(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性樹脂製の基材層と光硬化性樹脂製の表面層とを有する無端状の中間転写ベルトの製造装置であって、
前記基材層と、前記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルトを軸支するための二以上の第１ローラーと、
前記第１ローラーの少なくとも１つを回転駆動させるための回転駆動装置と、
前記第１ローラーに軸支されている前記無端ベルトの前記塗膜に活性光線を照射する位置に配置されている活性光線照射装置と、
前記活性光線照射装置に対向する位置であって、前記第１ローラーに軸支されている前記無端ベルトに、前記活性光線照射装置とは反対側から当接する位置に配置される第２ローラーと、
前記第１ローラーと前記第２ローラーとにそれぞれ内蔵されており、前記基材層を冷却するための冷却装置と、
を有する、中間転写ベルトの製造装置。
【請求項２】
前記活性光線照射装置は、活性光線として紫外光を照射するためのＵＶ−ＬＥＤ照射装置である、請求項１に記載の中間転写ベルトの製造装置。
【請求項３】
前記第２ローラーの外径／前記第１ローラーの外径は、１／４である、請求項１または２に記載の中間転写ベルトの製造装置。
【請求項４】
前記第１ローラーの外径は、回転駆動されている前記第１ローラーの外周面上の１点が１秒当りに進む距離と同じか、それより長い、請求項１〜３のいずれか一項に記載の中間転写ベルトの製造装置。
【請求項５】
前記第１ローラーの外径は、６０〜１２０ｍｍであり、
前記第２ローラーの外径は、１５〜３０ｍｍである、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の中間転写ベルトの製造装置。
【請求項６】
結晶性樹脂製の基材層と光硬化性樹脂製の表面層とを有する無端状の中間転写ベルトの製造方法であって、
前記基材層と、前記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルトを軸支する二以上の第１ローラーを回転駆動させて、前記無端ベルトを無端軌道上で移動させる工程と、
無端軌道上で移動している前記無端ベルトの前記塗膜に活性光線を照射する工程と、
前記第１ローラーと、前記無端ベルトの活性光線が照射されている部分の内側の部分に当接する第２ローラーとを冷却することで、無端軌道上で移動し、その外表面に活性光線が照射されている前記無端ベルトの前記基材層を冷却する工程と、
を含む、中間転写ベルトの製造方法。
【請求項７】
前記塗膜に活性光線を照射する工程では、ＵＶ−ＬＥＤ照射装置からの紫外光を照射する、請求項６に記載の中間転写ベルトの製造方法。
【請求項８】
前記基材層を冷却する工程では、前記第２ローラーの外径／前記第１ローラーの外径が１／４となる、前記第１ローラーおよび前記第２ローラーを冷却する、請求項６または７に記載の中間転写ベルトの製造方法。
【請求項９】
前記無端ベルトを無端軌道上で移動させる工程では、前記第１ローラーの外周面上の１点が１秒当りに進む距離が前記第１ローラーの外径と同じか、それより短くなるように前記第１ローラーを回転駆動させる、請求項６〜８のいずれか一項に記載の中間転写ベルトの製造方法。
【請求項１０】
前記塗膜の光硬化後の厚さが２．０〜５．０μｍとなるように前記塗膜を形成する工程をさらに含む、請求項６〜９のいずれか一項に記載の中間転写ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写ベルトの製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、感光体で形成されたトナー画像を、中間転写体に転写し、次いで普通紙などの記録媒体に転写する。中間転写体は、例えば、結晶性樹脂製の基材層と、当該基材層上に配置されている光硬化性樹脂製の表面層とを有する、無端状の中間転写ベルトである。これまでに、基材層と、当該基材層上に形成された光硬化性樹脂製の層とを有するフィルムの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のフィルムの製造方法では、まず、コイル状に巻かれた支持体（基材層）を送り出す。次いで、光重合性モノマーを含有する塗料を、当該基材層の一方の面上に塗布し、乾燥させることで、当該塗料の塗膜を形成する。次いで、当該塗膜に紫外光（活性光線）を照射して、光重合性モノマーを光重合させる。紫外光照射直後の上記基材層は高温になっているため、光重合の後に、上記基材層に当接している冷却ローラーで上記基材層を冷却する。これにより、基材層上に光硬化性樹脂製の層を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２０８８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のフィルムの製造方法では、紫外光を塗膜に照射した後に、基材層を冷却している。このため、基材層の材料として結晶性樹脂を使用した場合、紫外光を照射した直後であって、基材層を冷却するまでの間に、基材層の結晶性が変化してしまうことがある。結果として、フィルムの屈曲性が低下したり、クリープが発生したりするおそれがある。
【０００６】
本発明の課題は、活性光線の照射により供給される熱によって、基材層の結晶性が変化してしまうことを抑制することができる中間転写ベルトの製造装置および製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る中間転写ベルトの製造装置は、結晶性樹脂製の基材層と光硬化性樹脂製の表面層とを有する無端状の中間転写ベルトの製造装置であって、前記基材層と、前記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルトを軸支するための二以上の第１ローラーと、前記第１ローラーの少なくとも１つを回転駆動させるための回転駆動装置と、前記第１ローラーに軸支されている前記無端ベルトの前記塗膜に活性光線を照射する位置に配置されている活性光線照射装置と、前記活性光線照射装置に対向する位置であって、前記第１ローラーに軸支されている前記無端ベルトに、前記活性光線照射装置とは反対側から当接する位置に配置される第２ローラーと、前記第１ローラーと前記第２ローラーとにそれぞれ内蔵されており、前記基材層を冷却するための冷却装置と、を有する。
【０００８】
本発明に係る中間転写ベルトの製造方法は、結晶性樹脂製の基材層と光硬化性樹脂製の表面層とを有する無端状の中間転写ベルトの製造方法であって、前記基材層と、前記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルトを軸支する二以上の第１ローラーを回転駆動させて、前記無端ベルトを無端軌道上で移動させる工程と、無端軌道上で移動している前記無端ベルトの前記塗膜に活性光線を照射する工程と、前記第１ローラーと、前記無端ベルトの活性光線が照射されている部分の内側の部分に当接する第２ローラーとを冷却することで、無端軌道上で移動し、その外表面に活性光線が照射されている前記無端ベルトの前記基材層を冷却する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、活性光線の照射により供給される熱によって、基材層の結晶性が変化してしまうことを抑制しつつ、中間転写ベルトを製造することができる。また、この中間転写ベルトを用いることにより、電子写真方式の画像形成装置において、良好な転写率を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１Ａ、Ｂは、本発明の一実施の形態に係る製造装置の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態に係る製造装置の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（製造装置の構成）
図１Ａ、Ｂは、本発明の一実施の形態に係る、中間転写ベルトの製造装置１００の一例を示す模式図である。図１Ａは、製造装置１００の側面模式図であり、図１Ｂは、活性光線照射装置１３０およびパージ装置１６０を除く製造装置１００の平面模式図である。本実施の形態に係る製造装置１００は、結晶性樹脂製の基材層と光硬化性樹脂製の表面層とを有する無端状の中間転写ベルトの製造装置である。製造装置１００は、二以上の第１ローラー１１０、回転駆動装置１２０、活性光線照射装置１３０、第２ローラー１４０、および冷却装置１５０を有する。また、必要に応じて、製造装置１００は、パージ装置１６０や塗布装置などの他の装置を有していてもよい。本実施の形態に係る製造装置１００は、窒素パージ装置１６０をさらに有する。
【００１２】
二以上の第１ローラー１１０は、基材層と、当該基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルト１０を軸支する。二以上の第１ローラー１１０の少なくとも１つは、回転駆動装置１２０に連結されており、回転駆動される。第１ローラー１１０の数は、二以上である。本実施の形態では、第１ローラー１１０の数は２つであり、２つの第１ローラー１１０が回転駆動装置１２０にそれぞれ連結されている。
【００１３】
第１ローラー１１０の外径が小さすぎると、中間転写ベルトの製造時に、無端ベルト１０の、第１ローラー１１０上の部分の屈曲率が高くなり、クリープが発生しやすくなる傾向がある。一方、第１ローラー１１０の外径が大きすぎると、第２ローラー１４０の温度制御が困難となり、無端ベルト１０の屈曲性が高くなる傾向がある。このような観点から、第１ローラー１１０の外径は、例えば、６０〜１２０ｍｍであることが好ましい。また、第１ローラー１１０の外径は、中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制する観点から、表面層を形成するときに回転駆動される第１ローラー１１０の外周面上の１点が１秒当りに進む距離と同じか、それより長いことが好ましい。各第１ローラー１１０の外径は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、２つの第１ローラー１１０の外径は、それぞれ同じである。
【００１４】
回転駆動装置１２０は、第１ローラー１１０の少なくとも１つに動力を伝達して、第１ローラー１１０の少なくとも１つを回転駆動させる。これにより、本実施の形態に係る製造装置１００は、第１ローラー１１０に軸支される無端ベルト１０を無端軌道上で移動させることができる。回転駆動装置１２０は、モーターやギア、動力伝達ベルトなどの部品から構成されている。本実施の形態では、不図示のモーターやギアなどの部品が動力伝達ベルト１２１を介して２つの第１ローラー１１０にそれぞれ連結されている。
【００１５】
活性光線照射装置１３０は、光硬化性の表面層用塗料の塗膜に含まれる光重合性モノマーを光重合させるための活性光線を出射する。活性光線照射装置１３０は、第１ローラー１１０に軸支されている無端ベルトの上記塗膜に活性光線を照射する位置（無端ベルト１０の外側）に配置されている。活性光線照射装置１３０は、無端ベルト１０の幅方向全域に亘って活性光線を照射する。活性光線は、上記塗膜を光硬化させる電磁波であり、例えば、紫外線、電子線またはγ線である。当該活性光線は、紫外線または電子線であることが好ましく、取り扱いが簡便で高エネルギーが容易に得られるという観点から紫外線であることがより好ましい。
【００１６】
活性光線の光源の種類の例には、低圧水銀灯、中圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、フラッシュ（パルス）キセノン、ＵＶ−ＬＥＤが含まれる。基材層へ供給される熱を抑制して、中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制する観点からは、活性光線照射装置１３０は、光源としてＵＶ−ＬＥＤを含むＵＶ−ＬＥＤ照射装置であることが好ましい。
【００１７】
第２ローラー１４０は、後述の冷却装置１５０により冷却され、活性光線の照射により供給される熱を除去するように、当接する無端ベルト１０の基材層を冷却する。第２ローラー１４０は、活性光線照射装置１３０に対向する位置であって、第１ローラー１１０に軸支されている無端ベルト１０に、活性光線照射装置１３０とは反対側から当接する位置（無端ベルト１０の内側）に配置される。第２ローラー１４０の配置は、無端ベルト１０への活性光線の照射位置や、冷却装置１５０の冷却温度などに応じて適宜設定されうる。たとえば、第２ローラー１４０は、無端ベルト１０の幅方向全域に延在するように配置されている。また、第２ローラー１４０は、無端ベルト１０の回転方向において、無端ベルト１０の活性光線が照射される部分に対応する位置に配置されている。第２ローラー１４０は、上記の機能を発揮することができれば、例えば、複数の第２ローラー１４０のうちの一部が、無端ベルトの活性光線が照射される部分に対応する位置より、無端ベルト１０の回転方向における下流側に配置されていてもよい。
【００１８】
第２ローラー１４０の数および外径は、第１ローラー１１０の外径や活性光線の照射領域の大きさなどに応じて適宜変更されうる。たとえば、第１ローラー１１０の外径が６０〜１２０ｍｍであるとき、第２ローラー１４０の外径は、１５〜３０ｍｍであることが好ましい。中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制する観点から、第２ローラー１４０の外径／第１ローラー１１０の外径は、１／４であることが好ましい。第２ローラー１４０は、第１ローラー１１０と同様に、回転駆動装置（不図示）に連結され、回転駆動される。
【００１９】
第２ローラー１４０を介して基材層を冷却することは、例えば、冷却板を当接させて基材層を冷却する場合と比較して、基材層の損傷による劣化を抑制することができる観点から、好ましい。
【００２０】
冷却装置１５０は、第１ローラー１１０を冷却することで、第１ローラー１１０に当接する基材層を冷却し、かつ第２ローラー１４０を冷却することで第２ローラー１４０に当接する基材層を冷却する。冷却装置１５０は、第１ローラー１１０の少なくとも１つと、第２ローラー１４０の少なくとも１つとにそれぞれ内蔵されている。基材層を効果的に冷却する観点からは、冷却装置１５０は、第１ローラー１１０の全部と、第２ローラー１４０の全部とにそれぞれ内蔵されていることが好ましい。冷却装置１５０は、第１ローラー１１０および第２ローラー１４０を介して、無端ベルト１０への活性光線の照射により基材層に供給される熱を除去するように基材層を冷却する。
【００２１】
冷却装置１５０の冷却機構は、所望の冷却能力に応じて、適宜設計されうる。冷却装置１５０は、例えば、第１ローラー１１０および第２ローラー１４０の内部に温度調整された冷媒を循環させればよい。冷却装置１５０は、冷媒や当該冷媒を循環させるためのポンプ、当該冷媒の流量および温度を調整するための制御装置などから構成されている。冷媒の例には、空気や水、エチレングリコールなどが含まれる。
【００２２】
冷却装置１５０による第１ローラー１１０の冷却温度や第２ローラー１４０の冷却温度などの冷却条件は、本実施形態の目的を達成することができる範囲内で、適宜設定されうる。たとえば、冷却装置１５０の冷却条件は、活性光線の照射条件や基材層の厚さ、基材層を構成する結晶性樹脂の種類などに応じて、適宜設定されうる。
【００２３】
結晶性樹脂の結晶性は、ガラス転移温度Ｔｇよりも低い温度でも変化し始める。また、結晶性樹脂の結晶性は、基材層の温度変化によっても変化してしまう。このため、第１ローラー１１０および第２ローラー１４０は、基材層の温度を、結晶性樹脂のガラス転移温度よりも低温でかつ一定に保つように冷却することが好ましい。
【００２４】
パージ装置１６０は、無端ベルト１０上の雰囲気に窒素ガスや希ガスなどの不活性ガスを供給して、酸素濃度を調整する。本実施の形態では、パージ装置１６０は、窒素ガスを供給する。本実施の形態では、パージ装置１６０は、活性光線照射装置１３０に隣接するように配置されている。
【００２５】
塗布装置は、塗料（例えば、表面層用塗料）を無端ベルト１０上に塗布する。塗布装置は、塗膜の厚さや塗料方法などの塗布条件に応じて公知の塗布装置から適宜選択されうる。塗布装置の例には、スプレー装置が含まれる。
【００２６】
（製造装置の動作手順）
次に、本実施の形態に係る製造装置１００の動作手順（本実施の形態に係る中間転写ベルトの製造方法）について説明する。図２は、製造装置１００の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【００２７】
１）工程Ｓ１０
まず、基材層を含む無端ベルト１０を第１ローラー１１０に設置する（工程Ｓ１０）。
【００２８】
具体的には、基材層を含む無端ベルト１０を準備して、準備した無端ベルト１０を第１ローラー１１０に軸支させる。
【００２９】
たとえば、基材層を含む無端ベルト１０は、結晶性樹脂を含む樹脂組成物を公知の溶媒に溶解し、乾燥させることにより形成してもよいし、結晶性樹脂を含む樹脂組成物を加熱、混練し、押出し成形法やインフレーション成形法などの成形法により形成してもよい。
【００３０】
基材層に含まれる結晶性樹脂の例には、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、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリアレキレンテレフタレート、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミドイミドおよびポリエーテルエーテルケトンが含まれる。基材層を構成する、これらの結晶性樹脂の種類は、一種であってもよいし、それ以上であってもよい。中でも、低コスト化の観点から、ポリフェニレンサルファイドが好ましい。
【００３１】
基材層のガラス転移温度Ｔｇは、中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制する観点から、９０℃以上であることが好ましく、１８０℃以上であることがより好ましい。
【００３２】
上記樹脂組成物は、必要に応じて、結晶性樹脂以外の成分をさらに含んでいてもよい。結晶性樹脂以外の成分の例には、導電性フィラー、滑剤、および安定剤が含まれる。
【００３３】
導電性フィラーの例には、カーボンブラックが含まれる。カーボンブラックは、例えば、中性のカーボンブラックである。導電性フィラーの添加量は、結晶性樹脂１００質量部に対して、１０〜２０質量部であることが好ましく、１０〜１６質量部であることがさらに好ましい。
【００３４】
滑剤の例には、パラフィンワックスやポリオレフィンワックスなどの脂肪族炭化水素；ラウリン酸やミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸などの高級脂肪酸；当該高級脂肪酸のナトリウム塩やリチウム塩、カルシウム塩などの高級脂肪酸金属塩が含まれる。これらの滑剤の種類は、１種であってもよいし、それ以上であってもよい。滑剤の含有量は、結晶性樹脂１００質量％に対して０．１〜０．５質量部であることが好ましく、０．１〜０．３質量部であることがさらに好ましい。
【００３５】
安定剤の例には、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ハイドロキノン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤およびリン酸系防止剤が含まれる。これらの安定剤の種類は、１種であってもよいし、それ以上であってもよい。安定剤の含有量は、結晶性樹脂１００質量％に対して２〜１０質量部であることが好ましく、２〜５質量部であることがさらに好ましい。
【００３６】
２）工程Ｓ２０
次いで、上記基材層と、上記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルト１０を軸支する二以上の第１ローラー１１０を回転駆動させて、無端ベルト１０を無端軌道上で移動させる（工程Ｓ２０）。
【００３７】
具体的には、まず、光重合性モノマーを含有する表面層用塗料を調製する。次いで、調製した表面層用塗料を第１ローラー１１０に軸支されている、無端ベルト１０の外周面上に塗布して、表面層用塗料の塗膜を形成する。最後に、回転駆動装置１２０により第１ローラー１１０を回転駆動させて無端ベルト１０を無端軌道上で移動させる。
【００３８】
表面層用塗料は、例えば、表面層を構成する光硬化性樹脂の前駆体である光重合性モノマーと、光重合開始剤とを、公知の溶媒に添加することで調製されうる。表面層用塗料は、必要に応じて、光安定剤、紫外線吸収剤、触媒、着色剤、帯電防止剤、滑剤、レベリング剤、消泡剤、重合促進剤、酸化防止剤、難燃剤、赤外線吸収剤、界面活性剤および表面改質剤などの他の成分をさらに含有していてもよい。
【００３９】
光重合性モノマーの例には、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、およびＮ−ビニルピロリドン系モノマーが含まれる。これらの重合性モノマーの種類は、１種であってもよいし、それ以上であってもよい。
【００４０】
光重合性モノマーは、少ない光量または短い時間での重合が可能であることから、アクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＨＣＯ−）またはメタクリロイル基（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯ−）の反応性基を有する化合物であることが好ましい。また、光重合性モノマーは、これらの反応基を２個以上有するアクリル系モノマーであることが好ましい。さらに、光重合性モノマーのオリゴマーであることが好ましい。
【００４１】
アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する光重合性モノマーの例には、下記式Ｎｏ．１〜２１で示される化合物が含まれる。
【００４２】
【化１】
0006617543.tif 000002
【００４３】
【化２】
0006617543.tif 000003
【００４４】
【化３】
0006617543.tif 000004
【００４５】
【化４】
0006617543.tif 000005
【００４６】
【化５】
0006617543.tif 000006
【００４７】
光重合開始剤の例には、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、ジベンゾスロベンおよびビスアシルフォスフィンオキサイドが含まれる。
【００４８】
光重合開始剤の添加量は、光重合性モノマー１００質量部に対して０．１〜３０質量部であることが好ましく、０．５〜１０質量部であることがより好ましい。
【００４９】
表面層用塗料に用いられる溶媒の例には、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およびメチルエチルケトンが含まれる。
【００５０】
表面層用塗料の塗布方法は、塗膜の厚さや表面層用塗料の組成などに応じて公知の方法から適宜選択されうる。たとえば、表面層用塗料は、公知のスプレー塗布装置を使用して、無端ベルト１０上にスプレー塗布すればよい。
【００５１】
上記塗膜は、光硬化後の厚さ（表面層の厚さ）が２．０〜５．０μｍとなるように形成されることが好ましい。表面層の厚さが薄すぎると、機械的強度が不十分となることがあり、また、表面層に含まれるフィラーが不十分となって転写率が低下してしまうおそれがある。また、表面層の厚さが厚すぎると、中間転写ベルトの屈曲性が低下してしまうおそれがある。表面層の厚さは、公知の手法によって測定することが可能であり、後述する表面層用の塗料の塗布方法や塗布回数などによって調整することが可能である。表面層の厚さは、例えば、中間転写ベルトを積層方向に切断したときの断面から得られる測定値またはその平均値として求めることができる。
【００５２】
第１ローラー１１０の回転速度および周回数は、第１ローラー１１０の外径や活性光線の照射条件、基材層の冷却条件などに応じて適宜調整されうる。中間転写ベルトの屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制し、かつ画像形成装置における所望の転写性を実現する観点から、第１ローラー１１０の外周面上の１点が１秒当りに進む距離が第１ローラー１１０の外径と同じか、それより短くなるように第１ローラー１１０を回転駆動させることが好ましい。
【００５３】
また、無端ベルト１０を無端軌道上で移動させる周回数は、少なくとも２周である。無端ベルト１０を無端軌道上で少なくとも２周移動させることにより、後述の工程Ｓ３０において、活性光線の照射によって無端ベルト１０に供給される熱の量を調整することができる。
【００５４】
３）工程Ｓ３０
次いで、無端軌道上で移動している無端ベルト１０の上記塗膜に活性光線を照射する（工程Ｓ３０）。
【００５５】
光重合性モノマーを光重合させて、表面層を形成するために上記塗膜へ活性光線を照射する。このとき、無端ベルト１０を周回させながら、上記塗膜に活性光線を照射することにより、基材層の温度上昇を抑制し、基材層の結晶性の変化を抑制しつつ、光重合性モノマーを光重合させることができる。活性光線の照射エネルギーや照射回数、照射時間などは、光源の出力や光重合性モノマーの種類などに応じて適宜設定されうる。
【００５６】
上記活性光線の照射光量は、上記塗膜の硬化ムラ、硬度、硬化時間、硬化速度などの観点から、１００ｍＪ／ｃｍ２以上であることが好ましく、１２０〜２００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましく、１５０〜１８０ｍＪ／ｃｍ２であることがさらに好ましい。照射光量は、例えば、ＵＩＴ２５０（ウシオ電機株式会社製）で測定することが可能である。前述のとおり、基材層に供給される熱を低減させる観点から、上記塗膜には、ＵＶ−ＬＥＤ光源装置からの紫外線を照射することが好ましい。
【００５７】
活性光線の照射時間は、０．５秒間から５分間であることが好ましく、上記塗膜の硬化効率や作業効率などの観点から、３秒間から２分間であることがより好ましい。
【００５８】
上記塗膜に活性光線を照射するときの雰囲気中の酸素濃度は、上記塗膜の硬化ムラや硬化時間（硬化効率）などの観点から、５％以下であることが好ましく、１％以下であることがより好ましい。当該酸素濃度は、例えば、パージ装置１６０による雰囲気への窒素ガスの導入によって調整することが可能である。上記酸素濃度は、例えば、雰囲気ガス管理用酸素濃度計「ＯＸ１００」（横河電機株式会社製）によって測定することが可能である。
【００５９】
４）工程Ｓ４０
次いで、第１ローラー１１０と、無端ベルト１０の活性光線が照射されている部分の内側の部分に当接する第２ローラー１４０と、を冷却することで、無端軌道上で移動し、その外表面に活性光線が照射されている無端ベルト１０の上記基材層を冷却する（工程Ｓ４０）。
【００６０】
無端ベルト１０の外表面に活性光線を照射するとともに、第１ローラー１１０と第２ローラー１４０とを冷却することで、第１ローラー１１０と第２ローラー１４０とに当接する基材層を冷却する。活性光線の照射により基材層に供給される熱を除去することで、基材層を構成する結晶性樹脂の結晶性の変化を抑制することができる。結果として、中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制しつつ、表面層を形成することができる。
【００６１】
このとき、良好な屈曲性、クリープ性および転写性を実現させる観点からは、第２ローラー１４０の外径／第１ローラー１１０の外径が１／４となる、第１ローラー１１０および第２ローラー１４０を冷却して、無端ベルト１０の基材層を冷却することが好ましい。
【００６２】
第１ローラー１１０の冷却温度や第２ローラー１４０の冷却温度などの冷却条件は、本実施形態の目的を達成することができる範囲内で、適宜設定されうる。たとえば、第１ローラー１１０および第２ローラー１４０の冷却温度は、活性光線の照射条件や基材層の厚さ、基材層を構成する結晶性樹脂の種類などに応じて、適宜設定されうる。
【００６３】
前述のとおり、結晶性樹脂の結晶性は、ガラス転移温度Ｔｇよりも低い温度でも変化し始める。また、結晶性樹脂の結晶性は、基材層の温度変化によっても変化してしまう。このため、第１ローラー１１０および第２ローラー１４０は、基材層の温度を、結晶性樹脂のガラス転移温度よりも低温でかつ一定に保つように冷却することが好ましい。たとえば、結晶性樹脂としてポリフェニレンサルファイド（Ｔｇ：９０℃）を使用した場合には、基材層は４０℃程度になるように冷却すればよい。
【００６４】
また、第２ローラー１４０は、第１ローラー１１０と比較して、より低い温度で冷却することが好ましい。基材層の第２ローラー１４０上の部分には、基材層の第１ローラー１１０上の部分と比較して、活性光線の照射による熱がより多く供給されるため、第２ローラー１４０をより低温で冷却することで、活性光線により基材層に供給される熱を効率よく除去して、基材層の温度を一定に維持することができる。
【００６５】
以上の説明から明らかなように、本実施の形態に係る中間転写ベルトの製造装置は、結晶性樹脂製の基材層と光硬化性樹脂製の表面層とを有する無端状の中間転写ベルトの製造装置であって、前記基材層と、前記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルトを軸支するための二以上の第１ローラーと、前記第１ローラーの少なくとも１つを回転駆動させるための回転駆動装置と、前記第１ローラーに軸支されている前記無端ベルトの前記塗膜に活性光線を照射する位置に配置されている活性光線照射装置と、前記活性光線照射装置に対向する位置であって、前記第１ローラーに軸支されている前記無端ベルトに、前記活性光線照射装置とは反対側から当接する位置に配置される第２ローラーと、前記第１ローラーと前記第２ローラーとにそれぞれ内蔵されており、前記基材層を冷却するための冷却装置と、を有する。したがって、活性光線の照射により供給される熱によって、基材層の結晶性が変化してしまうことを抑制しつつ、中間転写ベルトを製造することができる。また、この中間転写ベルトを用いることにより、電子写真方式の画像形成装置において、良好な転写率を実現することができる。
【００６６】
活性光線照射装置が活性光線として紫外光を照射するためのＵＶ−ＬＥＤ照射装置であることは、基材層へ供給される熱を抑制して、中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制する観点から、より一層効果的である。
【００６７】
上記第２ローラーの外径／上記第１ローラーの外径が１／４であることは、より良好な屈曲性、クリープ性および転写性を実現させる観点から、より一層効果的である。
【００６８】
上記第１ローラーの外径が回転駆動されている前記第１ローラーの外周面上の１点が１秒当りに進む距離と同じか、それより長いことは、より良好な屈曲性、クリープ性および転写性を実現させる観点から、より一層効果的である。
【００６９】
上記第１ローラーの外径が６０〜１２０ｍｍであり、かつ上記第２ローラーの外径が１５〜３０ｍｍであることは、中間転写ベルトにおけるクリープの発生を抑制する観点から、より一層効果的である。
【００７０】
また、本実施の形態に係る中間転写ベルトの製造方法は、結晶性樹脂製の基材層と光硬化性樹脂製の表面層とを有する無端状の中間転写ベルトの製造方法であって、前記基材層と、前記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルトを軸支する二以上の第１ローラーを回転駆動させて、前記無端ベルトを無端軌道上で移動させる工程と、無端軌道上で移動している前記無端ベルトの前記塗膜に活性光線を照射する工程と、前記第１ローラーと、前記無端ベルトの活性光線が照射されている部分の内側の部分に当接する第２ローラーとを冷却することで、無端軌道上で移動し、その外表面に活性光線が照射されている前記無端ベルトの前記基材層を冷却する工程と、を含む。したがって、活性光線の照射により供給される熱によって、基材層の結晶性が変化してしまうことを抑制しつつ、中間転写ベルトを製造することができる。また、この中間転写ベルトを用いることにより、電子写真方式の画像形成装置において、良好な転写率を実現することができる。
【００７１】
前記塗膜に活性光線を照射する工程で、ＵＶ−ＬＥＤ照射装置からの紫外光を照射することは、基材層へ供給される熱を抑制して、中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制する観点から、より一層効果的である。
【００７２】
前記基材層を冷却する工程で、前記第２ローラーの外径／前記第１ローラーの外径が１／４となる、前記第１ローラーおよび前記第２ローラーを冷却することは、より良好な屈曲性、クリープ性および転写性を実現させる観点から、より一層効果的である。
【００７３】
前記無端ベルトを無端軌道上で移動させる工程で、回転駆動されている前記第１ローラーの外周面上の１点が１秒当りに進む距離が前記第１ローラーの外径と同じか、それより短くなるように前記第１ローラーを回転駆動させることは、より良好な屈曲性、クリープ性および転写性を実現させる観点から、より一層効果的である。
【００７４】
前記塗膜の光硬化後の厚さが２．０〜５．０μｍとなるように前記塗膜を形成する工程をさらに含むことは、より良好な機械的強度および転写率を実現させる観点から、より一層効果的である。
【００７５】
また、本発明に係る中間転写ベルトの製造方法では、必要に応じて、上記塗膜を乾燥させる工程を含んでいてもよい。工程Ｓ２０において、表面層用塗料の塗膜を形成した後に上記塗膜を乾燥させてもよいし、工程Ｓ４０において、光重合反応を行った後に上記塗膜を乾燥させてもよい。上記塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類や表面層の所望の厚みなどに応じて適宜選択されうる。上記塗膜の乾燥方法の例には、自然乾燥および熱乾燥が含まれる。
【実施例】
【００７６】
本発明を、以下の実施例および比較例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されない。
【００７７】
１．中間転写ベルトの作製
［中間転写ベルト１］
（１）基材層の形成
まず、混練二軸押出機（ＰＭＴ３２−III：ＩＫＧ株式会社製）を使用し、下記の量の各成分を混練して、結晶性樹脂組成物のペレットを作製した。このとき、結晶性樹脂としては、１３０℃で８時間乾燥し、６０℃程度まで冷ましたものを混練に使用した。
ポリフェニレンサルファイド                    １００質量部
フェノール系酸化防止剤                            ５質量部
アセチレンブラック                              １６質量部
モンタン酸カルシウム                          ０．２質量部
【００７８】
結晶性樹脂としては、融点２８０℃、Ｔｇ９０℃のポリフェニレンサルファイド（Ｅ２１８０：東レ株式会社製）を使用し、安定剤としては、フェノール系酸化防止剤（アデカスタブＡＯ−５０：株式会社ＡＤＥＫＡ製、「アデカスタブ」は同社の登録商標）を使用し、導電性フィラーとしては、アセチレンブラック（デンカブラックＨＳ−１００：デンカ株式会社製、「デンカブラック」は同社の登録商標）を使用し、滑剤としては、モンタン酸カルシウム（セリダスト５５５１：クラリアントジャパン株式会社製、「セリダスト」は登録商標）を使用した。
【００７９】
次いで、作製したペレットを１３０℃で８時間乾燥した。径１５０ｍｍ、リップ幅１ｍｍの６条スパイラル型環状ダイの軸上に、支持棒を介して外径１４０ｍｍのマンドレルを装着された、径４０ｍｍの押出機を使用し、乾燥したペレットを溶融チューブ状態で押し出した。押し出した溶融チューブを、６０℃に冷却された上記マンドレルの外表面に接触させ、冷却固化させることで無端ベルトを製造した。次いで、当該無端ベルトの中に設置されている中子と、外側に設置されているロールにより無端ベルトを円筒形状に保持した状態で、２９０ｍｍ超の長さで輪切りにした。以上より、基材層を含む無端ベルトを製造した。
【００８０】
（２）表面層の形成
次いで、下記に示す成分を下記の量で、固形分濃度が１０質量％となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＭＡ）中に溶解させ、分散させて、表面層用塗料を調製した。
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）    ８５質量部
重合性高分子化合物                                      １０質量部
酸化スズ                                                  ５質量部
【００８１】
光重合性モノマーとしては、多官能（メタ）アクリレートであるＤＰＨＡ（日本化薬株式会社製）を使用し、重合性高分子化合物としては、低表面エネルギー基を有する重合性高分子化合物（メガファック：ＤＩＣ株式会社製、「メガファック」は同社の登録商標）を使用し、金属酸化物粒子としては、酸化スズ（ＣＩＫナノテック株式会社製）を使用した。
【００８２】
次いで、外径が１２０ｍｍである２つの第１ローラーと、２つの第１ローラーを回転駆動させるための回転駆動装置と、ＵＶ−ＬＥＤ照射装置と、外径が３０ｍｍである３つの第２ローラーと、２つの第１ローラーと３つの第２ローラーとに内蔵されている冷却装置とを有する、中間転写ベルトの製造装置の第１ローラーに、基材層を含む無端ベルトを軸支させた。次いで、スプレー装置（株式会社ワイディー・メカトロソリューションズ製）を使用し、下記の塗布条件で上記無端ベルトの外表面上に表面層用塗料をノズルからスプレー塗布して、表面層用塗料の塗膜を形成した。
ノズルのスキャン速度：１〜１０ｍｍ／秒
無端ベルトおよびノズルの間隔：１００〜１５０ｍｍ
ノズル数：１
塗料の供給量：１〜５ｍＬ／分
Ｏ２の流量：２〜６Ｌ／分
【００８３】
次いで、第１ローラーを回転速度６０ｍｍ／秒で回転駆動させて、上記無端ベルトを無端軌道上で移動させた。次いで、ＵＶ−ＬＥＤ照射装置から、下記の照射条件で表面層用塗料の塗膜に紫外光を照射した。このとき、第１ローラーおよび第２ローラーを冷却することで、基材層の温度が４０℃を超えないように、基材層を冷却した。
光源の種類：ＵＶ−ＬＥＤランプ（ＵＶ−ＳＰＸシリーズ：レボックス株式会社製）
無端ベルトおよびＵＶ−ＬＥＤ照射装置の間隔：４０ｍｍ
紫外光の波長：３６５ｎｍ
紫外光の照射時間：１５０秒
無端ベルト表面における紫外光の照射光量：１００ｍＷ／ｃｍ２
無端ベルトの周回数：３周
【００８４】
以上の手順により、中間転写ベルト１を作製した。中間転写ベルト１の表面層の光硬化後の厚さは、３μｍであった。
【００８５】
［中間転写ベルト２］
第１ローラーの外径を８０ｍｍとし、第２ローラーの外径を２０ｍｍとし、無端ベルトの周回数を２周とし、かつ表面層の厚さを２μｍとしたこと以外は、中間転写ベルト１と同様にして中間転写ベルト２を作製した。
【００８６】
［中間転写ベルト３］
無端ベルトの周回数を４周とし、かつ表面層の厚さを４μｍとしたこと以外は、中間転写ベルト２と同様にして中間転写ベルト３を作製した。
【００８７】
［中間転写ベルト４］
結晶性樹脂として、融点３４３℃、Ｔｇ１４５℃のポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ、ビクトレックス社製）を使用したこと以外は、中間転写ベルト２と同様にして中間転写ベルト４を作製した。
【００８８】
［中間転写ベルト５］
第１ローラーの外径を６０ｍｍとし、かつ第２ローラーの外径を１５ｍｍとしたこと以外は、中間転写ベルト１と同様にして中間転写ベルト５を作製した。
【００８９】
［中間転写ベルト６］
無端ベルトの周回数を４周とし、表面層の厚さを４μｍとしたこと以外は、中間転写ベルト５と同様にして中間転写ベルト６を作製した。
【００９０】
［中間転写ベルト７］
第２ローラーの外径を１０ｍｍとしたこと以外は、中間転写ベルト６と同様にして中間転写ベルト７を作製した。
【００９１】
［中間転写ベルト８］
第１ローラーの外径を４０ｍｍとし、かつ第２ローラーの外径を１５ｍｍとしたこと以外は、中間転写ベルト１と同様にして中間転写ベルト８を作製した。
【００９２】
［中間転写ベルト９］
第２ローラーを有していない製造装置を用い、かつ、無端ベルトの周回数を２周としたこと以外は、中間転写ベルト５と同様にして中間転写ベルト９を作製した。
【００９３】
［中間転写ベルト１０］
第１ローラーの代わりにベルトの送出し機と巻取り機とを有する製造装置、すなわち１パスの製造装置を用い、かつ第２ローラーの外径を２０ｍｍとしたこと以外は、中間転写ベルト１と同様にして中間転写ベルト１０を作製した。
【００９４】
２．評価
（１）屈曲性
中間転写ベルト屈曲性は、ＪＩＳ  Ｐ−８１１５（耐折性試験）に準拠した測定方法により、耐折回数を測定し、下記の評価基準により評価した。中間転写ベルト１〜１０について、それぞれ３回ずつ耐折回数を測定し、平均値を算出した。実使用に耐えうる観点から、耐折回数が１５，０００回以上であれば合格と判断した。
（評価基準）
◎：耐折回数が２０，０００回以上
○：耐折回数が１５，０００回以上かつ２０，０００回未満
△：耐折回数が１０，０００回以上かつ１５，０００回未満
×：耐折回数が１０，０００回未満
【００９５】
（２）クリープ性
中間転写ベルト１〜１０について、それぞれ幅５０ｍｍ、長さ１３０ｍｍの大きさに切断した試験片を作製した。次いで、各試験片の初期状態の長さ方向の寸法ａを測定した。次いで、内径２８ｍｍのアルミニウム製のパイプ内に試験片を入れ、パイプを４０℃、９５％ｒｈの環境下に１００時間放置した。次いで、パイプを２３℃、５０％ｒｈの環境下に１２時間放置した。最後に、パイプから試験片を取り出し、直ちに試験片の長さ方向の寸法ｂを測定し、下記（１）式によりクリープ率を算出した。
クリープ率（％）＝（ａ−ｂ）／（ａ−Ｘ）×１００      …（１）
［上記式（１）において、Ｘは、パイプ内における試験片同士の重なり部分の寸法を示す。本評価においては内径２８ｍｍのパイプを用いているため、Ｘは４２．０ｍｍ（１３０−２８π）である。］
【００９６】
たとえば、パイプから試験片を取り出した直後に試験片の長さ方向の寸法ｂが元の長さ方向の寸法ａに戻ったときは、ｂ＝ａとなるためクリープ率は０となる。一方、パイプから試験片を取り出した直後に試験片がパイプ内での形態を保っていたときは、ｂ＝−Ｘとなるためクリープ率は１００％となる。中間転写ベルト１〜１０について、クリープ率を算出し、下記の評価基準により評価した。画像濃度のムラを抑制しうる観点から、クリープ率が７５％未満であれば合格と判断した。
（評価基準）
◎：クリープ率が４０％未満
○：クリープ率が４０％以上かつ７５％未満
△：クリープ率が７５％以上かつ８０％未満
×：クリープ率が８０％以上
【００９７】
（３）転写性
コニカミノルタ株式会社製のカラープリンタ（ＭＡＧＩＣＯＬＯＲ２４００、露光記録密度６００Ｘ１２００ｄｐｉ）に中間転写ベルト１〜１０をそれぞれ搭載し、体積メディアン径（Ｄ５０）が６．５μｍの湿式重合トナーを使用して５万枚の印刷試験を行った。当該印刷試験後にイエロー（Ｙ）およびシアン（Ｃ）の２色を重ねたベタ画像を印刷したとき、二次転写前における中間転写ベルト上のトナーの質量に対する、二次転写後における記録紙上に転写されたトナーの質量の比率（転写率）を算出した。
【００９８】
具体的には、吸引装置を使用し、一次転写後であって、二次転写前の中間転写ベルト上の所定の面積の領域（１０ｍｍ×５０ｍｍを３点）のトナーを採取し、二次転写前のトナーの質量Ａを測定した。次いで、二次転写後の中間転写ベルト上の転写残トナーを、ブッカーテープにより採取し、白色用紙に貼付けた。次いで、分光測色計（ＣＭ−２００２：コニカミノルタセンシング株式会社製）を使用し、転写残トナーを貼付けた白色用紙を測色した。測色結果と、予め準備しておいた検量線とに基づいて、転写残トナーの質量Ｂを測定した。最後に下記（２）式により転写率を算出した。
転写率（％）＝（１−Ｂ／Ａ）×１００      …（２）
【００９９】
中間転写ベルト１〜１０について、転写率を算出し、下記の評価基準により評価した。実使用に耐えうる観点から、転写率が９５％以上であれば合格と判断した。
（評価基準）
○：転写率が９５％以上
△：転写率が８５％以上かつ９５％未満
×：転写率が８５％未満
【０１００】
区分、中間転写ベルトＮｏ．、第１ローラーの外径（Ａ）、第２ローラーの外径（Ｂ）、Ｂ／Ａの値、回転速度、無端ベルトの周回数、光源の種類、結晶性樹脂、表面層の厚さおよび評価結果を表１に示す。表１において、結晶性樹脂の「ＰＰＳ」は、ポリフェニレンサルファイドを意味し、「ＰＥＥＫ」は、ポリエーテルエーテルケトンを意味する。
【０１０１】
【表１】
0006617543.tif 000007
【０１０２】
表１から明らかなように、中間転写ベルトベルト１〜８では、いずれも、屈曲性、クリープ性および転写性のいずれにも十分な性能を示していた。これは、表面層を形成するときに、第１ローラーおよび第２ローラーを冷却することで、無端軌道上で移動し、その外表面に活性光線が照射されている無端ベルトの基材層を冷却しているため、と考えられる。
【０１０３】
また、中間転写ベルト１〜６では、いずれも、屈曲性、クリープ性、またはこれら両方について、より優れた性能を示していた。これは、第１ローラーの外径が回転駆動されている第１ローラーの外周面上の１点が１秒当りに進む距離と同じか、それより長く、かつ第２ローラーの外径／第１ローラーの外径（Ｂ／Ａ）が１／４であるため、と考えられる。
【０１０４】
これに対して、中間転写ベルトベルト９および１０では、いずれも、屈曲性、クリープ性および転写性のいずれもが不十分であった。これは、中間転写ベルト９については、表面層を形成するときに、無端軌道上で移動し、その外表面に活性光線が照射されている無端ベルトの、活性光線が照射される部分の内側の部分を冷却していないため、と考えられる。中間転写ベルト１０については、表面層を形成するときに、基材層のうち、無端ベルトを支持するローラー上の部分を冷却していないため、と考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明によれば、電子写真方式の画像形成装置におけるさらなる高性能化が期待され、当該画像形成装置のさらなる普及が期待される。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  無端ベルト
１００  製造装置
１１０  第１ローラー
１２０  回転駆動装置
１２１  動力伝達ベルト
１３０  活性光線照射装置
１４０  第２ローラー
１５０  冷却装置
１６０  パージ装置
【図１】
0006617543.tif 000008
【図２】
0006617543.tif 000009