JP2020166034A - Resin substrate for electrophotographic photosensitive drum and electrophotographic photosensitive drum - Google Patents

Resin substrate for electrophotographic photosensitive drum and electrophotographic photosensitive drum Download PDF

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優 小川
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弘臣 小島
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雅人 馬見新
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Abstract

To provide a resin substrate for electrophotographic photosensitive drum which is small in deflection by a contact pressure of a peripheral member.SOLUTION: There is provided a cylindrical resin substrate for electrophotographic photoreceptor, in which the resin substrate contains a polyester resin, the resin substrate has a central region having a predetermined width toward both ends of the resin substrate with a center in a direction perpendicular to the circumferential direction as a starting point and two end regions having predetermined widths toward the center from both of the ends of the resin substrate, and when a degree of crystallization of the central region is represented by A (%) and degrees of crystallization of the end regions are represented by B (%), relationships of A≥40 and 0.50≤B/A≤0.84 are satisfied.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

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。 The present disclosure is directed to a cylindrical resin substrate used in an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus, and an electrophotographic photosensitive drum using the resin substrate.

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。
An electrophotographic image forming apparatus such as a copier or a printer forms an electrostatic image on the peripheral surface of a rotating electrophotographic photosensitive drum, develops the electrostatic image, and transfers the electrostatic image to a recording sheet to form an image. This electrophotographic photosensitive drum is basically composed of a photosensitive layer that forms a latent image by charging and exposure using light, and a substrate on which the photosensitive layer is provided.
Conventionally, as a substrate used for an electrophotographic photosensitive drum, a substrate obtained by processing aluminum into a cylindrical shape has generally been used. Then, it is generally used in a state where a photosensitive layer is formed on the surface of this aluminum, and driving members such as gears and flanges made of a resin material are attached to both ends by adhesion or crimping. It has been done.
On the other hand, from the viewpoint of cost reduction, the development of a resin-made cylindrical substrate as an alternative to aluminum is being actively promoted. When resin is used as the substrate material, its rigidity is lower than that of aluminum. Therefore, due to the contact pressure received from peripheral members adjacent to the electrophotographic photosensitive drum, such as charging rollers and toner cleaning blades, the electrophotographic photosensitive drum Deflection / deformation may occur. Furthermore, the deflection and deformation of the electrophotographic photosensitive drum makes the rotation unstable during driving, and image defects due to uneven charging and uneven toner transfer are likely to occur. Therefore, the electrophotographic photosensitive drum due to this contact pressure It is necessary to devise ways to suppress deflection and deformation.
Further, as the speed of the electrophotographic image forming apparatus increases, the contact pressure from peripheral members such as the charging roller and the toner cleaning blade applied to the photosensitive drum tends to increase, and the shape change can be further suppressed for the electrophotographic photosensitive drum. A resin substrate is needed.
Patent Document 1 makes an attempt to increase the strength by blending an inorganic filler with a resin. Specifically, as a resin-made electrophotographic photosensitive drum substrate capable of reducing a decrease in mechanical strength, the weight relative to the volume of the entire cylindrical substrate including the hollow portion is 0.2 g / cm 3 or more, and 0. A resin substrate has been proposed, characterized in that it is less than 65 g / cm 3 .

特開2002−174917号公報JP-A-2002-174917

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。
However, according to the study by the present inventors, in the resin substrate according to Patent Document 1, image defects may occur due to the deformation due to the contact pressure. Then, when an electrophotographic image was formed using a resin substrate that was greatly bent under the contact pressure, an image defect was observed at a position corresponding to the bent portion of the electrophotographic image. In the flexible portion, the amount of gap between the surface of the electrophotographic photosensitive drum and the charging roller becomes large, and insufficient charging occurs because the voltage for normal charging is not applied. It is considered that the cause of the image defect is that the electrostatic latent image for forming the target image cannot be formed in the portion where the charge is insufficient, and the toner transfer amount at the time of development is insufficient.
One aspect of the present invention is to provide a resin substrate for an electrophotographic photosensitive drum, which is excellent in cost and has a small deflection due to contact pressure of peripheral members. Another aspect of the present invention is to provide an electrophotographic photosensitive drum using the resin substrate.

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。
According to one aspect of the present invention, in a cylindrical resin substrate for an electrophotographic photosensitive member containing a polyester resin, a predetermined width is formed from the center in the direction orthogonal to the circumferential direction toward both ends of the resin substrate. It has a central region having a central region and two end regions having a predetermined width from both ends of the resin substrate toward the center.
When the crystallinity of the central region is A% and the crystallinity of the end region is B%, A and B are the following relational expressions (1) and (2):
A ≧ 40 (1)
0.50 ≤ B / A ≤ 0.84 (2)
A resin substrate that satisfies the above conditions is provided.
Further, according to another embodiment of the present invention, there is provided an electrophotographic photosensitive drum having the resin substrate and a photosensitive layer provided on the outer peripheral surface of the resin substrate.

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。 According to one aspect of the present invention, a resin substrate for an electrophotographic photosensitive drum capable of stabilizing charging and developing and forming a high-quality electrophotographic image by suppressing deflection due to contact pressure received from peripheral members can be obtained. Can be provided. Further, according to another aspect of the present invention, it is possible to provide an electrophotographic photosensitive drum capable of stabilizing charging and developing and forming a high-quality electrophotographic image.

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。It is sectional drawing which shows an example of the electrophotographic drawing apparatus using the electrophotographic photosensitive drum which concerns on this aspect. 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。This is an analysis example in which the resin substrate according to this embodiment is measured by X-ray diffraction. 射出成形装置の概略断面図である。It is the schematic sectional drawing of the injection molding apparatus. 1次ブロー成形装置の概略断面図である。It is the schematic sectional drawing of the primary blow molding apparatus. 本態様に係る樹脂基体の斜視図である。It is a perspective view of the resin substrate which concerns on this aspect.

<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。
<Cylindrical resin substrate>
The cylindrical resin substrate contains a crystalline thermoplastic resin, and the crystalline thermoplastic resin contains a polyester resin. The resin substrate has a central region having a predetermined width toward both ends of the resin substrate starting from the center in a direction orthogonal to the circumferential direction, and a predetermined width from both ends of the resin substrate toward the center. It has two end regions. Then, the crystallinity of the central region and the crystallinity of the end region have a predetermined relationship described later.
As a specific configuration of the resin substrate, for example, a resin substrate obtained by blending a polyester resin with a conductive agent and processing it into a cylindrical shape can be exemplified. Further, a resin substrate in which a resin layer, a metal layer, or both layers are provided on an outer peripheral surface or an inner peripheral surface or both peripheral surfaces of a polyester resin processed into a cylindrical shape, and a resin in which a conductive agent is blended in the resin layer. Examples include a substrate. Further, a resin substrate processed into a cylindrical shape, in which gears, flanges and the like are integrally molded on one side end portion or both side end portions, can also be used. By integrally molding gears, flanges, etc., it is possible to reduce the area where an image cannot be formed and reduce the size of the electrophotographic photosensitive drum.

<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。
<Polyester resin>
The polyester resin can be obtained as a thermoplastic polyester resin by polycondensation of a dicarboxylic acid and a diol, polycondensation of an oxycarboxylic acid or a lactone, or polycondensation using a plurality of these components. Further, a polyfunctional monomer may be used in combination. The polyester resin may be a homopolyester containing one type of ester bond or a copolyester (copolymer) containing a plurality of ester bonds.
As the polyester resin used in the present invention, at least one selected from the group consisting of polyalkylene terephthalate and polyalkylene naphthalate having high crystallinity and exhibiting excellent heat resistance can be mentioned as a preferable example.
The form of the copolymer at this time may be a block copolymer or a random copolymer. The carbon number of the alkylene in the polyalkylene terephthalate and the polyalkylene naphthalate is preferably 2 or more and 16 or less from the viewpoint of high crystallinity and heat resistance. More specifically, as the polyester resin according to the present invention, polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate are preferable.

<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。
<Additives blended in polyester resin>
Other components may be added to the polyester resin as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of other components include conductive polymers, conductive monomers, antioxidants, UV absorbers, organic pigments, inorganic pigments, pH regulators, cross-linking agents, compatibilizers, mold release agents, cross-linking agents, coupling agents, etc. Includes lubricants, insulating fillers, conductive fillers and the like. One type of these additives may be used alone, or two or more types may be used in combination. The amount of the additive used can be appropriately set and is not particularly limited.
The polyester resin containing the above additives can be obtained by heat melt kneading. The heat-melt kneading means that the polyester resin is heated and kneaded in a molten state, and the polyester resin can be kneaded at a temperature equal to or higher than the melting point of the resin so that the polyester resin is sufficiently kneaded. The kneading method is not particularly limited, and a single-screw extruder, a twin-screw kneading extruder, a Banbury mixer, a roll, a lavender, a plast graph, a kneader, or the like can be used.

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。
Hereinafter, the resin substrate according to this embodiment will be described with reference to FIG.
<Crystallinity>
Methods for measuring the crystallinity of the resin substrate include differential scanning calorimetry (DSC), wide-angle X-ray diffraction method, small-angle X-ray scattering method, infrared absorption method, density method, and the like. The degree is calculated by the peak multiplex separation method using the wide-angle X-ray diffraction method.
In FIG. 5, the cylindrical resin substrate 200 according to the present invention contains a polyester resin and has a central region 201 having a predetermined width toward both ends of the resin substrate starting from the center in a direction orthogonal to the circumferential direction thereof. Have. Further, the resin substrate 200 has two end regions 202 having a predetermined width from both ends of the resin substrate toward the center. The crystallinity A of the central region is 40% or more. When the crystallinity A of the central portion of the resin substrate is 40% or more, the entire resin substrate can be suppressed from bending, and the formation of a gap with the peripheral member can be effectively suppressed. The crystallinity A is more preferably 50% or more.
Further, when the crystallinity of the end region is B (%), the B / A is 0.5 or more and 0.84 or less. When the B / A is 0.5 or more, the deformation difference due to the contact pressure can be reduced between the end portion and the center portion of the resin substrate, and the generation of a gap between the peripheral member and the peripheral portion at the boundary portion can be prevented. When the B / A is 0.84 or less, it is possible to prevent the resin substrate from flexing uniformly and forming a large gap in the central portion, and it is possible to prevent the occurrence of image defects due to poor charging in the central portion. It should be noted that the B / A shall satisfy the relationship of 0.58 or more and 0.75 or less in particular in order to suppress the occurrence of deflection and stably output a high-quality image even after long-term use. Is preferable.

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。
The present inventors consider the reason why image defects occur in the electrophotographic photosensitive drum according to Patent Document 1 as follows.
That is, the diameter of the toner is reduced in order to improve the image quality, and the blade contact pressure for cleaning the residual toner on the electrophotographic photosensitive drum is larger than that in the conventional case. Along with this, the amount of deflection of the resin substrate increases, so that a gap is generated between the electrophotographic photosensitive drum and the charging roller, and charging is not performed normally (hereinafter referred to as "charging failure"), resulting in image failure. I think that will occur.
Further, in order to cope with the recent miniaturization and power consumption of the electrophotographic apparatus, the electrophotographic photosensitive drum has a smaller diameter and a thinner wall, and the deflection tends to be larger than before.
In response to such poor charging of the electrophotographic photosensitive drum, the present inventors have investigated a mechanism by which the resin substrate can be normally charged by suppressing bending even when it receives the contact pressure of the cleaning blade. As a result, it was obtained that the deflection of the electrophotographic photosensitive drum was suppressed by making a difference in the crystallinity between both ends and the center of the resin substrate.
Specifically, the resin substrate is made of a polyester resin, and has a central region having a predetermined width toward both ends of the resin substrate starting from the center in a direction orthogonal to the circumferential direction thereof, and from both ends of the resin substrate. It has two end regions having a predetermined width towards the center. Then, when the crystallinity of the central region is A (%) and the crystallinity of the end region is B (%), A and B satisfy the following relational expressions (1) and (2). We found that deflection was suppressed.

A≧40 (1)
0.50≦B/A≦0.84 (2)
A ≧ 40 (1)
0.50 ≤ B / A ≤ 0.84 (2)

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)
This is because the crystallinity of both ends of the resin substrate is lower than that of the central part, and when the contact pressure is applied from the peripheral members, the amorphous part of the resin is preferentially distorted to absorb the contact pressure and crystallize. It is considered that this is because the deflection of the central portion of the substrate having a high degree of crystallinity can be suppressed.
Further, it is more preferable that the A and the B satisfy the following relational expression (3).
0.58 ≤ B / A ≤ 0.75 (3)

<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。
<Thickness of cylindrical resin substrate>
The thickness (thickness) of the cylindrical resin substrate according to the present invention is preferably 0.50 mm or more and 2.00 mm or less. When the thickness is 0.50 mm or more, it is easy to secure the mechanical strength, and the deformation of the resin substrate due to long-term use can be effectively suppressed. Further, when the thickness is 2.00 mm or less, the time required for shape correction by holding at a high temperature in the mold and adjustment of the crystallinity can be shortened.

<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。
<Central area of cylindrical resin substrate>
The width of the central region of the resin substrate is preferably 82% or more and 98% or less with respect to the sum of the width of the central region and the width of the two end regions. When the width of the central region is 82% or more, it is possible to avoid the occurrence of poor charging due to the deformed end region overlapping the image output region and the resulting image defects. Further, when the width of the central region is 98% or less, it is possible to secure a region that positively absorbs the contact pressure of the peripheral members, and it is possible to more reliably suppress the occurrence of deflection in the image region.

<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。
<End area of cylindrical resin substrate>
The widths of the two end regions of the cylindrical resin substrate according to the present invention are preferably 5 mm or more and 20 mm or less, respectively. When the width of the end region is 5 mm or more, it is possible to secure a region that positively absorbs the contact pressure of the peripheral member, and it is possible to more reliably suppress the occurrence of deflection in the image region. Further, when the width of the end region is 20 mm or less, it is possible to avoid the occurrence of poor charging due to the deformed end region overlapping the image output region and the resulting image defect.

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1×10Ω/□以下であることが好ましい。表面固有抵抗率が1×10Ω/□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。
In addition to blending a conductive agent with the polyester resin in order to impart conductivity to the resin substrate, an energy-curable resin or the like containing a conductive agent on the outer peripheral surface, the inner peripheral surface, or both surfaces of the resin substrate. May be provided by applying and curing the conductive layer. Alternatively, a conductive layer may be provided on the metal material by a method such as sputtering.
Further, in order to improve the adhesion to the photosensitive layer described later, the surface of the resin substrate may be subjected to an electrochemical treatment such as anodization, a blast treatment, a cutting treatment or the like.
The use of the cylindrical resin substrate according to the present invention is not particularly limited, but is preferably used for, for example, a substrate for a photosensitive drum, a substrate for a charging roller, a substrate for a drive roller, and the like. In particular, it can be suitably used as a substrate for a photosensitive drum.
In the case of using a cylindrical shaped resin substrate as a base for the photosensitive drum preferably has a surface resistivity of cylindrical resin substrate is 1 × 10 7 Ω / □ or less. If the surface resistivity is 1 × 10 7 Ω / □ or less, that such charge potential between the electrophotographic photosensitive drum and the charging roller can be easily obtained, to effectively prevent the development failure due to charging insufficiency it can.

<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。
<Flange of resin substrate>
The cylindrical resin substrate of the present invention may have a gear portion (flange or coupling mechanism) having an outer diameter larger than that of the resin substrate integrally formed at at least one end thereof. The flange may have a gear shape such as a spiral tooth gear or a spur tooth gear, and the shape is not limited as long as the electrophotographic photosensitive drum can be driven. Further, by integrally molding the cylindrical portion by injection molding or the like, the strength of the connecting portion is increased, and the rotational drive of the electrophotographic photosensitive drum can be stably performed even over a long period of use.

<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。
<Manufacturing method of resin substrate>
The above-mentioned cylindrical resin substrate can be obtained by using a known molding method such as a continuous melt extrusion molding method, an injection molding method, a stretch blow molding method, and an inflation molding method. A stretch blow molding method is more preferable as a method for molding the cylindrical resin substrate. The method for producing a cylindrical resin substrate by the stretch blow molding method includes the following steps. That is, the step of molding the preform of the cylindrical resin substrate, the step of heating the preform, and the heated preform are mounted on a mold for molding the cylindrical resin substrate, and then the mold is used. This is a process in which a gas is flowed into the inside to perform stretching molding. Further, it includes a step of heating and holding the mold to promote shape correction and crystallization.
A specific manufacturing method will be described with reference to FIGS. 3 and 4, but the resin substrate of the present invention is not limited to the following description.
In FIG. 3, the dried pellet-shaped polyester resin is charged into the hopper 48 of the injection molding apparatus. Then, the cylinder temperature is raised, melted in the screws 42 and 42A, and injection molded into the mold through the nozzle 41A to prepare a preform. Next, the crystallinity of each part can be controlled by heating the lower end, the central part, and the upper end of the preform at different temperatures by using a plurality of heaters installed in the height direction with respect to the preform. ..
After that, the preform 104 is put into the blow molding apparatus shown in FIG. 4, and blow molded by the stretching rod 109 and the force of air (blow air injection portion 110) in the blow mold to form a test tube-shaped cylindrical substrate 112. obtain. Next, high-temperature oil is circulated in the flow path formed inside the blow mold, and a predetermined air pressure is applied for a predetermined time in the blow mold maintained at a constant temperature. After that, the oil is circulated and cooled to room temperature to release the pressure applied to the cylindrical substrate, and the dimensions are improved by annealing to obtain a highly crystallized cylindrical resin substrate.

<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。
<Electrophotophotosensitive drum>
The electrophotographic photosensitive drum according to the present invention has, for example, a conductive layer, an undercoat layer, a charge generating layer as a photosensitive layer, a charge transport layer, a protective layer, and the like on the outer surface of the cylindrical resin substrate. Examples of the method for producing the electrophotographic photosensitive drum according to the present invention include a method in which a coating liquid for each layer described later is prepared, applied in the order of desired layers, and dried. At this time, examples of the coating method of the coating liquid include immersion coating, spray coating, inkjet coating, roll coating, die coating, blade coating, curtain coating, wire bar coating, and ring coating. Among these, dip coating is preferable from the viewpoint of efficiency and productivity.

<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。
<Conductive layer>
In the present invention, by providing the conductive layer on the cylindrical resin substrate, not only the conductivity is imparted, but also the scratches and irregularities on the surface of the support are concealed, and the reflection of light on the surface of the support is controlled. can do. The conductive layer preferably contains conductive particles and a resin.
Examples of the material of the conductive particles include metal oxides, metals, and carbon black.
Examples of the metal oxide include zinc oxide, aluminum oxide, indium oxide, silicon oxide, zirconium oxide, tin oxide, titanium oxide, magnesium oxide, antimony oxide, and bismuth oxide. Examples of the metal include aluminum, nickel, iron, nichrome, copper, zinc, silver and the like.
Examples of the resin include, but are not limited to, polyester resin, polycarbonate resin, polyvinyl acetal resin, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, polyurethane resin, phenol resin, and alkyd resin.
The conductive layer can be formed by preparing a coating liquid for a conductive layer containing each of the above-mentioned materials and a solvent, forming this coating film, and drying it. Examples of the solvent used for the coating liquid include alcohol solvents, sulfoxide solvents, ketone solvents, ether solvents, ester solvents, aromatic hydrocarbon solvents and the like. Examples of the dispersion method for dispersing the conductive particles in the coating liquid for the conductive layer include a method using a paint shaker, a sand mill, a ball mill, and a liquid collision type high-speed disperser.

<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。
<Underlay layer>
In the present invention, the undercoat layer may be provided on the cylindrical resin substrate or the conductive layer. By providing the undercoat layer, the adhesive function between the layers is enhanced, and the charge injection blocking function can be imparted.
The undercoat layer preferably contains a resin. Further, an undercoat layer may be formed as a cured film by polymerizing a composition containing a monomer having a polymerizable functional group.
Examples of the resin include polyester resin, polycarbonate resin, polyvinyl acetal resin, acrylic resin, epoxy resin, melamine resin, polyurethane resin, phenol resin, polyvinylphenol resin, and alkyd resin. Examples of other resins include polyvinyl alcohol resin, polyethylene oxide resin, polypropylene oxide resin, polyamide resin, polyamic acid resin, polyimide resin, polyamideimide resin, and cellulose resin.
Examples of the polymerizable functional group contained in the monomer having a polymerizable functional group include an isocyanate group, a blocked isocyanate group, a methylol group, an alkylated methylol group, an epoxy group and a metal alkoxide group. Other examples of the polymerizable functional group of the monomer having a polymerizable functional group include a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a thiol group, a carboxylic acid anhydride group, a carbon-carbon double bond group and the like.
Further, the undercoat layer may further contain an electron transporting substance, a metal oxide, a metal, a conductive polymer, or the like for the purpose of enhancing the electrical characteristics. Among these, it is preferable to use an electron transporting substance and a metal oxide.
Examples of the electron transporting substance include quinone compounds, imide compounds, benzimidazole compounds, cyclopentadienilidene compounds, fluorenone compounds, xanthone compounds, benzophenone compounds, and cyanovinyl compounds. In addition, examples of other electron transporting substances include aryl halide compounds, silol compounds, and boron-containing compounds. An undercoat layer may be formed as a cured film by using an electron transporting substance having a polymerizable functional group as the electron transporting substance and copolymerizing it with the above-mentioned monomer having a polymerizable functional group.
Examples of the metal oxide include indium tin oxide, tin oxide, indium oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, silicon dioxide and the like. Examples of the metal include gold, silver and aluminum.
Further, the undercoat layer may further contain an additive.
The undercoat layer can be formed by preparing a coating liquid for an undercoat layer containing each of the above-mentioned materials and solvents, forming this coating film, and drying or curing it, or by drying and curing it. .. Examples of the solvent used for the coating liquid include alcohol-based solvents, ketone-based solvents, ether-based solvents, ester-based solvents, aromatic hydrocarbon-based solvents, and the like.

<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。
<Photosensitive layer>
The photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive drum is mainly classified into (1) a laminated photosensitive layer and (2) a single-layer photosensitive layer. (1) The laminated photosensitive layer has a charge generating layer containing a charge generating substance and a charge transporting layer containing a charge transporting substance. (2) The single-layer type photosensitive layer has a photosensitive layer containing both a charge generating substance and a charge transporting substance.

(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。
(1) Laminated Photosensitive Layer The laminated photosensitive layer has a charge generation layer and a charge transport layer.
(1-1) Charge generating layer The charge generating layer preferably contains a charge generating substance and a resin.
Examples of the charge generating substance include azo pigments, perylene pigments, polycyclic quinone pigments, indigo pigments, phthalocyanine pigments and the like. Among these, azo pigments and phthalocyanine pigments are preferable. Among the phthalocyanine pigments, oxytitanium phthalocyanine pigments, chlorogallium phthalocyanine pigments, and hydroxygallium phthalocyanine pigments are preferable.
The content of the charge generating substance in the charge generating layer is preferably 40% by mass or more and 85% by mass or less, and more preferably 60% by mass or more and 80% by mass or less with respect to the total mass of the charge generating layer. preferable.
Examples of the resin include polyester resin, polycarbonate resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, polyurethane resin, phenol resin and the like. Examples of other resins include polyvinyl alcohol resin, cellulose resin, polystyrene resin, polyvinyl acetate resin, and polyvinyl chloride resin. Among these, polyvinyl butyral resin is more preferable.
Further, the charge generation layer may further contain additives such as an antioxidant and an ultraviolet absorber. Specific examples thereof include hindered phenol compounds, hindered amine compounds, sulfur compounds, phosphorus compounds, and benzophenone compounds.
The charge generation layer can be formed by preparing a coating liquid for a charge generation layer containing each of the above-mentioned materials and a solvent, forming the coating film, and drying the coating film. Examples of the solvent used for the coating liquid include alcohol solvents, sulfoxide solvents, ketone solvents, ether solvents, ester solvents, aromatic hydrocarbon solvents and the like.

(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。
(1-2) Charge Transport Layer The charge transport layer preferably contains a charge transport substance and a resin.
Examples of the charge transporting substance include polycyclic aromatic compounds, heterocyclic compounds, hydrazone compounds, styryl compounds, enamine compounds, benzidine compounds, triarylamine compounds, and resins having groups derived from these substances. Be done. Among these, triarylamine compounds and benzidine compounds are preferable.
The content of the charge transporting substance in the charge transport layer is preferably 25% by mass or more and 70% by mass or less, and more preferably 30% by mass or more and 55% by mass or less, based on the total mass of the charge transport layer. preferable.
Examples of the resin include polyester resin, polycarbonate resin, acrylic resin, polystyrene resin and the like. Among these, polycarbonate resin and polyester resin are preferable. As the polyester resin, a polyarylate resin is particularly preferable.
The content ratio (mass ratio) of the charge transporting substance and the resin is preferably 4: 10 to 20:10, more preferably 5: 10 to 12:10.
Further, the charge transport layer may contain additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a leveling agent, a slipperiness imparting agent, and an abrasion resistance improving agent. Specific examples of the additive include hindered phenol compounds, hindered amine compounds, sulfur compounds, phosphorus compounds, benzophenone compounds, siloxane-modified resins, silicone oils, fluororesin particles, and the like. Examples of other additives include polystyrene resin particles, polyethylene resin particles, silica particles, alumina particles, boron nitride particles and the like.
The charge transport layer can be formed by preparing a coating liquid for a charge transport layer containing each of the above-mentioned materials and a solvent, forming the coating film, and drying the coating film. Examples of the solvent used for the coating liquid include alcohol-based solvents, ketone-based solvents, ether-based solvents, ester-based solvents, and aromatic hydrocarbon-based solvents. Among these solvents, ether-based solvents or aromatic hydrocarbon-based solvents are preferable.

(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。
(2) Single-layer type photosensitive layer The single-layer type photosensitive layer is formed by preparing a coating liquid for a photosensitive layer containing a charge generating substance, a charge transporting substance, a resin and a solvent, forming this coating film, and drying the coating film. can do. The charge generating substance, the charge transporting substance, and the resin are the same as the examples of the materials in the above "(1) Laminated photosensitive layer".

<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。
<Protective layer>
In the present invention, a protective layer may be provided on the photosensitive layer. Durability can be improved by providing a protective layer.
The protective layer preferably contains conductive particles, / or both, and a resin.
Examples of the conductive particles include particles of metal oxides such as titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, and indium oxide.
Examples of the charge transporting substance include polycyclic aromatic compounds, heterocyclic compounds, hydrazone compounds, styryl compounds, enamine compounds, benzidine compounds, triarylamine compounds, and resins having groups derived from these substances. Among these, triarylamine compounds and benzidine compounds are preferable.
Examples of the resin include polyester resin, acrylic resin, phenoxy resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, phenol resin, melamine resin, epoxy resin and the like. Of these, polycarbonate resin, polyester resin, and acrylic resin are preferable.
Further, the protective layer may be formed as a cured film by polymerizing a composition containing a monomer having a polymerizable functional group. Examples of the reaction at that time include a thermal polymerization reaction, a photopolymerization reaction, and a radiation polymerization reaction. Examples of the polymerizable functional group contained in the monomer having a polymerizable functional group include an acrylic group and a methacrylic group. As the monomer having a polymerizable functional group, a material having a charge transporting ability may be used.
The protective layer may contain additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a leveling agent, a slipper-imparting agent, and an abrasion resistance improver. Specific examples of the additive include hindered phenol compounds, hindered amine compounds, sulfur compounds, phosphorus compounds, benzophenone compounds, siloxane-modified resins, silicone oils, fluororesin particles, and the like. Examples of other additives include polystyrene resin particles, polyethylene resin particles, silica particles, alumina particles, boron nitride particles and the like.
The protective layer can be formed by preparing a coating liquid for a protective layer containing each of the above-mentioned materials and solvents, forming this coating film, and drying or curing it, or by drying and curing it. Examples of the solvent used for the coating liquid include alcohol-based solvents, ketone-based solvents, ether-based solvents, sulfoxide-based solvents, ester-based solvents, and aromatic hydrocarbon-based solvents.

<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。
<Electrophotograph image forming apparatus>
An example of an electrophotographic image forming apparatus using an electrophotographic photosensitive drum according to this embodiment will be described below. As shown in FIG. 1, in the electrophotographic photosensitive drum according to the present invention, an electrophotographic station of a plurality of colors is referred to as an electrophotographic belt according to the present invention (hereinafter referred to as an intermediate transfer belt) in an electrophotographic image forming apparatus. It has a so-called tandem type configuration in which they are arranged side by side in the direction of rotation. In the following description, the symbols of the configurations for each color of yellow, magenta, cyan, and black are subscripted with Y, M, C, and k, respectively, but the subscripts are omitted for the same configuration. In some cases.
In FIG. 1, around the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1k, a charging device 2Y, 2M, 2C, 2k, an exposure device 3Y, 3M, 3C, a developing device 4Y, 4M, 4C, 4k, and an intermediate transfer belt ( Intermediate transcript) 6 is arranged. The photosensitive drum 1 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in the direction of arrow F. The charging device 2 charges the peripheral surface of the photosensitive drum 1 to a predetermined polarity and potential (primary charging). The laser beam scanner as the exposure apparatus 3 outputs laser light that has been on / off-modulated in response to image information input from an external device such as an image scanner (not shown) or a computer, and charges the photosensitive drum 1. The surface is scanned and exposed. By this scanning exposure, an electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on one surface of the photosensitive drum.
The developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4k contain toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (k), respectively. Then, the developing device 4 to be used is selected based on the image information, the developing agent (toner) is developed on one surface of the photosensitive drum, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image. In the present embodiment, a reverse development method is used in which toner is adhered to the exposed portion of the electrostatic latent image to develop the image. Further, such a charging device, an exposure device, and a developing device constitute an electrophotographic means.
Further, the intermediate transfer belt 6 is an endless belt, which is arranged so as to be in contact with the surface of the photosensitive drum 1, and is stretched on a plurality of tension rollers 20, 21 and 22. Then, it rotates in the direction of the arrow G. In the present embodiment, the tension roller 20 is a tension roller for controlling the tension of the intermediate transfer belt 6 to be constant, the tension roller 22 is a drive roller for the intermediate transfer belt 6, and the tension roller 21 is for secondary transfer. Opposing rollers. Further, primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, and 5k are arranged at the primary transfer positions facing the photosensitive drum 1 with the intermediate transfer belt 6 interposed therebetween.

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。
Each color unfixed toner image formed on the photosensitive drum 1 is an intermediate transfer belt by applying a primary transfer bias having a polarity opposite to the charging polarity of the toner to the primary transfer roller 5 by a constant voltage source or a constant current source. The primary transfer is sequentially electrostatically performed on the 6. Then, a full-color image in which four colors of unfixed toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 6 is obtained. The intermediate transfer belt 6 rotates while carrying the toner image transferred from the photosensitive drum 1 in this way. After each rotation of the photosensitive drum 1 after the primary transfer, the surface of the photosensitive drum 1 is cleaned with the transfer residual toner by the cleaning device 11 and repeatedly enters the image forming process.
Further, at the secondary transfer position of the intermediate transfer belt 6 facing the transport path of the recording material 7, a secondary transfer roller (transfer portion) 9 is pressure-welded on the toner image supporting surface side of the intermediate transfer belt 6. Further, on the back surface side of the intermediate transfer belt 6 at the secondary transfer position, an opposing roller 21 that serves as an opposing electrode of the secondary transfer roller 9 and to which a bias is applied is arranged. When the toner image on the intermediate transfer belt 6 is transferred to the recording material 7, a bias having the same polarity as the toner is applied to the opposing roller 21 by the transfer bias applying means 28, for example, −1000 to −3000V is applied to −10. A current of ~ -50 μA flows. The transfer voltage at this time is detected by the transfer high voltage detecting means 29. Further, on the downstream side of the secondary transfer position, a cleaning device (belt cleaner) 12 for removing the toner remaining on the intermediate transfer belt 6 after the secondary transfer is provided.
The recording material 7 introduced at the secondary transfer position was held and conveyed at the secondary transfer position, and at that time, it was controlled to a predetermined value by the secondary transfer bias applying means 28 to the opposing roller 21 of the secondary transfer roller 9. A constant voltage bias (transfer bias) is applied. By applying a transfer bias having the same polarity as the toner to the opposing roller 21, a four-color full-color image (toner image) superimposed on the intermediate transfer belt 6 at the transfer site is collectively transferred to the recording material 7 and transferred to the recording material 7. A full-color unfixed toner image is formed on the top. The recording material 7 to which the toner image has been transferred is introduced into a fixing device (not shown) and fixed by heating.

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。 Examples and comparative examples will be shown below, and the resin substrate according to this embodiment and the electrophotographic photosensitive drum according to this embodiment will be specifically described.

(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。
(Measurement method and evaluation method of characteristic value)
First, the evaluation methods (1) to (3) of the cylindrical resin substrate and the electrophotographic photosensitive drum according to Examples and Comparative Examples described later will be described. In the following evaluation, the transfer medium used for image formation was left in an environment with a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 45% for one day, with Ra (arithmetic mean roughness) of 4, Rzjis (ten-point average roughness). A4 size paper with a value of 15 was used.

(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。
(1) Crystallinity Two samples of about 5 × 5 mm were cut out at 180 ° intervals in each portion divided into four parts with respect to the width of each region from the central region and the end region of the resin substrate. Using a sample horizontal multipurpose X-ray diffractometer (trade name: Ultima IV, manufactured by Rigaku), CuKα ray was used as a radiation source, and the diffraction intensity was measured with a scanning angle of 2θ = 10 to 40 °. FIG. 2 shows an example in which the produced resin substrate was measured by wide-angle X-ray diffraction measurement. This spectrum was fitted by a Voigt function and divided by crystal-derived peaks, meso-phase-derived peaks, and amorphous halo scattering. After that, the ratio of the crystal scattering intensity to the total scattering intensity in the measurement range was calculated as the crystallinity, and the average value of the total of 8 samples obtained in each region was the crystallinity A (%) in the central region and the end portion, respectively. The crystallinity of the region was B (%).
In this embodiment, a portion having a length of 5% with respect to the total length of the resin substrate from both ends of the resin substrate is set as the end region, and the other portion is set as the central region. The length obtained by dividing the total length of the resin substrate from the length of the central region is defined as the ratio (%) of the width of the central region to the total length, and this ratio is 90%.

(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。
(2) Evaluation of image quality
The produced electrophotographic photosensitive drum was mounted on a drum cartridge of a full-color electrophotographic apparatus (trade name: LBP-5200, manufactured by Canon Inc.). The diameter of the charging roller in the cartridge is 8.5 mmΦ and the length is 232 mm. Using this full-color electrophotographic apparatus, a halftone image of magenta toner was formed on a transfer medium. The images formed on the 10000th transfer medium were visually evaluated based on the following criteria.
Rank A: Solid image defects due to toner transfer due to poor charging cannot be confirmed.
Rank B: Solid image defects due to toner transfer caused by poor charging can be slightly confirmed.
Rank C: Solid image defects due to toner transfer caused by poor charging can be clearly confirmed in one place.
Rank D: Solid image defects due to toner transfer caused by poor charging can be clearly confirmed in two or more places.

(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。
(3) Evaluation of the amount of gap between the electrophotographic photosensitive drum and the rubber blade The gap when a rubber blade 20 mm shorter than the manufactured electrophotographic photosensitive drum is brought into contact with the electrophotographic photosensitive drum in parallel and an evenly distributed load of 70 N / m is applied. The amount was measured using a high-precision dimension measuring instrument (trade name: LS-9030, manufactured by Keyence). The measured value at the center of the electrophotographic photosensitive drum was taken as the gap amount.
First, the materials shown in Table 1 below were prepared as materials used for producing the cylindrical substrates according to Examples and Comparative Examples.

Figure 2020166034
Figure 2020166034

[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。
[Examples 1 to 14]
The pelletized polyester resin shown in Table 1 was dried at a temperature of 140 ° C. for 6 hours. Next, a dried pellet-shaped polyester resin was put into a hopper 48 of an injection molding apparatus (trade name: SE180D, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) having the configuration shown in FIG.
Then, the cylinder set temperature was set to 290 ° C., the mixture was melted in the screws 42 and 42A, and injection molded into a mold through the nozzle 41A to prepare a preform 104 having an average diameter of about 23 mm and an average height of about 100 mm. The temperature of the injection molding die at this time was 30 ° C.
Next, five heaters of the same type (maximum output 1000 J / s) were installed at a horizontal distance of 100 mm from the preform, and the preform was heated for 1 minute at the output shown in Table 2. Specifically, the heaters 1 to 5 were installed at heights of 100 mm, 75 mm, 50 mm, 25 mm, and 0 mm (same as the lower end of the preform) from the lower end of the preform, respectively. Here, the average heating temperature at a height of 25 to 75 mm from the lower end of the preform (the central portion of the preform) and the average heating temperature at heights of 0 mm and 100 mm (the upper and lower ends of the preform) from the lower end of the preform. Table 2 also shows the measurements of and.
After that, the preform 104 was put into the blow molding apparatus shown in FIG. Then, in the blow mold, blow molding was performed with the stretching rod 109 and the force of air (blow air injection portion 110) at an air pressure of 1.2 MPa and a stretching rod speed of 500 mm / s to obtain a test tube-shaped cylindrical substrate 112. ..
Next, high-temperature oil circulated in the flow path formed inside the blow mold, and the inner surface of the blow mold was held at 200 ° C. for 30 seconds at an air pressure of 2.0 MPa. Then, the oil at 20 ° C. was circulated and cooled to room temperature to release the pressure applied to the cylindrical substrate, and the dimensions were improved by annealing to obtain a highly crystallized cylindrical resin substrate.
Then, a conductive layer, a charge generating layer as a photosensitive layer, a charge transporting layer, and a protective layer were applied to the outer surface of the cylindrical resin substrate in this order by a spray method and dried. Then, by cutting both ends, a photosensitive drum for an electrophotographic image forming apparatus having a diameter of 24 mmΦ and a length of 257 mm was obtained. Table 3 shows the results of the evaluations (1) to (3) above for this photosensitive drum.

Figure 2020166034
Figure 2020166034

Figure 2020166034
Figure 2020166034

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。 As shown in Table 3, under the production conditions of Examples 1 to 14, only a small gap was observed in the central portion of the resin substrate for the electrophotographic photosensitive drum, and the image quality was all B rank or higher and very very high. It was good. Considering the results of preform heating in Table 2, the average heating temperature of the central part of the preform should be 150 ° C or higher and the average heating temperature of both ends should be lower than the average heating temperature of the central region during heating. Therefore, a desired resin substrate or photosensitive drum can be obtained. That is, the crystallinity of the central region of the resin substrate is 40% or more, and the crystallinity (B / A) of the end region with respect to the central region of the resin substrate is 0.50 or more and 0.84 or less. It can be seen that good image quality can be obtained by adjusting.

[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。
[Comparative Examples 1 to 7]
A resin substrate for an electrophotographic photosensitive drum was obtained in the same manner as in Examples 1 to 14, except that the preform was heated under the heating conditions shown in Table 4. The evaluation results are shown in Table 5.

[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。
[Comparative Example 8]
The pellet-shaped polyamide resin shown in Table 1 was dried at a temperature of 80 ° C. for 6 hours. Next, the dried pellet-shaped polyamide resin was put into the hopper 48 of the injection molding apparatus (trade name: SE180D, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) having the configuration shown in FIG.
Then, the cylinder set temperature was set to 290 ° C., the mixture was melted in the screws 42 and 42A, and injection molded into the mold through the nozzle 41A to directly prepare a cylindrical resin substrate. The temperature of the injection molding die at this time was 30 ° C.

Figure 2020166034
Figure 2020166034

Figure 2020166034
Figure 2020166034

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。 In Comparative Example 1, the temperature of the central portion during preform heating was as low as 140 ° C., and the crystallinity of the resin substrate was lower than 40%, so that the entire substrate was greatly bent and the central portion of the substrate was poorly charged. A solid image defect that seems to be the cause was confirmed. In Comparative Examples 2 to 5, the difference in average heating temperature between the central portion and both ends during preform heating was excessively small, so that the B / A of the resin substrate was larger than 0.84. As a result, the contact pressure was not sufficiently absorbed at the end of the substrate, a large gap was formed in the center of the substrate, and a solid image defect which was considered to be caused by the charging defect occurred. In Comparative Examples 6 and 7, the B / A of the resin substrate was smaller than 0.50 because the difference in the average heating temperature between the central portion and both ends during preform heating was excessively large. As a result, a large difference was generated in the deformation with respect to the contact pressure between the end portion and the center portion of the substrate, and a gap with the peripheral member was generated at the boundary portion. Corresponding to the gap at the boundary, a solid image defect, which is considered to be caused by a poor charging, occurred. In Comparative Example 8, the crystallinity of the central region of the substrate is lower than 40%, the B / A is larger than 0.84, the entire resin substrate is uniformly greatly bent, and a large gap is generated in the entire substrate. A solid image defect, which is thought to be caused by poor charging, occurred.

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
1 Photosensitive drum 6 Intermediate transfer belt 11 Cleaning device 22 Drive roller 41 Nozzle 42 Screw 48 Hopper 104 Preform 107 Heating device 108 Blow mold 109 Stretching rod 110 Air injection part 112 Cylindrical base 200 Resin base 201 Central area 202 End area

Claims (10)

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。
A cylindrical resin substrate for an electrophotographic photosensitive drum, wherein the resin substrate contains a crystalline thermoplastic resin, and the crystalline thermoplastic resin contains a polyester resin.
The resin substrate has a central region having a predetermined width toward both ends of the resin substrate starting from the center in a direction orthogonal to the circumferential direction, and a predetermined width from both ends of the resin substrate toward the center. Has two end regions and
When the crystallinity of the central region is A (%) and the crystallinity of the end region is B (%),
A and B are the following relational expressions (1) and (2)
A ≧ 40 (1)
0.50 ≤ B / A ≤ 0.84 (2)
A resin substrate characterized by satisfying.
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。 The resin substrate according to claim 1, wherein the crystallinity A in the central region is 50% or more. 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。
The A and B are the following relational expressions (3)
0.58 ≤ B / A ≤ 0.75 (3)
The resin substrate according to claim 1 or 2, which satisfies the above conditions.
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。 The resin substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyester resin contains at least one selected from the group consisting of polyalkylene terephthalate and polyalkylene naphthalate. 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。 The resin substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness of the resin substrate is 0.50 mm or more and 2.00 mm or less. 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。 Claims 1 to 1, wherein the predetermined width of the central region is 82% or more and 98% or less with respect to the sum of the predetermined width of the central region and the predetermined width of the two end regions. 5. The resin substrate according to any one of 5. 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。 The resin substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein the predetermined widths of the two end regions are independently 5 mm or more and 20 mm or less, respectively. 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。 The resin substrate according to any one of claims 1 to 7, wherein a gear portion having an outer diameter larger than that of the resin substrate is integrally molded on at least one of the end portions of the resin substrate. 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。
An electrophotographic photosensitive drum that is placed in contact with a charging roller in an electrophotographic image forming apparatus, and the length of the electrophotographic photosensitive drum in a direction orthogonal to the circumferential direction is the circumferential direction of the charging roller. Longer than the length in the orthogonal direction, the electrophotographic photosensitive drum has a cylindrical resin substrate and a photosensitive layer provided on the outer peripheral surface of the resin substrate.
The resin substrate contains a polyester resin, and the first position and the second position corresponding to the positions of the resin substrate that abut on both ends of the charging roller in the direction orthogonal to the circumferential direction of the electrophotographic photosensitive drum. Two ends having a predetermined width toward the end of the resin substrate on the side closer to each position, starting from each of the central region between the positions and the first position and the second position. When the crystallinity of the central region is A (%) and the crystallinity of the end region is B (%), A and B are the following relational expressions (1) and (2). )
A ≧ 40 (1)
0.50 ≤ B / A ≤ 0.84 (2)
An electrophotographic photosensitive drum characterized by satisfying.
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。 An electrophotographic photosensitive drum comprising the resin substrate according to any one of claims 1 to 8 and a photosensitive layer provided on an outer peripheral surface of the resin substrate.
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