(57)【要約】【課題】  周辺部材の当接圧によるたわみが小さい電子写真感光ドラム用樹脂基体を提供する。【解決手段】  電子写真感光体用の円筒状の樹脂基体であって、該樹脂基体は、ポリエステル樹脂を含み、該樹脂基体は、その周方向に直交する方向の中央を起点として該樹脂基体の両端に向かって所定の幅を有する中央領域と、該樹脂基体の両端から該中央に向かって所定の幅を有する２つの端部領域とを有し、該中央領域の結晶化度をＡ（％）、該端部領域の結晶化度をＢ（％）としたとき、Ａ≧４０かつ０．５０≦Ｂ／Ａ≦０．８４の関係を満たす樹脂基体を用いる。【選択図】  図５
2020166034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光ドラム用の円筒状の樹脂基体であって、該樹脂基体は、結晶性熱可塑性樹脂を含み、該結晶性熱可塑性樹脂は、ポリエステル樹脂を含み、
該樹脂基体は、その周方向に直交する方向の中央を起点として該樹脂基体の両端に向かって所定の幅を有する中央領域と、該樹脂基体の両端から該中央に向かって所定の幅を有する２つの端部領域とを有し、
該中央領域の結晶化度をＡ（％）、該端部領域の結晶化度をＢ（％）としたとき、
Ａ及びＢが下記関係式（１）及び（２）
Ａ≧４０                            （１）
０．５０≦Ｂ／Ａ≦０．８４          （２）
を満たすことを特徴とする樹脂基体。
【請求項２】
前記中央領域の結晶化度Ａが、５０％以上である、請求項１に記載の樹脂基体。
【請求項３】
前記Ａ及び前記Ｂが下記関係式（３）
０.５８≦Ｂ／Ａ≦０．７５          （３）    
を満たす、請求項１または２に記載の樹脂基体。
【請求項４】
前記ポリエステル樹脂が、ポリアルキレンテレフタレート及びポリアルキレンナフタレートからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂基体。
【請求項５】
前記樹脂基体の肉厚が、０．５０ｍｍ以上、２．００ｍｍ以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂基体。
【請求項６】
前記中央領域の前記所定の幅が、該中央領域の該所定の幅と前記２つの端部領域の前記所定の幅との和に対して８２％以上、９８％以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の樹脂基体。
【請求項７】
前記２つの端部領域の前記所定の幅が、それぞれ独立に、５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂基体。
【請求項８】
前記樹脂基体の端部の少なくとも一方に、該樹脂基体より大きい外径を有する歯車部が一体成形された、請求項１〜７のいずれか一項に記載の樹脂基体。
【請求項９】
電子写真画像形成装置内で帯電ローラに当接して配置される電子写真感光ドラムであって、該電子写真感光ドラムは、その周方向に直交する方向の長さが、該帯電ローラの周方向に直交する方向の長さよりも長く、該電子写真感光ドラムは円筒状の樹脂基体と該樹脂基体の外周面に設けられた感光層とを有し、
該樹脂基体は、ポリエステル樹脂を含み、該樹脂基体のうち、該電子写真感光ドラムの周方向に直交する方向における、該帯電ローラの両端に当接する位置に対応する第１の位置及び第２の位置との間の中央領域と、該第１の位置と該第２の位置の各々を起点として、各々の位置に近い側の該樹脂基体の端部に向かって所定の幅を有する２つの端部領域とを有し、該中央領域の結晶化度をＡ（％）、該端部領域の結晶化度をＢ（％）としたとき、  Ａ及びＢが下記関係式（１）及び（２）
Ａ≧４０                          （１）
０．５０≦Ｂ／Ａ≦０．８４        （２）
を満たすことを特徴とする電子写真感光ドラム。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の樹脂基体と、該樹脂基体の外周面に設けられた感光層を有することを特徴とする、電子写真感光ドラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子写真装置や静電記録装置に用いられる円筒状の樹脂基体、該樹脂基体を用いた電子写真感光ドラムに向けたものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の電子写真画像形成装置は、回転する電子写真感光ドラムの周面に静電像を形成し、この静電像を現像して記録シートに転写することで画像を形成する。この電子写真感光ドラムは、基本的には帯電及び光を用いた露光により潜像を形成する感光層とその感光層を設ける基体から構成されている。
従来、電子写真感光ドラムに使用される基体としては一般的にアルミニウムを円筒状に加工したものが用いられてきた。そして、このアルミニウムの表面に感光層を形成すると共に、更にこの両端に樹脂素材等で構成されたギア、フランジ等の駆動部材を接着或は加締め加工等により取り付けた状態で使用することが一般に行われてきた。
一方、コストダウンの観点から、アルミニウムの代替として樹脂製の円筒状の基体の開発が積極的に進められている。基体材質に樹脂を用いた場合、その剛性がアルミニウムと比較して低いため、電子写真感光ドラムと隣接する周辺部材、例えば帯電ローラやトナークリーニングブレードなどから受ける当接圧により、電子写真感光ドラムのたわみ・変形が起こりうる。更に、電子写真感光ドラムのたわみ・変形により駆動時の回転が不安定になり、帯電ムラやトナーの転写ムラが原因の画像不良が発生しやすくなるため、この当接圧による電子写真感光ドラムのたわみ・変形を抑制する工夫が必要となる。
さらに、電子写真画像形成装置の高速化に伴い、感光ドラムにかかる帯電ローラやトナークリーニングブレードといった周辺部材からの当接圧が大きくなる傾向にあり、より一層形状変化を抑制できる電子写真感光ドラム用樹脂基体が必要になってきている。
特許文献１には、無機充填材を樹脂に配合して高強度化する試みがなされている。具体的には、機械的強度低下を軽減することが出来る樹脂製の電子写真感光ドラム用基体として、中空部も含む円筒状の基体全体の体積に対する重量が０．２ｇ／ｃｍ3以上、０．６５ｇ／ｃｍ3未満であることを特徴とする樹脂基体が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７４９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者らの検討によると、上記特許文献１に係る樹脂基体では、この当接圧による変形で画像不良が発生する場合があった。そして、当接圧を受けて大きくたわんだ樹脂基体を用いて電子写真画像を形成した場合、当該電子写真画像のたわみ部分に対応した位置に画像不良が認められた。たわみ部分では電子写真感光ドラム表面と帯電ローラとの間の隙間量が大きくなり、正常に帯電するための電圧がかからなかったことによる帯電不足が発生する。帯電不足になった部分は、目的の画像を形成するための静電潜像が形成できず、現像時のトナー転写量が不足することが画像不良の原因であると考えている。
本発明の一態様は、コスト的に優れ、かつ周辺部材の当接圧によるたわみが小さい電子写真感光ドラム用の樹脂基体の提供に向けたものである。また、本発明の他の態様は、該樹脂基体を用いた電子写真感光ドラムの提供に向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、ポリエステル樹脂を含む電子写真感光体用の円筒状の樹脂基体において、その周方向に直交する方向の中央を起点として該樹脂基体の両端に向かって所定の幅を有する中央領域と、該樹脂基体の両端から該中央に向かって所定の幅を有する２つの端部領域とを有し、
該中央領域の結晶化度をＡ％、該端部領域の結晶化度をＢ％としたとき、Ａ及びＢが下記関係式（１）及び（２）：
Ａ≧４０                        （１）
０．５０≦Ｂ／Ａ≦０．８４        （２）
を満たす樹脂基体が提供される。
又、本発明の他の形態によれば、上記樹脂基体と、該樹脂基体の外周面に設けられた感光層を有する電子写真感光ドラムが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一態様によれば、周辺部材から受ける当接圧によるたわみを抑制することで、帯電や現像を安定化し、高品位な電子写真画像を形成可能な電子写真感光ドラム用の樹脂基体を提供することができる。また本発明の他の態様によれば、帯電や現像を安定化し、高品位な電子写真画像を形成可能な電子写真感光ドラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本態様に係る電子写真感光ドラムを用いた電子写真画装置の一例を示す断面概略図である。
【図２】本態様に係る樹脂基体をＸ線回折で測定した分析例である。
【図３】射出成形装置の概略断面図である。
【図４】１次ブロー成形装置の概略断面図である。
【図５】本態様に係る樹脂基体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜円筒状樹脂基体＞
円筒状の樹脂基体は結晶性熱可塑性樹脂を含み、該結晶性熱可塑性樹脂はポリエステル樹脂を含む。該樹脂基体は、その周方向に直交する方向の中央を起点として該樹脂基体の両端に向かって所定の幅を有する中央領域と、該樹脂基体の両端から該中央に向かって所定の幅を有する２つの端部領域とを有する。そして、該中央領域の結晶化度と、該端部領域の結晶化度とが、後述する所定の関係にある。
該樹脂基体の具体的な構成としては、例えば、ポリエステル樹脂に導電剤を配合して円筒状に加工した樹脂基体を例示できる。また、円筒状に加工したポリエステル樹脂の外周面または内周面或いはその両周面に樹脂層または金属層或いはその両方の層が設けられてなる樹脂基体、前記樹脂層に導電剤を配合した樹脂基体等が例示できる。さらには、円筒状に加工した樹脂基体の片側端部または両側端部にギアやフランジなどを一体成形したものも使用することができる。ギアやフランジなどを一体成形することで、画像形成できない領域を低減して、電子写真感光ドラムを小型化することができる。
【０００９】
＜ポリエステル樹脂＞
ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸とジオールとの重縮合、オキシカルボン酸もしくはラクトンの重縮合、または、これらの成分を複数用いた重縮合などにより、熱可塑性ポリエステル樹脂として得ることができる。さらに、多官能性モノマーを併用してもよい。ポリエステル樹脂は、１種のエステル結合を含むホモポリエステルであっても、複数のエステル結合を含むコポリエステル（共重合体）であってもよい。
本発明に用いるポリエステル樹脂としては、高い結晶性を有し、優れた耐熱性を示すポリアルキレンテレフタレート及びポリアルキレンナフタレートからなる群より選択される少なくとも一種が好適な例として挙げることができる。
このときの共重合体の形態としては、ブロック共重合体であってもランダム共重合体であってもよい。ポリアルキレンテレフタレート、ポリアルキレンナフタレートにおけるアルキレンの炭素数は、高い結晶性、耐熱性の観点から２以上１６以下が好ましい。より具体的には、本発明に係るポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましい。
【００１０】
＜ポリエステル樹脂に配合される添加剤＞
前記ポリエステル樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲でその他の成分を添加してもよい。その他の成分の例としては、導電ポリマー、導電モノマー、酸化防止剤、紫外線吸収剤、有機顔料、無機顔料、ｐＨ調整剤、架橋剤、相溶化剤、離型剤、架橋剤、カップリング剤、滑剤、絶縁性フィラー、導電性フィラーなどが含まれる。これらの添加剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組合せて用いてもよい。添加剤の使用量は適宜設定することができ、特に限定されない。
上記添加剤が配合されたポリエステル樹脂は、熱溶融混練して得ることができる。熱溶融混練とは、ポリエステル樹脂を加熱して溶融状態で混練することを意味し、ポリエステル樹脂が十分に混練されるように、当該樹脂の融点以上の温度で混練することができる。混練方法に特に制限はなく、一軸押出機、二軸混練押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、プラストグラフ、ニーダーなどを用いることができる。
【００１１】
以下、図５を参照しながら、本態様に係る樹脂基体について説明する。
＜結晶化度＞
樹脂基体の結晶化度を測定する方法としては、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）、広角Ｘ線回折法、小角Ｘ線散乱法、赤外吸収法、密度法などがあるが、本発明における結晶化度は、広角Ｘ線回折法を用いて、ピーク多重分離法で算出する。
図５において、本発明に係る円筒状の樹脂基体２００は、ポリエステル樹脂を含み、その周方向に直交する方向の中央を起点として該樹脂基体の両端に向かって所定の幅を有する中央領域２０１を有する。さらに、樹脂基体２００は、該樹脂基体の両端から該中央に向かって所定の幅を有する２つの端部領域２０２を有する。該中央領域の結晶化度Ａは４０％以上である。前記樹脂基体中央部の結晶化度Ａが４０％以上であると、樹脂基体全体がたわむことを抑制でき、周辺部材との隙間が生じることを有効に抑制し得る。なお、結晶化度Ａは、より好ましくは、５０％以上である。
また、該端部領域の結晶化度をＢ（％）としたとき、Ｂ／Ａは０．５以上、０．８４以下である。Ｂ／Ａが０．５以上であると、樹脂基体端部と中央部で当接圧による変形差を小さくでき、境界部における周辺部材との隙間の発生を防止し得る。Ｂ／Ａが０．８４以下であると、樹脂基体が一様にたわんで中央部に大きな隙間が生じることを抑制でき、中央部での帯電不良に伴う画像不良の発生を防止し得る。なお、長期に亘る使用によっても、たわみの発生を抑え、安定して高品位の画像を出力するうえで、Ｂ／Ａは、特には、０．５８以上、０．７５以下なる関係を満たすことが好ましい。
【００１２】
本発明者らは、特許文献１に係る電子写真感光ドラムにおいて、画像不良が発生する理由を以下のように考えている。
すなわち、高画質化に対応するためトナーが小径化され、電子写真感光ドラム上の残トナーをクリーニングするためのブレード当接圧が従来に比べて大きくなっている。それに伴い樹脂基体のたわみ量が大きくなるため、電子写真感光ドラムと帯電ローラとの間に隙間が発生し、正常に帯電がおこなわれなくなった（以下、「帯電不良」という。）結果、画像不良が発生すると考えている。
また近年の電子写真装置の小型化、低消費電力化に対応するため、電子写真感光ドラムは小径化、薄肉化され、従来よりもたわみが大きくなりやすくなっている。
このような電子写真感光ドラムの帯電不良に対して、本発明者らは、樹脂基体がクリーニングブレードの当接圧を受けてもたわみを抑制し、正常に帯電することができるメカニズムについて検討した。その結果、樹脂基体の両端と中央で結晶化度に差をつけることで、電子写真感光ドラムのたわみが抑えられる結果を得た。
具体的には、樹脂基体は、ポリエステル樹脂から成り、その周方向に直交する方向の中央を起点として該樹脂基体の両端に向かって所定の幅を有する中央領域と、該樹脂基体の両端から該中央に向かって所定の幅を有する２つの端部領域とを有する。そして、該中央領域の結晶化度をＡ（％）、該端部領域の結晶化度をＢ（％）としたとき、Ａ及びＢが下記関係式（１）及び（２）を満たすことでたわみが抑えられることを見出した。
【００１３】
Ａ≧４０                            （１）
０．５０≦Ｂ/Ａ≦０．８４          （２）
【００１４】
これは、樹脂基体両端の結晶化度を中央部より低くすることで、周辺部材から当接圧が加わった時、樹脂の非晶部分が優先して歪むことで当接圧を吸収し、結晶化度が高い基体中央部のたわみを抑制することができるためと考えられる。
さらに、前記Ａ及び前記Ｂが下記関係式（３）を満たすことがより好ましい。
０.５８≦Ｂ／Ａ≦０．７５          （３）    
【００１５】
＜円筒状樹脂基体の厚み＞
本発明に係る円筒状の樹脂基体の厚み（肉厚）は、０．５０ｍｍ以上、２．００ｍｍ以下が好ましい。厚みが０．５０ｍｍ以上であると機械的強度を確保しやすく、長期の使用による樹脂基体の変形を有効に抑え得る。また、厚みが２．００ｍｍ以下であると、金型内での高温での保持による形状補正や、結晶化度の調整に要する時間を短縮し得る。
【００１６】
＜円筒状樹脂基体の中央領域＞
該樹脂基体の中央領域の幅としては、該中央領域の幅と２つの端部領域の幅との和に対して８２％以上、９８％以下が好ましい。中央領域の幅が８２％以上であると、変形した端部領域が画像出力領域と重なることによる帯電不良、およびそれに起因する画像不良の発生を避け得る。また中央領域の幅が９８％以下であると、周辺部材の当接圧を積極的に吸収する領域を確保でき、画像領域のたわみの発生をより確実に抑制し得る。
【００１７】
＜円筒状樹脂基体の端部領域＞
本発明に係る円筒状の樹脂基体の２つの端部領域の幅は、それぞれ独立に、５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下が好ましい。端部領域の幅が５ｍｍ以上であると、周辺部材の当接圧を積極的に吸収する領域を確保でき、画像領域のたわみの発生をより確実に抑えることができる。また端部領域の幅が２０ｍｍ以下であると、変形した端部領域が画像出力領域と重なることによる帯電不良およびそれに起因する画像不良の発生を避け得る。
【００１８】
また、樹脂基体に導電性を付与するために、ポリエステル樹脂に導電剤を配合する以外にも、該樹脂基体の外周面または内周面或いはその両面に導電剤を含有するエネルギー硬化性の樹脂等を塗布、硬化させることによって導電層を設けてもよい。または、金属材料をスパッタなどの方法によって導電層を設けてもよい。
さらに、後述する感光層との密着性を向上するために、該樹脂基体表面に、陽極酸化などの電気化学的な処理や、ブラスト処理、切削処理などを施してもよい。
本発明に係る円筒状の樹脂基体の用途は、特に制限されるものではないが、例えば、感光ドラム用基体、帯電ローラ用基体、駆動ローラ用基体、などに好適に用いられる。特に感光ドラム用基体として好適に使用することができる。
また、該円筒状の樹脂基体を感光ドラム用基体として用いる場合には、円筒状の樹脂基体の表面固有抵抗率が１×１０７Ω／□以下であることが好ましい。表面固有抵抗率が１×１０７Ω／□以下であれば、電子写真感光ドラムと帯電ローラ間にかかる帯電電位を容易に得ることができ、帯電不足による現像不良を効果的に防止することができる。
【００１９】
＜樹脂基体のフランジ＞
本発明の円筒状の樹脂基体は、少なくとも一方の端部に該樹脂基体より大きい外径を有する歯車部（フランジやカップリング機構）が一体形成されていてもよい。フランジは、はす歯ギアや平歯ギアなどのギア形状でもよく、電子写真感光ドラムを駆動することができれば形状は限定されない。また射出成形などで円筒状部と一体成形することにより、接続部が高強度化され、電子写真感光ドラムの回転駆動が長期の使用にわたっても安定して行うことができる。
【００２０】
＜樹脂基体の製造方法＞
上記の円筒状の樹脂基体は、連続溶融押出成形法、射出成形法、ストレッチブロー成形法、およびインフレーション成形法などの公知の成形方法を用いて得ることができる。円筒状樹脂基体を成形する方法としては、ストレッチブロー成形法がより好ましい。ストレッチブロー成形法による円筒状の樹脂基体の製造方法は、以下の工程を含む。すなわち、前記円筒状の樹脂基体のプリフォームを成形する工程、前記プリフォームを加熱する工程、加熱後の前記プリフォームを円筒状の樹脂基体成形用の金型に装着し、その後、該金型内に気体を流入し延伸成形を行う工程である。さらに、該金型を加熱保持し、形状補正と結晶化を促進する工程を含む。
具体的な製造方法について、図３及び図４を参照して説明するが、本発明の樹脂基体は、以下の記載に限られるものではない。
図３において、射出成形装置のホッパー４８に、乾燥させたペレット状のポリエステル樹脂を投入する。そして、シリンダ温度を上げ、スクリュー４２および４２Ａ内で溶融させ、ノズル４１Ａを通して金型内に射出成形し、プリフォームを作製する。次に、プリフォームに対して高さ方向に複数設置したヒータを用いて、プリフォームの下端、中央部分、上端をそれぞれ異なる温度で加熱することにより、各部の結晶化度を制御することができる。
その後、図４に示すブロー成形装置にプリフォーム１０４を投入し、ブロー金型内で延伸棒１０９とエアーの力（ブローエアー注入部分１１０）でブロー成形して試験管形状の円筒状基体１１２を得る。次いで、ブロー型内部に形成された流路に高温オイルを循環させ、一定温度に保ったブロー型内で、所定のエアー圧力を所定時間印加する。その後、オイルを循環させて常温まで冷却し、円筒状基体内に印加された圧力を解除し、アニールにより寸法が改善され、高結晶化された円筒状の樹脂基体が得られる。
【００２１】
＜電子写真感光ドラム＞
本発明に係る電子写真感光ドラムは、前記円筒状の樹脂基体の外表面に例えば導電層、下引き層のほかに感光層としての電荷発生層、電荷輸送層、保護層などを有する。本発明に係る電子写真感光ドラムを製造する方法としては、後述する各層の塗布液を調製し、所望の層の順番に塗布して、乾燥させる方法が挙げられる。このとき、塗布液の塗布方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、インクジェット塗布、ロール塗布、ダイ塗布、ブレード塗布、カーテン塗布、ワイヤーバー塗布、リング塗布などが挙げられる。これらの中でも、効率性及び生産性の観点から、浸漬塗布が好ましい。
【００２２】
＜導電層＞
本発明において、円筒状の樹脂基体の上に導電層を設けることで、導電性を付与するだけでなく、支持体表面の傷や凹凸を隠蔽することや、支持体表面における光の反射を制御することができる。導電層は、導電性粒子と、樹脂と、を含有することが好ましい。
導電性粒子の材質としては、金属酸化物、金属、カーボンブラックなどが挙げられる。
金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化ビスマスなどが挙げられる。金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などが挙げられる。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられるがこれに限定されない。
導電層は、上述の各材料及び溶剤を含有する導電層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。導電層用塗布液中で導電性粒子を分散させるための分散方法としては、ペイントシェーカー、サンドミル、ボールミル、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。
【００２３】
＜下引き層＞
本発明において、円筒状の樹脂基体又は導電層の上に、下引き層を設けてもよい。下引き層を設けることで、層間の接着機能が高まり、電荷注入阻止機能を付与することができる。
下引き層は、樹脂を含有することが好ましい。また、重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合することで硬化膜として下引き層を形成してもよい。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられる。他の樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエチレンオキシド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、セルロース樹脂などが挙げられる。
重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、メチロール基、アルキル化メチロール基、エポキシ基、金属アルコキシド基などが挙げられる。重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基の他の例としては、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、カルボン酸無水物基、炭素−炭素二重結合基などが挙げられる。
また、下引き層は、電気特性を高める目的で、電子輸送物質、金属酸化物、金属、導電性高分子などを更に含有してもよい。これらの中でも、電子輸送物質、金属酸化物を用いることが好ましい。
電子輸送物質としては、キノン化合物、イミド化合物、ベンズイミダゾール化合物、シクロペンタジエニリデン化合物、フルオレノン化合物、キサントン化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノビニル化合物などが挙げられる。また、他の電子輸送物質としては、ハロゲン化アリール化合物、シロール化合物、含ホウ素化合物などが挙げられる。電子輸送物質として、重合性官能基を有する電子輸送物質を用い、上述の重合性官能基を有するモノマーと共重合させることで、硬化膜として下引き層を形成してもよい。
金属酸化物としては、酸化インジウムスズ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素などが挙げられる。金属としては、金、銀、アルミなどが挙げられる。
また、下引き層は、添加剤を更に含有してもよい。
下引き層は、上述の各材料及び溶剤を含有する下引き層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥または硬化させることで、或いは乾燥及び硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。
【００２４】
＜感光層＞
電子写真感光ドラムの感光層は、主に、（１）積層型感光層と、（２）単層型感光層とに分類される。（１）積層型感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、を有する。（２）単層型感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質を共に含有する感光層を有する。
【００２５】
（１）積層型感光層
積層型感光層は、電荷発生層と、電荷輸送層と、を有する。
（１−１）電荷発生層
電荷発生層は、電荷発生物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
電荷発生物質としては、アゾ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、フタロシアニン顔料が好ましい。フタロシアニン顔料の中でも、オキシチタニウムフタロシアニン顔料、クロロガリウムフタロシアニン顔料、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料が好ましい。
電荷発生層中の電荷発生物質の含有量は、電荷発生層の全質量に対して、４０質量％以上８５質量％以下であることが好ましく、６０質量％以上８０質量％以下であることがより好ましい。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。また、他の樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリビニルブチラール樹脂がより好ましい。
また、電荷発生層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤を更に含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、などが挙げられる。
電荷発生層は、上述の各材料及び溶剤を含有する電荷発生層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。
【００２６】
（１−２）電荷輸送層
電荷輸送層は、電荷輸送物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
電荷輸送物質としては、例えば、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂などが挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。
電荷輸送層中の電荷輸送物質の含有量は、電荷輸送層の全質量に対して、２５質量％以上７０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上５５質量％以下であることがより好ましい。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂としては、特にポリアリレート樹脂が好ましい。
電荷輸送物質と樹脂との含有量比（質量比）は、４：１０〜２０：１０が好ましく、５：１０〜１２：１０がより好ましい。
また、電荷輸送層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤などの添加剤を含有してもよい。具体的な添加剤としては、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子などが挙げられる。他の添加剤としては、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子などが挙げられる。
電荷輸送層は、上述の各材料及び溶剤を含有する電荷輸送層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。これらの溶剤の中でも、エーテル系溶剤または芳香族炭化水素系溶剤が好ましい。
【００２７】
（２）単層型感光層
単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂及び溶剤を含有する感光層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂としては、上記「（１）積層型感光層」における材料の例示と同様である。
【００２８】
＜保護層＞
本発明において、感光層の上に、保護層を設けてもよい。保護層を設けることで、耐久性を向上することができる。
保護層は、導電性粒子又は電荷輸送物質或いはその両方と、樹脂とを含有することが好ましい。
導電性粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物の粒子が挙げられる。
電荷輸送物質としては、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂などが挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
また、保護層は、重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合することで硬化膜として形成してもよい。その際の反応としては、熱重合反応、光重合反応、放射線重合反応などが挙げられる。重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、アクリル基、メタクリル基などが挙げられる。重合性官能基を有するモノマーとして、電荷輸送能を有する材料を用いてもよい。
保護層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤、などの添加剤を含有してもよい。具体的な添加剤としては、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子などが挙げられる。他の添加剤としては、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子などが挙げられる。
保護層は、上述の各材料及び溶剤を含有する保護層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥又は硬化させることで、或いは乾燥及び硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、スルホキシド系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。
【００２９】
＜電子写真画像形成装置＞  
以下に、本態様に係る電子写真感光ドラムを用いた電子写真画像形成装置の例について説明する。図１に示したように、本発明に係る電子写真感光ドラムは、電子写真画像形成装置内で、複数色の電子写真ステーションを本発明に係る電子写真用ベルト（以下中間転写ベルトと呼称する）の回転方向に並べて配置した、所謂タンデム型の構成を有する。なお、以下の説明では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に関する構成の符号に、それぞれ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ｋの添え字を付しているが、同様の構成については添え字を省略する場合もある。
図１において、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ｋの周囲には、帯電装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２ｋ、露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ｋ、中間転写ベルト（中間転写体）６が配置されている。感光ドラム１は、矢印Ｆの方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。帯電装置２は、感光ドラム１の周面を所定の極性、電位に帯電する（１次帯電）。露光装置３としてのレーザビームスキャナーは、不図示のイメージスキャナー、コンピュータ等の外部機器から入力される画像情報に対応してオン／オフ変調したレーザ光を出力して、感光ドラム１上の帯電処理面を走査露光する。この走査露光により感光ドラム１面上に目的の画像情報に応じた静電潜像が形成される。
現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ｋ）の各色成分のトナーを内包している。そして、画像情報に基づいて使用する現像装置４を選択し感光ドラム１面上に現像剤（トナー）が現像され、静電潜像がトナー像として可視化される。本実施形態では、このように静電潜像の露光部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。また、このような帯電装置、露光装置、現像装置により電子写真手段を構成している。
また、中間転写ベルト６は、無端状のベルトで、感光ドラム１の表面に当接されるよう配設され、複数の張架ローラ２０、２１、２２に張架されている。そして、矢印Ｇの方向へ回動するようになっている。本実施形態では、張架ローラ２０は中間転写ベルト６の張力を一定に制御するようにしたテンションローラ、張架ローラ２２は中間転写ベルト６の駆動ローラ、張架ローラ２１は２次転写用の対向ローラである。また、中間転写ベルト６を挟んで感光ドラム１と対向する１次転写位置には、それぞれ、１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５ｋが配置されている。
【００３０】
感光ドラム１にそれぞれ形成された各色未定着トナー像は、１次転写ローラ５に定電圧源または定電流源によりトナーの帯電極性と逆極性の１次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト６上に順次静電的に１次転写される。そして、中間転写ベルト６上に４色の未定着トナー像が重ね合わされたフルカラー画像を得る。中間転写ベルト６は、このように感光ドラム１から転写されたトナー像を担持しつつ回転する。１次転写後の感光ドラム１の１回転毎に感光ドラム１の表面は、クリーニング装置１１で転写残トナーをクリーニングし繰り返し作像工程に入る。
また、記録材７の搬送経路に面した中間転写ベルト６の２次転写位置には、中間転写ベルト６のトナー像担持面側に２次転写ローラ（転写部）９を圧接配置している。また、２次転写位置の中間転写ベルト６の裏面側には、２次転写ローラ９の対向電極をなし、バイアスが印加される対向ローラ２１が配設されている。中間転写ベルト６上のトナー像を記録材７に転写する際、対向ローラ２１にはトナーと同極性のバイアスが転写バイアス印加手段２８により印加され、例えば−１０００〜−３０００Ｖが印加されて−１０〜−５０μＡの電流が流れる。このときの転写電圧は転写高圧検知手段２９により検知される。更に、２次転写位置の下流側には、２次転写後の中間転写ベルト６上に残留したトナーを除去するクリーニング装置（ベルトクリーナ）１２が設けられている。
２次転写位置に導入された記録材７は、２次転写位置で挾持搬送され、その時に、２次転写ローラ９の対向ローラ２１に２次転写バイアス印加手段２８から所定の値に制御された定電圧バイアス（転写バイアス）が印加される。対向ローラ２１にはトナーと同極性の転写バイアスが印加されることで転写部位において中間転写ベルト６上に重ね合わされた４色のフルカラー画像（トナー像）を記録材７へ一括転写し、記録材上にフルカラーの未定着トナー像が形成される。トナー画像の転写を受けた記録材７は不図示の定着器へ導入され加熱定着される。
【実施例】
【００３１】
以下に、実施例および比較例を示し、本態様に係る樹脂基体、本態様に係る電子写真感光ドラムについて具体的に説明する。
【００３２】
（特性値の測定法、評価法）
まず、後述する実施例および比較例に係る円筒状の樹脂基体および電子写真感光ドラムの評価方法（１）〜（３）について説明する。また、以下の評価において画像形成に供した転写媒体としては、温度２３℃、相対湿度４５％の環境に１日放置した、Ｒａ（算術平均粗さ）が４、Ｒｚｊｉｓ（十点平均粗さ）が１５であるＡ４サイズの紙を用いた。
【００３３】
（１）結晶化度
樹脂基体の中央領域および端部領域から各々の領域の幅に対して４分割した各部分において約５×５ｍｍのサンプルを１８０°おきに各２サンプル切り出した。試料水平型多目的Ｘ線回折装置（商品名：Ｕｌｔｉｍａ  ＩＶ、Ｒｉｇａｋｕ社製）を用いて、ＣｕＫα線を線源として使用し、走査角度を２θ=１０〜４０°として回折強度を測定した。図２に、作製した樹脂基体を広角Ｘ線回折測定で測定した例を示す。このスペクトルをフォークト関数でフィッティングし、結晶由来のピーク、メゾ相由来のピーク及び非晶のハロー散乱で分割した。その後、測定範囲の全散乱強度に対する結晶散乱強度の比を結晶化度として算出し、各々の領域で得られた計８サンプルの平均値をそれぞれ中央領域の結晶化度Ａ（％）および端部領域の結晶化度Ｂ（％）とした。
本実施例においては樹脂基体の両端部から、樹脂基体の全長に対して５％の長さの部分を端部領域と設定し、それ以外の部分を中央領域と設定した。前記中央領域の長さから樹脂基体の全長を除したものを全長に対する中央領域の幅の割合（％）とし、この割合は９０％となる。
【００３４】
（２）画像品質の評価  
作製した電子写真感光ドラムをフルカラー電子写真装置（商品名：ＬＢＰ−５２００、キヤノン社製）のドラムカートリッジに装着した。カートリッジ内の帯電ローラの径８．５ｍｍΦ、長さ２３２ｍｍである。このフルカラー電子写真装置を用いて、転写媒体にマゼンタトナーのハーフトーン画像を形成した。１００００枚目の転写媒体に形成された画像について、目視で以下の基準に基づき評価した。
ランクＡ：帯電不良起因のトナー転写による、ベタ画像不良が確認できない。
ランクＢ：帯電不良起因のトナー転写による、ベタ画像不良がわずかに確認できる。
ランクＣ：帯電不良起因のトナー転写による、ベタ画像不良が明確に1か所確認できる。
ランクＤ：帯電不良起因のトナー転写による、ベタ画像不良が明確に２か所以上確認できる。
【００３５】
（３）電子写真感光ドラムとゴムブレードの隙間量評価
作製した電子写真感光ドラムよりも２０ｍｍ短いゴムブレードを、電子写真感光ドラムに平行に当接し、等分布荷重７０Ｎ／ｍを印加した時の隙間量を、高精度寸法測定器（商品名：ＬＳ−９０３０、キーエンス社製）を使用して測定した。電子写真感光ドラムの中央部の測定値を隙間量とした。
まず、実施例および比較例に係る円筒状基体の製造に用いる材料として下記表１に記載の材料を用意した。
【００３６】
【表１】
2020166034.tif 000003
【００３７】
［実施例１〜１４］
表１に記載のペレット状のポリエステル樹脂を、温度１４０℃で６時間乾燥させた。次いで、図３に示した構成を有する射出成形装置（商品名：ＳＥ１８０Ｄ、住友重機械工業社製）のホッパー４８に、乾燥させたペレット状のポリエステル樹脂を投入した。
そして、シリンダ設定温度を２９０℃にし、スクリュー４２および４２Ａ内で溶融させ、ノズル４１Ａを通して、金型内に射出成形して平均直径約２３ｍｍ、平均高さ約１００ｍｍのプリフォーム１０４を作製した。このときの射出成形金型温度は３０℃とした。
次に、プリフォームから水平距離が１００ｍｍ離れた位置に、同型の５つのヒータ（最大出力１０００Ｊ／ｓ）を設置し、それぞれ表２に記載の出力でプリフォームを１分間加熱した。具体的には、ヒータ１〜５を、それぞれ、プリフォームの下端のから１００ｍｍ、７５ｍｍ、５０ｍｍ、２５ｍｍ、０ｍｍの（プリフォームの下端と同じ）高さに設置した。ここで、プリフォームの下端から２５〜７５ｍｍの高さ（プリフォームの中央部分）における平均加熱温度と、プリフォームの下端から０ｍｍおよび１００ｍｍの高さ（プリフォームの上下両端部）における平均加熱温度とを測定したものを、表２に併せて示す。
その後、図４に示したブロー成形装置にプリフォーム１０４を投入した。そして、ブロー金型内で延伸棒１０９とエアーの力（ブローエアー注入部分１１０）でエアー圧力１．２ＭＰａ、延伸棒速度５００ｍｍ／ｓでブロー成形して試験管形状の円筒状基体１１２を得た。
次いで、ブロー型内部に形成された流路を高温オイルが循環し、ブロー型内面を２００℃に保ったブロー型内で、エアー圧力２．０ＭＰａで３０秒保持した。その後、この２０℃のオイルを循環させて常温まで冷却し、円筒状基体内に印加された圧力を解除し、アニールにより寸法が改善され、高結晶化された円筒状の樹脂基体を得た。
その後、前記円筒状の樹脂基体の外表面に導電層、感光層としての電荷発生層、電荷輸送層、保護層をスプレー法を用いて所望の層の順番に塗布して乾燥させた。その後、両端をカットすることで、径が２４ｍｍΦ、長さが２５７ｍｍの電子写真画像形成装置用の感光ドラムを得た。この感光ドラムについて上記（１）〜（３）の評価をおこなった結果を表３に示す。
【００３８】
【表２】
2020166034.tif 000004
【００３９】
【表３】
2020166034.tif 000005
【００４０】
表３に示した通り、実施例１〜１４の作製条件ではいずれも、電子写真感光ドラム用の樹脂基体の中央部において、僅かな隙間しか認められず、画像品質も全てＢランク以上で非常に良好であった。表２のプリフォーム加熱の結果と合わせて考えると、加熱時にプリフォームの中央部分の平均加熱温度を１５０℃以上にするとともに、両端部の平均加熱温度を中央領域の平均加熱温度よりも下げることにより、所望の樹脂基体或いは感光ドラムが得られる。すなわち、樹脂基体の中央領域の結晶化度が４０％以上になり、樹脂基体の中央領域に対する端部領域の結晶化度（Ｂ／Ａ）が０．５０以上、０．８４以下になるように調整することで、良好な画像品質が得られることがわかる。
【００４１】
［比較例１〜７］
表４に記載の加熱条件でプリフォームを加熱した以外は、実施例１〜１４と同様にして、電子写真感光ドラム用の樹脂基体を得た。これらの評価結果を表５に示す。
【００４２】
［比較例８］
表１に記載のペレット状のポリアミド樹脂を、温度８０℃で６時間乾燥させた。次いで、図３に示した構成を有する射出成形装置（商品名：ＳＥ１８０Ｄ、住友重機械工業社製）のホッパー４８に、乾燥させたペレット状のポリアミド樹脂を投入した。
そして、シリンダ設定温度を２９０℃にし、スクリュー４２および４２Ａ内で溶融させ、ノズル４１Ａを通して、金型内に射出成形して直接円筒状樹脂基体を作製した。このときの射出成形金型温度は３０℃とした。
【００４３】
【表４】
2020166034.tif 000006
【００４４】
【表５】
2020166034.tif 000007
【００４５】
比較例１においては、プリフォーム加熱時における中央部分の温度が１４０℃と低く、樹脂基体の結晶化度が４０％より低くなったことによって基体全体が大きくたわんでしまい、基体中央部に帯電不良起因と思われるベタ画像不良が確認された。比較例２〜５においては、プリフォーム加熱時における中央部分と両端部の平均加熱温度の差が過度に小さいことで、樹脂基体のＢ/Ａが０．８４より大きくなってしまった。その結果、基体端部で当接圧が十分に吸収されず、基体中央部に大きな隙間が生じて帯電不良起因と思われるベタ画像不良が発生した。比較例６、７においては、プリフォーム加熱時における中央部分と両端部の平均加熱温度の差が過度に大きいことで、樹脂基体のＢ/Ａが０．５０より小さくなった。その結果、基体端部と中央部で当接圧に対する変形に大きな差が生まれ、境界部で周辺部材との隙間が発生した。この境界部の隙間に対応して、帯電不良起因と思われるベタ画像不良が発生した。比較例８においては、基体中央領域の結晶化度が４０％より低く、かつ、Ｂ/Ａが０．８４より大きく、樹脂基体全体が一様に大きくたわんでしまい、基体全域に大きな隙間が生じて帯電不良起因と思われるベタ画像不良が発生した。
【符号の説明】
【００４６】
１  感光ドラム
６  中間転写ベルト
１１  クリーニング装置
２２  駆動ローラ
４１  ノズル
４２  スクリュー
４８  ホッパー
１０４  プリフォーム
１０７  加熱装置
１０８  ブロー金型
１０９  延伸棒
１１０  エアー投入部分
１１２  円筒状基体
２００  樹脂基体
２０１  中央領域
２０２  端部領域
【図１】
2020166034.tif 000008
【図２】
2020166034.tif 000009
【図３】
2020166034.tif 000010
【図４】
2020166034.tif 000011
【図５】
2020166034.tif 000012