導電性ゴム部材及びその製造方法
【課題】 多層構造などの複雑な構造を採ることなく、導電性ゴム部材の内部から表層にかけての電気抵抗を高度に制御して電気抵抗が高度に安定し且つ感光体などへの汚染も防止した導電性ゴム部材及びその製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】 脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加することにより得られる導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材の表層領域を、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させて熱硬化させてなる表面処理層とした。
【解決手段】 脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加することにより得られる導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材の表層領域を、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させて熱硬化させてなる表面処理層とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンブラックなどの導電性微粉末により導電性が付与され、特に電子写真式複写機及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリンタ等の画像形成装置に使用される導電性ゴム部材及びその製造方法に関し、特に、現像ロール、帯電ロールなどに有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴム弾性を有した上で導電性を制御した導電性ゴム部材は電子写真プロセスにおいては重要なデバイスであり、バイアス印加部材として用いられている。ゴムを構成する分子自身はプロセスが必要とする抵抗率（１０4〜１０9Ωｃｍ）を固有抵抗値として有することは稀であり、エピクロルヒドリンなどごく限られたものが実用化されているに過ぎない。多くの場合、必要とされる弾性率、機械的強度、温湿度特性を維持するため、シリコーンゴムやＥＰＤＭ、ポリウレタンなどの化学的に安定な基材にカーボンブラックなどの導電性微粒子を添加し導電性を付与したのち、抵抗を調整するためのコーティング層を形成したものが用いられている。特に感光体およびトナーと接触して使用される帯電ロール、現像ロールなどのバイアス印加部材には感光体およびトナーの機能成分（電荷輸送剤、荷電調整剤など）の移行による特性変化（汚染）に対する対策としてポリアミドやアクリル樹脂、フッ素樹脂などの表面保護層を設けて多層構造とした場合が多い。また、この場合、表面保護層が絶縁性ではデバイスとして必要とする導電性を発現することは困難であり、導電性を付与した保護層を設けたものが多数提案されている（例えば、特許文献１〜３等参照）。
【０００３】
しかしながら、これらの保護層はゴム弾性体とは本質的に異なるため、過度の変形から復元する為の歪回復性が劣るという欠点がある。特に、トナー薄層を形成する必要がある現像ロールには現像ブレードを強く押し当てて使用するケースが多く、歪回復性の優劣は画像ムラなどの不具合に影響する事が知られている。したがって、表面保護層としてポリアミドやアクリル樹脂、フッ素樹脂などゴム弾性に乏しい樹脂系コーティングを用いた場合は、電気的な問題が解決できたとしても、機械的な変形から瞬時に回復する特性に欠けるという問題を解決することは困難である。
【０００４】
一方、本出願人は、導電性微粉末により導電性が付与された導電性ゴム弾性体の表層領域に熱硬化性化合物を含有する表面処理液を含浸させて表面処理液に含有される溶剤による導電性ゴム弾性値の膨潤と熱硬化性化合物の硬化物による導電性微粉末の連鎖を分断して抵抗が高まった表面処理層を設けた導電性ゴム部材について特許を出願している（特許文献４及び５等参照）。
【０００５】
しかしながら、かかる技術では、導電性ゴム部材の表層領域に設けられた、導電性微粉末の連鎖が分断された表面処理層における電気抵抗の安定において劣る部分があり、例えば、ロールとしてプリンタや複写機に実装した場合には、初期の段階では均一な電気抵抗値が得られるものの、使用条件によっては、通紙を重ねると共に電気抵抗がばらついてしまうという問題点がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１７１２９９号公報（請求の範囲等）
【特許文献２】特開平１１−３５２７７０号公報（請求の範囲等）
【特許文献３】特開２００１−２２７５３１号公報（請求の範囲等）
【特許文献４】特開２００５−４１９６号公報（請求の範囲等）
【特許文献５】特許第３４２９１５８号公報（請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑み、多層構造などの複雑な構造を採ることなく、導電性ゴム部材の内部から表層にかけての電気抵抗を高度に制御して電気抵抗が高度に安定し且つ感光体などへの汚染も防止した導電性ゴム部材及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加することにより得られる導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材の表層領域を、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させて熱硬化させてなる表面処理層としたことを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記イオン導電付与剤が、無機塩類、金属錯体、およびイオン性液体からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、熱硬化性化合物が、イソシアネート化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記溶剤が、エーテル基、エステル基およびカーボネート基の少なくとも一種を含むものであることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記弾性マトリックスがポリウレタンからなることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記導電性ゴム部材の前記表面処理液が含浸して熱硬化された領域では前記導電性微粉末による導電性が低減される一方、前記イオン導電付与剤による導電性の付与により電気抵抗が安定化されていることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１４】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様の導電性ゴム部材が、ロール形状であることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１５】
本発明の第８の態様は、脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加して成形して導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材とし、この導電性ゴム部材の表層領域に、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させ、その後熱硬化させて表面処理層としたことを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００１６】
本発明の第９の態様は、第８の態様において、前記イオン導電付与剤が、無機塩類、金属錯体、およびイオン性液体からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００１７】
本発明の第１０の態様は、第８又は９の態様において、前記熱硬化性化合物が、イソシアネート化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００１８】
本発明の第１１の態様は、第８〜１０の何れかの態様において、前記溶剤が、エーテル基、エステル基およびカーボネート基の少なくとも一種を含むものであることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００１９】
本発明の第１２の態様は、第８〜１１の何れかの態様において、前記弾性マトリックスがポリウレタンからなることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００２０】
本発明の第１３の態様は、第８〜１２の何れかの態様において、前記導電性ゴム部材への前記表面処理液の含浸量および当該表面処理液中の前記イオン導電付与剤の含有量を調整することにより、当該表面処理液が含浸して熱硬化された領域での前記導電性微粉末による導電性の低減の程度および前記イオン導電付与剤による導電性付与の程度を調整することを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００２１】
本発明の第１４の態様は、第８〜１３の何れかの態様において、前記導電性ゴム部材が、ロール形状であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００２２】
本発明の導電性ゴム部材を構成する弾性マトリックスは、脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とするものである。具体的には、これら脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を含むポリオールを主体とし、これをウレタン結合やポリアミド結合あるいはエステル結合などにより結合して弾性体としたものであり、各種ポリウレタンの他、ポリエーテルアミドやポリエーテルエステルなどの熱可塑性エラストマを挙げることができ、好適には、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、ポリカーボネート系ポリウレタンなどを挙げることができる。
【００２３】
なお、ポリウレタンを用いる場合、ポリオールと反応させるイソシアネートとしては、例えば、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス（イソシアネートフェニル）チオホスフェート、ビシクロヘプタントリイソシアネートなどの３官能イソシアネート単体、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート変性ポリイソシアネート（３量体：３官能、５量体：４官能）やポリメリックＭＤＩなどの混合物を用いることができる。また、これらの３官能以上のポリイソシアネートと、一般的な２官能イソシアネート化合物との混合物としても良い。２官能イソシアネート化合物の例として、２，４−トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、３，３−ジメチルジフェニル−４，４′−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、及びこれらのイソシアネートを両末端に有するプレポリマー等の変性体や多量体などを挙げることができる。
【００２４】
このような弾性マトリックスに添加される導電性微粉末としては、各種カーボンブラックが好ましいが、この外に、亜鉛，ニッケル等の金属微粉末や、酸化亜鉛，酸化錫，酸化チタン等の金属酸化物の微粉末が挙げられる。ここで、導電性微粉末は、必要以上に入れる必要はなく、所望の抵抗値が得られる最低量に近い量を用いるのが好ましい。必要以上に添加した場合、以下に示すように表面処理層を形成した後、所望の中抵抗、例えば、１０4〜１０7Ω程度の中抵抗が得られ難いからである。例えば、カーボンブラックの場合には、１０重量％以下、好ましくは７重量％以下程度用いるのがよい。
【００２５】
本発明の導電性ゴム部材は、上述した弾性マトリックスに導電性微粉末を添加して成形した導電性ゴム部材の表層領域を、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させて熱硬化させてなる表面処理層としたものである。なお、表面処理液を導電性ゴム部材の表層領域に含浸させるとは、導電性ゴム部材を表面処理液に所定時間浸漬するか、表面処理液を導電性ゴム部材に塗布するか又はスプレー塗布するなどの方法により表面処理液を表層領域に浸透させることをいう。
【００２６】
ここで、熱硬化性化合物は、導電性ゴム部材の表面領域に溶剤と共に含浸させて、膨潤したマトリックス内に溶剤と共に存在させその後溶剤を除去した場合に、当該マトリックス内の導電性微粉末の連鎖構造が膨潤前の状態に戻るのを阻止し得るものであり、好ましくは、上記導電性微粉末に対して親和性を有する化合物を用いるのが好ましく、例えば、イソシアネート化合物やエポキシ樹脂化合物などを挙げることができる。
【００２７】
なお、イソシアネート化合物としては、２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）及び３，３−ジメチルジフェニル−４，４′−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）および前記記載の多量体および変性体などを挙げることができる。
【００２８】
一方、表面処理液中に含有されるイオン導電付与剤は、有機塩類、無機塩類、金属錯体、およびイオン性液体などから選択され、上述した弾性マトリックス中でイオン導電性を付与するものである。イオン導電付与剤は上述の溶剤に溶解していなければならない。
【００２９】
ここで、有機塩類としてはアルキルアンモニウム塩、無機塩類としては、アルカリ金属塩などを挙げることができ、好適には過塩素酸リチウム、過塩素酸アンモニウムなどを挙げることができる。また、金属錯体としては、ハロゲン化第二鉄−エチレングリコールなどを挙げることができ、具体的には、特許第３６５５３６４号公報に記載されたものを挙げることができる。一方、イオン性液体は、室温で液体である溶融塩であり、常温溶融塩とも呼ばれるものであり、特に、融点が７０℃以下、好ましくは３０℃以下のものをいう。具体的には、特開２００３−２０２７２２号公報に記載されたものを挙げることができる。
【００３０】
表面処理液に用いられる溶剤は、弾性マトリックスを膨潤する作用を有すると共に前記イオン導電付与剤を溶解し、且つ熱硬化性化合物と反応性を有しないものであれば特に限定されない。好適には、極性を有する溶剤が好ましく、具体的には、エーテル基、エステル基およびカーボネート基の少なくとも一種を含むものであり、好適には、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート等を挙げることができる。
【００３１】
表面処理液は、上述した成分を含有するものであればよいが、特性を妨げない範囲でフッ素系ポリマー及びシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも１種のポリマーと、カーボンブラックの少なくとも一方を添加するようにしてもよい。
【００３２】
ここで、フッ素系ポリマー及びシリコーン系ポリマーは、所定の溶剤に可溶でイソシアネート化合物と反応して化学的に結合可能なものである。フッ素系ポリマーは、例えば、水酸基、アルキル基、又はカルボキシル基を有する溶剤可溶性のフッ素系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。また、シリコーン系ポリマーは、溶剤可溶性のシリコーン系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸シロキサンエステルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、これら実施例の説明は例示であり、本発明の構成は以下の説明に限定されない。
【００３４】
（実施例１）
＜ロールの製造＞ ３官能ポリエーテル系ポリオールであるＧＰ−３０００（三洋化成社製）１００重量部に、トーカブラック＃５５００（東海カーボン社製）を４重量部およびＶＵＬＣＡＮ ＸＣ（キャボット社製）３重量部を添加し、粒度が２０μｍ以下となる程度まで分散させ、８０℃に温調した後、減圧下にて６時間、脱泡、脱水操作を行ってＡ液を得た。一方、プレポリマーアジプレンＬ１００（ユニロイヤル社製）２５重量部に、コロネートＣ−ＨＸ（日本ポリウレタン社製）１１重量部を添加・混合し、８０℃に温調してＢ液を得た。このＡ液とＢ液とを混合し、あらかじめシャフト（φ：８ｍｍ、ｌ：２７０ｍｍ）が中央に配置されると共に内壁面に密着するようにポリプロピレン製押し出しチューブ（外径２３ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）が挿入してあり、１１０℃に予熱されたφ２３ｍｍの鉄製パイプ金型に注入し、１１０℃にて１２０分間加熱し、両端部を除くシャフト表面に導電性ポリウレタン層が形成されたロールを得た。この導電性ロールの表面を１．５ｍｍ研磨し、外径を２０ｍｍに調整した。
【００３５】
＜表面処理液の調製＞ 酢酸エチル１００重量部、過塩素酸リチウム０．１重量部、イソシアネート化合物（ＭＤＩ）２０重量部を添加混合溶解させ、表面処理液を作製した。
【００３６】
＜ロールの表面処理＞ 表面処理液を２３℃に保ったまま、前記ロールを３０秒間浸漬後、１２０℃に保持されたオーブンで１時間加熱することにより表面処理層を形成したものを実施例１の導電性ロールとした。
【００３７】
（実施例２）
過塩素酸リチウムを０．５重量部加えて表面処理液を作製した以外は、実施例１と同様に製造して実施例２の導電性ロールとした。
【００３８】
（比較例１）
過塩素酸リチウムを加えないで表面処理液を作製した以外は、実施例１と同様に製造して比較例１の導電性ロールとした。
【００３９】
（比較例２）
過塩素酸リチウムの代わりにアセチレンブラック（電気化学社製）を３重量部加えて表面処理液を作製した以外は、実施例１と同様に製造して比較例２の導電性ロールとした。
【００４０】
（比較例３）
トーカブラック＃５５００とＶＵＬＣＡＮ ＸＣの代わりに導電剤として過塩素酸リチウムを０．１重量部加えて導電性ポリウレタン層を形成した以外は、実施例１と同様に製造して比較例３の導電性ロールとした。
【００４１】
（試験例１）ロールの電気抵抗測定（バラツキ、耐久性）
ロール１本内における軸方向および周方向のばらつきを評価するため、図１に示すように、導電性ロールの弾性層１２の表面に電極の幅を２ｍｍとしたステンレス電極５１を密着し、芯金１１との間のロールを回転させながらその位置における抵抗値を測定した。これを長手方向の６箇所で測定した。この結果を表１に示す。
【００４２】
また、各実施例及び各比較例の導電性ロールを現像ロールとして市販のプリンタに実装し、１Ｋ通紙後、再度、ロールの電気抵抗を測定した。この結果を表２に示す。
【００４３】
表１および表２には、各測定位置における抵抗値の最大値（Ｒmax）、最小値（Ｒmin）および最大値と最小値の比（Ｒmax／Ｒmin）を示す。この結果をみると、各実施例と比較例３においては、いずれも電気抵抗のばらつきは少なく、１Ｋ通紙後においても、変化はほとんど見られなかったが、イオン導電付与剤を処理液に添加しなかった比較例１、２においては、１Ｋ通紙したことによって、電気抵抗のばらつきが大きくなっており、実施例１、２で表面処理液に含有させたイオン導電付与剤の顕著な効果が見られた。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
（試験例２）画像評価
実施例１、２及び比較例３の導電性ロールを現像ロールとして市販のプリンタに実装し、ＬＬ環境（１０℃、３０％ＲＨ）、ＮＮ環境（２５℃、５０％ＲＨ）、及びＨＨ環境（３５℃、８５％ＲＨ）の下で印刷を行い、その印刷物の画像評価を行った。この結果を下記表３に示す。
【００４７】
下記表３に示すように、実施例１、２の導電性ロールは環境依存性が小さいので、これを現像ロールとして用いて印刷した印刷物の画像は、それぞれの環境下で良好な評価が得られた。
【００４８】
これに対し、比較例３の導電性ロールは、環境依存性が大きいので、ＮＮ環境下でこの現像ロールを用いて印刷した印刷物の画像は良好な評価が得られたが、ＬＬ環境下では、印字が不足し、やや不良の評価が得られ、ＨＨ環境下ではカブリが発生して不良の評価が得られた。
【００４９】
【表３】
【００５０】
（実施例３）
＜ロールの製造＞ ３官能ポリエーテル系ポリオールであるＭＮ−３０５０（三井武田ケミカル社製）１００重量部に、トーカブラック＃５５００（東海カーボン社製）を４重量部およびＶＵＬＣＡＮ ＸＣ（キャボット社製）３重量部を添加し、粒度が２０μｍ以下となる程度まで分散させ、８０℃に温調した後、減圧下にて６時間、脱泡、脱水操作を行ってＡ液を得た。一方、プレポリマーアジプレンＬ１００（ユニロイヤル社製）２５重量部に、コロネートＣ−ＨＸ（日本ポリウレタン社製）１１重量部を添加・混合し、８０℃に温調してＢ液を得た。このＡ液とＢ液とを混合し、あらかじめシャフト（φ：８ｍｍ、ｌ：２７０ｍｍ）が中央に配置されると共に内壁面に密着するようにポリプロピレン製押し出しチューブ（外径２３ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）が挿入してあり、１１０℃に予熱されたφ２３ｍｍの鉄製パイプ金型に注入し、１１０℃にて１２０分間加熱し、両端部を除くシャフト表面に導電性ポリウレタン層が形成されたロールを得た。この導電性ロールの表面を１．５ｍｍ研磨し、外径を２０ｍｍに調整した。
【００５１】
＜表面処理液の調製＞ 酢酸エチル１００重量部、過塩素酸アンモニウム０．３重量部、イソシアネート化合物（ＭＤＩ）１５重量部を添加混合溶解させ、表面処理液を作製した。
【００５２】
＜ロールの表面処理＞ 表面処理液を２３℃に保ったまま、前記ロールを３０秒間浸漬後、１２０℃に保持されたオーブンで１時間加熱することにより表面処理層を形成したものを実施例３の導電性ロールとした。
【００５３】
（実施例４）
過塩素酸アンモニウムを１．０重量部加えて表面処理液を作製した以外は、実施例３と同様に製造して実施例４の導電性ロールとした。
【００５４】
（実施例５）
過塩素酸アンモニウムを３．０重量部加えて表面処理液を作製した以外は、実施例３と同様に製造して実施例５の導電性ロールとした。
【００５５】
（比較例４）
過塩素酸アンモニウムを除いて表面処理液を作製した以外は、実施例３と同様に製造して比較例４の導電性ロールとした。
【００５６】
（比較例５）
実施例３の未処理状態のロールの表面に、メトキシメチル化ナイロン（メトキシ化率２５％）をメタノール溶媒に溶解して得た溶液を塗布し、加熱、硬化することによって１０μｍのコーティングによる表面層を形成したものを比較例５の導電性ロールとした。
【００５７】
（試験例３）ロールの電圧依存性
実施例３〜５及び比較例４の導電性ロールについて、印加電圧を１Ｖ、３Ｖ、１０Ｖ、３０Ｖ、１００Ｖ、３００Ｖと変化させた際の電気抵抗値を測定した。電気抵抗値の測定は、導電性ロールをＳＵＳ３０４板からなる電極部材の上に置いて芯金に５００ｇ荷重をかけた状態で、各電圧を３０秒間印加した後、芯金と電極部材との間の抵抗値を、ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ（株式会社アドバンテスト製）を用いて測定した。この結果を表４及び図２に示す。
【００５８】
表４に示すように、表面処理液にイオン導電付与剤を添加しなかった比較例４の導電性ロールは、印加電圧の上昇に伴い、電気抵抗値が低下しており、カーボン導電特有の電圧依存性が見られた。一方、イオン導電付与剤を添加した表面処理層を有する実施例３〜５は、いずれも電圧依存性が大幅に低減しており、イオン導電性付与剤の顕著な効果が見られた。また、実施例３〜５の結果から、表面処理液に添加したイオン導電性付与剤の量により所望の抵抗値を得ることができることが明らかとなった。これは、カーボン導電のマトリックスが同一でも、表面処理層中のイオン導電性付与剤の量を変化させることにより、抵抗値の電圧依存性が大幅に低減され且つ所望の抵抗値を有する導電性ロールを非常に簡便に作製できることを示している。
【００５９】
【表４】
【００６０】
（試験例４）画像評価
実施例３、５及び比較例５の導電性ロールを現像ロールとして市販のプリンタに実装し、ＬＬ環境（１０℃、３０％ＲＨ）、ＮＮ環境（２５℃、５０％ＲＨ）、及びＨＨ環境（３５℃、８５％ＲＨ）の下で、１週間感光体に当接させた後の画像評価を行った。この結果を表５に示す。
【００６１】
表５に示すように、実施例３、５の導電性ロールを現像ロールとして用いて印刷した印刷物の画像は、いずれの環境下でも良好な評価が得られた。
【００６２】
これに対し、比較例５の導電性ロールを現像ロールとして用いて印刷した印刷物の画像は、ＨＨ、ＮＮ環境下では良好な評価が得られたが、ＬＬ環境下では、ロールピッチでスジ状の不具合が発生して不良の評価が得られた。不具合が発生したロールの表面を確認したところ、感光体に当接していた箇所に、圧接痕が見られた。
【００６３】
【表５】
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】試験例１の測定方法を説明する図である。
【図２】試験例３の結果を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンブラックなどの導電性微粉末により導電性が付与され、特に電子写真式複写機及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリンタ等の画像形成装置に使用される導電性ゴム部材及びその製造方法に関し、特に、現像ロール、帯電ロールなどに有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴム弾性を有した上で導電性を制御した導電性ゴム部材は電子写真プロセスにおいては重要なデバイスであり、バイアス印加部材として用いられている。ゴムを構成する分子自身はプロセスが必要とする抵抗率（１０4〜１０9Ωｃｍ）を固有抵抗値として有することは稀であり、エピクロルヒドリンなどごく限られたものが実用化されているに過ぎない。多くの場合、必要とされる弾性率、機械的強度、温湿度特性を維持するため、シリコーンゴムやＥＰＤＭ、ポリウレタンなどの化学的に安定な基材にカーボンブラックなどの導電性微粒子を添加し導電性を付与したのち、抵抗を調整するためのコーティング層を形成したものが用いられている。特に感光体およびトナーと接触して使用される帯電ロール、現像ロールなどのバイアス印加部材には感光体およびトナーの機能成分（電荷輸送剤、荷電調整剤など）の移行による特性変化（汚染）に対する対策としてポリアミドやアクリル樹脂、フッ素樹脂などの表面保護層を設けて多層構造とした場合が多い。また、この場合、表面保護層が絶縁性ではデバイスとして必要とする導電性を発現することは困難であり、導電性を付与した保護層を設けたものが多数提案されている（例えば、特許文献１〜３等参照）。
【０００３】
しかしながら、これらの保護層はゴム弾性体とは本質的に異なるため、過度の変形から復元する為の歪回復性が劣るという欠点がある。特に、トナー薄層を形成する必要がある現像ロールには現像ブレードを強く押し当てて使用するケースが多く、歪回復性の優劣は画像ムラなどの不具合に影響する事が知られている。したがって、表面保護層としてポリアミドやアクリル樹脂、フッ素樹脂などゴム弾性に乏しい樹脂系コーティングを用いた場合は、電気的な問題が解決できたとしても、機械的な変形から瞬時に回復する特性に欠けるという問題を解決することは困難である。
【０００４】
一方、本出願人は、導電性微粉末により導電性が付与された導電性ゴム弾性体の表層領域に熱硬化性化合物を含有する表面処理液を含浸させて表面処理液に含有される溶剤による導電性ゴム弾性値の膨潤と熱硬化性化合物の硬化物による導電性微粉末の連鎖を分断して抵抗が高まった表面処理層を設けた導電性ゴム部材について特許を出願している（特許文献４及び５等参照）。
【０００５】
しかしながら、かかる技術では、導電性ゴム部材の表層領域に設けられた、導電性微粉末の連鎖が分断された表面処理層における電気抵抗の安定において劣る部分があり、例えば、ロールとしてプリンタや複写機に実装した場合には、初期の段階では均一な電気抵抗値が得られるものの、使用条件によっては、通紙を重ねると共に電気抵抗がばらついてしまうという問題点がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１７１２９９号公報（請求の範囲等）
【特許文献２】特開平１１−３５２７７０号公報（請求の範囲等）
【特許文献３】特開２００１−２２７５３１号公報（請求の範囲等）
【特許文献４】特開２００５−４１９６号公報（請求の範囲等）
【特許文献５】特許第３４２９１５８号公報（請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑み、多層構造などの複雑な構造を採ることなく、導電性ゴム部材の内部から表層にかけての電気抵抗を高度に制御して電気抵抗が高度に安定し且つ感光体などへの汚染も防止した導電性ゴム部材及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加することにより得られる導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材の表層領域を、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させて熱硬化させてなる表面処理層としたことを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記イオン導電付与剤が、無機塩類、金属錯体、およびイオン性液体からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、熱硬化性化合物が、イソシアネート化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記溶剤が、エーテル基、エステル基およびカーボネート基の少なくとも一種を含むものであることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記弾性マトリックスがポリウレタンからなることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記導電性ゴム部材の前記表面処理液が含浸して熱硬化された領域では前記導電性微粉末による導電性が低減される一方、前記イオン導電付与剤による導電性の付与により電気抵抗が安定化されていることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１４】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様の導電性ゴム部材が、ロール形状であることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１５】
本発明の第８の態様は、脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加して成形して導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材とし、この導電性ゴム部材の表層領域に、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させ、その後熱硬化させて表面処理層としたことを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００１６】
本発明の第９の態様は、第８の態様において、前記イオン導電付与剤が、無機塩類、金属錯体、およびイオン性液体からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００１７】
本発明の第１０の態様は、第８又は９の態様において、前記熱硬化性化合物が、イソシアネート化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００１８】
本発明の第１１の態様は、第８〜１０の何れかの態様において、前記溶剤が、エーテル基、エステル基およびカーボネート基の少なくとも一種を含むものであることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００１９】
本発明の第１２の態様は、第８〜１１の何れかの態様において、前記弾性マトリックスがポリウレタンからなることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００２０】
本発明の第１３の態様は、第８〜１２の何れかの態様において、前記導電性ゴム部材への前記表面処理液の含浸量および当該表面処理液中の前記イオン導電付与剤の含有量を調整することにより、当該表面処理液が含浸して熱硬化された領域での前記導電性微粉末による導電性の低減の程度および前記イオン導電付与剤による導電性付与の程度を調整することを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００２１】
本発明の第１４の態様は、第８〜１３の何れかの態様において、前記導電性ゴム部材が、ロール形状であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。
【００２２】
本発明の導電性ゴム部材を構成する弾性マトリックスは、脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とするものである。具体的には、これら脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を含むポリオールを主体とし、これをウレタン結合やポリアミド結合あるいはエステル結合などにより結合して弾性体としたものであり、各種ポリウレタンの他、ポリエーテルアミドやポリエーテルエステルなどの熱可塑性エラストマを挙げることができ、好適には、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、ポリカーボネート系ポリウレタンなどを挙げることができる。
【００２３】
なお、ポリウレタンを用いる場合、ポリオールと反応させるイソシアネートとしては、例えば、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス（イソシアネートフェニル）チオホスフェート、ビシクロヘプタントリイソシアネートなどの３官能イソシアネート単体、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート変性ポリイソシアネート（３量体：３官能、５量体：４官能）やポリメリックＭＤＩなどの混合物を用いることができる。また、これらの３官能以上のポリイソシアネートと、一般的な２官能イソシアネート化合物との混合物としても良い。２官能イソシアネート化合物の例として、２，４−トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、３，３−ジメチルジフェニル−４，４′−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、及びこれらのイソシアネートを両末端に有するプレポリマー等の変性体や多量体などを挙げることができる。
【００２４】
このような弾性マトリックスに添加される導電性微粉末としては、各種カーボンブラックが好ましいが、この外に、亜鉛，ニッケル等の金属微粉末や、酸化亜鉛，酸化錫，酸化チタン等の金属酸化物の微粉末が挙げられる。ここで、導電性微粉末は、必要以上に入れる必要はなく、所望の抵抗値が得られる最低量に近い量を用いるのが好ましい。必要以上に添加した場合、以下に示すように表面処理層を形成した後、所望の中抵抗、例えば、１０4〜１０7Ω程度の中抵抗が得られ難いからである。例えば、カーボンブラックの場合には、１０重量％以下、好ましくは７重量％以下程度用いるのがよい。
【００２５】
本発明の導電性ゴム部材は、上述した弾性マトリックスに導電性微粉末を添加して成形した導電性ゴム部材の表層領域を、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させて熱硬化させてなる表面処理層としたものである。なお、表面処理液を導電性ゴム部材の表層領域に含浸させるとは、導電性ゴム部材を表面処理液に所定時間浸漬するか、表面処理液を導電性ゴム部材に塗布するか又はスプレー塗布するなどの方法により表面処理液を表層領域に浸透させることをいう。
【００２６】
ここで、熱硬化性化合物は、導電性ゴム部材の表面領域に溶剤と共に含浸させて、膨潤したマトリックス内に溶剤と共に存在させその後溶剤を除去した場合に、当該マトリックス内の導電性微粉末の連鎖構造が膨潤前の状態に戻るのを阻止し得るものであり、好ましくは、上記導電性微粉末に対して親和性を有する化合物を用いるのが好ましく、例えば、イソシアネート化合物やエポキシ樹脂化合物などを挙げることができる。
【００２７】
なお、イソシアネート化合物としては、２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）及び３，３−ジメチルジフェニル−４，４′−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）および前記記載の多量体および変性体などを挙げることができる。
【００２８】
一方、表面処理液中に含有されるイオン導電付与剤は、有機塩類、無機塩類、金属錯体、およびイオン性液体などから選択され、上述した弾性マトリックス中でイオン導電性を付与するものである。イオン導電付与剤は上述の溶剤に溶解していなければならない。
【００２９】
ここで、有機塩類としてはアルキルアンモニウム塩、無機塩類としては、アルカリ金属塩などを挙げることができ、好適には過塩素酸リチウム、過塩素酸アンモニウムなどを挙げることができる。また、金属錯体としては、ハロゲン化第二鉄−エチレングリコールなどを挙げることができ、具体的には、特許第３６５５３６４号公報に記載されたものを挙げることができる。一方、イオン性液体は、室温で液体である溶融塩であり、常温溶融塩とも呼ばれるものであり、特に、融点が７０℃以下、好ましくは３０℃以下のものをいう。具体的には、特開２００３−２０２７２２号公報に記載されたものを挙げることができる。
【００３０】
表面処理液に用いられる溶剤は、弾性マトリックスを膨潤する作用を有すると共に前記イオン導電付与剤を溶解し、且つ熱硬化性化合物と反応性を有しないものであれば特に限定されない。好適には、極性を有する溶剤が好ましく、具体的には、エーテル基、エステル基およびカーボネート基の少なくとも一種を含むものであり、好適には、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート等を挙げることができる。
【００３１】
表面処理液は、上述した成分を含有するものであればよいが、特性を妨げない範囲でフッ素系ポリマー及びシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも１種のポリマーと、カーボンブラックの少なくとも一方を添加するようにしてもよい。
【００３２】
ここで、フッ素系ポリマー及びシリコーン系ポリマーは、所定の溶剤に可溶でイソシアネート化合物と反応して化学的に結合可能なものである。フッ素系ポリマーは、例えば、水酸基、アルキル基、又はカルボキシル基を有する溶剤可溶性のフッ素系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。また、シリコーン系ポリマーは、溶剤可溶性のシリコーン系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸シロキサンエステルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、これら実施例の説明は例示であり、本発明の構成は以下の説明に限定されない。
【００３４】
（実施例１）
＜ロールの製造＞ ３官能ポリエーテル系ポリオールであるＧＰ−３０００（三洋化成社製）１００重量部に、トーカブラック＃５５００（東海カーボン社製）を４重量部およびＶＵＬＣＡＮ ＸＣ（キャボット社製）３重量部を添加し、粒度が２０μｍ以下となる程度まで分散させ、８０℃に温調した後、減圧下にて６時間、脱泡、脱水操作を行ってＡ液を得た。一方、プレポリマーアジプレンＬ１００（ユニロイヤル社製）２５重量部に、コロネートＣ−ＨＸ（日本ポリウレタン社製）１１重量部を添加・混合し、８０℃に温調してＢ液を得た。このＡ液とＢ液とを混合し、あらかじめシャフト（φ：８ｍｍ、ｌ：２７０ｍｍ）が中央に配置されると共に内壁面に密着するようにポリプロピレン製押し出しチューブ（外径２３ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）が挿入してあり、１１０℃に予熱されたφ２３ｍｍの鉄製パイプ金型に注入し、１１０℃にて１２０分間加熱し、両端部を除くシャフト表面に導電性ポリウレタン層が形成されたロールを得た。この導電性ロールの表面を１．５ｍｍ研磨し、外径を２０ｍｍに調整した。
【００３５】
＜表面処理液の調製＞ 酢酸エチル１００重量部、過塩素酸リチウム０．１重量部、イソシアネート化合物（ＭＤＩ）２０重量部を添加混合溶解させ、表面処理液を作製した。
【００３６】
＜ロールの表面処理＞ 表面処理液を２３℃に保ったまま、前記ロールを３０秒間浸漬後、１２０℃に保持されたオーブンで１時間加熱することにより表面処理層を形成したものを実施例１の導電性ロールとした。
【００３７】
（実施例２）
過塩素酸リチウムを０．５重量部加えて表面処理液を作製した以外は、実施例１と同様に製造して実施例２の導電性ロールとした。
【００３８】
（比較例１）
過塩素酸リチウムを加えないで表面処理液を作製した以外は、実施例１と同様に製造して比較例１の導電性ロールとした。
【００３９】
（比較例２）
過塩素酸リチウムの代わりにアセチレンブラック（電気化学社製）を３重量部加えて表面処理液を作製した以外は、実施例１と同様に製造して比較例２の導電性ロールとした。
【００４０】
（比較例３）
トーカブラック＃５５００とＶＵＬＣＡＮ ＸＣの代わりに導電剤として過塩素酸リチウムを０．１重量部加えて導電性ポリウレタン層を形成した以外は、実施例１と同様に製造して比較例３の導電性ロールとした。
【００４１】
（試験例１）ロールの電気抵抗測定（バラツキ、耐久性）
ロール１本内における軸方向および周方向のばらつきを評価するため、図１に示すように、導電性ロールの弾性層１２の表面に電極の幅を２ｍｍとしたステンレス電極５１を密着し、芯金１１との間のロールを回転させながらその位置における抵抗値を測定した。これを長手方向の６箇所で測定した。この結果を表１に示す。
【００４２】
また、各実施例及び各比較例の導電性ロールを現像ロールとして市販のプリンタに実装し、１Ｋ通紙後、再度、ロールの電気抵抗を測定した。この結果を表２に示す。
【００４３】
表１および表２には、各測定位置における抵抗値の最大値（Ｒmax）、最小値（Ｒmin）および最大値と最小値の比（Ｒmax／Ｒmin）を示す。この結果をみると、各実施例と比較例３においては、いずれも電気抵抗のばらつきは少なく、１Ｋ通紙後においても、変化はほとんど見られなかったが、イオン導電付与剤を処理液に添加しなかった比較例１、２においては、１Ｋ通紙したことによって、電気抵抗のばらつきが大きくなっており、実施例１、２で表面処理液に含有させたイオン導電付与剤の顕著な効果が見られた。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
（試験例２）画像評価
実施例１、２及び比較例３の導電性ロールを現像ロールとして市販のプリンタに実装し、ＬＬ環境（１０℃、３０％ＲＨ）、ＮＮ環境（２５℃、５０％ＲＨ）、及びＨＨ環境（３５℃、８５％ＲＨ）の下で印刷を行い、その印刷物の画像評価を行った。この結果を下記表３に示す。
【００４７】
下記表３に示すように、実施例１、２の導電性ロールは環境依存性が小さいので、これを現像ロールとして用いて印刷した印刷物の画像は、それぞれの環境下で良好な評価が得られた。
【００４８】
これに対し、比較例３の導電性ロールは、環境依存性が大きいので、ＮＮ環境下でこの現像ロールを用いて印刷した印刷物の画像は良好な評価が得られたが、ＬＬ環境下では、印字が不足し、やや不良の評価が得られ、ＨＨ環境下ではカブリが発生して不良の評価が得られた。
【００４９】
【表３】
【００５０】
（実施例３）
＜ロールの製造＞ ３官能ポリエーテル系ポリオールであるＭＮ−３０５０（三井武田ケミカル社製）１００重量部に、トーカブラック＃５５００（東海カーボン社製）を４重量部およびＶＵＬＣＡＮ ＸＣ（キャボット社製）３重量部を添加し、粒度が２０μｍ以下となる程度まで分散させ、８０℃に温調した後、減圧下にて６時間、脱泡、脱水操作を行ってＡ液を得た。一方、プレポリマーアジプレンＬ１００（ユニロイヤル社製）２５重量部に、コロネートＣ−ＨＸ（日本ポリウレタン社製）１１重量部を添加・混合し、８０℃に温調してＢ液を得た。このＡ液とＢ液とを混合し、あらかじめシャフト（φ：８ｍｍ、ｌ：２７０ｍｍ）が中央に配置されると共に内壁面に密着するようにポリプロピレン製押し出しチューブ（外径２３ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）が挿入してあり、１１０℃に予熱されたφ２３ｍｍの鉄製パイプ金型に注入し、１１０℃にて１２０分間加熱し、両端部を除くシャフト表面に導電性ポリウレタン層が形成されたロールを得た。この導電性ロールの表面を１．５ｍｍ研磨し、外径を２０ｍｍに調整した。
【００５１】
＜表面処理液の調製＞ 酢酸エチル１００重量部、過塩素酸アンモニウム０．３重量部、イソシアネート化合物（ＭＤＩ）１５重量部を添加混合溶解させ、表面処理液を作製した。
【００５２】
＜ロールの表面処理＞ 表面処理液を２３℃に保ったまま、前記ロールを３０秒間浸漬後、１２０℃に保持されたオーブンで１時間加熱することにより表面処理層を形成したものを実施例３の導電性ロールとした。
【００５３】
（実施例４）
過塩素酸アンモニウムを１．０重量部加えて表面処理液を作製した以外は、実施例３と同様に製造して実施例４の導電性ロールとした。
【００５４】
（実施例５）
過塩素酸アンモニウムを３．０重量部加えて表面処理液を作製した以外は、実施例３と同様に製造して実施例５の導電性ロールとした。
【００５５】
（比較例４）
過塩素酸アンモニウムを除いて表面処理液を作製した以外は、実施例３と同様に製造して比較例４の導電性ロールとした。
【００５６】
（比較例５）
実施例３の未処理状態のロールの表面に、メトキシメチル化ナイロン（メトキシ化率２５％）をメタノール溶媒に溶解して得た溶液を塗布し、加熱、硬化することによって１０μｍのコーティングによる表面層を形成したものを比較例５の導電性ロールとした。
【００５７】
（試験例３）ロールの電圧依存性
実施例３〜５及び比較例４の導電性ロールについて、印加電圧を１Ｖ、３Ｖ、１０Ｖ、３０Ｖ、１００Ｖ、３００Ｖと変化させた際の電気抵抗値を測定した。電気抵抗値の測定は、導電性ロールをＳＵＳ３０４板からなる電極部材の上に置いて芯金に５００ｇ荷重をかけた状態で、各電圧を３０秒間印加した後、芯金と電極部材との間の抵抗値を、ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ（株式会社アドバンテスト製）を用いて測定した。この結果を表４及び図２に示す。
【００５８】
表４に示すように、表面処理液にイオン導電付与剤を添加しなかった比較例４の導電性ロールは、印加電圧の上昇に伴い、電気抵抗値が低下しており、カーボン導電特有の電圧依存性が見られた。一方、イオン導電付与剤を添加した表面処理層を有する実施例３〜５は、いずれも電圧依存性が大幅に低減しており、イオン導電性付与剤の顕著な効果が見られた。また、実施例３〜５の結果から、表面処理液に添加したイオン導電性付与剤の量により所望の抵抗値を得ることができることが明らかとなった。これは、カーボン導電のマトリックスが同一でも、表面処理層中のイオン導電性付与剤の量を変化させることにより、抵抗値の電圧依存性が大幅に低減され且つ所望の抵抗値を有する導電性ロールを非常に簡便に作製できることを示している。
【００５９】
【表４】
【００６０】
（試験例４）画像評価
実施例３、５及び比較例５の導電性ロールを現像ロールとして市販のプリンタに実装し、ＬＬ環境（１０℃、３０％ＲＨ）、ＮＮ環境（２５℃、５０％ＲＨ）、及びＨＨ環境（３５℃、８５％ＲＨ）の下で、１週間感光体に当接させた後の画像評価を行った。この結果を表５に示す。
【００６１】
表５に示すように、実施例３、５の導電性ロールを現像ロールとして用いて印刷した印刷物の画像は、いずれの環境下でも良好な評価が得られた。
【００６２】
これに対し、比較例５の導電性ロールを現像ロールとして用いて印刷した印刷物の画像は、ＨＨ、ＮＮ環境下では良好な評価が得られたが、ＬＬ環境下では、ロールピッチでスジ状の不具合が発生して不良の評価が得られた。不具合が発生したロールの表面を確認したところ、感光体に当接していた箇所に、圧接痕が見られた。
【００６３】
【表５】
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】試験例１の測定方法を説明する図である。
【図２】試験例３の結果を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加することにより得られる導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材の表層領域を、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させて熱硬化させてなる表面処理層としたことを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項２】
請求項１において、前記イオン導電付与剤が、無機塩類、金属錯体、およびイオン性液体からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記熱硬化性化合物が、イソシアネート化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記溶剤が、エーテル基、エステル基およびカーボネート基の少なくとも一種を含むものであることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記弾性マトリックスがポリウレタンからなることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記導電性ゴム部材の前記表面処理液が含浸して熱硬化された領域では前記導電性微粉末による導電性が低減される一方、前記イオン導電付与剤による導電性の付与により電気抵抗が安定化されていることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかの導電性ゴム部材が、ロール形状であることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項８】
脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加して成形して導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材とし、この導電性ゴム部材の表層領域に、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させ、その後熱硬化させて表面処理層としたことを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項９】
請求項８において、前記イオン導電付与剤が、無機塩類、金属錯体、およびイオン性液体からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項１０】
請求項８又は９において、前記熱硬化性化合物が、イソシアネート化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０の何れかにおいて、前記溶剤が、エーテル基、エステル基およびカーボネート基の少なくとも一種を含むものであることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項１２】
請求項８〜１１の何れかにおいて、前記弾性マトリックスがポリウレタンからなることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項１３】
請求項８〜１２の何れかにおいて、前記導電性ゴム部材への前記表面処理液の含浸量および当該表面処理液中の前記イオン導電付与剤の含有量を調整することにより、当該表面処理液が含浸して熱硬化された領域での前記導電性微粉末による導電性の低減の程度および前記イオン導電付与剤による導電性付与の程度を調整することを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項１４】
請求項８〜１３の何れかにおいて、前記導電性ゴム部材が、ロール形状であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項１】
脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加することにより得られる導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材の表層領域を、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させて熱硬化させてなる表面処理層としたことを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項２】
請求項１において、前記イオン導電付与剤が、無機塩類、金属錯体、およびイオン性液体からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記熱硬化性化合物が、イソシアネート化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記溶剤が、エーテル基、エステル基およびカーボネート基の少なくとも一種を含むものであることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記弾性マトリックスがポリウレタンからなることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記導電性ゴム部材の前記表面処理液が含浸して熱硬化された領域では前記導電性微粉末による導電性が低減される一方、前記イオン導電付与剤による導電性の付与により電気抵抗が安定化されていることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかの導電性ゴム部材が、ロール形状であることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項８】
脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加して成形して導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材とし、この導電性ゴム部材の表層領域に、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させ、その後熱硬化させて表面処理層としたことを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項９】
請求項８において、前記イオン導電付与剤が、無機塩類、金属錯体、およびイオン性液体からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項１０】
請求項８又は９において、前記熱硬化性化合物が、イソシアネート化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０の何れかにおいて、前記溶剤が、エーテル基、エステル基およびカーボネート基の少なくとも一種を含むものであることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項１２】
請求項８〜１１の何れかにおいて、前記弾性マトリックスがポリウレタンからなることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項１３】
請求項８〜１２の何れかにおいて、前記導電性ゴム部材への前記表面処理液の含浸量および当該表面処理液中の前記イオン導電付与剤の含有量を調整することにより、当該表面処理液が含浸して熱硬化された領域での前記導電性微粉末による導電性の低減の程度および前記イオン導電付与剤による導電性付与の程度を調整することを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【請求項１４】
請求項８〜１３の何れかにおいて、前記導電性ゴム部材が、ロール形状であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−３１７０３（Ｐ２００７−３１７０３Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７０５３４（Ｐ２００６−１７０５３４）
【出願日】平成１８年６月２０日（２００６．６．２０）
【出願人】（０００２４２４２６）北辰工業株式会社 (55)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２０日（２００６．６．２０）
【出願人】（０００２４２４２６）北辰工業株式会社 (55)
【Ｆターム（参考）】
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