JPH07178839A

JPH07178839A - 熱可塑性樹脂複合無端ベルトの製造方法及び装置

Info

Publication number: JPH07178839A
Application number: JP35482493A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nakai; 浩一中井
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1995-07-18

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、熱可塑性樹脂粉体を無端
ベルト基体に複合して製造する複合無端ベルトに関し、
一挙に短時間で複合化し、且つ得られる複合無端ベルト
の表面粗さと厚さの精度をも同時に高精度で矯正加工す
る技術の開発と、その製造装置を開発することにある。【構成】鏡面加工された金属ベルト上に熱可塑性樹
脂粉体を展延供給し、加熱し溶融しその上に無端ベルト
基体を接触させ、転移させ、更に所定圧力で接触加圧し
ながら回転させ、最後に冷却することにより複合無端ベ
ルトを得る方法であり、また鏡面金属ベルト、樹脂粉体
供給手段、加熱手段等を設け、無端ベルト基体を回転さ
せ、接触し加圧する構成を有する装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂複合無端
ベルトの製造方法およびその製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子写真複写機においては、感光
体上に形成されたトナー画像をコピー用紙にプリントす
る前段階で、熱可塑性樹脂無端ベルト上に中間転写する
方法が採用されている。この熱可塑性樹脂無端ベルト
は、プリント画像の品質を決める極めて重要な部品であ
り、要求される品質・性能としては、ベルト表面が極め
て平滑で鏡面的であること、即ち、いかなる微細な凹凸
とか、筋、シワがあってはならないこと、ベルトの厚み
が一定でバラツキが小さいこと、半導電性にバラツキが
なく、安定した一定の導電性を有していること、耐熱性
と耐屈曲性、耐クリープ注等の機械的特性に優れている
こと等が要求される。

【０００３】前記のような用途に使用されている熱可塑
性樹脂無端ベルトは、従来の製造技術によって、即ちブ
ロー成形、インフレーション成形、インサイドマンドレ
ル成形、コーティング成形等の方法により製造されてい
る。これらの従来技術による前記無端ベルトでは、高度
化した複写機等の品質・性能に対する要求に対応できな
い状況になってきており、一方新しい技術として例え
ば、特開平４−３０３６２８号、特開平４−３０３６２
９号、特開平４−３０３６３０号等には、従来の方法で
成形された熱可塑性樹脂無端ベルトを鋼管の外周又は内
周と対峙して配置し、鋼管の外周又は内周に別途配置し
たローラで前記無端ベルトを挟持しつつ、加熱加圧して
ローリングプレスするものが記載されており、鋼管と無
端ベルトの表面層、或はコールドローラ又はホットロー
ラと無端ベルトの表面層との接触方式は、何れもローラ
と鋼管との接触、即ち線接触で行われるので、無端ベル
トの表面の仕上り精度は満足できないものであった。

【０００４】また、特開平４−３０３６３１号公報に記
載されたものは、無端ベルトの表面に耐熱シートを介し
てホットローラ等を接触させているが、何れの場合でも
ローラの押圧力は線接触で作円するので十分とは言え
ず、無端ベルトの厚みのバラツキ、表面粗さのバラツキ
が大きく精度が不十分であった。また、これらの従来技
術は、予め成形した無端ベルトの表面を更に加工すると
いうもので、大きく２工程を必要とし、このような方式
では、生産性が悪く、取り扱い中でのゴミの付着とか、
損傷とかの問題もあり、この点でも改良が必要であっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、熱可塑性
樹脂粉体を無端ベルト基体に複合化させる方法について
鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂粉体から一挙に無端ベ
ルト基体上に成形すると同時に、その熱可塑性樹脂複合
無端ベルトの表面粗さと厚さとを高精度で矯正加工する
ことを連続的に行う方法を見出し本発明に到達した。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、無端ベルト基
体に熱可塑性樹脂を複合化させる熱可塑性樹脂複合無端
ベルトの製造方法において、熱可塑性樹脂粉体を鏡面金
属ベルト面上に均一に展延供給し、加熱溶融して溶融状
フィルムとし、鏡面金属ベルト面に対面する無端ベルト
基体面上に接触転移せしめると共に、無端ベルト基体を
鏡面金属ベルト面上に接触加圧後、冷却することを特徴
とする。

【０００７】本発明に係る装置は、無端ベルト基体に熱
可塑性樹脂を複合化させる熱可塑性樹脂複合無端ベルト
の製造装置において、水平面内で移動する鏡面金属ベル
トと、熱可塑性樹脂粉体を鏡面金属ベルト面上に均一に
展延供給する供給手段と、供給された熱可塑性樹脂粉体
を加熱溶融して溶融状フィルムとする加熱手段と、鏡面
金属ベルト面に対面する無端ベルト基体を張設可能とす
る少なくとも２本の回転ローラと、鏡面金属ベルトを張
設可能とする支持ローラと前記少なくとも２本の回転ロ
ーラと対をなす少なくとも２本の受けローラとを備え、
鏡面金属ベルト面と無端ベルト基体とを接触状態、引き
続き接触加圧状態とすることを特徴とする。

【０００８】更に鏡面金属ベルト面上に展延供給された
熱可塑性樹脂粉体の溶融状フィルムの厚みと表面粗さを
予備調整する調整手段を備えることを特徴とする。

【０００９】更に前記熱可塑性樹脂粉体の溶融状フィル
ムを無端ベルト基体に接触転移させ、鏡面金属ベルト面
に接触加圧させて成形した熱可塑性樹脂複合無端ベルト
の冷却手段を備えることを特徴とする。

【００１０】熱可塑性樹脂複合無端ベルトとは、前記従
来の熱可塑性樹脂無端ベルトの品質・性能を改善するた
めに、機械的性質、耐熱性、耐薬品性等に優れ又ベルト
としての柔軟性をも備える材質で繊維、フィルム、シー
ト等の材料からなる無端ベルト基体に、熱可塑性樹脂を
複合化させ、即ち同ベルト基体の表面を熱可塑性樹脂で
カバーリングすると共に、同ベルト基体内部にも含侵さ
せ、継ぎ目の無いエンドレス状とした複合ベルトであ
る。例えば電子写真複写機の転写ベルト等として使用さ
れる際は、ベルト表面は極めて平滑で鏡面であり、表面
には如何なる凹凸とか、筋、しわがあってはならないこ
と、ベルトの厚みが一定でバラツキがないこと、半導電
性にバラツキが無く安定した一定の導電性を有し耐熱性
と対屈曲性、対クリープ性等が要求される。

【００１１】無端ベルト基体は、前記した性質、機械的
性質、耐熱注、耐薬品性等を有し熱可塑性樹脂との馴染
み、密着性の良いものを繊維状、フィルム状、シート状
等の状態で使用しエンドレスのベルトに形成されたもの
である。繊維状のものを使用する際は、織物、編み物、
不織布等の状態でエンドレスベルトに製織すれば良い
し、フィルム状、シート状のものは筒状であれば良い
し、帯状のものであれば両端部を接続してエンドレス状
にすれば良い。何れの場合も接続部に変形のないことが
望ましく、無端ベルト基体の厚さは、約０．０５〜０．
５ｍｍ程度である。

【００１２】前記無端ベルト基体の材質としては、基本
的に熱可塑性樹脂よりも耐熱性が高く、且つ機械的性質
に優れているものを選択することが好ましい。又複合化
される熱可塑性樹脂の溶融状フィルムが無端ベルト基体
と完全に加圧接触され、圧着され密着して層間剥離を発
生しないことが必要である。

【００１３】例えば、繊維状として用いられるものに、
フッ素系樹脂、芳香族ポリアミド、ポリエーテルイミド
等の熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等、又こ
れらの繊維を２種以上混合したもの、更にこれらより融
点等の低い他の熱可塑性樹脂繊維、例えば脂肪族ポリア
ミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、フッ素系
共重合体繊維等と混成したもの等例示でき、炭素繊維、
窒化ケイ素繊維等の無機繊維が混合されていても良い。
繊維状のものからなる無端ベルト基体には、前記する熱
可塑性樹脂等を表面コーティング、或は含浸させてあっ
ても良い。

【００１４】又フィルム状で用いられる無端ベルト基体
には、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエ
ーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可
塑性樹脂、熱硬化型のポリイミド等を例示でき、熱可塑
性樹脂は直接円筒状フィルムとすることも可能である
が、熱硬化型のポリイミドの場合には、前駆体の状態で
成形し、最後に硬化するという２段階の方法が必要とな
る。必要ならばフィルム表面に物理化学的処理（サンド
ブラスト、コロナ、レーザー）を施しても良い。更にシ
ート状としては、耐屈曲性、耐クリープ性の機械的特性
に優れ、柔軟性を有する金属製であっても良いが、後述
する鏡面金属ベルトよりも熱可塑性樹脂との接着性がよ
いことが必要であり、材質を変更する、又は表面処理を
する等の処方が必要となる。

【００１５】熱可塑性樹脂粉体は、加熱によって可塑化
し流動展延性が付与される樹脂粉体であり、一般に知ら
れている樹脂である。例えば、ポリプロプレン等のオレ
フィン系の単独又は共重合樹脂、ポリスチレン系単独又
は共重合樹脂、ポリ塩化ビニール系の単独又は共重合樹
脂、各脂肪族ポリアミド（ナイロン６、６６、６１０、
１１、１２等）、アルコール可溶性ポリアミド、ポリフ
ッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレンとパーフルオ
ロアルキルビニールエーテル又はテトラフルオロエチレ
ンとエチレンの各共重合体等に見られるフッ素重合体、
ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリエーテルイミド等の熱可塑性ポ
リイミド、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステ
ル等の粉末状樹脂を例示することができ、何れも適用可
能である。これらの樹脂に制限されるものでないし、又
粉体としての粒径についても、特に制限はないが、一般
的には平均粒径、約１００ミクロン以下程度である。

【００１６】前記樹脂粉体は、単独又は２種以上混合す
ることもできる。混合する場合には、相溶性を十分考え
て実施することが望ましい。又他の第三成分も必要に応
じて添加することができる。第三成分は、前記樹脂粉体
の本質的特性を改悪する物質又はその混合量であっては
ならない。例えば、好ましく添加される物質としては、
ワックス、シリコーンオイル、ステアリン酸カルシウ
ム、前記樹脂粉体の低分子量オリゴマー等の滑剤で、こ
れらは前記樹脂粉体に対して、約５重量％以下、好まし
くは０．３〜３．０重量％程度である。

【００１７】又、導電性を付与するために、半導電性及
び／又は導電性の粉体を添加することもできる。半導電
性粉体としては、例えば天然ガス、油、アセチレンガス
等の燃焼によって得られるカーボンブラックで、粒径は
一般的に約１〜５００μ程度である。具体的には、コン
ダクティブファネス系のケッチェンブラック、アセチレ
ンブラック等が上げられる。導電性粉体としては、例え
ば金、銀、銅等の金属粉体又は、酸化第２錫、酸化イン
ジウム、チタン酸カリウム等の金属酸化物の粉体等が上
げられる。又これらは、２種以上適宜混合して添加する
こともできる。添加量は熱可塑性樹脂粉体に対して、約
１〜３０重量％程度であるが、これに制限はされない。
以上の第三成分は、具体的な例示にすぎず、更に他成分
の添加は勿論可能である。

【００１８】鏡面金属ベルトは、表面が鏡面状に仕上げ
られた金属製のベルトであり、全く平滑であることが望
ましいが、鏡面の微細凹凸の許容される上限は、１０点
平均表面粗さＲ_ｚ約２μ以下、望ましくは１μ以下であ
り、限りなくゼロが望ましい。更に同金属ベルトの表面
は、表面上に均一に展延供給され、加熱溶融されて溶融
状フィルムとなった熱可塑性樹脂粉体を、対面する無端
ベルト基体を鏡面金属ベルト面に接触転移させ接触加圧
させることにより複合化させるに充分な剥離性を有する
ことが望まれる。

【００１９】この鏡面金属ベルトは無端状（図１）が望
ましいが、ロール状に巻き上げられた一方のロール１５
から他方のロール１６へ巻き上げる方式（図３）であっ
ても良い。継ぎ目がある場合は、その部分の表面も鏡面
仕上げを行うことが望ましい。鏡面金属ベルトの厚さは
約０．１〜１．０ｍｍ程度であり、材質的には熱伝導性
がが良好で温度差による伸縮性の少ないステンレス製、
電鋳によるニッケル製等が多く用いられる。

【００２０】熱可塑性樹脂粉体を鏡面金属ベルト面上に
均一に展延供給するとは、鏡面金属ベルト面上に所定量
の熱可塑注樹脂粉体を所定の厚さと幅に均一に引き伸ば
し供給することで、定量送り機構、所定口径のノズル等
を備える供給手段を使用して行う。更にドクターブレー
ド、リバースロール等の調整手段によって予備調整する
ことが好ましい。所定量とは無端ベルト基体との複合に
必要な量であり実験的に適宜設定すれば良いが、無端ベ
ルト基体上での供給開始点と終点がオーバーラップして
高低差を発生しないように供給することが好ましい。一
例として複合無端ベルトの前記樹脂層の厚さが５０μと
した場合、展延した層の厚さは粒径を１〜１０μとして
約１〜１．５ｍｍ程度である。

【００２１】溶融状フィルムは、薄く均一に展延供給さ
れた熱可塑性樹脂粉体が加熱手段によって加熱溶融し、
フィルム状になったもので、加熱手段としては熱可塑性
樹脂粉体の融点と軟化点以上で軟化流動するに充分な温
度が必要であり、特に制限はないが、例えば必要温度に
加熱した熱風をスリットから吹きつけるもの、単に遠赤
外線ランプ又はセラミックヒータ、ニクロム線ヒータ、
誘電加熱等を用いても可能である。また加熱は同粉体に
直接作用するものであっても良いが、間接的に鏡面金属
ベルトを加熱し同粉体を昇温しても良い。

【００２２】鏡面金属ベルト面に対面する無端ベルト基
体面上に接触転移せしめるとは、鏡面金属ベルト面上の
溶融状フィルムに無端ベルト基体を無加圧の接触状態で
接触させ、同フィルムを無端ベルト基体の表面に転移さ
せることである。転移段階で加圧すると複合する同フィ
ルムの所定の厚みが得られないのみならず、複合そのも
のが円滑に行われない。しかし無加圧接触であっても転
移が円滑に行われない場合は、必要最小限に圧力を付加
することを否定するものではなく、この接触転移の調整
は、鏡面金属ベルト面と同ベルト面に対面する無端ベル
ト基体を張設可能とする少なくとも２本の回転ローラの
周面とのクリアランス調整によって行われ、溶融状フィ
ルムと無端ベルト基体との厚さの合計を当初のクリアラ
ンスとして設定する。更に接触転移には、鏡面金属ベル
ト面における樹脂の剥離性も影響するので同ベルト面に
フッ素樹脂をコーティングするとか、接触後の鏡面金属
ベルトを溶融状フィルムの融点より低い温度に冷却する
等の処置も有効である。

【００２３】無端ベルト基体を鏡面金属ベルト面に接触
加圧させるとは、接触転移後、時間をかけて徐々に加圧
を強くする接触状態であっても良いし、又は一挙に必要
な加圧をする接触状態であっても良く、鏡面金属ベルト
面に対面する無端ベルト基体を張設可能とする少なくと
も２本の回転ローラを鏡面金属ベルト面に接触した状態
で加圧するものである。接触転移し複合化された複合無
端ベルトが鏡面金属ベルト面に面接触し接触加圧の状態
で必要時間回転するので、同ベルトの表面の粗さと厚さ
の精度が矯正され所望の複合無端ベルトが作成される。
鏡面金属ベルト面に対面する無端ベルト基体が回転しな
がら加圧され面接触し、加圧力としてはローラの線圧換
算で２０Ｋｇ／ｃｍ以上程度であり、回転時間は約３０
分程度である。矯正効果は厚さ約±２０μ以内、表面粗
さＲｚは２μ以内となる。必要によっては再度加熱して
も良いが、加熱温度は二次転移点以上融点以下を目標と
する。

【００２４】冷却は、無端ベルト基体に熱可塑性樹脂粉
体を複合化し成形した複合無端ベルトを取得するために
行い、急冷するか、徐冷するか、熱可塑性樹脂の結晶
性、非結晶性を考慮し冷却速度を調整して所望の結晶化
度にコントロールすることが好ましい。積極的な冷却手
段を設けることが望ましいが室温冷却であっても可能で
ある。冷却温度は、複合する熱可塑性樹脂の二次転移点
又は軟化点より低い温度に冷却する必要がある。

【００２５】

【作用】熱可塑性樹脂粉体を鏡面金属ベルト上で加熱す
ることにより溶融状フィルムとし、無端ベルト基体に対
面させ接触転移せしめると共に、無端ベルト基体を鏡面
金属ベルト面に接触加圧させ面接触させるので、無端ベ
ルト基体に熱可塑性樹脂が複合化され、熱可塑性樹脂複
合無端ベルトが形成される。更に接触加圧の状態を維持
させながら回転させるので熱可塑性樹脂複合無端ベルト
の表面粗さと厚さの精度が矯正され、即ち、一連の工程
により樹脂粉体から一挙に高品質の複合無端ベルトが形
成される。

【００２６】その製造装置においては、水平面内で移動
する鏡面金属ベルトの表面上で、前方より後方へ向かっ
て熱可塑性樹脂粉体を均一に展延供給する供給手段と、
加熱溶融して溶融状フィルムとする加熱手段とを設け、
無端ベルト基体を張設可能とする少なくとも２本の回転
ローラと、鏡面金属ベルトと無端ベルト基体とを介し前
記少なくとも２本の回転ローラと対をなす少なくとも２
本の受けローラとを備え接触状態、及び加圧状態とする
ので、コンパクトで効率の良い装置となる。又調整手段
や冷却手段を設けることにより、冷却時間の短縮とベル
トの品質の安定を可能とする。

【００２７】

【実施例】図面を参照して本発明方法と、発明方法に係
る装置の一実施例について詳細に説明する。図１は、具
体的に本発明方法を実施している実施例の説明用側面図
であり、図２は、同実施例の装置の説明用要部側面断面
図である。

【００２８】鏡面金属ベルト１は、表面が鏡面仕上げさ
れたステンレス製の厚さ０．２ｍｍの無端ベルトであ
り、支持ローラ２、受けローラ３、４に表面が水平とな
るように張架し、不図示の駆動装置によって矢印イの方
向に回転可能に設けられている。同ベルト１の表面粗さ
Ｒｚは１μ以下で、幅５００ｍｍ，周長１０５０ｍｍで
あり、受けローラ３、４の間隔は２００ｍｍである。

【００２９】鏡面金属ベルト１の前方部、支持ローラ２
に近い同ベルト１の上方には、熱可塑性樹脂粉体６の供
給手段５が設けられる。供給手段５は、スリット状ノズ
ル７と同粉体６を自動的に供給するホッパー付きの供給
機８とからなり、同供給手段５は、所定量の前記粉体６
を鏡面金属ベルト１の表面に所定の幅と厚みでムラ無く
均一に展延供給するように工夫されており、供給機８に
は定量送り（±５％以内）を可能とする定量ギアーが設
けられ、スリット状ノズル７によって所定の幅と厚みを
規制し、必要な場合は調整手段１０を設けることが望ま
しい。更にホッパーには、前記粉体６を精度良く計量す
る計量器が備えられていることが望ましいが、外部の計
量器で１本の熱可塑性樹脂複合無端ベルト当りの同粉体
の所定量を計量した後ホッパーに投入しても良い。

【００３０】調整手段１０は、マイクロゲージ付きのド
クターブレードからなり、展延供給された熱可塑性樹脂
粉体６の層厚さを規制すると共に表面粗さを予備調整す
る。ドクターブレードは、長さ５２０ｍｍ，厚さ１．５
ｍｍ（把持部分）であり、刃先は鏡面金属ベルト１と交
叉させ、表面上に接触させた場合の偏差が±５μ以内に
なるように垂直に調整されている。把持具の両端にはマ
イクロゲージ（不図示）が取りつけられて微調整可能と
なっている。ドクターブレードに変えてリバースロー
ル、ニップローラ、グラビアローラ等を用い、供給手段
５にて展延供給されたものを更に調整し、層厚さ、表面
粗さの予備調整をしても良い。又これらの調整手段１０
も加熱することが好ましい。

【００３１】加熱手段９は、鏡面金属ベルト１の表面に
展延供給された熱可塑性樹脂粉体６を融点又は軟化点以
上で、同樹脂粉体６が軟化流動するに充分な温度に加熱
するものである。熱源としては幅２００ｍｍのセラミッ
クヒータを使用し、鏡面金属ベルト１の表面温度を所定
温度に対して±５℃以内に温度調整可能に制御してい
る。加熱可能な最高温度としては３００〜４００℃（±
５℃以内）に容易に昇温できることが望ましい。

【００３２】鏡面金属ベルト１が張架している受けロー
ル３、４は、図１に示すように鏡面金属ベルト１の表面
に対面する無端ベルト基体１１ａを張架可能とする少な
くとも２本の回転ローラ１２、１３と対をなしている。
これらのローラはいずれも金属製で良いが、プラスチッ
ク製であっても良く、必要ならば各ロール内部に加熱機
構及び／又は冷却機構を備えていても良い。

【００３３】受けロール３、４は、鏡面金属ベルト１と
無端ベルト基体１１ａを介して回転ローラ１２、１３と
対をなし、同回転ローラ１２、１３は上下方向に位置調
節可能に設けられ、鏡面金属ベルト１と回転ローラ１
２、１３の周面との間に所定のクリアランスを保待でき
るように構成されていると共に、同回転ロール１２、１
３は鏡面金属ベルト１の表面上に無端ベルト基体１１ａ
を接触加圧できる構成となっている。受けロール３から
受けロール４までの間では、鏡面金属ベルト１と無端ベ
ルト基体１１ａとが面接触し加圧されることになる。

【００３４】回転ローラ１２、１３には、無端ベルト基
体１１ａが張架し、同ベルト基体１１ａは鏡面金属ベル
ト１に同調して回転する構造となっており、回転ローラ
１３が水平方向にも位置調節可能に構成され、同ベルト
基体１１ａを着脱する場合は、回転ローラ１２、１３の
間隔が小さくなり、張架した場合は大きくなっている。
尚、無端ベルト基体１１ａを張架する回転ローラ１２、
１３が３本以上であっても良く、これに無端ベルト基体
１１ｆが張架される場合の形態は、多角形状になってお
り（図３）、３本目の回転ローラ１８の配置される位置
を調節可能とすることにより周長の異なる無端ベルト基
体１１ｆにも対応可能となる。

【００３５】冷却装置１４は、必要に応じて設ければ良
いが、冷風を鏡面金属ベルト１の裏面と無端ベルト基体
１１ａの裏面に吹きつけるものであり、図示しない冷却
装置としては前記したように回転ローラ１２、１３、受
けローラ３、４の内部に冷却水等の冷媒が循環できる機
構を設けても良い。

【００３６】必要に応じて鏡面金属ベルト１の適宜の周
面に、例えば支持ローラ２の周面で同ベルト１の表面に
接触して残存する溶融状フィルムを排除するためのスク
レーパ１５を設けても良いし、更に必要ならばスクレー
パ１５に代えて溶剤タイプの洗浄装置（不図示）を設け
ても良い。

【００３７】次に前記装置を使用して熱可塑性樹脂複合
無端ベルトを製造する手順について各操作を順次説明す
る。初期状態としては、所定量の熱可塑性粉体６を供給
手段５の供給機８に投入し、所定の無端ベルト基体１１
ａを回転ローラ１２、１３に張架し、鏡面金属ベルト１
を回転駆動する。供給手段５を運転開始すると、熱可塑
性樹脂粉体６が鏡面金属ベルト１の表面上に均一の幅と
厚さで展延供給されると共に、加熱手段９により加熱さ
れるので、同金属ベルト１の表面上で溶融状フィルム６
ａとなる。必要ならば調整手段１０を作用させて溶融状
フィルム６ａの厚さ、表面の凹凸等を調節する。回転ロ
ーラ１２、１３と受けローラ３、４とが対をなし接触状
態にあるところに至り溶融状フィルム６ａは、鏡面金属
ベルト１の表面から無端ベルト基体１１ａに接触転移す
ると共に、回転ローラ１２、１３が鏡面金属ベルト１の
表面上に加圧され接触加圧する加圧状態に進むので、ベ
ルト基体１１ａと溶融状フィルム６ａが複合化され、複
合無端ベルト１１となる。複合無端ベルト１１は、所定
の時間接触加圧した状態で繰り返し回転するので、表面
の粗さと厚さの精度が向上し冷却後取り外される。必要
なら冷却装置１４を使用しても良い。

【００３８】以下に具体的実施例及び比較例によって詳
述する。

【具体的実施例１】先ず、無端ベルト基体として、ナイ
ロン６（脂肪族ポリアミド６）繊維による太さ２０デニ
ールの糸を編み糸、アラミド（芳香族ポリアミド）繊維
による太さ３２０デニールの糸を挿入糸として、フライ
ス変化編み組織にて丸編み（エンドレスベルト状）し
て、厚み０．２２ｍｍ、幅４８０ｍｍ、周長６０３ｍｍ
を作成した。以下これを無端ベルト基体１１ａと呼ぶ。

【００３９】次に、前記実施例に示した装置を使用し、
前記手順に基づいて無端ベルト基体１１ａから次のよう
に複合無端ベルト１１を製造した。装置２０の回転ロー
ル１２、１３に無端ベルト基体１１ａを図１の如しっか
りと張架装着した。樹脂粉体供給手段５には脂肪族ポリ
アミド１２の粉体６（粒径５０〜１００μ）を投入す
る。ドクターブレード１０はクリアランス５０μに調整
した。鏡面金属ベルト１が１分間に１００ｍｍ移動する
速度で全体を同調回転開始し、セラミックヒータ９によ
り、その直下の鏡面金属ベルト１の表面が１２０℃に到
達したならばポリアミド１２の粉体６を定量供給した。

【００４０】鏡面金属ベルト１の表面は、更にヒータ９
によって１８５℃に加熱されるので、ポリアミド１２の
粉体６は搬送され加熱溶融領域に入ると直ちに溶融が始
まり、ドクターブレード１０に到達する段階では完全に
溶融状フィルム６ａになった。ドクターブレード１０を
通過し、ここで５０μの厚さに調整され、接触状態にあ
る回転ロール１２に向かって進み、無端ベルト基体１１
ａと接触を開始した。このとき回転ロール１２、１３の
周面と鏡面金属ベルト１の表面との当初のクリアランス
を０．２７ｍｍに設定した。引き続き２分間掛けて回転
ロール１３を通過した無端ベルト基体１１ａには溶融状
フィルム６ａが完全に転移していた。

【００４１】ポリアミド１２の粉体６の供給は、溶融状
フィルム６ａが無端ベルト基体１１ａに転移し、同ベル
ト基体１１ａが一回転して溶融状フィルム６ａの始点と
終点が合致し、オーバーラップを極小にするようなタイ
ミングで停止した。

【００４２】回転はそのまま続行しながら回転ロール１
２、１３を同時に徐々に加圧し、最高線圧２５Ｋｇ／ｃ
ｍとなし、その状態を１０分間持続した。１０分後には
セラミックヒータ９による加熱を停止し、鏡面金属ベル
ト１の表面温度が７０℃に低下した時点で回転を停止し
回転ロール１２、１３の加圧力を放圧し複合無端ベルト
１１を取得した。

【００４３】この全工程終了までの所要時間は６０分で
あり、得られた複合無端ベルトの品質は全厚さ０．２５
ｍｍ±０．０１５、表面粗さＲｚは１．５μ以下であっ
た。極めて短時間での複合成形と共に、表面粗さと厚さ
とが高精度に矯正されていることが理解できる。

【００４４】

【具体的実施例２】無端ベルト基体１１ｂとして、芳香
族ポリエステル（液晶性）繊維による太さ５０デニール
の糸を編み糸とし、挿入糸として同様の該ポリエステル
繊維糸を使ってフライス変化編み組織によって丸編みし
た。得られた丸編みは、厚さ０．２８ｍｍ、幅４８０ｍ
ｍ、周長６０５ｍｍの無端布であった。

【００４５】同じく前記装置を使って、無端ベルト基体
１１ｂを前記の要領で回転ロール１２と１３とに張架装
着し、以下手順は具体的実施例１に従ったが、条件は次
の通りであった。複合する熱可塑性樹脂としては、粒径
１０〜５０μのポリフッ化ビニリデン粉末（融点１７０
℃）を使用し、鏡面金属ベルト１の表面上に幅４５０ｍ
ｍ、厚さ約２ｍｍになるように展延供給し、鏡面金属ベ
ルト１と回転ロール１２、１３の周面との当初のクリア
ランスは約０．３３ｍｍ，鏡面金属ベルト１の予備加熱
は１２０℃、溶融のための温度を１７５℃、ドクターブ
レードは使用せず、その他の条件は具体的実施例１と同
じであった。

【００４６】得られた複合無端ベルトの品質は、全厚さ
０．３２ｍｍ±０．０１５、表面粗度Ｒｚは１．５μ以
下であった。またポリフッ化ビニリデンは結晶性ポリエ
ステル繊維ベルトと完全に密着していて層間で剥離する
ようなことは全くなかった。

【００４７】

【具体的実施例３】無端ベルト基体として、３、３’、
４、４’−ビフエ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の当量をＮ−メチルピロリドン溶
媒中、常温で重縮合反応して得られたポリアミック酸を
使ってこれを遠心成型して、約１００〜１５０℃で乾燥
して該溶媒を除去した。得られた無端状ポリアミック酸
フイルムを更に３５０〜４００℃に加熱し、閉環イミド
化を行って、熱硬化性のポリイミドに変化せしめた。得
られたポリイミド無端ベルトの接着性向上のためにサン
ドブラスト法によって該ベルト表面に微細凹凸を付与し
た。該ベルトの厚さ０．０８ｍｍ、幅４８０ｍｍ、周長
６００ｍｍの無端ベルト基体を得た。以下無端ベルト基
体１１ｃと呼ぶ。

【００４８】複合する熱可塑性樹脂粉体として粒径１０
〜５０μのポリフッ化ビニリデン粉末に、１０重量％
（対該粉体）のカーボンブラック（アセチレンブラッ
ク）を添加し、ハイブリダイゼーション法にて十分混合
した物を使用した。以下Ｄ原料と呼ぶ。

【００４９】次に前記装置を使って、Ｄ原料を無端ベル
ト基体１１ｃに接触転移し複合無端ベルトを製造した。
即ち手順は前記具体的実施例１に従い、その他の製造条
件は次の通りであった。鏡面金属ベルト１の表面と回転
ローラ１２、１３の周面とのクリアランスは０．１３ｍ
ｍに設定、加熱手段９による金属ベルト面の予熱温度は
１２０℃とし、Ｄ原料の溶融温度は１９５℃であった。
調整手段１０のドクターブレードと鏡面金属ベルト１の
表面とのスキマを０．０６ｍｍとし、Ｄ原料は幅４５０
ｍｍで均一に展延供給した。

【００５０】得られた複合無端ベルトの品質は、厚さ
０．１３ｍｍ±０．０１５ｍｍ、表面粗度Ｒｚは１．５
μ以下で、表面は極めて平滑で厚み精度の高いことが理
解できる。また、これには半導電性が付与されていて体
積抵抗値は１．０×１０^１１〜１．０×１０^１２Ω・ｃ
ｍであった。該ベルトが複写機等の機能ベルト部材とし
て要求される高い品質、性能を完全にクリアーすること
も確認した。

【００５１】

【比較例１】比較例１は、本発明にかかる製造過程にお
ける接触転移により作成する複合無端ベルトを予め他の
方法で製造し、同複合無端ベルトを前記製造装置を使っ
て、接触加圧加工したものである。即ち、従来の方法で
製造した複合無端ベルトを本発明方法の装置を使用して
矯正加工を実施したものである。

【００５２】まず、無端ベルト基体１１ａを使って、こ
れをパイプドクター塗布機に装着し、ベルト回転できる
状態とした。パイプドクター塗布機は無端ベルト基体１
１ａを張架して回転できる構造の２本のローラと、コー
ティング剤をコーティングしながら表面を均一化する塗
布調整用のパイプドクター及びヒータが添設されている
装置（不図示）である。無端ベルト基体１１ａへのコー
ティング液として、ポリフッ化ビニリデン粉末が乳化分
散している液状物を準備し、これを低速度で回転してい
る無端ベルト基体Ａ上に塗布した。塗布幅４００ｍｍと
し、塗布厚み６０μになるようにロールコータを調整し
た。無端ベルト基体Ａの全周に均一にコーティング後、
加熱を開始し、徐々に昇温し８０℃に到達後、３０分間
その温度で加熱した。得られた複合無端ベルトは、具体
的実施例１における接触転移による複合無端ベルトと外
観上は何ら差の見られないものであった。品質について
は幅４００ｍｍ、周長６０３ｍｍ、厚さ０．２８ｍｍ
±０．０２７ｍｍ、表面粗度Ｒｚ２０μ以下であった。
以下この複合無端ベルトをＥ複合ベルトと呼ぶ。

【００５３】次に前記Ｅ複合ベルトを前記本発明に係る
装置の回転ロール１２、１３にしっかりと装着して、鏡
面金属ベルト１の回転を１００ｍｍ／１分間の速度で開
始し表面の予備加熱を行った。予備加熱温度が１２０℃
に到達したなら回転ロール１２、１３を徐々に加圧し、
鏡面金属ベルト１上に接触加圧した。加圧力が２５Ｋｇ
／ｃｍの線圧に到達後、温度を１７５℃にし、３０分間
その状態を維持した。３０分後加熱を中止し７０℃に冷
却し回転ロールを解放し複合無端ベルトを取得した。

【００５４】得られた複合無端ベルトは、厚さ０．２５
ｍｍ±０．０２ｍｍ、表面粗度Ｒｚは１．５ミクロン以
下であり、コーティングからの全工程の終了時間は１８
０分であった。具体的実施例１と比較して、全工程の所
要時間が３倍で長時間要すること、厚さの精度が十分満
足されない結果であった。

【００５５】

【発明の効果】本発明は次の効果を発現する。即ち熱可
塑性樹脂粉体を無端ベルト基体に複合するに際し、一連
の装置で短時間で複合無端ベルトが製造できること、そ
してその品質、特に厚み精度と表面精度が極めて高いこ
と。更には、例えば導電性等の付与する複合無端ベルト
でも、同様に容易に製造できるので、その結果極めて高
レベルの品質性能が要求される機器（例えば複写機等の
機能ベルト）の開発に容易に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を具体化した実施例の説明用側面
断面図である。

【図２】本発明の装置の一例の説明用概略側面断面図で
ある。

【図３】本発明の装置に係る別の実施例の概略側面断面
図である。

【符号の説明】

１・・・鏡面金属ベルト２・・・支持ローラ３・・・受けローラ４・・・受けローラ５・・・供給手段６・・・熱可塑性樹脂粉体７・・・スリット状ノズル８・・・供給機９・・・加熱手段１０・・・調整手段１１・・・無端ベルト基体１２・・・回転ロール１３・・・回転ロール１４・・・冷却手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無端ベルト基体に熱可塑性樹脂を複合化
させる熱可塑性樹脂複合無端ベルトの製造方法におい
て、熱可塑性樹脂粉体を鏡面金属ベルト面上に均一に展
延供給し、加熱溶融して溶融状フィルムとし、鏡面金属
ベルト面に対面する無端ベルト基体面上に接触転移せし
めると共に、無端ベルト基体を鏡面金属ベルト面上に接
触加圧後、冷却することを特徴とする熱可塑性樹脂複合
無端ベルトの製造方法。
【請求項２】無端ベルト基体に熱可塑性樹脂を複合化
させる熱可塑性樹脂複合無端ベルトの製造装置におい
て、水平面内で移動する鏡面金属ベルトと、熱可塑性樹
脂粉体を鏡面金属ベルト面上に均一に展延供給する供給
手段と、供給された熱可塑性樹脂粉体を加熱溶融して溶
融状フィルムとする加熱手段と、鏡面金属ベルト面に対
面する無端ベルト基体を張設可能とする少なくとも２本
の回転ローラと、鏡面金属ベルトを張設可能とする支持
ローラと前記少なくとも２本の回転ローラと対をなす少
なくとも２本の受けローラとを備え、鏡面金属ベルト面
と無端ベルト基体とを接触状態、引き続き接触加圧状態
とすることを特徴とする熱可塑性樹脂複合無端ベルトの
製造装置。
【請求項３】前記鏡面金属ベルト面上に展延供給され
た熱可塑性樹脂粉体の溶融状フィルムの厚みと表面粗さ
を予備調整する調整手段を備える請求項２に記載の熱可
塑性樹脂複合無端ベルトの製造装置。
【請求項４】前記熱可塑性樹脂粉体の溶融状フィルム
を無端ベルト基体に接触転移させ、鏡面金属ベルト面に
接触加圧させて成形した熱可塑性樹脂複合無端ベルトの
冷却手段を備える請求項２、請求項３に記載の熱可塑性
樹脂複合無端ベルトの製造装置。