電子写真機器用導電性組成物およびこれを用いた電子写真機器用導電性部材
【課題】イオン導電剤を用いた場合において、体積抵抗率を低下できるとともに体積抵抗率の環境依存性を改善できる電子写真機器用導電性組成物およびこれを用いた電子写真機器用導電性部材を提供すること。
【解決手段】（ａ）マトリックスポリマーと、（ｂ）下記の（ｂ１）〜（ｂ３）のうちのいずれか１種または２種以上のイオン導電剤と、（ｂ１）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級アンモニウム塩、（ｂ２）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級ホスホニウム塩、（ｂ３）イミダゾリウム塩、（ｃ）カーボネート化合物と、を含有する導電性組成物とする。導電性組成物は、例えば、導電性ロール１０ａ，１０ｂの弾性層１４、中間弾性層１８、表層１６を形成する材料として用いることができる。
【解決手段】（ａ）マトリックスポリマーと、（ｂ）下記の（ｂ１）〜（ｂ３）のうちのいずれか１種または２種以上のイオン導電剤と、（ｂ１）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級アンモニウム塩、（ｂ２）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級ホスホニウム塩、（ｂ３）イミダゾリウム塩、（ｃ）カーボネート化合物と、を含有する導電性組成物とする。導電性組成物は、例えば、導電性ロール１０ａ，１０ｂの弾性層１４、中間弾性層１８、表層１６を形成する材料として用いることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真機器の現像ロール，帯電ロール，転写ロール，トナー供給ロール，転写ベルトなどの導電性部材の弾性層や表層などを形成する導電性組成物として好適な電子写真機器用導電性組成物およびこれを用いた電子写真機器用導電性部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真機器が広く使用されるようになってきている。電子写真機器の内部には、通常、感光ドラムが組み込まれており、その周囲には、帯電ロール，現像ロール，転写ロール，トナー供給ロールなどの導電性ロールや、転写ベルトなどの導電性ベルトといった導電性部材が配設されている。この種の電子写真機器による複写や印字は、感光ドラムに原稿像を静電潜像として形成し、静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、トナー像を複写紙に転写することにより行われている。
【０００３】
導電性ロールの構成としては、例えば、導電性シャフトなどからなる軸体の外周に導電性ゴム組成物などからなる弾性層を備え、この弾性層の外周に、必要に応じて、導電性ゴム組成物などからなる抵抗調整層などの中間弾性層や、導電性樹脂組成物などからなる表面保護層（表層）が形成された構成などが知られている。また、導電性ベルトの構成としては、導電性ゴム組成物などからなる弾性層を備え、この弾性層の外周に、必要に応じて、導電性樹脂組成物などからなる表面保護層（表層）が形成された構成などが知られている。
【０００４】
導電性部材を形成する材料として用いられる導電性ゴム組成物や導電性樹脂組成物などの導電性組成物においては、導電性ゴム、導電性樹脂、イオン導電剤、電子導電剤などを組み合わせることにより、用いられる部分に要求される導電性を発現させる試みがなされている。
【０００５】
ここで、導電性組成物の成分としてカーボンブラックなどの電子導電剤を用いた場合、導電性部材の体積抵抗率を低下させやすいが、電子導電剤のポリマーへの分散状態の影響などにより、導電性部材の抵抗を均一に制御することが難しい。これに対し、導電性組成物の成分としてイオン導電剤を用いた場合、イオン導電剤のイオン分子は分子レベルで組成物中に分散されるため、イオン導電剤はマトリックスポリマーに均一に分散させやすい。このため、導電性部材の抵抗を均一に制御しやすい。このようにマトリックスポリマーにイオン導電剤を添加した材料を用いて電子写真機器の導電性部材を形成する点については、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７４４３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、イオン導電剤を用いた導電性組成物においては、マトリックスポリマーに溶解することでイオン化できるイオン導電剤の量が限られているため、イオン導電剤の添加量を多くして体積抵抗率を低下させることには限界がある。このため、所望の導電性が得られる範囲まで導電性部材の体積抵抗率を低下させることができない場合がある。
【０００８】
また、イオン導電剤を用いた導電性組成物においては、マトリックスポリマーが媒体となってイオン導電剤のイオン分子が導電性部材中を伝播することにより導電性が発現されているが、例えば低温低湿環境下では高温高湿環境下と比べてマトリックスポリマーの運動性が低下するため、これに伴ってイオン導電剤のイオン分子も伝播しにくくなる。すなわち、温度や湿度の影響でマトリックスポリマーの運動性が変化することに伴い、イオン導電剤のイオン分子の運動性も変化するため、イオン導電剤を用いた導電性組成物においては、導電性部材の抵抗値は、環境変化に依存されやすい。電子写真機器は、様々な温度、湿度の環境下での使用が想定されるから、環境変化に依存されない電気的安定性が望まれる。
【０００９】
このように、イオン導電剤を用いた導電性組成物においては、所望の導電性が得られない場合が生じる。この場合には、導電性部材の荷電性能が低下して、画像不具合が生じるおそれがある。また、このような画像不具合を抑えるためには、電子写真機器の本体側で印加する電圧を調整するなどの処理が必要となるため、電子写真機器のコストが高くなる。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、イオン導電剤を用いた場合において、体積抵抗率を低下できるとともに体積抵抗率の環境依存性を改善できる電子写真機器用導電性組成物を提供することにある。また、この導電性組成物を用いたことにより、体積抵抗率を低くできるとともに体積抵抗率が環境変化に依存されにくい電子写真機器用導電性部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明に係る電子写真機器用導電性組成物は、電子写真機器用導電性部材を形成する電子写真機器用導電性組成物であって、（ａ）マトリックスポリマーと、（ｂ）下記の（ｂ１）〜（ｂ３）のうちのいずれか１種または２種以上のイオン導電剤と、（ｂ１）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級アンモニウム塩、（ｂ２）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級ホスホニウム塩、（ｂ３）イミダゾリウム塩、（ｃ）カーボネート化合物と、を含有することを要旨とするものである。
【００１２】
この際、前記（ａ）成分は、ニトリルゴム、ヒドリンゴム、ポリアミド、および、ポリウレタンから選択される１種または２種以上のポリマーを含有することが好ましい。また、前記（ｃ）成分の含有量は、前記（ａ）成分１００質量部に対し、０．１〜２０質量部の範囲内にあることが好ましい。また、前記（ｂ）成分の含有量は、前記（ａ）成分１００質量部に対し、０．０１〜２０質量部の範囲内にあることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る電子写真機器用導電性組成物においては、（ｃ）成分として、ジフェニルカーボネートを好適に選択することができる。この場合、ジフェニルカーボネートの配合量は、（ａ）成分１００質量部に対し、０．１〜１００質量部の範囲内とすることができる。
【００１４】
そして、本発明に係る電子写真機器用導電性部材は、上記の電子写真機器用導電性組成物を用いたことを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る電子写真機器用導電性組成物によれば、体積抵抗率を低下できるとともに体積抵抗率の環境依存性を改善できる。これは、マトリックスポリマー中に極性の大きいカーボネート化合物が含まれることにより、特定のイオン導電剤がイオン分子の状態に解離されやすくなる結果、より多くのイオン分子が伝播されるため、体積抵抗率を低下させることできると推察される。また、マトリックスポリマー中にカーボネート化合物が含まれることにより、低温低湿環境下でも特定のイオン導電剤のイオン分子の運動性が保持され、イオン分子が十分に伝播できる結果、体積抵抗率が上昇するのを抑えることができるため、体積抵抗率の環境依存性を改善できると推察される。
【００１６】
この際、マトリックスポリマーが上記に示すような極性ポリマーであると、特定のイオン導電剤のイオン分子は伝播しやすい。このように、イオン分子が伝播しやすい中では、カーボネート化合物によるイオン分子の伝播を促進する効果が高い。
【００１７】
そして、（ｃ）成分の含有量や（ｂ）成分の含有量が特定範囲内にある場合には、確実に上記効果を奏する。また、カーボネート化合物のブリードが抑えられ、これによる画像不具合が生じるおそれがない。
【００１８】
ここで、（ｃ）成分としてジフェニルカーボネートを選択すると、融点が高いため、ブリードしにくい。このため、配合量を多くすることができる。これにより、体積抵抗率の低下効果や体積抵抗率の環境依存性の改善効果をより高めることができる。
【００１９】
そして、本発明に係る電子写真機器用導電性部材によれば、上記電子写真機器用導電性組成物を用いたことから、体積抵抗率を低くできるとともに体積抵抗率が環境変化に依存されにくい。すなわち、環境変化による電気抵抗の変動を小さくでき、環境変化に依存されない電気的安定性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の導電性組成物が適用される電子写真機器用導電性ロールの周方向断面図である。
【図２】本発明の導電性組成物が適用される電子写真機器用導電性ベルトの周方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る電子写真機器用導電性組成物（以下、本組成物ということがある。）について詳細に説明する。
【００２２】
本組成物は、（ａ）マトリックスポリマーと、（ｂ）特定のイオン導電剤と、（ｃ）カーボネート化合物と、を含有するものから構成されている。
【００２３】
（ａ）マトリックスポリマーとしては、極性を有する極性ポリマーであっても良いし、極性を有しない非極性ポリマーであっても良い。好ましくは、（ｂ）特定のイオン導電剤のイオン分子が伝播されやすいなどの観点から、極性ポリマーである。極性ポリマーとしては、分子構造中に極性基を有することにより分子全体として極性を有するポリマーを挙げることができる。非極性ポリマーは、分子構造中に極性基を全く有しないポリマーや、分子構造中に極性基を有するものの分子構造中の互いに極性を打ち消し合う位置に存在するため分子全体として極性を有しないポリマーを挙げることができる。
【００２４】
極性ポリマーとしては、（ｂ）特定のイオン導電剤のイオン分子が伝播されやすいなどの観点から、具体的には、固有体積抵抗率が１×１０１４Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。より好ましくは固有体積抵抗率が１×１０１３Ω・ｃｍ以下、さらに好ましくは固有体積抵抗率が１×１０１２Ω・ｃｍ以下である。
【００２５】
極性ポリマーの極性基としては、クロロ基、ニトリル基、カルボキシル基、エポキシ基、アミド基などを挙げることができる。極性ポリマーとしては、より具体的には、ニトリルゴム（アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ＮＢＲ）、ヒドリンゴム、ウレタンゴム（Ｕ）、アクリルゴム（アクリル酸エステルと２−クロロエチルビニルエーテルとの共重合体、ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、ポリアミド（ナイロンなど）などを挙げることができる。これらは単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。これらのうちでは、本組成物の体積抵抗率を低くしやすいなどの観点から、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ヒドリンゴム、ウレタンゴム（Ｕ）、ポリアミドが好ましい。
【００２６】
ヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリンの単独重合体（ＣＯ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体（ＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体（ＧＣＯ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ＧＥＣＯ）などを挙げることができる。
【００２７】
ウレタンゴムとしては、分子内にエーテル結合を有するポリエーテル型のウレタンゴム、分子内にエステル結合を有するポリエステル型のウレタンゴムなどを挙げることができる。ポリエーテル型のウレタンゴムは、両末端にヒドロキシル基を有するポリエーテルとジイソシアネートとの反応により製造できる。ポリエーテルとしては、特に限定されるものではないが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどを挙げることができる。ジイソシアネートとしては、特に限定されるものではないが、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどを挙げることができる。
【００２８】
非極性ポリマーとしては、ポリオレフィン、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などを挙げることができる。
【００２９】
（ｂ）特定のイオン導電剤は、以下の（ｂ１）〜（ｂ３）のうちのいずれか１種または２種以上のイオン導電剤である。
（ｂ１）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級アンモニウム塩
（ｂ２）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級ホスホニウム塩
（ｂ３）イミダゾリウム塩
【００３０】
（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩は、カチオンの中心原子である窒素原子に結合する４つの置換基のうちの少なくとも１つの置換基が、炭素数４以上のアルキル基であれば良い。すなわち、（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩としては、カチオンの中心原子に結合する炭素数４以上のアルキル基を１つ〜４つ有するものを挙げることができる。炭素数４以上のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても良いし、分岐鎖状のアルキル基であっても良い。
【００３１】
（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩が炭素数４以上のアルキル基以外の他の置換基を有する場合、他の置換基としては、特に限定されるものではないが、例えば、炭素数４未満のアルキル基、アリール基、置換アリール基、芳香族炭化水素基などを挙げることができる。（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩が他の置換基を２つ以上有する場合、これらは互いに同じ構造の置換基であっても良いし、互いに異なる構造の置換基であっても良い。
【００３２】
（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩は、炭素数４以上のアルキル基を１つ以上有することにより、電子供与効果からカチオンが安定化されやすくなり、解離しやすくなる。これにより、マトリックスポリマー中でイオン分子が伝播されやすくなり、本組成物の体積抵抗率を低下させることができる。カチオンの安定化の観点から、炭素数４以上のアルキル基の数は多いほうが好ましい。炭素数４以上のアルキル基の数としては、より好ましくは２以上、さらに好ましくは３以上、特に好ましくは４である。また、カチオンの安定化の観点から、炭素数４以上のアルキル基の炭素数は多いほうが好ましい。炭素数４以上のアルキル基の炭素数が４より多い場合、例えばその数が８以上の場合には、炭素数の増加によりカチオンの安定化が図られていることから、炭素数４以上のアルキル基が１つであっても、カチオンの安定化効果に十分優れる。
【００３３】
炭素数４以上のアルキル基の炭素数の上限は特に限定されるものではないが、入手しやすさなどを考慮すると、炭素数４以上のアルキル基の炭素数としては、好ましくは２２以下、より好ましくは１８以下、さらに好ましくは１６以下である。
【００３４】
（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩のカチオン種としては、より具体的には、トリメチルブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウム、トリメチルステアリルアンモニウムなどを挙げることができる。
【００３５】
（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩のアニオン種としては、特に限定されるものではないが、Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉなどのハロゲン、過塩素酸、トリフルオロスルホニルイミド、ＰＦ６、ＢＦ４などを挙げることができる。ハロゲンをアニオン種とした場合、イオン分子に解離しにくくなる傾向があるが、本組成物によれば、このようなイオン分子に解離しにくいものに対しても、イオン分子に解離させる効果に優れているため、マトリックスポリマー中でイオン分子が伝播されやすくなり、本組成物の体積抵抗率を低下させることができる。
【００３６】
（ｂ２）特定の第四級ホスホニウム塩は、カチオンの中心原子であるリン原子に結合する４つの置換基のうちの少なくとも１つの置換基が、炭素数４以上のアルキル基であれば良い。すなわち、（ｂ２）特定の第四級ホスホニウム塩としては、カチオンの中心原子に結合する炭素数４以上のアルキル基を１つ〜４つ有するものを挙げることができる。炭素数４以上のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても良いし、分岐鎖状のアルキル基であっても良い。
【００３７】
（ｂ２）特定の第四級ホスホニウム塩は、（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩の中心原子が窒素原子からリン原子に置き換わったものであり、（ｂ２）特定の第四級ホスホニウム塩の構成としては、（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩の構成と同様のものを示すことができる。
【００３８】
（ｂ３）イミダゾリウム塩としては、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−エチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチルピペリジウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヨージドなどを挙げることができる。また、上記する各イミダゾリウム塩のカチオン種に対して、Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉなどのハロゲンをアニオン種としたものなどを挙げることができる。
【００３９】
（ｂ）特定のイオン導電剤の配合量としては、（ａ）マトリックスポリマー１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜２０質量部の範囲内、より好ましくは０．１〜１０質量部の範囲内、さらに好ましくは０．１〜５質量部の範囲内である。配合量が２０質量部以下であれば、（ｂ）特定のイオン導電剤のブリードが抑えられやすい。また、配合量が０．０１質量部以上であれば、本組成物の低抵抗化の効果に優れる。
【００４０】
（ｃ）カーボネート化合物は、下記の一般式（１）（２）に示されるものを挙げることができる。すなわち、（ｃ）カーボネート化合物は、鎖状のものであっても良いし、環状のものであっても良い。これらは単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
【化１】
【化２】
【００４１】
一般式（１）において、Ｒは、主鎖が直鎖状アルキル基となる置換基、または、芳香族炭化水素基である。直鎖状アルキル基の炭素数としては１〜８の範囲内が好ましい。直鎖状アルキル基にはアルキル基などの側鎖が付加されていても良い。また、直鎖状アルキル基に対して官能基が付加されていても良い。官能基としては、ビニル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、ハロゲン基などを挙げることができる。主鎖に付加される官能基は１つのみであっても良いし、２つ以上であっても良い。主鎖に付加される官能基が２つ以上の場合には、互いに同じ種類の官能基であっても良いし、互いに異なる種類の官能基であっても良い。芳香族炭化水素基は、無置換の芳香族炭化水素基であっても良いし、アルキル基などの置換基を有する芳香族炭化水素基であっても良い。
【００４２】
一般式（１）に示すカーボネート化合物としては、具体的には、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジフェニルカーボネートなどを挙げることができる。
【００４３】
一般式（２）において、Ｒは、主鎖が直鎖状アルキル基となる置換基、または、芳香族炭化水素基である。主鎖の炭素数としては２〜６の範囲内が好ましい。主鎖にはアルキル基などの側鎖が付加されていても良い。また、主鎖に対して官能基が付加されていても良い。官能基としては、ビニル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、ハロゲン基などを挙げることができる。主鎖に付加される官能基は１つのみであっても良いし、２つ以上であっても良い。主鎖に付加される官能基が２つ以上の場合には、互いに同じ種類の官能基であっても良いし、互いに異なる種類の官能基であっても良い。
【００４４】
一般式（２）に示すカーボネート化合物としては、具体的には、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、ビニレンカーボネートなどを挙げることができる。
【００４５】
（ｃ）カーボネート化合物の配合量としては、（ａ）マトリックスポリマー１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２０質量部の範囲内、より好ましくは０．５〜１０質量部の範囲内である。配合量が２０質量部以下であれば、（ｃ）カーボネート化合物のブリードが抑えられやすい。また、配合量が０．１質量部以上であれば、本組成物の低抵抗化の効果に優れる。
【００４６】
ここで、（ｃ）カーボネート化合物の融点が高い場合には、（ｃ）カーボネート化合物はブリードしにくくなる。この観点から、（ｃ）カーボネート化合物の融点は６０℃以上であることが好ましい。より好ましくは７０℃以上、さらに好ましくは８０℃以上である。融点が６０℃以上のカーボネート化合物としては、ジフェニルカーボネートなどを挙げることができる。
【００４７】
（ｃ）カーボネート化合物の融点が６０℃以上である場合には、（ｃ）カーボネート化合物のブリードのおそれがない。したがって、この場合には、（ｃ）カーボネート化合物の配合量を２０質量部超にすることができる。（ｃ）カーボネート化合物の配合量をより多くすることで、より一層、電気特性（体積抵抗率の低下、環境依存性の低下）を向上させることができる。この場合における（ｃ）カーボネート化合物の配合量の上限値としては、特に限定されるものではないが、加工性に優れるなどの観点から、１００質量部以下であることが好ましい。
【００４８】
本組成物においては、必要に応じて、架橋剤（加硫剤）、架橋促進剤（加硫促進剤）、滑剤、老化防止剤、光安定剤、粘度調整剤、加工助剤、難燃剤、可塑剤、発泡剤、充填剤、分散剤、消泡剤、顔料、離型剤、電子導電剤などの各種添加剤を１種または２種以上含有していても良い。電子導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ２（ｃ−は、導電性を意味する。）などを挙げることができる。なお、本組成物においては、抵抗の均一性を図るなどの観点から、カーボンブラックなどの電子導電剤は、抵抗値低下に寄与しない範囲の添加量であることが好ましい。
【００４９】
架橋剤としては、（ａ）マトリックスポリマーを架橋する架橋剤であれば特に限定されるものではない。架橋剤としては、硫黄架橋剤、過酸化物架橋剤、脱塩素架橋剤を挙げることができる。これらの架橋剤は、単独で用いても良いし、２種以上組み合わせて用いても良い。
【００５０】
硫黄架橋剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、表面処理硫黄、不溶性硫黄、塩化硫黄、チウラム系加硫促進剤、高分子多硫化物などの従来より公知の硫黄架橋剤を挙げることができる。
【００５１】
過酸化物架橋剤としては、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ケトンパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、ジアシルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイドなどの従来より公知の過酸化物架橋剤を挙げることができる。
【００５２】
脱塩素架橋剤としては、ジチオカーボネート化合物を挙げることができる。より具体的には、キノキサリン−２，３−ジチオカーボネート、６−メチルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネート、６−イソプロピルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネート、５，８−ジメチルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネートなどを挙げることができる。
【００５３】
架橋剤の配合量としては、ブリードしにくいなどの観点から、（ａ）マトリックスポリマー１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２質量部の範囲内、より好ましくは０．３〜１．８質量部の範囲内、さらに好ましくは０．５〜１．５質量部の範囲内である。
【００５４】
架橋剤として脱塩素架橋剤を用いる場合には、脱塩素架橋促進剤を併用しても良い。脱塩素架橋促進剤としては、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵと略称する。）もしくはその弱酸塩を挙げることができる。脱塩素架橋促進剤は、ＤＢＵの形態として用いても良いが、その取り扱い面から、その弱酸塩の形態として用いることが好ましい。ＤＢＵの弱酸塩としては、炭酸塩、ステアリン酸塩、２−エチルヘキシル酸塩、安息香酸塩、サリチル酸塩、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸塩、フェノール樹脂塩、２−メルカプトベンゾチアゾール塩、２−メルカプトベンズイミダゾール塩などを挙げることができる。
【００５５】
脱塩素架橋促進剤の含有量としては、ブリードしにくいなどの観点から、（ａ）マトリックスポリマー１００質量部に対して、０．１〜２質量部の範囲内であることが好ましい。より好ましくは０．３〜１．８質量部の範囲内、さらに好ましくは０．５〜１．５質量部の範囲内である。
【００５６】
このような構成の本組成物によれば、体積抵抗率を低下できるとともに体積抵抗率の環境依存性を改善できる。これは、マトリックスポリマー中に極性の大きいカーボネート化合物が含まれることにより、特定のイオン導電剤がイオン分子の状態に解離されやすくなる結果、より多くのイオン分子が伝播されるため、体積抵抗率を低下させることできると推察される。また、マトリックスポリマー中にカーボネート化合物が含まれることにより、低温低湿環境下でも特定のイオン導電剤のイオン分子の運動性が保持され、イオン分子が十分に伝播できる結果、体積抵抗率が上昇するのを抑えることができるため、体積抵抗率の環境依存性を改善できると推察される。
【００５７】
この際、マトリックスポリマーが上記に示すような極性ポリマーであると、特定のイオン導電剤のイオン分子は伝播しやすい。このように、イオン分子が伝播しやすい中では、カーボネート化合物によるイオン分子の伝播を促進する効果が高い。そして、（ｃ）成分の含有量や（ｂ）成分の含有量が特定範囲内にある場合には、確実に上記効果を奏する。また、カーボネート化合物のブリードが抑えられる。
【００５８】
以上の構成の本組成物は、電子写真機器に用いられる導電性部材の材料に好適なものである。本組成物を用いて本発明に係る電子写真機器用導電性部材を製造することができる。
【００５９】
次に、本発明に係る電子写真機器用導電性部材ついて図を用いて説明する。
【００６０】
本発明に係る電子写真機器用導電性部材（以下、本導電性部材ということがある。）としては、電子写真機器の現像ロール，帯電ロール，転写ロール，トナー供給ロールなどの導電性ロールや、転写ベルトなどの導電性ベルトを挙げることができる。
【００６１】
図１に、本導電性部材としての導電性ロールの構成の一例を示す。また、図２に、本導電性部材としての導電性ベルトの構成の一例を示す。
【００６２】
図１（ａ）に示す導電性ロール１０ａは、軸体１２の外周に、弾性層１４と、表層１６とがこの順に積層された積層構造を有している。一方、図１（ｂ）に示す導電性ロール１０ｂは、軸体１２の外周に、弾性層１４と、中間弾性層１８と、表層１６とがこの順に積層された積層構造を有している。中間弾性層１８は、導電性ロール１０ｂ全体の抵抗値を調整する抵抗調整層などの層である。
【００６３】
導電性ロール１０ａの構成では、弾性層１４を形成する材料に本組成物を用いることができる。導電性ロール１０ｂの構成では、弾性層１４あるいは中間弾性層１８を形成する材料に本組成物を用いる。弾性層１４あるいは中間弾性層１８のマトリックスポリマーとしては、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ヒドリンゴム、ウレタンゴムなどが好適である。
【００６４】
また、本導電性部材としての導電性ロールが現像ロールの場合には、表層１６を形成する材料にも本組成物を用いることができる。表層１６のマトリックスポリマーとしては、例えば、ウレタンゴム（Ｕ）、ポリアミドなどが好適である。
【００６５】
なお、本導電性部材としての導電性ロールの構成としては、図１（ａ）（ｂ）に示す構成に限定されるものではない。例えば、弾性層１４と表層１６との間に、中間弾性層１８の他にさらに１層以上の他の中間弾性層を有する構成であっても良い。この場合には、他の中間弾性層を形成する材料にも本組成物を用いることができる。
【００６６】
本組成物は、弾性層１４あるいは中間弾性層１８を形成する材料として用いられる場合には、各成分を配合した後、ロール、押出機などを用いて混練りすることにより調製できる。表層１６を形成する材料として用いられる場合には、各成分とこれらを溶解あるいは懸濁させる溶剤を用いて混合攪拌することにより、塗料の状態のものを調製できる。溶剤としては、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ＴＨＦ、ＤＭＦなどの有機溶剤や、メタノール、エタノールなどの水溶性溶剤などを挙げることができる。
【００６７】
導電性ロール１０ａ，１０ｂにおいて、弾性層１４あるいは中間弾性層１８を形成する材料に本組成物を用いない場合には、主材料として、例えば、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコーンゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、フッ素ゴム、ヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ、ＧＣＯ、ＧＥＣＯ）、天然ゴム（ＮＲ）などの各種ゴム材料を含有するものを用いることができる。これらは単独で用いても良いし、２種以上組み合わせて用いても良い。
【００６８】
主材料に対しては、導電性付与のため、カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ２（ｃ−は、導電性を意味する。）、イオン導電剤（４級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など）などの従来より公知の導電剤を適宜添加することができる。また、主材料に対しては、必要に応じて、各種添加剤を適宜添加しても良い。添加剤としては、増量剤、補強剤、加工助剤、硬化剤、加橋剤、架橋促進剤、発泡剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、シリコーンオイル、滑剤、助剤、界面活性剤などを挙げることができる。
【００６９】
導電性ロール１０ａ，１０ｂにおいて、表層１６を形成する材料に本組成物を用いない場合には、主材料としては、ポリアミド（ナイロン）系、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、フッ素系のポリマーを挙げることができる。これらのポリマーは、変性されたものであっても良い。変性基としては、例えば、Ｎ−メトキシメチル基、シリコーン基、フッ素基などを挙げることができる。
【００７０】
表層１６には、導電性付与のため、カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ２（ｃ−は、導電性を意味する。）、イオン導電剤（４級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など）などの従来より公知の導電剤を適宜添加することができる。また、主材料に対しては、必要に応じて、各種添加剤を適宜添加しても良い。添加剤としては、増量剤、補強剤、加工助剤、硬化剤、加橋剤、架橋促進剤、発泡剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、シリコーンオイル、滑剤、助剤、界面活性剤などを挙げることができる。
【００７１】
軸体１２は、導電性を有するものであれば特に限定されない。具体的には、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属製の中実体、中空体からなる芯金などを例示することができる。軸体１２の表面には、必要に応じて、接着剤、プライマーなどを塗布しても良い。接着剤、プライマーなどには、必要に応じて導電化を行なっても良い。
【００７２】
弾性層１４は、軸体１２をロール成形金型の中空部に同軸的に設置し、本組成物などの材料を注入して、加熱・硬化させた後、脱型する方法（注入法）、あるいは、軸体１２の表面に本組成物などの材料を押出成形する方法（押出法）などにより、形成できる。
【００７３】
弾性層１４の厚さは、０．１〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましい。より好ましくは０．５〜５ｍｍの範囲内、さらに好ましくは１〜３ｍｍの範囲内である。弾性層１４の体積抵抗率としては、好ましくは１０２〜１０１０Ω・ｃｍ、より好ましくは１０３〜１０９Ω・ｃｍ、さらに好ましくは１０４〜１０８Ω・ｃｍの範囲内である。弾性層１４を形成する材料に本組成物を用いることにより、弾性層１４の体積抵抗率をこれらの好ましい範囲内に調整することができる。
【００７４】
抵抗調整層１８は、弾性層１４を形成した軸体１２をロール成形金型の中空部に同軸的に設置し、本組成物などの材料を注入して、加熱・硬化させた後、脱型する方法（注入法）、あるいは、弾性層１４の表面に本組成物などの材料を押出成形する方法（押出法）などにより、形成できる。
【００７５】
抵抗調整層１８の厚さは、０．１〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましい。より好ましくは０．５〜５ｍｍの範囲内、さらに好ましくは１〜３ｍｍの範囲内である。抵抗調整層１８の体積抵抗率としては、好ましくは１０２〜１０１０Ω・ｃｍ、より好ましくは１０３〜１０９Ω・ｃｍ、さらに好ましくは１０４〜１０８Ω・ｃｍの範囲内である。抵抗調整層１８を形成する材料に本組成物を用いることにより、抵抗調整層１８の体積抵抗率をこれらの好ましい範囲内に調整することができる。
【００７６】
表層１６は、弾性層１４あるいは中間弾性層１８の外周に塗料を塗工するなどの方法により形成できる。塗工方法としては、ロールコーティング法や、ディッピング法、スプレーコート法などの各種コーティング法を適用することができる。塗工された表層１６には、必要に応じて、紫外線照射や熱処理を行なっても良い。
【００７７】
表層１６の厚さは、特に限定されるものではないが、好ましくは０．０１〜１００μｍの範囲内、より好ましくは０．１〜２０μｍの範囲内、さらに好ましくは０．３〜１０μｍの範囲内である。表層１６の体積抵抗率は、好ましくは、１０４〜１０９Ω・ｃｍ、より好ましくは、１０５〜１０８Ω・ｃｍ、さらに好ましくは、１０６〜１０７Ω・ｃｍの範囲内である。
【００７８】
図２（ａ）に示す導電性ベルト２０ａは、弾性層２２を備えたもので構成されている。図２（ｂ）に示す導電性ベルト２０ｂは、弾性層２２と表層２４とがこの順で積層された積層構造を有している。導電性ベルト２０ａ，２０ｂの構成では、弾性層２２を形成する材料に本組成物を用いることができる。弾性層２２のマトリックスポリマーとしては、ウレタンゴム（Ｕ）、ポリアミドなどが好適である。
【００７９】
本組成物は、導電性ベルトの弾性層２２に用いられる場合には、各成分とこれらを溶解あるいは懸濁させる溶剤を用いて混合攪拌することにより、塗料の状態のものを調製できる。溶剤としては、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ＴＨＦ、ＤＭＦなどの有機溶剤や、メタノール、エタノールなどの水溶性溶剤などを挙げることができる。
【００８０】
表層２４を形成する材料としては、導電性ロール１０ａ，１０ｂにおいて、表層１６を形成する材料に本組成物を用いない場合に示した材料と同様のものを用いることができる。
【００８１】
弾性層２２は、円筒形金型の外周面に本組成物をスプレーコーティングし、これを加熱・硬化させることにより形成できる。表層２４は、弾性層２２の外周に表層２４を形成する塗料をスプレーコーティングし、これを加熱・硬化させることにより形成できる。
【００８２】
本組成物を用いて製造された本導電性部材によれば、体積抵抗率を低くできるとともに体積抵抗率が環境変化に依存されにくい。すなわち、環境変化による電気抵抗の変動を小さくでき、環境変化に依存されない電気的安定性が得られる。また、マトリックスポリマー中にイオン導電剤とともにカーボネート化合物が添加されていることで、通電時におけるマトリックスポリマー中でのイオン導電剤の伝播とイオン導電剤の消費のバランスが良くなり、通電耐久性が向上する。これは、添加されたイオン導電剤が効率的に解離し、マトリックスポリマー中で効果的に移動するためと推察される。
【実施例】
【００８３】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００８４】
以下に、実施例において用いた成分を示す。
・マトリックスポリマー（ＮＢＲ）：日本ゼオン社製「ＤＮ２１９」
・マトリックスポリマー（ＥＣＯ）：日本ゼオン社製、「ＨｙｄｒｉｎＴ３１０６」
・マトリックスポリマー（ナイロン）：Ｎ−メトキシメチル化ナイロン（帝国化学産業社製「トレジンＥＦ３０Ｔ」
・イオン導電剤＜１＞：テトラｎ−ブチルアンモニウムブロミド（試薬）
・イオン導電剤＜２＞：トリメチルｎ−オクチルアンモニウムブロミド（試薬）
・イオン導電剤＜３＞：トリｎ−ブチルメチルホスホニウムヨージド（試薬）
・イオン導電剤＜４＞：テトラメチルアンモニウムブロミド（試薬）
・イオン導電剤＜５＞：テトラｎ−プロピルアンモニウムブロミド（試薬）
・イオン導電剤＜６＞：１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド（四国化成工業社製）
・カーボネート化合物＜１＞：エチレンカーボネート（融点３６℃、試薬）
・カーボネート化合物＜２＞：プロピレンカーボネート（融点−４９℃、試薬）
・カーボネート化合物＜３＞：フルオロエチレンカーボネート（融点１８〜２０℃、ダイキン工業社製）
・カーボネート化合物＜４＞：ビニレンカーボネート（融点２１℃、試薬）
・カーボネート化合物＜５＞：ジエチルカーボネート（融点−４３℃、試薬）
・カーボネート化合物＜６＞：ジフェニルカーボネート（融点８０℃、試薬）
・トリメチロールメラミン：住友化学社製「スミカフレックスＭ３」
【００８５】
（実施例１）
＜導電性組成物の調製＞
マトリックスポリマーとしてのＮＢＲ１００質量部に対し、イオン導電剤＜１＞を３質量部、カーボネート化合物＜１＞を３質量部、ステアリン酸（滑剤）を１質量部、亜鉛華（加硫促進剤）を５質量部、粉末硫黄を０．８質量部添加し、ロールを用いて混練りすることにより、実施例１に係る導電性組成物を調製した。
【００８６】
（実施例２〜４）：実施例１に対して、カーボネート化合物＜１＞の配合量を変更した。
（実施例５〜８）：実施例１に対して、カーボネート化合物の種類を変更した。
（実施例９）：実施例１に対して、マトリックスポリマーの種類を変更した。
（実施例１１〜１３）：実施例１に対して、イオン導電剤の種類を変更した。
（実施例１４〜１６）実施例１に対して、カーボネート化合物の種類とその配合量を変更した。
（実施例１７）実施例１５に対して、マトリックスポリマーの種類を変更した。
（実施例１９〜２０）実施例１５に対して、カーボネート化合物の配合量を変更するとともに、イオン導電剤の配合量を変更した。
（実施例２１〜２４）実施例１５に対して、カーボネート化合物の配合量を変更するとともに、イオン導電剤の種類および配合量を変更した。
（比較例１）：実施例１に対して、カーボネート化合物を配合しなかった。
（比較例２）：実施例１に対して、イオン導電剤を配合しなかった。
（比較例３〜４）：実施例１に対して、イオン導電剤の種類を変更した。
（比較例５）：実施例１３に対して、カーボネート化合物を配合しなかった。
（比較例６〜９）：実施例９〜１２に対して、カーボネート化合物を配合しなかった。
【００８７】
＜シート状サンプルの作製＞
実施例１〜９、１１〜１３、１４〜１７、１９〜２４、比較例１〜９の各導電性組成物を厚さ２．５ｍｍに分出し成形した後、１６０℃で３０分間プレス架橋成形を行い、厚さ２ｍｍのシート状サンプルをそれぞれ作製した。
【００８８】
（実施例１０）
＜導電性組成物の調製＞
マトリックスポリマーとしてのＮ−メトキシメチル化ナイロン１００質量部に対し、イオン導電剤＜１＞を３質量部、カーボネート化合物＜１＞を３質量部、トリメチロールメラミンを３０質量部添加し、メタノール：トルエン＝７：３の混合溶媒５０質量部を加えて混合攪拌することにより、実施例１０の導電性組成物を含む塗料を調製した。
【００８９】
＜シート状サンプルの作製＞
実施例１０の塗料を用い、離型性ＰＥＴフィルム（厚さ２００μｍ）の上に３０μｍの厚さでバーコートにて塗膜を形成し、オーブンで１６０℃６０分間架橋した後、ＰＥＴフィルムから剥がすことにより、実施例１０のシート状サンプルを作製した。
【００９０】
（実施例１８）
実施例１０に対して、カーボネート化合物の種類および配合量を変更した。
【００９１】
作製したシート状サンプルを用いて、材料特性評価を行った。測定方法および評価方法を以下に示す。また、導電性組成物の配合組成とともに、これらの測定結果、評価結果を、表１〜表３に示した。
【００９２】
（体積抵抗率の低下について）
シート状サンプルにおける一方の表面上に銀ペーストを塗布することにより、１０×１０ｍｍの大きさの電極を設けた（ガード電極付き）。一方、電極を設けた面と反対側の面に対向電極を設け、印加電圧１００Ｖ、２３．５℃×５３％ＲＨの条件下における両電極間の抵抗を、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠して測定した。マトリックスポリマー１００質量部に対し、同種のイオン導電剤を３質量部添加した構成の比較例の体積抵抗率を基準値とした。すなわち、実施例１〜８、１４〜１６、１９〜２０は比較例１を、実施例９、１７は比較例６を、実施例１０、１８は比較例７を、実施例１１、２１〜２２は比較例８を、実施例１２、２３〜２４は比較例９を、実施例１３は比較例５をそれぞれ基準にした。基準値となる比較例については、体積抵抗率を示している。測定した体積抵抗率をＬＯＧに換算し、基準値より低下した体積抵抗率の低下桁数を示した。この際、低下桁数が０．５Ω・ｃｍ以上の場合を良好とした。
【００９３】
（体積抵抗率の環境依存性について）
上記（体積抵抗率の低下について）における体積抵抗率の測定方法に準拠して、低温低湿条件下（１５℃×１０％ＲＨ）および高温高湿条件下（３２．５℃×８５％ＲＨ）のそれぞれで、体積抵抗率を測定した。測定した体積抵抗率をＬＯＧに換算し、低温低湿条件下と高温高湿条件下での体積抵抗率の差を変動桁数で示した。この際、変動桁数が１．２Ω・ｃｍ以下の場合を良好とした。
【００９４】
（ブリード耐性について）
作製したシート状サンプルを５０℃×９５％ＲＨの環境下に７日間放置した後、その表面をマイクロスコープ（ナカデン社製「マイクロスコープＭｘ１２００」」）により観察した。表面にオイル状物（カーボネート化合物）の発生が確認されたものを「×」、表面にオイル状物の発生が確認されなかったものを「○」とした。
【００９５】
【表１】
【００９６】
【表２】
【００９７】
【表３】
【００９８】
比較例１、５〜９では、イオン導電剤を配合しているがカーボネート化合物を配合していないため、環境変化による体積抵抗率の変動桁数が大きいことが確認された。また、比較例２では、カーボネート化合物を配合しているがイオン導電剤を配合していないため、比較例１と比べて体積抵抗率が上昇している。また、環境変化による体積抵抗率の変動桁数も大きい。
【００９９】
比較例３〜４では、イオン導電剤として用いたアンモニウム塩が炭素数４以上のアルキル基を全く有していないため、カーボネート化合物を配合していても体積抵抗率の低下桁数が小さい。そのため、体積抵抗率の低下効果に劣っている。
【０１００】
これに対し、実施例によれば、体積抵抗率の低下桁数が大きく、体積抵抗率の低下効果に優れていることが確認できた。また、環境変化による体積抵抗率の変動桁数は小さく、体積抵抗率の環境依存性が小さいため、体積抵抗率の環境安定性に優れていることが確認できた。
【０１０１】
すなわち、イオン導電剤に高極性のカーボネート化合物を併用することで、ＬＬ環境下でもイオン導電剤が解離しやすくなり、ＬＬ環境下でも導電性が高くなる（体積抵抗率が小さくなる）ため、体積抵抗率の環境依存性が小さくなることが確認できた。そして、高抵抗のポリマー材料（ＮＢＲなど）でも、イオン導電剤とカーボネート化合物の併用により、低抵抗化を図ることができる。
【０１０２】
実施例１６に示されるように、カーボネート化合物としてジフェニルカーボネートを用いた場合には、配合量が１００質量部であってもカーボネート化合物がブリードしないことが確認できた。そして、このようにカーボネート化合物の配合量をさらに多くしたことで、体積抵抗率の低下効果や体積抵抗率の環境安定性をさらに高めることができることも確認できた。
【０１０３】
この結果から、本発明に係る導電性組成物を導電性ロールの弾性層、中間層、表層や、導電性ベルトの弾性層などに用いたときに、所望の導電性が得られる範囲まで導電性部材の体積抵抗率を低下させるのに十分な低体積抵抗率を実現できると推察される。また、電子写真機器の使用が想定される環境下において、環境変化に依存されない電気的安定性を実現できると推察される。
【０１０４】
次に、調製した実施例、比較例の導電性組成物を用いて帯電ロール、現像ロールを作製し、製品特性の評価を行った。
【０１０５】
（帯電ロールの作製）
円筒状金型に導電性シャフト（直径６ｍｍ）をセットし、調製した各導電性組成物を注入し、１７０℃で３０分加熱架橋した後、冷却、脱型して、芯金の外周に、厚み２ｍｍの弾性層（ベース層）を形成した。次いで、下記の表層形成用組成物を弾性層の表面にロールコートし、１２０℃で５０分加熱して、弾性層の外周に、厚み１０μｍの表層を形成した。これにより、実施例、比較例に係る各帯電ロールを作製した。
【０１０６】
（表層形成用組成物の調製）
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン１００質量部と、ｃ−ＳｎＯ２６０質量部と、クエン酸１質量部と、メタノール３００質量部とを混合して、表層形成用組成物を調製した。
【０１０７】
作製した帯電ロールについて、通常使用時を想定した環境下での帯電量と、帯電量の環境依存性と、低温低湿環境下（ＬＬ環境下）での画像の評価を行った。測定方法、評価方法、評価基準等を以下に示す。また、これらの評価結果を、表４の実施例１Ａ〜２４Ａ、比較例１Ａ〜９Ａに示す。
【０１０８】
（帯電量）
作製した帯電ロールをリコー社製「ＩＰＳＩＯ ＳＰＣ２２０」カートリッジに組み込み、２３℃×５３％ＲＨ環境下で、感光体と帯電ロールとを接触させた状態で感光体、帯電ロールともに６０ｒｐｍで回転させながら、帯電ロールにＤＣ−１２００Ｖの電圧を印加した。このとき、帯電ロールの位置から感光体の周方向に９０度回った位置で、感光体から２ｍｍ離した位置に表面電位計（トレックジャパン（株）製「ＭＯＤＥＬ−３７０」）のプローブを配置し、暗所で感光体中央部の表面電位（帯電量）を測定した。このとき、２周目の波形の平均値が、−５５０Ｖを超える場合を良好「○」、−４５０Ｖ超−５５０Ｖ以下の場合を良「△」、−４５０Ｖ以下の場合を不良「×」とした。
【０１０９】
（帯電量の環境依存性）
低温低湿環境下（１５℃×１０％ＲＨ、ＬＬ環境下）および高温高湿環境下（３２．５℃×８５％ＲＨ、ＨＨ環境下）での帯電量を上記の測定方法で測定した。この際、帯電量の差が１２０Ｖ超の場合を「×」、１２０〜１００Ｖの範囲内の場合を「△」、１００Ｖ未満の場合を「○」とした。
【０１１０】
（ＬＬ環境下での画像）
作製した帯電ロールをリコー社製「ＩＰＳＩＯ ＳＰＣ２２０」黒カートリッジに組み込み、低温低湿環境下（１５℃×１０％ＲＨ、ＬＬ環境下）で、白地チャート画像の評価を行った。この際、帯電不良により黒い汚れがひどく発生するものを「×」、黒い汚れは発生するが軽微であるものを「△」、黒い汚れが発生しないものを「○」とした。
【０１１１】
【表４】
【０１１２】
比較例１Ａ、５Ａ、８Ａ、９Ａでは、比較例１、５、８、９の体積抵抗率が高いため、帯電量が低い。また、これらの比較例では、イオン導電剤を配合しているがカーボネート化合物を配合していないため、帯電量の環境依存性が高いことがわかる。また、これらの比較例では、ＬＬ環境下での画像が悪い。比較例６Ａでは、イオン導電剤を配合しているがカーボネート化合物を配合していないため、帯電量の環境依存性が高いことがわかる。
【０１１３】
比較例２Ａでは、カーボネート化合物を配合しているがイオン導電剤を配合していないことから、比較例２の体積抵抗率は上昇せず、比較例１Ａと比べて帯電量は向上していない。また、帯電量の環境依存性やＬＬ環境下での画像も改善されていない。比較例３Ａ〜４Ａでは、比較例３〜４の体積抵抗率の低下効果が劣っているため、比較例１Ａと比べて帯電量は向上していない。また、ＬＬ環境下での画像も改善されていない。
【０１１４】
これらの比較例に対し、実施例１Ａ〜２４Ａによれば、ＬＬ環境下でも帯電量は十分高く、ＬＬ環境下でも画像が優れていることがわかる。また、帯電量の環境依存性が低いことも確認できた。このように、ＨＨ環境下における高い帯電量に対してＬＬ環境下における帯電量が低下しすぎない結果、帯電量の環境依存性が小さくなるため、ＬＬ環境下でも低印加電圧で帯電できる。
【０１１５】
（現像ロールの作製）
（円筒状金型の作製）
硫酸ニッケル６水和物を２０ｇ／リットル、次亜リン酸ナトリウム１水和物（還元剤）を２５ｇ／リットル、乳酸（錯化剤）を２７ｇ／リットル、プロピオン酸（錯化剤）を２．５ｇ／リットル、ＰＴＦＥ製分散粒子（平均粒径０．２μｍ）を５ｇ／リットル、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド（カチオン性界面活性剤）を０．１ｇ／リットル配合して、ｐＨ４．８のめっき浴を調製した。
【０１１６】
上記めっき浴に円筒状金型基材を浸漬することにより、円筒状金型基材の内面に、不良の無電解複合めっきを行ない、多数のピットが均一に分布形成された無電解複合めっき層の表面を型面とする円筒状金型（内径１２ｍｍ）を得た。このとき、めっき浴の温度を９０℃、めっき時間を１２０分間とし、無電解複合めっき層を厚み２２μｍに形成した。この無電解複合めっき層の表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は１０μｍであった。なお、十点平均粗さ（Ｒｚ）は、表面粗さ計（東京精密社製、サーフコム１４００Ｄ）を用いて測定した。
【０１１７】
（表面改質液の調製）
トリクロロイソシアヌル酸（試薬）５質量部と、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール８０質量部と、酢酸エチル２０質量部とを混合することにより、表面改質液を調製した。
【０１１８】
＜現像ロールの作製＞
作製した円筒状金型内に導電性シャフト（φ６ｍｍ、長さ２７０ｍｍ）を同軸にセットして、調製した各導電性組成物を金型内に注入し、１８０℃のオーブンで３０分間熱処理した後、冷却、脱型した。これにより、導電性シャフトの外周に厚さ３ｍｍの弾性層を有するロール体を作製した。形成した弾性層の外周面には、円筒状金型の内面に形成された多数の凹部に対応する多数の凸部が型転写により形成されている。次いで、調製した表面改質液中に、作製した各ロール体の表面が浸るように２５℃で３０分間浸し、引き上げた後、純水で洗浄した。以上のようにして、実施例、比較例に係る現像ロールを作製した。
【０１１９】
作製した現像ロールについて、低温低湿環境下での電荷減衰性と、トナー荷電量の環境依存性と、低温低湿環境下での画像の評価を行った。測定方法、評価方法、評価基準等を以下に示す。また、これらの評価結果を、表５の実施例１Ｂ〜２４Ｂ、比較例１Ｂ〜９Ｂに示す。
【０１２０】
（電荷減衰性）
温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境下において、ロール回転数７０ｒｐｍで各現像ロールを回転させながら、その現像ロール表面に、コロナ放電線（コロトロン）を用いて１００μＡのコロナ電流を印加し、ロール表面を帯電した。そして、上記コロナ放電線から１／４周期分後方の位置に配した表面電位計により、上記現像ロール表面の残留電荷ｑｓを測定した。さらに、上記印加停止１秒後の残留電荷ｑｒを測定した。なお、測定はロールを回転させたままで行った。そして、これらの値から、電荷減衰率＝（ｑｓ−ｑｒ）／ｑｓ×１００（％）を算出した。この電荷減衰率は、電気応答性の指標となるもので、当該値が大きいほど、電気応答性が高い。ここでは、上記電荷減衰率が９０％以上であった場合を、電気応答性が極めて良好であるとして「○」、上記電荷減衰率が８０％以上であった場合を「△」、８０％未満の場合を電気応答性に劣るとして「×」とした。
【０１２１】
（トナー荷電量と環境依存性）
各現像ロールをＬＬ環境（１０℃×１０％ＲＨ）で３日間養生し、ファラデーゲージにて所定量のトナー帯電量を測定した。また、各現像ロールをＨＨ環境（３２．５℃×８５％ＲＨ）で３日間養生し、ファラデーゲージにて所定量のトナー帯電量を測定した。具体的には、上記養生後、各現像ロールを市販のカラーレーザープリンター（キヤノン（株）製、「ＬＢＰ−２５１０」）に組み込み、そのままそれぞれの環境下でベタ黒画像出し中にプリンターを停止した。次いで、吸引式静電電荷量測定装置の吸引口を現像ロールに押し当てながら、現像前の現像ロール上にあるトナーを吸引し、当該装置の内筒内のフィルタにトナーを回収した。内筒は、外部から静電的にシールドされている。接続されたエレクトロメータ（ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製、「６５１７Ａ」）にて、フィルタに蓄積されたトナー帯電量を測定し、トナーを吸引したロール表面の面積から、面積当たりのトナー帯電量（−μＣ／ｃｍ２）を求めた。また、トナーの吸い取りをしたロール表面の面積と吸い取った量（フィルタの重量増加分）よりトナー搬送量Ｍ（ｇ／ｃｍ２）を算出した。これらの値を基に、Ｑ／Ｍ＝トナー帯電量／トナー搬送量（−μＣ／ｇ）を算出した。Ｑ／Ｍ（−μＣ／ｇ）の値をトナー荷電量とした。この際、ＬＬ環境下においては、トナー荷電量が４０以上の場合を「×」、４０未満〜３５の場合を「△」、３５未満の場合を「○」とする。ＨＨ環境下においては、トナー荷電量が２５以上の場合を「○」、２５未満〜２０の場合を「△」、２０未満の場合を「×」とする。環境依存性については、ＬＬ環境下とＨＨ環境下のトナー荷電量の差が１０以下の場合を「○」、１０超〜１５以下の場合を「△」、１５超の場合を「×」とした。
【０１２２】
（ＬＬ環境下での画像）
各現像ロールを市販のカラーレーザープリンター（キヤノン（株）製、ＬＢＰ−２５１０）のカートリッジに組み込み、ハーフトーンの画像出しをＬ／Ｌ環境（１０℃×１０％ＲＨ）で行なった。出力画像にハーフトーンモヤがなかった場合を「○」、ハーフトーンモヤが生じたが許容できる軽微な場合を「△」、ハーフトーンモヤがひどく生じた場合を「×」とした。
【０１２３】
【表５】
【０１２４】
比較例１Ｂ、５Ｂ、８Ｂ、９Ｂでは、イオン導電剤の配合量が少なく、比較例１、５、８、９の体積抵抗率が高いため、ＬＬ環境下での電荷減衰性に劣っている。また、これらの比較例では、イオン導電剤を配合しているがカーボネート化合物を配合していないため、トナー荷電量の環境依存性が高いことがわかる。また、これらの比較例では、ＬＬ環境下での画像が悪い。比較例６Ｂでは、イオン導電剤を配合しているがカーボネート化合物を配合していないため、トナー荷電量の環境依存性が高いことがわかる。また、ＬＬ環境下での電荷減衰性、画像にも劣っている。
【０１２５】
比較例２Ｂでは、カーボネート化合物を配合しているがイオン導電剤を配合していないことから、比較例１Ｂと比べてＬＬ環境下での電荷減衰性は改善されていない。また、トナー荷電量の環境依存性やＬＬ環境下での画像も改善されていない。比較例３Ｂ〜４Ｂでは、比較例３〜４の体積抵抗率の低下効果が劣っているため、比較例１Ｂと比べてＬＬ環境下での電荷減衰性は改善されていない。また、ＬＬ環境下での画像も改善されていない。
【０１２６】
これらの比較例に対し、実施例１Ｂ〜２４Ｂによれば、ＬＬ環境下での電荷減衰性が改善されている。また、ＬＬ環境下でも画像が優れていることがわかる。また、トナー荷電量の環境依存性が改善されていることも確認できた。このように、ＨＨ環境下における高いトナー荷電量に対してＬＬ環境下におけるトナー荷電量が低下しすぎない結果、トナー荷電量の環境依存性が小さくなるため、ＬＬ環境下でもトナーを帯電させやすいことがわかる。
【０１２７】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０ａ，１０ｂ 電子写真機器用導電性ロール
１２ 軸体
１４ 弾性層
１６ 表層
１８ 中間弾性層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真機器の現像ロール，帯電ロール，転写ロール，トナー供給ロール，転写ベルトなどの導電性部材の弾性層や表層などを形成する導電性組成物として好適な電子写真機器用導電性組成物およびこれを用いた電子写真機器用導電性部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真機器が広く使用されるようになってきている。電子写真機器の内部には、通常、感光ドラムが組み込まれており、その周囲には、帯電ロール，現像ロール，転写ロール，トナー供給ロールなどの導電性ロールや、転写ベルトなどの導電性ベルトといった導電性部材が配設されている。この種の電子写真機器による複写や印字は、感光ドラムに原稿像を静電潜像として形成し、静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、トナー像を複写紙に転写することにより行われている。
【０００３】
導電性ロールの構成としては、例えば、導電性シャフトなどからなる軸体の外周に導電性ゴム組成物などからなる弾性層を備え、この弾性層の外周に、必要に応じて、導電性ゴム組成物などからなる抵抗調整層などの中間弾性層や、導電性樹脂組成物などからなる表面保護層（表層）が形成された構成などが知られている。また、導電性ベルトの構成としては、導電性ゴム組成物などからなる弾性層を備え、この弾性層の外周に、必要に応じて、導電性樹脂組成物などからなる表面保護層（表層）が形成された構成などが知られている。
【０００４】
導電性部材を形成する材料として用いられる導電性ゴム組成物や導電性樹脂組成物などの導電性組成物においては、導電性ゴム、導電性樹脂、イオン導電剤、電子導電剤などを組み合わせることにより、用いられる部分に要求される導電性を発現させる試みがなされている。
【０００５】
ここで、導電性組成物の成分としてカーボンブラックなどの電子導電剤を用いた場合、導電性部材の体積抵抗率を低下させやすいが、電子導電剤のポリマーへの分散状態の影響などにより、導電性部材の抵抗を均一に制御することが難しい。これに対し、導電性組成物の成分としてイオン導電剤を用いた場合、イオン導電剤のイオン分子は分子レベルで組成物中に分散されるため、イオン導電剤はマトリックスポリマーに均一に分散させやすい。このため、導電性部材の抵抗を均一に制御しやすい。このようにマトリックスポリマーにイオン導電剤を添加した材料を用いて電子写真機器の導電性部材を形成する点については、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７４４３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、イオン導電剤を用いた導電性組成物においては、マトリックスポリマーに溶解することでイオン化できるイオン導電剤の量が限られているため、イオン導電剤の添加量を多くして体積抵抗率を低下させることには限界がある。このため、所望の導電性が得られる範囲まで導電性部材の体積抵抗率を低下させることができない場合がある。
【０００８】
また、イオン導電剤を用いた導電性組成物においては、マトリックスポリマーが媒体となってイオン導電剤のイオン分子が導電性部材中を伝播することにより導電性が発現されているが、例えば低温低湿環境下では高温高湿環境下と比べてマトリックスポリマーの運動性が低下するため、これに伴ってイオン導電剤のイオン分子も伝播しにくくなる。すなわち、温度や湿度の影響でマトリックスポリマーの運動性が変化することに伴い、イオン導電剤のイオン分子の運動性も変化するため、イオン導電剤を用いた導電性組成物においては、導電性部材の抵抗値は、環境変化に依存されやすい。電子写真機器は、様々な温度、湿度の環境下での使用が想定されるから、環境変化に依存されない電気的安定性が望まれる。
【０００９】
このように、イオン導電剤を用いた導電性組成物においては、所望の導電性が得られない場合が生じる。この場合には、導電性部材の荷電性能が低下して、画像不具合が生じるおそれがある。また、このような画像不具合を抑えるためには、電子写真機器の本体側で印加する電圧を調整するなどの処理が必要となるため、電子写真機器のコストが高くなる。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、イオン導電剤を用いた場合において、体積抵抗率を低下できるとともに体積抵抗率の環境依存性を改善できる電子写真機器用導電性組成物を提供することにある。また、この導電性組成物を用いたことにより、体積抵抗率を低くできるとともに体積抵抗率が環境変化に依存されにくい電子写真機器用導電性部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明に係る電子写真機器用導電性組成物は、電子写真機器用導電性部材を形成する電子写真機器用導電性組成物であって、（ａ）マトリックスポリマーと、（ｂ）下記の（ｂ１）〜（ｂ３）のうちのいずれか１種または２種以上のイオン導電剤と、（ｂ１）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級アンモニウム塩、（ｂ２）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級ホスホニウム塩、（ｂ３）イミダゾリウム塩、（ｃ）カーボネート化合物と、を含有することを要旨とするものである。
【００１２】
この際、前記（ａ）成分は、ニトリルゴム、ヒドリンゴム、ポリアミド、および、ポリウレタンから選択される１種または２種以上のポリマーを含有することが好ましい。また、前記（ｃ）成分の含有量は、前記（ａ）成分１００質量部に対し、０．１〜２０質量部の範囲内にあることが好ましい。また、前記（ｂ）成分の含有量は、前記（ａ）成分１００質量部に対し、０．０１〜２０質量部の範囲内にあることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る電子写真機器用導電性組成物においては、（ｃ）成分として、ジフェニルカーボネートを好適に選択することができる。この場合、ジフェニルカーボネートの配合量は、（ａ）成分１００質量部に対し、０．１〜１００質量部の範囲内とすることができる。
【００１４】
そして、本発明に係る電子写真機器用導電性部材は、上記の電子写真機器用導電性組成物を用いたことを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る電子写真機器用導電性組成物によれば、体積抵抗率を低下できるとともに体積抵抗率の環境依存性を改善できる。これは、マトリックスポリマー中に極性の大きいカーボネート化合物が含まれることにより、特定のイオン導電剤がイオン分子の状態に解離されやすくなる結果、より多くのイオン分子が伝播されるため、体積抵抗率を低下させることできると推察される。また、マトリックスポリマー中にカーボネート化合物が含まれることにより、低温低湿環境下でも特定のイオン導電剤のイオン分子の運動性が保持され、イオン分子が十分に伝播できる結果、体積抵抗率が上昇するのを抑えることができるため、体積抵抗率の環境依存性を改善できると推察される。
【００１６】
この際、マトリックスポリマーが上記に示すような極性ポリマーであると、特定のイオン導電剤のイオン分子は伝播しやすい。このように、イオン分子が伝播しやすい中では、カーボネート化合物によるイオン分子の伝播を促進する効果が高い。
【００１７】
そして、（ｃ）成分の含有量や（ｂ）成分の含有量が特定範囲内にある場合には、確実に上記効果を奏する。また、カーボネート化合物のブリードが抑えられ、これによる画像不具合が生じるおそれがない。
【００１８】
ここで、（ｃ）成分としてジフェニルカーボネートを選択すると、融点が高いため、ブリードしにくい。このため、配合量を多くすることができる。これにより、体積抵抗率の低下効果や体積抵抗率の環境依存性の改善効果をより高めることができる。
【００１９】
そして、本発明に係る電子写真機器用導電性部材によれば、上記電子写真機器用導電性組成物を用いたことから、体積抵抗率を低くできるとともに体積抵抗率が環境変化に依存されにくい。すなわち、環境変化による電気抵抗の変動を小さくでき、環境変化に依存されない電気的安定性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の導電性組成物が適用される電子写真機器用導電性ロールの周方向断面図である。
【図２】本発明の導電性組成物が適用される電子写真機器用導電性ベルトの周方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る電子写真機器用導電性組成物（以下、本組成物ということがある。）について詳細に説明する。
【００２２】
本組成物は、（ａ）マトリックスポリマーと、（ｂ）特定のイオン導電剤と、（ｃ）カーボネート化合物と、を含有するものから構成されている。
【００２３】
（ａ）マトリックスポリマーとしては、極性を有する極性ポリマーであっても良いし、極性を有しない非極性ポリマーであっても良い。好ましくは、（ｂ）特定のイオン導電剤のイオン分子が伝播されやすいなどの観点から、極性ポリマーである。極性ポリマーとしては、分子構造中に極性基を有することにより分子全体として極性を有するポリマーを挙げることができる。非極性ポリマーは、分子構造中に極性基を全く有しないポリマーや、分子構造中に極性基を有するものの分子構造中の互いに極性を打ち消し合う位置に存在するため分子全体として極性を有しないポリマーを挙げることができる。
【００２４】
極性ポリマーとしては、（ｂ）特定のイオン導電剤のイオン分子が伝播されやすいなどの観点から、具体的には、固有体積抵抗率が１×１０１４Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。より好ましくは固有体積抵抗率が１×１０１３Ω・ｃｍ以下、さらに好ましくは固有体積抵抗率が１×１０１２Ω・ｃｍ以下である。
【００２５】
極性ポリマーの極性基としては、クロロ基、ニトリル基、カルボキシル基、エポキシ基、アミド基などを挙げることができる。極性ポリマーとしては、より具体的には、ニトリルゴム（アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ＮＢＲ）、ヒドリンゴム、ウレタンゴム（Ｕ）、アクリルゴム（アクリル酸エステルと２−クロロエチルビニルエーテルとの共重合体、ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、ポリアミド（ナイロンなど）などを挙げることができる。これらは単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。これらのうちでは、本組成物の体積抵抗率を低くしやすいなどの観点から、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ヒドリンゴム、ウレタンゴム（Ｕ）、ポリアミドが好ましい。
【００２６】
ヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリンの単独重合体（ＣＯ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体（ＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体（ＧＣＯ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ＧＥＣＯ）などを挙げることができる。
【００２７】
ウレタンゴムとしては、分子内にエーテル結合を有するポリエーテル型のウレタンゴム、分子内にエステル結合を有するポリエステル型のウレタンゴムなどを挙げることができる。ポリエーテル型のウレタンゴムは、両末端にヒドロキシル基を有するポリエーテルとジイソシアネートとの反応により製造できる。ポリエーテルとしては、特に限定されるものではないが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどを挙げることができる。ジイソシアネートとしては、特に限定されるものではないが、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどを挙げることができる。
【００２８】
非極性ポリマーとしては、ポリオレフィン、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などを挙げることができる。
【００２９】
（ｂ）特定のイオン導電剤は、以下の（ｂ１）〜（ｂ３）のうちのいずれか１種または２種以上のイオン導電剤である。
（ｂ１）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級アンモニウム塩
（ｂ２）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級ホスホニウム塩
（ｂ３）イミダゾリウム塩
【００３０】
（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩は、カチオンの中心原子である窒素原子に結合する４つの置換基のうちの少なくとも１つの置換基が、炭素数４以上のアルキル基であれば良い。すなわち、（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩としては、カチオンの中心原子に結合する炭素数４以上のアルキル基を１つ〜４つ有するものを挙げることができる。炭素数４以上のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても良いし、分岐鎖状のアルキル基であっても良い。
【００３１】
（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩が炭素数４以上のアルキル基以外の他の置換基を有する場合、他の置換基としては、特に限定されるものではないが、例えば、炭素数４未満のアルキル基、アリール基、置換アリール基、芳香族炭化水素基などを挙げることができる。（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩が他の置換基を２つ以上有する場合、これらは互いに同じ構造の置換基であっても良いし、互いに異なる構造の置換基であっても良い。
【００３２】
（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩は、炭素数４以上のアルキル基を１つ以上有することにより、電子供与効果からカチオンが安定化されやすくなり、解離しやすくなる。これにより、マトリックスポリマー中でイオン分子が伝播されやすくなり、本組成物の体積抵抗率を低下させることができる。カチオンの安定化の観点から、炭素数４以上のアルキル基の数は多いほうが好ましい。炭素数４以上のアルキル基の数としては、より好ましくは２以上、さらに好ましくは３以上、特に好ましくは４である。また、カチオンの安定化の観点から、炭素数４以上のアルキル基の炭素数は多いほうが好ましい。炭素数４以上のアルキル基の炭素数が４より多い場合、例えばその数が８以上の場合には、炭素数の増加によりカチオンの安定化が図られていることから、炭素数４以上のアルキル基が１つであっても、カチオンの安定化効果に十分優れる。
【００３３】
炭素数４以上のアルキル基の炭素数の上限は特に限定されるものではないが、入手しやすさなどを考慮すると、炭素数４以上のアルキル基の炭素数としては、好ましくは２２以下、より好ましくは１８以下、さらに好ましくは１６以下である。
【００３４】
（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩のカチオン種としては、より具体的には、トリメチルブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウム、トリメチルステアリルアンモニウムなどを挙げることができる。
【００３５】
（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩のアニオン種としては、特に限定されるものではないが、Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉなどのハロゲン、過塩素酸、トリフルオロスルホニルイミド、ＰＦ６、ＢＦ４などを挙げることができる。ハロゲンをアニオン種とした場合、イオン分子に解離しにくくなる傾向があるが、本組成物によれば、このようなイオン分子に解離しにくいものに対しても、イオン分子に解離させる効果に優れているため、マトリックスポリマー中でイオン分子が伝播されやすくなり、本組成物の体積抵抗率を低下させることができる。
【００３６】
（ｂ２）特定の第四級ホスホニウム塩は、カチオンの中心原子であるリン原子に結合する４つの置換基のうちの少なくとも１つの置換基が、炭素数４以上のアルキル基であれば良い。すなわち、（ｂ２）特定の第四級ホスホニウム塩としては、カチオンの中心原子に結合する炭素数４以上のアルキル基を１つ〜４つ有するものを挙げることができる。炭素数４以上のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても良いし、分岐鎖状のアルキル基であっても良い。
【００３７】
（ｂ２）特定の第四級ホスホニウム塩は、（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩の中心原子が窒素原子からリン原子に置き換わったものであり、（ｂ２）特定の第四級ホスホニウム塩の構成としては、（ｂ１）特定の第四級アンモニウム塩の構成と同様のものを示すことができる。
【００３８】
（ｂ３）イミダゾリウム塩としては、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−エチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチルピペリジウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヨージドなどを挙げることができる。また、上記する各イミダゾリウム塩のカチオン種に対して、Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉなどのハロゲンをアニオン種としたものなどを挙げることができる。
【００３９】
（ｂ）特定のイオン導電剤の配合量としては、（ａ）マトリックスポリマー１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜２０質量部の範囲内、より好ましくは０．１〜１０質量部の範囲内、さらに好ましくは０．１〜５質量部の範囲内である。配合量が２０質量部以下であれば、（ｂ）特定のイオン導電剤のブリードが抑えられやすい。また、配合量が０．０１質量部以上であれば、本組成物の低抵抗化の効果に優れる。
【００４０】
（ｃ）カーボネート化合物は、下記の一般式（１）（２）に示されるものを挙げることができる。すなわち、（ｃ）カーボネート化合物は、鎖状のものであっても良いし、環状のものであっても良い。これらは単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
【化１】
【化２】
【００４１】
一般式（１）において、Ｒは、主鎖が直鎖状アルキル基となる置換基、または、芳香族炭化水素基である。直鎖状アルキル基の炭素数としては１〜８の範囲内が好ましい。直鎖状アルキル基にはアルキル基などの側鎖が付加されていても良い。また、直鎖状アルキル基に対して官能基が付加されていても良い。官能基としては、ビニル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、ハロゲン基などを挙げることができる。主鎖に付加される官能基は１つのみであっても良いし、２つ以上であっても良い。主鎖に付加される官能基が２つ以上の場合には、互いに同じ種類の官能基であっても良いし、互いに異なる種類の官能基であっても良い。芳香族炭化水素基は、無置換の芳香族炭化水素基であっても良いし、アルキル基などの置換基を有する芳香族炭化水素基であっても良い。
【００４２】
一般式（１）に示すカーボネート化合物としては、具体的には、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジフェニルカーボネートなどを挙げることができる。
【００４３】
一般式（２）において、Ｒは、主鎖が直鎖状アルキル基となる置換基、または、芳香族炭化水素基である。主鎖の炭素数としては２〜６の範囲内が好ましい。主鎖にはアルキル基などの側鎖が付加されていても良い。また、主鎖に対して官能基が付加されていても良い。官能基としては、ビニル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、ハロゲン基などを挙げることができる。主鎖に付加される官能基は１つのみであっても良いし、２つ以上であっても良い。主鎖に付加される官能基が２つ以上の場合には、互いに同じ種類の官能基であっても良いし、互いに異なる種類の官能基であっても良い。
【００４４】
一般式（２）に示すカーボネート化合物としては、具体的には、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、ビニレンカーボネートなどを挙げることができる。
【００４５】
（ｃ）カーボネート化合物の配合量としては、（ａ）マトリックスポリマー１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２０質量部の範囲内、より好ましくは０．５〜１０質量部の範囲内である。配合量が２０質量部以下であれば、（ｃ）カーボネート化合物のブリードが抑えられやすい。また、配合量が０．１質量部以上であれば、本組成物の低抵抗化の効果に優れる。
【００４６】
ここで、（ｃ）カーボネート化合物の融点が高い場合には、（ｃ）カーボネート化合物はブリードしにくくなる。この観点から、（ｃ）カーボネート化合物の融点は６０℃以上であることが好ましい。より好ましくは７０℃以上、さらに好ましくは８０℃以上である。融点が６０℃以上のカーボネート化合物としては、ジフェニルカーボネートなどを挙げることができる。
【００４７】
（ｃ）カーボネート化合物の融点が６０℃以上である場合には、（ｃ）カーボネート化合物のブリードのおそれがない。したがって、この場合には、（ｃ）カーボネート化合物の配合量を２０質量部超にすることができる。（ｃ）カーボネート化合物の配合量をより多くすることで、より一層、電気特性（体積抵抗率の低下、環境依存性の低下）を向上させることができる。この場合における（ｃ）カーボネート化合物の配合量の上限値としては、特に限定されるものではないが、加工性に優れるなどの観点から、１００質量部以下であることが好ましい。
【００４８】
本組成物においては、必要に応じて、架橋剤（加硫剤）、架橋促進剤（加硫促進剤）、滑剤、老化防止剤、光安定剤、粘度調整剤、加工助剤、難燃剤、可塑剤、発泡剤、充填剤、分散剤、消泡剤、顔料、離型剤、電子導電剤などの各種添加剤を１種または２種以上含有していても良い。電子導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ２（ｃ−は、導電性を意味する。）などを挙げることができる。なお、本組成物においては、抵抗の均一性を図るなどの観点から、カーボンブラックなどの電子導電剤は、抵抗値低下に寄与しない範囲の添加量であることが好ましい。
【００４９】
架橋剤としては、（ａ）マトリックスポリマーを架橋する架橋剤であれば特に限定されるものではない。架橋剤としては、硫黄架橋剤、過酸化物架橋剤、脱塩素架橋剤を挙げることができる。これらの架橋剤は、単独で用いても良いし、２種以上組み合わせて用いても良い。
【００５０】
硫黄架橋剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、表面処理硫黄、不溶性硫黄、塩化硫黄、チウラム系加硫促進剤、高分子多硫化物などの従来より公知の硫黄架橋剤を挙げることができる。
【００５１】
過酸化物架橋剤としては、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ケトンパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、ジアシルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイドなどの従来より公知の過酸化物架橋剤を挙げることができる。
【００５２】
脱塩素架橋剤としては、ジチオカーボネート化合物を挙げることができる。より具体的には、キノキサリン−２，３−ジチオカーボネート、６−メチルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネート、６−イソプロピルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネート、５，８−ジメチルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネートなどを挙げることができる。
【００５３】
架橋剤の配合量としては、ブリードしにくいなどの観点から、（ａ）マトリックスポリマー１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２質量部の範囲内、より好ましくは０．３〜１．８質量部の範囲内、さらに好ましくは０．５〜１．５質量部の範囲内である。
【００５４】
架橋剤として脱塩素架橋剤を用いる場合には、脱塩素架橋促進剤を併用しても良い。脱塩素架橋促進剤としては、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵと略称する。）もしくはその弱酸塩を挙げることができる。脱塩素架橋促進剤は、ＤＢＵの形態として用いても良いが、その取り扱い面から、その弱酸塩の形態として用いることが好ましい。ＤＢＵの弱酸塩としては、炭酸塩、ステアリン酸塩、２−エチルヘキシル酸塩、安息香酸塩、サリチル酸塩、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸塩、フェノール樹脂塩、２−メルカプトベンゾチアゾール塩、２−メルカプトベンズイミダゾール塩などを挙げることができる。
【００５５】
脱塩素架橋促進剤の含有量としては、ブリードしにくいなどの観点から、（ａ）マトリックスポリマー１００質量部に対して、０．１〜２質量部の範囲内であることが好ましい。より好ましくは０．３〜１．８質量部の範囲内、さらに好ましくは０．５〜１．５質量部の範囲内である。
【００５６】
このような構成の本組成物によれば、体積抵抗率を低下できるとともに体積抵抗率の環境依存性を改善できる。これは、マトリックスポリマー中に極性の大きいカーボネート化合物が含まれることにより、特定のイオン導電剤がイオン分子の状態に解離されやすくなる結果、より多くのイオン分子が伝播されるため、体積抵抗率を低下させることできると推察される。また、マトリックスポリマー中にカーボネート化合物が含まれることにより、低温低湿環境下でも特定のイオン導電剤のイオン分子の運動性が保持され、イオン分子が十分に伝播できる結果、体積抵抗率が上昇するのを抑えることができるため、体積抵抗率の環境依存性を改善できると推察される。
【００５７】
この際、マトリックスポリマーが上記に示すような極性ポリマーであると、特定のイオン導電剤のイオン分子は伝播しやすい。このように、イオン分子が伝播しやすい中では、カーボネート化合物によるイオン分子の伝播を促進する効果が高い。そして、（ｃ）成分の含有量や（ｂ）成分の含有量が特定範囲内にある場合には、確実に上記効果を奏する。また、カーボネート化合物のブリードが抑えられる。
【００５８】
以上の構成の本組成物は、電子写真機器に用いられる導電性部材の材料に好適なものである。本組成物を用いて本発明に係る電子写真機器用導電性部材を製造することができる。
【００５９】
次に、本発明に係る電子写真機器用導電性部材ついて図を用いて説明する。
【００６０】
本発明に係る電子写真機器用導電性部材（以下、本導電性部材ということがある。）としては、電子写真機器の現像ロール，帯電ロール，転写ロール，トナー供給ロールなどの導電性ロールや、転写ベルトなどの導電性ベルトを挙げることができる。
【００６１】
図１に、本導電性部材としての導電性ロールの構成の一例を示す。また、図２に、本導電性部材としての導電性ベルトの構成の一例を示す。
【００６２】
図１（ａ）に示す導電性ロール１０ａは、軸体１２の外周に、弾性層１４と、表層１６とがこの順に積層された積層構造を有している。一方、図１（ｂ）に示す導電性ロール１０ｂは、軸体１２の外周に、弾性層１４と、中間弾性層１８と、表層１６とがこの順に積層された積層構造を有している。中間弾性層１８は、導電性ロール１０ｂ全体の抵抗値を調整する抵抗調整層などの層である。
【００６３】
導電性ロール１０ａの構成では、弾性層１４を形成する材料に本組成物を用いることができる。導電性ロール１０ｂの構成では、弾性層１４あるいは中間弾性層１８を形成する材料に本組成物を用いる。弾性層１４あるいは中間弾性層１８のマトリックスポリマーとしては、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ヒドリンゴム、ウレタンゴムなどが好適である。
【００６４】
また、本導電性部材としての導電性ロールが現像ロールの場合には、表層１６を形成する材料にも本組成物を用いることができる。表層１６のマトリックスポリマーとしては、例えば、ウレタンゴム（Ｕ）、ポリアミドなどが好適である。
【００６５】
なお、本導電性部材としての導電性ロールの構成としては、図１（ａ）（ｂ）に示す構成に限定されるものではない。例えば、弾性層１４と表層１６との間に、中間弾性層１８の他にさらに１層以上の他の中間弾性層を有する構成であっても良い。この場合には、他の中間弾性層を形成する材料にも本組成物を用いることができる。
【００６６】
本組成物は、弾性層１４あるいは中間弾性層１８を形成する材料として用いられる場合には、各成分を配合した後、ロール、押出機などを用いて混練りすることにより調製できる。表層１６を形成する材料として用いられる場合には、各成分とこれらを溶解あるいは懸濁させる溶剤を用いて混合攪拌することにより、塗料の状態のものを調製できる。溶剤としては、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ＴＨＦ、ＤＭＦなどの有機溶剤や、メタノール、エタノールなどの水溶性溶剤などを挙げることができる。
【００６７】
導電性ロール１０ａ，１０ｂにおいて、弾性層１４あるいは中間弾性層１８を形成する材料に本組成物を用いない場合には、主材料として、例えば、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコーンゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、フッ素ゴム、ヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ、ＧＣＯ、ＧＥＣＯ）、天然ゴム（ＮＲ）などの各種ゴム材料を含有するものを用いることができる。これらは単独で用いても良いし、２種以上組み合わせて用いても良い。
【００６８】
主材料に対しては、導電性付与のため、カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ２（ｃ−は、導電性を意味する。）、イオン導電剤（４級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など）などの従来より公知の導電剤を適宜添加することができる。また、主材料に対しては、必要に応じて、各種添加剤を適宜添加しても良い。添加剤としては、増量剤、補強剤、加工助剤、硬化剤、加橋剤、架橋促進剤、発泡剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、シリコーンオイル、滑剤、助剤、界面活性剤などを挙げることができる。
【００６９】
導電性ロール１０ａ，１０ｂにおいて、表層１６を形成する材料に本組成物を用いない場合には、主材料としては、ポリアミド（ナイロン）系、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、フッ素系のポリマーを挙げることができる。これらのポリマーは、変性されたものであっても良い。変性基としては、例えば、Ｎ−メトキシメチル基、シリコーン基、フッ素基などを挙げることができる。
【００７０】
表層１６には、導電性付与のため、カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ２（ｃ−は、導電性を意味する。）、イオン導電剤（４級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など）などの従来より公知の導電剤を適宜添加することができる。また、主材料に対しては、必要に応じて、各種添加剤を適宜添加しても良い。添加剤としては、増量剤、補強剤、加工助剤、硬化剤、加橋剤、架橋促進剤、発泡剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、シリコーンオイル、滑剤、助剤、界面活性剤などを挙げることができる。
【００７１】
軸体１２は、導電性を有するものであれば特に限定されない。具体的には、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属製の中実体、中空体からなる芯金などを例示することができる。軸体１２の表面には、必要に応じて、接着剤、プライマーなどを塗布しても良い。接着剤、プライマーなどには、必要に応じて導電化を行なっても良い。
【００７２】
弾性層１４は、軸体１２をロール成形金型の中空部に同軸的に設置し、本組成物などの材料を注入して、加熱・硬化させた後、脱型する方法（注入法）、あるいは、軸体１２の表面に本組成物などの材料を押出成形する方法（押出法）などにより、形成できる。
【００７３】
弾性層１４の厚さは、０．１〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましい。より好ましくは０．５〜５ｍｍの範囲内、さらに好ましくは１〜３ｍｍの範囲内である。弾性層１４の体積抵抗率としては、好ましくは１０２〜１０１０Ω・ｃｍ、より好ましくは１０３〜１０９Ω・ｃｍ、さらに好ましくは１０４〜１０８Ω・ｃｍの範囲内である。弾性層１４を形成する材料に本組成物を用いることにより、弾性層１４の体積抵抗率をこれらの好ましい範囲内に調整することができる。
【００７４】
抵抗調整層１８は、弾性層１４を形成した軸体１２をロール成形金型の中空部に同軸的に設置し、本組成物などの材料を注入して、加熱・硬化させた後、脱型する方法（注入法）、あるいは、弾性層１４の表面に本組成物などの材料を押出成形する方法（押出法）などにより、形成できる。
【００７５】
抵抗調整層１８の厚さは、０．１〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましい。より好ましくは０．５〜５ｍｍの範囲内、さらに好ましくは１〜３ｍｍの範囲内である。抵抗調整層１８の体積抵抗率としては、好ましくは１０２〜１０１０Ω・ｃｍ、より好ましくは１０３〜１０９Ω・ｃｍ、さらに好ましくは１０４〜１０８Ω・ｃｍの範囲内である。抵抗調整層１８を形成する材料に本組成物を用いることにより、抵抗調整層１８の体積抵抗率をこれらの好ましい範囲内に調整することができる。
【００７６】
表層１６は、弾性層１４あるいは中間弾性層１８の外周に塗料を塗工するなどの方法により形成できる。塗工方法としては、ロールコーティング法や、ディッピング法、スプレーコート法などの各種コーティング法を適用することができる。塗工された表層１６には、必要に応じて、紫外線照射や熱処理を行なっても良い。
【００７７】
表層１６の厚さは、特に限定されるものではないが、好ましくは０．０１〜１００μｍの範囲内、より好ましくは０．１〜２０μｍの範囲内、さらに好ましくは０．３〜１０μｍの範囲内である。表層１６の体積抵抗率は、好ましくは、１０４〜１０９Ω・ｃｍ、より好ましくは、１０５〜１０８Ω・ｃｍ、さらに好ましくは、１０６〜１０７Ω・ｃｍの範囲内である。
【００７８】
図２（ａ）に示す導電性ベルト２０ａは、弾性層２２を備えたもので構成されている。図２（ｂ）に示す導電性ベルト２０ｂは、弾性層２２と表層２４とがこの順で積層された積層構造を有している。導電性ベルト２０ａ，２０ｂの構成では、弾性層２２を形成する材料に本組成物を用いることができる。弾性層２２のマトリックスポリマーとしては、ウレタンゴム（Ｕ）、ポリアミドなどが好適である。
【００７９】
本組成物は、導電性ベルトの弾性層２２に用いられる場合には、各成分とこれらを溶解あるいは懸濁させる溶剤を用いて混合攪拌することにより、塗料の状態のものを調製できる。溶剤としては、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ＴＨＦ、ＤＭＦなどの有機溶剤や、メタノール、エタノールなどの水溶性溶剤などを挙げることができる。
【００８０】
表層２４を形成する材料としては、導電性ロール１０ａ，１０ｂにおいて、表層１６を形成する材料に本組成物を用いない場合に示した材料と同様のものを用いることができる。
【００８１】
弾性層２２は、円筒形金型の外周面に本組成物をスプレーコーティングし、これを加熱・硬化させることにより形成できる。表層２４は、弾性層２２の外周に表層２４を形成する塗料をスプレーコーティングし、これを加熱・硬化させることにより形成できる。
【００８２】
本組成物を用いて製造された本導電性部材によれば、体積抵抗率を低くできるとともに体積抵抗率が環境変化に依存されにくい。すなわち、環境変化による電気抵抗の変動を小さくでき、環境変化に依存されない電気的安定性が得られる。また、マトリックスポリマー中にイオン導電剤とともにカーボネート化合物が添加されていることで、通電時におけるマトリックスポリマー中でのイオン導電剤の伝播とイオン導電剤の消費のバランスが良くなり、通電耐久性が向上する。これは、添加されたイオン導電剤が効率的に解離し、マトリックスポリマー中で効果的に移動するためと推察される。
【実施例】
【００８３】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００８４】
以下に、実施例において用いた成分を示す。
・マトリックスポリマー（ＮＢＲ）：日本ゼオン社製「ＤＮ２１９」
・マトリックスポリマー（ＥＣＯ）：日本ゼオン社製、「ＨｙｄｒｉｎＴ３１０６」
・マトリックスポリマー（ナイロン）：Ｎ−メトキシメチル化ナイロン（帝国化学産業社製「トレジンＥＦ３０Ｔ」
・イオン導電剤＜１＞：テトラｎ−ブチルアンモニウムブロミド（試薬）
・イオン導電剤＜２＞：トリメチルｎ−オクチルアンモニウムブロミド（試薬）
・イオン導電剤＜３＞：トリｎ−ブチルメチルホスホニウムヨージド（試薬）
・イオン導電剤＜４＞：テトラメチルアンモニウムブロミド（試薬）
・イオン導電剤＜５＞：テトラｎ−プロピルアンモニウムブロミド（試薬）
・イオン導電剤＜６＞：１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド（四国化成工業社製）
・カーボネート化合物＜１＞：エチレンカーボネート（融点３６℃、試薬）
・カーボネート化合物＜２＞：プロピレンカーボネート（融点−４９℃、試薬）
・カーボネート化合物＜３＞：フルオロエチレンカーボネート（融点１８〜２０℃、ダイキン工業社製）
・カーボネート化合物＜４＞：ビニレンカーボネート（融点２１℃、試薬）
・カーボネート化合物＜５＞：ジエチルカーボネート（融点−４３℃、試薬）
・カーボネート化合物＜６＞：ジフェニルカーボネート（融点８０℃、試薬）
・トリメチロールメラミン：住友化学社製「スミカフレックスＭ３」
【００８５】
（実施例１）
＜導電性組成物の調製＞
マトリックスポリマーとしてのＮＢＲ１００質量部に対し、イオン導電剤＜１＞を３質量部、カーボネート化合物＜１＞を３質量部、ステアリン酸（滑剤）を１質量部、亜鉛華（加硫促進剤）を５質量部、粉末硫黄を０．８質量部添加し、ロールを用いて混練りすることにより、実施例１に係る導電性組成物を調製した。
【００８６】
（実施例２〜４）：実施例１に対して、カーボネート化合物＜１＞の配合量を変更した。
（実施例５〜８）：実施例１に対して、カーボネート化合物の種類を変更した。
（実施例９）：実施例１に対して、マトリックスポリマーの種類を変更した。
（実施例１１〜１３）：実施例１に対して、イオン導電剤の種類を変更した。
（実施例１４〜１６）実施例１に対して、カーボネート化合物の種類とその配合量を変更した。
（実施例１７）実施例１５に対して、マトリックスポリマーの種類を変更した。
（実施例１９〜２０）実施例１５に対して、カーボネート化合物の配合量を変更するとともに、イオン導電剤の配合量を変更した。
（実施例２１〜２４）実施例１５に対して、カーボネート化合物の配合量を変更するとともに、イオン導電剤の種類および配合量を変更した。
（比較例１）：実施例１に対して、カーボネート化合物を配合しなかった。
（比較例２）：実施例１に対して、イオン導電剤を配合しなかった。
（比較例３〜４）：実施例１に対して、イオン導電剤の種類を変更した。
（比較例５）：実施例１３に対して、カーボネート化合物を配合しなかった。
（比較例６〜９）：実施例９〜１２に対して、カーボネート化合物を配合しなかった。
【００８７】
＜シート状サンプルの作製＞
実施例１〜９、１１〜１３、１４〜１７、１９〜２４、比較例１〜９の各導電性組成物を厚さ２．５ｍｍに分出し成形した後、１６０℃で３０分間プレス架橋成形を行い、厚さ２ｍｍのシート状サンプルをそれぞれ作製した。
【００８８】
（実施例１０）
＜導電性組成物の調製＞
マトリックスポリマーとしてのＮ−メトキシメチル化ナイロン１００質量部に対し、イオン導電剤＜１＞を３質量部、カーボネート化合物＜１＞を３質量部、トリメチロールメラミンを３０質量部添加し、メタノール：トルエン＝７：３の混合溶媒５０質量部を加えて混合攪拌することにより、実施例１０の導電性組成物を含む塗料を調製した。
【００８９】
＜シート状サンプルの作製＞
実施例１０の塗料を用い、離型性ＰＥＴフィルム（厚さ２００μｍ）の上に３０μｍの厚さでバーコートにて塗膜を形成し、オーブンで１６０℃６０分間架橋した後、ＰＥＴフィルムから剥がすことにより、実施例１０のシート状サンプルを作製した。
【００９０】
（実施例１８）
実施例１０に対して、カーボネート化合物の種類および配合量を変更した。
【００９１】
作製したシート状サンプルを用いて、材料特性評価を行った。測定方法および評価方法を以下に示す。また、導電性組成物の配合組成とともに、これらの測定結果、評価結果を、表１〜表３に示した。
【００９２】
（体積抵抗率の低下について）
シート状サンプルにおける一方の表面上に銀ペーストを塗布することにより、１０×１０ｍｍの大きさの電極を設けた（ガード電極付き）。一方、電極を設けた面と反対側の面に対向電極を設け、印加電圧１００Ｖ、２３．５℃×５３％ＲＨの条件下における両電極間の抵抗を、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠して測定した。マトリックスポリマー１００質量部に対し、同種のイオン導電剤を３質量部添加した構成の比較例の体積抵抗率を基準値とした。すなわち、実施例１〜８、１４〜１６、１９〜２０は比較例１を、実施例９、１７は比較例６を、実施例１０、１８は比較例７を、実施例１１、２１〜２２は比較例８を、実施例１２、２３〜２４は比較例９を、実施例１３は比較例５をそれぞれ基準にした。基準値となる比較例については、体積抵抗率を示している。測定した体積抵抗率をＬＯＧに換算し、基準値より低下した体積抵抗率の低下桁数を示した。この際、低下桁数が０．５Ω・ｃｍ以上の場合を良好とした。
【００９３】
（体積抵抗率の環境依存性について）
上記（体積抵抗率の低下について）における体積抵抗率の測定方法に準拠して、低温低湿条件下（１５℃×１０％ＲＨ）および高温高湿条件下（３２．５℃×８５％ＲＨ）のそれぞれで、体積抵抗率を測定した。測定した体積抵抗率をＬＯＧに換算し、低温低湿条件下と高温高湿条件下での体積抵抗率の差を変動桁数で示した。この際、変動桁数が１．２Ω・ｃｍ以下の場合を良好とした。
【００９４】
（ブリード耐性について）
作製したシート状サンプルを５０℃×９５％ＲＨの環境下に７日間放置した後、その表面をマイクロスコープ（ナカデン社製「マイクロスコープＭｘ１２００」」）により観察した。表面にオイル状物（カーボネート化合物）の発生が確認されたものを「×」、表面にオイル状物の発生が確認されなかったものを「○」とした。
【００９５】
【表１】
【００９６】
【表２】
【００９７】
【表３】
【００９８】
比較例１、５〜９では、イオン導電剤を配合しているがカーボネート化合物を配合していないため、環境変化による体積抵抗率の変動桁数が大きいことが確認された。また、比較例２では、カーボネート化合物を配合しているがイオン導電剤を配合していないため、比較例１と比べて体積抵抗率が上昇している。また、環境変化による体積抵抗率の変動桁数も大きい。
【００９９】
比較例３〜４では、イオン導電剤として用いたアンモニウム塩が炭素数４以上のアルキル基を全く有していないため、カーボネート化合物を配合していても体積抵抗率の低下桁数が小さい。そのため、体積抵抗率の低下効果に劣っている。
【０１００】
これに対し、実施例によれば、体積抵抗率の低下桁数が大きく、体積抵抗率の低下効果に優れていることが確認できた。また、環境変化による体積抵抗率の変動桁数は小さく、体積抵抗率の環境依存性が小さいため、体積抵抗率の環境安定性に優れていることが確認できた。
【０１０１】
すなわち、イオン導電剤に高極性のカーボネート化合物を併用することで、ＬＬ環境下でもイオン導電剤が解離しやすくなり、ＬＬ環境下でも導電性が高くなる（体積抵抗率が小さくなる）ため、体積抵抗率の環境依存性が小さくなることが確認できた。そして、高抵抗のポリマー材料（ＮＢＲなど）でも、イオン導電剤とカーボネート化合物の併用により、低抵抗化を図ることができる。
【０１０２】
実施例１６に示されるように、カーボネート化合物としてジフェニルカーボネートを用いた場合には、配合量が１００質量部であってもカーボネート化合物がブリードしないことが確認できた。そして、このようにカーボネート化合物の配合量をさらに多くしたことで、体積抵抗率の低下効果や体積抵抗率の環境安定性をさらに高めることができることも確認できた。
【０１０３】
この結果から、本発明に係る導電性組成物を導電性ロールの弾性層、中間層、表層や、導電性ベルトの弾性層などに用いたときに、所望の導電性が得られる範囲まで導電性部材の体積抵抗率を低下させるのに十分な低体積抵抗率を実現できると推察される。また、電子写真機器の使用が想定される環境下において、環境変化に依存されない電気的安定性を実現できると推察される。
【０１０４】
次に、調製した実施例、比較例の導電性組成物を用いて帯電ロール、現像ロールを作製し、製品特性の評価を行った。
【０１０５】
（帯電ロールの作製）
円筒状金型に導電性シャフト（直径６ｍｍ）をセットし、調製した各導電性組成物を注入し、１７０℃で３０分加熱架橋した後、冷却、脱型して、芯金の外周に、厚み２ｍｍの弾性層（ベース層）を形成した。次いで、下記の表層形成用組成物を弾性層の表面にロールコートし、１２０℃で５０分加熱して、弾性層の外周に、厚み１０μｍの表層を形成した。これにより、実施例、比較例に係る各帯電ロールを作製した。
【０１０６】
（表層形成用組成物の調製）
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン１００質量部と、ｃ−ＳｎＯ２６０質量部と、クエン酸１質量部と、メタノール３００質量部とを混合して、表層形成用組成物を調製した。
【０１０７】
作製した帯電ロールについて、通常使用時を想定した環境下での帯電量と、帯電量の環境依存性と、低温低湿環境下（ＬＬ環境下）での画像の評価を行った。測定方法、評価方法、評価基準等を以下に示す。また、これらの評価結果を、表４の実施例１Ａ〜２４Ａ、比較例１Ａ〜９Ａに示す。
【０１０８】
（帯電量）
作製した帯電ロールをリコー社製「ＩＰＳＩＯ ＳＰＣ２２０」カートリッジに組み込み、２３℃×５３％ＲＨ環境下で、感光体と帯電ロールとを接触させた状態で感光体、帯電ロールともに６０ｒｐｍで回転させながら、帯電ロールにＤＣ−１２００Ｖの電圧を印加した。このとき、帯電ロールの位置から感光体の周方向に９０度回った位置で、感光体から２ｍｍ離した位置に表面電位計（トレックジャパン（株）製「ＭＯＤＥＬ−３７０」）のプローブを配置し、暗所で感光体中央部の表面電位（帯電量）を測定した。このとき、２周目の波形の平均値が、−５５０Ｖを超える場合を良好「○」、−４５０Ｖ超−５５０Ｖ以下の場合を良「△」、−４５０Ｖ以下の場合を不良「×」とした。
【０１０９】
（帯電量の環境依存性）
低温低湿環境下（１５℃×１０％ＲＨ、ＬＬ環境下）および高温高湿環境下（３２．５℃×８５％ＲＨ、ＨＨ環境下）での帯電量を上記の測定方法で測定した。この際、帯電量の差が１２０Ｖ超の場合を「×」、１２０〜１００Ｖの範囲内の場合を「△」、１００Ｖ未満の場合を「○」とした。
【０１１０】
（ＬＬ環境下での画像）
作製した帯電ロールをリコー社製「ＩＰＳＩＯ ＳＰＣ２２０」黒カートリッジに組み込み、低温低湿環境下（１５℃×１０％ＲＨ、ＬＬ環境下）で、白地チャート画像の評価を行った。この際、帯電不良により黒い汚れがひどく発生するものを「×」、黒い汚れは発生するが軽微であるものを「△」、黒い汚れが発生しないものを「○」とした。
【０１１１】
【表４】
【０１１２】
比較例１Ａ、５Ａ、８Ａ、９Ａでは、比較例１、５、８、９の体積抵抗率が高いため、帯電量が低い。また、これらの比較例では、イオン導電剤を配合しているがカーボネート化合物を配合していないため、帯電量の環境依存性が高いことがわかる。また、これらの比較例では、ＬＬ環境下での画像が悪い。比較例６Ａでは、イオン導電剤を配合しているがカーボネート化合物を配合していないため、帯電量の環境依存性が高いことがわかる。
【０１１３】
比較例２Ａでは、カーボネート化合物を配合しているがイオン導電剤を配合していないことから、比較例２の体積抵抗率は上昇せず、比較例１Ａと比べて帯電量は向上していない。また、帯電量の環境依存性やＬＬ環境下での画像も改善されていない。比較例３Ａ〜４Ａでは、比較例３〜４の体積抵抗率の低下効果が劣っているため、比較例１Ａと比べて帯電量は向上していない。また、ＬＬ環境下での画像も改善されていない。
【０１１４】
これらの比較例に対し、実施例１Ａ〜２４Ａによれば、ＬＬ環境下でも帯電量は十分高く、ＬＬ環境下でも画像が優れていることがわかる。また、帯電量の環境依存性が低いことも確認できた。このように、ＨＨ環境下における高い帯電量に対してＬＬ環境下における帯電量が低下しすぎない結果、帯電量の環境依存性が小さくなるため、ＬＬ環境下でも低印加電圧で帯電できる。
【０１１５】
（現像ロールの作製）
（円筒状金型の作製）
硫酸ニッケル６水和物を２０ｇ／リットル、次亜リン酸ナトリウム１水和物（還元剤）を２５ｇ／リットル、乳酸（錯化剤）を２７ｇ／リットル、プロピオン酸（錯化剤）を２．５ｇ／リットル、ＰＴＦＥ製分散粒子（平均粒径０．２μｍ）を５ｇ／リットル、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド（カチオン性界面活性剤）を０．１ｇ／リットル配合して、ｐＨ４．８のめっき浴を調製した。
【０１１６】
上記めっき浴に円筒状金型基材を浸漬することにより、円筒状金型基材の内面に、不良の無電解複合めっきを行ない、多数のピットが均一に分布形成された無電解複合めっき層の表面を型面とする円筒状金型（内径１２ｍｍ）を得た。このとき、めっき浴の温度を９０℃、めっき時間を１２０分間とし、無電解複合めっき層を厚み２２μｍに形成した。この無電解複合めっき層の表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は１０μｍであった。なお、十点平均粗さ（Ｒｚ）は、表面粗さ計（東京精密社製、サーフコム１４００Ｄ）を用いて測定した。
【０１１７】
（表面改質液の調製）
トリクロロイソシアヌル酸（試薬）５質量部と、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール８０質量部と、酢酸エチル２０質量部とを混合することにより、表面改質液を調製した。
【０１１８】
＜現像ロールの作製＞
作製した円筒状金型内に導電性シャフト（φ６ｍｍ、長さ２７０ｍｍ）を同軸にセットして、調製した各導電性組成物を金型内に注入し、１８０℃のオーブンで３０分間熱処理した後、冷却、脱型した。これにより、導電性シャフトの外周に厚さ３ｍｍの弾性層を有するロール体を作製した。形成した弾性層の外周面には、円筒状金型の内面に形成された多数の凹部に対応する多数の凸部が型転写により形成されている。次いで、調製した表面改質液中に、作製した各ロール体の表面が浸るように２５℃で３０分間浸し、引き上げた後、純水で洗浄した。以上のようにして、実施例、比較例に係る現像ロールを作製した。
【０１１９】
作製した現像ロールについて、低温低湿環境下での電荷減衰性と、トナー荷電量の環境依存性と、低温低湿環境下での画像の評価を行った。測定方法、評価方法、評価基準等を以下に示す。また、これらの評価結果を、表５の実施例１Ｂ〜２４Ｂ、比較例１Ｂ〜９Ｂに示す。
【０１２０】
（電荷減衰性）
温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境下において、ロール回転数７０ｒｐｍで各現像ロールを回転させながら、その現像ロール表面に、コロナ放電線（コロトロン）を用いて１００μＡのコロナ電流を印加し、ロール表面を帯電した。そして、上記コロナ放電線から１／４周期分後方の位置に配した表面電位計により、上記現像ロール表面の残留電荷ｑｓを測定した。さらに、上記印加停止１秒後の残留電荷ｑｒを測定した。なお、測定はロールを回転させたままで行った。そして、これらの値から、電荷減衰率＝（ｑｓ−ｑｒ）／ｑｓ×１００（％）を算出した。この電荷減衰率は、電気応答性の指標となるもので、当該値が大きいほど、電気応答性が高い。ここでは、上記電荷減衰率が９０％以上であった場合を、電気応答性が極めて良好であるとして「○」、上記電荷減衰率が８０％以上であった場合を「△」、８０％未満の場合を電気応答性に劣るとして「×」とした。
【０１２１】
（トナー荷電量と環境依存性）
各現像ロールをＬＬ環境（１０℃×１０％ＲＨ）で３日間養生し、ファラデーゲージにて所定量のトナー帯電量を測定した。また、各現像ロールをＨＨ環境（３２．５℃×８５％ＲＨ）で３日間養生し、ファラデーゲージにて所定量のトナー帯電量を測定した。具体的には、上記養生後、各現像ロールを市販のカラーレーザープリンター（キヤノン（株）製、「ＬＢＰ−２５１０」）に組み込み、そのままそれぞれの環境下でベタ黒画像出し中にプリンターを停止した。次いで、吸引式静電電荷量測定装置の吸引口を現像ロールに押し当てながら、現像前の現像ロール上にあるトナーを吸引し、当該装置の内筒内のフィルタにトナーを回収した。内筒は、外部から静電的にシールドされている。接続されたエレクトロメータ（ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製、「６５１７Ａ」）にて、フィルタに蓄積されたトナー帯電量を測定し、トナーを吸引したロール表面の面積から、面積当たりのトナー帯電量（−μＣ／ｃｍ２）を求めた。また、トナーの吸い取りをしたロール表面の面積と吸い取った量（フィルタの重量増加分）よりトナー搬送量Ｍ（ｇ／ｃｍ２）を算出した。これらの値を基に、Ｑ／Ｍ＝トナー帯電量／トナー搬送量（−μＣ／ｇ）を算出した。Ｑ／Ｍ（−μＣ／ｇ）の値をトナー荷電量とした。この際、ＬＬ環境下においては、トナー荷電量が４０以上の場合を「×」、４０未満〜３５の場合を「△」、３５未満の場合を「○」とする。ＨＨ環境下においては、トナー荷電量が２５以上の場合を「○」、２５未満〜２０の場合を「△」、２０未満の場合を「×」とする。環境依存性については、ＬＬ環境下とＨＨ環境下のトナー荷電量の差が１０以下の場合を「○」、１０超〜１５以下の場合を「△」、１５超の場合を「×」とした。
【０１２２】
（ＬＬ環境下での画像）
各現像ロールを市販のカラーレーザープリンター（キヤノン（株）製、ＬＢＰ−２５１０）のカートリッジに組み込み、ハーフトーンの画像出しをＬ／Ｌ環境（１０℃×１０％ＲＨ）で行なった。出力画像にハーフトーンモヤがなかった場合を「○」、ハーフトーンモヤが生じたが許容できる軽微な場合を「△」、ハーフトーンモヤがひどく生じた場合を「×」とした。
【０１２３】
【表５】
【０１２４】
比較例１Ｂ、５Ｂ、８Ｂ、９Ｂでは、イオン導電剤の配合量が少なく、比較例１、５、８、９の体積抵抗率が高いため、ＬＬ環境下での電荷減衰性に劣っている。また、これらの比較例では、イオン導電剤を配合しているがカーボネート化合物を配合していないため、トナー荷電量の環境依存性が高いことがわかる。また、これらの比較例では、ＬＬ環境下での画像が悪い。比較例６Ｂでは、イオン導電剤を配合しているがカーボネート化合物を配合していないため、トナー荷電量の環境依存性が高いことがわかる。また、ＬＬ環境下での電荷減衰性、画像にも劣っている。
【０１２５】
比較例２Ｂでは、カーボネート化合物を配合しているがイオン導電剤を配合していないことから、比較例１Ｂと比べてＬＬ環境下での電荷減衰性は改善されていない。また、トナー荷電量の環境依存性やＬＬ環境下での画像も改善されていない。比較例３Ｂ〜４Ｂでは、比較例３〜４の体積抵抗率の低下効果が劣っているため、比較例１Ｂと比べてＬＬ環境下での電荷減衰性は改善されていない。また、ＬＬ環境下での画像も改善されていない。
【０１２６】
これらの比較例に対し、実施例１Ｂ〜２４Ｂによれば、ＬＬ環境下での電荷減衰性が改善されている。また、ＬＬ環境下でも画像が優れていることがわかる。また、トナー荷電量の環境依存性が改善されていることも確認できた。このように、ＨＨ環境下における高いトナー荷電量に対してＬＬ環境下におけるトナー荷電量が低下しすぎない結果、トナー荷電量の環境依存性が小さくなるため、ＬＬ環境下でもトナーを帯電させやすいことがわかる。
【０１２７】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０ａ，１０ｂ 電子写真機器用導電性ロール
１２ 軸体
１４ 弾性層
１６ 表層
１８ 中間弾性層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真機器用導電性部材を形成する電子写真機器用導電性組成物であって、
（ａ）マトリックスポリマーと、
（ｂ）下記の（ｂ１）〜（ｂ３）のうちのいずれか１種または２種以上のイオン導電剤と、
（ｂ１）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級アンモニウム塩
（ｂ２）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級ホスホニウム塩
（ｂ３）イミダゾリウム塩
（ｃ）カーボネート化合物と、
を含有することを特徴とする電子写真機器用導電性組成物。
【請求項２】
前記（ａ）成分は、ニトリルゴム、ヒドリンゴム、ポリアミド、および、ポリウレタンから選択される１種または２種以上のポリマーを含有することを特徴とする請求項１に記載の電子写真機器用導電性組成物。
【請求項３】
前記（ｃ）成分の含有量は、前記（ａ）成分１００質量部に対し、０．１〜２０質量部の範囲内にあることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真機器用導電性組成物。
【請求項４】
前記（ｂ）成分の含有量は、前記（ａ）成分１００質量部に対し、０．０１〜２０質量部の範囲内にあることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子写真機器用導電性組成物。
【請求項５】
前記（ｃ）成分は、ジフェニルカーボネートであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真機器用導電性組成物。
【請求項６】
前記ジフェニルカーボネートの配合量は、前記（ａ）成分１００質量部に対し、０．１〜１００質量部の範囲内にあることを特徴とする請求項５に記載の電子写真機器用導電性組成物。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の電子写真機器用導電性組成物を用いた電子写真機器用導電性部材。
【請求項１】
電子写真機器用導電性部材を形成する電子写真機器用導電性組成物であって、
（ａ）マトリックスポリマーと、
（ｂ）下記の（ｂ１）〜（ｂ３）のうちのいずれか１種または２種以上のイオン導電剤と、
（ｂ１）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級アンモニウム塩
（ｂ２）炭素数４以上のアルキル基を有する第四級ホスホニウム塩
（ｂ３）イミダゾリウム塩
（ｃ）カーボネート化合物と、
を含有することを特徴とする電子写真機器用導電性組成物。
【請求項２】
前記（ａ）成分は、ニトリルゴム、ヒドリンゴム、ポリアミド、および、ポリウレタンから選択される１種または２種以上のポリマーを含有することを特徴とする請求項１に記載の電子写真機器用導電性組成物。
【請求項３】
前記（ｃ）成分の含有量は、前記（ａ）成分１００質量部に対し、０．１〜２０質量部の範囲内にあることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真機器用導電性組成物。
【請求項４】
前記（ｂ）成分の含有量は、前記（ａ）成分１００質量部に対し、０．０１〜２０質量部の範囲内にあることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子写真機器用導電性組成物。
【請求項５】
前記（ｃ）成分は、ジフェニルカーボネートであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真機器用導電性組成物。
【請求項６】
前記ジフェニルカーボネートの配合量は、前記（ａ）成分１００質量部に対し、０．１〜１００質量部の範囲内にあることを特徴とする請求項５に記載の電子写真機器用導電性組成物。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の電子写真機器用導電性組成物を用いた電子写真機器用導電性部材。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１０８４５６（Ｐ２０１２−１０８４５６Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６０４１３（Ｐ２０１１−６０４１３）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【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２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【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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