導電性ゴム部材および画像形成装置
【課題】長期間に亘って電気抵抗値の上昇、硬さの変化、ヘタリ等の問題を生じにくい導電性ゴム層を備えた長寿命の導電性ゴム部材と、前記導電性ゴム部材を組み込んだ画像形成装置とを提供する。
【解決手段】導電性ゴム部材は、イオン導電性ゴムを少なくとも含むゴム分を、式(1)：
〔式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ１、Ｒ２は同時に水素原子ではなく、Ｒ３、Ｒ４は同時に水素原子ではない。〕および／または特定の加硫促進剤を含む架橋系によって架橋させた導電性ゴム層を有する。画像形成装置は前記導電性ゴム部材を備える。
【解決手段】導電性ゴム部材は、イオン導電性ゴムを少なくとも含むゴム分を、式(1)：
〔式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ１、Ｒ２は同時に水素原子ではなく、Ｒ３、Ｒ４は同時に水素原子ではない。〕および／または特定の加硫促進剤を含む架橋系によって架橋させた導電性ゴム層を有する。画像形成装置は前記導電性ゴム部材を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ゴムローラ、導電性ゴムベルト等の導電性ゴム部材と、前記導電性ゴム部材を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の、いわゆる電子写真法を利用した画像形成装置においては、感光体の表面を一様に帯電させた状態で露光して、前記表面に形成画像に対応する静電潜像を形成し（帯電工程→露光工程）、前記静電潜像を、あらかじめ帯電させたトナーを選択的に付着させることでトナー像に現像したのち（現像工程）、前記トナー像を紙（プラスチックフィルム等を含む、以下同様）の表面に転写し（転写工程）、さらに定着させることにより（定着工程）、前記紙の表面に画像が形成される。
【０００３】
また前記転写工程においては、例えば感光体の表面に形成したトナー像を、転写ベルトの外周面に保持して搬送途上の紙の表面に転写したり、前記トナー像を一旦、中間転写ベルトの外周面に転写したのち紙の表面に再転写したりする場合がある。
かかる転写ベルトまたは中間転写ベルトを用いた転写工程は、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色のトナーからなるトナー像を重ねてフルカラー画像を形成するフルカラー対応の画像形成装置や、あるいはＡ４サイズの媒体の表面に毎分５０枚以上といった高速で画像形成する高速対応の画像形成装置、もしくは液体を媒体としたトナーを用いる画像形成装置等において広く普及している。
【０００４】
前記各工程のうち帯電工程、現像工程（そのうちトナーの帯電過程、および帯電させたトナーの静電潜像への付着過程）、転写工程、さらにはトナー像を紙の表面に転写後、感光体や中間転写ベルトの表面に残留したトナーを除去するクリーニング工程等において、導電性ないし半導電性を有するゴム組成物からなる導電性ゴム層を備えた導電性ゴムローラが広く用いられる。
【０００５】
また前記転写ベルトや中間転写ベルトとしては、導電性ないし半導電性を有するゴム組成物からなる導電性ゴム層を備えた導電性ゴムベルトが広く用いられる。
前記導電性ゴムローラや導電性ゴムベルト等（以下「導電性ゴム部材」と総称する場合がある）の導電性ゴム層には、例えばゴム中に導電性カーボンブラック等の電子導電性を有する充填剤を配合したり、ゴムそれ自体としてイオン導電性を有するゴムを用いたりして導電性が付与される。
【０００６】
このうちイオン導電性を有するゴムとしては、例えばアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ポリエーテルゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ、ＧＥＣＯ）等が挙げられる。
前記ゴムの１種または２種以上を、必要に応じてさらに他のゴムと配合したゴム分に、所定量の架橋剤や発泡剤等を配合してゴム組成物を調製し、前記ゴム組成物を導電性ゴム部材の導電性ゴム層の形状（導電性ゴムベルトや導電性ゴムローラの形状）に成形したのちゴム分を架橋させる（発泡剤を含む場合は架橋と同時に発泡させる）ことにより導電性ゴム層が形成され、導電性ゴム部材が製造される。
【０００７】
前記導電性ゴム層には、用途に応じた適切な電気抵抗値を有すること、画像形成時に接触する感光体やトナー等を汚染しないこと、感光体や他のローラ等に圧接させた際のニップ幅（感光体等との回転方向の接触長さ）を十分に大きくとるために硬さが小さく柔軟性に優れていること、長期間使用しても前記電気抵抗値や硬さ等が大きく変化せず安定していること、圧縮永久ひずみ特性に優れ、長期間圧接されてもいわゆるヘタリ等を生じることがなく寸法安定性に優れていること等が求められる。
【０００８】
イオン導電性の導電性ゴム層に、例えばフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンを含む塩等のイオン導電性塩を添加すると、前記導電性ゴム層の電気抵抗値をさらに低減できることが知られている。すなわちフルオロ基およびスルホニル基がともに電子吸引性を有するため陰イオンが安定化されて、前記陰イオンとともにイオン導電性塩を構成するリチウム等の陽イオンがより高い解離度を示す。そのためイオン導電性塩を配合することで、イオン導電性ゴムによるイオン導電性をさらに向上できる。
【０００９】
この際、イオン導電性塩が導電性ゴム層の表面（導電性ゴムローラや導電性ゴムベルトの外周面）にブルーム、すなわち前記表面に析出して感光体やトナー等を汚染するのを防止するため、例えば特許文献１では、ゴム分として２種のイオン導電性ゴムを少なくとも含み、かつイオン導電性塩を添加したゴム組成物を用いて、いわゆる海−島構造を呈する導電性ゴム層を形成することが提案されている。
【００１０】
前記導電性ゴム層は、２種のイオン導電性ゴムのうち一方のイオン導電性ゴムを含む連続相（海）と、前記連続相中に内包される、他方のイオン導電性ゴムを含む非連続相（島）とを含み、前記非連続相中にイオン導電性塩を偏在させて形成される。また連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしては、非連続相に含まれるイオン導電性ゴムよりも、イオン導電性塩に対する親和性が低いものが選択して用いられる。
【００１１】
これにより、例えば導電性ゴム層に電界をかけ続ける等してもイオン導電性塩が導電性ゴム層の表面に移行するのを防止して、前記イオン導電性塩のブルームとそれに伴う感光体やトナー等の汚染を抑制できる。
ゴムの架橋剤としては、有機過酸化物配合系、チオウレア類を用いた系、あるいは硫黄加硫系等が挙げられ、中でも加硫剤としての硫黄と硫黄加硫用の加硫促進剤等とを組合せて用いる硫黄加硫系の架橋システムが好ましい。
【００１２】
硫黄加硫系の架橋システムによれば、前記のようにイオン導電性ゴムを含む２種以上のゴムを良好に架橋できる上、その架橋速度が速いため短時間の架橋で良好な機械的強度を有する導電性ゴム層を備えた導電性ゴム部材を効率よく製造できる。また製造された導電性ゴム部材の導電性ゴム層は感光体やトナー等の汚染を生じにくい上、加硫促進剤の種類や量、硫黄の量を適切に選択することにより、圧縮永久ひずみ特性に優れたものとすることができる。
【００１３】
しかし適切に設計された硫黄加硫系の架橋システムを用いて架橋した導電性ゴム層を有する導電性ゴム部材であっても、昨今の、画像形成装置を構成する構成部品に対するさらなる長寿命化の要求に伴ってこれまでよりもさらに長期間に亘って使用し続けた際には、加硫ゴムの老化に伴って、前記導電性ゴム層の電気抵抗値が上昇したり、硬さが変化したり、圧縮永久ひずみ特性の低下によるヘタリ等を生じやすくなったりする。
【００１４】
加硫ゴムの老化を抑制するため、導電性ゴム層のもとになるゴム組成物に老化防止剤を含有させることが考えられる。しかし、例えば自動車用タイヤ等の老化防止剤として汎用されているアミン系老化防止剤は感光体やトナー等を汚染しやすいため使用することができない。
老化防止剤を含有させるにしても、感光体やトナー等を汚染しにくいものの老化防止の効果が小さいフェノール系の老化防止剤等をごく少量含有させることができる程度であり、求められている長寿命化を実現するには十分でない。また、特に高感度の感光体を搭載する画像形成装置では、前記フェノール系の老化防止剤をごく少量含有させても感光体の感度特性に影響が生じる場合がある。
【００１５】
特許文献２には、加硫促進剤として汎用されているジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＭＢＴＳ）中の２つのベンゾチアゾール環に、それぞれ１つまたは２つのメチル基を置換させた化合物を加硫促進剤として用いることが記載されている。
また特許文献３には、前記ＭＢＴＳ中の２つのベンゾチアゾール環に、それぞれ１つまたは２つのアルキル基、またはアリール基を置換させた化合物や、やはり加硫促進剤として汎用されている２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）中の１つのベンゾチアゾール環に、１つまたは２つのアルキル基、またはアリール基を置換させた化合物を加硫促進剤として用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第３９８９０００号公報
【特許文献２】特開昭５６−１３９５４２号公報
【特許文献３】特開２００１−３４８４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、より長期間に亘って電気抵抗値の上昇、硬さの変化、圧縮永久ひずみ特性の低下によるヘタリ等の問題を生じにくい導電性ゴム層を備え、これまでに比べてさらに長寿命の導電性ゴム部材と、前記導電性ゴム部材を組み込んだ画像形成装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
特許文献２には、前記化合物を加硫促進剤として用いることにより、特に高温での加硫時に、いわゆるゴムの焼けを生じにくくできることが記載されている。また特許文献３には、前記化合物を加硫促進剤として用いることにより、自動車用のゴムタイヤのグリップ性能を低下させることなしにラップタイムの低下を抑制し、耐熱性能を向上できることが記載されている。
【００１９】
今般、発明者が検討したところ前記ベンゾチアゾール系の加硫促進剤のうち式(1)：
【００２０】
【化１】
【００２１】
〔式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ１、Ｒ２は同時に水素原子ではなく、Ｒ３、Ｒ４は同時に水素原子ではない。〕
で表される化合物、および／または式(2)：
【００２２】
【化２】
【００２３】
〔式中Ｒ５、Ｒ６は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ５、Ｒ６は同時に水素原子ではない。〕
で表される化合物は、いずれもゴム分としてイオン導電性ゴムを含むゴム組成物からなる導電性ゴム層の老化を防止する機能に優れており、前記導電性ゴム層を、より長期間に亘って電気抵抗値の上昇、硬さの変化、圧縮永久ひずみ特性の低下によるヘタリ等の問題を生じにくくして、導電性ゴム部材を、これまでに比べてさらに長寿命化できることが明らかとなった。
【００２４】
したがって本発明は、イオン導電性ゴムを少なくとも含むゴム分と、加硫促進剤としての、前記式(1)で表される化合物、および式(2)で表される化合物のうちの少なくとも一方（以下、この２種の化合物を「特定化合物」と総称する場合がある。）とを含むゴム組成物からなる導電性ゴム層を備えることを特徴とする導電性ゴム部材である。
前記特定化合物の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。配合割合が前記範囲未満では、特定化合物を加硫促進剤としてゴム組成物に配合したことによる、前記ゴム組成物からなる導電性ゴム層の老化を防止して導電性ゴム部材を長寿命化する効果が十分に得られないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰の特定化合物がブルーム、すなわち導電性ゴム層の表面に析出して感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００２５】
なお特定化合物が前記式(1)および／または式(2)で表される化合物のうちのいずれか１種単独であるとき、前記配合割合は、前記１種の化合物の配合割合であり、特定化合物が前記化合物の２種以上の併用系であるとき、前記配合割合は、併用する２種以上の化合物の合計の配合割合である。
前記導電性ゴム部材のもとになるゴム組成物はイオン導電性塩を含み、ゴム分は２種のイオン導電性ゴムを少なくとも含み、導電性ゴム層は、前記２種のイオン導電性ゴムのうち一方のイオン導電性ゴムを含む連続相と、他方のイオン導電性ゴムを含む非連続相とを含み、前記連続相と非連続相とが海−島構造を呈し、前記非連続相に前記イオン導電性塩が偏在しているのが好ましい。
【００２６】
先に説明したようにイオン導電性塩を含有させることで、導電性ゴム層のイオン導電性をさらに向上できる。また導電性ゴム層を前記海−島構造とすることにより、イオン導電性塩が導電性ゴム層の表面に露出する機会を減少させて、前記イオン導電性塩のブルームや、あるいはブリード（導電性ゴム層の表面への染み出し）とそれに伴う感光体やトナー等の汚染を抑制できる。しかも本発明では、前記特定化合物を加硫促進剤として用いていることにより、かかる海−島構造を呈する導電性ゴム層であってもその老化を良好に防止して、導電性ゴム部材を長寿命化できる。
【００２７】
また前記ゴム分は２種のイオン導電性ゴムと、１種の非イオン導電性ゴムとを含み、導電性ゴム層は、前記２種のイオン導電性ゴムのうち一方のイオン導電性ゴムを含む連続相と、他方のイオン導電性ゴムを含む第１の非連続相と、非イオン導電性ゴムを含む第２の非連続相とを含み、前記連続相と第１の非連続相および第２の非連続相とが海−島構造を呈し、前記第１の非連続相に前記イオン導電性塩が偏在しているのがさらに好ましい。
【００２８】
一般に、イオン導電性ゴムは一応の耐オゾン性や力学特性等を有するものの、イオン導電性を有しない通常のゴム（非イオン導電性ゴム）と比べてこれらの特性が十分でない場合がある。これに対し、前記のように第３の成分として含有させる非イオン導電性ゴムとして、かかる特性に優れたものを選択して用いることにより、前記特性に優れた導電性ゴム層を備えた導電性ゴム部材を形成できる。また前記ゴムを、イオン導電性ゴムからなる連続相中に第２の非連続相として非連続に分散させているため、導電性ゴム層のイオン導電性を不必要に大きく低下させるおそれもない。
【００２９】
前記ゴム組成物はチウラム系加硫促進剤を含んでいるのが好ましく、前記チウラム系加硫促進剤の配合割合はゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、１．３質量部以下であるのが好ましい。
ゴムの加硫促進剤として最も基本的なスルフェンアミド系加硫促進剤や、あるいは前記ＭＢＴＳ、ＭＢＴ等に代えて、加硫促進剤として前記特定化合物を用いると、ゴムが所定の架橋度に達するまでに要する架橋時間が長くなるとともに架橋効率が低下する傾向がある。
【００３０】
そのため特定化合物に、さらに他の加硫促進剤を併用することを検討したが、例えば１，３−ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）に代表されるグアニジン系加硫促進剤を併用した場合には、架橋効率が僅かに改善されるもののその効果は不十分であった。また、スコーチタイムが短くなってやけを生じやすくなるおそれもあった。
これに対し、加硫促進剤として前記特定化合物とチウラム系加硫促進剤を併用すると、たとえ前述した海−島構造を呈する導電性ゴム層であっても、スコーチタイムが短くなってやけが生じるのを抑制しながら、架橋時間を短縮して架橋効率を向上できること、それに伴って、導電性ゴム層中から各種成分がブリードしたりブルームしたりするのを抑制して感光体やトナー等の汚染を生じにくくできることが判明した。
【００３１】
なおチウラム系加硫促進剤の配合割合が前記範囲内であるのが好ましいのは、下記の理由による。すなわち配合割合が前記範囲未満では、チウラム系加硫促進剤を併用することによる前記効果が十分に得られないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰のチウラム系加硫促進剤がブルームして感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００３２】
前記ゴム組成物は、加硫剤として硫黄を含んでいるのが好ましく、前記硫黄の配合割合はゴム分１００質量部あたり０．４質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。
硫黄を加硫剤として配合することにより、たとえ前述した海−島構造を呈する導電性ゴム層であっても、先に説明したように、イオン導電性ゴムを含む２種以上のゴムを良好に架橋できる上、その架橋速度が速いため短時間の架橋で良好な機械的強度を有する導電性ゴム層を備えた導電性ゴム部材を効率よく製造できる。また感光体やトナー等の汚染を生じにくい上、前記特定化合物とチウラム系加硫促進剤とを加硫促進剤として併用することにより、圧縮永久ひずみ特性に優れた導電性ゴム層を有する導電性ゴム部材を製造できる。
【００３３】
硫黄の配合割合が前記範囲内であるのが好ましいのは、下記の理由による。すなわち配合割合が前記範囲未満では、硫黄を配合することによる前記効果が十分に得られないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰の硫黄がブルームして感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
前記ゴム組成物は発泡剤を含み、導電性ゴム層は架橋時に発泡されているのが好ましい。導電性ゴム層を発泡させることにより、感光体や他のローラ等に圧接させた際のニップ幅を十分に大きくとるために硬さが小さく柔軟性に優れた導電性ゴム部材を形成できるという利点がある。
【００３４】
導電性ゴム層は非塩素系でかつ非臭素系であるのが好ましい。すなわち、いずれも塩素および臭素を含まないゴム分、架橋システム（加硫剤、加硫促進剤等）その他添加剤を配合したゴム組成物によって導電性ゴム層を形成することにより、前記導電性ゴム層を、実質的に塩素および臭素を含まない非塩素系でかつ非臭素系の状態とするのが好ましい。前記非塩素系でかつ非臭素系である導電性ゴム層を備えた導電性ゴム部材は、例えば導電性ゴムローラのシャフト等の金属表面を腐食したり錆びさせたり、あるいは汚染したりするおそれがない。また、例えば用途廃止後に廃棄物として廃棄処理する際に、環境に及ぼす負荷を軽減できるという利点もある。
【００３５】
導電性ゴム部材の具体例としては導電性ゴムローラまたは導電性ゴムベルトが挙げられる。
本発明の画像形成装置は、前記本発明の導電性ゴム部材を備えるため、構成部品の長寿命化の要求に対応して、画像形成装置の、これまでよりも長期間に亘るメンテナンスフリー化等を図ることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、より長期間に亘って電気抵抗値の上昇、硬さの変化、圧縮永久ひずみ特性の低下によるヘタリ等の問題を生じにくい導電性ゴム層を備え、これまでに比べてさらに長寿命の導電性ゴム部材と、前記導電性ゴム部材を組み込んだ画像形成装置とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の転写ローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】転写ローラの電気抵抗値を測定する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
〈ゴム組成物〉
本発明の導電性ゴム部材を形成するゴム組成物は、イオン導電性ゴムを少なくとも含むゴム分と、加硫促進剤としての、式(1)：
【００３９】
【化３】
【００４０】
〔式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ１、Ｒ２は同時に水素原子ではなく、Ｒ３、Ｒ４は同時に水素原子ではない。〕
で表される化合物、および式(2)：
【００４１】
【化４】
【００４２】
〔式中Ｒ５、Ｒ６は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ５、Ｒ６は同時に水素原子ではない。〕
で表される化合物のうちの少なくとも一方とを含んでいる。
前記式(1)で表される化合物としては、ビス（４−メチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（４−エチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（５−メチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（５−エチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（６−メチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（６−エチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（４，５−ジメチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（４，５−ジエチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（４−フェニルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（５−フェニルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、およびビス（６−フェニルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィドからなる群より選ばれた少なくとも１種の化合物が好ましい。
【００４３】
また式(2)で表される化合物としては、２−メルカプト−４−メチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−４−エチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−５−メチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−５−エチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−６−メチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−６−エチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−４，５−ジメチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−４，５−ジエチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−４−フェニルベンゾチアゾール、２−メルカプト−５−フェニルベンゾチアゾール、および２−メルカプト−６−フェニルベンゾチアゾールからなる群より選ばれた少なくとも１種の化合物が好ましい。
【００４４】
これらの中でも、先に説明した導電性ゴム層の老化を防止して導電性ゴム部材を長寿命化する効果の点で、特にビス（４−メチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（５−メチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、メルカプト−４−メチルベンゾチアゾールおよびメルカプト−５−メチルベンゾチアゾールからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００４５】
前記式(1)および／または式(2)で表される特定化合物の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。配合割合が前記範囲未満では、特定化合物を加硫促進剤としてゴム組成物に配合したことによる、前記ゴム組成物からなる導電性ゴム層の老化を防止して導電性ゴム部材を長寿命化する効果が十分に得られないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰の特定化合物がブルーム、すなわち導電性ゴム層の表面に析出して感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００４６】
なお特定化合物が前記式(1)および／または式(2)で表される化合物のうちのいずれか１種単独であるとき、前記配合割合は、前記１種の化合物の配合割合であり、特定化合物が前記化合物の２種以上の併用系であるとき、前記配合割合は、併用する２種以上の化合物の合計の配合割合である。
また、各成分の配合割合の基準となるゴム分とは、架橋して導電性ゴム層を構成する全てのゴムを指し、前記全てのゴムの総量を１００質量部に換算したときの質量部でもって各成分の配合割合を規定している。
【００４７】
前記ゴム組成物は、チウラム系加硫促進剤を含んでいるのが好ましい。加硫促進剤として前記特定化合物とチウラム系加硫促進剤を併用すると、たとえ前述した海−島構造を呈する導電性ゴム層であっても、スコーチタイムが短くなってやけが生じるのを抑制しながら、架橋時間を短縮して架橋効率を向上でき、導電性ゴム層中から各種成分がブリードしたりブルームしたりするのを抑制して感光体やトナー等の汚染を生じにくくできる。
【００４８】
チウラム系加硫促進剤としては、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラキス（２-エチルヘキシル）チウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、およびジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
中でも前記効果の点で、特にテトラブチルチウラムジスルフィド、テトラキス（２-エチルヘキシル）チウラムジスルフィド、およびテトラメチルチウラムモノスルフィドからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００４９】
チウラム系加硫促進剤の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、１．３質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、チウラム系加硫促進剤を併用することによる前記効果が十分に得られないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰のチウラム系加硫促進剤がブルームして感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００５０】
前記ゴム組成物は、加硫剤として硫黄を含んでいるのが好ましい。加硫剤として硫黄を用いることにより、たとえ前述した海−島構造を呈する導電性ゴム層であっても、先に説明したようにイオン導電性ゴムを含む２種以上のゴムを良好に架橋できる上、その架橋速度が速いため短時間の架橋で良好な機械的強度を有する導電性ゴム層を備えた導電性ゴム部材を効率よく製造できる。また感光体やトナー等の汚染を生じにくい上、前記特定化合物とチウラム系加硫促進剤とを加硫促進剤として併用する等、加硫系を適切に設計することにより、圧縮永久ひずみ特性に優れた導電性ゴム層を有する導電性ゴム部材を製造できる。
【００５１】
硫黄の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．４質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、硫黄を配合することによる前記効果が十分に得られないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰の硫黄がブルームして感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００５２】
イオン導電性ゴムとしては、ＮＢＲ、ポリエーテルゴム、ＣＲ、およびエピクロルヒドリンゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種のゴムが好ましい。
特に導電性ゴム層が先に説明した海−島構造を呈する場合、イオン導電性塩が偏在される第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしては、ポリエーテルゴム、およびエピクロルヒドリンゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種のゴムが好ましい。これらのイオン導電性ゴムは、その分子中に含まれるエチレンオキサイド（ＥＯ）単位やプロピレンオキサイド（ＰＯ）単位、特にＥＯ単位の機能によってイオン導電性塩由来のイオンを安定化させて導電性ゴム層の電気抵抗値を低減させる働きをする。
【００５３】
また導電性ゴム層を非塩素系でかつ非臭素系とするためには特にポリエーテルゴムが好ましい。
ポリエーテルゴムとしては、エチレンオキサイド（ＥＯ）−アリルグリシジルエーテル（ＡＧＥ）共重合体、およびＥＯ−プロピレンオキサイド（ＰＯ）−ＡＧＥ共重合体からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましく、特に導電性ゴム層の良好なゴム弾性や柔軟性を維持することを考慮するとＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体が好ましい。
【００５４】
またＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体は、ＥＯ単位の含有率が５５モル％以上、９５モル％以下、特に６５モル％以上、９２モル％以下であるのが好ましい。
ＥＯ単位の含有率が前記範囲未満では、先に説明した、ＥＯ単位の機能によってイオン導電性塩由来のイオンを安定化させる効果が十分に得られないおそれがある。また含有率が前記範囲を超える場合にはＥＯ単位が結晶化して、やはりイオン導電性塩由来のイオンを安定化させる効果が十分に得られないおそれがある。
【００５５】
また、架橋性官能基としてのアリル基を含むＡＧＥ単位の含有率は１モル％以上、１０モル％以下、特に２モル％以上、８モル％以下であるのが好ましい。
ＡＧＥ単位の含有率が前記範囲未満ではＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体を良好に架橋させることができず、未架橋の、あるいは架橋が十分でない前記共重合体が導電性ゴム層の表面にブリードまたはブルームしたり、前記ブリードやブルームに伴ってイオン導電性塩が導電性ゴム層の表面にブルームしたりブリードしたりしやすくなり、感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００５６】
また、含有率が前記範囲を超える場合には架橋密度が高くなりすぎるため、ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体の引張強さや疲労特性、耐屈曲疲労性等が低下するおそれがある。
ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体の数平均分子量Ｍｎは１００００以上、特に５００００以上であるのが好ましい。数平均分子量Ｍｎが前記範囲未満では、前記共重合体が導電性ゴム層の表面にブリードしたりブルームしたり、前記ブリードやブルームに伴ってイオン導電性塩が導電性ゴム層の表面にブルームしたりブリードしたりしやすくなり、感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００５７】
エピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリン（Ｅｐｉ）−ＥＯ共重合体（ＥＣＯ）、Ｅｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体、Ｅｐｉ−ＥＯ−ＰＯ共重合体、およびＥｐｉ−ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましく、特にＥｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体が好ましい。
またＥｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体としては、前記３種の単量体を共重合させた狭義の共重合体、およびＥＣＯ（Ｅｐｉ−ＥＯ共重合体）をＡＧＥで変性した変性物からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００５８】
前記Ｅｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体は、ＥＯ単位の含有率が３５モル％以上、９５モル％以下、特に５５モル％以上、８０モル％以下であるのが好ましい。
ＥＯ単位の含有率が前記範囲未満では、先に説明した、ＥＯ単位の機能によってイオン導電性塩由来のイオンを安定化させる効果が十分に得られないおそれがある。また含有率が前記範囲を超える場合にはＥＯ単位が結晶化して、やはりイオン導電性塩由来のイオンを安定化させる効果が十分に得られないおそれがある。
【００５９】
また、架橋性官能基としてのアリル基を含むＡＧＥ単位の含有率は１モル％以上、１０モル％以下、特に２モル％以上、８モル％以下であるのが好ましい。
ＡＧＥ単位の含有率が前記範囲未満ではＥｐｉ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体を良好に架橋させることができず、未架橋の、あるいは架橋が十分でない前記共重合体が導電性ゴム層の表面にブリードしたりブルームしたり、前記ブリードやブルームに伴ってイオン導電性塩が導電性ゴム層の表面にブルームしたりブリードしたりしやすくなり、感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００６０】
また、含有率が前記範囲を超える場合には架橋密度が高くなりすぎるため、Ｅｐｉ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体の引張強さや疲労特性、耐屈曲疲労性等が低下するおそれがある。
Ｅｐｉ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体の数平均分子量Ｍｎは１００００以上、中でも５００００以上、特に１０００００以上であるのが好ましい。数平均分子量Ｍｎが前記範囲未満では、前記共重合体が導電性ゴム層の表面にブリードしたりブルームしたり、前記ブリードやブルームに伴ってイオン導電性塩が導電性ゴム層の表面にブルームしたりブリードしたりしやすくなり、感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００６１】
前記第１の非連続相とともに海−島構造を構成する連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしてはＮＢＲが好ましい。
ＮＢＲは、それ自体がイオン導電性を有するため導電性ゴム層の全体の電気抵抗値を低減できる。またＮＢＲは、前記第１の非連続相に含まれるポリエーテルゴムやエピクロルヒドリンゴムに比べて、基本的にイオン導電性塩に対する親和性が低いため、前記ポリエーテルゴムやエピクロルヒドリンゴムを含む第１の非連続相中に偏在させたイオン導電性塩が、例えば導電性ゴム層に電界をかけ続けた際にその表面に移行してブルームしたりブリードしたり、感光体やトナー等を汚染したりするのをより確実に防止できる。
【００６２】
ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量によって分類される低ニトリルＮＢＲ（アクリロニトリル含量２４％以下）、中ニトリルＮＢＲ（アクリロニトリル含量２５％以上、３０％以下）、および中高ニトリルＮＢＲ（アクリロニトリル含量３１％以上、３５％以下）からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましく、特に低ニトリルＮＢＲが好ましい。
【００６３】
前記低ニトリルＮＢＲは電気抵抗値がある程度低い一方で、ガラス転移温度Ｔｇが低く室温付近での粘弾性の温度依存性が小さいため、導電性ゴム層の電気抵抗値の環境（特に温度）依存性を小さくできる。詳しくはガラス転移温度Ｔｇが−４０℃以下、特に−５０℃以下である低ニトリルＮＢＲが好ましい。なお低ニトリルＮＢＲのガラス転移温度Ｔｇは、実用上−１２０℃以上、中でも−１００℃以上、特に−８０℃以上であるのが好ましい。
【００６４】
前記第１の非連続相および連続相とともに海−島構造を構成してもよい第２の非連続相に含まれる非イオン導電性ゴムとしては、イオン導電性を有しない通常のゴムのうち、耐オゾン性や力学特性等、導電性ゴム層に求められる特性に優れたものが選択して用いられる。
また非イオン導電性ゴムとしては、前記第１の非連続相に含まれるポリエーテルゴムやエピクロルヒドリンゴム、あるいは連続相に含まれるＮＢＲ等に比べて、基本的にイオン導電性塩に対する親和性が低いものが好ましい。これにより、例えば導電性ゴム層に電界をかけ続ける等しても、イオン導電性を有しない第２の非連続相中にイオン導電性塩が移行して、導電性ゴム層の電気抵抗値が上昇するのを防止できる。
【００６５】
また導電性ゴム層の耐オゾン性等を向上することを特に考慮すると、前記非イオン導電性ゴムとしては低極性ゴムが好ましく、特にエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、およびスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）からなる群より選ばれた少なくとも１種のゴムが好ましい。
また前記非イオン導電性ゴムは、ガラス転移温度Ｔｇが低く室温付近での粘弾性の温度依存性が小さいことが好ましい。これにより導電性ゴム層の電気抵抗値の環境（特に温度）依存性を小さくできる。詳しくはガラス転移温度Ｔｇが−４０℃以下、特に−５０℃以下である非イオン導電性ゴムが好ましい。なお非イオン導電性ゴムのガラス転移温度Ｔｇは、実用上−１２０℃以上、中でも−１００℃以上、特に−８０℃以上であるのが好ましい。
【００６６】
なお、イオン導電性塩に対するイオン導電性ゴムや非イオン導電性ゴムの親和性は、前記イオン導電性塩を含んでいない状態での各ゴムの体積抵抗率と、イオン導電性塩を含んだ状態での各ゴムの体積抵抗率とから評価できる。すなわち前者に対する後者の低下の度合いが大きい低い程、そのゴムはイオン導電性塩との親和性が高いといえる。
前記海−島構造を有する導電性ゴム層は、下記の手順で形成することができる。
【００６７】
すなわち、まず第１の非連続相用のイオン導電性ゴムとイオン導電性塩とを混練して混練物を得る。次いでこの混練物に、海−島構造が第１の非連続相と連続相の２相からなる場合は連続相用のイオン導電性ゴムを配合する。また海−島構造が第１の非連続相と第２の非連続相と連続相の３相からなる場合はさらに第２の非連続相用の非イオン導電性ゴムを配合する。
【００６８】
さらに加硫剤としての硫黄、加硫促進剤としての式(1)および／または式(2)で表される特定化合物、チウラム系加硫促進剤、発泡剤その他の添加剤を配合し、均一に混合するか、あるいはさらに混練してゴム組成物を調製する。
そして前記ゴム組成物を導電性ゴム層の形状（導電性ゴムベルトや導電性ゴムローラの形状）に成形したのちゴム分を架橋させる（発泡剤を含む場合は架橋と同時に発泡させる）ことにより、前記海−島構造を呈する導電性ゴム層が形成される。
【００６９】
また、前記第１の非連続相用のイオン導電性ゴムとイオン導電性塩との混練物に、他のゴムおよび添加剤との混練時に、さらに前記イオン導電性ゴムを選択的に架橋できる架橋剤を配合して、前記第１の非連続相用のイオン導電性ゴムを動的架橋させてもよい。
これにより、例えば第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムの体積分率が多く、連続相に含まれるイオン導電性ゴムの体積分率が少ない系であっても前記両相を良好に相分離させて、連続相が導電性ゴム層の厚み方向、幅方向、およびローラやベルトの周方向に１つに連続し、かつ前記連続相中に微細な第１の非連続相が均一に分散した状態で内包された良好な海−島構造を構成できる。
【００７０】
例えば第１の非連続相用のイオン導電性ゴムがエピクロルヒドリンゴムで、かつ連続相用のゴムがＮＢＲであるとき、前記エピクロルヒドリンゴムを選択的に架橋できる架橋剤としてはエチレンチオウレア、ジエチルチオウレア、ジブチルチオウレア、およびジラウリルチオウレア等のチオウレア類、２，４，６−トリメルカプト−Ｓ−トリアジン、２−ジアルキルアミノ−４，６−ジメルカプト-Ｓ−トリアジン等のトリアジン類からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましく、特にエチレンチオウレア（２−メルカプトイミダゾリン）が好ましい。
【００７１】
前記架橋剤の配合割合は、第１の非連続相用のイオン導電性ゴム１００質量部あたり０．１質量部以上、１０質量部以下、特に０．５質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。
架橋剤の配合割合が前記範囲未満では、イオン導電性ゴムを十分に架橋できないおそれがあり、前記範囲を超える場合には、過剰の架橋剤がブルームして感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００７２】
海−島構造が第１の非連続相と連続相の２相からなる場合、前記第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムＰ１と、連続相に含まれるイオン導電性ゴムＰ２との配合比率Ｐ１／Ｐ２（質量比）＝５／９５〜７５／２５であるのが好ましい。
前記範囲よりイオン導電性ゴムＰ１が少ない場合には、イオン導電性塩の量にもよるが、前記イオン導電性塩の全量を、前記イオン導電性ゴムＰ１を含む第１の非連続相中に偏在させることができず、余剰のイオン導電性塩が、例えば導電性ゴム層に電界をかけ続ける等した際に導電性ゴム層の表面に移行して、前記イオン導電性塩のブルームとそれに伴う感光体やトナー等の汚染を生じるおそれがある。
【００７３】
また前記範囲よりイオン導電性ゴムＰ１が多い場合には、たとえ前記イオン導電性ゴムＰ１を、先に説明したように動的架橋させたとしても、前記イオン導電性ゴムＰ１からなる第１の非連続相と、イオン導電性ゴムＰ２からなる連続相とを良好に相分離させることができず、特に連続相が導電性ゴム層の厚み方向、幅方向、およびローラやベルトの周方向に１つに連続し、かつ前記連続相中に微細な第１の非連続相が均一に分散した状態で内包された良好な海−島構造を構成できないおそれがある。
【００７４】
なおこれらの点を考慮すると、前記配合比率Ｐ１／Ｐ２（質量比）は、前記範囲内でも１０／９０〜６０／４０、特に２０／８０〜４５／５５であるのが好ましい。
海−島構造が第１の非連続相、第２の非連続相、および連続相の３相からなる場合、前記第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムＰ１および第２の非連続相に含まれる非イオン導電性ゴムＰ３の合計量Ｐ１＋Ｐ３と、連続相に含まれるイオン導電性ゴムＰ２との配合比率（Ｐ１＋Ｐ３）／Ｐ２（質量比）＝５／９５〜７５／２５であるのが好ましい。
【００７５】
また前記配合比率（Ｐ１＋Ｐ３）／Ｐ２（質量比）は、前記範囲内でも１０／９０〜６０／４０、特に２０／８０〜４５／５５であるのが好ましい。
これらの理由は、先に述べた配合比率Ｐ１／Ｐ２（質量比）の場合と同様である。
また第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムＰ１と、第２の非連続相に含まれる非イオン導電性ゴムＰ３との配合比率Ｐ１／Ｐ３（質量比）＝５／９５〜９５／５であるのが好ましい。
【００７６】
前記範囲よりイオン導電性ゴムＰ１が少ない場合には、イオン導電性塩の量にもよるが、前記イオン導電性塩の全量を、前記イオン導電性ゴムＰ１を含む第１の非連続相中に偏在させることができず、余剰のイオン導電性塩が、例えば導電性ゴム層に電界をかけ続ける等した際に導電性ゴム層の表面に移行して、前記イオン導電性塩のブルームやブリードとそれに伴う感光体やトナー等の汚染を生じるおそれがある。また相対的に非イオン導電性ゴムが多くなるため、導電性ゴム層の電気抵抗値が上昇するおそれもある。
【００７７】
また前記範囲より非イオン導電性ゴムＰ３が少ない場合には、前記非イオン導電性ゴムＰ３を配合することによる、先に説明した耐オゾン性や力学特性等に優れた導電性ゴム層を形成する効果が得られないおそれがある。
なお、これらの点を考慮すると、前記配合比率Ｐ１／Ｐ３（質量比）は、前記範囲内でも１０／９０〜９０／１０、特に２０／８０〜６０／４０であるのが好ましい。
【００７８】
イオン導電性塩としては、フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、陽イオンとの塩が好ましい。前記塩は、先に説明したようにイオン導電性ゴムによるイオン導電性をさらに向上して、導電性ゴム層の電気抵抗値を低減する効果に優れている。
イオン導電性塩を構成する、フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンとしては、例えばフルオロアルキルスルホン酸イオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、トリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオン等が挙げられる。
【００７９】
また前記陰イオンとともにイオン導電性塩を構成する陽イオンとしてはナトリウム、リチウム、カリウム等のアルカリ金属のイオンや、あるいはベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の第２族元素のイオン、遷移元素のイオン、両性元素の陽イオン、第４級アンモニウムイオン、イミダゾリウム陽イオン等が挙げられる。特にリチウムイオンと組み合わせたリチウム塩が好ましい。
【００８０】
リチウム塩としては、例えばＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３Ｌｉ、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２ＮＬｉ、（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）ＮＬｉ、（ＦＳＯ２Ｃ６Ｆ４）（ＣＦ３ＳＯ２）ＮＬｉ、（Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）ＮＬｉ、（ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２）２ＮＬｉ、（ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２）２ＮＬｉ、（ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２）２ＮＬｉ、〔（ＣＦ３）２ＣＨＯＳＯ２〕２ＮＬｉ、（ＣＦ３ＳＯ２）３ＣＬｉ、（ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２）３ＣＬｉ等の１種または２種以上が挙げられる。
【００８１】
中でも前記効果の点で、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ（トリフルオロメタンスルホン酸リチウム）、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ〔ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム〕が挙げられ、特にビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウムが好ましい。
イオン導電性塩の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．０１質量部以上、２０質量部以下、中でも０．２質量部以上、１０質量部以下、特に０．４質量部以上、６質量部以下であるのが好ましい。
【００８２】
イオン導電性塩の配合割合が前記範囲未満では、前記イオン導電性塩を配合することによる、先に説明した導電性ゴム層の電気抵抗値を低減する効果が得られないおそれがある。また前記範囲を超える場合には、過剰のイオン導電性塩が、例えば導電性ゴム層に電界をかけ続ける等した際に導電性ゴム層の表面に移行して、前記イオン導電性塩のブルームやブリードとそれに伴う感光体やトナー等の汚染を生じるおそれがある。
【００８３】
導電性ゴム層を発泡させる場合、ゴム組成物には発泡剤が配合される。
発泡剤としては、ゴム組成物中に良好に分散させることができ、しかもゴム分を架橋する際の加熱によって分解してガスを発生して前記ゴム組成物を発泡させることができる種々の発泡剤がいずれも使用可能である。
前記発泡剤としては、４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等のヒドラジン誘導体やアゾジカルボンアミド（Ｈ２ＮＯＣＮ＝ＮＣＯＮＨ２）等の１種または２種以上が挙げられる。特に４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等のヒドラジン誘導体が好ましい。
【００８４】
発泡剤の配合割合は、形成する導電性ゴム層の発泡倍率等に応じて任意に設定できるが、ゴム分１００質量部あたり０．５質量部以上、２０質量部以下、特に１質量部以上、１５質量部以下であるのが好ましい。
ゴム組成物には、前記各成分に加えて、さらに他の添加剤を配合することもできる。前記添加剤としては、例えば硫黄や特定化合物等と共に硫黄加硫系の架橋システムを構成する加硫促進助剤が挙げられる。加硫促進助剤としては、例えば亜鉛華（酸化亜鉛）、ステアリン酸等からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００８５】
また、その他の添加剤としては、カーボンブラック等の補強剤、ハイドロタルサイト等の受酸剤、炭酸カルシウム等の充填剤などが挙げられる。また、カーボンブラックとして導電性カーボンブラックを用いて導電性ゴム部材に電子導電性を付与することもできる。受酸剤は、イオン導電性ゴムとしてのエピクロルヒドリンゴムやＣＲの架橋時に発生する塩素イオンを捕捉して、前記塩素イオンによる架橋阻害を防止したり、感光体等の汚染を防止したりする。
【００８６】
また陰イオン吸着剤を配合すると、イオン導電性塩から生じるイオンの一部を前記陰イオン吸着剤で吸着して陽イオンをシングルイオン化できる。そのため、特にイオン導電性塩の配合割合を少なくしつつ、導電性ゴム層の電気抵抗値をさらに低減したり、前記電気抵抗値を安定化したりできる。
前記陰イオン吸着剤としてはＭｇとＡｌを含むハイドロタルサイト、Ｍｇ−Ａｌ系無機イオン交換体、Ｓｂ系無機イオン交換体、Ｃａ系無機イオン交換体、および連鎖中に陰イオンを固定するイオン席を有する共重合体からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００８７】
〈導電性ゴム部材（導電性ゴムローラ）〉
図１は、本発明の導電性ゴム部材の、実施の形態の一例としての導電性ゴムローラを示す斜視図である。
図１を参照して、この例の導電性ゴムローラ１は、前記ゴム組成物からなる円筒状の導電性ゴム層２と、前記導電性ゴム層２の中心の通孔３に挿通されたシャフト４とを含んでいる。
【００８８】
前記導電性ゴムローラ１は、例えば以下の手順で製造される。すなわち前記ゴム組成物を、押出成形機を用いて混練しながら加熱して溶融させた状態で、前記導電性ゴム層２の断面形状、すなわち円環状に対応するダイを通して長尺の円筒状に押出成形し、冷却して固化させたのち所定の長さにカットし、通孔３に架橋用の仮のシャフトを挿通した状態で、加硫缶内に、前記シャフトを介して吊り下げる等して収容する。
【００８９】
次いで加硫缶内で所定の温度で一定時間加熱して、発泡剤を含む場合はその熱分解によって発生したガスによってゴム組成物を発泡させるとともにゴム分を架橋させる。
次いで、外周面に導電性の接着剤を塗布したシャフト４に装着しなおして、前記接着剤が熱硬化性接着剤である場合は加熱により硬化させて導電性ゴム層２とシャフト４とを電気的に接合するとともに機械的に固定する。そして必要に応じてさらにその外周面を所定の外径および表面粗さになるように研磨することで、図１に示す導電性ゴムローラ１が製造される。
【００９０】
シャフト４は、導電性ゴムローラ１を構成するために導電性とされる。前記導電性のシャフト４としては、例えばアルミニウムやその合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成されたもの等が挙げられる。またセラミックや硬質樹脂等によって形成し、その外周面に、導電性ゴム層２と電気的に接続される導電膜等を設けた複合構造のシャフト４を用いることもできる。
【００９１】
導電性ゴムローラ１の電気抵抗値は、用途に応じて任意に設定できるが、先に説明した画像形成装置の各工程に使用する導電性ゴムローラ１の電気抵抗値は、印加電圧１０００Ｖで１０３．５Ω以上、１０１１．０Ω以下、中でも１０４．０Ω以上、１０９．０Ω以下、特に１０４．５Ω以上、１０８．５Ω以下であるのが好ましい。
図２は、導電性ゴムローラ１の電気抵抗値を測定する方法を説明する図である。図２を参照して、本発明では前記電気抵抗値を、下記の方法で測定した値でもって表すこととする。
【００９２】
すなわち一定の回転速度で回転させることができるアルミニウムドラム６を用意し、前記アルミニウムドラム６の外周面７に、その上方から、電気抵抗値を測定する導電性ゴムローラ１の導電性ゴム層２の外周面５を当接させる。
また前記導電性ゴムローラ１のシャフト４と、アルミニウムドラム６との間に直流電源８、および抵抗９を直列に接続して計測回路１０を構成する。直流電源８は、(−)側をシャフト４、(＋)側を抵抗９と接続する。抵抗９の抵抗値ｒは、導電性ゴムローラの電気抵抗値のレベルに合わせて測定値の有効数字が極力大きくなるように１００Ω以上、１０ｋΩ以下の範囲で調節する。
【００９３】
次いで、シャフト４の両端部にそれぞれ５００ｇの荷重Ｆをかけて導電性ゴム層２をアルミニウムドラム６に圧接させた状態で、導電性ゴムローラ１とアルミニウムドラム６とをそれぞれ反対方向に回転（アルミニウムドラム６の回転数：３０ｒｐｍ）させながら、前記両者間に、直流電源８から直流１０００Ｖの印加電圧Ｅを印加した際に、抵抗９にかかる検出電圧Ｖを計測する。
【００９４】
前記検出電圧Ｖと印加電圧Ｅ（＝１０００Ｖ）とから、導電性ゴムローラ１の電気抵抗値Ｒは、基本的に式(i)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／（Ｖ−ｒ） (i)
によって求められる。ただし式(i)の分母中の（−ｒ）の項は、通例は検出電圧Ｖに対して微小とみなすことができる場合が多く、その場合は式(ii)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／Ｖ (ii)
によって求めた値でもって導電性ゴムローラ１の電気抵抗値とすることができる。測定の条件は、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％とする。
【００９５】
導電性ゴム層２の外周面５はコーティング層で被覆してもよい。前記コーティング層は、例えばウレタン樹脂、アクリル樹脂等のエマルションや溶液、あるいはゴムラテックス等にフッ素樹脂の粉末等を分散させたコーティング剤を塗布し、乾燥させて形成される。前記コーティング層で被覆することにより、外周面５の表面エネルギーをコントロールして、前記外周面５に紙粉が付着したりトナーが固着したりするのを抑制したり、摩擦係数を調整したりできる。
【００９６】
また、前記外周面に紫外線を照射する処理やコロナ放電処理等をしたりしてもよい。また、外周面に誘電体層を被覆して誘電性ローラとすることもできる。
導電性ゴムローラ１は、画像形成装置のうち帯電工程において感光体の表面を帯電させる帯電ローラ、現像工程のうちトナーの帯電過程においてトナーを帯電させる帯電ローラ、前記現像工程のうち付着過程において帯電させたトナーを感光体表面の静電潜像に付着させてトナー像に現像する現像ローラ、転写工程において現像したトナー像を紙の表面または中間転写ベルトの外周面に転写させる転写ローラ、クリーニング工程において感光体の表面や中間転写ベルトの外周面に残留したトナーを除去するクリーニングローラ等として用いることができる。また転写ベルト、中間転写ベルトを内側から支持しつつ駆動する駆動ローラとしても利用できる。
【００９７】
〈導電性ゴム部材（導電性ゴムベルト）〉
導電性ゴムベルトは、例えば以下の手順で製造される。すなわち前記ゴム組成物を、押出成形機を用いて混練しながら加熱して溶融させた状態で肉薄の円筒状に押出成形し、冷却して固化させたのち所定の長さにカットし、さらに円筒状のマンドレルに嵌め込んで形を整えた状態で加硫缶内に収容する。
【００９８】
次いで加硫缶内で所定の温度で一定時間加熱してゴム分を架橋させる。
そして必要に応じてその外周面および内周面を所定の表面粗さになるように研磨することで、無端状の導電性ゴムベルトが製造される。
導電性ゴムベルトを転写ベルト、中間転写ベルトとして使用する場合は、前記導電性ゴムベルトの外周面をコーティング層で被覆してもよい。前記コーティング層は、例えばウレタン樹脂、アクリル樹脂等のエマルションや溶液、あるいはゴムラテックス等にフッ素樹脂の粉末等を分散させたコーティング剤を塗布し、乾燥させて形成される。前記コーティング層で被覆することにより、外周面の表面エネルギーをコントロールして、前記外周面に紙粉が付着したりトナーが固着したりするのを抑制したり、摩擦係数を調整したりできる。
【００９９】
また、前記外周面に紫外線を照射する処理やコロナ放電処理等をしたりしてもよい。また、外周面に誘電体層を被覆して誘電性ベルトとすることもできる。
また、導電性ゴムベルトの外周面および内周面に任意の層を被覆してもよい。前記層としては、例えば導電性ゴムベルトの厚み方向の電気抵抗値を調整するための層や、表面保護のための保護層等が挙げられる。
【０１００】
導電性ゴムベルトは、画像形成装置のうち転写工程において紙を搬送しながら感光体の表面に接触させて、前記感光体の表面に形成したトナー像を紙の表面に転写させる転写ベルトや、前記トナー像を一旦、その外周面に転写させたのち紙の表面に再転写させる中間転写ベルト等として用いることができる。その他、定着ベルトや感光体基体用ベルト等として用いることもできる。
【０１０１】
〈画像形成装置〉
本発明の画像形成装置は、前記導電性ゴムローラ、および／または導電性ゴムベルトを、先に説明した各工程のいずれかに備えることを特徴とするものである。かかる画像形成装置としては、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等が挙げられる。かかる本発明の画像形成装置によれば、構成部品の長寿命化の要求に対応して、画像形成装置の、これまでよりも長期間に亘るメンテナンスフリー化等を図ることができる。
【実施例】
【０１０２】
〈実施例１〉
（ゴム分およびイオン導電性塩）
海−島構造が第１の非連続相と第２の非連続相と連続相の３相からなる導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを製造することとし、第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしては、ポリエーテルゴムとしてのＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体〔日本ゼオン(株)製のゼオスパン（登録商標）８０３０〕を用いた。前記ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体におけるＥＯ単位の含有率は９０モル％、ＰＯ単位の含有率は４モル％、ＡＧＥ単位の含有率は６モル％、数平均分子量Ｍｎ＝８万、重量平均分子量Ｍｗ＝４０万、ガラス転移温度Ｔｇ＝−５７℃であった。
【０１０３】
また連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしては低ニトリルＮＢＲ〔アクリロニトリル含量１８％、ガラス転移温度Ｔｇ＝−５８℃、日本ゼオン(株)製のニポール（ＮＩＰＯＬ、登録商標）ＤＮ４０１ＬＬ〕を用い、第２の非連続相に含まれる非イオン導電性ゴムとしてはＥＰＤＭ〔ガラス転移温度Ｔｇ＝−５８℃、三井化学(株)製のＥＰＴ４０２１〕を用いた。
【０１０４】
またイオン導電性塩としては、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム〔住友スリーエム(株)製のフロラードＨＱ−１１５〕を用いた。
（硫黄加硫系の架橋システム）
加硫剤としては粉末硫黄〔鶴見化学工業(株)製〕を用いた。
加硫促進剤としては、前記式(1)で表される化合物のうちビス（４−メチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド〔４ｍ−ＭＢＴＳ、ナショナルオーガニックケミカルインダストリーズリミテッド（ＮＯＣＩＬ）社製〕と、テトラメチルチウラムモノスルフィド〔ＴＭＴＭ、大内新興化学化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＴＳ〕とを用いた。
【０１０５】
加硫促進助剤としては、酸化亜鉛〔東邦亜鉛(株)製の銀嶺（登録商標）Ｒ〕と、ステアリン酸〔ユニケマオーストラリア社製の４９３１〕とを用いた。
（その他の添加剤）
発泡剤としては、４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）を主成分とする永和化成工業(株)製のネオセルボン（登録商標）Ｎ＃１０００ＳＷを用いた。
【０１０６】
補強剤としてはカーボンブラック〔ＨＡＦ、東海カーボン(株)製のシースト３〕を用いた。カーボンブラックは、ＥＰＤＭにあらかじめ練りこんでマスターバッチ化したものを用いた。
（ゴム組成物の調製）
前記各成分のうちＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体とイオン導電性塩とを表１に示す配合割合で配合し、６０℃に予熱した混練機を用いて３分間混練して混練物を得た。次いでこの混練物と、他のゴム分、およびその他の成分とを表１に示す配合割合で配合し、６０℃に予熱した密閉式混練機を用いて４分間混練した。そして、前記混練物を密閉式混練機から一旦取り出して温度を下げた状態で、硫黄加硫系の架橋システムを表１に示す配合割合で配合した後、再度６０℃に予熱した密閉式混練機を用いて３分間混練してゴム組成物を調製した。
【０１０７】
【表１】
【０１０８】
（導電性ゴムローラの作製）
前記ゴム組成物をφ６０ｍｍ単軸押出成形機に供給し、６０℃で円筒状に押出成形し、冷却して固化させたのち所定の長さにカットし、円筒内に架橋用の仮のシャフトを挿通した状態で、加硫缶内に、前記シャフトを介して吊り下げて収容した。
次いで前記加硫缶内で１６０℃に加熱して、発泡剤の熱分解によって発生したガスによってゴム組成物を発泡させるとともに、硫黄加硫系の架橋システムによってゴム分を架橋させて導電性ゴムローラのもとになる筒状の導電性ゴム層を得た。加硫時間は、キュラストメータによって測定した９５％トルク上昇時間ｔ９５とほぼ一致するように調整した。
【０１０９】
次いで前記ローラ本体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ６ｍｍのシャフト４に装着しなおし、１６０℃に加熱して熱硬化性接着剤を硬化させてローラ本体とシャフトとを電気的に接合するとともに機械的に固定した。そして両端をカットし、円筒研磨機を用いて外周面をトラバース研磨してローラ本体の外径をφ１４ｍｍに仕上げて、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１１０】
〈比較例１〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えて、前記式(1)中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４がいずれも水素原子であるジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド〔ＭＢＴＳ、大内新興化学化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＭ〕を同量、配合したこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１１１】
〈実施例２〉
イオン導電性塩を配合しなかったこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈比較例２〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例２と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１１２】
〈実施例３〉
発泡剤を配合しなかったこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、前記ゴム組成物をφ６０ｍｍ単軸押出成形機に供給し、６０℃で円筒状に押出成形し、冷却して固化させたのち所定の長さにカットし、円筒内に架橋用の仮のシャフトを挿通した状態で、加硫缶内に、前記シャフトを介して吊り下げて収容した。
【０１１３】
次いで前記加硫缶内で１６０℃に加熱して、硫黄加硫系の架橋システムによってゴム分を架橋させて導電性ゴムローラのもとになる筒状の導電性ゴム層を得た。加硫時間は、キュラストメータによって測定した９５％トルク上昇時間ｔ９５とほぼ一致するように調整した。
次いで前記ローラ本体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ６ｍｍのシャフト４に装着しなおし、１６０℃に加熱して熱硬化性接着剤を硬化させてローラ本体とシャフトとを電気的に接合するとともに機械的に固定した。そして両端をカットし、円筒研磨機を用いて外周面をトラバース研磨してローラ本体の外径をφ１４ｍｍに仕上げて、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１１４】
〈比較例３〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例３と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈実施例４〉
海−島構造が第１の非連続相と連続相の２相からなる導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを製造することとし、低ニトリルＮＢＲの配合量を９０質量部としてＥＰＤＭを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１１５】
〈比較例４〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例４と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈評価試験〉
以下の各試験を、特記した以外はいずれも温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下で行なった。
【０１１６】
（ブルーム評価）
前記各実施例、比較例で調整したゴム組成物を観察して、下記の基準でブルームの有無を評価した。
○：ブルームなし。
△：ブルーム僅かにあり。
【０１１７】
×：ブルームがひどい。
（ゴム組成物の加硫試験）
前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物を用いて、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６３００−２：２００１「未加硫ゴム−物理特性−第２部：振動式加硫試験機による加硫特性の求め方」に規定されたダイ加硫試験Ａ法用の試験片を作製し、前記試験片について、ＪＳＲ(株)製のキュラストメータＷ型を用いて前記ダイ加硫試験Ａ法を実施して、上ダイスに伝わるトルクを未加硫から過加硫に至るまで測定して加硫曲線を求めた。測定条件は正弦波振動の振幅１°、加熱温度１６０℃とした。
【０１１８】
そしてトルクの最大値ＭＨから最小値ＭＬを差し引いた数値をトルク上昇値として記録して、実施例１は比較例１、実施例２は比較例２、実施例３は比較例３、実施例４は比較例４のトルク上昇値をそれぞれ１００としたときのトルク上昇値の変化率を求めた。
また前記加硫曲線から、最適加硫時間の指標となる９５％加硫時間ｔＣ(９５)[分]（トルクが、加硫開始から最大値ＭＨの９５％まで達するのに要した時間）を加硫時間として記録して、実施例１は比較例１、実施例２は比較例２、実施例３は比較例３、実施例４は比較例４の加硫時間をそれぞれ１００としたときの加硫時間の変化率を求めた。
【０１１９】
さらに前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物を用いて、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６３００−１：２００１「未加硫ゴム−物理特性−第１部：ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に規定されたムーニースコーチ試験を実施して、１３０±０．５℃でのスコーチタイムｔ５[分]を測定した。そして実施例１は比較例１、実施例２は比較例２、実施例３は比較例３、実施例４は比較例４のスコーチタイムをそれぞれ１００としたときのスコーチタイムの変化率を求めた。
【０１２０】
（体積抵抗率測定）
前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物を、ローラヘッド押出機を用いてシート状に押出成形し、前記と同条件で加硫した後、厚みが約２mmとなるようにスライスして体積抵抗率評価用の加硫ゴムスラブシートを作製した。
そして前記加硫ゴムスラブシートの体積抵抗率ρＶ[Ωｃｍ]を、アドバンテスト(株)製の超高抵抗微小電流計Ｒ−８３４０Ａを用いて測定した。測定方法は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６９１１−１９９５「熱硬化性プラスチック一般試験方法」所載の体積抵抗率の測定方法にしたがい、測定時の印加電圧は１００Ｖとした。結果を表２に示す。なお表２では体積抵抗率を常用対数値ｌｏｇρＶで表している。
【０１２１】
（電気抵抗値測定）
前記各実施例、比較例で作製した導電性ゴムローラの電気抵抗値Ｒ（印加電圧１０００Ｖ）を、電気抵抗値の初期値として、先に説明した方法で測定した。結果を表２に示す。なお表２では前記初期値を常用対数値ｌｏｇ１０Ｒで表している。
（電気抵抗値の周ムラ評価）
前記電気抵抗値の測定において導電性ゴムローラを１周回転させた際の周内での電気抵抗値の最大値ＲＭＡＸと最小値ＲＭＩＮとの比ＲＭＡＸ／ＲＭＩＮを求めて、電気抵抗値の周ムラを評価した。前記比ＲＭＡＸ／ＲＭＩＮが１に近いほど、導電性ゴムローラは電気抵抗値の周ムラが小さいことを示している。
【０１２２】
（電気抵抗値の環境依存性評価）
前記電気抵抗値の測定を、温度１０±１℃、相対湿度１５±１％の低温低湿条件、および温度３２．５±１℃、相対湿度９０±１％の高温高湿条件下で行った。そして低温低湿条件での電気抵抗値ＲＬＬと高温高湿条件での電気抵抗値ＲＨＨとから、下記式(a)：
Δｌｏｇ１０ＲＡ＝ｌｏｇ１０ＲＬＬ−ｌｏｇ１０ＲＨＨ (a)
によってΔｌｏｇ１０ＲＡを求めて、電気抵抗値の環境依存性を評価した。Δｌｏｇ１０ＲＡが小さいほど、導電性ゴムローラは電気抵抗値の環境依存性が小さいことを示している。
【０１２３】
（連続通電による電気抵抗値の安定性評価）
前記電気抵抗値の測定と同条件で、導電性ゴムローラを回転させながら１０００Ｖの定電圧を９６時間連続して印加した。そして電圧印加開始直後の電気抵抗値Ｒ０と、９６時間印加後の電気抵抗値Ｒ９６とを測定して、下記式(b)：
Δｌｏｇ１０ＲＢ＝ｌｏｇ１０Ｒ９６−ｌｏｇ１０Ｒ０ (b)
によってΔｌｏｇ１０ＲＢを求めて、連続通電による電気抵抗値の安定性を評価した。Δｌｏｇ１０ＲＢが小さいほど、導電性ゴムローラは連続通電しても電気抵抗値が上昇せず安定していることを示している。
【０１２４】
（圧縮永久ひずみ試験）
前記各実施例、比較例で作製した導電性ゴムローラを軸方向の幅が１０ｍｍとなるように輪切り状にカットし、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２６２：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−常温，高温及び低温における圧縮永久ひずみの求め方」に規定された円盤状に切り出して試験片とした。
【０１２５】
そして測定温度７０±１℃、測定時間２２〜２４時間、圧縮率２５％の条件で、前記規格に所載の方法にしたがって圧縮永久ひずみＣＳ（％）を求めた。この圧縮永久ひずみが小さいほど、導電性ゴムローラは圧縮永久ひずみ特性に優れ、長期間圧接されてもいわゆるヘタリ等を生じることがなく寸法安定性に優れていることを示している。
（硬さ試験）
前記圧縮永久ひずみ試験で作製したのと同様の試験片について、アスカーゴム硬度計Ｃ型〔高分子計器(株)製〕を用いて、(社)日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ ０１０１「膨張ゴムの物理試験方法」に規定された測定方法にしたがって、荷重１０００ｇでのスプリング式アスカーＣ型硬さを測定した。そして実施例１は比較例１、実施例２は比較例２、実施例３は比較例３、実施例４は比較例４の硬さをそれぞれ１００としたときの硬さを相対値で示した。
【０１２６】
また前記試験片を１００℃のオーブン中に７日間静置して熱劣化させた後、再び荷重１０００ｇでのスプリング式アスカーＣ型硬さを測定し、劣化前の数値を１００としたときの硬さの変化率を求めた。
（感光体汚染の有無）
レーザープリンタ〔日本ヒューレット・パッカード(株)製のＬａｓｅｒＪｅｔ ４０５０型〕用のカートリッジ〔品番Ｃ４１２７Ｘ〕に組み込まれた感光体に、先の体積抵抗率測定で作製したのと同様の加硫ゴムスラブシートを圧接させた状態で、温度３２．５±１℃、相対湿度９０±１％の条件下で２週間静置した。次いで加硫ゴムスラブシートを除去した後、前記カートリッジを前記レーザープリンタに装着してハーフトーンの画像を連続形成し、形成画像を観察して感光体の汚染の有無を下記の基準で評価した。
【０１２７】
○：目で見る限り、汚染による画質の低下は全く確認されなかった。感光体汚染なし。
△：１枚目〜４枚目の形成画像において、感光体の汚染による画質の低下が僅かに見られたが、５枚目から以降は画質の低下が解消された。感光体汚染僅かにあり。
×：１枚目の形成画像から感光体の汚染による画質の低下が見られ、５枚目以降でも画質の低下は解消されなかった。感光体汚染あり。
【０１２８】
以上の結果を表２に示す。
【０１２９】
【表２】
【０１３０】
表２より、加硫促進剤として式(1)で表される化合物である４ｍ−ＭＢＴＳを用いた実施例１〜４は、いずれも加硫促進剤として従来のＭＢＴＳを用いた、対応する比較例１〜４に比べて硬さの変化を小さくできるとともに、圧縮永久ひずみを小さくしてヘタリを生じにくくできることが判った。また、連続通電時の安定性も向上した。
〈実施例５〉
イオン導電性塩を配合しなかったこと以外は実施例３と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１３１】
〈比較例５〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例５と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈実施例６、７〉
イオン導電性塩を配合せず、かつチウラム系加硫促進剤（ＴＭＴＭ）の配合割合をゴム分１００質量部あたり０．２質量部（実施例６）、または１．０質量部（実施例７）としたこと以外は実施例３と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１３２】
〈実施例８〉
イオン導電性塩、およびチウラム系加硫促進剤を配合しなかったこと以外は実施例３と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈比較例６〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例８と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１３３】
前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物、および作製した導電性ゴムローラについて、先の各試験を行なってその特性を評価した。なおゴム組成物の加硫試験における各特性値の変化率、および導電性ゴムローラの硬さの変化率は、いずれも比較例６の値を１００として求めた。
結果を表３に示す。
【０１３４】
【表３】
【０１３５】
表３より、加硫促進剤として式(1)で表される化合物である４ｍ−ＭＢＴＳを用いた実施例５〜８は、いずれも加硫促進剤として従来のＭＢＴＳを用いた比較例５、６に比べて硬さの変化を小さくできることが判った。また、連続通電時の安定性も向上する方向にあった。
また、各実施例を比較すると、他の加硫促進剤としてＴＭＴＭを併用しなかった実施例８に比べて、前記ＴＭＴＭを併用した実施例５〜７は、いずれもスコーチタイムをある程度確保してやけを防止しながらも、加硫時間を大幅に短縮して架橋効率を向上し、かつ感光体の汚染を防止できること、その配合割合はゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、１質量部以下であるのが好ましいことが判った。
【０１３６】
〈実施例９〉
（ゴム分）
海−島構造が第１の非連続相と連続相の２相からなる導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを製造することとし、前記第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしては、エピクロルヒドリンゴムとしてのＥｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体〔ダイソー(株)製の試作品〕を用いた。前記Ｅｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体におけるＥｐｉ単位の含有率は２３モル％、ＥＯ単位の含有率は７３モル％、ＡＧＥ単位の含有率は４モル％、数平均分子量Ｍｎ＝１３万、重量平均分子量Ｍｗ＝５８万、ガラス転移温度Ｔｇ＝−５１℃であった。
【０１３７】
またその他の添加剤のうちカーボンブラックに代えて、充填剤として軽質炭酸カルシウム〔丸尾カルシウム(株)製〕を用いた。さらにエピクロルヒドリンゴム用の受酸剤としてはハイドロタルサイト〔協和化学工業(株)製のＤＨＴ−４Ａ（登録商標）−２〕を用いた。その他の各成分としては実施例１で使用したのと同じものを用いた。
（ゴム組成物の調製）
前記Ｅｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体とイオン導電性塩とを表４に示す配合割合で配合し、６０℃に予熱した混練機を用いて３分間混練して混練物を得た。次いでこの混練物と、他のゴム分、およびその他の成分とを表４に示す配合割合で配合し、６０℃に予熱した密閉式混練機を用いて４分間混練した。そして、前記混練物を密閉式混練機から一旦取り出して温度を下げた状態で、硫黄加硫系の架橋システムを表４に示す配合割合で配合した後、再度６０℃に予熱した密閉式混練機を用いて３分間混練してゴム組成物を調製した。
【０１３８】
【表４】
【０１３９】
（導電性ゴムローラの作製）
前記ゴム組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈比較例７〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例９と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１４０】
〈実施例１０〉
イオン導電性塩を配合しなかったこと以外は実施例９と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈比較例８〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例１０と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１４１】
〈実施例１１〉
実施例９で使用したのと同じＥｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体１０質量部に、架橋剤としてのエチレンチオウレア〔ＥＵ、川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）２２−Ｓ〕１．２質量部と、加硫促進剤としての１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン〔ＤＯＴＧ、大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＴ〕１．０質量部とを練りこんでマスターバッチを調製した。
【０１４２】
またＥｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体５０質量部と、イオン導電性塩１．２質量部とを、６０℃に予熱した混練機を用いて３分間混練して混練物を得た。
次いでこの混練物と、他のゴム分、およびその他の成分とを表５に示す配合割合で配合し、１２０℃に予熱した密閉式混練機を用いて３分間混練した。そして混練を続けながら先ほどのマスターバッチの全量を加えてＥｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体を動的架橋させ、練りトルクのチャートを見ながら、架橋が進んで前記練りトルクがピークに達する付近で混練を一旦完了した。
【０１４３】
次いで、前記混練物を密閉式混練機から一旦取り出して温度を５０℃まで下げた状態で、硫黄加硫系の架橋システムを表５に示す配合割合で配合した後、５０℃に予熱した混練機を用いて３分間混練してゴム組成物を調製した。
【０１４４】
【表５】
【０１４５】
なお受酸剤（陰イオン吸着剤を兼ねる）としては、ハイドロタルサイト〔協和化学工業(株)製のＤＨＴ−４Ａ（登録商標）−２〕を用いた。
（導電性ゴムローラの作製）
前記ゴム組成物を用いたこと以外は実施例３と同様にして、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１４６】
〈比較例９〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例１１と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物、および作製した導電性ゴムローラについて、先の各試験を行なってその特性を評価した。なお実施例のゴム組成物の加硫試験における各特性値の変化率、および導電性ゴムローラの硬さの変化率は、それぞれ下記の比較例の値を１００として求めた。
【０１４７】
実施例９→比較例７、実施例１０→比較例８、 実施例１１→比較例９
結果を表６に示す。
【０１４８】
【表６】
【０１４９】
表６より、第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしてエピクロルヒドリンゴムを用いた系でも、加硫促進剤として式(1)で表される化合物である４ｍ−ＭＢＴＳを用いた実施例９〜１１は、いずれも加硫促進剤として従来のＭＢＴＳを用いた、対応する比較例７〜９に比べて硬さの変化を小さくできるとともに、圧縮永久ひずみを小さくしてヘタリを生じにくくできることが判った。また連続通電時の安定性も改善できていた。また前記系では、エピクロルヒドリンゴムをあらかじめ動的架橋させておくのが好ましいことが判った。
【符号の説明】
【０１５０】
１ 導電性ゴムローラ
２ 導電性ゴム層
３ 通孔
４ シャフト
５ 外周面
６ アルミニウムドラム
７ 外周面
８ 直流電源
９ 抵抗
１０ 計測回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ゴムローラ、導電性ゴムベルト等の導電性ゴム部材と、前記導電性ゴム部材を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の、いわゆる電子写真法を利用した画像形成装置においては、感光体の表面を一様に帯電させた状態で露光して、前記表面に形成画像に対応する静電潜像を形成し（帯電工程→露光工程）、前記静電潜像を、あらかじめ帯電させたトナーを選択的に付着させることでトナー像に現像したのち（現像工程）、前記トナー像を紙（プラスチックフィルム等を含む、以下同様）の表面に転写し（転写工程）、さらに定着させることにより（定着工程）、前記紙の表面に画像が形成される。
【０００３】
また前記転写工程においては、例えば感光体の表面に形成したトナー像を、転写ベルトの外周面に保持して搬送途上の紙の表面に転写したり、前記トナー像を一旦、中間転写ベルトの外周面に転写したのち紙の表面に再転写したりする場合がある。
かかる転写ベルトまたは中間転写ベルトを用いた転写工程は、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色のトナーからなるトナー像を重ねてフルカラー画像を形成するフルカラー対応の画像形成装置や、あるいはＡ４サイズの媒体の表面に毎分５０枚以上といった高速で画像形成する高速対応の画像形成装置、もしくは液体を媒体としたトナーを用いる画像形成装置等において広く普及している。
【０００４】
前記各工程のうち帯電工程、現像工程（そのうちトナーの帯電過程、および帯電させたトナーの静電潜像への付着過程）、転写工程、さらにはトナー像を紙の表面に転写後、感光体や中間転写ベルトの表面に残留したトナーを除去するクリーニング工程等において、導電性ないし半導電性を有するゴム組成物からなる導電性ゴム層を備えた導電性ゴムローラが広く用いられる。
【０００５】
また前記転写ベルトや中間転写ベルトとしては、導電性ないし半導電性を有するゴム組成物からなる導電性ゴム層を備えた導電性ゴムベルトが広く用いられる。
前記導電性ゴムローラや導電性ゴムベルト等（以下「導電性ゴム部材」と総称する場合がある）の導電性ゴム層には、例えばゴム中に導電性カーボンブラック等の電子導電性を有する充填剤を配合したり、ゴムそれ自体としてイオン導電性を有するゴムを用いたりして導電性が付与される。
【０００６】
このうちイオン導電性を有するゴムとしては、例えばアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ポリエーテルゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ、ＧＥＣＯ）等が挙げられる。
前記ゴムの１種または２種以上を、必要に応じてさらに他のゴムと配合したゴム分に、所定量の架橋剤や発泡剤等を配合してゴム組成物を調製し、前記ゴム組成物を導電性ゴム部材の導電性ゴム層の形状（導電性ゴムベルトや導電性ゴムローラの形状）に成形したのちゴム分を架橋させる（発泡剤を含む場合は架橋と同時に発泡させる）ことにより導電性ゴム層が形成され、導電性ゴム部材が製造される。
【０００７】
前記導電性ゴム層には、用途に応じた適切な電気抵抗値を有すること、画像形成時に接触する感光体やトナー等を汚染しないこと、感光体や他のローラ等に圧接させた際のニップ幅（感光体等との回転方向の接触長さ）を十分に大きくとるために硬さが小さく柔軟性に優れていること、長期間使用しても前記電気抵抗値や硬さ等が大きく変化せず安定していること、圧縮永久ひずみ特性に優れ、長期間圧接されてもいわゆるヘタリ等を生じることがなく寸法安定性に優れていること等が求められる。
【０００８】
イオン導電性の導電性ゴム層に、例えばフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンを含む塩等のイオン導電性塩を添加すると、前記導電性ゴム層の電気抵抗値をさらに低減できることが知られている。すなわちフルオロ基およびスルホニル基がともに電子吸引性を有するため陰イオンが安定化されて、前記陰イオンとともにイオン導電性塩を構成するリチウム等の陽イオンがより高い解離度を示す。そのためイオン導電性塩を配合することで、イオン導電性ゴムによるイオン導電性をさらに向上できる。
【０００９】
この際、イオン導電性塩が導電性ゴム層の表面（導電性ゴムローラや導電性ゴムベルトの外周面）にブルーム、すなわち前記表面に析出して感光体やトナー等を汚染するのを防止するため、例えば特許文献１では、ゴム分として２種のイオン導電性ゴムを少なくとも含み、かつイオン導電性塩を添加したゴム組成物を用いて、いわゆる海−島構造を呈する導電性ゴム層を形成することが提案されている。
【００１０】
前記導電性ゴム層は、２種のイオン導電性ゴムのうち一方のイオン導電性ゴムを含む連続相（海）と、前記連続相中に内包される、他方のイオン導電性ゴムを含む非連続相（島）とを含み、前記非連続相中にイオン導電性塩を偏在させて形成される。また連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしては、非連続相に含まれるイオン導電性ゴムよりも、イオン導電性塩に対する親和性が低いものが選択して用いられる。
【００１１】
これにより、例えば導電性ゴム層に電界をかけ続ける等してもイオン導電性塩が導電性ゴム層の表面に移行するのを防止して、前記イオン導電性塩のブルームとそれに伴う感光体やトナー等の汚染を抑制できる。
ゴムの架橋剤としては、有機過酸化物配合系、チオウレア類を用いた系、あるいは硫黄加硫系等が挙げられ、中でも加硫剤としての硫黄と硫黄加硫用の加硫促進剤等とを組合せて用いる硫黄加硫系の架橋システムが好ましい。
【００１２】
硫黄加硫系の架橋システムによれば、前記のようにイオン導電性ゴムを含む２種以上のゴムを良好に架橋できる上、その架橋速度が速いため短時間の架橋で良好な機械的強度を有する導電性ゴム層を備えた導電性ゴム部材を効率よく製造できる。また製造された導電性ゴム部材の導電性ゴム層は感光体やトナー等の汚染を生じにくい上、加硫促進剤の種類や量、硫黄の量を適切に選択することにより、圧縮永久ひずみ特性に優れたものとすることができる。
【００１３】
しかし適切に設計された硫黄加硫系の架橋システムを用いて架橋した導電性ゴム層を有する導電性ゴム部材であっても、昨今の、画像形成装置を構成する構成部品に対するさらなる長寿命化の要求に伴ってこれまでよりもさらに長期間に亘って使用し続けた際には、加硫ゴムの老化に伴って、前記導電性ゴム層の電気抵抗値が上昇したり、硬さが変化したり、圧縮永久ひずみ特性の低下によるヘタリ等を生じやすくなったりする。
【００１４】
加硫ゴムの老化を抑制するため、導電性ゴム層のもとになるゴム組成物に老化防止剤を含有させることが考えられる。しかし、例えば自動車用タイヤ等の老化防止剤として汎用されているアミン系老化防止剤は感光体やトナー等を汚染しやすいため使用することができない。
老化防止剤を含有させるにしても、感光体やトナー等を汚染しにくいものの老化防止の効果が小さいフェノール系の老化防止剤等をごく少量含有させることができる程度であり、求められている長寿命化を実現するには十分でない。また、特に高感度の感光体を搭載する画像形成装置では、前記フェノール系の老化防止剤をごく少量含有させても感光体の感度特性に影響が生じる場合がある。
【００１５】
特許文献２には、加硫促進剤として汎用されているジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＭＢＴＳ）中の２つのベンゾチアゾール環に、それぞれ１つまたは２つのメチル基を置換させた化合物を加硫促進剤として用いることが記載されている。
また特許文献３には、前記ＭＢＴＳ中の２つのベンゾチアゾール環に、それぞれ１つまたは２つのアルキル基、またはアリール基を置換させた化合物や、やはり加硫促進剤として汎用されている２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）中の１つのベンゾチアゾール環に、１つまたは２つのアルキル基、またはアリール基を置換させた化合物を加硫促進剤として用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第３９８９０００号公報
【特許文献２】特開昭５６−１３９５４２号公報
【特許文献３】特開２００１−３４８４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、より長期間に亘って電気抵抗値の上昇、硬さの変化、圧縮永久ひずみ特性の低下によるヘタリ等の問題を生じにくい導電性ゴム層を備え、これまでに比べてさらに長寿命の導電性ゴム部材と、前記導電性ゴム部材を組み込んだ画像形成装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
特許文献２には、前記化合物を加硫促進剤として用いることにより、特に高温での加硫時に、いわゆるゴムの焼けを生じにくくできることが記載されている。また特許文献３には、前記化合物を加硫促進剤として用いることにより、自動車用のゴムタイヤのグリップ性能を低下させることなしにラップタイムの低下を抑制し、耐熱性能を向上できることが記載されている。
【００１９】
今般、発明者が検討したところ前記ベンゾチアゾール系の加硫促進剤のうち式(1)：
【００２０】
【化１】
【００２１】
〔式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ１、Ｒ２は同時に水素原子ではなく、Ｒ３、Ｒ４は同時に水素原子ではない。〕
で表される化合物、および／または式(2)：
【００２２】
【化２】
【００２３】
〔式中Ｒ５、Ｒ６は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ５、Ｒ６は同時に水素原子ではない。〕
で表される化合物は、いずれもゴム分としてイオン導電性ゴムを含むゴム組成物からなる導電性ゴム層の老化を防止する機能に優れており、前記導電性ゴム層を、より長期間に亘って電気抵抗値の上昇、硬さの変化、圧縮永久ひずみ特性の低下によるヘタリ等の問題を生じにくくして、導電性ゴム部材を、これまでに比べてさらに長寿命化できることが明らかとなった。
【００２４】
したがって本発明は、イオン導電性ゴムを少なくとも含むゴム分と、加硫促進剤としての、前記式(1)で表される化合物、および式(2)で表される化合物のうちの少なくとも一方（以下、この２種の化合物を「特定化合物」と総称する場合がある。）とを含むゴム組成物からなる導電性ゴム層を備えることを特徴とする導電性ゴム部材である。
前記特定化合物の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。配合割合が前記範囲未満では、特定化合物を加硫促進剤としてゴム組成物に配合したことによる、前記ゴム組成物からなる導電性ゴム層の老化を防止して導電性ゴム部材を長寿命化する効果が十分に得られないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰の特定化合物がブルーム、すなわち導電性ゴム層の表面に析出して感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００２５】
なお特定化合物が前記式(1)および／または式(2)で表される化合物のうちのいずれか１種単独であるとき、前記配合割合は、前記１種の化合物の配合割合であり、特定化合物が前記化合物の２種以上の併用系であるとき、前記配合割合は、併用する２種以上の化合物の合計の配合割合である。
前記導電性ゴム部材のもとになるゴム組成物はイオン導電性塩を含み、ゴム分は２種のイオン導電性ゴムを少なくとも含み、導電性ゴム層は、前記２種のイオン導電性ゴムのうち一方のイオン導電性ゴムを含む連続相と、他方のイオン導電性ゴムを含む非連続相とを含み、前記連続相と非連続相とが海−島構造を呈し、前記非連続相に前記イオン導電性塩が偏在しているのが好ましい。
【００２６】
先に説明したようにイオン導電性塩を含有させることで、導電性ゴム層のイオン導電性をさらに向上できる。また導電性ゴム層を前記海−島構造とすることにより、イオン導電性塩が導電性ゴム層の表面に露出する機会を減少させて、前記イオン導電性塩のブルームや、あるいはブリード（導電性ゴム層の表面への染み出し）とそれに伴う感光体やトナー等の汚染を抑制できる。しかも本発明では、前記特定化合物を加硫促進剤として用いていることにより、かかる海−島構造を呈する導電性ゴム層であってもその老化を良好に防止して、導電性ゴム部材を長寿命化できる。
【００２７】
また前記ゴム分は２種のイオン導電性ゴムと、１種の非イオン導電性ゴムとを含み、導電性ゴム層は、前記２種のイオン導電性ゴムのうち一方のイオン導電性ゴムを含む連続相と、他方のイオン導電性ゴムを含む第１の非連続相と、非イオン導電性ゴムを含む第２の非連続相とを含み、前記連続相と第１の非連続相および第２の非連続相とが海−島構造を呈し、前記第１の非連続相に前記イオン導電性塩が偏在しているのがさらに好ましい。
【００２８】
一般に、イオン導電性ゴムは一応の耐オゾン性や力学特性等を有するものの、イオン導電性を有しない通常のゴム（非イオン導電性ゴム）と比べてこれらの特性が十分でない場合がある。これに対し、前記のように第３の成分として含有させる非イオン導電性ゴムとして、かかる特性に優れたものを選択して用いることにより、前記特性に優れた導電性ゴム層を備えた導電性ゴム部材を形成できる。また前記ゴムを、イオン導電性ゴムからなる連続相中に第２の非連続相として非連続に分散させているため、導電性ゴム層のイオン導電性を不必要に大きく低下させるおそれもない。
【００２９】
前記ゴム組成物はチウラム系加硫促進剤を含んでいるのが好ましく、前記チウラム系加硫促進剤の配合割合はゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、１．３質量部以下であるのが好ましい。
ゴムの加硫促進剤として最も基本的なスルフェンアミド系加硫促進剤や、あるいは前記ＭＢＴＳ、ＭＢＴ等に代えて、加硫促進剤として前記特定化合物を用いると、ゴムが所定の架橋度に達するまでに要する架橋時間が長くなるとともに架橋効率が低下する傾向がある。
【００３０】
そのため特定化合物に、さらに他の加硫促進剤を併用することを検討したが、例えば１，３−ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）に代表されるグアニジン系加硫促進剤を併用した場合には、架橋効率が僅かに改善されるもののその効果は不十分であった。また、スコーチタイムが短くなってやけを生じやすくなるおそれもあった。
これに対し、加硫促進剤として前記特定化合物とチウラム系加硫促進剤を併用すると、たとえ前述した海−島構造を呈する導電性ゴム層であっても、スコーチタイムが短くなってやけが生じるのを抑制しながら、架橋時間を短縮して架橋効率を向上できること、それに伴って、導電性ゴム層中から各種成分がブリードしたりブルームしたりするのを抑制して感光体やトナー等の汚染を生じにくくできることが判明した。
【００３１】
なおチウラム系加硫促進剤の配合割合が前記範囲内であるのが好ましいのは、下記の理由による。すなわち配合割合が前記範囲未満では、チウラム系加硫促進剤を併用することによる前記効果が十分に得られないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰のチウラム系加硫促進剤がブルームして感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００３２】
前記ゴム組成物は、加硫剤として硫黄を含んでいるのが好ましく、前記硫黄の配合割合はゴム分１００質量部あたり０．４質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。
硫黄を加硫剤として配合することにより、たとえ前述した海−島構造を呈する導電性ゴム層であっても、先に説明したように、イオン導電性ゴムを含む２種以上のゴムを良好に架橋できる上、その架橋速度が速いため短時間の架橋で良好な機械的強度を有する導電性ゴム層を備えた導電性ゴム部材を効率よく製造できる。また感光体やトナー等の汚染を生じにくい上、前記特定化合物とチウラム系加硫促進剤とを加硫促進剤として併用することにより、圧縮永久ひずみ特性に優れた導電性ゴム層を有する導電性ゴム部材を製造できる。
【００３３】
硫黄の配合割合が前記範囲内であるのが好ましいのは、下記の理由による。すなわち配合割合が前記範囲未満では、硫黄を配合することによる前記効果が十分に得られないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰の硫黄がブルームして感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
前記ゴム組成物は発泡剤を含み、導電性ゴム層は架橋時に発泡されているのが好ましい。導電性ゴム層を発泡させることにより、感光体や他のローラ等に圧接させた際のニップ幅を十分に大きくとるために硬さが小さく柔軟性に優れた導電性ゴム部材を形成できるという利点がある。
【００３４】
導電性ゴム層は非塩素系でかつ非臭素系であるのが好ましい。すなわち、いずれも塩素および臭素を含まないゴム分、架橋システム（加硫剤、加硫促進剤等）その他添加剤を配合したゴム組成物によって導電性ゴム層を形成することにより、前記導電性ゴム層を、実質的に塩素および臭素を含まない非塩素系でかつ非臭素系の状態とするのが好ましい。前記非塩素系でかつ非臭素系である導電性ゴム層を備えた導電性ゴム部材は、例えば導電性ゴムローラのシャフト等の金属表面を腐食したり錆びさせたり、あるいは汚染したりするおそれがない。また、例えば用途廃止後に廃棄物として廃棄処理する際に、環境に及ぼす負荷を軽減できるという利点もある。
【００３５】
導電性ゴム部材の具体例としては導電性ゴムローラまたは導電性ゴムベルトが挙げられる。
本発明の画像形成装置は、前記本発明の導電性ゴム部材を備えるため、構成部品の長寿命化の要求に対応して、画像形成装置の、これまでよりも長期間に亘るメンテナンスフリー化等を図ることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、より長期間に亘って電気抵抗値の上昇、硬さの変化、圧縮永久ひずみ特性の低下によるヘタリ等の問題を生じにくい導電性ゴム層を備え、これまでに比べてさらに長寿命の導電性ゴム部材と、前記導電性ゴム部材を組み込んだ画像形成装置とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の転写ローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】転写ローラの電気抵抗値を測定する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
〈ゴム組成物〉
本発明の導電性ゴム部材を形成するゴム組成物は、イオン導電性ゴムを少なくとも含むゴム分と、加硫促進剤としての、式(1)：
【００３９】
【化３】
【００４０】
〔式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ１、Ｒ２は同時に水素原子ではなく、Ｒ３、Ｒ４は同時に水素原子ではない。〕
で表される化合物、および式(2)：
【００４１】
【化４】
【００４２】
〔式中Ｒ５、Ｒ６は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ５、Ｒ６は同時に水素原子ではない。〕
で表される化合物のうちの少なくとも一方とを含んでいる。
前記式(1)で表される化合物としては、ビス（４−メチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（４−エチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（５−メチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（５−エチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（６−メチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（６−エチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（４，５−ジメチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（４，５−ジエチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（４−フェニルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（５−フェニルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、およびビス（６−フェニルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィドからなる群より選ばれた少なくとも１種の化合物が好ましい。
【００４３】
また式(2)で表される化合物としては、２−メルカプト−４−メチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−４−エチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−５−メチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−５−エチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−６−メチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−６−エチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−４，５−ジメチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−４，５−ジエチルベンゾチアゾール、２−メルカプト−４−フェニルベンゾチアゾール、２−メルカプト−５−フェニルベンゾチアゾール、および２−メルカプト−６−フェニルベンゾチアゾールからなる群より選ばれた少なくとも１種の化合物が好ましい。
【００４４】
これらの中でも、先に説明した導電性ゴム層の老化を防止して導電性ゴム部材を長寿命化する効果の点で、特にビス（４−メチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、ビス（５−メチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド、メルカプト−４−メチルベンゾチアゾールおよびメルカプト−５−メチルベンゾチアゾールからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００４５】
前記式(1)および／または式(2)で表される特定化合物の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。配合割合が前記範囲未満では、特定化合物を加硫促進剤としてゴム組成物に配合したことによる、前記ゴム組成物からなる導電性ゴム層の老化を防止して導電性ゴム部材を長寿命化する効果が十分に得られないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰の特定化合物がブルーム、すなわち導電性ゴム層の表面に析出して感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００４６】
なお特定化合物が前記式(1)および／または式(2)で表される化合物のうちのいずれか１種単独であるとき、前記配合割合は、前記１種の化合物の配合割合であり、特定化合物が前記化合物の２種以上の併用系であるとき、前記配合割合は、併用する２種以上の化合物の合計の配合割合である。
また、各成分の配合割合の基準となるゴム分とは、架橋して導電性ゴム層を構成する全てのゴムを指し、前記全てのゴムの総量を１００質量部に換算したときの質量部でもって各成分の配合割合を規定している。
【００４７】
前記ゴム組成物は、チウラム系加硫促進剤を含んでいるのが好ましい。加硫促進剤として前記特定化合物とチウラム系加硫促進剤を併用すると、たとえ前述した海−島構造を呈する導電性ゴム層であっても、スコーチタイムが短くなってやけが生じるのを抑制しながら、架橋時間を短縮して架橋効率を向上でき、導電性ゴム層中から各種成分がブリードしたりブルームしたりするのを抑制して感光体やトナー等の汚染を生じにくくできる。
【００４８】
チウラム系加硫促進剤としては、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラキス（２-エチルヘキシル）チウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、およびジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
中でも前記効果の点で、特にテトラブチルチウラムジスルフィド、テトラキス（２-エチルヘキシル）チウラムジスルフィド、およびテトラメチルチウラムモノスルフィドからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００４９】
チウラム系加硫促進剤の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、１．３質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、チウラム系加硫促進剤を併用することによる前記効果が十分に得られないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰のチウラム系加硫促進剤がブルームして感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００５０】
前記ゴム組成物は、加硫剤として硫黄を含んでいるのが好ましい。加硫剤として硫黄を用いることにより、たとえ前述した海−島構造を呈する導電性ゴム層であっても、先に説明したようにイオン導電性ゴムを含む２種以上のゴムを良好に架橋できる上、その架橋速度が速いため短時間の架橋で良好な機械的強度を有する導電性ゴム層を備えた導電性ゴム部材を効率よく製造できる。また感光体やトナー等の汚染を生じにくい上、前記特定化合物とチウラム系加硫促進剤とを加硫促進剤として併用する等、加硫系を適切に設計することにより、圧縮永久ひずみ特性に優れた導電性ゴム層を有する導電性ゴム部材を製造できる。
【００５１】
硫黄の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．４質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、硫黄を配合することによる前記効果が十分に得られないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰の硫黄がブルームして感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００５２】
イオン導電性ゴムとしては、ＮＢＲ、ポリエーテルゴム、ＣＲ、およびエピクロルヒドリンゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種のゴムが好ましい。
特に導電性ゴム層が先に説明した海−島構造を呈する場合、イオン導電性塩が偏在される第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしては、ポリエーテルゴム、およびエピクロルヒドリンゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種のゴムが好ましい。これらのイオン導電性ゴムは、その分子中に含まれるエチレンオキサイド（ＥＯ）単位やプロピレンオキサイド（ＰＯ）単位、特にＥＯ単位の機能によってイオン導電性塩由来のイオンを安定化させて導電性ゴム層の電気抵抗値を低減させる働きをする。
【００５３】
また導電性ゴム層を非塩素系でかつ非臭素系とするためには特にポリエーテルゴムが好ましい。
ポリエーテルゴムとしては、エチレンオキサイド（ＥＯ）−アリルグリシジルエーテル（ＡＧＥ）共重合体、およびＥＯ−プロピレンオキサイド（ＰＯ）−ＡＧＥ共重合体からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましく、特に導電性ゴム層の良好なゴム弾性や柔軟性を維持することを考慮するとＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体が好ましい。
【００５４】
またＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体は、ＥＯ単位の含有率が５５モル％以上、９５モル％以下、特に６５モル％以上、９２モル％以下であるのが好ましい。
ＥＯ単位の含有率が前記範囲未満では、先に説明した、ＥＯ単位の機能によってイオン導電性塩由来のイオンを安定化させる効果が十分に得られないおそれがある。また含有率が前記範囲を超える場合にはＥＯ単位が結晶化して、やはりイオン導電性塩由来のイオンを安定化させる効果が十分に得られないおそれがある。
【００５５】
また、架橋性官能基としてのアリル基を含むＡＧＥ単位の含有率は１モル％以上、１０モル％以下、特に２モル％以上、８モル％以下であるのが好ましい。
ＡＧＥ単位の含有率が前記範囲未満ではＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体を良好に架橋させることができず、未架橋の、あるいは架橋が十分でない前記共重合体が導電性ゴム層の表面にブリードまたはブルームしたり、前記ブリードやブルームに伴ってイオン導電性塩が導電性ゴム層の表面にブルームしたりブリードしたりしやすくなり、感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００５６】
また、含有率が前記範囲を超える場合には架橋密度が高くなりすぎるため、ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体の引張強さや疲労特性、耐屈曲疲労性等が低下するおそれがある。
ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体の数平均分子量Ｍｎは１００００以上、特に５００００以上であるのが好ましい。数平均分子量Ｍｎが前記範囲未満では、前記共重合体が導電性ゴム層の表面にブリードしたりブルームしたり、前記ブリードやブルームに伴ってイオン導電性塩が導電性ゴム層の表面にブルームしたりブリードしたりしやすくなり、感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００５７】
エピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリン（Ｅｐｉ）−ＥＯ共重合体（ＥＣＯ）、Ｅｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体、Ｅｐｉ−ＥＯ−ＰＯ共重合体、およびＥｐｉ−ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましく、特にＥｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体が好ましい。
またＥｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体としては、前記３種の単量体を共重合させた狭義の共重合体、およびＥＣＯ（Ｅｐｉ−ＥＯ共重合体）をＡＧＥで変性した変性物からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００５８】
前記Ｅｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体は、ＥＯ単位の含有率が３５モル％以上、９５モル％以下、特に５５モル％以上、８０モル％以下であるのが好ましい。
ＥＯ単位の含有率が前記範囲未満では、先に説明した、ＥＯ単位の機能によってイオン導電性塩由来のイオンを安定化させる効果が十分に得られないおそれがある。また含有率が前記範囲を超える場合にはＥＯ単位が結晶化して、やはりイオン導電性塩由来のイオンを安定化させる効果が十分に得られないおそれがある。
【００５９】
また、架橋性官能基としてのアリル基を含むＡＧＥ単位の含有率は１モル％以上、１０モル％以下、特に２モル％以上、８モル％以下であるのが好ましい。
ＡＧＥ単位の含有率が前記範囲未満ではＥｐｉ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体を良好に架橋させることができず、未架橋の、あるいは架橋が十分でない前記共重合体が導電性ゴム層の表面にブリードしたりブルームしたり、前記ブリードやブルームに伴ってイオン導電性塩が導電性ゴム層の表面にブルームしたりブリードしたりしやすくなり、感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００６０】
また、含有率が前記範囲を超える場合には架橋密度が高くなりすぎるため、Ｅｐｉ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体の引張強さや疲労特性、耐屈曲疲労性等が低下するおそれがある。
Ｅｐｉ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体の数平均分子量Ｍｎは１００００以上、中でも５００００以上、特に１０００００以上であるのが好ましい。数平均分子量Ｍｎが前記範囲未満では、前記共重合体が導電性ゴム層の表面にブリードしたりブルームしたり、前記ブリードやブルームに伴ってイオン導電性塩が導電性ゴム層の表面にブルームしたりブリードしたりしやすくなり、感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００６１】
前記第１の非連続相とともに海−島構造を構成する連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしてはＮＢＲが好ましい。
ＮＢＲは、それ自体がイオン導電性を有するため導電性ゴム層の全体の電気抵抗値を低減できる。またＮＢＲは、前記第１の非連続相に含まれるポリエーテルゴムやエピクロルヒドリンゴムに比べて、基本的にイオン導電性塩に対する親和性が低いため、前記ポリエーテルゴムやエピクロルヒドリンゴムを含む第１の非連続相中に偏在させたイオン導電性塩が、例えば導電性ゴム層に電界をかけ続けた際にその表面に移行してブルームしたりブリードしたり、感光体やトナー等を汚染したりするのをより確実に防止できる。
【００６２】
ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量によって分類される低ニトリルＮＢＲ（アクリロニトリル含量２４％以下）、中ニトリルＮＢＲ（アクリロニトリル含量２５％以上、３０％以下）、および中高ニトリルＮＢＲ（アクリロニトリル含量３１％以上、３５％以下）からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましく、特に低ニトリルＮＢＲが好ましい。
【００６３】
前記低ニトリルＮＢＲは電気抵抗値がある程度低い一方で、ガラス転移温度Ｔｇが低く室温付近での粘弾性の温度依存性が小さいため、導電性ゴム層の電気抵抗値の環境（特に温度）依存性を小さくできる。詳しくはガラス転移温度Ｔｇが−４０℃以下、特に−５０℃以下である低ニトリルＮＢＲが好ましい。なお低ニトリルＮＢＲのガラス転移温度Ｔｇは、実用上−１２０℃以上、中でも−１００℃以上、特に−８０℃以上であるのが好ましい。
【００６４】
前記第１の非連続相および連続相とともに海−島構造を構成してもよい第２の非連続相に含まれる非イオン導電性ゴムとしては、イオン導電性を有しない通常のゴムのうち、耐オゾン性や力学特性等、導電性ゴム層に求められる特性に優れたものが選択して用いられる。
また非イオン導電性ゴムとしては、前記第１の非連続相に含まれるポリエーテルゴムやエピクロルヒドリンゴム、あるいは連続相に含まれるＮＢＲ等に比べて、基本的にイオン導電性塩に対する親和性が低いものが好ましい。これにより、例えば導電性ゴム層に電界をかけ続ける等しても、イオン導電性を有しない第２の非連続相中にイオン導電性塩が移行して、導電性ゴム層の電気抵抗値が上昇するのを防止できる。
【００６５】
また導電性ゴム層の耐オゾン性等を向上することを特に考慮すると、前記非イオン導電性ゴムとしては低極性ゴムが好ましく、特にエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、およびスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）からなる群より選ばれた少なくとも１種のゴムが好ましい。
また前記非イオン導電性ゴムは、ガラス転移温度Ｔｇが低く室温付近での粘弾性の温度依存性が小さいことが好ましい。これにより導電性ゴム層の電気抵抗値の環境（特に温度）依存性を小さくできる。詳しくはガラス転移温度Ｔｇが−４０℃以下、特に−５０℃以下である非イオン導電性ゴムが好ましい。なお非イオン導電性ゴムのガラス転移温度Ｔｇは、実用上−１２０℃以上、中でも−１００℃以上、特に−８０℃以上であるのが好ましい。
【００６６】
なお、イオン導電性塩に対するイオン導電性ゴムや非イオン導電性ゴムの親和性は、前記イオン導電性塩を含んでいない状態での各ゴムの体積抵抗率と、イオン導電性塩を含んだ状態での各ゴムの体積抵抗率とから評価できる。すなわち前者に対する後者の低下の度合いが大きい低い程、そのゴムはイオン導電性塩との親和性が高いといえる。
前記海−島構造を有する導電性ゴム層は、下記の手順で形成することができる。
【００６７】
すなわち、まず第１の非連続相用のイオン導電性ゴムとイオン導電性塩とを混練して混練物を得る。次いでこの混練物に、海−島構造が第１の非連続相と連続相の２相からなる場合は連続相用のイオン導電性ゴムを配合する。また海−島構造が第１の非連続相と第２の非連続相と連続相の３相からなる場合はさらに第２の非連続相用の非イオン導電性ゴムを配合する。
【００６８】
さらに加硫剤としての硫黄、加硫促進剤としての式(1)および／または式(2)で表される特定化合物、チウラム系加硫促進剤、発泡剤その他の添加剤を配合し、均一に混合するか、あるいはさらに混練してゴム組成物を調製する。
そして前記ゴム組成物を導電性ゴム層の形状（導電性ゴムベルトや導電性ゴムローラの形状）に成形したのちゴム分を架橋させる（発泡剤を含む場合は架橋と同時に発泡させる）ことにより、前記海−島構造を呈する導電性ゴム層が形成される。
【００６９】
また、前記第１の非連続相用のイオン導電性ゴムとイオン導電性塩との混練物に、他のゴムおよび添加剤との混練時に、さらに前記イオン導電性ゴムを選択的に架橋できる架橋剤を配合して、前記第１の非連続相用のイオン導電性ゴムを動的架橋させてもよい。
これにより、例えば第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムの体積分率が多く、連続相に含まれるイオン導電性ゴムの体積分率が少ない系であっても前記両相を良好に相分離させて、連続相が導電性ゴム層の厚み方向、幅方向、およびローラやベルトの周方向に１つに連続し、かつ前記連続相中に微細な第１の非連続相が均一に分散した状態で内包された良好な海−島構造を構成できる。
【００７０】
例えば第１の非連続相用のイオン導電性ゴムがエピクロルヒドリンゴムで、かつ連続相用のゴムがＮＢＲであるとき、前記エピクロルヒドリンゴムを選択的に架橋できる架橋剤としてはエチレンチオウレア、ジエチルチオウレア、ジブチルチオウレア、およびジラウリルチオウレア等のチオウレア類、２，４，６−トリメルカプト−Ｓ−トリアジン、２−ジアルキルアミノ−４，６−ジメルカプト-Ｓ−トリアジン等のトリアジン類からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましく、特にエチレンチオウレア（２−メルカプトイミダゾリン）が好ましい。
【００７１】
前記架橋剤の配合割合は、第１の非連続相用のイオン導電性ゴム１００質量部あたり０．１質量部以上、１０質量部以下、特に０．５質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。
架橋剤の配合割合が前記範囲未満では、イオン導電性ゴムを十分に架橋できないおそれがあり、前記範囲を超える場合には、過剰の架橋剤がブルームして感光体やトナー等を汚染するおそれがある。
【００７２】
海−島構造が第１の非連続相と連続相の２相からなる場合、前記第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムＰ１と、連続相に含まれるイオン導電性ゴムＰ２との配合比率Ｐ１／Ｐ２（質量比）＝５／９５〜７５／２５であるのが好ましい。
前記範囲よりイオン導電性ゴムＰ１が少ない場合には、イオン導電性塩の量にもよるが、前記イオン導電性塩の全量を、前記イオン導電性ゴムＰ１を含む第１の非連続相中に偏在させることができず、余剰のイオン導電性塩が、例えば導電性ゴム層に電界をかけ続ける等した際に導電性ゴム層の表面に移行して、前記イオン導電性塩のブルームとそれに伴う感光体やトナー等の汚染を生じるおそれがある。
【００７３】
また前記範囲よりイオン導電性ゴムＰ１が多い場合には、たとえ前記イオン導電性ゴムＰ１を、先に説明したように動的架橋させたとしても、前記イオン導電性ゴムＰ１からなる第１の非連続相と、イオン導電性ゴムＰ２からなる連続相とを良好に相分離させることができず、特に連続相が導電性ゴム層の厚み方向、幅方向、およびローラやベルトの周方向に１つに連続し、かつ前記連続相中に微細な第１の非連続相が均一に分散した状態で内包された良好な海−島構造を構成できないおそれがある。
【００７４】
なおこれらの点を考慮すると、前記配合比率Ｐ１／Ｐ２（質量比）は、前記範囲内でも１０／９０〜６０／４０、特に２０／８０〜４５／５５であるのが好ましい。
海−島構造が第１の非連続相、第２の非連続相、および連続相の３相からなる場合、前記第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムＰ１および第２の非連続相に含まれる非イオン導電性ゴムＰ３の合計量Ｐ１＋Ｐ３と、連続相に含まれるイオン導電性ゴムＰ２との配合比率（Ｐ１＋Ｐ３）／Ｐ２（質量比）＝５／９５〜７５／２５であるのが好ましい。
【００７５】
また前記配合比率（Ｐ１＋Ｐ３）／Ｐ２（質量比）は、前記範囲内でも１０／９０〜６０／４０、特に２０／８０〜４５／５５であるのが好ましい。
これらの理由は、先に述べた配合比率Ｐ１／Ｐ２（質量比）の場合と同様である。
また第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムＰ１と、第２の非連続相に含まれる非イオン導電性ゴムＰ３との配合比率Ｐ１／Ｐ３（質量比）＝５／９５〜９５／５であるのが好ましい。
【００７６】
前記範囲よりイオン導電性ゴムＰ１が少ない場合には、イオン導電性塩の量にもよるが、前記イオン導電性塩の全量を、前記イオン導電性ゴムＰ１を含む第１の非連続相中に偏在させることができず、余剰のイオン導電性塩が、例えば導電性ゴム層に電界をかけ続ける等した際に導電性ゴム層の表面に移行して、前記イオン導電性塩のブルームやブリードとそれに伴う感光体やトナー等の汚染を生じるおそれがある。また相対的に非イオン導電性ゴムが多くなるため、導電性ゴム層の電気抵抗値が上昇するおそれもある。
【００７７】
また前記範囲より非イオン導電性ゴムＰ３が少ない場合には、前記非イオン導電性ゴムＰ３を配合することによる、先に説明した耐オゾン性や力学特性等に優れた導電性ゴム層を形成する効果が得られないおそれがある。
なお、これらの点を考慮すると、前記配合比率Ｐ１／Ｐ３（質量比）は、前記範囲内でも１０／９０〜９０／１０、特に２０／８０〜６０／４０であるのが好ましい。
【００７８】
イオン導電性塩としては、フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、陽イオンとの塩が好ましい。前記塩は、先に説明したようにイオン導電性ゴムによるイオン導電性をさらに向上して、導電性ゴム層の電気抵抗値を低減する効果に優れている。
イオン導電性塩を構成する、フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンとしては、例えばフルオロアルキルスルホン酸イオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、トリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオン等が挙げられる。
【００７９】
また前記陰イオンとともにイオン導電性塩を構成する陽イオンとしてはナトリウム、リチウム、カリウム等のアルカリ金属のイオンや、あるいはベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の第２族元素のイオン、遷移元素のイオン、両性元素の陽イオン、第４級アンモニウムイオン、イミダゾリウム陽イオン等が挙げられる。特にリチウムイオンと組み合わせたリチウム塩が好ましい。
【００８０】
リチウム塩としては、例えばＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３Ｌｉ、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２ＮＬｉ、（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）ＮＬｉ、（ＦＳＯ２Ｃ６Ｆ４）（ＣＦ３ＳＯ２）ＮＬｉ、（Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）ＮＬｉ、（ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２）２ＮＬｉ、（ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２）２ＮＬｉ、（ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２）２ＮＬｉ、〔（ＣＦ３）２ＣＨＯＳＯ２〕２ＮＬｉ、（ＣＦ３ＳＯ２）３ＣＬｉ、（ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２）３ＣＬｉ等の１種または２種以上が挙げられる。
【００８１】
中でも前記効果の点で、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ（トリフルオロメタンスルホン酸リチウム）、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ〔ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム〕が挙げられ、特にビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウムが好ましい。
イオン導電性塩の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．０１質量部以上、２０質量部以下、中でも０．２質量部以上、１０質量部以下、特に０．４質量部以上、６質量部以下であるのが好ましい。
【００８２】
イオン導電性塩の配合割合が前記範囲未満では、前記イオン導電性塩を配合することによる、先に説明した導電性ゴム層の電気抵抗値を低減する効果が得られないおそれがある。また前記範囲を超える場合には、過剰のイオン導電性塩が、例えば導電性ゴム層に電界をかけ続ける等した際に導電性ゴム層の表面に移行して、前記イオン導電性塩のブルームやブリードとそれに伴う感光体やトナー等の汚染を生じるおそれがある。
【００８３】
導電性ゴム層を発泡させる場合、ゴム組成物には発泡剤が配合される。
発泡剤としては、ゴム組成物中に良好に分散させることができ、しかもゴム分を架橋する際の加熱によって分解してガスを発生して前記ゴム組成物を発泡させることができる種々の発泡剤がいずれも使用可能である。
前記発泡剤としては、４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等のヒドラジン誘導体やアゾジカルボンアミド（Ｈ２ＮＯＣＮ＝ＮＣＯＮＨ２）等の１種または２種以上が挙げられる。特に４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等のヒドラジン誘導体が好ましい。
【００８４】
発泡剤の配合割合は、形成する導電性ゴム層の発泡倍率等に応じて任意に設定できるが、ゴム分１００質量部あたり０．５質量部以上、２０質量部以下、特に１質量部以上、１５質量部以下であるのが好ましい。
ゴム組成物には、前記各成分に加えて、さらに他の添加剤を配合することもできる。前記添加剤としては、例えば硫黄や特定化合物等と共に硫黄加硫系の架橋システムを構成する加硫促進助剤が挙げられる。加硫促進助剤としては、例えば亜鉛華（酸化亜鉛）、ステアリン酸等からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００８５】
また、その他の添加剤としては、カーボンブラック等の補強剤、ハイドロタルサイト等の受酸剤、炭酸カルシウム等の充填剤などが挙げられる。また、カーボンブラックとして導電性カーボンブラックを用いて導電性ゴム部材に電子導電性を付与することもできる。受酸剤は、イオン導電性ゴムとしてのエピクロルヒドリンゴムやＣＲの架橋時に発生する塩素イオンを捕捉して、前記塩素イオンによる架橋阻害を防止したり、感光体等の汚染を防止したりする。
【００８６】
また陰イオン吸着剤を配合すると、イオン導電性塩から生じるイオンの一部を前記陰イオン吸着剤で吸着して陽イオンをシングルイオン化できる。そのため、特にイオン導電性塩の配合割合を少なくしつつ、導電性ゴム層の電気抵抗値をさらに低減したり、前記電気抵抗値を安定化したりできる。
前記陰イオン吸着剤としてはＭｇとＡｌを含むハイドロタルサイト、Ｍｇ−Ａｌ系無機イオン交換体、Ｓｂ系無機イオン交換体、Ｃａ系無機イオン交換体、および連鎖中に陰イオンを固定するイオン席を有する共重合体からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００８７】
〈導電性ゴム部材（導電性ゴムローラ）〉
図１は、本発明の導電性ゴム部材の、実施の形態の一例としての導電性ゴムローラを示す斜視図である。
図１を参照して、この例の導電性ゴムローラ１は、前記ゴム組成物からなる円筒状の導電性ゴム層２と、前記導電性ゴム層２の中心の通孔３に挿通されたシャフト４とを含んでいる。
【００８８】
前記導電性ゴムローラ１は、例えば以下の手順で製造される。すなわち前記ゴム組成物を、押出成形機を用いて混練しながら加熱して溶融させた状態で、前記導電性ゴム層２の断面形状、すなわち円環状に対応するダイを通して長尺の円筒状に押出成形し、冷却して固化させたのち所定の長さにカットし、通孔３に架橋用の仮のシャフトを挿通した状態で、加硫缶内に、前記シャフトを介して吊り下げる等して収容する。
【００８９】
次いで加硫缶内で所定の温度で一定時間加熱して、発泡剤を含む場合はその熱分解によって発生したガスによってゴム組成物を発泡させるとともにゴム分を架橋させる。
次いで、外周面に導電性の接着剤を塗布したシャフト４に装着しなおして、前記接着剤が熱硬化性接着剤である場合は加熱により硬化させて導電性ゴム層２とシャフト４とを電気的に接合するとともに機械的に固定する。そして必要に応じてさらにその外周面を所定の外径および表面粗さになるように研磨することで、図１に示す導電性ゴムローラ１が製造される。
【００９０】
シャフト４は、導電性ゴムローラ１を構成するために導電性とされる。前記導電性のシャフト４としては、例えばアルミニウムやその合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成されたもの等が挙げられる。またセラミックや硬質樹脂等によって形成し、その外周面に、導電性ゴム層２と電気的に接続される導電膜等を設けた複合構造のシャフト４を用いることもできる。
【００９１】
導電性ゴムローラ１の電気抵抗値は、用途に応じて任意に設定できるが、先に説明した画像形成装置の各工程に使用する導電性ゴムローラ１の電気抵抗値は、印加電圧１０００Ｖで１０３．５Ω以上、１０１１．０Ω以下、中でも１０４．０Ω以上、１０９．０Ω以下、特に１０４．５Ω以上、１０８．５Ω以下であるのが好ましい。
図２は、導電性ゴムローラ１の電気抵抗値を測定する方法を説明する図である。図２を参照して、本発明では前記電気抵抗値を、下記の方法で測定した値でもって表すこととする。
【００９２】
すなわち一定の回転速度で回転させることができるアルミニウムドラム６を用意し、前記アルミニウムドラム６の外周面７に、その上方から、電気抵抗値を測定する導電性ゴムローラ１の導電性ゴム層２の外周面５を当接させる。
また前記導電性ゴムローラ１のシャフト４と、アルミニウムドラム６との間に直流電源８、および抵抗９を直列に接続して計測回路１０を構成する。直流電源８は、(−)側をシャフト４、(＋)側を抵抗９と接続する。抵抗９の抵抗値ｒは、導電性ゴムローラの電気抵抗値のレベルに合わせて測定値の有効数字が極力大きくなるように１００Ω以上、１０ｋΩ以下の範囲で調節する。
【００９３】
次いで、シャフト４の両端部にそれぞれ５００ｇの荷重Ｆをかけて導電性ゴム層２をアルミニウムドラム６に圧接させた状態で、導電性ゴムローラ１とアルミニウムドラム６とをそれぞれ反対方向に回転（アルミニウムドラム６の回転数：３０ｒｐｍ）させながら、前記両者間に、直流電源８から直流１０００Ｖの印加電圧Ｅを印加した際に、抵抗９にかかる検出電圧Ｖを計測する。
【００９４】
前記検出電圧Ｖと印加電圧Ｅ（＝１０００Ｖ）とから、導電性ゴムローラ１の電気抵抗値Ｒは、基本的に式(i)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／（Ｖ−ｒ） (i)
によって求められる。ただし式(i)の分母中の（−ｒ）の項は、通例は検出電圧Ｖに対して微小とみなすことができる場合が多く、その場合は式(ii)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／Ｖ (ii)
によって求めた値でもって導電性ゴムローラ１の電気抵抗値とすることができる。測定の条件は、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％とする。
【００９５】
導電性ゴム層２の外周面５はコーティング層で被覆してもよい。前記コーティング層は、例えばウレタン樹脂、アクリル樹脂等のエマルションや溶液、あるいはゴムラテックス等にフッ素樹脂の粉末等を分散させたコーティング剤を塗布し、乾燥させて形成される。前記コーティング層で被覆することにより、外周面５の表面エネルギーをコントロールして、前記外周面５に紙粉が付着したりトナーが固着したりするのを抑制したり、摩擦係数を調整したりできる。
【００９６】
また、前記外周面に紫外線を照射する処理やコロナ放電処理等をしたりしてもよい。また、外周面に誘電体層を被覆して誘電性ローラとすることもできる。
導電性ゴムローラ１は、画像形成装置のうち帯電工程において感光体の表面を帯電させる帯電ローラ、現像工程のうちトナーの帯電過程においてトナーを帯電させる帯電ローラ、前記現像工程のうち付着過程において帯電させたトナーを感光体表面の静電潜像に付着させてトナー像に現像する現像ローラ、転写工程において現像したトナー像を紙の表面または中間転写ベルトの外周面に転写させる転写ローラ、クリーニング工程において感光体の表面や中間転写ベルトの外周面に残留したトナーを除去するクリーニングローラ等として用いることができる。また転写ベルト、中間転写ベルトを内側から支持しつつ駆動する駆動ローラとしても利用できる。
【００９７】
〈導電性ゴム部材（導電性ゴムベルト）〉
導電性ゴムベルトは、例えば以下の手順で製造される。すなわち前記ゴム組成物を、押出成形機を用いて混練しながら加熱して溶融させた状態で肉薄の円筒状に押出成形し、冷却して固化させたのち所定の長さにカットし、さらに円筒状のマンドレルに嵌め込んで形を整えた状態で加硫缶内に収容する。
【００９８】
次いで加硫缶内で所定の温度で一定時間加熱してゴム分を架橋させる。
そして必要に応じてその外周面および内周面を所定の表面粗さになるように研磨することで、無端状の導電性ゴムベルトが製造される。
導電性ゴムベルトを転写ベルト、中間転写ベルトとして使用する場合は、前記導電性ゴムベルトの外周面をコーティング層で被覆してもよい。前記コーティング層は、例えばウレタン樹脂、アクリル樹脂等のエマルションや溶液、あるいはゴムラテックス等にフッ素樹脂の粉末等を分散させたコーティング剤を塗布し、乾燥させて形成される。前記コーティング層で被覆することにより、外周面の表面エネルギーをコントロールして、前記外周面に紙粉が付着したりトナーが固着したりするのを抑制したり、摩擦係数を調整したりできる。
【００９９】
また、前記外周面に紫外線を照射する処理やコロナ放電処理等をしたりしてもよい。また、外周面に誘電体層を被覆して誘電性ベルトとすることもできる。
また、導電性ゴムベルトの外周面および内周面に任意の層を被覆してもよい。前記層としては、例えば導電性ゴムベルトの厚み方向の電気抵抗値を調整するための層や、表面保護のための保護層等が挙げられる。
【０１００】
導電性ゴムベルトは、画像形成装置のうち転写工程において紙を搬送しながら感光体の表面に接触させて、前記感光体の表面に形成したトナー像を紙の表面に転写させる転写ベルトや、前記トナー像を一旦、その外周面に転写させたのち紙の表面に再転写させる中間転写ベルト等として用いることができる。その他、定着ベルトや感光体基体用ベルト等として用いることもできる。
【０１０１】
〈画像形成装置〉
本発明の画像形成装置は、前記導電性ゴムローラ、および／または導電性ゴムベルトを、先に説明した各工程のいずれかに備えることを特徴とするものである。かかる画像形成装置としては、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等が挙げられる。かかる本発明の画像形成装置によれば、構成部品の長寿命化の要求に対応して、画像形成装置の、これまでよりも長期間に亘るメンテナンスフリー化等を図ることができる。
【実施例】
【０１０２】
〈実施例１〉
（ゴム分およびイオン導電性塩）
海−島構造が第１の非連続相と第２の非連続相と連続相の３相からなる導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを製造することとし、第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしては、ポリエーテルゴムとしてのＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体〔日本ゼオン(株)製のゼオスパン（登録商標）８０３０〕を用いた。前記ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体におけるＥＯ単位の含有率は９０モル％、ＰＯ単位の含有率は４モル％、ＡＧＥ単位の含有率は６モル％、数平均分子量Ｍｎ＝８万、重量平均分子量Ｍｗ＝４０万、ガラス転移温度Ｔｇ＝−５７℃であった。
【０１０３】
また連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしては低ニトリルＮＢＲ〔アクリロニトリル含量１８％、ガラス転移温度Ｔｇ＝−５８℃、日本ゼオン(株)製のニポール（ＮＩＰＯＬ、登録商標）ＤＮ４０１ＬＬ〕を用い、第２の非連続相に含まれる非イオン導電性ゴムとしてはＥＰＤＭ〔ガラス転移温度Ｔｇ＝−５８℃、三井化学(株)製のＥＰＴ４０２１〕を用いた。
【０１０４】
またイオン導電性塩としては、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム〔住友スリーエム(株)製のフロラードＨＱ−１１５〕を用いた。
（硫黄加硫系の架橋システム）
加硫剤としては粉末硫黄〔鶴見化学工業(株)製〕を用いた。
加硫促進剤としては、前記式(1)で表される化合物のうちビス（４−メチルベンゾチアゾリル−２）−ジスルフィド〔４ｍ−ＭＢＴＳ、ナショナルオーガニックケミカルインダストリーズリミテッド（ＮＯＣＩＬ）社製〕と、テトラメチルチウラムモノスルフィド〔ＴＭＴＭ、大内新興化学化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＴＳ〕とを用いた。
【０１０５】
加硫促進助剤としては、酸化亜鉛〔東邦亜鉛(株)製の銀嶺（登録商標）Ｒ〕と、ステアリン酸〔ユニケマオーストラリア社製の４９３１〕とを用いた。
（その他の添加剤）
発泡剤としては、４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）を主成分とする永和化成工業(株)製のネオセルボン（登録商標）Ｎ＃１０００ＳＷを用いた。
【０１０６】
補強剤としてはカーボンブラック〔ＨＡＦ、東海カーボン(株)製のシースト３〕を用いた。カーボンブラックは、ＥＰＤＭにあらかじめ練りこんでマスターバッチ化したものを用いた。
（ゴム組成物の調製）
前記各成分のうちＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ共重合体とイオン導電性塩とを表１に示す配合割合で配合し、６０℃に予熱した混練機を用いて３分間混練して混練物を得た。次いでこの混練物と、他のゴム分、およびその他の成分とを表１に示す配合割合で配合し、６０℃に予熱した密閉式混練機を用いて４分間混練した。そして、前記混練物を密閉式混練機から一旦取り出して温度を下げた状態で、硫黄加硫系の架橋システムを表１に示す配合割合で配合した後、再度６０℃に予熱した密閉式混練機を用いて３分間混練してゴム組成物を調製した。
【０１０７】
【表１】
【０１０８】
（導電性ゴムローラの作製）
前記ゴム組成物をφ６０ｍｍ単軸押出成形機に供給し、６０℃で円筒状に押出成形し、冷却して固化させたのち所定の長さにカットし、円筒内に架橋用の仮のシャフトを挿通した状態で、加硫缶内に、前記シャフトを介して吊り下げて収容した。
次いで前記加硫缶内で１６０℃に加熱して、発泡剤の熱分解によって発生したガスによってゴム組成物を発泡させるとともに、硫黄加硫系の架橋システムによってゴム分を架橋させて導電性ゴムローラのもとになる筒状の導電性ゴム層を得た。加硫時間は、キュラストメータによって測定した９５％トルク上昇時間ｔ９５とほぼ一致するように調整した。
【０１０９】
次いで前記ローラ本体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ６ｍｍのシャフト４に装着しなおし、１６０℃に加熱して熱硬化性接着剤を硬化させてローラ本体とシャフトとを電気的に接合するとともに機械的に固定した。そして両端をカットし、円筒研磨機を用いて外周面をトラバース研磨してローラ本体の外径をφ１４ｍｍに仕上げて、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１１０】
〈比較例１〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えて、前記式(1)中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４がいずれも水素原子であるジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド〔ＭＢＴＳ、大内新興化学化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＭ〕を同量、配合したこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１１１】
〈実施例２〉
イオン導電性塩を配合しなかったこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈比較例２〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例２と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１１２】
〈実施例３〉
発泡剤を配合しなかったこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、前記ゴム組成物をφ６０ｍｍ単軸押出成形機に供給し、６０℃で円筒状に押出成形し、冷却して固化させたのち所定の長さにカットし、円筒内に架橋用の仮のシャフトを挿通した状態で、加硫缶内に、前記シャフトを介して吊り下げて収容した。
【０１１３】
次いで前記加硫缶内で１６０℃に加熱して、硫黄加硫系の架橋システムによってゴム分を架橋させて導電性ゴムローラのもとになる筒状の導電性ゴム層を得た。加硫時間は、キュラストメータによって測定した９５％トルク上昇時間ｔ９５とほぼ一致するように調整した。
次いで前記ローラ本体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ６ｍｍのシャフト４に装着しなおし、１６０℃に加熱して熱硬化性接着剤を硬化させてローラ本体とシャフトとを電気的に接合するとともに機械的に固定した。そして両端をカットし、円筒研磨機を用いて外周面をトラバース研磨してローラ本体の外径をφ１４ｍｍに仕上げて、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１１４】
〈比較例３〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例３と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈実施例４〉
海−島構造が第１の非連続相と連続相の２相からなる導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを製造することとし、低ニトリルＮＢＲの配合量を９０質量部としてＥＰＤＭを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１１５】
〈比較例４〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例４と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈評価試験〉
以下の各試験を、特記した以外はいずれも温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下で行なった。
【０１１６】
（ブルーム評価）
前記各実施例、比較例で調整したゴム組成物を観察して、下記の基準でブルームの有無を評価した。
○：ブルームなし。
△：ブルーム僅かにあり。
【０１１７】
×：ブルームがひどい。
（ゴム組成物の加硫試験）
前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物を用いて、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６３００−２：２００１「未加硫ゴム−物理特性−第２部：振動式加硫試験機による加硫特性の求め方」に規定されたダイ加硫試験Ａ法用の試験片を作製し、前記試験片について、ＪＳＲ(株)製のキュラストメータＷ型を用いて前記ダイ加硫試験Ａ法を実施して、上ダイスに伝わるトルクを未加硫から過加硫に至るまで測定して加硫曲線を求めた。測定条件は正弦波振動の振幅１°、加熱温度１６０℃とした。
【０１１８】
そしてトルクの最大値ＭＨから最小値ＭＬを差し引いた数値をトルク上昇値として記録して、実施例１は比較例１、実施例２は比較例２、実施例３は比較例３、実施例４は比較例４のトルク上昇値をそれぞれ１００としたときのトルク上昇値の変化率を求めた。
また前記加硫曲線から、最適加硫時間の指標となる９５％加硫時間ｔＣ(９５)[分]（トルクが、加硫開始から最大値ＭＨの９５％まで達するのに要した時間）を加硫時間として記録して、実施例１は比較例１、実施例２は比較例２、実施例３は比較例３、実施例４は比較例４の加硫時間をそれぞれ１００としたときの加硫時間の変化率を求めた。
【０１１９】
さらに前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物を用いて、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６３００−１：２００１「未加硫ゴム−物理特性−第１部：ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に規定されたムーニースコーチ試験を実施して、１３０±０．５℃でのスコーチタイムｔ５[分]を測定した。そして実施例１は比較例１、実施例２は比較例２、実施例３は比較例３、実施例４は比較例４のスコーチタイムをそれぞれ１００としたときのスコーチタイムの変化率を求めた。
【０１２０】
（体積抵抗率測定）
前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物を、ローラヘッド押出機を用いてシート状に押出成形し、前記と同条件で加硫した後、厚みが約２mmとなるようにスライスして体積抵抗率評価用の加硫ゴムスラブシートを作製した。
そして前記加硫ゴムスラブシートの体積抵抗率ρＶ[Ωｃｍ]を、アドバンテスト(株)製の超高抵抗微小電流計Ｒ−８３４０Ａを用いて測定した。測定方法は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６９１１−１９９５「熱硬化性プラスチック一般試験方法」所載の体積抵抗率の測定方法にしたがい、測定時の印加電圧は１００Ｖとした。結果を表２に示す。なお表２では体積抵抗率を常用対数値ｌｏｇρＶで表している。
【０１２１】
（電気抵抗値測定）
前記各実施例、比較例で作製した導電性ゴムローラの電気抵抗値Ｒ（印加電圧１０００Ｖ）を、電気抵抗値の初期値として、先に説明した方法で測定した。結果を表２に示す。なお表２では前記初期値を常用対数値ｌｏｇ１０Ｒで表している。
（電気抵抗値の周ムラ評価）
前記電気抵抗値の測定において導電性ゴムローラを１周回転させた際の周内での電気抵抗値の最大値ＲＭＡＸと最小値ＲＭＩＮとの比ＲＭＡＸ／ＲＭＩＮを求めて、電気抵抗値の周ムラを評価した。前記比ＲＭＡＸ／ＲＭＩＮが１に近いほど、導電性ゴムローラは電気抵抗値の周ムラが小さいことを示している。
【０１２２】
（電気抵抗値の環境依存性評価）
前記電気抵抗値の測定を、温度１０±１℃、相対湿度１５±１％の低温低湿条件、および温度３２．５±１℃、相対湿度９０±１％の高温高湿条件下で行った。そして低温低湿条件での電気抵抗値ＲＬＬと高温高湿条件での電気抵抗値ＲＨＨとから、下記式(a)：
Δｌｏｇ１０ＲＡ＝ｌｏｇ１０ＲＬＬ−ｌｏｇ１０ＲＨＨ (a)
によってΔｌｏｇ１０ＲＡを求めて、電気抵抗値の環境依存性を評価した。Δｌｏｇ１０ＲＡが小さいほど、導電性ゴムローラは電気抵抗値の環境依存性が小さいことを示している。
【０１２３】
（連続通電による電気抵抗値の安定性評価）
前記電気抵抗値の測定と同条件で、導電性ゴムローラを回転させながら１０００Ｖの定電圧を９６時間連続して印加した。そして電圧印加開始直後の電気抵抗値Ｒ０と、９６時間印加後の電気抵抗値Ｒ９６とを測定して、下記式(b)：
Δｌｏｇ１０ＲＢ＝ｌｏｇ１０Ｒ９６−ｌｏｇ１０Ｒ０ (b)
によってΔｌｏｇ１０ＲＢを求めて、連続通電による電気抵抗値の安定性を評価した。Δｌｏｇ１０ＲＢが小さいほど、導電性ゴムローラは連続通電しても電気抵抗値が上昇せず安定していることを示している。
【０１２４】
（圧縮永久ひずみ試験）
前記各実施例、比較例で作製した導電性ゴムローラを軸方向の幅が１０ｍｍとなるように輪切り状にカットし、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２６２：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−常温，高温及び低温における圧縮永久ひずみの求め方」に規定された円盤状に切り出して試験片とした。
【０１２５】
そして測定温度７０±１℃、測定時間２２〜２４時間、圧縮率２５％の条件で、前記規格に所載の方法にしたがって圧縮永久ひずみＣＳ（％）を求めた。この圧縮永久ひずみが小さいほど、導電性ゴムローラは圧縮永久ひずみ特性に優れ、長期間圧接されてもいわゆるヘタリ等を生じることがなく寸法安定性に優れていることを示している。
（硬さ試験）
前記圧縮永久ひずみ試験で作製したのと同様の試験片について、アスカーゴム硬度計Ｃ型〔高分子計器(株)製〕を用いて、(社)日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ ０１０１「膨張ゴムの物理試験方法」に規定された測定方法にしたがって、荷重１０００ｇでのスプリング式アスカーＣ型硬さを測定した。そして実施例１は比較例１、実施例２は比較例２、実施例３は比較例３、実施例４は比較例４の硬さをそれぞれ１００としたときの硬さを相対値で示した。
【０１２６】
また前記試験片を１００℃のオーブン中に７日間静置して熱劣化させた後、再び荷重１０００ｇでのスプリング式アスカーＣ型硬さを測定し、劣化前の数値を１００としたときの硬さの変化率を求めた。
（感光体汚染の有無）
レーザープリンタ〔日本ヒューレット・パッカード(株)製のＬａｓｅｒＪｅｔ ４０５０型〕用のカートリッジ〔品番Ｃ４１２７Ｘ〕に組み込まれた感光体に、先の体積抵抗率測定で作製したのと同様の加硫ゴムスラブシートを圧接させた状態で、温度３２．５±１℃、相対湿度９０±１％の条件下で２週間静置した。次いで加硫ゴムスラブシートを除去した後、前記カートリッジを前記レーザープリンタに装着してハーフトーンの画像を連続形成し、形成画像を観察して感光体の汚染の有無を下記の基準で評価した。
【０１２７】
○：目で見る限り、汚染による画質の低下は全く確認されなかった。感光体汚染なし。
△：１枚目〜４枚目の形成画像において、感光体の汚染による画質の低下が僅かに見られたが、５枚目から以降は画質の低下が解消された。感光体汚染僅かにあり。
×：１枚目の形成画像から感光体の汚染による画質の低下が見られ、５枚目以降でも画質の低下は解消されなかった。感光体汚染あり。
【０１２８】
以上の結果を表２に示す。
【０１２９】
【表２】
【０１３０】
表２より、加硫促進剤として式(1)で表される化合物である４ｍ−ＭＢＴＳを用いた実施例１〜４は、いずれも加硫促進剤として従来のＭＢＴＳを用いた、対応する比較例１〜４に比べて硬さの変化を小さくできるとともに、圧縮永久ひずみを小さくしてヘタリを生じにくくできることが判った。また、連続通電時の安定性も向上した。
〈実施例５〉
イオン導電性塩を配合しなかったこと以外は実施例３と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１３１】
〈比較例５〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例５と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈実施例６、７〉
イオン導電性塩を配合せず、かつチウラム系加硫促進剤（ＴＭＴＭ）の配合割合をゴム分１００質量部あたり０．２質量部（実施例６）、または１．０質量部（実施例７）としたこと以外は実施例３と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１３２】
〈実施例８〉
イオン導電性塩、およびチウラム系加硫促進剤を配合しなかったこと以外は実施例３と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈比較例６〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例８と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１３３】
前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物、および作製した導電性ゴムローラについて、先の各試験を行なってその特性を評価した。なおゴム組成物の加硫試験における各特性値の変化率、および導電性ゴムローラの硬さの変化率は、いずれも比較例６の値を１００として求めた。
結果を表３に示す。
【０１３４】
【表３】
【０１３５】
表３より、加硫促進剤として式(1)で表される化合物である４ｍ−ＭＢＴＳを用いた実施例５〜８は、いずれも加硫促進剤として従来のＭＢＴＳを用いた比較例５、６に比べて硬さの変化を小さくできることが判った。また、連続通電時の安定性も向上する方向にあった。
また、各実施例を比較すると、他の加硫促進剤としてＴＭＴＭを併用しなかった実施例８に比べて、前記ＴＭＴＭを併用した実施例５〜７は、いずれもスコーチタイムをある程度確保してやけを防止しながらも、加硫時間を大幅に短縮して架橋効率を向上し、かつ感光体の汚染を防止できること、その配合割合はゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、１質量部以下であるのが好ましいことが判った。
【０１３６】
〈実施例９〉
（ゴム分）
海−島構造が第１の非連続相と連続相の２相からなる導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを製造することとし、前記第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしては、エピクロルヒドリンゴムとしてのＥｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体〔ダイソー(株)製の試作品〕を用いた。前記Ｅｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体におけるＥｐｉ単位の含有率は２３モル％、ＥＯ単位の含有率は７３モル％、ＡＧＥ単位の含有率は４モル％、数平均分子量Ｍｎ＝１３万、重量平均分子量Ｍｗ＝５８万、ガラス転移温度Ｔｇ＝−５１℃であった。
【０１３７】
またその他の添加剤のうちカーボンブラックに代えて、充填剤として軽質炭酸カルシウム〔丸尾カルシウム(株)製〕を用いた。さらにエピクロルヒドリンゴム用の受酸剤としてはハイドロタルサイト〔協和化学工業(株)製のＤＨＴ−４Ａ（登録商標）−２〕を用いた。その他の各成分としては実施例１で使用したのと同じものを用いた。
（ゴム組成物の調製）
前記Ｅｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体とイオン導電性塩とを表４に示す配合割合で配合し、６０℃に予熱した混練機を用いて３分間混練して混練物を得た。次いでこの混練物と、他のゴム分、およびその他の成分とを表４に示す配合割合で配合し、６０℃に予熱した密閉式混練機を用いて４分間混練した。そして、前記混練物を密閉式混練機から一旦取り出して温度を下げた状態で、硫黄加硫系の架橋システムを表４に示す配合割合で配合した後、再度６０℃に予熱した密閉式混練機を用いて３分間混練してゴム組成物を調製した。
【０１３８】
【表４】
【０１３９】
（導電性ゴムローラの作製）
前記ゴム組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈比較例７〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例９と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１４０】
〈実施例１０〉
イオン導電性塩を配合しなかったこと以外は実施例９と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
〈比較例８〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例１０と同様にしてゴム組成物を調製し、発泡させた導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１４１】
〈実施例１１〉
実施例９で使用したのと同じＥｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体１０質量部に、架橋剤としてのエチレンチオウレア〔ＥＵ、川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）２２−Ｓ〕１．２質量部と、加硫促進剤としての１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン〔ＤＯＴＧ、大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＴ〕１．０質量部とを練りこんでマスターバッチを調製した。
【０１４２】
またＥｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体５０質量部と、イオン導電性塩１．２質量部とを、６０℃に予熱した混練機を用いて３分間混練して混練物を得た。
次いでこの混練物と、他のゴム分、およびその他の成分とを表５に示す配合割合で配合し、１２０℃に予熱した密閉式混練機を用いて３分間混練した。そして混練を続けながら先ほどのマスターバッチの全量を加えてＥｐｉ−ＥＯ−ＡＧＥ共重合体を動的架橋させ、練りトルクのチャートを見ながら、架橋が進んで前記練りトルクがピークに達する付近で混練を一旦完了した。
【０１４３】
次いで、前記混練物を密閉式混練機から一旦取り出して温度を５０℃まで下げた状態で、硫黄加硫系の架橋システムを表５に示す配合割合で配合した後、５０℃に予熱した混練機を用いて３分間混練してゴム組成物を調製した。
【０１４４】
【表５】
【０１４５】
なお受酸剤（陰イオン吸着剤を兼ねる）としては、ハイドロタルサイト〔協和化学工業(株)製のＤＨＴ−４Ａ（登録商標）−２〕を用いた。
（導電性ゴムローラの作製）
前記ゴム組成物を用いたこと以外は実施例３と同様にして、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
【０１４６】
〈比較例９〉
加硫促進剤のうち４ｍ−ＭＢＴＳに代えてＭＢＴＳを同量、配合したこと以外は実施例１１と同様にしてゴム組成物を調製し、非発泡の導電性ゴム層を有する導電性ゴムローラを作製した。
前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物、および作製した導電性ゴムローラについて、先の各試験を行なってその特性を評価した。なお実施例のゴム組成物の加硫試験における各特性値の変化率、および導電性ゴムローラの硬さの変化率は、それぞれ下記の比較例の値を１００として求めた。
【０１４７】
実施例９→比較例７、実施例１０→比較例８、 実施例１１→比較例９
結果を表６に示す。
【０１４８】
【表６】
【０１４９】
表６より、第１の非連続相に含まれるイオン導電性ゴムとしてエピクロルヒドリンゴムを用いた系でも、加硫促進剤として式(1)で表される化合物である４ｍ−ＭＢＴＳを用いた実施例９〜１１は、いずれも加硫促進剤として従来のＭＢＴＳを用いた、対応する比較例７〜９に比べて硬さの変化を小さくできるとともに、圧縮永久ひずみを小さくしてヘタリを生じにくくできることが判った。また連続通電時の安定性も改善できていた。また前記系では、エピクロルヒドリンゴムをあらかじめ動的架橋させておくのが好ましいことが判った。
【符号の説明】
【０１５０】
１ 導電性ゴムローラ
２ 導電性ゴム層
３ 通孔
４ シャフト
５ 外周面
６ アルミニウムドラム
７ 外周面
８ 直流電源
９ 抵抗
１０ 計測回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン導電性ゴムを少なくとも含むゴム分と、加硫促進剤としての、式(1)：
【化１】
〔式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ１、Ｒ２は同時に水素原子ではなく、Ｒ３、Ｒ４は同時に水素原子ではない。〕
で表される化合物、および式(2)：
【化２】
〔式中Ｒ５、Ｒ６は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ５、Ｒ６は同時に水素原子ではない。〕
で表される化合物のうちの少なくとも一方とを含むゴム組成物からなる導電性ゴム層を備えることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項２】
ゴム組成物は、式(1)および式(2)で表される化合物のうちの少なくとも一方の配合割合が、ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、５質量部以下である請求項１に記載の導電性ゴム部材。
【請求項３】
ゴム組成物はイオン導電性塩を含み、ゴム分は２種のイオン導電性ゴムを少なくとも含み、導電性ゴム層は、前記２種のイオン導電性ゴムのうち一方のイオン導電性ゴムを含む連続相と、他方のイオン導電性ゴムを含む非連続相とを含み、前記連続相と非連続相とが海−島構造を呈し、前記非連続相中に前記イオン導電性塩が偏在している請求項１または２に記載の導電性ゴム部材。
【請求項４】
ゴム分は２種のイオン導電性ゴムと、１種の非イオン導電性ゴムとを含み、導電性ゴム層は、前記２種のイオン導電性ゴムのうち一方のイオン導電性ゴムを含む連続相と、他方のイオン導電性ゴムを含む第１の非連続相と、非イオン導電性ゴムを含む第２の非連続相とを含み、前記連続相と第１の非連続相および第２の非連続相とが海−島構造を呈し、前記第１の非連続相に前記イオン導電性塩が偏在している請求項３に記載の導電性ゴム部材。
【請求項５】
ゴム組成物はチウラム系加硫促進剤を含み、前記チウラム系加硫促進剤の配合割合がゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、１．３質量部以下である請求項１ないし４のいずれか１つに記載の導電性ゴム部材。
【請求項６】
ゴム組成物は硫黄を含み、前記硫黄の配合割合がゴム分１００質量部あたり０．４質量部以上、５質量部以下である請求項１ないし５のいずれか１つに記載の導電性ゴム部材。
【請求項７】
ゴム組成物は発泡剤を含み、導電性ゴム層は架橋時に発泡されている請求項１ないし６のいずれか１つに記載の導電性ゴム部材。
【請求項８】
導電性ゴム層は非塩素系でかつ非臭素系である請求項１ないし７のいずれか１つに記載の導電性ゴム部材。
【請求項９】
導電性ゴムローラまたは導電性ゴムベルトである請求項１ないし８のいずれか１つに記載の導電性ゴム部材。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１つに記載の導電性ゴム部材を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
イオン導電性ゴムを少なくとも含むゴム分と、加硫促進剤としての、式(1)：
【化１】
〔式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ１、Ｒ２は同時に水素原子ではなく、Ｒ３、Ｒ４は同時に水素原子ではない。〕
で表される化合物、および式(2)：
【化２】
〔式中Ｒ５、Ｒ６は同一または異なって水素原子、アルキル基、またはアリール基を示す。ただしＲ５、Ｒ６は同時に水素原子ではない。〕
で表される化合物のうちの少なくとも一方とを含むゴム組成物からなる導電性ゴム層を備えることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項２】
ゴム組成物は、式(1)および式(2)で表される化合物のうちの少なくとも一方の配合割合が、ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、５質量部以下である請求項１に記載の導電性ゴム部材。
【請求項３】
ゴム組成物はイオン導電性塩を含み、ゴム分は２種のイオン導電性ゴムを少なくとも含み、導電性ゴム層は、前記２種のイオン導電性ゴムのうち一方のイオン導電性ゴムを含む連続相と、他方のイオン導電性ゴムを含む非連続相とを含み、前記連続相と非連続相とが海−島構造を呈し、前記非連続相中に前記イオン導電性塩が偏在している請求項１または２に記載の導電性ゴム部材。
【請求項４】
ゴム分は２種のイオン導電性ゴムと、１種の非イオン導電性ゴムとを含み、導電性ゴム層は、前記２種のイオン導電性ゴムのうち一方のイオン導電性ゴムを含む連続相と、他方のイオン導電性ゴムを含む第１の非連続相と、非イオン導電性ゴムを含む第２の非連続相とを含み、前記連続相と第１の非連続相および第２の非連続相とが海−島構造を呈し、前記第１の非連続相に前記イオン導電性塩が偏在している請求項３に記載の導電性ゴム部材。
【請求項５】
ゴム組成物はチウラム系加硫促進剤を含み、前記チウラム系加硫促進剤の配合割合がゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、１．３質量部以下である請求項１ないし４のいずれか１つに記載の導電性ゴム部材。
【請求項６】
ゴム組成物は硫黄を含み、前記硫黄の配合割合がゴム分１００質量部あたり０．４質量部以上、５質量部以下である請求項１ないし５のいずれか１つに記載の導電性ゴム部材。
【請求項７】
ゴム組成物は発泡剤を含み、導電性ゴム層は架橋時に発泡されている請求項１ないし６のいずれか１つに記載の導電性ゴム部材。
【請求項８】
導電性ゴム層は非塩素系でかつ非臭素系である請求項１ないし７のいずれか１つに記載の導電性ゴム部材。
【請求項９】
導電性ゴムローラまたは導電性ゴムベルトである請求項１ないし８のいずれか１つに記載の導電性ゴム部材。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１つに記載の導電性ゴム部材を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２８２１４０（Ｐ２０１０−２８２１４０Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３７４３３（Ｐ２００９−１３７４３３）
【出願日】平成２１年６月８日（２００９．６．８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月８日（２００９．６．８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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