JP2003307863A

JP2003307863A - 感光ドラム基体及びこれを用いた感光ドラム

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Publication number: JP2003307863A
Application number: JP2002115125A
Authority: JP
Inventors: Munenori Iizuka; 宗紀飯塚; Takahiro Suzuki; 隆弘鈴木; Kunio Machida; 邦郎町田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】導電性樹脂組成物粘度の増大による成形性の
低下、分散不良による性能低下などを招くことない感光
ドラム基体及びこれを用いた感光ドラムを提供するこ
と。【解決手段】電子写真プロセスに用いられる感光ドラ
ム用樹脂製基体であって、導電剤と液晶ポリマーとを含
む導電性樹脂組成物を成形してなることを特徴とする感
光ドラム基体及びこれを用いた感光ドラムとする。液晶
ポリマーは、サーモトロピック液晶ポリマー、特に全芳
香族系ポリエステルが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光ドラム基体及
びこれを用いた感光ドラムに関する。さらに詳しくは、
本発明は、成形加工が容易で、かつ弾性、強度、寸法安
定性に優れた感光ドラム基体およびこれを用いてなる感
光ドラムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンターなど
の電子写真装置や静電記録装置などにおける静電記録プ
ロセスにおいては、一般にまず、光導電性物質〔例えば
ＺｎＯ、ＣｄＳ、Ｓｅ、ＯＰＣ（有機半導体）、アモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ）など〕層を有する感光ドラ
ム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。

【０００３】このような静電記録プロセスに用いられる
感光ドラムは、感光ドラム基体に感光剤を分散させた感
光剤塗膜を浸漬塗布したものである。この感光ドラム基
体としては、従来、比較的軽量で機械加工性にも優れ、
かつ良好な導電性を有することから、アルミニウム合金
を円筒状や円柱状に加工した感光ドラム基体が用いられ
ていたが、近年、このアルミニウム合金製基体に代わる
ものとして、例えばポリアミド系樹脂などの熱可塑性樹
脂にカーボンブラックなどの導電剤を混合分散した導電
性樹脂を射出成形してなる感光ドラム基体を用いること
も行われている。この樹脂製の感光ドラム基体において
は、材料の強度・剛性等の機械特性を向上させるため
に、無機繊維等のフィラーを充填させるのが一般的であ
るが、これらのフィラーを使用した場合、材料粘度増大
による成形性の低下、分散不良による性能低下等の問題
が起こる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、このよ
うな状況下で、従来における諸問題を解決し、材料粘度
増大による成形性の低下、分散不良による性能低下など
を招くことない感光ドラム基体及びこれを用いた感光ド
ラムを提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の優
れた機能を有する感光ドラム基体及び感光ドラムを開発
すべく鋭意研究を重ねた結果、成形材料のベース樹脂に
液晶ポリマーを用いることにより、その目的を達成し得
ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完
成したものである。すなわち本発明は、電子写真プロセ
スに用いられる感光ドラム用樹脂製基体であって、導電
剤と液晶ポリマーとを含む導電性樹脂組成物を成形して
なることを特徴とする感光ドラム基体を提供するもので
ある。また本発明は、前記感光ドラム基体上に感光層を
有することを特徴とする感光ドラムをも提供するもので
ある。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の導電性樹脂組成物におい
ては、ベース樹脂として少なくとも液晶ポリマー（以
下、ＬＣＰという。又、これに導電剤を添加したものを
導電性ＬＣＰということがある。）を含むことが必要と
される。ＬＣＰは、従来のポリアミドなどのような熱可
塑性樹脂に比べて、高弾性、高強度、低成形収縮率、耐
薬品性、低線膨張率、自消性などの優れた特性をもって
いる。又、ＬＣＰは、剛直な棒状高分子であることによ
り、溶融状態において高度に配向し、繊維補強の効果、
いわゆる自己繊維補強効果をもつ。そのため無機繊維等
のフィラー充填の必要がなくなり、成形性や分散不良の
問題を避けることができる。ＬＣＰは、結晶性ポリマー
で高い荷重たわみ温度を持つなど優れた耐熱性を有して
おり、明確なガラス転移温度を持たないため、急激に特
性が変化する温度域がなく、射出成形によって得られる
成形品は、スキン・コア構造をとり、強度は高度に配向
したスキン層によって保持されているので、薄肉の製品
ほどスキン層の比率が高くなり、単位面積あたりの強度
が上がる。又、溶融粘度の温度依存性やせん断速度依存
性が一般の熱可塑性樹脂に比べて大きいため加工温度せ
ん断速度を最適化することにより高い流動性が得られ、
薄肉成形や多数個取りの成形に極めて有利である。

【０００７】本発明で用いるＬＣＰとしては、溶融時に
光学的異方性を示すいわゆるサーモトロピック液晶ポリ
マーが好ましく用いられる。該液晶ポリマーとしては、
例えば全芳香族系もしくは半芳香族系の、ポリエステ
ル、ポリエステルイミド、ポリエステルアミドなどや、
それらを含有する樹脂組成物などが挙げられるが、特に
全芳香族系ポリエステルは、耐熱性の点で、感光層の塗
布後の乾燥処理等のプロセスを鑑みた場合に好ましく、
例えば、ポリプラスチック（株）製の全芳香族系ポリエ
ステル（商標「ベクトラ」）などがこれに該当する。

【０００８】また、ベースとなるＬＣＰ以外に、衝撃強
度改良や流動性、加工性などの改良を目的として適宜、
他の樹脂や添加剤、滑剤等を添加することができる。こ
こで、他の樹脂としては、特に制限はないが、成形性の
向上や低コスト性の点からは、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフ
タレートなどのポリエステル系樹脂やナイロン６やナイ
ロン６６などのポリアミド系樹脂を添加することができ
る。また、低吸湿性樹脂として、例えばポリプロピレ
ン、ポリフェニレンエーテル，ポリフェニレンサルファ
イド等を添加することもできる。

【０００９】また、添加剤としては、衝撃改良剤として
ポリエステル系エラストマー（ポリエステル−ポリエー
テル共重合体），ポリオレフィン系エラストマー（エチ
レン−プロピレン三元共重合体）などの各種エラストマ
ーや、流動性改良剤としてステアリン酸ナトリウム，モ
ンタン酸ナトリウムなどの金属石鹸，ステアリン酸アミ
ド，アルキル系ビスアミドなどのアミド系滑剤等の添加
剤が一般的に用いられる。これら他の樹脂や添加剤はそ
の添加量が多すぎると、得られる感光ドラム基体の吸水
性、耐薬品性、曲げ弾性率、衝撃強度等の機械特性が低
下することがあるので、ＬＣＰ１００重量部に対して、
他の樹脂の場合は０〜１００重量部、特に０〜３０重量
部の範囲の添加が好ましく、流動性・加工性改良剤の場
合は０〜５０重量部、特に０〜２０重量部の範囲の添加
が好ましい。

【００１０】さらに、本発明の導電性ＬＣＰにおいて用
いられる導電剤としては、前記樹脂成分に均一に分散可
能であればよく特に制限されず、例えば、カーボンブラ
ック、グラファイト、さらにはアルミニウム、銅、ニッ
ケル等の金属粉、導電性ガラス粉等が挙げられるが、こ
の中ではカーボンブラックが好ましい。この導電剤の配
合量としては、樹脂分１００重量部に対して、好ましく
は５〜４０重量部、さらに好ましくは２０〜３５重量部
の範囲で選定される。導電剤が多すぎる場合は衝撃強度
などの機械特性の低下がおこり、少なすぎる場合は所望
の導電性が発現されないことがある。

【００１１】前記のように、ＬＣＰは自己繊維補強効果
をもつため、本発明の導電剤とＬＣＰとを含む導電性樹
脂組成物には無機繊維等のフィラー充填の必要は特にな
いが、むろん必要に応じて、各種繊維やウィスカ等の無
機充填材を含有することもできる。該無機充填材として
は、例えば、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の繊維やウィスカ、ガラス繊維等の
非導電性の繊維などが挙げられる。

【００１２】上記の無機充填材の配合量としては、特に
制限はなく、無機充填材の種類、繊維の長さ及び径等に
応じて適宜選択されるが、樹脂分１００重量部に対し
て、好ましくは１０〜５０重量部、さらに好ましくは２
５〜４５重量部の範囲で選定される。無機充填材が多す
ぎる場合には衝撃強度などの機械特性の低下がおこり、
少なすぎる場合は曲げ強度・曲げ弾性率などの機械特性
の低下がおこることがある。なお、本発明の導電性ＬＣ
Ｐには、所望により、前記配合剤以外に、ポリテトラフ
ルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、シリコーン樹脂、二硫化
モリブデン（ＭｏＳ ₂）、各種金属石鹸などの公知の添
加剤を適量添加することができる。

【００１３】本発明の感光ドラム基体の形状としては、
回転により、容易に記録媒体に画像を形成し得る点で、
円筒状や円柱状等が好ましい。該基体の成形方法として
は、特に制限はなく、例えば、射出成形法、押出成形法
等が挙げられるが、射出成形法が特に好ましい。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成分
の種類等に応じて適宜選択される。本発明の感光ドラム
用樹脂製基体の外周面は、特に制限されるものではない
が、その表面粗さを中心線平均粗さＲａで０．８μｍ以
下、特に０．２μｍ以下、最大高さＲｍａｘで１．６μ
ｍ以下、特に０．８μｍ以下、１０点平均粗さＲｚで
１．６μｍ以下、特に０．８μｍ以下とすることが好ま
しく、これらＲａ，Ｒｍａｘ，Ｒｚが大きすぎると、樹
脂製基体表面の凹凸が、感光ドラムの感光層上に現れ
て、これが画像不良の原因とする場合がある。

【００１４】本発明の感光ドラムは、前述の高速画像形
成装置に装着されるものであって、前記本発明の感光ド
ラム基体上に、感光層及び必要に応じその他の層、例え
ば下引き層や保護層などを有するものである。前記感光
層としては、少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層を有
するものが好ましい。ここで、電荷発生層は、通常電荷
発生化合物及び結着樹脂から構成される。前記電荷発生
化合物としては、特に制限はなく、従来、感光体の電荷
発生層に用いられる公知の化合物の中から適宜選択さ
れ、各種無機系導電性化合物、有機系導電性化合物等が
挙げられる。これらの中でも、電荷発生能の高い化合物
等が好ましい。また、結着樹脂としては、特に制限はな
く、従来、感光体の電荷発生層等に用いられる公知の樹
脂の中から適宜選択される。この電荷発生層は、公知の
塗布、蒸着等の方法によって形成することができる。

【００１５】一方、電荷輸送層は、不均一電荷輸送層及
び均一電荷輸送層を有するものが好ましく、前記不均一
電荷輸送層としては、特に制限はないが、粒子分散型不
均一電荷輸送層や、相分離型不均一電荷輸送層等が好ま
しい。該不均一電荷輸送層は、高分子材料等の、前記不
均一電荷輸送層に含有させる材料を、溶剤に分散させ、
公知の塗布等の方法によって形成することができる。前
記均一電荷輸送層としては、特に制限はないが、電荷輸
送能が高く、成膜性に優れる高分子化合物を含有するも
のが好ましい。該均一電荷輸送層は、前記高分子材料等
の、前記均一電荷輸送層に含有させる材料を、溶剤に分
散させ、公知の塗布等の方法によって形成することがで
きる。

【００１６】

【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。なお、導電性樹脂組成物（実施例
１：導電性ＬＣＰ、比較例１：導電性ポリアミド樹脂組
成物）の粘度は、フローテスター（ＪＩＳＫ７１７１
−１９９４）におけるせん断速度１０³ｓ^-1での値であ
り、感光ドラム基体の曲げ弾性率は、３点曲げ試験（Ｊ
ＩＳＫ７１７１−１９９４）における値である。

【００１７】実施例１及び比較例１ベース樹脂として、
ＬＣＰ（実施例１）又はポリアミド樹脂（比較例１）を
用い、第１表の配合組成により、二軸スクリュー押出機
を用いて、導電性樹脂組成物をそれぞれ調製し、その粘
度を測定した。結果を第１表に示す。また、各導電性樹
脂組成物を用いて外径３０ｍｍ、長さ２６０ｍｍ、周壁
の厚さ１．７ｍｍの感光ドラム基体を射出成形法により
成形した。成形温度は、実施例１が３２０℃、比較例１
が２８０℃であった。得られた感光ドラム基体の曲げ弾
性率を測定した。結果を第１表に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】ＬＣＰ：全芳香族系ポリエステル〔ポリプ
ラスチック（株）製、商標「ベクトラ」〕ＰＡ：ポリア
ミド６６樹脂〔宇部興産（株）製，商標「宇部ナイロン
２０１５Ｂ」〕導電剤：ファーネスカーボンブラック
〔旭カーボン（株）製，商標「旭ＡＸ−０１５」〕補強
繊維：ケイ酸カルシウムウイスカー〔川鉄鉱業（株）
製，商標「ワラストナイト」〕

【００２０】第１表の結果から、ＬＣＰを用いた実施例
１の場合は、ポリアミド系樹脂を用いた比較例１の場合
と比較し、導電性樹脂組成物の粘度が低いため射出成形
性が良好であり、又、感光ドラム基体としての曲げ弾性
率も、比較例１のものより７０％以上向上することが分
かる。

【００２１】

【発明の効果】ベース樹脂としてＬＣＰを使用した導電
性樹脂組成物を感光ドラム基体に適用した場合には、無
機繊維等のフィラー充填の必要がなくなり、成形性や分
散不良の問題を解消することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者町田邦郎東京都小平市小川東町３−１−１株式会社ブリヂストン技術センター内Ｆターム(参考） 2H068 AA52 AA54 BB27 CA02 EA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真プロセスに用いられる感光ドラ
ム用樹脂製基体であって、導電剤と液晶ポリマーとを含
む導電性樹脂組成物を成形してなることを特徴とする感
光ドラム基体。
【請求項２】液晶ポリマーがサーモトロピック液晶ポ
リマーである請求項１に記載の感光ドラム基体。
【請求項３】液晶ポリマーが全芳香族系ポリエステル
である請求項２に記載の感光ドラム基体。
【請求項４】導電性樹脂組成物が更に液晶ポリマー１
００重量部に対し１００重量部以下の液晶ポリマー以外
の樹脂を含むものである請求項１〜３のいずれかに記載
の感光ドラム基体。
【請求項５】導電剤の含有量が、樹脂分１００重量部
に対し５〜４０重量部である請求項１〜４のいずれかに
記載の感光ドラム基体。
【請求項６】導電剤がカーボンブラックである請求項
１〜５のいずれかに記載の感光ドラム基体。
【請求項７】導電性樹脂組成物を射出成形法により成
形してなる請求項１〜６のいずれかに記載の感光ドラム
基体。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の感光ド
ラム基体上に感光層を有することを特徴とする感光ドラ
ム。