(57)【要約】【課題】感光層形成用塗布液との密着性に優れた樹脂製の感光ドラム用基体及びその製造方法、並びに該感光ドラム用基体を具えた感光ドラムを提供する。【解決手段】樹脂製の感光ドラム用基体において、該感光ドラム用基体の表面がコロナ処理又はプラズマ処理されていることを特徴とする感光ドラム用基体である。該感光ドラム用基体は、樹脂を用いて成形した後、成形体の表面にコロナ処理又はプラズマ処理を施すことで製造される。また、上記感光ドラム用基体と感光層とを具える感光ドラムである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の感光ドラム用基体において、該感光ドラム用基体の表面がコロナ処理又はプラズマ処理されていることを特徴とする感光ドラム用基体。
【請求項２】
前記樹脂が結晶性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の感光ドラム用基体。
【請求項３】
前記結晶性樹脂がポリアミド系樹脂及びポリエステル系樹脂の少なくとも一方であることを特徴とする請求項２に記載の感光ドラム用基体。
【請求項４】
樹脂を用いて感光ドラム用基体を成形した後、該成形体の表面にコロナ処理又はプラズマ処理を施すことを特徴とする感光ドラム用基体の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の感光ドラム用基体と、該感光ドラム用基体上に配設された感光層とを具えることを特徴とする感光ドラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光ドラム用基体及びその製造方法、並びに該感光ドラム用基体を用いた感光ドラムに関し、特に複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真装置の感光ドラムに円筒状の基体として用いられ、感光層との密着性に優れた感光ドラム用基体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真装置の静電記録プロセスにおいては、先ず、感光ドラムの表面を一様に帯電させ、該感光ドラム表面に光学系から映像を投射し光の当たった部分の帯電を消去することによって静電潜像を形成し、次いで、この静電潜像にトナーを供給してトナーの静電的付着によりトナー像を形成し、これを紙、ＯＨＰ、印画紙等の記録媒体へ転写して画像を形成する方法が採られている。ここで、上記感光ドラムは、一般に感光ドラム用基体と該基体の外表面上に配設された感光層とからなる。
【０００３】
従来、上記静電記録プロセスに用いられる感光ドラム用基体を形成する材料としては、比較的軽量で機械加工性にも優れ、且つ良好な導電性を有するアルミニウム合金が用いられている。また、感光ドラム用基体の材料としてアルミニウム合金に代えて、樹脂にカーボンブラック等の導電剤を混合・分散させてなる導電性樹脂組成物を用いることも提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
一般に、上記感光ドラムは、円筒状又は円柱状の感光ドラム用基体の表面に感光層形成用塗布液を浸漬塗布して形成される。ここで、該感光層形成用塗布液には、各種有機溶剤が含まれているため、感光ドラム用基体の材料として導電性樹脂組成物を用いる場合、該樹脂組成物の樹脂成分が有機溶剤に溶解すると、感光層を汚染してしまう。そこで、従来、感光ドラムの基体用樹脂組成物の樹脂成分としては、感光層形成用塗布液に含まれる有機溶剤に対して不溶な樹脂が用いられており、一般的に耐溶剤性に優れた結晶性樹脂が用いられている。しかしながら、該結晶性樹脂は、耐溶剤性に優れるものの、感光層形成用塗布液との密着性が悪いという問題を有していた。
【０００５】
これに対し、感光ドラム用基体の表面粗さを大きくして、感光層形成用塗布液との密着性を改善する方法が提案されているが、この場合、所謂、黒ポチ等の画像不良が発生してしまうという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１１６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、耐溶剤性に優れ、画像不良を発生させることなく、更に感光層形成用塗布液との密着性に優れた樹脂製感光ドラム用基体を提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる感光ドラム用基体の製造方法、及び該感光ドラム用基体を具えた感光ドラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、樹脂を用いて感光ドラム用基体を成形した後、得られた成形体の表面にコロナ処理又はプラズマ処理を施すことにより、感光ドラム用基体の感光層形成用塗布液との密着性が改善されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
即ち、本発明の感光ドラム用基体は、樹脂製の感光ドラム用基体において、該感光ドラム用基体の表面がコロナ処理又はプラズマ処理されていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、上記樹脂製感光ドラム用基体に用いる樹脂としては、耐溶剤性の観点から、結晶性樹脂が好ましく、ポリアミド系樹脂及びポリエステル系樹脂が更に好ましい。
【００１１】
また、本発明の感光ドラム用基体の製造方法は、樹脂を用いて感光ドラム用基体を成形した後、該成形体の表面にコロナ処理又はプラズマ処理を施すことを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明の感光ドラムは、表面にコロナ処理又はプラズマ処理が施された上記感光ドラム用基体と、該感光ドラム用基体上に配設された感光層とを具えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表面がコロナ処理又はプラズマ処理されてなり、感光層形成用塗布液との密着性に優れた感光ドラム用基体を提供することができる。また、該感光ドラム用基体を具え、基体と感光層との密着性（接着性）が優れ、耐久性に優れた感光ドラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の感光ドラム用基体は、樹脂製の感光ドラム用基体であって、該感光ドラム用基体の表面にコロナ処理又はプラズマ処理が施されていることを特徴とする。上述のように、従来、樹脂製の感光ドラム用基体に用いられる結晶性樹脂は、耐溶剤性に優れるものの、感光層形成用塗布液との密着性が悪かった。これに対し、本発明の感光ドラム用基体は、表面がコロナ処理又はプラズマ処理されることで、感光層形成用塗布液との密着性が改善されている。そのため、本発明の感光ドラム用基体を用いた感光ドラムは、基体と感光層との密着性が高く、耐久性に優れる。
【００１５】
上記コロナ処理は、各種目的に通常行われているコロナ放電処理であり、該コロナ処理には、特に限定されるものではないが、スパークギャップ方式、真空管方式、ソリッドステート方式等の装置を使用できる。また、その処理条件は、設備・方式等によって適宜調整され、特に限定されない。
【００１６】
また、上記プラズマ処理は、各種表面処理の目的に通常行われている真空又は常圧プラズマ放電処理であり、該プラズマ処理には、特に限定されるものではないが、アルゴン、酸素、窒素、ＣＦ4／酸素、エチレン等の気体を使用することができる。
【００１７】
本発明の感光ドラム用基体は、樹脂組成物からなり、軽量で駆動電力が低減されている。該樹脂組成物は、樹脂の他、必要に応じ導電剤、充填剤等の他の成分を含む。本発明の感光ドラム用基体に用いる樹脂は、後述する感光層形成用塗布液に不溶な結晶性樹脂が好ましい。ここで、該結晶性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂及びポリエステル系樹脂の他、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂が挙げられる。上記ポリアミド系樹脂としては、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１２１２、及びこれらの共重合体等が挙げられる。また、上記ポリエステル系樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート及びポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。これら樹脂は、１種単独で使用してもよく２種以上を併用してもよい。上記結晶性樹脂の中でも、耐薬品性及び機械的強度に優れ、感光層との密着性に優れる点で、ポリアミド系樹脂及びポリエステル系樹脂が好ましく、ナイロン６１２及びポリブチレンテレフタレートが特に好ましい。
【００１８】
本発明の感光ドラム用基体に用いる樹脂組成物は、上記樹脂の他に導電剤を含むのが好ましい。樹脂組成物に導電剤を配合することで、感光ドラム用基体の表面抵抗値を低下させることができる。該導電剤としては、上記樹脂に均一に分散できる限り特に制限はなく、例えば、カーボンブラック、グラファイトの他、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属粉、導電性ガラス粉等が挙げられ、これらの中でもカーボンブラックが特に好ましい。上記樹脂組成物における導電剤の含有率は、特に限定されるものではないが、5〜30質量％が好ましく、5〜20質量％が更に好ましい。また、導電剤を含有した導電性の樹脂組成物からなる感光ドラム用基体は、表面抵抗値が104Ω/□（オーム／スクエア）以下であるのが好ましく、102Ω/□以下であるのが更に好ましい。
【００１９】
上記樹脂組成物には、補強・増量の目的で、所望により、無機充填剤を含有させることができる。該無機充填剤としては、カーボン繊維、導電性ウィスカ、導電性ガラス繊維等の導電性繊維、並びにウィスカ、ガラス繊維等の非導電性繊維等が挙げられる。感光ドラム用基体の弾性率及び強度を向上させる観点からは、強化材として機能する繊維状のケイ酸カルシウム及びチタン酸カリウムの他、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化マグネシウム、チタン酸カリウム、水酸化アルミニウム等の通常のウィスカ繊維を無機充填剤として用いるのが好ましく、これらの中でも繊維状のケイ酸カルシウムが特に好ましい。該繊維状のケイ酸カルシウムとしては、ウォラストナイトが挙げられ、該ウォラストナイトは、天然鉱物であるケイ灰石を粉砕・精製したものであり、平均繊維径6〜25μmの微細な繊維状をした白色粉末である。なお、上記導電性繊維は、導電剤としても作用するため、導電性繊維を配合することにより、上記導電剤の配合量を減らすことができる。ここで、上記樹脂組成物における無機充填剤の含有率は、無機充填剤の種類、長さ及び径等に応じて適宜選択され、特に限定されるものではないが、1〜30質量％が好ましく、5〜25質量％が更に好ましく、10〜25質量％がより一層好ましい。
【００２０】
上記樹脂組成物には、更に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、シリコーン、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）、各種金属石鹸等の公知の添加剤を本発明の目的を害しない範囲で適宜選択して添加することができる。また、通常用いられるシランカップリング剤やチタネートカップリング剤等を用い、上記導電剤、無機充填剤に表面処理を施してもよい。
【００２１】
本発明の感光ドラム用基体の形状としては、感光ドラムとして用いた際、回転により、容易に記録媒体に画像を形成し得る点で、円筒状・円柱状等が好ましい。
【００２２】
本発明の感光ドラム用基体は、上記樹脂組成物を用いて感光ドラム用基体を成形した後、該成形体の表面にコロナ処理又はプラズマ処理を施すことで製造される。ここで、感光ドラム用基体の成形方法としては、特に制限はなく、射出成形法、押出成形法等が挙げられ、これらの中でも、射出成形法が特に好ましい。なお、成形温度や射出圧力等の成形条件は、基体を構成する樹脂の種類等に応じて適宜選択される。
【００２３】
本発明の感光ドラムは、上記感光ドラム用基体と、該感光ドラム用基体上に配設された感光層とを具える。該感光層は、上記感光ドラム用基体を感光層形成用塗布液に浸漬したり、該感光層形成用塗布液を上記感光ドラム用基体に塗布して形成される。該感光層は、電荷発生層（ＣＧＬ）及び電荷輸送層（ＣＴＬ）を具えるのが好ましく、更に下引き層（ＵＣＬ）、保護層等を有してもよい。該感光層は、例えば、感光ドラム基体の外表面に下引き層を形成した後、電荷発生層、電荷輸送層、保護層の順に順次形成することで製造できる。
【００２４】
上記電荷発生層は、電荷発生材料（ＣＧＭ）及び結着樹脂を含むのが好ましい。ここで、電荷発生材料としては、特に制限はなく、従来、感光層の電荷発生層に用いられる公知の化合物の中から適宜選択することができ、各種無機系導電性化合物、有機系導電性化合物等が挙げられ、より具体的には、フタロシアニン系化合物、アゾ系化合物、キノン系化合物、キノシアニン系化合物、ペリレン系化合物、インジゴ系化合物、ビスベンゾイミダゾール系化合物、キナクドリン系化合物等が挙げられる。これらの中でも、電荷発生能の高い化合物が好ましい。また、結着樹脂としては、特に制限はなく、従来、電荷発生層に用いられる公知の樹脂の中から適宜選択され、例えば、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。上記電荷発生層は、塗布、蒸着等の公知の方法によって形成することができる。
【００２５】
上記電荷輸送層は、電荷輸送材料（ＣＴＭ）及び結着樹脂を含むのが好ましい。ここで、電荷輸送材料としては、特に制限はなく、従来、感光層の電荷輸送層に用いられる公知の化合物の中から適宜選択することができ、例えば、ヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合物、チアゾール系化合物、トリアリールメタン系化合物等が挙げられる。また、結着樹脂としては、特に制限はなく、従来、電荷輸送層に用いられる公知の樹脂の中から適宜選択され、例えば、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリアミド、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル等が挙げられる。上記電荷輸送層は、溶剤に電荷輸送材料及び結着樹脂を分散又は溶解させ、塗布等の公知の方法によって形成することができる。
【００２６】
また、本発明の感光ドラムの感光層は、上記電荷発生材料、電荷輸送材料及び結着樹脂を含む単一層であってもよい。
【００２７】
上記感光層の形成に用いられる感光層形成用塗布液は、上記電荷発生材料、電荷輸送材料、結着樹脂等を有機溶剤に溶かしてなる。ここで、該有機溶剤としては、クロロホルム、テトラヒドロフラン、アセトン、トルエン、メタノール、イソプロパノール、ブタノール及びシクロヘキサノン等が挙げられる。
【００２８】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００２９】
（実施例１〜６）
表１に示す組成比の導電性樹脂組成物を調製し、該樹脂組成物を用いて射出成形法により外形30mm、長さ230mm、周壁の厚さ2mmの円筒状の感光ドラム用基体を成形した。得られた各円筒状基体に、下記の条件でコロナ処理又は真空プラズマ処理を施した。
【００３０】
（１）コロナ処理条件
使用機器：ＴＡＮＴＥＣ社製, ＣＯＲＯＮＡ ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ ＭＯＤＥＬ ＨＶ０５-２
電極：幅80mmの電極
雰囲気：大気雰囲気下
電力：100W
時間：10秒
【００３１】
（２）真空プラズマ処理条件
処理方法：感光ドラム基体の両端を回転式コーン治具により固定し、感光ドラム基体を毎秒３回転で回転させ、電極を毎秒23mmの速度で移動させて感光ドラム基体全面を処理した。
使用機器：ガラス製真空装置及び高周波発生装置
雰囲気：67〜130Paの気体雰囲気下
使用気体：酸素
電力：100W
周波数：13.56MHz
時間：300秒
【００３２】
次に、得られた円筒状基体の外表面に下記の組成の感光層形成用塗布液Ａ又はＢを浸漬塗工により塗布し、各層とも120℃、60分の条件で加熱乾燥して感光層を形成し、感光ドラムを得た。
【００３３】
（Ａ）感光層形成用塗布液Ａ
・第１層（ＵＣＬ／下引き層）
バインダー樹脂：Ｎ-メトキシメチル化ナイロン      6質量部
溶剤：ブタノール                               100質量部
・第２層（ＣＧＬ／電荷発生層）
バインダー樹脂：ポリビニルブチラール             4質量部
電荷発生材料(ＣＧＭ)：フタロシアニン             4質量部
溶剤：クロロホルム                             100質量部
・第３層（ＣＴＬ／電荷輸送層）
バインダー樹脂：ポリカーボネート                10質量部
電荷輸送材料(ＣＴＭ)：ジフェニルヒドラゾン       8質量部
溶剤：クロロホルム                             100質量部
【００３４】
（Ｂ）感光層形成用塗布液Ｂ
電荷発生材料：フタロシアニン                     5質量部
電荷輸送材料：ジフェニルヒドラゾン              60質量部
バインダー樹脂：ポリカーボネート               100質量部
溶剤：テトラヒドロフラン                       600質量部
【００３５】
得られた感光ドラムに対して、ＪＩＳ Ｋ５４００に準拠して、2mm間隔で25マスの碁盤目を作製し、碁盤目テープ法にて基体と感光層との密着性（接着性）を評価した。結果を表１に示す。
【００３６】
（比較例１〜３）
上記円筒状基体の表面にコロナ処理及びプラズマ処理を施さない以外は上記実施例と同様にして感光ドラムを作製し、基体と感光層との密着性を評価した。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2005141076.tif 000002
【００３８】
*1  ポリブチレンテレフタレート, ポリプラスチックス製「ジュラネックス２００２」.
*2  ナイロン６１２, デュポン製「ザイテル１５１Ｌ」.
*3  カーボンブラック, 旭カーボン製「ＡＸ-０１５」.
*4  ウォラストナイト, 川鉄鉱業製「ウォラストナイトＰＨ-３３０Ｓ-Ｅ０５０」.
【００３９】
表１から明らかなように、導電性の樹脂製基体の表面をコロナ処理又はプラズマ処理することで、基体表面と感光層との密着性が向上する。