透明導電円筒体及びその製造方法
【課題】電子写真画像形成装置において、背面露光感光体の内側に設けられた露光装置が
、感光体内壁に近接又は密着して回転された場合にも露光装置との摺擦による摩耗粉を生
じる事のない透明導電円筒体を提供することを目的とする。
【解決手段】透明ポリイミド樹脂からなる基層の内面にフッ素樹脂層と、該基層の外面に
透明導電層を備え、前記円筒体の厚み方向の光の透過率が５００ｎｍ〜８００ｎｍの波長
の範囲において、５０％以上であり、透明導電円筒体に加わる駆動トルクが、前記円筒体
の線速度が６５ｍｍ／ｓのときに１２Ｎ・ｃｍ以下である。
、感光体内壁に近接又は密着して回転された場合にも露光装置との摺擦による摩耗粉を生
じる事のない透明導電円筒体を提供することを目的とする。
【解決手段】透明ポリイミド樹脂からなる基層の内面にフッ素樹脂層と、該基層の外面に
透明導電層を備え、前記円筒体の厚み方向の光の透過率が５００ｎｍ〜８００ｎｍの波長
の範囲において、５０％以上であり、透明導電円筒体に加わる駆動トルクが、前記円筒体
の線速度が６５ｍｍ／ｓのときに１２Ｎ・ｃｍ以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は透明導電円筒体に関し、さらに詳しくは複写機、レーザービームプリンタ、フ
ァクシミリなど電子写真画像形成装置の「背面露光式感光体」の支持体として用いる透明
導電円筒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
よく知られているように、電子写真技術による画像形成は記録媒体として感光体を用い
、帯電・露光・現像・転写・定着・除電及びクリーニングの７つの工程、いわゆるカール
ソン・プロセスによって行われるのが一般的である。
【０００３】
しかし、カールソン・プロセスによる従来の電子写真画像形成装置では、各工程に用い
る手段が、感光体周辺に密集して配置されているため相当の空間を要し、携帯用プリンタ
ーなどの装置小型化ニーズに対応するには限界がある。そこで近年、複写機やプリンター
の小型化、軽量化への対応や、帯電工程でコロナ放電によるオゾンの発生、あるいは現像
器から現像剤の飛散による光学系の汚染等の問題改善のために、例えば、それまで感光体
の外側に配置されていた露光装置を感光体の内側に移し、感光体の背面から光照射を行う
「背面露光方式」が特許文献１、及び特許文献２に提案されている。露光手段としては、
ＬＥＤアレイ光学系、あるいは半導体レーザなどが使用されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の背面露光方式に関する改善された技術であっても、
露光装置と感光ドラム表面の焦点位置精度を向上させるために同文献の図４に示されてい
るように、フレキシブル露光装置が感光ドラムの内壁に密着させる構造であるため、感光
ドラムの回転に伴い、感光ドラムの極微細な芯振れなどによって感光ドラム内壁と露光装
置とが摺擦し、摩耗粉を生じ、感光が妨げられ、画像品質が低下するという問題がある。
とくに、高速回転において、かかる問題が顕著になる。
【０００５】
また、特許文献２に記載の従来技術においても、同文献の図１に示されているように透
明フレキシブル基板及びＬＥＤアレイが感光ドラムの内壁に近接又は接触して摺接可能に
固定配置されているため、前記同様に画質低下の問題を有する。
【特許文献１】特開２００２−１９６５７１号公報
【特許文献２】特許第２８９１３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、電子写真技術により画像を形成する背面露光感光装置において、感光体内壁
に近接、または接触させて露光装置を配置し、前記感光体を高速で回転させた場合であっ
ても、感光体と露光装置の摺擦による磨耗粉を発生させることのない透明導電円筒体を提
供することを目的とする。また、本発明は透明導電円筒体の基層として、特に機械的特性
が優れ、剛直なポリイミド樹脂を用いた場合であっても、露光装置のフレームなどの材料
（例えばポリアセタール樹脂などがよく用いられる）を摺擦させることのない透明導電円
筒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の透明導電円筒体は、電子写真画像形成装置の背面露
光感光体の支持体に用いる透明導電円筒体であって、前記円筒体の基層が透明ポリイミド
樹脂からなり、該基層の内面にフッ素樹脂層と、該基層の外面に透明導電層を備え、前記
円筒体の厚み方向の光の透過率が、５００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の範囲において、５０
％以上であることを特徴とする。
【０００８】
前記フッ素樹脂層の算術平均粗さＲａが、０．２μｍ未満であることを特徴とする。摺
擦による磨耗粉の発生を緩和するためにはフッ素樹脂層の表面粗度が小さいことが好まし
い。また、前記透明導電円筒体内面に加わる駆動トルクが、前記円筒体の線速度が６５ｍ
ｍ／ｓのときに、１２Ｎ・ｃｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
次に、前記透明ポリイミド樹脂が、少なくとも１種の芳香族ジアミンと、少なくとも１
種の芳香族テトラカルボン酸二無水物を、有機極性溶媒中で反応させて得られるポリイミ
ド前駆体をイミド転化した透明ポリイミド樹脂であることを特徴とする。また、前記芳香
族ジアミンが、パラフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル、４，４'−ジア
ミノジフェニルスルホン、３，３'−ジアミノジフェニルスルホンから選ばれる少なくと
も１つのモノマーであり、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物が、ピロメリット酸二無
水物、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス［４−
（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物から選ばれる、少なくとも１つ
のモノマーであることを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記芳香族ジアミンが、パラフェニレンジアミン（ＰＰＤ）であり、前記芳香
族テトラカルボン酸二無水物が、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物（ＢＰＤＡ）であることを特徴とする。
【００１１】
次に、前記フッ素樹脂層がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロ
エチレン・パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオ
ロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれる少なくとも１種
のフッ素樹脂から成ることを特徴とする。
【００１２】
次に、前記透明導電層が酸化インジウムスズ、アンチモンドープ酸化スズ、導電性酸化
スズ、導電性酸化亜鉛から選ばれる少なくとも１種の透明導電材料から成り、前記透明導
電層の表面抵抗が１×１０８Ω／□以下であることを特徴とする。
【００１３】
また、前記透明導電層の少なくとも一端の外面に該透明導電層よりも低い表面抵抗を有
する電極層を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の透明導電円筒体は、上記構成からなるため感光体の内側に設けられた露光装置
が、感光体内壁に近接、または密着させた場合にも、透明ポリイミド樹脂基層内面に形成
されたフッ素樹脂層の存在により、露光装置とフッ素樹脂層間の摩擦が軽減されるので、
感光体が高速回転したときでも、感光体内壁と露光装置との摺擦による摩耗粉を生じるこ
とがなく、画質が低下するという問題から免れることができる。また、円筒体の基層が透
明なポリイミド樹脂からなり、寸法安定性、機械的特性に優れ、かつ、前記基層の内面の
フッ素樹脂層、及び基層の外面の導電層も透明体であるため、複層構造であっても光の透
過率が高く、感光体の内側に設けられた露光装置からの照射光の減衰が小さく、優れた露
光特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係わる透明導電円筒体についてさらに詳しく説明する。本発明の透明導
電円筒体１０の概略断面図を図１に示す。１は透明ポリイミド樹脂からなる基層であり、
その内面にフッ素樹脂層２を設けている。また、前記基層の外面には透明導電層３が設け
られ、透明導電円筒体の片方端部に除電用電極４が設けてある。本発明の透明導電円筒体
を背面露光方式の感光体として使用する場合には、前記透明導電層の外面にアモルファス
シリコン（ａ−Ｓｉ）や有機光導電体（ＯＰＣ）などの光導電層が形成される。さらに、
その外層に表面保護や帯電、絶縁耐圧維持等のために、ポリイミド、ポリエチレン、Ｓｉ
Ｎ、ＳｉＣ等の層が設けられ使用される。また、感光体の内側には露光用光源として、発
光ダイオード（ＬＥＤ）、電界発光素子（ＥＬ）、半導体レーザ等が収納される。
【００１６】
本発明においては、前記円筒体の基層が透明ポリイミド樹脂からなり、該基層の内面に
フッ素樹脂層と、該基層の外面に透明導電層を備え、前記円筒体の厚み方向の光の透過率
が５００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の範囲において、５０％以上であることが必要である。
背面露光感光体では、光の透過率は高い方が望ましいが、露光用光線の波長は５００〜８
００ｎｍの範囲で特定した波長で使用されるため少なくとも前記範囲で５０％以上の透過
率が必要であり、６５％以上であることがより好ましく、７５％以上であることが最も好
ましい。
【００１７】
本発明において、透明導電円筒体内面に成形したフッ素樹脂層の算術平均粗さＲａ（Ｊ
ＩＳ−Ｂ６０１：１９９４）は、０．２μｍ以下であることが好ましい。０．２μｍ以上
であると目的とする摺擦摩滅防止効果が低下するからである。
【００１８】
本発明において、透明導電円筒体に加わる駆動トルクは、前記円筒体の線速度が６５ｍ
ｍ／ｓのときに１２Ｎ・ｃｍ以下であることが好ましい。１２Ｎ・ｃｍを超えると、擦過
摩滅防止効果が低下してしまうからである。
【００１９】
本発明において透明ポリイミド樹脂が、少なくとも１種の芳香族ジアミンと、少なくと
も１種の芳香族テトラカルボン酸二無水物を、有機極性溶媒中で反応させて得られるポリ
イミド前駆体をイミド転化した透明ポリイミド樹脂であることがこのましい。ポリイミド
樹脂は機械的特性、寸法安定性に優れ、また、導電性層の成形工程におけるスパッタ加工
や、アニール加工においても十分な耐熱性を有するからである。前記スパッタ加工やアニ
ール加工に対応するためには透明ポリイミド樹脂のガラス転移温度が２００度Ｃ以上であ
ることが好ましい。
【００２０】
また、前記芳香族ジアミンが、パラフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル
、４，４'−ジアミノジフェニルスルホン、３，３'−ジアミノジフェニルスルホンから
選ばれる少なくとも１つのモノマーであり、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物が、ピ
ロメリット酸二無水物、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２
，２−ビス［４−（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物から選ばれる
、少なくとも１つのモノマーであることが好ましい。光の透過率の高いポリイミド樹脂を
得ることができるからである。
【００２１】
また 前記芳香族ジアミンが、パラフェニレンジアミン（ＰＰＤ）であり、前記芳香族
テトラカルボン酸二無水物が、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物（ＢＰＤＡ）であることがより好ましい。前記モノマーから得られるポリイミド樹脂は
、特に強靭であり、ポリイミド樹脂の中では最もガラス転移温度が高いからである。これ
らのパラフェニレンジアミン、及び３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二
無水物から得られるポリイミド前駆体溶液を用いて透明円筒体を作製する場合には、イミ
ド化温度を３５０度Ｃ以下で処理することが必要である。また、３５０度Ｃの雰囲気中で
のイミド化時間は３０分以下であることが好ましい。３５０度Ｃ以上の温度で長時間加熱
すると、酸化により着色し、光の透過率が低下してくるからである。
【００２２】
本発明において、透明ポリイミド樹脂からなる基層の厚みは、５０〜１００μｍの範囲
で用いられるが、芯振れや、厚みのバラツキによる焦点距離のずれを防止するためには厚
みのばらつきは±５μｍの範囲であることが好ましい。
【００２３】
本発明において、フッ素樹脂としてはＰＴＦＥ、ＰＦＡもしくはＦＥＰの１種、又はこ
れらを２種以上含むものであることが好ましい。なかでも、塗膜にするための焼成温度が
比較的低温であり、透明性が高いという点でＰＦＡ又はＦＥＰが、より好ましい。なお、
ポリイミド樹脂層との接着性を向上させるために、プライマーを介在させるようにしても
よい。
【００２４】
本発明において、フッ素樹脂層の膜厚は、０．１μｍ以上１０μｍ未満であることが好
ましい。０．１μｍ未満では擦過摩滅防止効果が得られず、１０μｍ以上で光透過率が低
下するからである。０．５μｍ以上５μｍ未満がより好ましい。
【００２５】
本発明において、透明導電層としては、酸化インジウムスズ、アンチモンドープ酸化ス
ズ、導電性酸化スズ、もしくは導電性酸化亜鉛の１種、又はこれらを２種以上含むものを
用いることが好ましい。透明導電層の膜厚は、透明性及び導電性の観点から、５０ｎｍ以
上５μｍ以下であることが好ましい。なお、透明ポリイミド樹脂基層の外面に透明導電層
を積層する際、接着性を向上させるために、接着層を介在させるようにしてもよい。
【００２６】
本発明において、前記透明導電層の少なくとも一端の外面に前記導電層よりも低い表面
抵抗を有する電極層を設けることが好ましい。この電極は感光体表面で行われる帯電、除
電操作において、残留電荷を完全に除電するためのものであって、電極層の表面抵抗は１
×１０６Ω／□以下であることが好ましい。前記電極層の幅は３ｍｍ〜７ｍｍの範囲であ
り、厚みは１〜５μｍの範囲が好ましい。電極層材料としては特に限定するものではなく
、一般的な導電性塗料や、ポリイミド樹脂、あるいはフッ素樹脂などに金属粉末やカーボ
ンブラックを混合した組成物を用い、コーティングし被膜化することによって成形するこ
とができる。
【００２７】
次に、本発明の透明導電円筒体は、各種方法により製造することができる。まず、前記
円筒体の出発原料であるポリイミド前駆体溶液は、パラフェニレンジアミン、ジアミノジ
フェニルエーテル、４，４'−ジアミノジフェニルスルホン、３，３'−ジアミノジフェ
ニルスルホンなどの芳香族ジアミンとピロメリット酸二無水物、３，３'，４，４'−ビ
フェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス［４−（ジカルボキシフェノキシ）フ
ェニル］プロパン二無水物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物を選定し、組み合わせ
有機極性溶媒中で反応させて得ることができる。
【００２８】
前記有機極性溶媒としては例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなど
のスルホキシド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド
などのホルムアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトア
ミドなどのアセトアミド系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリ
ドンなどのピロリドン系溶媒、フェノール、ｏ−、ｍ−又はｐ−クレゾール、キシレノー
ル、ハロゲン化フェノール、カテコールなどのフェノール系溶媒、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、ブタノールな
どのアルコール系溶媒、ブチルセロソルブなどのセロソルブ系溶媒、炭酸エチレン、炭酸
プロピレンなどの炭酸エステル系溶媒、あるいは１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノ
ン、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。これ
らを単独又は混合物として用いるのが望ましいが、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化
水素も用いることができる。前記有機極性溶媒はＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミ
ド、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレンから選ばれる少なくとも１つで
あることがより好ましい。ポリイミド前駆体溶液を円筒体に成形した後、加熱してイミド
転化した場合、光の透過率を妨げる着色物の発生が少ないからである。
【００２９】
次に、透明ポリイミド樹脂円筒体の製造方法は、ポリイミド前駆体溶液を出発材料とし
て特許第３１０３０８４号、あるいは特開平０５−０８２２８９号に記載の方法で製造す
ることができる。前記製造方法に基づき、金型表面に形成したポリイミド前駆体溶液塗布
物を、加熱処理によってイミド転化させる場合、イミド化の最高温度が３５０度Ｃ以下で
処理することが好ましい。３５０度Ｃ以上の温度で長時間加熱すると酸化物による残渣が
生じ、光の透過率を低下させるからである。
【００３０】
次に、透明ポリイミド樹脂円筒体内面に設けるフッ素樹脂層の成形方法は、一例として
図２に示す方法で成形できる。バルブ１６から空気圧等によってタンク１３内のフッ素樹
脂分散液１２を透明ポリイミド樹脂円筒体１１の内側の所定の高さまで送入し、その後バ
ルブ１６を閉じ、次に、バルブ１７を開放し透明ポリイミド樹脂円筒体１１内のフッ素樹
脂液１２ａを所定の速度で流出させ、所定の厚さに形成し、その後、乾燥、焼成を行い、
ポリイミド樹脂円筒体の内面にフッ素樹脂層を成形できる。なおフッ素樹脂層を成形する
前に、ポリイミド層とフッ素樹脂層の接着力を強化するためにフッ素樹脂系のプライマー
層を形成することが好ましい。図２において１４は密閉栓、１５は連結管である。
【００３１】
次に、透明ポリイミド樹脂円筒体の外面に設ける透明導電層の成形方法は、例えば、真
空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、プラズマＣＶＤ、あるいは透明導電性
微粒子分散液へ浸漬することによって形成できる。このうち酸化インジウムスズ、アンチ
モンドープ酸化スズ、導電性酸化スズ、導電性酸化亜鉛などの透明導電性微粒子分散液へ
の浸漬塗布法が、生産効率が高くより好ましい。また、前記透明導電層を成形した後、１
７０度Ｃ以上の温度で比較的短時間で熱処理（アニール）することにより、透明性及び導
電性を向上さることができる。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態において、例えば、前記浸漬塗布法による透明導電層の成形
方法は、前記円筒体の一方の内面を密閉し、他方端部から透明導電性微粒子分散液に浸漬
したのち、所定の速度で引き上げて塗布、焼成して形成することができる。上記のような
浸漬塗布法による透明導電層の成形処理は、まず、円筒体の内面にフッ素樹脂層を形成し
、その後の工程で処理することが好ましい。フッ素樹脂の撥水撥油性によって、透明導電
性微粒子分散液が円筒体内部に浸入しにくく、かつ、付着した部分であっても汚染が防止
できるからである。
【００３３】
以下、実施例によって、本発明をさらに具体的に説明する。実施例及び比較例における
特性は、次の計器を用いて測定した。
粘度：粘度計ＬＶＴ（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ）
膜厚：ダイヤルゲージＮｏ．２１１９Ｆ（ミツトヨ）
光透過率：分光光度計ＵＶ−２５５０（島津製作所）
算術平均粗さＲａ：表面粗さ測定器ＳＥ−３Ｈ（小坂研究所）
表面抵抗率：低抵抗計ローレスタＭＣＰ−Ｔ６１０（三菱化学）
駆動トルク：引張試験機ＡＧＳ−１０ｋＮＧ（島津製作所）
【００３４】
駆動トルクは、図３に示す内面摺動測定装置４０を用いて測定した。すなわち、測定支
持台２９の一端に設けた直立する測定支持板３０に、円筒状の回転付与部２５を設けた。
回転付与部２５の先には、それよりも小径の試料取付部２４が同軸に設けられ、さらにそ
の先にはそれよりも小径の摺動板支持体２８が同軸に設けられ、その先に正方体状の摺動
板２２が固定されている。この摺動板２２の素材には、ポリアセタール樹脂を用いたが、
他の材料に変更することもできる。回転付与部２５と試料取付部２４は一体化して、摺動
板支持体２８とはベアリングを設けられているので、一体的に回転することができる。
摺動板支持体２８は、測定支持板３０に固定されているため、摺動板支持体２８及び摺動
板２２は、回転しない。試料取付部２４に、試料である透明導電円筒体２１を嵌め込む。
試料取付部２４の外径は、透明導電円筒体２１の内径よりもわずかに小さく設計してある
。また、摺動板２２の４つの角が透明導電円筒体２１の内面と摺擦するように、摺動板２
２は、長さ２５．０ｍｍ、幅２０．０ｍｍ及び厚み５ｍｍの長方形で、その四隅をＲ１．
０の面取り加工したポリアセタール樹脂板を用いた。測定方法は回転付与部２５の外面に
ワイヤー２６を巻き付けてＹ方向に引くと、回転付与部２５、試料取付部２４及び試料（
透明導電円筒体）２１は、Ｘ方向に一体的に回転する。このとき、摺動板２２は回転しな
いため、その４つの角が透明導電円筒体２１の内面と摺擦する。この摺擦の度合が引張試
験機２７の値に直結するため、発明者らは、これを以て内面摺動測定値とした。なお、試
料（透明導電円筒体）２１の線速度が６５ｍｍ／ｓのときの値を採用した。
【００３５】
（実施例１）
（透明ポリイミド前駆体溶液の調製）
３Ｌの３つ口セパラブルフラスコに、ポリテトラフルオロエチレン製の攪拌羽を取り付
けた攪拌棒と窒素ガス導入管を取り付けて反応容器とし、反応はすべて、窒素雰囲気下で
行った。ポリイミド前駆体溶液の濃度が３１重量％となるようにジアミン成分として、４
，４'−ジアミノジフェニルスルホン（和歌山精化工業製）６８．３８８ｇ（０．２７６
モル）及び３，３'−ジアミノジフェニルスルホン（三井化学ファイン製）６８．３８８
ｇ（０．２７６モル）、反応溶媒としてＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（三菱ガス化学製
）６７０．１６ｇを投入した。ジアミン成分が完全に溶解後、テトラカルボン酸二無水物
成分として、２，２−ビス［４−（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水
物（上海市合成樹脂研究所製）７１．６４４ｇ（０．１３８モル）及び３，３'，４，４
'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（三菱化学製）１２１．５２ｇ（０．４１３モ
ル）を固体のままで添加し、４０度Ｃで１２時間反応させ、粘度約８００Ｐ（２３度Ｃ）
の粘稠なポリイミド前駆体溶液を合成した。
【００３６】
（透明ポリイミド樹脂からなる円筒体の作製）
鏡面研磨加工、及び離型性加工された外径３０．０ｍｍ、長さ５００ｍｍのアルミニウ
ム製金型と、内径３１．５ｍｍのリング状ダイスを用意し、前記金型に前記透明ポリイミ
ド前駆体溶液を塗布後、リング状ダイスを自重で落下走行させ、均一にポリイミド前駆体
溶液を塗布した。その後、８０度Ｃで４５分間、１２０度Ｃで４５分間、２００度Ｃで３
０分間及び３００度Ｃで２０分間加熱して、透明ポリイミド樹脂の円筒体を作製した。こ
の基層の厚さは、６５±２μｍであり、波長７８０ｎｍの光透過率は８５．９％であった
。
【００３７】
（透明ポリイミド樹脂からなる円筒体内面にフッ素樹脂層の成形）
長さ３００ｍｍに切断した透明ポリイミド樹脂円筒体の内側に図２に示す方法でプライ
マー液「ＰＲ−９９０ＣＬ」（三井・デュポンフロロケミカル製）を送入し、貯留した。
その後、６０ｍｍ／分の一定速度で前記プライマー液を流出させ前記円筒体の内面に２μ
ｍの厚みで塗布し、室温で乾燥してプライマー層を成形した。
【００３８】
前記、プライマー層を成形した透明ポリイミド樹脂円筒体を用い、プライマー層の成形
と同様に、フッ素樹脂分散液「Ａｌｇｏｆｌｏｎ ＭＦＡ ＬＡＴＥＸ ＸＰＨ−１」（
ソルベイ・ソレクシス製）を塗布して、室温で乾燥後、８０度Ｃで２０分間、３４０度Ｃ
で２０分焼成することにより、透明ポリイミド樹脂円筒体の内面にフッ素樹脂層が成形さ
れた透明ポリイミド・フッ素樹脂積層円筒体を得た。該フッ素樹脂層の厚みは４μｍであ
り、内面の表面粗度Ｒａは０．０５μｍであった。また、波長７８０ｎｍにおける光透過
率は８３．５％であった。透明ポリイミド・フッ素樹脂積層円筒体の内径は３０．０ｍｍ
であり駆動トルクは９Ｎ・ｃｍであった。
【００３９】
（透明ポリイミド樹脂円筒体の外面に導電層の成形）
前記透明ポリイミド・フッ素樹脂積層円筒体の片方を密閉し、透明導電アンチモンドー
プ酸化スズ微粒子分散液「ＴＤＬ−１」（三菱マテリアル製）に浸漬した。その後、円筒
体を６０ｍｍ／分の速度で引き上げることにより塗布した後、室温で乾燥後、室温から２
００度Ｃまで６０分間アニール処理を行うことにより、透明ポリイミド樹脂基層の内面に
フッ素樹脂層が成形され、基層の外面には約３μｍの厚みで透明導電層が成形された３層
構造の透明導電円筒体を得た。該透明導電円筒体の厚み方向で、波長７８０ｎｍの光透過
率は８４．０％であり、波長５５０μｍの光の透過率は７５％であった。また、該透明導
電円筒体の外面の表面抵抗は、２．２×１０６Ω／□であった。
【００４０】
（電極層の成形）
前記透明導電円筒体の片端部全周に５ｍｍの幅でフッ素樹脂導電接着剤（三井デュポン
フロロケミカル製「８５５−００３」）を約５μｍの厚みで塗布し、乾燥後２００度Ｃの
温度で加熱しで表面抵抗が１×１０５Ω／□の電極を成形した。この透明導電円筒体を感
光体の支持体として用いて、背面露光式レーザービームプリンタで１００００枚の初期画
像出しテストを行ったところ、高品質な画像を得ることができた。
【００４１】
（実施例２）
（ポリイミド前駆体溶液の調製）
３Ｌの３つ口セパラブルフラスコに、ポリテトラフルオロエチレン製の攪拌羽を取り付
けた攪拌棒と窒素ガス導入管を取り付けて反応容器とし、反応はすべて、窒素雰囲気下で
行った。ポリイミド前駆体溶液の濃度が１７．５重量％となるように、ジアミン成分とし
て、パラフェニレンジアミン（大新化学製）７７．４６ｇ（０．７１７モル）、反応溶媒
として三菱ガス化学社から販売されているＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）１
，２１１ｇを投入し、ジアミン成分が完全に溶解後、テトラカルボン酸二無水物成分とし
て、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（三菱化学製）２１０．
８６ｇ（０．７１７モル）を固体のままで添加し、４０度Ｃで１２時間反応させ、粘度１，０００ポイズの粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
【００４２】
実施例１と同様に前記ＢＰＤＡとＰＰＤを重合したポリイミド前駆体溶液を用い、金型
表面に所定の厚みで塗布した後、８０度Ｃで４５分間、１２０度Ｃで４５分間、２００度
Ｃで３０分間及び３３０度Ｃで２０分間加熱して透明ポリイミド樹脂円筒体を作製した。
この基層の厚みは６３±２μｍであった。この透明ポリイミド樹脂円筒体を基層として実
施例１と同様にフッ素樹脂層、及び透明導電層を成形して３層積層円筒体を得た。この透
明導電円筒体の厚み方向の波長７８０ｎｍにおける光透過率は７７％であった。また、波
長５５０μｍの光の透過率は６８％であった。また、３層積層円筒体の内径は３０．０４
ｍｍであり駆動トルクは８．５Ｎ・ｃｍであった。この透明導電円筒体を背面露光感光体
の支持体として用い、実施例１と同様の画像出しテストを行った結果、高品質な画像を得
ることができた。
【００４３】
（実施例３）
実施例１において、内面のフッ素樹脂層の厚みが８μｍであるほかは、実施例１と同様にして透明導電円筒体を作製した。該透明導電円筒体の内面の表面粗度Ｒａは、０．０５μｍであった。また、波長７８０ｎｍにおける光透過率は、８１．０％であった。また、３層積層円筒体の内径は３０．０２ｍｍであり、駆動トルクは８．６Ｎ・ｃｍであった。この透明導電円筒体を背面露光感光体の支持体として用いて、実施例１と同様に画像出しテストを行った結果、高品質な画像を得ることができた。
【００４４】
（比較例１）
内面にフッ素樹脂層を形成しなかったほかは、実施例１と同様にして作製した透明導電
円筒体の駆動トルクは１５Ｎ・ｃｍであった。この透明導電円筒体を感光体の支持体とし
て用いて、実施例１と同様に画像出しテストを行った結果、１，０００枚で摩耗粉が発生
し、画像劣化が生じた。
【００４５】
（比較例２）
実施例１において、内面のフッ素樹脂層の厚みが２５μｍであるほかは、実施例１と同様にして透明導電円筒体を作製した。該透明導電円筒体の波長７８０ｎｍにおける光透過率は、４５．５％と低く、背面露光することができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の透明導電円筒体の概略断面図である
【図２】本発明の透明導電円筒体の内面にフッ素樹脂液を塗布する一実施例を示す概略図である。
【図３】本発明の透明導電円筒体の内面摺動測定装置を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 透明導電円筒体
２０ フッ素樹脂液塗布装置
４０ 内面摺動測定装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は透明導電円筒体に関し、さらに詳しくは複写機、レーザービームプリンタ、フ
ァクシミリなど電子写真画像形成装置の「背面露光式感光体」の支持体として用いる透明
導電円筒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
よく知られているように、電子写真技術による画像形成は記録媒体として感光体を用い
、帯電・露光・現像・転写・定着・除電及びクリーニングの７つの工程、いわゆるカール
ソン・プロセスによって行われるのが一般的である。
【０００３】
しかし、カールソン・プロセスによる従来の電子写真画像形成装置では、各工程に用い
る手段が、感光体周辺に密集して配置されているため相当の空間を要し、携帯用プリンタ
ーなどの装置小型化ニーズに対応するには限界がある。そこで近年、複写機やプリンター
の小型化、軽量化への対応や、帯電工程でコロナ放電によるオゾンの発生、あるいは現像
器から現像剤の飛散による光学系の汚染等の問題改善のために、例えば、それまで感光体
の外側に配置されていた露光装置を感光体の内側に移し、感光体の背面から光照射を行う
「背面露光方式」が特許文献１、及び特許文献２に提案されている。露光手段としては、
ＬＥＤアレイ光学系、あるいは半導体レーザなどが使用されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の背面露光方式に関する改善された技術であっても、
露光装置と感光ドラム表面の焦点位置精度を向上させるために同文献の図４に示されてい
るように、フレキシブル露光装置が感光ドラムの内壁に密着させる構造であるため、感光
ドラムの回転に伴い、感光ドラムの極微細な芯振れなどによって感光ドラム内壁と露光装
置とが摺擦し、摩耗粉を生じ、感光が妨げられ、画像品質が低下するという問題がある。
とくに、高速回転において、かかる問題が顕著になる。
【０００５】
また、特許文献２に記載の従来技術においても、同文献の図１に示されているように透
明フレキシブル基板及びＬＥＤアレイが感光ドラムの内壁に近接又は接触して摺接可能に
固定配置されているため、前記同様に画質低下の問題を有する。
【特許文献１】特開２００２−１９６５７１号公報
【特許文献２】特許第２８９１３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、電子写真技術により画像を形成する背面露光感光装置において、感光体内壁
に近接、または接触させて露光装置を配置し、前記感光体を高速で回転させた場合であっ
ても、感光体と露光装置の摺擦による磨耗粉を発生させることのない透明導電円筒体を提
供することを目的とする。また、本発明は透明導電円筒体の基層として、特に機械的特性
が優れ、剛直なポリイミド樹脂を用いた場合であっても、露光装置のフレームなどの材料
（例えばポリアセタール樹脂などがよく用いられる）を摺擦させることのない透明導電円
筒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の透明導電円筒体は、電子写真画像形成装置の背面露
光感光体の支持体に用いる透明導電円筒体であって、前記円筒体の基層が透明ポリイミド
樹脂からなり、該基層の内面にフッ素樹脂層と、該基層の外面に透明導電層を備え、前記
円筒体の厚み方向の光の透過率が、５００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の範囲において、５０
％以上であることを特徴とする。
【０００８】
前記フッ素樹脂層の算術平均粗さＲａが、０．２μｍ未満であることを特徴とする。摺
擦による磨耗粉の発生を緩和するためにはフッ素樹脂層の表面粗度が小さいことが好まし
い。また、前記透明導電円筒体内面に加わる駆動トルクが、前記円筒体の線速度が６５ｍ
ｍ／ｓのときに、１２Ｎ・ｃｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
次に、前記透明ポリイミド樹脂が、少なくとも１種の芳香族ジアミンと、少なくとも１
種の芳香族テトラカルボン酸二無水物を、有機極性溶媒中で反応させて得られるポリイミ
ド前駆体をイミド転化した透明ポリイミド樹脂であることを特徴とする。また、前記芳香
族ジアミンが、パラフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル、４，４'−ジア
ミノジフェニルスルホン、３，３'−ジアミノジフェニルスルホンから選ばれる少なくと
も１つのモノマーであり、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物が、ピロメリット酸二無
水物、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス［４−
（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物から選ばれる、少なくとも１つ
のモノマーであることを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記芳香族ジアミンが、パラフェニレンジアミン（ＰＰＤ）であり、前記芳香
族テトラカルボン酸二無水物が、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物（ＢＰＤＡ）であることを特徴とする。
【００１１】
次に、前記フッ素樹脂層がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロ
エチレン・パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオ
ロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれる少なくとも１種
のフッ素樹脂から成ることを特徴とする。
【００１２】
次に、前記透明導電層が酸化インジウムスズ、アンチモンドープ酸化スズ、導電性酸化
スズ、導電性酸化亜鉛から選ばれる少なくとも１種の透明導電材料から成り、前記透明導
電層の表面抵抗が１×１０８Ω／□以下であることを特徴とする。
【００１３】
また、前記透明導電層の少なくとも一端の外面に該透明導電層よりも低い表面抵抗を有
する電極層を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の透明導電円筒体は、上記構成からなるため感光体の内側に設けられた露光装置
が、感光体内壁に近接、または密着させた場合にも、透明ポリイミド樹脂基層内面に形成
されたフッ素樹脂層の存在により、露光装置とフッ素樹脂層間の摩擦が軽減されるので、
感光体が高速回転したときでも、感光体内壁と露光装置との摺擦による摩耗粉を生じるこ
とがなく、画質が低下するという問題から免れることができる。また、円筒体の基層が透
明なポリイミド樹脂からなり、寸法安定性、機械的特性に優れ、かつ、前記基層の内面の
フッ素樹脂層、及び基層の外面の導電層も透明体であるため、複層構造であっても光の透
過率が高く、感光体の内側に設けられた露光装置からの照射光の減衰が小さく、優れた露
光特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係わる透明導電円筒体についてさらに詳しく説明する。本発明の透明導
電円筒体１０の概略断面図を図１に示す。１は透明ポリイミド樹脂からなる基層であり、
その内面にフッ素樹脂層２を設けている。また、前記基層の外面には透明導電層３が設け
られ、透明導電円筒体の片方端部に除電用電極４が設けてある。本発明の透明導電円筒体
を背面露光方式の感光体として使用する場合には、前記透明導電層の外面にアモルファス
シリコン（ａ−Ｓｉ）や有機光導電体（ＯＰＣ）などの光導電層が形成される。さらに、
その外層に表面保護や帯電、絶縁耐圧維持等のために、ポリイミド、ポリエチレン、Ｓｉ
Ｎ、ＳｉＣ等の層が設けられ使用される。また、感光体の内側には露光用光源として、発
光ダイオード（ＬＥＤ）、電界発光素子（ＥＬ）、半導体レーザ等が収納される。
【００１６】
本発明においては、前記円筒体の基層が透明ポリイミド樹脂からなり、該基層の内面に
フッ素樹脂層と、該基層の外面に透明導電層を備え、前記円筒体の厚み方向の光の透過率
が５００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の範囲において、５０％以上であることが必要である。
背面露光感光体では、光の透過率は高い方が望ましいが、露光用光線の波長は５００〜８
００ｎｍの範囲で特定した波長で使用されるため少なくとも前記範囲で５０％以上の透過
率が必要であり、６５％以上であることがより好ましく、７５％以上であることが最も好
ましい。
【００１７】
本発明において、透明導電円筒体内面に成形したフッ素樹脂層の算術平均粗さＲａ（Ｊ
ＩＳ−Ｂ６０１：１９９４）は、０．２μｍ以下であることが好ましい。０．２μｍ以上
であると目的とする摺擦摩滅防止効果が低下するからである。
【００１８】
本発明において、透明導電円筒体に加わる駆動トルクは、前記円筒体の線速度が６５ｍ
ｍ／ｓのときに１２Ｎ・ｃｍ以下であることが好ましい。１２Ｎ・ｃｍを超えると、擦過
摩滅防止効果が低下してしまうからである。
【００１９】
本発明において透明ポリイミド樹脂が、少なくとも１種の芳香族ジアミンと、少なくと
も１種の芳香族テトラカルボン酸二無水物を、有機極性溶媒中で反応させて得られるポリ
イミド前駆体をイミド転化した透明ポリイミド樹脂であることがこのましい。ポリイミド
樹脂は機械的特性、寸法安定性に優れ、また、導電性層の成形工程におけるスパッタ加工
や、アニール加工においても十分な耐熱性を有するからである。前記スパッタ加工やアニ
ール加工に対応するためには透明ポリイミド樹脂のガラス転移温度が２００度Ｃ以上であ
ることが好ましい。
【００２０】
また、前記芳香族ジアミンが、パラフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル
、４，４'−ジアミノジフェニルスルホン、３，３'−ジアミノジフェニルスルホンから
選ばれる少なくとも１つのモノマーであり、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物が、ピ
ロメリット酸二無水物、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２
，２−ビス［４−（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物から選ばれる
、少なくとも１つのモノマーであることが好ましい。光の透過率の高いポリイミド樹脂を
得ることができるからである。
【００２１】
また 前記芳香族ジアミンが、パラフェニレンジアミン（ＰＰＤ）であり、前記芳香族
テトラカルボン酸二無水物が、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物（ＢＰＤＡ）であることがより好ましい。前記モノマーから得られるポリイミド樹脂は
、特に強靭であり、ポリイミド樹脂の中では最もガラス転移温度が高いからである。これ
らのパラフェニレンジアミン、及び３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二
無水物から得られるポリイミド前駆体溶液を用いて透明円筒体を作製する場合には、イミ
ド化温度を３５０度Ｃ以下で処理することが必要である。また、３５０度Ｃの雰囲気中で
のイミド化時間は３０分以下であることが好ましい。３５０度Ｃ以上の温度で長時間加熱
すると、酸化により着色し、光の透過率が低下してくるからである。
【００２２】
本発明において、透明ポリイミド樹脂からなる基層の厚みは、５０〜１００μｍの範囲
で用いられるが、芯振れや、厚みのバラツキによる焦点距離のずれを防止するためには厚
みのばらつきは±５μｍの範囲であることが好ましい。
【００２３】
本発明において、フッ素樹脂としてはＰＴＦＥ、ＰＦＡもしくはＦＥＰの１種、又はこ
れらを２種以上含むものであることが好ましい。なかでも、塗膜にするための焼成温度が
比較的低温であり、透明性が高いという点でＰＦＡ又はＦＥＰが、より好ましい。なお、
ポリイミド樹脂層との接着性を向上させるために、プライマーを介在させるようにしても
よい。
【００２４】
本発明において、フッ素樹脂層の膜厚は、０．１μｍ以上１０μｍ未満であることが好
ましい。０．１μｍ未満では擦過摩滅防止効果が得られず、１０μｍ以上で光透過率が低
下するからである。０．５μｍ以上５μｍ未満がより好ましい。
【００２５】
本発明において、透明導電層としては、酸化インジウムスズ、アンチモンドープ酸化ス
ズ、導電性酸化スズ、もしくは導電性酸化亜鉛の１種、又はこれらを２種以上含むものを
用いることが好ましい。透明導電層の膜厚は、透明性及び導電性の観点から、５０ｎｍ以
上５μｍ以下であることが好ましい。なお、透明ポリイミド樹脂基層の外面に透明導電層
を積層する際、接着性を向上させるために、接着層を介在させるようにしてもよい。
【００２６】
本発明において、前記透明導電層の少なくとも一端の外面に前記導電層よりも低い表面
抵抗を有する電極層を設けることが好ましい。この電極は感光体表面で行われる帯電、除
電操作において、残留電荷を完全に除電するためのものであって、電極層の表面抵抗は１
×１０６Ω／□以下であることが好ましい。前記電極層の幅は３ｍｍ〜７ｍｍの範囲であ
り、厚みは１〜５μｍの範囲が好ましい。電極層材料としては特に限定するものではなく
、一般的な導電性塗料や、ポリイミド樹脂、あるいはフッ素樹脂などに金属粉末やカーボ
ンブラックを混合した組成物を用い、コーティングし被膜化することによって成形するこ
とができる。
【００２７】
次に、本発明の透明導電円筒体は、各種方法により製造することができる。まず、前記
円筒体の出発原料であるポリイミド前駆体溶液は、パラフェニレンジアミン、ジアミノジ
フェニルエーテル、４，４'−ジアミノジフェニルスルホン、３，３'−ジアミノジフェ
ニルスルホンなどの芳香族ジアミンとピロメリット酸二無水物、３，３'，４，４'−ビ
フェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス［４−（ジカルボキシフェノキシ）フ
ェニル］プロパン二無水物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物を選定し、組み合わせ
有機極性溶媒中で反応させて得ることができる。
【００２８】
前記有機極性溶媒としては例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなど
のスルホキシド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド
などのホルムアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトア
ミドなどのアセトアミド系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリ
ドンなどのピロリドン系溶媒、フェノール、ｏ−、ｍ−又はｐ−クレゾール、キシレノー
ル、ハロゲン化フェノール、カテコールなどのフェノール系溶媒、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、ブタノールな
どのアルコール系溶媒、ブチルセロソルブなどのセロソルブ系溶媒、炭酸エチレン、炭酸
プロピレンなどの炭酸エステル系溶媒、あるいは１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノ
ン、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。これ
らを単独又は混合物として用いるのが望ましいが、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化
水素も用いることができる。前記有機極性溶媒はＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミ
ド、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレンから選ばれる少なくとも１つで
あることがより好ましい。ポリイミド前駆体溶液を円筒体に成形した後、加熱してイミド
転化した場合、光の透過率を妨げる着色物の発生が少ないからである。
【００２９】
次に、透明ポリイミド樹脂円筒体の製造方法は、ポリイミド前駆体溶液を出発材料とし
て特許第３１０３０８４号、あるいは特開平０５−０８２２８９号に記載の方法で製造す
ることができる。前記製造方法に基づき、金型表面に形成したポリイミド前駆体溶液塗布
物を、加熱処理によってイミド転化させる場合、イミド化の最高温度が３５０度Ｃ以下で
処理することが好ましい。３５０度Ｃ以上の温度で長時間加熱すると酸化物による残渣が
生じ、光の透過率を低下させるからである。
【００３０】
次に、透明ポリイミド樹脂円筒体内面に設けるフッ素樹脂層の成形方法は、一例として
図２に示す方法で成形できる。バルブ１６から空気圧等によってタンク１３内のフッ素樹
脂分散液１２を透明ポリイミド樹脂円筒体１１の内側の所定の高さまで送入し、その後バ
ルブ１６を閉じ、次に、バルブ１７を開放し透明ポリイミド樹脂円筒体１１内のフッ素樹
脂液１２ａを所定の速度で流出させ、所定の厚さに形成し、その後、乾燥、焼成を行い、
ポリイミド樹脂円筒体の内面にフッ素樹脂層を成形できる。なおフッ素樹脂層を成形する
前に、ポリイミド層とフッ素樹脂層の接着力を強化するためにフッ素樹脂系のプライマー
層を形成することが好ましい。図２において１４は密閉栓、１５は連結管である。
【００３１】
次に、透明ポリイミド樹脂円筒体の外面に設ける透明導電層の成形方法は、例えば、真
空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、プラズマＣＶＤ、あるいは透明導電性
微粒子分散液へ浸漬することによって形成できる。このうち酸化インジウムスズ、アンチ
モンドープ酸化スズ、導電性酸化スズ、導電性酸化亜鉛などの透明導電性微粒子分散液へ
の浸漬塗布法が、生産効率が高くより好ましい。また、前記透明導電層を成形した後、１
７０度Ｃ以上の温度で比較的短時間で熱処理（アニール）することにより、透明性及び導
電性を向上さることができる。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態において、例えば、前記浸漬塗布法による透明導電層の成形
方法は、前記円筒体の一方の内面を密閉し、他方端部から透明導電性微粒子分散液に浸漬
したのち、所定の速度で引き上げて塗布、焼成して形成することができる。上記のような
浸漬塗布法による透明導電層の成形処理は、まず、円筒体の内面にフッ素樹脂層を形成し
、その後の工程で処理することが好ましい。フッ素樹脂の撥水撥油性によって、透明導電
性微粒子分散液が円筒体内部に浸入しにくく、かつ、付着した部分であっても汚染が防止
できるからである。
【００３３】
以下、実施例によって、本発明をさらに具体的に説明する。実施例及び比較例における
特性は、次の計器を用いて測定した。
粘度：粘度計ＬＶＴ（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ）
膜厚：ダイヤルゲージＮｏ．２１１９Ｆ（ミツトヨ）
光透過率：分光光度計ＵＶ−２５５０（島津製作所）
算術平均粗さＲａ：表面粗さ測定器ＳＥ−３Ｈ（小坂研究所）
表面抵抗率：低抵抗計ローレスタＭＣＰ−Ｔ６１０（三菱化学）
駆動トルク：引張試験機ＡＧＳ−１０ｋＮＧ（島津製作所）
【００３４】
駆動トルクは、図３に示す内面摺動測定装置４０を用いて測定した。すなわち、測定支
持台２９の一端に設けた直立する測定支持板３０に、円筒状の回転付与部２５を設けた。
回転付与部２５の先には、それよりも小径の試料取付部２４が同軸に設けられ、さらにそ
の先にはそれよりも小径の摺動板支持体２８が同軸に設けられ、その先に正方体状の摺動
板２２が固定されている。この摺動板２２の素材には、ポリアセタール樹脂を用いたが、
他の材料に変更することもできる。回転付与部２５と試料取付部２４は一体化して、摺動
板支持体２８とはベアリングを設けられているので、一体的に回転することができる。
摺動板支持体２８は、測定支持板３０に固定されているため、摺動板支持体２８及び摺動
板２２は、回転しない。試料取付部２４に、試料である透明導電円筒体２１を嵌め込む。
試料取付部２４の外径は、透明導電円筒体２１の内径よりもわずかに小さく設計してある
。また、摺動板２２の４つの角が透明導電円筒体２１の内面と摺擦するように、摺動板２
２は、長さ２５．０ｍｍ、幅２０．０ｍｍ及び厚み５ｍｍの長方形で、その四隅をＲ１．
０の面取り加工したポリアセタール樹脂板を用いた。測定方法は回転付与部２５の外面に
ワイヤー２６を巻き付けてＹ方向に引くと、回転付与部２５、試料取付部２４及び試料（
透明導電円筒体）２１は、Ｘ方向に一体的に回転する。このとき、摺動板２２は回転しな
いため、その４つの角が透明導電円筒体２１の内面と摺擦する。この摺擦の度合が引張試
験機２７の値に直結するため、発明者らは、これを以て内面摺動測定値とした。なお、試
料（透明導電円筒体）２１の線速度が６５ｍｍ／ｓのときの値を採用した。
【００３５】
（実施例１）
（透明ポリイミド前駆体溶液の調製）
３Ｌの３つ口セパラブルフラスコに、ポリテトラフルオロエチレン製の攪拌羽を取り付
けた攪拌棒と窒素ガス導入管を取り付けて反応容器とし、反応はすべて、窒素雰囲気下で
行った。ポリイミド前駆体溶液の濃度が３１重量％となるようにジアミン成分として、４
，４'−ジアミノジフェニルスルホン（和歌山精化工業製）６８．３８８ｇ（０．２７６
モル）及び３，３'−ジアミノジフェニルスルホン（三井化学ファイン製）６８．３８８
ｇ（０．２７６モル）、反応溶媒としてＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（三菱ガス化学製
）６７０．１６ｇを投入した。ジアミン成分が完全に溶解後、テトラカルボン酸二無水物
成分として、２，２−ビス［４−（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水
物（上海市合成樹脂研究所製）７１．６４４ｇ（０．１３８モル）及び３，３'，４，４
'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（三菱化学製）１２１．５２ｇ（０．４１３モ
ル）を固体のままで添加し、４０度Ｃで１２時間反応させ、粘度約８００Ｐ（２３度Ｃ）
の粘稠なポリイミド前駆体溶液を合成した。
【００３６】
（透明ポリイミド樹脂からなる円筒体の作製）
鏡面研磨加工、及び離型性加工された外径３０．０ｍｍ、長さ５００ｍｍのアルミニウ
ム製金型と、内径３１．５ｍｍのリング状ダイスを用意し、前記金型に前記透明ポリイミ
ド前駆体溶液を塗布後、リング状ダイスを自重で落下走行させ、均一にポリイミド前駆体
溶液を塗布した。その後、８０度Ｃで４５分間、１２０度Ｃで４５分間、２００度Ｃで３
０分間及び３００度Ｃで２０分間加熱して、透明ポリイミド樹脂の円筒体を作製した。こ
の基層の厚さは、６５±２μｍであり、波長７８０ｎｍの光透過率は８５．９％であった
。
【００３７】
（透明ポリイミド樹脂からなる円筒体内面にフッ素樹脂層の成形）
長さ３００ｍｍに切断した透明ポリイミド樹脂円筒体の内側に図２に示す方法でプライ
マー液「ＰＲ−９９０ＣＬ」（三井・デュポンフロロケミカル製）を送入し、貯留した。
その後、６０ｍｍ／分の一定速度で前記プライマー液を流出させ前記円筒体の内面に２μ
ｍの厚みで塗布し、室温で乾燥してプライマー層を成形した。
【００３８】
前記、プライマー層を成形した透明ポリイミド樹脂円筒体を用い、プライマー層の成形
と同様に、フッ素樹脂分散液「Ａｌｇｏｆｌｏｎ ＭＦＡ ＬＡＴＥＸ ＸＰＨ−１」（
ソルベイ・ソレクシス製）を塗布して、室温で乾燥後、８０度Ｃで２０分間、３４０度Ｃ
で２０分焼成することにより、透明ポリイミド樹脂円筒体の内面にフッ素樹脂層が成形さ
れた透明ポリイミド・フッ素樹脂積層円筒体を得た。該フッ素樹脂層の厚みは４μｍであ
り、内面の表面粗度Ｒａは０．０５μｍであった。また、波長７８０ｎｍにおける光透過
率は８３．５％であった。透明ポリイミド・フッ素樹脂積層円筒体の内径は３０．０ｍｍ
であり駆動トルクは９Ｎ・ｃｍであった。
【００３９】
（透明ポリイミド樹脂円筒体の外面に導電層の成形）
前記透明ポリイミド・フッ素樹脂積層円筒体の片方を密閉し、透明導電アンチモンドー
プ酸化スズ微粒子分散液「ＴＤＬ−１」（三菱マテリアル製）に浸漬した。その後、円筒
体を６０ｍｍ／分の速度で引き上げることにより塗布した後、室温で乾燥後、室温から２
００度Ｃまで６０分間アニール処理を行うことにより、透明ポリイミド樹脂基層の内面に
フッ素樹脂層が成形され、基層の外面には約３μｍの厚みで透明導電層が成形された３層
構造の透明導電円筒体を得た。該透明導電円筒体の厚み方向で、波長７８０ｎｍの光透過
率は８４．０％であり、波長５５０μｍの光の透過率は７５％であった。また、該透明導
電円筒体の外面の表面抵抗は、２．２×１０６Ω／□であった。
【００４０】
（電極層の成形）
前記透明導電円筒体の片端部全周に５ｍｍの幅でフッ素樹脂導電接着剤（三井デュポン
フロロケミカル製「８５５−００３」）を約５μｍの厚みで塗布し、乾燥後２００度Ｃの
温度で加熱しで表面抵抗が１×１０５Ω／□の電極を成形した。この透明導電円筒体を感
光体の支持体として用いて、背面露光式レーザービームプリンタで１００００枚の初期画
像出しテストを行ったところ、高品質な画像を得ることができた。
【００４１】
（実施例２）
（ポリイミド前駆体溶液の調製）
３Ｌの３つ口セパラブルフラスコに、ポリテトラフルオロエチレン製の攪拌羽を取り付
けた攪拌棒と窒素ガス導入管を取り付けて反応容器とし、反応はすべて、窒素雰囲気下で
行った。ポリイミド前駆体溶液の濃度が１７．５重量％となるように、ジアミン成分とし
て、パラフェニレンジアミン（大新化学製）７７．４６ｇ（０．７１７モル）、反応溶媒
として三菱ガス化学社から販売されているＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）１
，２１１ｇを投入し、ジアミン成分が完全に溶解後、テトラカルボン酸二無水物成分とし
て、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（三菱化学製）２１０．
８６ｇ（０．７１７モル）を固体のままで添加し、４０度Ｃで１２時間反応させ、粘度１，０００ポイズの粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
【００４２】
実施例１と同様に前記ＢＰＤＡとＰＰＤを重合したポリイミド前駆体溶液を用い、金型
表面に所定の厚みで塗布した後、８０度Ｃで４５分間、１２０度Ｃで４５分間、２００度
Ｃで３０分間及び３３０度Ｃで２０分間加熱して透明ポリイミド樹脂円筒体を作製した。
この基層の厚みは６３±２μｍであった。この透明ポリイミド樹脂円筒体を基層として実
施例１と同様にフッ素樹脂層、及び透明導電層を成形して３層積層円筒体を得た。この透
明導電円筒体の厚み方向の波長７８０ｎｍにおける光透過率は７７％であった。また、波
長５５０μｍの光の透過率は６８％であった。また、３層積層円筒体の内径は３０．０４
ｍｍであり駆動トルクは８．５Ｎ・ｃｍであった。この透明導電円筒体を背面露光感光体
の支持体として用い、実施例１と同様の画像出しテストを行った結果、高品質な画像を得
ることができた。
【００４３】
（実施例３）
実施例１において、内面のフッ素樹脂層の厚みが８μｍであるほかは、実施例１と同様にして透明導電円筒体を作製した。該透明導電円筒体の内面の表面粗度Ｒａは、０．０５μｍであった。また、波長７８０ｎｍにおける光透過率は、８１．０％であった。また、３層積層円筒体の内径は３０．０２ｍｍであり、駆動トルクは８．６Ｎ・ｃｍであった。この透明導電円筒体を背面露光感光体の支持体として用いて、実施例１と同様に画像出しテストを行った結果、高品質な画像を得ることができた。
【００４４】
（比較例１）
内面にフッ素樹脂層を形成しなかったほかは、実施例１と同様にして作製した透明導電
円筒体の駆動トルクは１５Ｎ・ｃｍであった。この透明導電円筒体を感光体の支持体とし
て用いて、実施例１と同様に画像出しテストを行った結果、１，０００枚で摩耗粉が発生
し、画像劣化が生じた。
【００４５】
（比較例２）
実施例１において、内面のフッ素樹脂層の厚みが２５μｍであるほかは、実施例１と同様にして透明導電円筒体を作製した。該透明導電円筒体の波長７８０ｎｍにおける光透過率は、４５．５％と低く、背面露光することができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の透明導電円筒体の概略断面図である
【図２】本発明の透明導電円筒体の内面にフッ素樹脂液を塗布する一実施例を示す概略図である。
【図３】本発明の透明導電円筒体の内面摺動測定装置を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 透明導電円筒体
２０ フッ素樹脂液塗布装置
４０ 内面摺動測定装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真画像形成装置の感光体の支持体に用いる透明導電円筒体であって、前記円筒体
の基層が透明ポリイミド樹脂からなり、該基層の内面にフッ素樹脂層と、該基層の外面に
透明導電層を備え、前記円筒体の厚み方向の光の透過率が５００ｎｍ〜８００ｎｍの波長
の範囲において、５０％以上であることを特徴とする透明導電円筒体。
【請求項２】
前記フッ素樹脂層の算術平均粗さＲａが、０．２μｍ以下であることを特徴とする請求
項１に記載の透明導電円筒体。
【請求項３】
前記透明導電円筒体内面のフッ素樹脂層に加わる駆動トルクが、前記円筒体の線速度が
６５ｍｍ／ｓのときに、１２Ｎ・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の透明
導電円筒体。
【請求項４】
前記透明ポリイミド樹脂が、少なくとも１種の芳香族ジアミンと、少なくとも１種の芳
香族テトラカルボン酸二無水物を、有機極性溶媒中で反応させて得られるポリイミド前駆
体をイミド転化した透明ポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の透明導
電円筒体。
【請求項５】
前記芳香族ジアミンが、パラフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル、４，
４'−ジアミノジフェニルスルホン、３，３'−ジアミノジフェニルスルホンから選ばれ
る少なくとも１つのモノマーであり、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物が、ピロメリ
ット酸二無水物、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−
ビス［４−（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物から選ばれる、少な
くとも１つのモノマーであることを特徴とする請求項４に記載の透明導電円筒体。
【請求項６】
前記芳香族ジアミンが、パラフェニレンジアミン（ＰＰＤ）であり、前記芳香族テトラ
カルボン酸二無水物が、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（Ｂ
ＰＤＡ）であることを特徴とする請求項４に記載の透明導電円筒体。
【請求項７】
前記フッ素樹脂層がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレ
ン・パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチ
レン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれる少なくとも１種のフッ
素樹脂から成ることを特徴とする請求項１〜３に記載の透明導電円筒体。
【請求項８】
前記透明導電層が酸化インジウムスズ、アンチモンドープ酸化スズ、導電性酸化スズ、
導電性酸化亜鉛から選ばれる少なくとも１種の透明導電材料から成り、前記透明導電層の
表面抵抗が１×１０８Ω／□以下であることを特徴とする請求項１に記載の透明導電円筒
体。
【請求項９】
前記透明導電層の少なくとも一端の外面に該透明導電層よりも低い表面抵抗を有する電
極層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の透明導電円筒体。
【請求項１】
電子写真画像形成装置の感光体の支持体に用いる透明導電円筒体であって、前記円筒体
の基層が透明ポリイミド樹脂からなり、該基層の内面にフッ素樹脂層と、該基層の外面に
透明導電層を備え、前記円筒体の厚み方向の光の透過率が５００ｎｍ〜８００ｎｍの波長
の範囲において、５０％以上であることを特徴とする透明導電円筒体。
【請求項２】
前記フッ素樹脂層の算術平均粗さＲａが、０．２μｍ以下であることを特徴とする請求
項１に記載の透明導電円筒体。
【請求項３】
前記透明導電円筒体内面のフッ素樹脂層に加わる駆動トルクが、前記円筒体の線速度が
６５ｍｍ／ｓのときに、１２Ｎ・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の透明
導電円筒体。
【請求項４】
前記透明ポリイミド樹脂が、少なくとも１種の芳香族ジアミンと、少なくとも１種の芳
香族テトラカルボン酸二無水物を、有機極性溶媒中で反応させて得られるポリイミド前駆
体をイミド転化した透明ポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の透明導
電円筒体。
【請求項５】
前記芳香族ジアミンが、パラフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル、４，
４'−ジアミノジフェニルスルホン、３，３'−ジアミノジフェニルスルホンから選ばれ
る少なくとも１つのモノマーであり、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物が、ピロメリ
ット酸二無水物、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−
ビス［４−（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物から選ばれる、少な
くとも１つのモノマーであることを特徴とする請求項４に記載の透明導電円筒体。
【請求項６】
前記芳香族ジアミンが、パラフェニレンジアミン（ＰＰＤ）であり、前記芳香族テトラ
カルボン酸二無水物が、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（Ｂ
ＰＤＡ）であることを特徴とする請求項４に記載の透明導電円筒体。
【請求項７】
前記フッ素樹脂層がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレ
ン・パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチ
レン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれる少なくとも１種のフッ
素樹脂から成ることを特徴とする請求項１〜３に記載の透明導電円筒体。
【請求項８】
前記透明導電層が酸化インジウムスズ、アンチモンドープ酸化スズ、導電性酸化スズ、
導電性酸化亜鉛から選ばれる少なくとも１種の透明導電材料から成り、前記透明導電層の
表面抵抗が１×１０８Ω／□以下であることを特徴とする請求項１に記載の透明導電円筒
体。
【請求項９】
前記透明導電層の少なくとも一端の外面に該透明導電層よりも低い表面抵抗を有する電
極層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の透明導電円筒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−２９３２７５（Ｐ２００７−２９３２７５Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４０２８２（Ｐ２００７−４０２８２）
【出願日】平成１９年２月２１日（２００７．２．２１）
【出願人】（３９１０５９３９９）株式会社アイ．エス．テイ (102)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２１日（２００７．２．２１）
【出願人】（３９１０５９３９９）株式会社アイ．エス．テイ (102)
【Ｆターム（参考）】
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