JP5697527B2 - 電子写真感光体の表面加工方法、および電子写真感光体の製造方法 - Google Patents
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すなわち、本発明は、円筒状支持体、該円筒状支持体上に形成された表面層を有する電子写真感光体の表面に凸凹形状を有する型部材の表面を接触させ、回転させながら該表面層の表面に凹凸形状を形成する表面加工方法であって、
該電子写真感光体の該表面層のガラス転移温度をTg、該表面層が液体状態となる温度をT1としたとき、
該電子写真感光体の表面に該型部材の表面を接触させる該電子写真感光体の位置よりも該電子写真感光体の回転方向上流側で該電子写真感光体の表面を加熱する工程を有し、該
型部材の表面と接触し始める際の該電子写真感光体の表面の温度T2が、Tg以上T1未満であり、
該電子写真感光体の表面に接触し始める際の該型部材の表面の温度がT2未満であること特徴とする電子写真感光体の表面加工方法に関する。
本発明において、型部材の表面と接触し始める際の電子写真感光体の表面の温度T2は、Tg以上T1未満である。電子写真感光体の表面を表面層が液体状態となる温度T1未満になるようにすることで、電荷輸送物質の析出などの発生を効果的に抑制することができる。電子写真感光体の表面が表面層のガラス転移温度Tg未満であると、十分な凹凸形状の形成がされず不十分である。
図1は、本発明の電子写真感光体の表面加工方法を実施するための表面加工装置の一例を示す図である。
図1中、1は、被加工物である円筒状の電子写真感光体である。2は、加熱部材である。3は、型部材であり、型部材3の表面(加工面)は、接触点bで電子写真感光体1の表面(被加工面)に加圧接触(当接)する。図1において、加熱部材2は、円柱状の型部材3と電子写真感光体1の接触点bよりも電子写真感光体の回転方向上流側に設け、接触点aにおいて電子写真感光体1と接触し、接触点bでの電子写真感光体1の表面をTg(表面層のガラス転移温度)以上T1(表面層が液体状態となる温度)未満の温度になるよう加熱する。型部材3の表面(加工面)は、電子写真感光体1の表面(被加工面)に形成するべき凹凸形状に対応する凸凹形状が形成されている。型部材3の内部には温度制御装置(不図示)が設置され、型部材3の表面の温度は、T2未満(接触点bでの電子写真感光体の表面の温度)に制御されている。電子写真感光体1は、その内部に円柱状の保持部材5が挿入され、回転しながら、連続的にその表面(被加工面)が型部材3の表面(加工面)と加圧接触させる。
加熱部材2は、接触点bにおいて電子写真感光体1の表面の温度T2をTg以上T1未満となるように加熱させることができれば、電子写真感光体1に接触していてもよいし、非接触であっても良い。温度制御の方法として、加熱部材の内部に温度制御装置を設置する方法が挙げられる。また、加熱部材2の外部に温度制御装置を設置してもよい。温度制御装置としては、加熱装置が用いられ、セラミックヒーター、遠赤外線ヒーター、ハロゲンヒーター、カートリッジヒーター、電磁誘導加熱ヒーターなどが挙げられる。また、温度の均一性という観点から、熱電対を利用した温調器のような温度制御装置を併用することが好ましい。
本発明の電子写真感光体に用いられる支持体としては、導電性を有するもの(導電性支持体)が好ましく、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどが挙げられる。ED管、EI管や、これらを切削、電解複合研磨、湿式または乾式ホーニング処理した支持体を用いることもできる。また、金属支持体、樹脂支持体上にアルミニウム、アルミニウム合金、または酸化インジウム−酸化スズ合金等の導電材料の薄膜を形成したものも挙げられる。支持体の表面は、切削処理、粗面化処理、アルマイト処理などを施してもよい。
本発明の電子写真感光体では、支持体、導電層または中間層上には、感光層(電荷発生層、電荷輸送層)が形成される。
電荷発生層の膜厚は、0.01μm以上5μm以下であることが好ましく、0.1μm以上2μm以下であることがより好ましい。また、電荷発生層には、種々の増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。また、電荷発生層において電荷の流れが滞らないようにするために、電荷発生層には、電子輸送物質、または電子受容性物質を含有させてもよい。
直径30mm、長さ357.5mm、肉厚1mmのアルミニウムシリンダーを円筒状支持体(導電性支持体)とした。
B:材料成分の付着が11箇所以上20箇所以下
C:材料成分の付着が21箇所以上50箇所以下
D:材料成分の付着が51箇所以上。
B:黒ポチが1個以上3個以内
C:黒ポチが4個以上。
表面加工装置として図1に示す構成の表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例1と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し、評価を行った。結果を表1に示す。
表面加工装置として図3に示す構成の表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例1と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し、評価を行った。結果を表1に示す。なお、実施例3〜4では、シート状の型部材3を用い、内部に冷却装置を設けたSUS304製の円柱状の加圧部材4を設けた。加圧部材4は、加圧部材4の軸が電子写真感光体の回転中心軸に対して略平行になるように回転可能に設けた。電子写真感光体1の表面の凹凸形状の形成については、温度制御装置(不図示)を内部に備えた円筒状の加圧部材4を図3の矢印の方向(反時計回り)に回転させ、電子写真感光体1を図3の時計回りに回転させるようにして電子写真感光体1の表面に型部材3の表面を連続的に加圧接触させるようにした。また、加熱部材2については、型部材3によって凹凸形状が形成された電子写真感光体1の表面が接触点aに達したときに、電子写真感光体1の表面を加熱しないように離間させた。
表面加工装置として図1に示す構成の表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例1と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し、評価を行った。結果を表1に示す。
表面加工装置として図1に示す構成の表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更し、図6(B)に示す型部材を用いた以外は、実施例1と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
表面加工装置として図1に示す構成の表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例1と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
表面加工装置として図3に示す構成の表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例3と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
上記構造式(2)で示されるアミン化合物を下記構造式(3)の化合物に変更し、表面加工装置として図1に示す構成の表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例1と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
表面加工装置として図3に示す表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例14と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
表面加工装置として図1に示す構成の表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例14と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1と同様に支持体上に導電層、中間層、電荷発生層、電荷輸送層を形成した。次に、アルミナ微粒子(平均粒径0.1μm、商品名:LS−231、日本軽金属製)10部、およびクロロベンゼン90部を加えた溶液を、高圧分散機(商品名:マイクロフルイダイザーM−110EH、Microfluidics社製)で600kgf/cm2の圧力で3回の処理を施し、均一に分散させた。さらに、上記分散処理を行った溶液をポリフロンフィルター(商品名:PF−040、アドバンテック東洋(株)社製)で濾過を行い、分散液を調製した。次に上記構造式(2)で示される構造を有するアミン化合物(電荷輸送物質)70部、ポリカーボネート樹脂(商品名:ユーピロンZ400、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)社製)100部、上記分散液を200部、モノクロロベンゼン400部、メチラール200部を加えて電荷輸送物質を含有する保護層用塗布液を調製した。得られた保護層用塗布液を前記電荷輸送層上にスプレー塗工により塗布し、130℃で20分間加熱して、乾燥し、膜厚5μmの保護層(表面層)を形成した。以上のように製造した電子写真感光体を用い、表面加工装置として図1に示す構成の表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例1と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1と同様に支持体上に導電層、中間層、電荷発生層を形成した。電荷輸送層(表面層)に用いたポリカーボネートを下記式(4)に示されるポリアリレート(重量平均分子量:130000、フタル酸骨格はテレフタル酸:イソフタル酸=1:1(モル比))に変更した。表面加工装置として図1に示す構成の表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例1と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を用い、評価を行った。結果を表1に示す。
電荷輸送物質として上記構造式(3)の化合物に変更し、表面加工装置として図1に示す構成の表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例27と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
表面加工装置として図3に示す表面加工装置を使用し、図7に示すような円柱状の凸部が連続している形状の表面(加工面)を有する型部材(円柱の直径φは3μm、円柱の高さZは2μm、円柱のピッチ(凹部の幅)Y1、Y2は2μm)を用い、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例3と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
表面加工装置として図3に示す表面加工装置を使用し、図8に示すような凸の線形状(線形状の方向は円筒状の電子写真感光体の周方向と同じ)が連続する形状の表面(加工面)を有する型部材(凸部の幅Xは20μm、凸部の高さZは2μm、線形のピッチ(凹部の幅)Yは20μm)を用い、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例3と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
表面加工装置として図3に示す表面加工装置を使用し、図9に示すような凸の線形状(線形状の方向は円筒状の電子写真感光体の周方向と同じ)が連続する形状の表面(加工面)を有する型部材(凸部の幅Xは10μm、凸部の高さZは2μm、線形のピッチ(凹部の幅)Yは1μm)を用い、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例3と同様に凹凸形状を有する電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
表面加工装置として図5に示す表面加工装置を用い、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。なお、図5に示す表面加工装置において、内部に加熱装置を設けた円柱状の型部材3により電子写真感光体1の表面を加熱し、電子写真感光体1の表面(被加工面)と型部材3の表面(加工面)を加圧接触させ、電子写真感光体1の表面に凹凸形状を形成させる。円柱状の型部材3は、型部材3の軸が電子写真感光体の回転中心軸に対して略平行になるように回転可能に設けた。電子写真感光体1の表面への凹凸形状の形成については、円柱状の型部材3を図5の矢印の方向(反時計回り)に回転させ、電子写真感光体1を図5の時計回りに回転させるようにして電子写真感光体1の表面(被加工面)に型部材2の表面(加工面)を連続的に加圧接触させるようにした。
表面加工装置として図1に示す表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
表面加工装置として図1に示す表面加工装置を使用し、表面加工条件を表1のように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し評価を行った。結果を表1に示す。
表面加工装置として図1に示す表面加工装置を使用し、表面加工条件を以下のように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し評価を行った。凸凹形状がほとんど転写されなかったため、100本連続の電子写真感光体表面への凹凸形状の形成は行わなかった。表面加工条件は、加熱部における表面層の温度が70℃、型部材に接触する際の表面の温度T2が68℃、加圧接触部位における型部材の温度が25℃、離型点における表面の温度T3が50℃、乾燥工程時の表面層の最大温度が100℃、加工圧力20MPa、加工速度が0.8mm/sであった。なお、表面層のガラス転移温度は、75℃であり、電荷輸送層の融点T1は、141℃である。
実施例1と同様に支持体上に導電層、中間層、電荷発生層、電荷輸送層を形成した。次に、下記構造式(5)で示される化合物(電荷輸送物質)35部、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン35部、および、1−プロパノール35部の混合溶剤に溶解させた後、ポリフロンフィルター(商品名:PF−020、アドバンテック東洋(株)製)を用いて濾過することによって、保護層(表面層)用塗布液を調製した。この保護層用塗布液を電荷輸送層上に塗布し、得られた塗膜を大気中において10分間50℃で乾燥させた。その後、窒素中において加速電圧150kV、ビーム電流3.0mAの条件でシリンダーを200rpmで回転させながら1.6秒間電子線を塗膜に照射し、引き続き窒素中において25℃から125℃まで30秒かけて昇温させながら、塗膜の硬化反応を行った。このときの電子線の吸収線量を測定したところ15kGyであった。また、電子線照射および加熱硬化反応の雰囲気の酸素濃度は15ppmであった。その後、大気中において塗膜を25℃まで冷却させ、大気中において30分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が5μmの保護層(表面層)を形成した。表面加工装置として図1に示す構成の表面加工装置を使用し、実施例1と同様の表面加工条件で凹凸形状を有する電子写真感光体を製造した。
×:型部材の歪みが観察される。
型部材の歪み:○
型部材への表面層の材料成分の付着:A。
実施例32と同様に支持体上に導電層、中間層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層(表面層)を形成した電子写真感光体に対して、表面加工装置として図1に示す表面加工装置を使用し、表面加工条件は比較例3と同様に凹凸形状形成を行い、電子写真感光体を製造し評価を行った。評価結果を以下に示す。
型部材の歪み:×
型部材への表面層の材料成分の付着:A。
2 加熱部材
3 型部材
4 加圧部材
5 保持部材
6 支持部材
a 加熱部材との接触点
b 型部材との接触点
Claims (5)
- 円筒状支持体、該円筒状支持体上に形成された表面層を有する電子写真感光体の表面に凸凹形状を有する型部材の表面を接触させ、回転させながら該表面層の表面に凹凸形状を形成する表面加工方法であって、
該電子写真感光体の該表面層のガラス転移温度をTg、該表面層が液体状態となる温度をT1としたとき、
該電子写真感光体の表面に該型部材の表面を接触させる該電子写真感光体の位置よりも該電子写真感光体の回転方向上流側で該電子写真感光体の表面を加熱する工程を有し、
該型部材の表面と接触し始める際の該電子写真感光体の表面の温度T2が、Tg以上T1未満であり、
該電子写真感光体の表面に接触し始める際の該型部材の表面の温度がT2未満であること特徴とする電子写真感光体の表面加工方法。 - 前記電子写真感光体の表面に接触し始める際の前記型部材の表面の温度が前記表面層のガラス転移温度Tg未満である請求項1に記載の電子写真感光体の表面加工方法。
- 前記電子写真感光体の表面と前記型部材の表面とが接触した後、前記電子写真感光体の表面と前記型部材の表面とが離間し始めた際の前記電子写真感光体の表面の温度T3が、前記表面層のガラス転移温度Tg未満である請求項1または2に記載の電子写真感光体の表面加工方法。
- 前記表面層が液体状態となる温度T1が、電荷輸送物質の融点である請求項1から3のいずれか1項に記載の電子写真感光体の表面加工方法。
- 請求項1から4のいずれか1項に電子写真感光体の表面加工方法によって、前記表面層の表面に凹凸形状を形成する工程を有する表面に凹凸形状を有する電子写真感光体の製造方法。
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