DE19606695A1

DE19606695A1 - Basiskörper für einen elektrophotographischen Photorezeptor und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE19606695A1
Application number: DE19606695A
Authority: DE
Inventors: Noriaki Kawata
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1996-02-22
Publication date: 1996-08-29
Also published as: KR960032103A; US5763125A; JP3198860B2; JPH08227169A; CN1167929A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Basiskörper für einen elektrophotographischen Photorezeptor, der als bildformendes Teil in einer elektrophotographischen Einrichtung, wie einem Drucker oder einer Kopiermaschine, einsetzbar ist, und einen elektrophotographischen Photorezeptor, der einen solchen Basiskörper umfaßt. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des Basiskörpers.

Bisher wurden elektrophotographische Photorezeptoren allgemein unter Verwendung von zylinderförmigen Basiskörpern aus einer Aluminiumlegierung vorbereitet. Der Basiskörper mußte durch Schneiden eines zylindrischen Materials der Aluminiumlegierung auf eine vorbestimmte Länge und mit hoher Abmessungsgenauigkeit gebildet werden. Zusätzlich mußte eine Umfangsfläche des Basiskörpers nachbearbeitet werden, um vorbestimmte Bereiche von Oberflächenunebenheit und -glätte zu erreichen. Da der Basiskörper Aluminium enthält, ergibt sich weiterhin als Nachteil, daß die Umfangsfläche des Körpers zum Oxidieren neigt und sich verschlechtert, dadurch daß die Oberfläche Feuchtigkeit und Sauerstoff in der Atmosphäre ausgesetzt ist. Folglich muß der Basiskörper mit anodisiertem Aluminium oder mit Chemikalien behandelt werden, um eine Änderung seiner Eigenschaften zu vermeiden. Diese Art der chemischen Behandlung hat als Nachteil ein Ansteigen der Herstellungskosten.

Zur Lösung der obigen Nachteile schlägt beispielsweise die japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnummer 17026/1990 ein Verfahren zur Herstellung eines Basiskörpers für einen Photorezeptor vor, der durch ein Spritzgießen gebildet wird, bei dem ein Material mit einem Polyphenylsulfid (PPS)-Harz als Basis verwendet wird.

In den letzten Jahren wurde allerdings ein elektrophotographischer Photorezeptor mit einem vergleichsweise kleinem Durchmesser zu Miniaturisierung der elektrophotographischen Einrichtung, zur Verbesserung dessen Druckgeschwindigkeit usw. gefordert. Folglich muß die Umdrehungsgeschwindigkeit des Photorezeptors auf ein Niveau angehoben werden, das zum Drucken oder Kopieren mit einer Geschwindigkeit wie bei den vorbekannten Einrichtungen ausreicht, was als Ergebnis zu einer häufigen Benutzung des Photorezeptors als führte. Daher sollte der Photorezeptor so vorbereitet werden, daß er auf Licht mit einer hohen Geschwindigkeit und mit ausgezeichneter Dauerhaftigkeit zur häufigen Benutzung anspricht.

Folglich benötigt ein Fachmann auf diesem Gebiet einen Basiskörper mit einem Durchmesser von mehreren hundert Mikrometern und einer Dicke von mehreren hundert Mikrometern bis mehreren Millimetern. Allerdings ist es für die Spritzgießtechnik kaum möglich, solche Anforderungen aufgrund von technischen und ökonomischen Gründen zu erfüllen.

Der Erfindung liegt die allgemeine Aufgabe zugrunde, einen Basiskörper zur Verwendung in einem elektrophotographischen Photorezeptor und ein Verfahren zu dessen kosteneffektiver Herstellung und mit einfacher Verarbeitung im Vergleich zu einem bekannten bereitzustellen. Der Basiskörper weist eine dünne Wandung mit großem Durchmesser und großer Länge mit hoher Abmessungsgenauigkeit auf. Weiterhin weist der Basiskörper ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich eines geringen Gewichts, einer geringeren Oberflächenverschlechterung unter atmosphärischer Luft, eine hohe mechanische Stärke, eine angemessene Oberflächenrauhigkeit, Widerstand gegenüber Verspannungen oder Verzerrungen bei hohen Temperaturen, Widerstand gegenüber organischen Lösungsmitteln, hohe Leitfähigkeit usw. auf, welche alle zeitlich im wesentlichen stabil sind.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrophotographischen Photorezeptor bereitzustellen, der den obengenannten Basiskörper umfaßt und eine lichtempfindliche Schicht auf einer Oberfläche des Basiskörpers aufweist.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung des neuen Basiskörpers bereitzustellen.

Im folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnitt durch einen elektrophotographischen Photorezeptor gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 2A und 2B Querschnitte durch einen Basiskörper für den Photorezeptor gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 2A einen Längsschnitt und 2B einen Querschnitt entlang einer Linie X-X aus Fig. 2A darstellen.

Entsprechend zur vorliegenden Erfindung zeigt Fig. 1 einen elektrophotographischen Photorezeptor 10 mit einem Basiskörper 1. Auf diesem sind übereinander eine Unterlagenschicht 2 und eine lichtempfindliche Schicht 3 aufgetragen. Gemäß der Figur ist der Photorezeptor 10 von einem Typ mit funktionell unterscheidbaren Bereichen, d. h. einer ladungserzeugenden Schicht 4 mit einer ladungserzeugenden Substanz und einer ladungstransportierenden Schicht 5 mit einer ladungstransportierenden Substanz, die in der lichtempfindlichen Schicht 3 enthalten sind. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf einen solchen Typ eingeschränkt, sondern kann auch an Typen mit beiden Substanzen in einer einzelnen Schichtstruktur angepaßt werden. Weiterhin kann die Unterlagenschicht 2 optional, wenn erforderlich, auf dem Basiskörper 1 aufgebracht werden, auch wenn dies nicht immer notwendig ist.

Nach Fig. 2A und 2B weist ein Basiskörper 1 des elektrophotographischen Photorezeptors 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Substrat 6 in Form eine Zylinders und einer Deckschicht 7 aus einem hitzehärtbarem Harz oder Kunststoff mit einem leitfähigen feinen Pulver auf. Die Deckschicht 7 ist auf einer Umfangsfläche des Substrats 6 aufgetragen.

Das zylindrische Substrat 6 ist aus einem faserverstärkten Kunststoff (FRP) gebildet. Der FRP besteht hauptsächlich aus Glasfasern oder Kohlenstoffasern, einem hitzehärtbarem Harz oder Kunststoff des Additionsreaktionstyps und leitfähigen kleinen Partikeln. In dem FRP wird das hitzehärtbare Harz mit den leitfähigen, feinen Partikeln durch die Masse von Fasern verteilt oder dispergiert. Das zylindrische Substrat 6 weist einen Außendurchmesser von 20 mm bis 100 mm und eine Radialdicke von 0,5 mm bis 5 mm auf. Zusätzlich beträgt eine Dicke der Deckschicht 7 zwischen 40 µm und 100 µm, vorzugsweise zwischen 50 µm und 70 µm.

Das zylindrische Substrat 6 basierend auf dem FRP kann unter Verwendung eines Fadenwicklungs-(FW)-Verfahrens oder eines Dauerpultrusionsverfahrens hergestellt werden, beide Verfahren sind bekannt und beispielsweise in dem japanischen Technikbuch mit Titel "Plastic Kako Gÿutsu Binran", Seiten 275-281 und 416-420 von 1988, veröffentlicht von Nikkan Kogyo Shinbunsha, beschrieben. Diese Verfahren haben Vorteile gegenüber anderen konventionellen Verfahren, indem in einfacher Weise ein zylindrisches Substrat mit einer hohen Leitfähigkeit gebildet werden kann, wobei das Substrat gezwungenermaßen ein hochviskoses Harz enthält als Ergebnis des Beigebens einer großen Menge von Ruß, wie im folgenden beschrieben wird.

Die Menge des Fasermaterials in dem FRP liegt im Bereich zwischen 40 und 80 Gewichtsteilen, vorzugsweise zwischen 50 und 70 Gewichtsteilen. Falls viel Fasermaterial in dem FRP enthalten ist, zeigt das Substrat 6 eine hohe Stärke und hohe Elastizität, aber einen geringen thermischen Expansionskoeffizienten. Folglich kann ein dünnwandiger zylindrischer Basiskörper oder ein langer zylindrischer Basiskörper mit einem großen Durchmesser durch Verwendung des faserreichen FRP hergestellt werden.

Für das obengenannte hitzehärtbare Harz oder Kunststoff kann ein ungesättigtes Polyesterharz oder ein Epoxyharz vorzugsweise verwendet werden. Allerdings können auch andere Harze eingesetzt werden.

Werden Kohlenstoffasern als Fasermaterial in dem leitfähigen FRP verwendet, wird der elektrische Widerstand des Substrats 6 weiter vermindert, während zur gleichen Zeit sowohl Stärke als auch elastischer Koeffizient anwachsen. Folglich ergibt sich eine hohe Rückstellkraft bei dem Substrat 6, die ausreichend ist, um die Bedingung von einer Verspannung oder Verzerrung zu verbessern.

Bei dem Basiskörper der vorliegenden Erfindung wird weiterhin vorzugsweise Ruß oder ein Metallpulver als leitfähiges feines Pulver verwendet. Die Menge des leitfähigen feinen Pulvers entspricht einem Volumenwiderstand des leitfähigen FRP von 10⁴ Ω × cm oder weniger, vorzugsweise einem Bereich von 10¹ Ω × cm bis 10² Ω × cm. Wird Ruß als leitfähiges feines Pulver verwendet, ist dessen Anteil im Bereich zwischen 15 und 25 Gewichtsteilen. Durch Hinzufügen des leitfähigen feinen Pulvers zu dem hitzehärtbaren Harz ergibt sich ein gleichmäßiger elektrischer Widerstand in Radial- und Axialrichtung des zylindrischen Substrats aufgrund des hitzehärtbaren Harzes, welches durch die Glasfasern oder die Kohlenstoffasern verteilt ist.

Weiterhin ist es wünschenswert, ein Calciumcarbonat oder einen Ton als anorganisches Füllmittel dem leitfähigen FRP hinzuzufügen. Für eine vorzugsweise Verwendung des Ton ist ein typisches Beispiel Kaolinit (Kaolinton) von Al₂O₂ × 2SiO₂ × 2H₂O, in welchem Kristallisationswasser im wesentlichen durch Anwenden von Wärme in einem Ofen getrocknet wird. Durch Hinzufügen eines solchen anorganischen Füllmittels zu dem leitfähigen FRP wird folglich eine gleichmäßige Leitfähigkeit und ein verbesserte mechanische Stärke des zylindrischen Basiskörpers 1 bei gleichzeitiger Kostenreduzierung erhalten.

Bei dem Basiskörper der vorliegenden Erfindung ist eine periphere Oberfläche des zylindrischen Substrats 6 aus dem leitfähigen FRP gebildet und wird geschliffen und dann mit einem ein leitfähiges Pulver enthaltenen, hitzehärtbarem Harz als Deckschicht 7 versehen. Das leitfähige Harz kann das gleiche wie das hitzehärtbare Harz in dem leitfähigen FRP sein. Eine Dicke der Deckschicht ist in dem Bereich zwischen 40 µm 100 µm.

Ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens für den Basiskörper zur Verwendung in einem elektrophotographischen Photorezeptor gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben.

Der Basiskörper wird durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten hergestellt: Schneiden des Substrats aus dem obengenannten leitfähigen FRP mit einer vorbestimmten Länge, Schleifen einer peripheren Oberfläche des Substrats bis zu einer vorbestimmten Abmessungsgenauigkeit und einer vorbestimmten Oberflächenunebenheit und Auftragen des obengenannten leitfähigen Harzes auf der nachbearbeiteten Oberfläche des zylindrischen Substrats. Vorangehend zu dem obengenannten Verfahren kann allerdings das zylindrische Substrat durch ein gut bekanntes Verfahren leicht vorbereitet werden, wie das Fadenwicklungs-(FR)-Verfahren oder das Dauerpultrusionsverfahren, wie oben erwähnt.

Das FW-Verfahren umfaßt die folgenden Schritte: Ziehen eines Vorgespinnst aus Glasfasern (typischerweise 10 bis 12 µm im Durchmesser) von einer Haspel; Entfernen von atmosphärischer Feuchtigkeit durch Führen des Vorgespinnst durch eine Vorwärmeinrichtung, Wickeln des Vorgespinnst um einen Dorn nach Imprägnieren des Vorgespinnst mit einer Lösung des obengenannten Bindeharzes; Aushärten des Harzes in dem Vorgespinnst durch Einführen des Dorns in einen Aushärtofen und Entfernen des Dorns von dem ausgehärteten Vorgespinnst, um ein zylindrisch geformtes Produkt zu erhalten.

Auf der anderen Seite umfaßt das kontinuierliche Pultrusionsverfahren die folgenden Schritte: Imprägnieren eines Vorgespinnst aus Glasfasern mit einer Lösung des obengenannten Bindeharzes; Einführen des Vorgespinnst in eine Form und Ziehen des Vorgespinnst von der Form, in welcher das Vorgespinnst vor oder direkt nach Ausziehen aus der Form gehärtet wird. Vor dem Dauerpultrusionsverfahren kann alternativ ein Bündel von Glasfasern von 10 bis 12 µm im Durchmesser und ungefähr 50 µm lang zu einer Mattenform unter Verwendung von Silan, Boran und Glasrohware oder dergleichen ausgehärtet werden und dann wird die Glasfasermatte mit einer Lösung des leitfähigen feinen Pulvers imprägniert, das in dem aushärtbaren Harz enthalten ist, um ein zylindrisches Substrat aus dem leitfähigen FRP durch das obengenannte Dauerpultrusionsverfahren zu erhalten.

Ein Außendurchmesser des intakten zylindrischen Substrats, das man durch das obengenannte FW-Verfahren oder das Dauerpultrusionsverfahren erhält, ist außerhalb einer angemessenen Abmessungsgenauigkeit. Daher wird die Oberfläche des zylindrischen Substrats geschliffen und dann mit einer dünnen Schicht des leitfähigen Harzes beschichtet, um einen Basiskörper mit einer glatten Oberfläche mit hoher Abmessungsgenauigkeit des Außendurchmessers zu erhalten. Diese Art von Basiskörper hat eine angemessene Oberflächengenauigkeit von R_max gleich 0,2 bis 1,5 µm und einen angemessenen elektrischen Widerstand.

Demgemäß kann ein elektrophotographischer Photorezeptor mit ausgezeichneten Eigenschaften durch Bilden einer lichtempfindlichen Schicht auf einer Oberfläche des Basiskörpers erhalten werden, der durch eins der obengenannten Verfahren zu relativ geringen Kosten erhältlich ist.

Im folgenden werden konkrete Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Beispiel 1

Ein Basiskörper für den Photorezeptor wurde durch das folgende Verfahren vorbereitet.

Zuerst wurde ein zylindrisches Substrat (ungefähr 30 mm Außendurchmesser und ungefähr 0,5 mm Radialdicke) durch das obengenannte PW-Verfahren aus folgendem hergestellt:

(1) 55 Gewichtsteile eines Glasfasergespinnst (RER 231, Nippon Ita Glass Co., Ltd.);
(2) 20 Gewichtsteile eines ungesättigten Polyesterharzes (TE120, Dai Nippon Ink Chemicals, Co. , Ltd.);
(3) 15 Gewichtsteile Ruß (Furnace Carbon BP-480, Cabot Co., Ltd.); und
(4) 10 Gewichtsteile Ton (SATINTONE 5, Tsuchiya kaolin Co., Ltd.).

Es sei angemerkt, daß das Zusammensetzungsverhältnis des vorliegenden Beispiels mit dem anderer Beispiele und Vergleichsbeispielen in der später folgenden Tabelle 1 verglichen wird.

Das obengenannte zylindrisches Substrat wurde auf eine Länge von 300 mm geschnitten und dann wurde die Umfangsfläche durch bekannte Schleifeinrichtungen bis auf ungefähr 30 mm abgeschliffen. Zusätzlich wurden beide Enden des zylindrischen Substrats weiter bearbeitet, um abgesenkte Bereiche (Bezugszeichen 8 in Fig. 2A) auf der Innenumfangsfläche entsprechend zu bilden. Weiterhin wurde eine Beschichtungslösung eines leitfähigen Harzes auf der Außenumfangsfläche des zylindrischen Substrats zur Bildung einer Schicht von 50 µm Dicke durch Tauchbeschichten gebildet. Dadurch wurde ein Basiskörper mit einem elektrophotographischen Photorezeptor erhalten. Bei diesem Beispiel wurde die Beschichtungslösung des leitfähigen Harzes durch Dispergieren und Lösen von 50 Gewichtsteilen eines ungesättigten Polyesters, 15 Gewichtsteilen von Ruß und 35 Gewichtsteilen von Ton in einer Mischung von Ethylacetat und Aceton (1 : 1) vorbereitet.

Die physikalischen Eigenschaften des Basiskörpers wie Volumenwiderstand, Oberflächenrauhigkeit, Rundheit und Abmessungsgenauigkeit des Außendurchmessers wurden durch bekannte Verfahren gemäß des japanischen Industriestandards (JIS) gemessen. Weiterhin wurde eine Abmessungsänderung des Basiskörpers gemessen, nachdem dieser einer Wärmebehandlung unter 120°C für 48 Stunden als Wärmetest oder nach Eintauchen in eine Lösung von Methylchlorid für 2 Stunden als Widerstandstest gegenüber einem organischen Lösungsmittel ausgesetzt war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgelistet.

Weiterhin wurde die Formbarkeit einer jeden Probe durch visuelle Überprüfung festgestellt.

Die Ergebnisse der Entscheidung wurden wie folgt getroffen:
"gut", wenn die Probe eine perlglänzende Oberfläche ohne jegliche Kennzeichnungen aufwies;
"nahezu gut", wenn die Probe eine weniger perlglänzende Oberfläche ohne jegliche Kennzeichnung aufwies;
"nicht gut", wenn die Probe eine nicht perlglänzende Oberfläche mit Kennzeichnungen aufwies; und
"schlechter", wenn die Probe nur schwer von der Form zu lösen war.

Beispiel 2

Ein Basiskörper für den Photorezeptor wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt.

Zuerst wurde ein zylindrisches Substrat (ungefähr 30 mm im Außendurchmesser und ungefähr 0,5 mm Radialdicke) durch das obengenannte Pultrusionsverfahren aus den folgenden Materialien hergestellt:

(1) 55 Gewichtsteile einer kontinuierlichen Glasfasermatte (REM 360-G5, Nippon Ita Glass Co., Ltd.);
(2) 20 Gewichtsteile eines ungesättigten Polyesterharzes (TE120, Dai Nippon Ink Chemicals Co., Ltd.);
(3) 15 Gewichtsteile Ruß (Furnace Carbon BP-480, Cabot Co., Ltd.); und
(4) 10 Gewichtsteilen Ton (SATINTONE 5, Tsuchiya kaolin Co., Ltd.).

Das obengenannte zylindrische Substrat wurde auf 300 mm Länge gekürzt und eine Umfangsfläche wurde auf ungefähr 30 mm durch bekannte Schleifeinrichtungen abgeschliffen. Zusätzlich wurden beide Enden des zylindrischen Substrats weiter bearbeitet, zur Bildung von abgesenkten Bereichen entsprechend an einer Innenumfangsfläche. Weiterhin wurde eine Beschichtungslösung aus leitfähigem Harz auf der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Substrats zur Bildung einer 50 µm dicken Schicht durch Tauchbeschichten aufgetragen, wodurch ein Basiskörper eines elektrophotographischen Photorezeptors erhalten wurde. Bei diesem Beispiel wurde die Beschichtungslösung des leitfähigen Harzes in gleicher Weise und mit gleicher Zusammensetzung wie die beim Beispiel 1 vorbereitet. Weiterhin wurden die physikalischen Eigenschaften des Basiskörpers in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 gemessen und die Ergebnisse in Tabelle 2 aufgelistet.

Beispiel 3

Ein Basiskörper eines elektrophotographischen Photorezeptors wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 1 vorbereitet bis auf die folgende Zusammensetzung:

(1) 50 Gewichtsteile eines Glasfasergespinnst (RER 231, Nippon Ita Glass Co., Ltd.);
(2) 15 Gewichtsteile eines ungesättigten Polyesterharzes (TE120, Dai Nippon Ink Chemicals, Co., Ltd.);
(3) 25 Gewichtsteile Ruß (Furnace Carbon BP-480, Cabot Co., Ltd.); und
(4) 10 Gewichtsteile Ton (SATINTONE 5, Tsuchiya kaolin Co., Ltd.).

Die physikalischen Eigenschaften des Basiskörpers wurden in gleicher Weise wie im Beispiel 1 gemessen und sind in der Tabelle 2 aufgelistet.

Beispiel 4

Ein Basiskörper für einen elektrophotographischen Photorezeptor wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 1 bis auf die folgende Zusammensetzung vorbereitet:

(1) 40 Gewichtsteile eines Glasfasergespinnst (RER 231, Nippon Ita Glass Co., Ltd.);
(2) 30 Gewichtsteile eines ungesättigten Polyesterharzes (TE120, Dai Nippon Ink Chemicals, Co., Ltd.),
(3) 15 Gewichtsteile Ruß (Furnace Carbon BP-480, Cabot Co., Ltd.); und
(4) 15 Gewichtsteile Ton (SATINTONE 5, Tsuchiya kaolin Co., Ltd.).

Die physikalischen Eigenschaften des Basiskörpers wurden in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 gemessen und sind in Tabelle 2 aufgelistet.

Beispiel 5

Ein Basiskörper eines elektrophotographischen Photorezeptors wurde in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 mit Ausnahme des Zuführens von Ton und der folgenden Zusammensetzung vorbereitet:

(1) 80 Gewichtsteile eines Glasfasergespinnst (RER 231, Nippon Ita Glass Co., Ltd.);
(2) 10 Gewichtsteile eines ungesättigten Polyesterharzes (Epi coat 828, Shell petroleum Co., Ltd.); und
(3) 10 Gewichtsteile Ruß (Furnace Carbon BP-480, Cabot Co., Ltd.).

Beispiel 6

Ein Basiskörper für ein elektrophotographischen Photorezeptors wurde in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 außer der Verwendung eines Epoxyharzes anstelle des ungesättigten Polyesters und der folgenden Zusammensetzung vorbereitet:

(1) 55 Gewichtsteile eines Glasfaservorgespinnst (RER 231, Nippon Ita Glass Co., Ltd.);
(2) 20 Gewichtsteile eines ungesättigten Epoxyharzes (TE120, Dai Nippon Ink Chemicals, Co., Ltd.);
(3) 15 Gewichtsteile Ruß (Furnace Carbon BP-480, Cabot Co., Ltd.); und
(4) 10 Gewichtsteile Ton (SATINTONE 5, Tsuchiya kaolin Co., Ltd.).

Vergleichsbeispiel 1

Ein Basiskörper für elektrophotographischen Photorezeptor wurde in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 mit Ausnahme der folgenden Zusammensetzung vorbereitet:

(1) 35 Gewichtsteile eines Glasfaservorgespinnst (RER 231, Nippon Ita Glass Co., Ltd.);
(2) 30 Gewichtsteile eines ungesättigten Polyesterharzes (TE120, Dai Nippon Ink Chemicals, Co., Ltd.);
(3) 15 Gewichtsteile Ruß (Furnace Carbon BP-480, Cabot Co., Ltd.); und
(4) 20 Gewichtsteile Ton (SATINTONE 5, Tsuchiya kaolin Co., Ltd.).

Vergleichsbeispiel 2

Ein Basiskörper für elektrophotographischen Photorezeptor wurde in gleicher Weise wie der des beim Beispiels 1 außer dem Weglassen von Ton und der folgenden Zusammensetzung vorbereitet:

(1) 85 Gewichtsteile eines Glasfaservorgespinnst (RER 231, Nippon Ita Glass Co., Ltd.);
(2) 10 Gewichtsteile eines ungesättigten Polyesterharzes (TE120, Dai Nippon Ink Chemicals, Co., Ltd.); und
(3) 5 Gewichtsteile Ruß (Furnace Carbon BP-480, Cabot Co., Ltd.).

Vergleichsbeispiel 3

Ein leitfähiges PPS (Polyphenylsulfid)-Harz (das Harz enthält einen leitfähigen Bestandteil)-Schmelzmaterial, das käuflich von Toray Co., Ltd. unter dem Handelsnamen TORELINA A533X01 erhältlich ist, wurde zur Herstellung eines Basiskörpers für ein elektrophotographischen Photorezeptor verwendet. Das Harz wurde durch Spritzgießen in eine Basis von 30 mm Außendurchmesser, 0,75 mm Radialdicke und 300 mm Länge geformt.

Die physikalischen Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen Basiskörpers wurden in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 4

Ein Basiskörper für einen elektrophotographischen Photorezeptor wurde in gleicher Weise wie beim Vergleichsbeispiel 3 vorbereitet, wobei ein leitfähiges PBT (Polybutylentelephtalat)-Harz (das Harz enthält einen leitfähigen Bestandteil) -Schmelzmaterial, käuflich erhältlich von Kai Nippon Ink Chemicals Co., Ltd. unter dem Handelsnamen EPC-3506, anstelle des leitfähigen PPS verwendet wurde.

Tabelle 1

Tabelle 2

Beispiele 7 bis 12

Die Photorezeptoren der Beispiele 7 bis 12 wurden nach dem folgenden Verfahren hergestellt, wobei entsprechend Basiskörper der Beispiele 1 bis 6 verwendet wurden.

Eine Oberfläche des Basiskörpers wurde entölt und gesäubert. Dann wurde eine Unterlagenschicht, eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht in dieser Reihenfolge auf den Basiskörper zur Herstellung eines Photorezeptors aufgetragen. Durch Tauchbeschichten wurde zuerst eine erste Beschichtungslösung auf einer Umfangsfläche des Basiskörpers aufgetragen, um die Unterlagenschicht mit einer vorbestimmten Dicke zu bilden. Vor dem Tauchbeschichten wurde die obengenannte erste Beschichtungslösung durch Dispergieren von 5 Gewichtsteilen eines alkohollöslichen Nylons, bekannt unter dem Handelsnamen "CM8000" (Toray Industries Co., Ltd.) in 95 Gewichtsteilen Methanol vorbereitet. Dann wurde die erste Beschichtungslösung nach Auftragen auf den Basiskörper bei 120°C für 15 Minuten getrocknet, um eine Schicht von 0,5 µm Dicke zu bilden.

Nach dem Schritt zur Bildung der Unterlagenschicht durch Tauchbeschichten, wurde eine zweite Beschichtungslösung auf einer Oberfläche der Unterlagenschicht auf den Basiskörper aufgetragen, um eine Ladungserzeugungsschicht von 0,5 µm zu bilden. In diesem Fall wurde die zweite Beschichtungslösung der Ladungserzeugungsschicht durch Dispergieren von 10 Gewichtsteilen eines X-Typ nicht metallischen Phthalocyanin, bekannt unter dem Handelsnamen FASTGEN BLUE 8120 (Dai Nippon Ink Chemicals, Co., Ltd.), 10 Gewichtsteilen von Vinylchloridharz, bekannt unter dem Handelsnamen MR-110 (Nippon Zeon Co., Ltd.) und durch Mischen mit 686 Gewichtsteilen von Dichlormethan und 294 Gewichtsteilen von 1,2-Dichlorethan für 1 Stunde durch einen Mischer vorbereitet. Dann wurde die Lösung bei 80°C für 30 Minuten erhitzt.

Weiterhin wurde die Ladungstransportschicht auf der Ladungserzeugungsschicht auf den Basiskörper durch Tauchbeschichten unter Verwendung einer dritten Beschichtungslösung aufgetragen. Diese bestand aus 100 Gewichtsteilen einer Hydrazonverbindung (Fuji Electric Co., Ltd.), 100 Gewichtsteilen eines Polycarbonatharzes (Mitsubishi Gas Chemicals, Co., Ltd. Iupilon PCZ) und 800 Gewichtsteilen von Dichlormethan. Nach Durchführen des Tauchbeschichtens wurde die auf der Ladungsträgererzeugungsschicht aufgetragene dritte Lösung bei 90°C für 1 Stunde erhitzt, um eine Schicht von 20 µm Dicke zu bilden. In diesem Fall kann die obengenannte Hydrazonverbindung durch die folgende Formel (I) dargestellt werden:

Die elektrophotographischen Eigenschaften eines jeden Photorezeptors wurden unter Verwendung einer Photorezeptor- Verfahrenstestmaschine (Cynthia 30HL, GENTEC Co., Ltd.) bewertet. Der Photorezeptor wurde in der Testmaschine installiert und mit einer Geschwindigkeit von 60 mm/s gedreht. Während der Drehung wurde eine Oberfläche des Photorezeptors durch ein Corotron-System in Dunkelheit geladen. In diesem Fall wurde eine Entladungsspannung so reguliert, daß die Photorezeptoroberfläche auf ein Potential Vo von -600 V aufgeladen wurde. Dann wurde die Potential-Halterate V_k5 (%) durch Messen eines Potentials abgeschätzt, das sich nach 5 Minuten auf dem in Dunkelheit zurückgelassenen Photorezeptor ergab. Dann wurde der Photorezeptor durch Licht mit einer Wellenlänge von 780 nm und einer Beleuchtungsflußdichte von 10 µJ/cm² beleuchtet. Das verbleibende Potential Vr wurde nach der Beleuchtung gemessen.

Zum Durchführen des Drucktests wurde der Photorezeptor in einen käuflich erhältlichen Laserdrucker eingesetzt. In diesem Fall wurde die Druckqualität einer jeden Kopie durch Beobachtung eines Bildes (beispielsweise Buchstaben) abgeschätzt, die auf ein Papier übertragen wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.

Die Ergebnisse der Entscheidung ergeben sich wie folgt:
"gut", wenn der Drucker scharfe Buchstaben auf einem Papier ohne Ausnahme druckt;
"nicht gut", wenn der Drucker undeutliche Buchstaben auf dem Papier druckt; und
"schlecht", wenn der Drucker nicht unterscheidbare Buchstaben auf Papier druckt.

Vergleichsbeispiele 5, 6, 7 und 8

Elektrophotographische Photorezeptoren der Vergleichsbeispiele 5, 6, 7 und 8 wurden entsprechend unter Verwendung von den Basiskörpern der Vergleichsbeispiele 1, 2, 3 und 4 vorbereitet. Das Verfahren zur Herstellung des Photorezeptors war das gleiche wie beim Beispiel 7. Die erhaltenen Photorezeptoren wurden dem Test nach Beispiel 7 unterzogen und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.

Wie die Tabellen 2 und 3 zeigen, ergeben sich bei den Basiskörpern der Beispiele 1 bis 6 nicht nur gute Formbarkeiten, sondern auch ausgezeichnete physikalische Eigenschaften. Auf der anderen Seite zeigt der Basiskörper des Vergleichsbeispiel 1 auch eine gute Formbarkeit aufgrund der geringen Menge von Glasfasern (d. h. 35 Gewichtsanteilen). Allerdings sind die physikalischen Eigenschaften des Widerstands gegenüber einem organischen Lösungsmittel, des Widerstands gegenüber Verzerrung bei hohen Temperaturen, Abmessungsgenauigkeit, Rundigkeit und Formbarkeit schlechter als bei den Beispielen 1 bis 6. Folglich liegt ein bevorzugter Anteil der Glasfasern in dem Basiskörper im Bereich zwischen 40 und 80 Gewichtsteilen und besonders bevorzugt zwischen 50 und 70 Gewichtsteilen.

Weiterhin ist die Formbarkeit des Basiskörpers nach Vergleichsbeispiel 2 schlechter als bei den Beispielen 1 bis 4. Im Vergleichsbeispiel 2 wird ein großes Restpotential Vr als Ergebnis der geringen Menge von Ruß in dem Basiskörper beobachtet.

Der Basiskörper nach Vergleichsbeispiel 3, der unter Verwendung von PPS hergestellt wurde, zeigt eine gute Formbarkeit. Allerdings sind dessen physikalische Eigenschaften bezüglich Widerstand gegenüber einem organischen Lösungsmittel und Widerstand bei Verzerrungen bei hohen Temperaturen schlechter als bei den Beispielen 1 bis 6.

Der Basiskörper des Vergleichsbeispiels 4, der unter Verwendung von PBT hergestellt wurde, zeigt keine gute Formbarkeit und dessen physikalische Eigenschaften wie Abmessungsgenauigkeit, Oberflächenrauhigkeit, Widerstand gegenüber organischem Lösungsmittel und Widerstand gegenüber Verzerrungen bei hoher Temperatur sind schlechter als bei Beispielen 1 bis 6.

Insgesamt betrachtet sind die Basiskörper und die Photorezeptoren der Beispiel 1 bis 6 und 7 bis 12 denen der Vergleichsbeispiele überlegen.

Folglich kann eine hohe Druckqualität durch Verwendung der Photorezeptoren der Beispiele 7 bis 12 und nicht der Vergleichsbeispiele erhalten werden. Unter Verwendung von FRP bei der vorliegenden Erfindung als Material des Basiskörpers können insbesondere die Eigenschaften wie Rundheit, Widerstand gegenüber organischem Lösungsmittel und Widerstand gegenüber Verzerrungen bei hohen Temperaturen verbessert werden.

Tabelle 3

Claims

1. Ein Basiskörper (1) für einen elektrophotographischen Photorezeptor (10) gekennzeichnet durch:
ein zylindrisches Substrat (10) aus einem faserverstärktem Kunststoff, welcher hauptsächlich aus einem Fasermaterial, einem hitzehärtbaren Harz vom Typ mit Additionsreaktion und einem leitfähigen feinen Pulver gebildet ist, und
einer leitfähigen Harzschicht, welche ein hitzehärtbares Harz eines Typs mit Additionsreaktion und ein leitfähigen feinen Pulver aufweist, welche auf einer Umfangsfläche des zylindrischen Substrats (3) auftragbar ist.

2. Basiskörper für einen elektrophotographischen Photorezeptor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus der Glasfasern und Kohlestoffasern enthaltenen Gruppe ausgewählt ist.

3. Basiskörper für einen elektrophotographischen Photorezeptor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Substrat weiterhin einen anorganischen Füllstoff aus der Calciumcarbonat- und Ton enthaltenen Gruppe enthält.

4. Basiskörper für einen elektrophotographischen Photorezeptor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem zylindrischen Substrat (6) enthaltene hitzehärtbare Harz aus der ungesättigtes Polyesterharz und Epoxyharz enthaltenen Gruppe ausgewählt ist und daß in der leitfähigen Harzschicht enthaltene hitzehärtbare Harz aus der ungesättigtes Polyesterharz und ein Epoxyharz enthaltenen Gruppe ausgewählt ist.

5. Basiskörper für einen elektrophotographischen Photorezeptor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in den zylindrischen Substrat (6) enthaltene, leitfähige feine Pulver aus der Rußpulver und Metallpulver enthaltenen Gruppe ausgewählt ist und daß in der leitfähigen Harzschicht enthaltene, leitfähige feine Pulver aus der Rußpulver und Metallpulver enthaltenen Gruppe ausgewählt ist.

6. Basiskörper für einen elektrophotographischen Photorezeptor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des aus der Glasfasern und Kohlenstoffasern enthaltenen Gruppe ausgewählten Fasermaterial im Bereich zwischen 40 und 80 Gewichtsteilen und vorzugsweise zwischen 50 und 70 Gewichtsteilen des faserverstärkten Kunststoffs beträgt.

7. Basiskörper für einen elektrophotographischen Photorezeptor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenwiderstand des leitfähigen, faserverstärkten Kunststoffs gleich oder geringer als 10⁴ Ω·cm und vorzugsweise im Bereich von 10¹ bis 10² Ω·cm ist.

8. Basiskörper für einen elektrophotographischen Photorezeptor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hitzehärtbare Harz in der auf der Umfangsfläche des zylindrischen Substrats (6) aufgetragenen Beschichtungsschicht identisch zu dem in dem zylindrischen Substrat enthaltenen Harz ist.

9. Basiskörper für einen elektrophotographischen Photorezeptor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenrauhigkeit R_max der auf der Umfangsfläche des zylindrischen Substrats aufgetragenen, leitfähigen Harzschicht im Bereich zwischen 0,2 µm und 1,5 µm liegt.

10. Elektrophotographischer Photorezeptor, gekennzeichnet durch einen Basiskörper (1) für einen elektrophotographischen Photorezeptor mit einem zylindrischen Substrat (6), auf welchem eine leitfähige Harzschicht (7) aufgetragen ist, wobei das zylindrische Substrat aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist, der hauptsächlich aus einem Fasermaterial, einem hitzehärtbaren Harz des Typs mit Additionsreaktion und einem leitfähigen feinen Pulver gebildet ist, und die leitfähige Harzschicht ein hitzehärtbares Harz eines Typs mit Additionsreaktion und ein leitfähiges feines Pulver enthält, wobei eine lichtempfindliche Schicht (3, 4, 5) ein Ladungstransportmaterial und ein Ladungserzeugungsmaterial aufweist, welche Schicht auf einer Umfangsfläche des Basiskörpers (6) aufgetragen ist.

11. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dieser weiterhin eine Unterlagenschicht (2) zwischen der auf der Umfangsfläche des zylindrischen Substrats (6) aufgetragenen, leitfähigen Harzschicht und der lichtempfindlichen Schicht (3, 4, 5) aufweist.

12. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht (3, 4, 5) aus einer Ladungstransportschicht (5) mit einem Ladungstransportmaterial und einer Ladungserzeugungsschicht (4) mit einem Ladungserzeugungsmaterial gebildet ist.

13. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Bindungsharz weiterhin einen anorganischen Füllstoff enthält, der aus der Calciumcarbonat und Ton enthaltenen Gruppe ausgewählt ist.

14. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem zylindrischen Substrat (6) enthaltene, hitzehärtbare Harz aus einer ungesättigtes Polyesterharz und ein Epoxyharz enthaltenen Gruppe und das in der leitfähigen Harzschicht (7) enthaltene hitzehärtbare Harz aus einer ein ungesättigtes Polyesterharz und ein Epoxyharz enthaltenen Gruppe ausgewählt ist.

15. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem zylindrischen Substrat (6) enthaltene, leitfähige feine Pulver aus einer Rußpulver und Metallpulver enthaltenen Gruppe ausgewählt ist und daß in der leitfähigen Harzschicht (7) enthaltene, leitfähige feine Pulver aus einer Rußpulver und Metallpulver enthaltenen Gruppe ausgewählt ist.

16. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Menge des aus der Glasfasern und Kohlenstoffasern enthaltenen Gruppe ausgewählten Fasermaterial im Bereich zwischen 40 und 80 Gewichtsteilen und vorzugsweise zwischen 50 und 70 Gewichtsteilen des leitfähigen, faserverstärkten Kunststoffs beträgt.

17. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Volumenwiderstand des faserverstärkten Kunststoffs gleich oder geringer als 10⁴ Ω·cm und vorzugsweise im Bereich von 10¹ bis 10² Ω·cm ist.

18. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das in der auf der Umfangsfläche des zylindrischen Substrats aufgetragenen Beschichtungsschicht enthaltene Harz identisch zu dem hitzehärtbaren Harz ist.

19. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenrauhigkeit R_max der auf der Umfangsfläche des zylindrischen Substrats aufgetragenen, leitfähigen Harzschicht (7) im Bereich zwischen 0,2 mm und 1,5 mm beträgt.

20. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Photorezeptors mit den folgenden Schritten:
Vorbereiten eines faserverstärkten Kunststoffs mit einem vorbestimmten Volumenwiderstand durch Tränken eines Fasermaterials mit einer vorbestimmten Menge eines hitzehärtbaren Harzes eines Additionsreaktionstyps, welches ein leitfähiges feines Pulver enthält;
Bilden eines zylindrischen Substrats (6) durch zylindrische Formgebung des leitfähigen, faserverstärkten Kunststoffs;
Schleifen einer Umfangsfläche des zylindrischen Substrats;
Auftragen einer leitfähigen Harzschicht (7) auf der Umfangsfläche des zylindrischen Substrats; und
Endbearbeiten einer Oberfläche der leitfähigen Harzschicht, die auf der Umfangsfläche des zylindrischen Substrats aufgetragen ist, zur Herstellung einer vorbestimmten Oberflächenrauhigkeit.

21. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Photorezeptors nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Substrat (6) durch Verwendung einer Fadenwicklungstechnik geformt ist.

22. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Photorezeptors nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Substrat (6) unter Verwendung einer Dauer-Ziehtechnik hergestellt ist.

23. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Photorezeptors nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Substrat (6) weiterhin einen aus einer Calciumcarbonat und Ton enthaltenen Gruppe ausgewählten, anorganischen Füllstoff enthält.

24. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Photorezeptors nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das hitzehärtbare Harz aus einer ein ungesättigtes Polyesterharz und ein Epoxyharz enthaltenen Gruppe ausgewählt ist.

25. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Photorezeptors nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige feine Pulver aus einer Rußpulver und Metallpulver enthaltenen Gruppe ausgewählt ist.

26. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Photorezeptors nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Menge des aus der Glasfasern und Kohlenstoffasern enthaltenen Gruppe ausgewählten Fasermaterial zwischen 40 und 80 Gewichtsteile und vorzugsweise zwischen 50 und 70 Gewichtsteilen des faserverstärkten Kunststoffs beträgt.

27. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Photorezeptors nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Volumenwiderstand des leitfähigen, faserverstärkten Kunststoffs gleich oder geringer als 10⁴ Ω·cm und vorzugsweise im Bereich von 10¹ bis 10² Ω·cm beträgt.

28. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Photorezeptors nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Umfangsfläche des zylindrischen Substrats aufgetragenen Beschichtungsschicht enthaltene leitfähige Harz identisch zu dem hitzehärtbaren Harz ist.

29. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Photorezeptors nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenrauhigkeit R_max der auf der Umfangsfläche des zylindrischen Substrats aufgetragenen, leitfähigen Harzschicht zwischen 0,2 mm und 0,5 mm beträgt.