技術を利用したカラーレーザープリンターあるいはカラー複写機などの画像形成装置では、シアン、イエロー、マゼンダ、ブラックなどの基本色のトナーを用い、感光ドラム表面に画像を形成させ、その後、個々のトナー画像を、転写ドラムを介して複写紙（コピー用紙）上に転写させ、複写紙のトナー像を熱定着させる方法がとられている。
【０００３】
近年、前述の転写ドラム方式に代って中間転写ベルトを用いたカラー画像の形成方法が提案され、様々な機構が開発されつつある。すなわち、感光ドラムに形成したトナー画像を一度中間転写ベルト上に転写させ、その後、複写紙に再転写し熱定着の後、カラー画像を得る方式である。感光ドラムから中間転写ベルトにトナー画像を転写する方法においても、４色の基本トナーを中間転写ベルトの１回転ごとに１色ずつ転写していく方法や、４色のトナーおよび感光ドラムを並列に配置し、中間転写ベルトを１回転させる間に全てのトナーを転写していくタンデム方式と呼ばれる転写方法などが用いられている。
【０００４】
この中間転写ベルトには、引張弾性率が大きく装置内部の温度上昇に対して寸法安定性の良いポリイミド管状物が使われている。これらの中間転写ベルトとしては、機械的特性及び耐熱性などの特性以外に、転写ベルトの表面にトナー画像を静電的に転写させるためベルトの表面あるいは体積電気抵抗値や平滑性、膜厚均一性、周長均一性などの特性が要求される。
【０００５】
このような用途及び要求特性に合致したポリイミド管状物の製造方法に関しては、種々の方法が検討され提案されている。
【０００６】
例えば、下記特許文献１では、シリンダーの内面にポリイミド前駆体液を塗布し、その後、シリンダーの内径と所定の間隙を有する外径を持つ弾丸状あるいは球状の走行体をポリイミド前駆体液の塗布内周面に沿って走行させ、一定の厚みでシリンダー内周面にポリイミド前駆体液を成形した後、加熱によりイミド転化させ、その後、シリンダーから管状物を分離する方法が提案されている。
【０００７】
また下記特許文献２では、円筒型の内面に揮発性溶剤に溶解した熱硬化性樹脂を注入し加熱しながら回転させる遠心成形方法により、薄肉のエンドレスベルトを製造する方法が提案されている。また、本発明者らは下記特許文献３で芯体の外面にポリイミド前駆体溶液を塗布し、その後、芯体の外面に沿って所定の内径を有する外型ダイスを通過させ、所定の厚みのポリイミド前駆体溶液被膜を成形し、その後、加熱などの手段で皮膜化させ、金型と芯体を分離して管状物を得る方法を提案している。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１−１５６０１７号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開昭５７−７４１３１号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平６−２３７７０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の管状物の製造方法はそれぞれ一長一短があり、いずれの方法も前記の転写ベルトの要求特性である厚みの均一性あるいは表面の平滑性などの特性を備えたポリイミド管状物を生産性良く得ることが難しい。とくに直径の大きい管状物は製造が困難である。その理由は以下の通りである。
【００１２】
従来の方法、例えば上記特許文献３では円筒状金型の外表面にあらかじめポリイミド前駆体溶液を浸漬法や刷毛塗りなどで塗布した後、外型ダイスを通過させて所定の厚みの被膜を溶液状で形成している。この方法では外型ダイスを通過させ金型外面に所定の厚みで溶液を塗布できるが、余分なポリイミド前駆体溶液は掻き落され、ロスや異物混入の問題が生じ、生産効率が悪くなってしまう問題があった。特に円筒状金型の表面や下部に付着した異物がポリイミド前駆体溶液の液槽内に混入し、また掻き落とされる途中で気泡を発生させ、この気泡や異物は製品にそのまま付着することになり、製品の品質や、歩留りにも影響する製造方法である。
【００１３】
したがって、定期的に液槽内のポリイミド前駆体液の交換が必要であった。この製造方法は、直径の大きい管状物の製造において、芯体の外表面への前駆体溶液を付着させる場合、刷毛塗りや、スクレバー方法では気泡が発生し易く、また外型ダイスを通過させた場合、外型ダイスの通過スタート時の成形厚みが不安定である等、直径の大きい管状物の製造には適さない問題もあった。直径の大きい管状物の製造方法としては上記特許文献２の製造方法が用いられているが、この方法の場合も、円筒型の内面に遠心成形方法によって管状物を成形し初期加熱処理を行った後、円筒状型の内面から管状物を取り出し、再度円筒状ドラムの外側に挿入し最終加熱処理をする必要があり、煩雑な製造方法であり、かつ製造コストが高いという問題があった。
【００１４】
本発明は、前記従来の問題を解決し、キャスト成形された製品に気泡や異物の混入が少なく、原料からの歩留まりが高く、製造コストが安く、膜厚均一性、表面平滑性、真円度、機械的特性、及び耐久性の高い管状物の生産性の良い製造方法とこれに用いるキャスト成型装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の管状物の製造方法は、芯体の外面に被膜前駆体溶液をキャスト成形して被膜を形成し、前記被膜を少なくとも管状物として強度を保持できる状態まで前記芯体に保持し、前記芯体と被膜とを分離して管状物を製造する方法であって、前記芯体の外側に、前記芯体の外径と所定の間隙で位置する吐出スリットヘッドを配置し、前記芯体および前記吐出スリットヘッドから選ばれる少なくとも一方を移動させながら、前記被膜前駆体溶液を前記吐出スリットヘッドから前記芯体の外表面に対して吐出し、所定の膜厚にキャスト成形することを特徴とする。
【００１６】
次に本発明方法に用いるキャスト成型装置は、被膜前駆体溶液を芯体の外面に成形する吐出キャスト成型装置であって、前記芯体の外側に、前記芯体の外径と所定の間隙で位置する吐出スリットヘッドと、前記吐出スリットヘッドから前記芯体の外表面に対して、外側から被膜前駆体溶液を所定の吐出速度で吐出する装置と、前記芯体および前記吐出スリットヘッドから選ばれる少なくとも一方を移動させる装置を含み、前記芯体および前記吐出スリットヘッドから選ばれる少なくとも一方を移動させながら、前記被膜前駆体溶液を前記吐出スリットヘッドから前記芯体の外表面に対して吐出し、所定の膜厚でキャスト成形することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
前記した本発明の管状物はその表面の平滑性、及び表面粗さなどの外観的な特性に合わせて管状物の厚み、真円度、あるいは機械特性にすぐれ、さらに精度の高い体積電気抵抗値などの特性を付加することにより電子写真装置のカラー複写機やレーザービームプリンターなどの転写ベルトなどの製造方法として有用である。
【００１９】
さらに本発明の製造方法はポリイミド前駆体を芯体表面に塗布してから最終のイミド転化反応を完結するまで芯体から一切取り外すことなく完成品の管状物を製造できるため従来の方法と比較して加工工程を大幅に簡略化でき低コストで管状物を製造できる。また本発明の製造方法では被膜成形前駆体溶液からスタートするため、導電性物質や熱伝導性物質あるいは強度補強剤なども予め混合した前駆体液を用いることができ、管状物の特性を拡大することができる。
【００２０】
また、芯体表面に常に新しい被膜成形前駆体溶液を供給できるため、異物や気泡などの混入を防止できる。さらに完成品の必要な長さに対して必要ロスを最小にして芯体に前駆体溶液を被膜成形できるため材料のロスが少なく安価に管状物を製造できる。
【００２１】
本発明においては、前記被膜前駆体溶液の所定の吐出速度制御は、単位時間あたり、被膜成形に必要な最低量より０重量％を越え３０重量％以下の範囲多く吐出することが好ましい。より好ましくは、単位時間あたり、被膜成形に必要な最低量より２重量％以上２０重量％以下の範囲多く吐出することである。
【００２２】
また、スリットヘッドは、全周にわたり所定の幅でスリットが開口されており、前記吐出スリットヘッドに１ケ所以上の供給口から前記被膜前駆体溶液を供給することが好ましい。全周にわたる所定の幅とは、目的とするキャスト成形によって異なるが、吐出スリットの幅は５０μｍ〜３ｍｍの範囲である。
【００２３】
また、芯体外面の表面粗度(Rz)は、２μｍ以上１５μｍ以下であって、前記芯体の表面が離型剤で覆われていることが好ましい。離型剤とは、例えばセラミックスコーティング、フッ素樹脂コーティング、シリコーンコーティングなどである。
【００２４】
次に本発明の装置においては、芯体の外側から前記被膜前駆体溶液を所定の速度で制御しながら吐出する装置が、送液されてくる前記被膜前駆体溶液を、複数回路の配管に分岐し、吐出スリットリングから吐出することが好ましい。このようにすると、円周方向の吐出むらがなくなり、均一な厚さのキャスト被膜を形成できる。
【００２５】
次に本発明の管状物は、前記方法によって得られる管状物であって、管状物の膜厚が±１０％の範囲内にある。管状物がポリイミドの場合は、溶媒の除去と焼結よる縮小により、キャスト溶液の被膜は約１／５になるので、この場合の管状物の膜厚は±２％の範囲内となる。管状物がシリコーンゴムの場合は、縮小はほとんど起こらないため、管状物の膜厚が±１０％の範囲内となる。
【００２６】
次に本発明の管状物の直径は、どのような大きさのものでも製造可能であるが、好ましくは１０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下の範囲、必要であれば１０００ｍｍを超えるものも製造できる。とくに好ましくは１００ｍｍ以上の大直径のものであり、このように大直径の管状物を成形しても、膜厚が均一でかつ製造効率が良い。長さもとくに限定はなく、数センチメートルから必要であれば数メートルのものまで製造できる。このような大直径又は長尺の管状物を、本発明の押出しキャスト法により効率よく合理的に製造できる点に、本発明の利点がある。
【００２７】
以下に本発明の管状物の製造方法について代表的な実施の形態に従って説明する。
【００２８】
本発明の管状物の製造方法では、例えばポリイミド前駆体液、液状ゴム、溶液状またはスラリー状に加工したプラスチック、セラミックスなどの単体材料、混合材料などを被膜前駆体溶液として用いることができる。また芯体の外面に被膜前駆体液を成形し、加熱、加硫、紫外線照射、電子線照射、化学架橋などによって管状物を完成させることができる。また、特性の異なる材料を用いて多層の複合管状物を効率よく製造することができる。
【００２９】
一例として管状物の被膜前駆体がポリイミド樹脂の場合の製造方法について説明する。ポリイミド樹脂管状物は、ポリイミド前駆体溶液を円筒芯体上に塗布し、加熱イミド転化して製造される。本発明に用いるポリイミド前駆体溶液は、例えば芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン成分を有機極性溶媒中で反応させることによって得ることができる。このような芳香族テトラカルボン酸の代表例としては次のようなものが挙げられる。例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、あるいはこれらのテトラカルボン酸エステル、又は上記各テトラカルボン酸類の混合物等を例示することができる。
【００３０】
一方、芳香族ジアミン成分としては特に制限はなく、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ベンジジン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジメトキシベンチジン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパンなどが挙げられる。
【００３１】
本発明の製造方法においてはポリイミド前駆体溶液が有機極性溶媒に溶解している組成物（原料）を用い管状物を成形する。前記の有機極性溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、フェノールなどが挙げられる。これらの有機極性溶媒には、キシレン、ヘキサン、トルエンなどの炭化水素類などを混合することもできる。
【００３２】
また、ポリイミド前駆体溶液の中に、ポリイミド管状物の特性を改質するための充填剤、例えば窒化ホウ素や炭化ケイ素などの熱伝導性改良剤、あるいはカーボンブラック、金属粉末、導電性金属酸化物などの導電性改良剤などを混合してもよい。
【００３３】
本発明で使用される芯体は、イミド転化のための加熱に耐えられる耐熱性を有していれば特に限定されるものではなく、金属、セラミックス、耐熱樹脂などの単体または複合体などが挙げられる。また芯体からポリイミド管状物を容易に離脱させるために、芯体の外表面に離型性を付与させてもよい。離型処理剤はイミド転化するための加熱温度に耐え得る耐熱性を有し、ポリイミド管状物を芯体から離脱させ得る離型性を有していることが好ましく、例えばセラミックスコーティング、フッ素樹脂コーティング、シリコーンコーティングなどが好適に用いられる。
【００３４】
また芯体表面にキャスト成形したポリイミド前駆体被膜を加熱しイミド転化していく過程では、その最外表面から溶媒の蒸発が始まり皮膜化が進んでいくことになる。そしてこのまま加熱を続けイミド転化を進行させて行くと、外表面層から皮膜化していく結果、芯体に接しているポリイミド層内面から発生する溶媒の蒸発あるいは縮合水蒸気の放出を止めてしまうことになる。この状態をそのまま継続すると芯体とポリイミドが接している境界面に溶媒などのガスが閉じ込められ、その部分で芯体とフィルムが局部的に分離しガス溜りができフィルム表面の平滑性を阻害することになる。
【００３５】
これらの不具合点を解消するためには芯体表面に微細な凹凸を付けたり、発泡金属のように蒸発ガスを通過させる芯体材料を選定することが好ましい。
【００３６】
本発明の製造方法は、芯体の外面に被膜を成形した後、前記芯体と被膜とを分離し管状物を製造方法であり、芯体の外径と所定の間隙で被膜前駆体溶液を吐出するスリットヘッドを有し、前記芯体の外表面に対し外側から前記被膜前駆体溶液を所定の速度で制御しながら吐出させ、前記芯体あるいは前記吐出スリットヘッドのいずれか、あるいは同時に移動させながら前記芯体の外側表面に被膜前駆体を所定の膜厚で成形し、被膜前駆体溶液を加熱などの手段で少なくとも管状物として強度を保持できる状態まで前記芯体に保持し、その後芯体と被膜を分離して管状物を得ることを特徴とする管状物の製造方法である。
【００３７】
本発明の製造方法について、図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の好ましい実施形態を説明する模式的部分断面図である。この例は、ポリイミド前駆体溶液を用いたキャスト成形に好適である。キャスト成形装置２０のリング状吐出スリットヘッド１の内側に、金属製の芯体２を配置する。ポリイミド前駆体溶液１１ａ，１１ｂは貯蔵タンク３ａ，３ｂに貯蔵し、まずバルブ５ａ，５ｂを開いて減圧ライン４ａ，４ｂから減圧し、脱泡する。次にバルブ５ａ，５ｂを締め、バルブ１６ａ，１６ｂを開けてライン１５ａ，１５ｂから窒素ガスなどのガスを供給して加圧する。次に供給バルブ７ａ，７ｂを開けて供給ライン６ａ，６ｂから供給ライン８を通過させてポンプ９に前記溶液を送り込む。貯蔵タンク３ａ，３ｂのように複数設置する場合は、片方で脱泡し、その間に他方のタンクから送液すれば、連続操業ができる。タンクが１つの場合は、バッチ操作をする。ポンプ９は、電動シリンダー、スラリーポンプ（一軸偏芯モノポンプ）などを使用できる。ポンプ９を使用せずに圧力ガスによる送液（圧送）も可能である。
【００３８】
次にスタティックミキサー１０に送液し、前記溶液に乱流を与えることによって予めフィラー等を配合していた溶液などの場合は再混合し、均一化することができる。同時に投入する前駆対溶液の粘度や、配合物の微小な製造ロット間のバラツキもこのスタティックミキサーで十分に混合される。その後、分岐ユニット１２で前記溶液を複数回路の配管１３ａ，１３ｂに分岐させ、吐出スリットヘッド１に導き、溶液１１ｃの吐出速度と、芯体２の上昇速度（矢印Ｙ）を制御して、吐出スリットヘッド１から所定量のポリイミド前駆体溶液１１ｃを押出し、芯体２の外面にキャスト膜１４のように所定の厚みで被膜成形する。分岐ユニット１２は、キャスト成形の対象物によって異なるが、２〜１００の分岐数から好適な数を選択できる。分岐数が多ければ、それだけ精密な吐出ができるが、コストの問題もあり、４〜５０の範囲が好ましい。
【００３９】
所定の吐出速度制御は、ポリイミド前駆体溶液が例えば１８０ｇ／分の吐出速度が必要な場合、単位時間あたり、前記吐出量の３〜６重量％程度多く吐出することが好ましい。
【００４０】
本ポリイミド前駆体溶液の成形においては、芯体を移動させながら前記ポリイミド前駆体溶液を成形する方法を説明したが、前記芯体を固定し吐出スリットヘッドを芯体の外周面に沿って移動させ被膜を成形することもできる。また貯蔵タンクを増設することによって多種類のポリイミド前駆体溶液を圧送し、スタティックミキサーで配合あるいは混合させ芯体表面に前駆体溶液を成形することができる。
【００４１】
次に図２により、液状ゴムを用いてポリイミド樹脂とゴムの複合管成物の成型方法の詳細を説明する。ゴム成型機４０の吐出スリットリング２５の内側に、あらかじめイミド転化を完成させたポリイミド管状物２６を装着した芯体２を配置する。図２において、２７は貯蔵タンク、２８はスラリーポンプ、２９は混合ミキサー、３０，３１は電磁弁、３２は電動シリンダー、３３はモーター、３４はキャスト成形された液状ゴム、及び３５ａ〜３５ｃは液状ゴムである。予め充填剤、加硫剤等を配合した液状ゴム３５ａを貯蔵タンク２７に投入し、その後スラリーポンプ２８の駆動モーター３３を動かし、液状ゴム３５ａをスタティックミキサー２９に圧送する。スタティックミキサー２９内ではスラリーポンプの圧送力により液状ゴムの流れを乱流させることによって、再度液状ゴムを混合することができる。同時に電磁弁３１を閉じ、電動シリンダー３２内に液状ゴム３５ｂを圧送する。次いで、電磁弁３０を閉じ電磁弁３１を開け、電動シリンダー３２から液状ゴムを分岐ユニット３７で数回路の配管に分岐させ、吐出スリットヘッド２５に導き、電動シリンダー３２の押出しスピードと芯体２の上昇速度（矢印Ｙ）を制御し、吐出スリットヘッド２５から所定量の液状ゴムコンパウンドを押出し、ポリイミド管状物の外面に所定の厚みで液状ゴムをキャスト成形する。
【００４２】
その後、金型に挿入したままの管状物をゴム成型機から外し、１５０℃の温度で３０分一次加硫し、さらに２００℃で４時間ポスト加硫を行い、ゴム弾性体層が成形された管状物を得る。この液状ゴム成型においては、吐出スリットヘッドを固定し、芯体を移動させながら液状ゴムを成型することもできるし、芯体を固定し吐出スリットヘッドを芯体の外周面に沿って移動させることもできる。また貯蔵タンクを増設することによって多種類の液状ゴム等を圧送し、スタティックミキサーで配合あるいは混合させて管状物に成型することができる。
【００４３】
次に図３は、キャスト成形溶液の吐出速度を示すグラフである。点線はコーティングに必要な最低量の吐出速度を示し、直線Ａは前記必要最低量より５％多く吐出する例であり、直線Ｂは同１０％多く吐出する例である。直線Ａ，Ｂはともにコーティングエンドの時間では供給量を少なくし、最終的なロスの分は極めて少ない。また、毎回キャストするごとにバージンのキャスト成形溶液を吐出装置に供給できる。
【００４４】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００４５】
【実施例１】
図１に示す吐出スリット部分の内径２３０．２ｍｍで、吐出スリット開口幅１．４±０．０５ｍｍの吐出口を有する吐出スリットヘッドを用意した。外径２２９ｍｍ、長さ５００ｍｍの芯体表面に酸化ケイ素コーティング皮膜を形成したステンレス製円筒状芯体を用意した。この円筒状芯体の表面はガラス状の鏡面を有しており表面粗度は（ＪＩＳ−Ｂ０６０１の測定方法：Ｒｚ）で５μｍであった。
【００４６】
次に３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミンとをＮ−メチル−２−ピロリドン中で反応させたポリイミド前駆体溶液（（株）ＩＳＴ社製商品名“ＲＣ５０６３”）を被膜成形前駆体溶液とした。次いでカーボンブラック（三菱化学（株）製商品名“ＭＡ１００”）をポリイミド前駆体溶液の固形分濃度に対し１２ｗｔ％になるよう混合し、カーボン混合ポリイミド前駆体溶液の粘度を１０００ポイズに調整した。
【００４７】
まず芯体の上端が吐出スリット部の内側にくるように設置した。次に前記ポリイミド前駆体溶液を貯蔵タンク３に投入し、スラリーポンプを回転させ、スタティックミキサーを経由させ、所定量のポリイミド前駆体溶液を分岐ユニットで２４箇所に分配し、吐出ユニットヘッドの配管コネクターに接続し、吐出スリット開口部まで圧送した。同時に芯体を４２０ｍｍ/分の速度で上昇させ、芯体の最上部から下方向に５０ｍｍの位置が、吐出スリット部を通過した時点でスラリーポンプからポリイミド前駆体溶液を圧送させ、芯体の外表面に６００μｍの厚みでポリイミド前駆体溶液を被膜成形した。スラリーポンプの圧送速度と芯体の上昇速度は予め実験によりポリイミド前駆体溶液の粘度、芯体の外径、被膜成形厚みのデーターから算出し、所定の条件を設定した。具体的な吐出速度は、図３のＡに示す速度とした。芯体の最下端部から５０ｍｍの位置が吐出スリット部を通過した時点でスラリーポンプからの圧送を停止し、芯体の外表面に約４３０ｍｍの長さで被膜成形を完了させた。その後、前記芯体をそのままオーブンに入れ、１２０℃で６０分間乾燥後、２００℃の温度まで４０分間で昇温させ同温度で２０分間保持した。次いで３２０℃まで２０分間で昇温させ３０分間保持し、さらに４００℃まで１５分間で昇温し、同温度で２０分間加熱し、イミド転化を完了させた後、オーブンから取出し冷却した。その後ポリイミド管状物を円筒状芯体から分離して、厚み６０±１．８μｍ、内径２２９ｍｍ、長さ３６０ｍｍにカットし、Ａ３サイズ用のシームレスのポリイミド樹脂製管状物を得た。
【００４８】
このポリイミド管状物の５０Ｖ印加時の表面抵抗値は１×１０⁸Ω・ｃｍであり、厚みの均一性、表面平滑性、および長さ方向の周長などの特性も良好であった。またこの管状物をレーザービームプリンタ−に組み込み中間転写ベルトとして使用した結果、色ズレやムラが発生することなく、鮮明なカラー画像を得ることができた。また、連続して印刷を行った場合も、画像の欠陥は見られなかった。
【００４９】
【実施例２】
図１に示す吐出スリット部分の内径３４６．６ｍｍで、吐出スリット開口幅１．４ｍｍの吐出口を有する吐出スリットヘッドを用意した。外径３４５ｍｍ、長さ６００ｍｍのアルミニウム製芯体用意した。この芯体の表面に＃３００ジルコニア塗粒を用い、１．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力でブラスト処理を行った。この芯体の表面に酸化けい素コーティング剤（セラマックス）をディッピング法によりコーティングし、１２０℃で３０分および３８０℃で３０分加熱して焼き付け、酸化けい素膜で被覆した。この円筒状芯体のＪＩＳ−Ｂ０６０１による表面粗度のは（Ｒｚ）で８μｍであった。
【００５０】
次いでポリイミド前駆体溶液（（株）ＩＳＴ社製商品名“ＲＣ５０６３”）を用いて溶液粘度を１７００ポイズに調整した。
【００５１】
その後、実施例１と同様の操作により芯体を３００ｍｍ/分の速度で上昇させ、芯体の最上部から下方向に３０ｍｍの位置が吐出スリット部を通過した時点で、スラリーポンプからポリイミド前駆体溶液を圧送させ、芯体の外表面に８００μｍの厚みでポリイミド前駆体溶液を被膜成形した。具体的な吐出速度は、図３のＡに示す速度とした。芯体の最下端部から５０ｍｍ位置が吐出スリット部を通過した時点でスラリーポンプからの圧送を停止し、芯体の外表面に約５５０ｍｍの長さで被膜成形を完了させた。その後、実施例１と同じ条件でイミド転化を完了させ、厚み８２±４μｍ、内径３４５ｍｍ、長さ５５０ｍｍのシームレスのポリイミド樹脂管状物を得た。
【００５２】
第２工程として前記ポリイミド樹脂製管状物を芯体に装着しその外表面にプライマー（信越化学社製商品名“Ｘ３３１５６５”）をはけ塗りし、常温で３０分乾燥させた。
【００５３】
図２のキャスト成形装置において、吐出スリット部分の内径３４５．７６ｍｍ、吐出スリット開口幅１．８ｍｍの吐出口を有する吐出スリットヘッドを用意した。次いでシリコーンゴム（東レダウコーニングシリコン社製商品名“ＤＹ３５−６０１３”）ＡＢ２液を予め１：１の割合で混合し貯蔵タンク２７に投入した。
【００５４】
その後、電動シリンダーの押出しスピードと芯体の上昇速度を制御し、吐出スリットから所定量のシリコーンゴムを押出しポリイミド管状物の外面に３００μｍの厚みでシリコーンゴムを被膜成形した。具体的な吐出速度は、図３のＡに示す速度とした。
【００５５】
その後、１５０℃温度で３０分一次加硫し、さらに２００℃で４時間ポスト加硫を行い、ポリイミド管状物の外層に３００μｍの厚みでシリコーンゴムが成形された管状物を得た。ＪＩＳ−Ａ形硬度計で測定したゴム層の硬度（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）は５８度であった。
【００５６】
このポリイミド樹脂、シリコーンゴムの複合ベルトを熱ラミネート機に装着しテストしたところ良好な結果が得られた。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、キャスト成形された製品に気泡や異物の混入が少なく、原料からの歩留まりが高くて製造コストが安く、膜厚均一性、表面平滑性、真円度、機械的特性、及び耐久性の高い管状物の生産性の良い製造方法とこれに用いるキャスト成型装置及び管状物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を説明する模式的部分断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態を説明する模式的部分断面図である。
【図３】本発明の一実施例におけるキャスト溶液の吐出速度を示すグラフである。
【符号の説明】
１，２５リング状吐出スリットヘッド
２金属製芯体
３ａ，３ｂ，２７貯蔵タンク
９，２８スラリーポンプ
１０，２９混合ミキサー、
１１ａ，１１ｂ，１１ｃポリイミド前駆体溶液
１２，３７分岐ユニット
１４ポリイミド前駆体成形膜
２０ポリイミド前駆体溶液キャスト装置
３０，３１電磁弁
３２電動シリンダー
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ液状ゴム溶液
４０液状ゴム溶液キャスト装置

Claims

芯体の外面に被膜前駆体溶液をキャスト成形して被膜を形成し、前記被膜を少なくとも管状物として強度を保持できる状態まで前記芯体に保持し、前記芯体と被膜とを分離して管状物を製造する方法であって、
前記芯体の外側に、前記芯体の外径と所定の間隙で位置する吐出スリットヘッドを配置し、
前記芯体および前記吐出スリットヘッドから選ばれる少なくとも一方を移動させながら、前記被膜前駆体溶液を前記吐出スリットヘッドから前記芯体の外表面に対して吐出し、所定の膜厚にキャスト成形することを特徴とする管状物の製造方法。
前記被膜前駆体溶液を吐出スリットヘッドに押出す速度と、前記芯体および前記吐出スリットヘッドから選ばれる少なくとも一方の移動速度を制御しながら所定の膜厚にキャスト成形する請求項１に記載の管状物の製造方法。
前記吐出スリットヘッドが、全周にわたり所定の幅でスリットが開口されており、前記吐出スリットヘッドに１ケ所以上の供給口から前記被膜前駆体溶液を供給する請求項１または２に記載の管状物の製造方法。
前記芯体外面の表面粗度(Rz)が、２μｍ以上１５μｍ以下であって、前記芯体の表面が離型剤で覆われている請求項１に記載の管状物の製造方法。
前記被膜前駆体溶液が、ポリイミド被膜前駆体溶液である請求項１又は２に記載の管状物の製造方法。
前記管状物の直径は１００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の管状物の製造方法。
被膜前駆体溶液を芯体の外面に成形する吐出キャスト成型装置であって、
前記芯体の外側に、前記芯体の外径と所定の間隙で位置する吐出スリットヘッドと、
前記吐出スリットヘッドから前記芯体の外表面に対して、外側から被膜前駆体溶液を所定の吐出速度で吐出する装置と、
前記芯体および前記吐出スリットヘッドから選ばれる少なくとも一方を移動させる装置を含み、
前記芯体および前記吐出スリットヘッドから選ばれる少なくとも一方を移動させながら、前記被膜前駆体溶液を前記吐出スリットヘッドから前記芯体の外表面に対して吐出し、所定の膜厚でキャスト成形することを特徴とするキャスト成型装置。
前記芯体の外側から前記被膜前駆体溶液を所定の速度で吐出する装置が、
送液されてくる前記被膜前駆体溶液を、複数回路の配管に分岐し、吐出スリットヘッドから吐出する請求項７に記載のキャスト成型装置。