JP4853258B2 - 光硬化膜の製造方法、電子写真感光体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、光硬化膜の製造方法、電子写真感光体の製造方法に関する。
高耐久性のあるバインダー樹脂を用い、高耐摩耗性を有する塗膜の製造方法が検討されている。
しかし、高耐久性のあるバインダー樹脂を用いると、塗膜を形成する塗布液の粘度が高くなり、塗膜形成が困難になる。
又、バインダー樹脂含有塗布液中にフィラーを添加し、耐摩耗性を有する塗膜の製造方法検討がされている。
しかし、フィラーを添加することにより硬度は得られるが、フィラの部分とフィラーの無い部分の耐摩耗性の差が問題となっていた。
そこで、耐摩耗性を有する塗膜を得るため、光硬化膜の前駆体材料を含有する光硬化性塗膜を形成し、水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ等の光源からの光を照射して、光硬化膜を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、光硬化膜を形成する光源として、パルス光を用いる検討がされている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００６−１４５８６５号公報
特開平１１−１４９１６４号公報
しかしながら、水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ等の光源からの光を照射して光硬化膜を形成する方法では、塗膜中の化合物が分解や変質を起こしたり、支持体の変形や耐久性低下が発生したりする問題が有った。
また、パルス光を照射して光硬化膜を形成する方法では、どのようにしてパルス光を照射して光硬化すれば均一な光硬化膜が得られるかの示唆は無く、光硬化膜の硬化程度にむらが発生し問題が有った。
本発明は、支持体の外周上に形成された光硬化性塗膜にパルス光を照射することにより、塗膜中の化合物を分解や変質をさせず、支持体の変形や耐久性低下をさせることなく全周にわたり均一な硬度を有する硬化膜を形成することができる光硬化膜の製造方法を提供することにある。
本発明は、下記構成を採ることにより達成される。
１．
支持体の外周上に硬化性アクリルモノマー又はオリゴマーと重合開始剤とを有する光硬化性塗膜を設ける工程、光硬化性塗膜を設けた支持体を回転させながらパルス光を照射して光硬化膜を形成する工程を有する光硬化膜の製造方法において、
支持体を回転する周波数Ｖ（ｒｐｓ）が１以上５００以下、
パルス光の発光周波数ｆ（Ｈｚ）が１以上１００以下で、
Ｖ（ｒｐｓ）とｆ（Ｈｚ）の関係が下記式（１）を満足することを特徴とする光硬化膜の製造方法。
支持体の外周上に硬化性アクリルモノマー又はオリゴマーと重合開始剤とを有する光硬化性塗膜を設ける工程、光硬化性塗膜を設けた支持体を回転させながらパルス光を照射して光硬化膜を形成する工程を有する光硬化膜の製造方法において、
支持体を回転する周波数Ｖ（ｒｐｓ）が１以上５００以下、
パルス光の発光周波数ｆ（Ｈｚ）が１以上１００以下で、
Ｖ（ｒｐｓ）とｆ（Ｈｚ）の関係が下記式（１）を満足することを特徴とする光硬化膜の製造方法。
式（１）
（ｍ−０．１）≧ｆ／Ｖ≧（ｍ−０．９）
（式中ｍは１〜１５の整数を表す。）
２．
前記光硬化性塗膜を設けた支持体を回転させながらパルス光を照射して光硬化膜を形成する工程で、パルス光の発光周波数を制御して、前記式（１）を満足することを特徴とする前記１に記載の光硬化膜の製造方法。
（ｍ−０．１）≧ｆ／Ｖ≧（ｍ−０．９）
（式中ｍは１〜１５の整数を表す。）
２．
前記光硬化性塗膜を設けた支持体を回転させながらパルス光を照射して光硬化膜を形成する工程で、パルス光の発光周波数を制御して、前記式（１）を満足することを特徴とする前記１に記載の光硬化膜の製造方法。
３．
前記光硬化性塗膜を設けた支持体を回転させながらパルス光を照射して光硬化膜を形成する工程で、支持体の回転周波数を制御して、前記式（１）を満足することを特徴とする前記１に記載の光硬化膜の製造方法。
前記光硬化性塗膜を設けた支持体を回転させながらパルス光を照射して光硬化膜を形成する工程で、支持体の回転周波数を制御して、前記式（１）を満足することを特徴とする前記１に記載の光硬化膜の製造方法。
４．
支持体の外周上に硬化性アクリルモノマー又はオリゴマーと重合開始剤からなる光硬化性を有する表面層を設ける工程、該光硬化性を有する表面層を設けた支持体を回転させながらパルス光の照射を行う工程、該パルス光を照射して表面層を硬化する工程を有する電子写真感光体の製造方法において、
支持体を回転する周波数Ｖ（ｒｐｓ）が１以上５００以下、
パルス光の発光周波数ｆ（Ｈｚ）が１以上１００以下で、
Ｖ（ｒｐｓ）とｆ（Ｈｚ）の関係が下記式（１）を満足することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
支持体の外周上に硬化性アクリルモノマー又はオリゴマーと重合開始剤からなる光硬化性を有する表面層を設ける工程、該光硬化性を有する表面層を設けた支持体を回転させながらパルス光の照射を行う工程、該パルス光を照射して表面層を硬化する工程を有する電子写真感光体の製造方法において、
支持体を回転する周波数Ｖ（ｒｐｓ）が１以上５００以下、
パルス光の発光周波数ｆ（Ｈｚ）が１以上１００以下で、
Ｖ（ｒｐｓ）とｆ（Ｈｚ）の関係が下記式（１）を満足することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
式（１）
（ｍ−０．１）≧ｆ／Ｖ≧（ｍ−０．９）
（式中ｍは１〜１５の整数を表す。）
（ｍ−０．１）≧ｆ／Ｖ≧（ｍ−０．９）
（式中ｍは１〜１５の整数を表す。）
本発明の光硬化膜及び電子写真感光体の製造方法は、支持体の外周上に形成された光硬化性塗膜にパルス光を照射することにより、塗膜中の化合物を分解や変質をさせず、支持体の変形や耐久性低下をさせることなく全周にわたり均一な硬度を有する硬化膜を形成することができる優れた効果を有する。
光硬化性塗膜を設けた支持体を回転させながらパルス光を照射する方法では、パルス光の発振周波数と支持体の回転速度（回転周波数）のタイミングにより周方向で照射量が異なり、周方向で光硬化の程度にむらが生ずことがある。
本発明者等は、パルス光を発振する光源を用い、支持体を回転させながら光硬化を行う方法においても、周方向の場所による光硬化の程度にむら（硬度差）が生じない光硬化膜の製造方法について検討を行った。
種々検討の結果、光硬化性塗膜を設けた支持体を回転させながらパルス光を照射して光硬化膜を形成する工程を有する光硬化膜の製造方法において、回転する支持体の回転周波数をＶ（ｒｐｓ）、パルス光の発光周波数をｆ（Ｈｚ）としたとき、Ｖ（ｒｐｓ）とｆ（Ｈｚ）の関係を下記式（１）とすることにより、支持体の外周に設けた光硬化性塗膜を全周にわたり均一に硬化することができることを見出し本発明に到った。
式（１）
（ｍ−０．１）≧ｆ／Ｖ≧（ｍ−０．９）
（式中ｍは１〜１５の整数を表す。）
最近、高出力のパルス光を発振するパルスフラッシュキセノンランプが開発されている。
（ｍ−０．１）≧ｆ／Ｖ≧（ｍ−０．９）
（式中ｍは１〜１５の整数を表す。）
最近、高出力のパルス光を発振するパルスフラッシュキセノンランプが開発されている。
パルスフラッシュキセノンランプ（以下、単にパルスキセノンランプともいう）を光硬化性塗膜に照射すると、高圧水銀ランプ、キセノンランプやメタルはライドランプ等の連続的に発光するランプより光硬化反応が進みやすく、且つ塗膜中の化合物を分解や変質、支持体の変形や耐久性低下が起りにくい。この光硬化膜を電子写真感光体の表面層として適用すると、連続的に発光するランプを用いて光硬化した場合に比較してべた画像濃度むらが無く、画像かぶりも発生しなことが確認できた。また、この光硬化膜を中間転写ロールの表面層に適用すると、連続的に発光するランプを用いて光硬化した場合に比較してべた画像濃度むらが無く、支持体の変形や切断が発生せず、転写率が良好なことが確認できた。
これは、パルス光源の発光が光硬化の重合開始剤に断続的に照射することにより、重合開始剤同士の再結合が発生せず効果的な反応開始が達成でき、必要光量が少なくて済み、過剰照射による他の素材の分解、変質、変形或いは耐久性低下が少ないためと推測している。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の光硬化膜の製造方法は、光硬化性塗布液を支持体に塗布して光硬化性塗膜を支持体の外周に設ける工程、光硬化性塗膜が設けられた支持体を回転させながらがパルス光を照射して光硬化膜を形成する工程を有する。
本発明においては、パルス光を照射して光硬化膜を形成するとき、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）とパルス光の発光周波数ｆ（Ｈｚ）が下記式（１）を満足することを特徴としている。
式（１）
（ｍ−０．１）≧ｆ／Ｖ≧（ｍ−０．９）
（式中ｍは１〜１５の整数を表す。）
支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）は１以上５００以下、パルス光の発光周波数ｆ（Ｈｚ）は１以上１００以下である。但し、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）とパルス光の発光周波数ｆ（Ｈｚ）を決めるときには、上記式（１）を満足する回転周波数と発光周波数を選定する。
（ｍ−０．１）≧ｆ／Ｖ≧（ｍ−０．９）
（式中ｍは１〜１５の整数を表す。）
支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）は１以上５００以下、パルス光の発光周波数ｆ（Ｈｚ）は１以上１００以下である。但し、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）とパルス光の発光周波数ｆ（Ｈｚ）を決めるときには、上記式（１）を満足する回転周波数と発光周波数を選定する。
前記式（１）を満足させる方法として、支持体の回転周波数を制御する方法、パルス光の発光周波数を制御する方法が挙げられるが、何れの方法も好ましく用いられる。
（光硬化用の光源）
光硬化膜を形成する工程で用いられる光源はとして、パルス光の発信周波数を制御でき、且つ光硬化性塗膜を光硬化するのに適したパルスキセノンランプを用いることが好ましい。
光硬化膜を形成する工程で用いられる光源はとして、パルス光の発信周波数を制御でき、且つ光硬化性塗膜を光硬化するのに適したパルスキセノンランプを用いることが好ましい。
パルスキセノンランプとしては、１パルス当たりの発光時間が６／１，０００，０００／ｓｅｃ、パルス光の発光周波数ｆ（Ｈｚ）が１〜１００パルス（Ｈｚ）、光エネルギー強度が光源から１０ｃｍの距離で３７５ｍｊ／ｃｍ2（５７５ｍｗ／ｃｍ2）のものが好ましく用いられる。
光エネルギー強度は、積算光量計「Ｐｏｗｅｒ Ｐｕｃｈ（ＥＩＴ社製）」を用い、３２０〜３９０ｎｍの波長域で測定した値である。
図１は、パルスキセノンランプを用いた光照射装置の一例を示す模式図である。
図１において、１は光硬化性塗膜を設けた円筒状の支持体、２は光硬化性塗膜を設けたベルト状の支持体、３はパルスキセノンランプ、４はパルスキセノンランプと支持体との距離を示す。
図１の（ａ）は円筒状の支持体１にパルスキセノンランプ３を照射する光照射装置の模式図、（ｂ）ベルト状の支持体２にパルスキセノンランプ３を照射する光照射装置の模式図、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は円筒状の支持体１に多数本のパルスキセノンランプ３を用いて照射する光照射装置の模式図を示す。
光硬化性塗膜の光硬化は、光硬化性塗膜を設けた円筒状の支持体１又はベルト状の支持体２を回転周波数Ｖで回転させた状態で、距離４の位置に設けたパルスキセノンランプ３から発光周波数ｆのパルス光を照射して行う。
尚。図（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）に示すように、多数本のパルスキセノンランプで照射する場合は、個々のパルスキセノンランプの発光周波数と支持体の回転周波数が式（１）の関係を満たしていれば良く、少なくとも１本については式（１）の関係を満たす必要がある。好ましくは全てのパルスキセノンランプが式（１）を満足する関係にあることが好ましい。
光硬化性塗膜を光硬化させる光量（ｍｊ／ｃｍ2）は、パルス光強度、距離及び照射時間で制御することが好ましい。
尚、光源の発光周波数と支持体の回転周波数は、式（１）を満足するように制御する。
（光硬化性塗膜）
光硬化性塗膜は、前駆体材料と重合開始剤を有する塗布液を支持体の外周に塗布して設けることができる。
光硬化性塗膜は、前駆体材料と重合開始剤を有する塗布液を支持体の外周に塗布して設けることができる。
前駆体材料とは、１分子中にアクロリル基又はメタロイル基を３個以上有する不揮発成分中の５０質量％以上含んでなるもので、具体的には硬化型のアクリルモノマー又はオリゴマーを挙げることができる。
硬化性アクリルモノマー又はオリゴマーとしては、以下の化合物を挙げることができる。
式中Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、水素原子、又は、炭素原子数１０以下で且つ置換基を有していても良いアルキル基、アリール基、アルケニル基又はアラルキル基を表す。
式中Ｒ1、Ｒ2は、末端にビニル基を有する炭素原子数１０以下で且つ置換基を有していても良いアルキル、アリール、アルケニル基を表す。
具体的化合物として、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ウレタンアクリレートオリゴマー、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレート等を挙げることができる。
硬化樹脂の重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、チオキサントン、ベンゾブチルエーテル、アシロキシムエステル、ジベンゾスロベン、ビスアシルフォスフィンオキサイド等を挙げることができる。
（光硬化膜が形成されたことの確認）
本発明では、光硬化性塗膜が形成された支持体を回転させながら、パルス光を照射して全周にわたり均一な硬度を有する光硬化膜を形成する。
本発明では、光硬化性塗膜が形成された支持体を回転させながら、パルス光を照射して全周にわたり均一な硬度を有する光硬化膜を形成する。
均一な硬度を有する光硬化膜が形成されたかの確認は、その表面のユニバーサル硬度を測定することにより行うことができる。
電子写真感光体（以下、単に感光体ともいう）と電子写真用中間転写ベルト（以下、単に中間転写ベルトともいう）を例に挙げ、硬度の測定について具体的に説明する。
光硬化した表面層のユニバーサル硬度の測定は、市販の硬度測定装置を用いて行うことができ、例えば、超微小硬度計「Ｈ−１００Ｖ（フィッシャーインストルメント社製）」を用いて下記条件で測定することができる。
測定条件
測定機：微小硬度計「Ｈ−１００Ｖ（フィッシャーインストルメント社製）」
圧子形状：ビッカース圧子（ａ＝１３６°）
測定環境：２０℃、６０％ＲＨ
最大試験荷重：２ｍＮ
荷重速度：２ｍＮ／１０ｓｅｃ
最大荷重クリープ時間：５秒
除荷速度：２ｍＮ／１０ｓｅｃ
尚、測定は各試料とも軸方向に均等間隔で５点、周方向に１０〜３０点測定し、その値をユニバーサル硬度（ＨＵ）（Ｎ／ｍｍ2）とする。
測定機：微小硬度計「Ｈ−１００Ｖ（フィッシャーインストルメント社製）」
圧子形状：ビッカース圧子（ａ＝１３６°）
測定環境：２０℃、６０％ＲＨ
最大試験荷重：２ｍＮ
荷重速度：２ｍＮ／１０ｓｅｃ
最大荷重クリープ時間：５秒
除荷速度：２ｍＮ／１０ｓｅｃ
尚、測定は各試料とも軸方向に均等間隔で５点、周方向に１０〜３０点測定し、その値をユニバーサル硬度（ＨＵ）（Ｎ／ｍｍ2）とする。
感光体として用いる光硬化膜のユニバーサル硬度は、光硬化性塗膜を形成するのに用いる前駆体材料と重合開始剤等により異なるが、ユニバーサル硬度で、３００〜３６０Ｎ／ｍｍ2が好ましい。
周方向における場所によるユニバーサル硬度のむらは、試料１本当たりの平均値に対し最大値、最小値の値の差がユニバーサル硬度で２０％以下が好ましい。尚、ユニバーサル硬度のむらは下記式より求めた値である。
ユニバーサル硬度のむら＝（同一軸上の周方向の最大硬度−同一軸上の周方向の最小硬度）／同一軸上の周方向の最大硬度
ユニバーサル硬度のむらを上記範囲にすることにより、感光体上のトナー像を中間転写ベルトに転写するときの転写むらが無く、結果としてべた画像濃度むらの無い良好な画像が得られる。
ユニバーサル硬度のむらを上記範囲にすることにより、感光体上のトナー像を中間転写ベルトに転写するときの転写むらが無く、結果としてべた画像濃度むらの無い良好な画像が得られる。
中間転写ベルトとして用いる光硬化膜のユニバーサル硬度は、５０〜４００Ｎ・ｍｍ2が好ましく、３００〜４００Ｎ・ｍｍ2がより好ましい。
周方向における場所によるユニバーサル硬度のむらは、ユニバーサル硬度で２０％以下が好ましい。尚、ユニバーサル硬度のむらは上記式より求めた値である。
ユニバーサル硬度のむらを上記範囲にすることにより、中間転写ベルト上のトナー画像を転写材に転写するときの転写むらが無く、結果としてべた画像濃度むらの無い良好な画像がえられる。
次に、光硬化膜を有する感光体と中間転写ベルトの製造方法について詳細に説明する。
《感光体の製造》
光硬化膜を有する感光体の製造方法では、支持体の外周に光硬化性塗膜を設ける工程、光硬化性塗膜が設けられた支持体を回転させながらパルス光を照射して光硬化させる工程を有することを特徴とする。尚、光硬化させる工程で支持体の回転周波数とパルス光の発光周波数が前記式（１）を満足するように制御する。
光硬化膜を有する感光体の製造方法では、支持体の外周に光硬化性塗膜を設ける工程、光硬化性塗膜が設けられた支持体を回転させながらパルス光を照射して光硬化させる工程を有することを特徴とする。尚、光硬化させる工程で支持体の回転周波数とパルス光の発光周波数が前記式（１）を満足するように制御する。
感光体の層構成は、感光体の最外層となる表面層が光硬化膜で形成される層構成のものである。
図２は、本発明に係る感光体の層構成の一例を示す模式図である。
図２において、１は感光体、１１は支持体、１２は中間層、１３は感光層、１４は電荷発生層、１５は電荷輸送層、１６は保護層、１８は表面層を示す。
図２の（ａ）は支持体１１の外周上に中間層１２を設けその上に感光層１３を設けて作製されたもので、表面層となる感光層が光硬化膜で形成される。（ｂ）は支持体１１の外周上に中間層１２を設けその上に電荷発生層１４、電荷輸送層１５を設けて作製されたもので、表面層となる電荷輸送層が光硬化膜で形成される。（ｃ）は支持体１１の外周上に中間層１２を設けその上に電荷発生層１４、電荷輸送層１５、保護層１６を設けて作製されたもで、表面層となる保護層が光硬化膜で形成される。
本発明に係る感光体は、上記何れの構成でもよいが、これらの中では、支持体の外周に、中間層、電荷発生層、電荷輸送層、光硬化膜で形成される保護層を設けて作製されるものが好ましい。
次に、支持体の外周上に、中間層、電荷発生層、電荷輸送層、光硬化膜で形成される保護層を有する感光体について説明する。
（支持体の準備）
本発明に用いられる支持体は、円筒状で、比抵抗が１０3Ωｃｍ以下のものが好ましい。具体例として、切削加工後表面洗浄した円筒状アルミニウムを挙げることができる。
本発明に用いられる支持体は、円筒状で、比抵抗が１０3Ωｃｍ以下のものが好ましい。具体例として、切削加工後表面洗浄した円筒状アルミニウムを挙げることができる。
（中間層）
中間層は、バインダー、無機粒子、分散溶媒等から構成される中間層用塗布液を支持体上に塗布、乾燥して形成される。
中間層は、バインダー、無機粒子、分散溶媒等から構成される中間層用塗布液を支持体上に塗布、乾燥して形成される。
中間層のバインダーとしては、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位の内の２つ以上を含む共重合体樹脂が挙げられる。これら樹脂の中ではポリアミド樹脂が、繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さくでき好ましい。
中間層用塗布液を作製する溶媒としては、添加する無機粒子を良好に分散し、ポリアミド樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール等の炭素数２〜４のアルコール類が、ポリアミド樹脂の溶解性と塗布性能に優れ好ましい。これらの溶媒は全溶媒中に３０〜１００質量％、好ましくは４０〜１００質量％、さらに５０〜１００質量％が好ましい。前記溶媒と併用し、好ましい効果を得られる助溶媒としては、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、メチレンクロライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
中間層の膜厚は、０．２〜４０μｍが好ましく、０．３〜２０μｍがより好ましい。
〈電荷発生層〉
電荷発生層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）を含有する。その他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他添加剤を含有しても良い。
電荷発生層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）を含有する。その他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他添加剤を含有しても良い。
電荷発生物質（ＣＧＭ）としては公知の電荷発生物質（ＣＧＭ）を用いることができる。例えばフタロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アズレニウム顔料等を用いることができる。
電荷発生層にＣＧＭの分散媒としてバインダーを用いる場合、バインダーとしては公知の樹脂を用いることができるが、最も好ましい樹脂としてはホルマール樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。バインダー樹脂と電荷発生物質との割合は、バインダー樹脂１００質量部に対し２０〜６００質量部が好ましい。これらの樹脂を用いることにより、繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできる。電荷発生層の膜厚は０．０１〜２μｍが好ましい。
〈電荷輸送層〉
電荷輸送層は、電荷輸送物質（ＣＴＭ）及びバインダー樹脂から形成される。その他の物質としては必要により酸化防止剤等の添加剤を添加して形成しても良い。電荷輸送層の膜厚は、５〜４０μｍが好ましく、１０〜３０μｍがより好ましい。
電荷輸送層は、電荷輸送物質（ＣＴＭ）及びバインダー樹脂から形成される。その他の物質としては必要により酸化防止剤等の添加剤を添加して形成しても良い。電荷輸送層の膜厚は、５〜４０μｍが好ましく、１０〜３０μｍがより好ましい。
電荷輸送物質（ＣＴＭ）としては公知の電荷輸送物質（ＣＴＭ）を用いることができる。例えばトリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物等を用いることができる。
電荷輸送層（ＣＴＬ）に用いられる樹脂としては、例えばポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位の内の２つ以上を含む共重合体樹脂。またこれらの絶縁性樹脂の他、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体が挙げられる。
これらＣＴＬのバインダーとして最も好ましいものはポリカーボネート樹脂である。ポリカーボネート樹脂はＣＴＭの分散性、電子写真特性を良好にすることにおいて、最も好ましい。バインダー樹脂と電荷輸送物質との割合は、バインダー樹脂１００質量部に対し１０〜２００質量部が好ましい。また、電荷輸送層の膜厚は１０〜４０μｍが好ましい。
酸化防止剤としては、公知の化合物を用いることができ、具体的には「Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０」（日本チバガイギー社製）を挙げることができる。
〈保護層〉
保護層は、上記パルス光の照射により光硬化して形成さる。保護層を形成する樹脂成分としては、前記の前駆体材料と重合開始剤が挙げられる。
保護層は、上記パルス光の照射により光硬化して形成さる。保護層を形成する樹脂成分としては、前記の前駆体材料と重合開始剤が挙げられる。
さらに保護層は、前駆体材料と重合開始剤の他に、必要に応じ電荷輸送物質、酸化防止剤、電気抵抗調整剤、無機微粒子、有機微粒子を添加して形成することができる。
保護層は、保護層用塗布液を電荷輸送層上にスプレー塗布して光硬化性塗膜を形成し、光硬化性塗膜の流動性が無くなる程度まで１次乾燥した後、パルス光を照射して前駆体材料を硬化して作製する。さらに希釈溶剤等の不要物を除去する目的で２次乾燥を行ってもよい。
保護層用塗布液は、硬化性アクリルモノマー又はオリゴマーと重合開始剤、無機微粒子、有機微粒子を溶解・分散して作製することができる。
無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス等の各種金属酸化物、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び酸化ジルコニウムなどを挙げることができる。これらの無機微粒子を１種類もしくは２種類以上混合して用いてもよい。このような無機微粒子の平均粒径は好ましくは０．３μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。
有機微粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂、及びこれらの共重合体を挙げることができる。これらの有機微粒子を１種類もしくは２種類以上混合して用いてもよい。このような有機微粒子の平均粒径は好ましくは０．３μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。
特に、上記のような微粒子を添加する保護層を硬化する場合には、本願のようなＬＥＤ光を用いて硬化することが望ましい。
尚、保護層用塗布液には希釈溶剤を添加することができる。希釈溶剤としては、紫外線硬化アクリルモノマー又はオリゴマーと重合開始剤を溶解するものであれば特に限定されず、具体的にはｎ−ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等を挙げることができる。
保護層の硬度は、用いる硬化性アクリルモノマー又はオリゴマーの種類、とその組成比、重合開始剤の種類と量、層の厚さ、パルス光の照射条件、必要に応じ添加する電荷輸送物質、酸化防止剤、電気抵抗調整剤の種類や量等により影響される。
保護層の膜厚は、０．２〜５μｍが好ましく、０．３〜４μｍがより好ましい。
（光硬化性塗膜の形成する工程）
尚、光硬化性塗膜の光硬化は、前記図１の（ａ）に示すパルスキセノンランプを用いた光照射装置装置を用い、前記式（１）を満足するよう支持体の回転周波数とパルス光の発光周波数を制御して行われる。
尚、光硬化性塗膜の光硬化は、前記図１の（ａ）に示すパルスキセノンランプを用いた光照射装置装置を用い、前記式（１）を満足するよう支持体の回転周波数とパルス光の発光周波数を制御して行われる。
光硬化に要する時間は、前駆材料、光硬化性塗膜が受ける光量等により左右されるが、３０〜１２０ｓｅｃに設定することが好ましい。
《中間転写ベルトの製造》
中間転写ベルトの層構成は、中間転写ベルトの最外層となる表面層が光硬化膜で形成される層構成のものである。
中間転写ベルトの層構成は、中間転写ベルトの最外層となる表面層が光硬化膜で形成される層構成のものである。
図３は、本発明に係る中間転写ベルトの層構成の一例を示す模式図である。
図３において、１０１は中間転写ベルト、１１１は支持体、１１２は表面層、１１３は中間層を示す。
図３の（ａ）は支持体１１１の外周上に直接表面層１１２を設けて作製されたもの、（ｂ）は支持体１１１の外周上に中間層１１３、その上に表面層１１２を設けて作製されたものを示す。
中間転写体の厚さは、その使用目的などに応じて適宜決定しうるが、一般には強度や柔軟性等の機械特性を満足する５〜５００μｍが好ましく、１０〜３００μｍがより好ましく、２０〜２００μｍがさらに好ましい。
中間転写体の形状は、無端構造のものが重畳による厚さ変化がなく、任意な部分をベルト回転の開始位置とすることができ、回転開始位置の制御機構を省略できる利点などを有し好ましい。
本発明に係る中間転写体は、支持体の上に表面層を設けた層構成が好ましい。この層構成とすることでユニバーサル硬度を満足する中間転写体を得やすくなる。
以下、支持体の外周上に直接表面層を設ける構成の中間転写体の各層について説明する。
〈支持体〉
本発明に係る支持体は、特に限定されず、公知の材料を用い、公知の形成方法で作製することができる。
本発明に係る支持体は、特に限定されず、公知の材料を用い、公知の形成方法で作製することができる。
公知の材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリエーテル、エーテルケトン等の樹脂材料、ポリフェニレンサルファイドを主成分とする樹脂等が挙げられる。
公知の形成方法としては、樹脂を溶剤に溶解した塗布液を塗布して形成する方法、樹脂を直接製膜する方法が挙げられるが、樹脂を直接製膜する方法が好ましい。
樹脂を直接製膜して支持体を形成する方法としては、押し出し成形、インフレーション成形等がある。何れの場合も樹脂材料と各種導電性物質を溶融混練して、押し出し機の場合は樹脂を押し出しして冷却して成形し、インフレーション法の場合は型内で溶融樹脂を筒状とし、その中にブロアーで空気を吹き込み、冷却して無端ベルト形状に成形することにより作製することができる。
〈表面層〉
支持体の外周に表面層を設ける方法としては、表面層用塗布液を支持体上にスプレー塗布して光硬化性皮膜を形成し、塗膜の流動性が無くなる程度まで１次乾燥した後、パルス光を照射して硬化し、さらに塗膜中の揮発性物質の量を減らす目的で２次乾燥を行って作製する方法が好ましい。
支持体の外周に表面層を設ける方法としては、表面層用塗布液を支持体上にスプレー塗布して光硬化性皮膜を形成し、塗膜の流動性が無くなる程度まで１次乾燥した後、パルス光を照射して硬化し、さらに塗膜中の揮発性物質の量を減らす目的で２次乾燥を行って作製する方法が好ましい。
スプレー塗布液は、光硬化性アクリルモノマー又はオリゴマーと重合開始剤、希釈溶剤、必要に応じ導電性物質、無機微粒子、有機微粒子及び電気抵抗調整剤等を混合後、サンドミルや撹拌装置を用いて分散して作製することができる。
希釈溶剤としては、光硬化アクリルモノマー又はオリゴマーと重合開始剤を溶解するものであれば特に限定されず、具体的にはｎ−ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等を挙げることができる。
無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス等の各種金属酸化物、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び酸化ジルコニウムなどを挙げることができる。これらの無機微粒子を１種類もしくは２種類以上混合して用いてもよい。このような無機微粒子の平均粒径は好ましくは０．３μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。
有機微粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂、及びこれらの共重合体を挙げることができる。これらの有機微粒子を１種類もしくは２種類以上混合して用いてもよい。このような有機微粒子の平均粒径は好ましくは０．３μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。
特に、上記のような微粒子を添加する表面層を硬化する場合には、本願のようなパルス光を用いて硬化することが望ましい。
表面層のユニバーサル硬度で規定される硬度は、用いるアクリルモノマー又はオリゴマーの種類、とその組成比、重合開始剤の種類と量、層の厚さ、光硬化条件、必要に応じ添加する導電性物質、無機微粒子、有機微粒子、電気抵抗調整剤の種類や量等により影響される。
次に、本発明に係る表面に光硬化膜を有する感光体と中間転写ベルトの評価について説明する。
本発明に係る感光体と中間転写ベルトの評価は、画像形成装置を用いて行うことができる。以下、本発明に係る感光体と中間転写ベルトの評価に用いられる画像形成装置について説明する。
（画像形成装置）
本発明に係る感光体と中間転写ベルトの評価に用いられる画像形成装置としては、単色のトナーで画像形成を行うモノクロ画像形成装置や、感光体上のトナー像を中間転写ベルトに順次転写するカラー画像形成装置、各色毎の複数の感光体を中間転写ベルト上に直列配置させたタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。
本発明に係る感光体と中間転写ベルトの評価に用いられる画像形成装置としては、単色のトナーで画像形成を行うモノクロ画像形成装置や、感光体上のトナー像を中間転写ベルトに順次転写するカラー画像形成装置、各色毎の複数の感光体を中間転写ベルト上に直列配置させたタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。
図４は、本発明に係る感光体と中間転写ベルトの評価に用いられる画像形成装置の一例を示す断面構成図である。
図４において、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは感光体、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは現像手段、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは１次転写手段としての１次転写ローラ、５Ａは２次転写手段としての２次転写ローラ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋはクリーニング手段、７は中間転写ベルトユニット、２４は熱ロール式定着装置、７０は中間転写ベルトを示す。
この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、転写部としての無端ベルト状中間転写ベルトユニット７と、記録部材Ｐを搬送する無端ベルト状の給紙搬送手段２１及び定着手段としての熱ロール式定着機２７０を有する定着手段２４とを有する。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。
各感光体に形成される異なる色のトナー像の１つとして、イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、第１の感光体としてのドラム状の感光体１Ｙ、該感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、１次転写手段としての１次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。また、別の異なる色のトナー像の１つとして、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、第１の感光体としてのドラム状の感光体１Ｍ、該感光体１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、１次転写手段としての１次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。また、さらに別の異なる色のトナー像の１つとして、シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、第１の感光体としてのドラム状の感光体１Ｃ、該感光体１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、１次転写手段としての１次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。また、さらに他の異なる色のトナー像の１つとして、黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、第１の感光体としてのドラム状の感光体１Ｋ、該感光体１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、１次転写手段としての１次転写ローラ５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。
無端ベルト状中間転写ベルトユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された中間転写エンドレスベルト状の第２の像担持体としての無端ベルト状中間転写ベルト７０を有する。
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより、回動する無端ベルト状中間転写ベルト７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された転写材として用紙等の記録部材Ｐは、給紙搬送手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、２次転写手段としての２次転写ローラ５Ａに搬送され、記録部材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された記録部材Ｐは、熱ロール式定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
一方、２次転写ローラ５Ａにより記録部材Ｐにカラー画像を転写した後、記録部材Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写ベルト７０は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。
画像形成処理中、１次転写ローラ５Ｋは常時、感光体１Ｋに圧接している。他の１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに圧接する。
２次転写ローラ５Ａは、ここを記録部材Ｐが通過して２次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写ベルト７０に圧接する。
また、装置本体Ａから筐体８を支持レール８２Ｌ、８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。
筐体８は、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、無端ベルト状中間転写ベルトユニット７とを有する。
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写ベルトユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写ベルトユニット７は、ローラ７１、７２、７３、７４、７６を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写ベルト７０、１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ及びクリーニング手段６Ａとからなる。
筐体８の引き出し操作により、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、無端ベルト状中間転写ベルトユニット７とは、一体となって、本体Ａから引き出される。
このように感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、無端ベルト状中間転写ベルト７０上で各色のトナー像を重ね合わせ、一括して記録部材Ｐに転写し、熱ロール式定着装置２４で加圧及び加熱により固定して定着する。トナー像を記録部材Ｐに転移させた後の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、クリーニング装置６Ａで転写時に感光体に残されたトナーを清掃した後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。
〈転写材〉
本発明に用いられる転写材としては、トナー画像を保持する支持体で、通常画像支持体、転写材或いは転写紙といわれるものである。具体的には薄紙から厚紙までの普通紙、アート紙やコート紙等の塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布等の各種転写材を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明に用いられる転写材としては、トナー画像を保持する支持体で、通常画像支持体、転写材或いは転写紙といわれるものである。具体的には薄紙から厚紙までの普通紙、アート紙やコート紙等の塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布等の各種転写材を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
以下に、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。
《感光体の作製》
以下に示す手順で感光体を作製した。
以下に示す手順で感光体を作製した。
〈感光体１の作製〉
（支持体の準備）
円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、洗浄して導電性の支持体を準備した。
（支持体の準備）
円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、洗浄して導電性の支持体を準備した。
（中間層の形成）
下記化合物を混合して混合液を調製した。
下記化合物を混合して混合液を調製した。
バインダー樹脂（Ｎ−１） １質量部
エタノール／ｎ−プロピルアルコール／テトラヒドロフラン（４５：２０：３５容量比） ２０質量部
表面処理済みＮ型半導性粒子１（※１） ４．２質量部
上記で調製した混合液をビーズミルを用い分散し、中間層用塗布液を調製した。分散は、平均粒径０．１〜０．５ｍｍのイットリア含有酸化ジルコニウムを主成分とする球状ビーズ（ニッカトー製ＹＴＺボール）を用い、充填率：８０％、周速設定４ｍ／ｓｅｃ、ミル滞留時間を３時間に設定して行った。同分散液液を５μｍのフィルターで濾過した後、該中間層用塗布液を洗浄済みの支持体上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚およそ２μｍの中間層を形成した。
エタノール／ｎ−プロピルアルコール／テトラヒドロフラン（４５：２０：３５容量比） ２０質量部
表面処理済みＮ型半導性粒子１（※１） ４．２質量部
上記で調製した混合液をビーズミルを用い分散し、中間層用塗布液を調製した。分散は、平均粒径０．１〜０．５ｍｍのイットリア含有酸化ジルコニウムを主成分とする球状ビーズ（ニッカトー製ＹＴＺボール）を用い、充填率：８０％、周速設定４ｍ／ｓｅｃ、ミル滞留時間を３時間に設定して行った。同分散液液を５μｍのフィルターで濾過した後、該中間層用塗布液を洗浄済みの支持体上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚およそ２μｍの中間層を形成した。
※１（表面処理Ｎ型半導性粒子１）
表面処理Ｎ型半導性粒子１は下記のようにして作製したものである。
表面処理Ｎ型半導性粒子１は下記のようにして作製したものである。
メチルハイドロジェンポリシロキサン０．２部をエタノール／ｎ−プロピルアルコール／ＴＨＦ（４５：２０：３５容量比）１０部中に溶解分散し、該混合溶媒中にルチル型酸化チタン（数平均１次粒径３５ｎｍ：アルミナによる５％１次表面処理がされている）３．５部を添加したのち、１時間撹拌し、表面処理（２次処理）を行ない溶媒から分離後、加熱乾燥して表面処理済みＮ型半導性粒子１を作製した。
（電荷発生層の形成）
下記成分を混合し、サンドミル分散機を用いて分散し、電荷発生層用塗布液を調製した。この塗布液を浸漬塗布法で中間層の上に塗布し、乾燥膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。
下記成分を混合し、サンドミル分散機を用いて分散し、電荷発生層用塗布液を調製した。この塗布液を浸漬塗布法で中間層の上に塗布し、乾燥膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。
Ｙ−チタニルフタロシアニン（Ｃｕ−Ｋα特性Ｘ線によるＸ線回折のスペクトルで、ブラッグ角（２θ±０．２°）２７．３°に最大回折ピークを有するチタニルフタロシン顔料） ２０質量部
ポリビニルブチラール「ＢＸ−１（積水化学（株）社製）」 １０質量部
メチルエチルケトン ７００質量部
シクロヘキサノン ３００質量部
（電荷輸送層の作製）
下記成分を混合し、溶解して電荷輸送層用塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥して膜厚１８μｍの電荷輸送層を形成した。
ポリビニルブチラール「ＢＸ−１（積水化学（株）社製）」 １０質量部
メチルエチルケトン ７００質量部
シクロヘキサノン ３００質量部
（電荷輸送層の作製）
下記成分を混合し、溶解して電荷輸送層用塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥して膜厚１８μｍの電荷輸送層を形成した。
電荷輸送物質（４，４′−ジメチル−４″−（α−フェニルスチリル）トリフェニルアミン） ５０質量部
ポリカーボネート樹脂「ユーピロン−Ｚ３００（三菱ガス化学社製）」
１００質量部
酸化防止剤「イルガノックス１０１０（日本チバガイギー社製）」 ８質量部
テトラヒドロフラン／トルエン（体積比８／２） ７５０質量部
（保護層１の作製）
〔光硬化性塗膜の作製〕
硬化性材料Ａ（Ｍ４０８：ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート）
０．３質量部
硬化性材料Ｂ（Ｅ４８５８：分子量４５０、２官能のウレタンアクリレート）
０．７質量部
１−プロパノール ５．１質量部
メチルイソブチルケトン ２．４質量部
上記組成に、さらに粒径約３００ｎｍのフッ素樹脂微粒子０．６質量部とアナタース型酸化チタン微粒子（粒径約６ｎｍ、表面処理メチル水素シリコーンオイル２０質量％）０．８質量部を加え、超音波ホモジナイザーで１５分間分散して硬化性材料とフッ素樹脂微粒子、酸化チタン微粒子を含有する分散液を作製した。
ポリカーボネート樹脂「ユーピロン−Ｚ３００（三菱ガス化学社製）」
１００質量部
酸化防止剤「イルガノックス１０１０（日本チバガイギー社製）」 ８質量部
テトラヒドロフラン／トルエン（体積比８／２） ７５０質量部
（保護層１の作製）
〔光硬化性塗膜の作製〕
硬化性材料Ａ（Ｍ４０８：ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート）
０．３質量部
硬化性材料Ｂ（Ｅ４８５８：分子量４５０、２官能のウレタンアクリレート）
０．７質量部
１−プロパノール ５．１質量部
メチルイソブチルケトン ２．４質量部
上記組成に、さらに粒径約３００ｎｍのフッ素樹脂微粒子０．６質量部とアナタース型酸化チタン微粒子（粒径約６ｎｍ、表面処理メチル水素シリコーンオイル２０質量％）０．８質量部を加え、超音波ホモジナイザーで１５分間分散して硬化性材料とフッ素樹脂微粒子、酸化チタン微粒子を含有する分散液を作製した。
同分散液に重合開始剤１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトンを０．０５質量部加え保護層用塗布液とした。
上記保護層用塗布液を前記電荷輸送層の上に浸漬塗布法で塗布した。その後、１００℃で５分間乾燥して「光硬化性塗膜１」を作製した。尚、塗膜の膜厚は３μｍであった。
〔光硬化性塗膜の光硬化〕
上記で作製した「光硬化性塗膜１」の光硬化を、下記条件で行った。
上記で作製した「光硬化性塗膜１」の光硬化を、下記条件で行った。
照射装置 ：図１の（ａ）に記載の装置
光源 ：パルスキセノンランプ（１パルス当たりの発光時間が６／１，０００，０００／ｓｅｃ）
パルスキセノンランプの発光周波数ｆ（Ｈｚ）：１０Ｈｚ
光源と光硬化性塗膜の距離：１０ｍｍ
光硬化性塗膜表面の光量 ：３７５ｍｊ／ｃｍ2（３２０〜３９０ｎｍの波長域）
支持体の回転周波数：９ｒｐｓ
照射時間 ：１．５分間
その後、８０℃で２０分間２次乾燥を行い「感光体１」を作製した。
光源 ：パルスキセノンランプ（１パルス当たりの発光時間が６／１，０００，０００／ｓｅｃ）
パルスキセノンランプの発光周波数ｆ（Ｈｚ）：１０Ｈｚ
光源と光硬化性塗膜の距離：１０ｍｍ
光硬化性塗膜表面の光量 ：３７５ｍｊ／ｃｍ2（３２０〜３９０ｎｍの波長域）
支持体の回転周波数：９ｒｐｓ
照射時間 ：１．５分間
その後、８０℃で２０分間２次乾燥を行い「感光体１」を作製した。
硬化して得られた保護層のユニバーサル硬度は、最大硬度３３０Ｎ／ｍｍ2、最低硬度３００Ｎ／ｍｍ2で、硬度のむらは９％であった。尚、ユニバーサル硬度は超微小硬度計「Ｈ−１００Ｖ（フィッシャーインストルメント社製）」を用い、上記条件で測定して得られた値である。
〈感光体２の作製〉
感光体１の作製において、支持体の回転数を９ｒｐｓから５．３ｒｐｓに変更した以外は感光体１と同様にして「感光体２」を作製した。
感光体１の作製において、支持体の回転数を９ｒｐｓから５．３ｒｐｓに変更した以外は感光体１と同様にして「感光体２」を作製した。
〈感光体３の作製〉
感光体１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから１２ｒｐｓに変更、発光周波数ｆ（Ｈｚ）を１０Ｈｚから１００Ｈｚに変更した以外は感光体１と同様にして「感光体３」を作製した。
感光体１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから１２ｒｐｓに変更、発光周波数ｆ（Ｈｚ）を１０Ｈｚから１００Ｈｚに変更した以外は感光体１と同様にして「感光体３」を作製した。
〈感光体４の作製〉
感光体１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから７ｒｐｓに変更、発光周波数ｆ（Ｈｚ）を１０Ｈｚから１００Ｈｚに変更した以外は感光体１と同様にして「感光体４」を作製した。
感光体１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから７ｒｐｓに変更、発光周波数ｆ（Ｈｚ）を１０Ｈｚから１００Ｈｚに変更した以外は感光体１と同様にして「感光体４」を作製した。
〈感光体５の作製（比較例）〉
感光体１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから１０ｒｐｓに変更した以外は感光体１と同様にして「感光体５」を作製した。
感光体１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから１０ｒｐｓに変更した以外は感光体１と同様にして「感光体５」を作製した。
〈感光体６の作製（比較例）〉
感光体１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから５．１ｒｐｓに変更した以外は感光体１と同様にして「感光体６」を作製した。
感光体１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから５．１ｒｐｓに変更した以外は感光体１と同様にして「感光体６」を作製した。
〈感光体７の作製（比較例）〉
感光体１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから３．３ｒｐｓに変更した以外は感光体１と同様にして「感光体７」を作製した。
感光体１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから３．３ｒｐｓに変更した以外は感光体１と同様にして「感光体７」を作製した。
〈感光体８の作製（比較例）〉
感光体１の光硬化工程で用いた光源を、パルスキセノンランプから高圧水銀灯（２ｋＷ）に変更し、常時光を照射した以外は同様にして「感光体８」を作製した。
感光体１の光硬化工程で用いた光源を、パルスキセノンランプから高圧水銀灯（２ｋＷ）に変更し、常時光を照射した以外は同様にして「感光体８」を作製した。
表１に、光硬化膜の作製条件、光硬化膜のユニバーサル硬度、硬度のむらを示す。
《中間転写ベルトの作製》
以下に示す手順で中間転写ベルトを作製した。
以下に示す手順で中間転写ベルトを作製した。
〈中間転写ベルト１１の作製〉
（支持体の作製）
ポリフェニレンサルファイド樹脂「Ｅ２１８０」（東レ社製） １００質量部
導電フィラー「ファーネス＃３０３０Ｂ」（三菱化学社製） １６質量部
グラフト共重合体「モディパーＡ４４００」（日本油脂社製） １質量部
滑材（モンタン酸カルシウム） ０．２質量部
上記材料を単軸押し出し機に投入し、溶融混練させて樹脂混合物とした。単軸押し出し機の先端にはスリット状でシームレスベルト形状の吐出口を有する環状ダイスが取り付けてあり、混練された上記樹脂混合物を、シームレスベルト形状に押し出しした。押し出しされたシームレスベルト形状の樹脂混合物を、吐出先に設けた円筒状の冷却筒に外挿させて冷却し、固化することによりシームレス円筒状の厚さ１５０μｍの「支持体」を作製した。尚、環状ダイスの径Ｄと冷却筒の径ｄの比Ｄ／ｄは１．００とした。
（支持体の作製）
ポリフェニレンサルファイド樹脂「Ｅ２１８０」（東レ社製） １００質量部
導電フィラー「ファーネス＃３０３０Ｂ」（三菱化学社製） １６質量部
グラフト共重合体「モディパーＡ４４００」（日本油脂社製） １質量部
滑材（モンタン酸カルシウム） ０．２質量部
上記材料を単軸押し出し機に投入し、溶融混練させて樹脂混合物とした。単軸押し出し機の先端にはスリット状でシームレスベルト形状の吐出口を有する環状ダイスが取り付けてあり、混練された上記樹脂混合物を、シームレスベルト形状に押し出しした。押し出しされたシームレスベルト形状の樹脂混合物を、吐出先に設けた円筒状の冷却筒に外挿させて冷却し、固化することによりシームレス円筒状の厚さ１５０μｍの「支持体」を作製した。尚、環状ダイスの径Ｄと冷却筒の径ｄの比Ｄ／ｄは１．００とした。
（表面層の形成）
〔光硬化性塗膜の作製〕
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬 ＤＰＨＡ） ７０部
ウレタンアクリレートオリゴマー（日本化薬 ＵＸ−０９３７） ３０部
１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン １０部
酸化金属ゾル（Ｔ−１ 三菱マテリアル社製） ５０部
ｎ−ブチルアルコール １２００部
イソプロピルアルコール ３００部
上記組成物を、サンドミルを用いて７２時間溶解・分散を行い、粘度１×１０-2Ｐａ・ｓの表面層用塗布液を調製した。
〔光硬化性塗膜の作製〕
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬 ＤＰＨＡ） ７０部
ウレタンアクリレートオリゴマー（日本化薬 ＵＸ−０９３７） ３０部
１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン １０部
酸化金属ゾル（Ｔ−１ 三菱マテリアル社製） ５０部
ｎ−ブチルアルコール １２００部
イソプロピルアルコール ３００部
上記組成物を、サンドミルを用いて７２時間溶解・分散を行い、粘度１×１０-2Ｐａ・ｓの表面層用塗布液を調製した。
この表面層用塗布液を上記「支持体」上にスプレー塗布を行い、その後８０℃の乾燥装置中で１時間１次乾燥を行い膜厚５μｍの「光硬化性塗膜１１」を形成した。
〔光硬化性塗膜の光硬化〕
上記で作製した「光硬化性塗膜１１」を下記条件で光硬化を行い「中間転写ベルト１１」を作製した。
上記で作製した「光硬化性塗膜１１」を下記条件で光硬化を行い「中間転写ベルト１１」を作製した。
照射装置 ：図１の（ｂ）に記載の装置
光源 ：パルスキセノンランプ（１パルス当たりの発光時間が６／１，０００，０００／ｓｅｃ）
パルスキセノンランプの発光周波数ｆ（Ｈｚ）：１０Ｈｚ
光源と光硬化性塗膜の距離：１０ｍｍ
光硬化性塗膜表面の光量 ：３７５ｍｊ／ｃｍ2（３２０〜３９０ｎｍの波長域）
支持体の回転周波数：９ｒｐｓ
照射時間 ：１．５分間
その後、９０℃で２０分間２次乾燥を行い「中間転写ベルト１１」を作製した。
光源 ：パルスキセノンランプ（１パルス当たりの発光時間が６／１，０００，０００／ｓｅｃ）
パルスキセノンランプの発光周波数ｆ（Ｈｚ）：１０Ｈｚ
光源と光硬化性塗膜の距離：１０ｍｍ
光硬化性塗膜表面の光量 ：３７５ｍｊ／ｃｍ2（３２０〜３９０ｎｍの波長域）
支持体の回転周波数：９ｒｐｓ
照射時間 ：１．５分間
その後、９０℃で２０分間２次乾燥を行い「中間転写ベルト１１」を作製した。
硬化して得られた表面層のユニバーサル硬度は、最大硬度３３０Ｎ／ｍｍ2、最低硬度２９０Ｎ／ｍｍ2で、硬度のむらは１２％であった。尚、ユニバーサル硬度は超微小硬度計「Ｈ−１００Ｖ（フィッシャーインストルメント社製）」を用い、上記条件で測定して得られた値である。
〈中間転写ベルト１２の作製〉
中間転写ベルト１１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから１２ｒｐｓに変更、発光周波数ｆ（Ｈｚ）を１０Ｈｚから１００Ｈｚに変更した以外は中間転写ベルト１１と同様にして「中間転写ベルト１２」を作製した。
中間転写ベルト１１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから１２ｒｐｓに変更、発光周波数ｆ（Ｈｚ）を１０Ｈｚから１００Ｈｚに変更した以外は中間転写ベルト１１と同様にして「中間転写ベルト１２」を作製した。
〈中間転写ベルト１３の作製（比較例）〉
中間転写ベルト１１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから１０ｒｐｓに変更した以外は中間転写ベルト１１と同様にして「中間転写ベルト１３」を作製した。
中間転写ベルト１１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから１０ｒｐｓに変更した以外は中間転写ベルト１１と同様にして「中間転写ベルト１３」を作製した。
〈中間転写ベルト１４の作製（比較例）〉
中間転写ベルト１１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから５．１ｒｐｓに変更した以外は中間転写ベルト１１と同様にして「中間転写ベルト１４」を作製した。
中間転写ベルト１１の作製において、支持体の回転周波数Ｖ（ｒｐｓ）を９ｒｐｓから５．１ｒｐｓに変更した以外は中間転写ベルト１１と同様にして「中間転写ベルト１４」を作製した。
〈中間転写ベルト１５の作製（比較例）〉
中間転写ベルト１１の光硬化工程で用いた光源を、パルスキセノンランプから高圧水銀灯（２ｋＷ）に変更し、常時光を照射した以外は同様にして「中間転写ベルト１５」を作製した。
中間転写ベルト１１の光硬化工程で用いた光源を、パルスキセノンランプから高圧水銀灯（２ｋＷ）に変更し、常時光を照射した以外は同様にして「中間転写ベルト１５」を作製した。
表２に、光硬化膜の作製条件、光硬化膜のユニバーサル硬度、硬度のむらを示す。
《評価》
感光体と中間転写ベルトの評価は、市販のフルカラー複合機「８０５０（コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製）」に上記で作製した感光体と中間転写ベルトを順次装着して行った。尚、◎、○及び△は合格、×は不合格とする。
感光体と中間転写ベルトの評価は、市販のフルカラー複合機「８０５０（コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製）」に上記で作製した感光体と中間転写ベルトを順次装着して行った。尚、◎、○及び△は合格、×は不合格とする。
〈感光体の評価〉
高温高湿（３０℃、８０％ＲＨ）の環境下で、白地部、べた黒部及びレッド、グリーン、ブルーのソリッド画像部、文字画像部を１／４づつ有するＡ４サイズの原稿を、上質紙（６４ｇ／ｍ2）に１０万枚プリントを行った。尚、中間転写ベルトは上記で作製した「中間転写ベルト１」を搭載した。
高温高湿（３０℃、８０％ＲＨ）の環境下で、白地部、べた黒部及びレッド、グリーン、ブルーのソリッド画像部、文字画像部を１／４づつ有するＡ４サイズの原稿を、上質紙（６４ｇ／ｍ2）に１０万枚プリントを行った。尚、中間転写ベルトは上記で作製した「中間転写ベルト１」を搭載した。
（べた画像濃度むら）
べた画像濃度むらは、１０万枚プリント終了後に、Ａ４サイズのべた黒画像をプリントし、感光体の周期に起因するべた画像濃度むらの程度を目視で評価した。
べた画像濃度むらは、１０万枚プリント終了後に、Ａ４サイズのべた黒画像をプリントし、感光体の周期に起因するべた画像濃度むらの程度を目視で評価した。
評価基準
◎：感光体の周期に起因するべた画像濃度むらが、無く良好
○：感光体の周期に起因するべた画像濃度むらが、かすかに認められるが実用上問題ないレベル
×：感光体の周期に起因するべた画像濃度むらが、明らかに認められ実用上問題となるレベル。
◎：感光体の周期に起因するべた画像濃度むらが、無く良好
○：感光体の周期に起因するべた画像濃度むらが、かすかに認められるが実用上問題ないレベル
×：感光体の周期に起因するべた画像濃度むらが、明らかに認められ実用上問題となるレベル。
（画像かぶり）
画像かぶりは、１０万枚プリント終了後の無地画像のかぶり濃度と、転写材の白紙濃度の差で評価した。
画像かぶりは、１０万枚プリント終了後の無地画像のかぶり濃度と、転写材の白紙濃度の差で評価した。
転写材の白紙濃度はＡ４サイズの２０カ所を測定し、その平均値を白紙濃度とする。
１０万枚プリント終了後の無地画像のかぶり濃度は、Ａ４サイズの２０カ所を測定し、その平均値をかぶり濃度とする。尚、濃度測定は反射濃度計「ＲＤ−９１８（マクベス社製）」を用いて行った。
評価基準
◎：画像かぶりが、０．００３未満で良好
○：画像かぶりが、０．００３以上、０．０１０未満で実用上問題ないレベル
×：画像かぶり濃度が、０．０１０以上で実用上問題となるレベル。
◎：画像かぶりが、０．００３未満で良好
○：画像かぶりが、０．００３以上、０．０１０未満で実用上問題ないレベル
×：画像かぶり濃度が、０．０１０以上で実用上問題となるレベル。
表３に、評価結果を示す。
表３より、本発明に係る「実施例１〜４」の感光体１〜４は、感光体表面のユニバーサル硬度むらが小さく、１０万枚プリント後のべた画像濃度むらと画像かぶりの何れの評価項目でも問題がないことが判る。「比較例１〜４」の感光体５〜８は、感光体表面のユニバーサル硬度むらが大きく、評価項目の何れかに問題が有ることが判る。
〈中間転写ベルトの評価〉
上記で作製した「中間転写ベルト１〜５」を、順次上記「画像形成装置」に搭載し、高温高湿（３０℃、８０％ＲＨ）の環境下で、オリジナル画像に白地部、べた黒部、及びレッド、グリーン、ブルーのソリッド画像部、文字画像部を有するＡ４サイズの画像を、感光体による画像形成が１０万枚プリントに達するまで上質紙（６４ｇ／ｍ2）を用いてプリントを行った。評価は１０万枚プリント後の画像で行った。尚、感光体は上記で作製した「感光体１」を搭載した。
上記で作製した「中間転写ベルト１〜５」を、順次上記「画像形成装置」に搭載し、高温高湿（３０℃、８０％ＲＨ）の環境下で、オリジナル画像に白地部、べた黒部、及びレッド、グリーン、ブルーのソリッド画像部、文字画像部を有するＡ４サイズの画像を、感光体による画像形成が１０万枚プリントに達するまで上質紙（６４ｇ／ｍ2）を用いてプリントを行った。評価は１０万枚プリント後の画像で行った。尚、感光体は上記で作製した「感光体１」を搭載した。
（べた画像濃度むら）
べた画像濃度むらは、１０万枚プリント終了後に、Ａ４サイズのべた黒画像をプリントし、中間転写ベルトの周期に起因するべた画像濃度むらの程度を目視で評価した。
べた画像濃度むらは、１０万枚プリント終了後に、Ａ４サイズのべた黒画像をプリントし、中間転写ベルトの周期に起因するべた画像濃度むらの程度を目視で評価した。
評価基準
◎：中間転写ベルトの周期に合うべた画像濃度むらが、無く良好
○：中間転写ベルトの周期に合うべた画像濃度むらが、かすかに認められるが実用上問題ないレベル
×：中間転写ベルトの周期に合うべた画像濃度むらが、明らかに認められ実用上問題となるレベル。
◎：中間転写ベルトの周期に合うべた画像濃度むらが、無く良好
○：中間転写ベルトの周期に合うべた画像濃度むらが、かすかに認められるが実用上問題ないレベル
×：中間転写ベルトの周期に合うべた画像濃度むらが、明らかに認められ実用上問題となるレベル。
（中間転写ベルトの耐久性）
中間転写ベルトの耐久性は、１０万枚プリントまでに中間転写ベルトが切断するかどうかで評価した。
中間転写ベルトの耐久性は、１０万枚プリントまでに中間転写ベルトが切断するかどうかで評価した。
評価基準
○：１０万枚プリントまで、中間転写ベルトが切断せず
×：１０万枚プリントまでに、中間転写ベルトが切断。
○：１０万枚プリントまで、中間転写ベルトが切断せず
×：１０万枚プリントまでに、中間転写ベルトが切断。
（転写率）
１０万枚プリント終了後、画素濃度が１．３０のソリッド画像（２０ｍｍ×５０ｍｍ）を形成し、下記式により転写率を求めて評価を行った。
１０万枚プリント終了後、画素濃度が１．３０のソリッド画像（２０ｍｍ×５０ｍｍ）を形成し、下記式により転写率を求めて評価を行った。
転写率（％）＝（転写材に転写されたトナーの質量／中間転写ベルト上に感光体から転写されたトナーの質量）×１００
評価基準
◎：転写率が、９５％以上で良好
○：転写率が、９０％以上９５％未満で実用上問題ないレベル
×：転写率が、９０％未満で実用上問題となるレベル。
評価基準
◎：転写率が、９５％以上で良好
○：転写率が、９０％以上９５％未満で実用上問題ないレベル
×：転写率が、９０％未満で実用上問題となるレベル。
表４に、評価結果を示す。
表４より、本発明に係る「実施例１１、１２」の中間転写ベルト１１、１２は、中間転写ベルト表面のユニバーサル硬度むらが小さく、１０万枚プリント後のべた画像濃度むら及び転写率に問題がなく、１０万枚プリント終了まで中間転写ベルトが切断しないことが判る。一方「比較例１３〜１４」の中間転写ベルト１３〜１５は、評価項目の何れかに問題が有ることが判る。
１ 感光体
１１ 支持体
１２ 中間層
１３ 感光層
１４ 電荷発生層
１５ 電荷輸送層
１６ 保護層
１８ 表面層
１１ 支持体
１２ 中間層
１３ 感光層
１４ 電荷発生層
１５ 電荷輸送層
１６ 保護層
１８ 表面層
Claims (4)
- 支持体の外周上に硬化性アクリルモノマー又はオリゴマーと重合開始剤とを有する光硬化性塗膜を設ける工程、光硬化性塗膜を設けた支持体を回転させながらパルス光を照射して光硬化膜を形成する工程を有する光硬化膜の製造方法において、
支持体を回転する周波数Ｖ（ｒｐｓ）が１以上５００以下、
パルス光の発光周波数ｆ（Ｈｚ）が１以上１００以下で、
Ｖ（ｒｐｓ）とｆ（Ｈｚ）の関係が下記式（１）を満足することを特徴とする光硬化膜の製造方法。
式（１）
（ｍ−０．１）≧ｆ／Ｖ≧（ｍ−０．９）
（式中ｍは１〜１５の整数を表す。） - 前記光硬化性塗膜を設けた支持体を回転させながらパルス光を照射して光硬化膜を形成する工程で、パルス光の発光周波数を制御して、前記式（１）を満足することを特徴とする請求項１に記載の光硬化膜の製造方法。
- 前記光硬化性塗膜を設けた支持体を回転させながらパルス光を照射して光硬化膜を形成する工程で、支持体の回転周波数を制御して、前記式（１）を満足することを特徴とする請求項１に記載の光硬化膜の製造方法。
- 支持体の外周上に硬化性アクリルモノマー又はオリゴマーと重合開始剤からなる光硬化性を有する表面層を設ける工程、該光硬化性を有する表面層を設けた支持体を回転させながらパルス光の照射を行う工程、該パルス光を照射して表面層を硬化する工程を有する電子写真感光体の製造方法において、
支持体を回転する周波数Ｖ（ｒｐｓ）が１以上５００以下、
パルス光の発光周波数ｆ（Ｈｚ）が１以上１００以下で、
Ｖ（ｒｐｓ）とｆ（Ｈｚ）の関係が下記式（１）を満足することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
式（１）
（ｍ−０．１）≧ｆ／Ｖ≧（ｍ−０．９）
（式中ｍは１〜１５の整数を表す。）
Priority Applications (1)
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| JP2006321312A JP4853258B2 (ja) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | 光硬化膜の製造方法、電子写真感光体の製造方法 |
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| JP2008134506A JP2008134506A (ja) | 2008-06-12 |
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