電子写真機器用導電性ロール
【課題】ブリードによる汚染を生じず、組成が均一な導電性ベース層を備え、ロール電気抵抗のばらつきが解消された電子写真機器用導電性ロールの提供をその目的とする。
【解決手段】
軸体１と、その外周に形成されるベース層２と、表層３とを備えた電子写真機器用導電性ロールであって、上記ベース層２が、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなる。
【解決手段】
軸体１と、その外周に形成されるベース層２と、表層３とを備えた電子写真機器用導電性ロールであって、上記ベース層２が、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真機器用導電性ロールに関するものであり、詳しくは、主に、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真機器の帯電ロールや現像ロール等として用いられる電子写真機器用導電性ロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、接触帯電方式の電子写真複写機における画像形成は、次のようにして行われる。すなわち、まず、感光ドラムに帯電ロールを圧接して感光ドラム表面を一様に帯電させ、光学系を介して感光ドラム表面に原稿像を投射し、光が投射された部分の帯電を打ち消すことにより、静電潜像を形成する。つぎに、現像ロール表面に均一にトナーを担持させ、このトナーを上記静電潜像に付着させてトナー像を形成した後、このトナー像を複写紙に転写する。このようにして、複写画像を得ることができる。
【０００３】
そして、上記のような、帯電ロール、現像ロール等といった電子写真機器用導電性ロールは、一般に、軸体となる芯金の外周に、導電性ゴム組成物からなるベース層（基層）が所定の厚さで形成され、構成されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−２５６３３５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記電子写真機器用導電性ロールは、均一なトナーの付着や帯電性の付与が要求されており、電気抵抗の均一性が要求される。そのため、上記ベース層における電気抵抗は、均一かつ安定したものであることが重要である。
【０００５】
また、上記電子写真機器用導電性ロールは、感光ドラム等の各部材と圧接して使用される。これにより、トナーや各部材とのストレスが大きくなると、トナー融着が発生したり、感光ドラムとの均一な接触が得られず帯電が不均一になったりし、画像に不具合が生じる等のトラブルが発生しやすい。そのため、ロールの低硬度化が要求される。また、前述のようにベース層の材料にゴムを使用する場合、通常、パラフィンオイルのような可塑剤を添加する方法で硬度低下させることができるが、オイルのブリードによる汚染の心配がある。また、ゴムでは組成がどうしても均一になり難いため、ロールの箇所により電気抵抗のばらつきが出るといった懸念がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ブリードによる汚染を生じず、組成が均一な導電性ベース層を備え、ロール電気抵抗のばらつきが解消された電子写真機器用導電性ロールの提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の電子写真機器用導電性ロールは、軸体と、その外周に形成されるベース層とを備えた電子写真機器用導電性ロールであって、上記ベース層が、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなるという構成をとる。
【０００８】
すなわち、本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意研究を重ね、その研究の過程で、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤（熱硬化剤）および重合開始剤（熱によって酸を発生し、その酸がエポキシ化合物のグリシジル環を開環し、硬化触媒として作用するもの）の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物を、電子写真機器用導電性ロールのベース層材料とし、そのエポキシ組成物を熱硬化させることにより、上記ベース層を構成することを想起した。上記エポキシ組成物は、導電性を有するとともに、液状で比較的低粘度であり、例えば導電剤を添加した場合でも効率よく分散できる。そのため、上記エポキシ組成物は、組成の均一化が容易であり、ベース層の材料にゴムを使用したとき（エピハロヒドリンゴム等のゴムをエポキシ組成物中に添加したときも含む）のような電気抵抗のばらつきが解消でき、さらに、上記のように低粘度であるため、加工性にも優れる。しかも、上記組成物中のエポキシ化合物が、柔軟なオキシアルキレン構造を分子中にもつため、その熱硬化体からなるベース層は、汚染の原因となる可塑剤を添加することなく、低硬度性を発現する。これらのことから、本発明者らは、上記エポキシ組成物の熱硬化体からなるベース層を備えた導電性ロールは、電子写真機器用導電性ロールとして所期の目的が達成できることを見いだし、本発明に到達した。
【発明の効果】
【０００９】
このように、本発明の電子写真機器用導電性ロールは、そのベース層が、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなるものである。そのため、上記ロールは、低硬度化を達成でき、しかも、ブリードによる汚染を生じずに済む。さらに、上記ベース層が、導電性を備え、かつ組成が均一であることから、ロール電気抵抗のばらつきを抑えることができる。したがって、帯電ロール、現像ロール等として優れた性能を発揮することができる。
【００１０】
特に、上記ベース層形成用のエポキシ組成物が、イオン導電剤を含有すると、ロールの低硬度化を阻害せず、ロールの電気抵抗を均一に低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１２】
本発明の電子写真機器用導電性ロール（以下、「導電性ロール」と略す）は、例えば、図１に示すように、軸体１の外周面に沿ってベース層２が形成され、その外周面に表層３が形成されて、構成されている。そして、本発明では、先に述べたように、上記ベース層２が、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなるものであることを、その特徴としている。ここで「主成分」とは、組成物の特性に大きな影響を与えるもののことであり、通常は、全体の５０重量％以上を意味する。
【００１３】
上記軸体１は特に制限するものではなく、例えば金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくり抜いた金属製の円筒体等が用いられる。そして、その材料としては、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッキを施したもの等があげられる。また、必要に応じ軸体１上に接着剤、プライマー等を塗布することができる。なお、接着剤、プライマー等は必要に応じて導電化してもよい。
【００１４】
上記軸体１の外周に形成されるベース層２の材料としては、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤（熱硬化剤）および重合開始剤（熱によって酸を発生し、その酸がエポキシ化合物のグリシジル環を開環し、硬化触媒として作用するもの）の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物が用いられる。そのため、上記硬化剤と重合開始剤とは、単独で用いても、併せて用いてもよい。
【００１５】
上記オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物としては、例えば、メタンジオールジグリシジルエーテル、１，２−エタンジオールジグリシジルエーテル、１，３−プロパンジオールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，５−ペンタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、１．７−ヘプタンジオールジグリシジルエーテル、１，８−オクタンジオールジグリシジルエーテル、１，９−ノナンジオールジグリシジルエーテル、１，１０−デカンジオールジグリシジルエーテル、１，１１−ウンデカンジオールジグリシジルエーテル、１，１２−ドデカンジオールジグリシジルエーテル、１．１３−トリデカンジオールジグリシジルエーテル、１．１４−テトラデカンジオールジグリシジルエーテル、１，１５−ペンタデカンジオールジグリシジルエーテル、１，１６−ヘキサデカンジオールジグリシジルエーテル、ポリモノメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリペンタメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリヘプタメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオクタメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリノナメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリウンデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリドデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリトリデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリペンタデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリヘプタデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、Ｃ12アルキルグリシジルエーテル、４−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２エチルヘキシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ブトキシポリエチレングリコールグリシジルエーテル、エチレングリコール−エピクロルヒドリン付加物のポリグリシジルエーテル、グリセリン−エピクロルヒドリン付加物のポリグリシジルエーテル等があげられる。そして、これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。なかでも、０℃〜１５０℃の範囲内で液状状態であるエポキシ化合物が、（低粘度で）加工性等に優れるため、好ましい。
【００１６】
また、上記エポキシ化合物は、その数平均分子量（Ｍｎ）が１３０〜６０００の範囲内のものが好ましく、特に好ましくは、数平均分子量（Ｍｎ）４００〜３０００のものである。すなわち、上記エポキシ化合物の数平均分子量（Ｍｎ）が１３０未満であると、ロールの低硬度化がなされ難いからであり、逆に、上記数平均分子量（Ｍｎ）が６０００を超えると、常温で高粘度もしくはワックス状態になるため、加工性が悪くなるおそれがある。
【００１７】
上記エポキシ化合物とともに用いられる硬化剤としては、例えば、アミン類、酸無水物類、多価フェノール類、イミダゾール類、ブレンステッド酸塩類、アミンのＢＦ3 錯体化合物、有機酸ヒドラジッド類、ジシアンジアミド類、ポリカルボン酸類等があげられる。そして、これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
【００１８】
上記アミン類としては、具体的には、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ｍ−キシリレンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラスピロ［５，５］ウンデカン等の脂肪族及び脂環族アミン類、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族アミン類、ベンジルジメチルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノ−ル、１，８−ジアザビシクロ−（５，４，０）−ウンデセン−７、１，５−アザビシクロ−（４，３，０）−ノネン−７等の３級アミン類、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、メタキシレンジアミン、エチレンジアミンおよびその塩類等があげられる。
【００１９】
上記酸無水物類としては、具体的には、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の芳香族酸無水物類、無水テトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリアルキルテトラヒドロフタル酸等の環状脂肪族酸無水物類等があげられる。
【００２０】
上記多価フェノ−ル類としては、具体的には、カテコ−ル、レゾルシン、ハイドロキノン、ビスフェノ−ルＦ、ビスフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＳ、ビフェノ−ル、フェノ−ルノボラック類、クレゾ−ルノボラック類、ビスフェノ−ルＡ等の２価フェノ−ルのノボラック化物類、トリスヒドロキシフェニルメタン類、アラルキルポリフェノ−ル類、ジシクロペンタジエンポリフェノ−ル類等があげられる。
【００２１】
上記イミダゾール類としては、具体的には、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等があげられる。また、上記ブレンステッド酸塩類としては、具体的には、脂肪族スルホニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩等があげられる。また、上記有機酸ヒドラジッド類としては、具体的には、アジピン酸ジヒドラジッド、フタル酸ジヒドラジッド等があげられる。また、上記ポリカルボン酸類としては、具体的には、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、トリメリット酸、カルボキシル基含有ポリエステル等があげられる。
【００２２】
また、上記エポキシ化合物とともに用いられる重合開始剤としては、例えば、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、カチオン重合開始剤等があげられる。そして、これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
【００２３】
上記カチオン重合開始剤としては、具体的には、六フッ化リン化合物、六フッ化アンチモン化合物、三フッ化ホウ素エーテル錯化合物、三フッ化ホウ素等のようなカチオン系またはプロトン酸触媒等があげられる。
【００２４】
そして、ベース層２形成用のエポキシ組成物における上記硬化剤の配合量は、そのエポキシ化合物１００重量部（以下、「部」と略す）に対して１〜２００部の範囲に設定することが好ましい。より好ましくは、２〜１５０部の範囲内である。また、ベース層２形成用のエポキシ組成物における上記重合開始剤の配合量は、そのエポキシ化合物１００部に対して０．０１〜２０部の範囲に設定することが好ましい。より好ましくは、０．１〜１０部の範囲内である。すなわち、上記硬化剤や重合開始剤が、上記規定の範囲未満であると、ベース層２の熱硬化が充分になされないからであり、逆に、上記硬化剤や重合開始剤が、上記規定の範囲を超えると、重合開始剤および硬化剤の未反応分がブリードしてしまうからである。
【００２５】
なお、上記ベース層２形成用のエポキシ組成物は、このように、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するものであるが、必要に応じ、カーボンブラック、グラファイト、チタン酸カリウム、酸化鉄、イオン導電剤（四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤等）等の導電剤が、適宜に添加される。なかでも、ベース層２の低硬度化（ロールの低硬度化）を阻害せず、ベース層２の電気抵抗の均一化が良好になされる点において、イオン導電剤が好ましい。また、上記エポキシ組成物には、必要に応じ、３級アミン類（ベンジルジメチルアミン等）等の硬化促進剤、充填剤、着色剤等も、適宜に添加される。
【００２６】
そして、上記ベース層２用材料は、それにより形成されるベース層２の体積抵抗率が、５．０×１０5 〜５．０×１０8 Ω・ｃｍの半導電領域内となるよう、適宜調製される。なお、上記体積抵抗率は、その材料の熱硬化体からなるサンプルシートに対し、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１に記載の方法に準拠し、測定される。
【００２７】
上記ベース層２の外周に形成される表層３の形成材料としては、例えば、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン等のポリアミド系樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。また、導電性付与のため、必要により、カーボンブラック、金属酸化物、四級アンモニウム塩、ホウ酸塩等の導電剤等を適宜に添加してもよい。
【００２８】
また、上記表層３の形成用材料は、有機溶剤に溶解等され、コーティング液として使用に供される。上記有機溶剤としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メタノール、トルエン、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。このコーティング液は、粘度を０．００５〜１０Ｐａ・ｓに設定することが、塗工性等の点で好ましい。
【００２９】
ここで、本発明の導電性ロールは、例えば、つぎのようにして作製することができる。
【００３０】
すなわち、まず、前記ベース層２形成用のエポキシ組成物の各成分を、攪拌羽根を有する攪拌機等により混合することにより、ベース層２用材料（組成物）を調製する。また、前記表層３用の各成分を有機溶剤に溶解し、サンドミル等で分散することにより、表層３用材料（コーティング液）も調製する。
【００３１】
ついで、円筒状金型の中空部に、金属製の軸体１をセットし、上記円筒状金型と軸体１との空隙部に、上記ベース層２用材料を注型した後、金型に蓋をし、加熱（５０〜１８０℃で、１〜３００分の加熱）して、ベース層２用材料を架橋させる。その後、上記円筒状金型から脱型することにより、軸体１の外周面にベース層２が形成されてなるベースロールを得る。そして、上記ベースロールの外周に、上記表層３形成用のコーティング液を塗工する。この塗工法は、例えば、ディッピング法、スプレー法、ロールコート法等の方法が適用できる。そして、上記塗工後、乾燥および加熱（１２０〜２００℃で２０〜９０分）を行うことにより、目的とする導電性ロールを製造することができる（図１参照）。
【００３２】
この導電性ロールにおいて、ベース層２の厚みは、０．５〜１０ｍｍの範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは、厚み１〜６ｍｍの範囲である。また、表層３の厚みは、３〜１００μｍの範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは、厚み５〜５０μｍの範囲である。
【００３３】
また、本発明の導電性ロールは、そのロール抵抗が１０8 Ω・ｃｍ以下となるよう設定することが好ましい。上記ロール抵抗は、例えば、上記ロールを金属ドラムに押し付け、その状態で、金属ドラムを回転させながら、電流を連続印加させて測定される。
【００３４】
なお、本発明の導電性ロールの例として、図１に示すような二層構造のものをあげたが、本発明はこれに限定されるものでなく、ロールの用途等に応じ、ベース層２と表層３との間に中間層を介在させたりして、適宜の数の層が形成される。ただし、最内層であるベース層２は、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなるものである必要がある。
【００３５】
そして、本発明の導電性ロールは、低硬度化を達成でき、しかも、ブリードによる汚染を生じずに済み、さらに、そのベース層が、導電性を備え、かつ組成が均一であることから、ロール電気抵抗のばらつきを抑えることができる。したがって、帯電ロール、現像ロール等の電子写真機器用導電性ロールとして優れた性能を発揮することができる。
【００３６】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３７】
まず、実施例および比較例に先立ち、ロールのベース層の材料として、下記に示す材料を準備した。
【００３８】
〔エポキシ化合物ａ〕
ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル（数平均分子量：９５０）（四日市合成社製、エポゴーセーＰＴ）
〔エポキシ化合物ｂ〕
ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル（数平均分子量：７６８）（ナガセケムテックス社製、ＥＸ−９３１）
〔エポキシ化合物ｃ〕
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル（数平均分子量：５２６）（ナガセケムテックス社製、ＥＸ−８３２）
〔エポキシ化合物ｄ〕
１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（数平均分子量：２３０）（ナガセケムテックス社製、デコナール−ＥＸ−２１２Ｌ）
〔エポキシ化合物ｅ〕
ポリブタジエンエポキシド（ダイセル化学工業社製、エポリードＰＢ３６００）
〔エポキシ化合物ｆ〕
ビスフェノールＦ型エポキシ化合物（ＤＩＣ社製、エピクロン８３０）
【００３９】
〔硬化剤ａ〕
メタキシレンジアミン（三菱ガス化学社製）
〔硬化剤ｂ〕
無水フタル酸（和光純薬工業社製）
〔硬化剤ｃ〕
イミダゾール系硬化剤（四国化成工業社製、キュアゾールＣ１１Ｚ−ＣＮ）
〔重合開始剤〕
芳香族スルホニウム塩（三新化学社製、サンエイドＳＩ１００Ｌ）
〔硬化促進剤〕
ベンジルジメチルアミン（和光純薬工業社製）
【００４０】
〔イオン導電剤〕
四級アンモニウム塩（東京化成工業社製、テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート（ＴＰＡＨＳ））
【００４１】
〔固形エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）〕
日本ゼオン社製、Ｈｙｄｒｉｎ Ｔ３１０６
〔固形エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）〕
ＪＳＲ社製、ＪＳＲ ＥＰ２７
【００４２】
〔可塑剤〕
パラフィンオイル（出光興産社製、ダイアナプロセスＰＷ３２）
〔滑剤〕
ステアリン酸（花王社製、ルナックＳ−２０）
〔亜鉛華（ＺｎＯ）〕
ハクスイラック社製
〔カーボンブラック〕
三菱化学社製、ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊ
〔老化防止剤〕
大内新興化学工業社製、ノクラックＮＳ−６
〔硫黄〕
鶴見化学社製、サルファックスＰＭＣ
〔加硫促進剤ａ〕
テトラメチルチウラムモノサルファイド（三新化学社製、サンセラーＴＴ）
〔加硫促進剤ｂ〕
ジベンゾチアゾールジスルフィド（大内新興化学工業社製、ノクセラーＤＭ）
【００４３】
〔実施例１〜１１、比較例１〜４〕
上記材料を、下記の表１および表２に示す割合で配合し、攪拌羽根を有する攪拌機によって攪拌することにより、ベース層用組成物（樹脂組成物）Ａ〜Ｍを調製した。また、上記材料を、下記の表３に示す割合で配合し、ミキサーで混練することにより、ベース層用組成物（ゴム組成物）Ｎ〜Ｏを調製した。このようにして、ベース層用組成物Ａ〜Ｏを得た。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
続いて、上記ベース層用組成物Ａ〜Ｏのいずれか（後記の表４および表５参照）を、直径１２ｍｍのステンレス製の芯金を組み込んだロール成形用金型に注入し、６０℃で３時間の加熱後、さらに１２０℃で３時間加熱して組成物を熱硬化させ、その後、脱型することにより、芯金の外周にベース層（厚み２ｍｍ）が形成されてなるベースロールを得た。つぎに、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン１００部と、導電性酸化スズ６０部と、クエン酸１部とを、メタノール−トルエン混合溶液（メタノール：トルエン＝７：３）５００部に溶解し、攪拌羽根を有する攪拌機によって攪拌することにより、コーティング液を調製した。そして、上記ベースロールを、このように調製したコーティング液中に浸漬して引き上げた後（ディッピング法）、１８５℃×６０分のオーブン加熱加硫を行い、表層（厚み６μｍ）を形成した。このような工程を経て、２層構造の導電性ロールを得た。
【００４８】
上記のようにして得られた実施例１〜１１、比較例１〜４の導電性ロールについて、下記の基準に従って、各特性の評価を行った。これらの結果を、後記の表４および表５に併せて示した。
【００４９】
〔デュロメータ硬度〕
表層形成前のベースロールについて、ＪＩＳ−Ｋ−６２５３に記載の方法に準拠し、デュロメータ硬度（タイプＡ）を測定した。なお、この値が６５以下であれば、低硬度性に優れていることを示す。
【００５０】
〔ロール抵抗〕
上記作製した導電性ロールを、金属ドラムに押し付け（ロールの片端に対し４．９Ｎの荷重となるよう、ロール両端に荷重をかけて押し付け）、その状態で、金属ドラムを３０ｒｐｍで回転させながら（導電性ロールは連れ回りする）、ＤＣ２００μＡの定電流を連続印加させたときのロール抵抗（Ω・ｃｍ）を測定した。なお、この値が１０8 Ω・ｃｍ未満であれば、導電性に優れていることを示す。
【００５１】
〔ブリード性〕
上記作製した導電性ロールを、金属ドラムに押し付け（ロールの片端に対し４．９Ｎの荷重となるよう、ロール両端に荷重をかけて押し付け）、その状態で、５０℃×９５％ＲＨ環境に２週間放置した。そして、上記放置後、ロール表面のブリード性をマイクロスコープ観察にて目視評価した。すなわち、ブリードが目視で確認されないものを○、ブリードが若干確認されるものを△、ブリードが顕著に確認されるものを×と評価した。
【００５２】
〔帯電ロール評価〕
上記作製したロールを、帯電ロールとしてプリンター（ヒューレット・パッカード社製、ＬＡＳＥＲＪＥＴ ４７００）にセットし、文字チャートの画出しを行った。そして、初期のプリント画像を目視で確認し、画像にむらの無いものを○、画像にむらがわずかに見られるものを△、画像むらが多いものを×と評価した。
【００５３】
〔現像ロール評価〕
上記作製したロールを、現像ロールとしてプリンター（ヒューレット・パッカード社製、ＬＡＳＥＲＪＥＴ ３６００）にセットし、文字チャートの画出しを行った。そして、プリント画像にかぶりが見られないものを○、わずかにかぶりが見られるものを△、かぶりが顕著に見られるものを×と評価した。
【００５４】
【表４】
【００５５】
【表５】
【００５６】
上記表の結果より、実施例品は、低硬度で、ロール抵抗も低く、導電性に優れ、ブリードも生じないことがわかる。そして、帯電ロールや現像ロールとして用いたとき、良好なプリント画像が得られた。
【００５７】
これに対し、通常のエポキシ化合物をベース層用材料として用いた比較例１，２品は、高硬度であり、ロール抵抗も高かった。そのため、帯電ロールや現像ロールとして用いたとき、良好なプリント画像が得られなかった。ゴム組成物をベース層用材料として用いた比較例３，４品は、その組成物中の可塑剤によりブリードがみられた。また、比較例４品は、ベース層用材料としてカーボンブラックを添加し、導電性に優れるが、その反面、硬度が高くなり、帯電ロールや現像ロールとして用いたとき、良好なプリント画像が得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の導電性ロールは、帯電ロール、現像ロール等の電子写真機器用導電性ロールとして好適に用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の導電性ロールの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 軸体
２ ベース層
３ 表層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真機器用導電性ロールに関するものであり、詳しくは、主に、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真機器の帯電ロールや現像ロール等として用いられる電子写真機器用導電性ロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、接触帯電方式の電子写真複写機における画像形成は、次のようにして行われる。すなわち、まず、感光ドラムに帯電ロールを圧接して感光ドラム表面を一様に帯電させ、光学系を介して感光ドラム表面に原稿像を投射し、光が投射された部分の帯電を打ち消すことにより、静電潜像を形成する。つぎに、現像ロール表面に均一にトナーを担持させ、このトナーを上記静電潜像に付着させてトナー像を形成した後、このトナー像を複写紙に転写する。このようにして、複写画像を得ることができる。
【０００３】
そして、上記のような、帯電ロール、現像ロール等といった電子写真機器用導電性ロールは、一般に、軸体となる芯金の外周に、導電性ゴム組成物からなるベース層（基層）が所定の厚さで形成され、構成されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−２５６３３５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記電子写真機器用導電性ロールは、均一なトナーの付着や帯電性の付与が要求されており、電気抵抗の均一性が要求される。そのため、上記ベース層における電気抵抗は、均一かつ安定したものであることが重要である。
【０００５】
また、上記電子写真機器用導電性ロールは、感光ドラム等の各部材と圧接して使用される。これにより、トナーや各部材とのストレスが大きくなると、トナー融着が発生したり、感光ドラムとの均一な接触が得られず帯電が不均一になったりし、画像に不具合が生じる等のトラブルが発生しやすい。そのため、ロールの低硬度化が要求される。また、前述のようにベース層の材料にゴムを使用する場合、通常、パラフィンオイルのような可塑剤を添加する方法で硬度低下させることができるが、オイルのブリードによる汚染の心配がある。また、ゴムでは組成がどうしても均一になり難いため、ロールの箇所により電気抵抗のばらつきが出るといった懸念がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ブリードによる汚染を生じず、組成が均一な導電性ベース層を備え、ロール電気抵抗のばらつきが解消された電子写真機器用導電性ロールの提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の電子写真機器用導電性ロールは、軸体と、その外周に形成されるベース層とを備えた電子写真機器用導電性ロールであって、上記ベース層が、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなるという構成をとる。
【０００８】
すなわち、本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意研究を重ね、その研究の過程で、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤（熱硬化剤）および重合開始剤（熱によって酸を発生し、その酸がエポキシ化合物のグリシジル環を開環し、硬化触媒として作用するもの）の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物を、電子写真機器用導電性ロールのベース層材料とし、そのエポキシ組成物を熱硬化させることにより、上記ベース層を構成することを想起した。上記エポキシ組成物は、導電性を有するとともに、液状で比較的低粘度であり、例えば導電剤を添加した場合でも効率よく分散できる。そのため、上記エポキシ組成物は、組成の均一化が容易であり、ベース層の材料にゴムを使用したとき（エピハロヒドリンゴム等のゴムをエポキシ組成物中に添加したときも含む）のような電気抵抗のばらつきが解消でき、さらに、上記のように低粘度であるため、加工性にも優れる。しかも、上記組成物中のエポキシ化合物が、柔軟なオキシアルキレン構造を分子中にもつため、その熱硬化体からなるベース層は、汚染の原因となる可塑剤を添加することなく、低硬度性を発現する。これらのことから、本発明者らは、上記エポキシ組成物の熱硬化体からなるベース層を備えた導電性ロールは、電子写真機器用導電性ロールとして所期の目的が達成できることを見いだし、本発明に到達した。
【発明の効果】
【０００９】
このように、本発明の電子写真機器用導電性ロールは、そのベース層が、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなるものである。そのため、上記ロールは、低硬度化を達成でき、しかも、ブリードによる汚染を生じずに済む。さらに、上記ベース層が、導電性を備え、かつ組成が均一であることから、ロール電気抵抗のばらつきを抑えることができる。したがって、帯電ロール、現像ロール等として優れた性能を発揮することができる。
【００１０】
特に、上記ベース層形成用のエポキシ組成物が、イオン導電剤を含有すると、ロールの低硬度化を阻害せず、ロールの電気抵抗を均一に低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１２】
本発明の電子写真機器用導電性ロール（以下、「導電性ロール」と略す）は、例えば、図１に示すように、軸体１の外周面に沿ってベース層２が形成され、その外周面に表層３が形成されて、構成されている。そして、本発明では、先に述べたように、上記ベース層２が、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなるものであることを、その特徴としている。ここで「主成分」とは、組成物の特性に大きな影響を与えるもののことであり、通常は、全体の５０重量％以上を意味する。
【００１３】
上記軸体１は特に制限するものではなく、例えば金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくり抜いた金属製の円筒体等が用いられる。そして、その材料としては、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッキを施したもの等があげられる。また、必要に応じ軸体１上に接着剤、プライマー等を塗布することができる。なお、接着剤、プライマー等は必要に応じて導電化してもよい。
【００１４】
上記軸体１の外周に形成されるベース層２の材料としては、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤（熱硬化剤）および重合開始剤（熱によって酸を発生し、その酸がエポキシ化合物のグリシジル環を開環し、硬化触媒として作用するもの）の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物が用いられる。そのため、上記硬化剤と重合開始剤とは、単独で用いても、併せて用いてもよい。
【００１５】
上記オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物としては、例えば、メタンジオールジグリシジルエーテル、１，２−エタンジオールジグリシジルエーテル、１，３−プロパンジオールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，５−ペンタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、１．７−ヘプタンジオールジグリシジルエーテル、１，８−オクタンジオールジグリシジルエーテル、１，９−ノナンジオールジグリシジルエーテル、１，１０−デカンジオールジグリシジルエーテル、１，１１−ウンデカンジオールジグリシジルエーテル、１，１２−ドデカンジオールジグリシジルエーテル、１．１３−トリデカンジオールジグリシジルエーテル、１．１４−テトラデカンジオールジグリシジルエーテル、１，１５−ペンタデカンジオールジグリシジルエーテル、１，１６−ヘキサデカンジオールジグリシジルエーテル、ポリモノメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリペンタメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリヘプタメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオクタメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリノナメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリウンデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリドデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリトリデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリペンタデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリヘプタデカメチレングリコールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、Ｃ12アルキルグリシジルエーテル、４−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２エチルヘキシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ブトキシポリエチレングリコールグリシジルエーテル、エチレングリコール−エピクロルヒドリン付加物のポリグリシジルエーテル、グリセリン−エピクロルヒドリン付加物のポリグリシジルエーテル等があげられる。そして、これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。なかでも、０℃〜１５０℃の範囲内で液状状態であるエポキシ化合物が、（低粘度で）加工性等に優れるため、好ましい。
【００１６】
また、上記エポキシ化合物は、その数平均分子量（Ｍｎ）が１３０〜６０００の範囲内のものが好ましく、特に好ましくは、数平均分子量（Ｍｎ）４００〜３０００のものである。すなわち、上記エポキシ化合物の数平均分子量（Ｍｎ）が１３０未満であると、ロールの低硬度化がなされ難いからであり、逆に、上記数平均分子量（Ｍｎ）が６０００を超えると、常温で高粘度もしくはワックス状態になるため、加工性が悪くなるおそれがある。
【００１７】
上記エポキシ化合物とともに用いられる硬化剤としては、例えば、アミン類、酸無水物類、多価フェノール類、イミダゾール類、ブレンステッド酸塩類、アミンのＢＦ3 錯体化合物、有機酸ヒドラジッド類、ジシアンジアミド類、ポリカルボン酸類等があげられる。そして、これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
【００１８】
上記アミン類としては、具体的には、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ｍ−キシリレンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラスピロ［５，５］ウンデカン等の脂肪族及び脂環族アミン類、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族アミン類、ベンジルジメチルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノ−ル、１，８−ジアザビシクロ−（５，４，０）−ウンデセン−７、１，５−アザビシクロ−（４，３，０）−ノネン−７等の３級アミン類、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、メタキシレンジアミン、エチレンジアミンおよびその塩類等があげられる。
【００１９】
上記酸無水物類としては、具体的には、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の芳香族酸無水物類、無水テトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリアルキルテトラヒドロフタル酸等の環状脂肪族酸無水物類等があげられる。
【００２０】
上記多価フェノ−ル類としては、具体的には、カテコ−ル、レゾルシン、ハイドロキノン、ビスフェノ−ルＦ、ビスフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＳ、ビフェノ−ル、フェノ−ルノボラック類、クレゾ−ルノボラック類、ビスフェノ−ルＡ等の２価フェノ−ルのノボラック化物類、トリスヒドロキシフェニルメタン類、アラルキルポリフェノ−ル類、ジシクロペンタジエンポリフェノ−ル類等があげられる。
【００２１】
上記イミダゾール類としては、具体的には、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等があげられる。また、上記ブレンステッド酸塩類としては、具体的には、脂肪族スルホニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩等があげられる。また、上記有機酸ヒドラジッド類としては、具体的には、アジピン酸ジヒドラジッド、フタル酸ジヒドラジッド等があげられる。また、上記ポリカルボン酸類としては、具体的には、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、トリメリット酸、カルボキシル基含有ポリエステル等があげられる。
【００２２】
また、上記エポキシ化合物とともに用いられる重合開始剤としては、例えば、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、カチオン重合開始剤等があげられる。そして、これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
【００２３】
上記カチオン重合開始剤としては、具体的には、六フッ化リン化合物、六フッ化アンチモン化合物、三フッ化ホウ素エーテル錯化合物、三フッ化ホウ素等のようなカチオン系またはプロトン酸触媒等があげられる。
【００２４】
そして、ベース層２形成用のエポキシ組成物における上記硬化剤の配合量は、そのエポキシ化合物１００重量部（以下、「部」と略す）に対して１〜２００部の範囲に設定することが好ましい。より好ましくは、２〜１５０部の範囲内である。また、ベース層２形成用のエポキシ組成物における上記重合開始剤の配合量は、そのエポキシ化合物１００部に対して０．０１〜２０部の範囲に設定することが好ましい。より好ましくは、０．１〜１０部の範囲内である。すなわち、上記硬化剤や重合開始剤が、上記規定の範囲未満であると、ベース層２の熱硬化が充分になされないからであり、逆に、上記硬化剤や重合開始剤が、上記規定の範囲を超えると、重合開始剤および硬化剤の未反応分がブリードしてしまうからである。
【００２５】
なお、上記ベース層２形成用のエポキシ組成物は、このように、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するものであるが、必要に応じ、カーボンブラック、グラファイト、チタン酸カリウム、酸化鉄、イオン導電剤（四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤等）等の導電剤が、適宜に添加される。なかでも、ベース層２の低硬度化（ロールの低硬度化）を阻害せず、ベース層２の電気抵抗の均一化が良好になされる点において、イオン導電剤が好ましい。また、上記エポキシ組成物には、必要に応じ、３級アミン類（ベンジルジメチルアミン等）等の硬化促進剤、充填剤、着色剤等も、適宜に添加される。
【００２６】
そして、上記ベース層２用材料は、それにより形成されるベース層２の体積抵抗率が、５．０×１０5 〜５．０×１０8 Ω・ｃｍの半導電領域内となるよう、適宜調製される。なお、上記体積抵抗率は、その材料の熱硬化体からなるサンプルシートに対し、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１に記載の方法に準拠し、測定される。
【００２７】
上記ベース層２の外周に形成される表層３の形成材料としては、例えば、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン等のポリアミド系樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。また、導電性付与のため、必要により、カーボンブラック、金属酸化物、四級アンモニウム塩、ホウ酸塩等の導電剤等を適宜に添加してもよい。
【００２８】
また、上記表層３の形成用材料は、有機溶剤に溶解等され、コーティング液として使用に供される。上記有機溶剤としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メタノール、トルエン、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。このコーティング液は、粘度を０．００５〜１０Ｐａ・ｓに設定することが、塗工性等の点で好ましい。
【００２９】
ここで、本発明の導電性ロールは、例えば、つぎのようにして作製することができる。
【００３０】
すなわち、まず、前記ベース層２形成用のエポキシ組成物の各成分を、攪拌羽根を有する攪拌機等により混合することにより、ベース層２用材料（組成物）を調製する。また、前記表層３用の各成分を有機溶剤に溶解し、サンドミル等で分散することにより、表層３用材料（コーティング液）も調製する。
【００３１】
ついで、円筒状金型の中空部に、金属製の軸体１をセットし、上記円筒状金型と軸体１との空隙部に、上記ベース層２用材料を注型した後、金型に蓋をし、加熱（５０〜１８０℃で、１〜３００分の加熱）して、ベース層２用材料を架橋させる。その後、上記円筒状金型から脱型することにより、軸体１の外周面にベース層２が形成されてなるベースロールを得る。そして、上記ベースロールの外周に、上記表層３形成用のコーティング液を塗工する。この塗工法は、例えば、ディッピング法、スプレー法、ロールコート法等の方法が適用できる。そして、上記塗工後、乾燥および加熱（１２０〜２００℃で２０〜９０分）を行うことにより、目的とする導電性ロールを製造することができる（図１参照）。
【００３２】
この導電性ロールにおいて、ベース層２の厚みは、０．５〜１０ｍｍの範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは、厚み１〜６ｍｍの範囲である。また、表層３の厚みは、３〜１００μｍの範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは、厚み５〜５０μｍの範囲である。
【００３３】
また、本発明の導電性ロールは、そのロール抵抗が１０8 Ω・ｃｍ以下となるよう設定することが好ましい。上記ロール抵抗は、例えば、上記ロールを金属ドラムに押し付け、その状態で、金属ドラムを回転させながら、電流を連続印加させて測定される。
【００３４】
なお、本発明の導電性ロールの例として、図１に示すような二層構造のものをあげたが、本発明はこれに限定されるものでなく、ロールの用途等に応じ、ベース層２と表層３との間に中間層を介在させたりして、適宜の数の層が形成される。ただし、最内層であるベース層２は、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなるものである必要がある。
【００３５】
そして、本発明の導電性ロールは、低硬度化を達成でき、しかも、ブリードによる汚染を生じずに済み、さらに、そのベース層が、導電性を備え、かつ組成が均一であることから、ロール電気抵抗のばらつきを抑えることができる。したがって、帯電ロール、現像ロール等の電子写真機器用導電性ロールとして優れた性能を発揮することができる。
【００３６】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３７】
まず、実施例および比較例に先立ち、ロールのベース層の材料として、下記に示す材料を準備した。
【００３８】
〔エポキシ化合物ａ〕
ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル（数平均分子量：９５０）（四日市合成社製、エポゴーセーＰＴ）
〔エポキシ化合物ｂ〕
ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル（数平均分子量：７６８）（ナガセケムテックス社製、ＥＸ−９３１）
〔エポキシ化合物ｃ〕
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル（数平均分子量：５２６）（ナガセケムテックス社製、ＥＸ−８３２）
〔エポキシ化合物ｄ〕
１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（数平均分子量：２３０）（ナガセケムテックス社製、デコナール−ＥＸ−２１２Ｌ）
〔エポキシ化合物ｅ〕
ポリブタジエンエポキシド（ダイセル化学工業社製、エポリードＰＢ３６００）
〔エポキシ化合物ｆ〕
ビスフェノールＦ型エポキシ化合物（ＤＩＣ社製、エピクロン８３０）
【００３９】
〔硬化剤ａ〕
メタキシレンジアミン（三菱ガス化学社製）
〔硬化剤ｂ〕
無水フタル酸（和光純薬工業社製）
〔硬化剤ｃ〕
イミダゾール系硬化剤（四国化成工業社製、キュアゾールＣ１１Ｚ−ＣＮ）
〔重合開始剤〕
芳香族スルホニウム塩（三新化学社製、サンエイドＳＩ１００Ｌ）
〔硬化促進剤〕
ベンジルジメチルアミン（和光純薬工業社製）
【００４０】
〔イオン導電剤〕
四級アンモニウム塩（東京化成工業社製、テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート（ＴＰＡＨＳ））
【００４１】
〔固形エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）〕
日本ゼオン社製、Ｈｙｄｒｉｎ Ｔ３１０６
〔固形エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）〕
ＪＳＲ社製、ＪＳＲ ＥＰ２７
【００４２】
〔可塑剤〕
パラフィンオイル（出光興産社製、ダイアナプロセスＰＷ３２）
〔滑剤〕
ステアリン酸（花王社製、ルナックＳ−２０）
〔亜鉛華（ＺｎＯ）〕
ハクスイラック社製
〔カーボンブラック〕
三菱化学社製、ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊ
〔老化防止剤〕
大内新興化学工業社製、ノクラックＮＳ−６
〔硫黄〕
鶴見化学社製、サルファックスＰＭＣ
〔加硫促進剤ａ〕
テトラメチルチウラムモノサルファイド（三新化学社製、サンセラーＴＴ）
〔加硫促進剤ｂ〕
ジベンゾチアゾールジスルフィド（大内新興化学工業社製、ノクセラーＤＭ）
【００４３】
〔実施例１〜１１、比較例１〜４〕
上記材料を、下記の表１および表２に示す割合で配合し、攪拌羽根を有する攪拌機によって攪拌することにより、ベース層用組成物（樹脂組成物）Ａ〜Ｍを調製した。また、上記材料を、下記の表３に示す割合で配合し、ミキサーで混練することにより、ベース層用組成物（ゴム組成物）Ｎ〜Ｏを調製した。このようにして、ベース層用組成物Ａ〜Ｏを得た。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
続いて、上記ベース層用組成物Ａ〜Ｏのいずれか（後記の表４および表５参照）を、直径１２ｍｍのステンレス製の芯金を組み込んだロール成形用金型に注入し、６０℃で３時間の加熱後、さらに１２０℃で３時間加熱して組成物を熱硬化させ、その後、脱型することにより、芯金の外周にベース層（厚み２ｍｍ）が形成されてなるベースロールを得た。つぎに、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン１００部と、導電性酸化スズ６０部と、クエン酸１部とを、メタノール−トルエン混合溶液（メタノール：トルエン＝７：３）５００部に溶解し、攪拌羽根を有する攪拌機によって攪拌することにより、コーティング液を調製した。そして、上記ベースロールを、このように調製したコーティング液中に浸漬して引き上げた後（ディッピング法）、１８５℃×６０分のオーブン加熱加硫を行い、表層（厚み６μｍ）を形成した。このような工程を経て、２層構造の導電性ロールを得た。
【００４８】
上記のようにして得られた実施例１〜１１、比較例１〜４の導電性ロールについて、下記の基準に従って、各特性の評価を行った。これらの結果を、後記の表４および表５に併せて示した。
【００４９】
〔デュロメータ硬度〕
表層形成前のベースロールについて、ＪＩＳ−Ｋ−６２５３に記載の方法に準拠し、デュロメータ硬度（タイプＡ）を測定した。なお、この値が６５以下であれば、低硬度性に優れていることを示す。
【００５０】
〔ロール抵抗〕
上記作製した導電性ロールを、金属ドラムに押し付け（ロールの片端に対し４．９Ｎの荷重となるよう、ロール両端に荷重をかけて押し付け）、その状態で、金属ドラムを３０ｒｐｍで回転させながら（導電性ロールは連れ回りする）、ＤＣ２００μＡの定電流を連続印加させたときのロール抵抗（Ω・ｃｍ）を測定した。なお、この値が１０8 Ω・ｃｍ未満であれば、導電性に優れていることを示す。
【００５１】
〔ブリード性〕
上記作製した導電性ロールを、金属ドラムに押し付け（ロールの片端に対し４．９Ｎの荷重となるよう、ロール両端に荷重をかけて押し付け）、その状態で、５０℃×９５％ＲＨ環境に２週間放置した。そして、上記放置後、ロール表面のブリード性をマイクロスコープ観察にて目視評価した。すなわち、ブリードが目視で確認されないものを○、ブリードが若干確認されるものを△、ブリードが顕著に確認されるものを×と評価した。
【００５２】
〔帯電ロール評価〕
上記作製したロールを、帯電ロールとしてプリンター（ヒューレット・パッカード社製、ＬＡＳＥＲＪＥＴ ４７００）にセットし、文字チャートの画出しを行った。そして、初期のプリント画像を目視で確認し、画像にむらの無いものを○、画像にむらがわずかに見られるものを△、画像むらが多いものを×と評価した。
【００５３】
〔現像ロール評価〕
上記作製したロールを、現像ロールとしてプリンター（ヒューレット・パッカード社製、ＬＡＳＥＲＪＥＴ ３６００）にセットし、文字チャートの画出しを行った。そして、プリント画像にかぶりが見られないものを○、わずかにかぶりが見られるものを△、かぶりが顕著に見られるものを×と評価した。
【００５４】
【表４】
【００５５】
【表５】
【００５６】
上記表の結果より、実施例品は、低硬度で、ロール抵抗も低く、導電性に優れ、ブリードも生じないことがわかる。そして、帯電ロールや現像ロールとして用いたとき、良好なプリント画像が得られた。
【００５７】
これに対し、通常のエポキシ化合物をベース層用材料として用いた比較例１，２品は、高硬度であり、ロール抵抗も高かった。そのため、帯電ロールや現像ロールとして用いたとき、良好なプリント画像が得られなかった。ゴム組成物をベース層用材料として用いた比較例３，４品は、その組成物中の可塑剤によりブリードがみられた。また、比較例４品は、ベース層用材料としてカーボンブラックを添加し、導電性に優れるが、その反面、硬度が高くなり、帯電ロールや現像ロールとして用いたとき、良好なプリント画像が得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の導電性ロールは、帯電ロール、現像ロール等の電子写真機器用導電性ロールとして好適に用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の導電性ロールの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 軸体
２ ベース層
３ 表層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、その外周に形成されるベース層とを備えた電子写真機器用導電性ロールであって、上記ベース層が、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなることを特徴とする電子写真機器用導電性ロール。
【請求項２】
上記エポキシ組成物が、イオン導電剤を含有する請求項１記載の電子写真機器用導電性ロール。
【請求項１】
軸体と、その外周に形成されるベース層とを備えた電子写真機器用導電性ロールであって、上記ベース層が、オキシアルキレン構造を有するエポキシ化合物を主成分とし、その硬化剤および重合開始剤の少なくとも一方を含有するエポキシ組成物の熱硬化体からなることを特徴とする電子写真機器用導電性ロール。
【請求項２】
上記エポキシ組成物が、イオン導電剤を含有する請求項１記載の電子写真機器用導電性ロール。
【図１】
【公開番号】特開２００９−２３７３５９（Ｐ２００９−２３７３５９Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８４５７８（Ｐ２００８−８４５７８）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
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