JP2001074033A - 導電性ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】感光体汚染を防止でき、優れたトナー帯電性を
備え、電気抵抗の電圧依存性および膜厚依存性が小さ
く、高画質を長期にわたって維持することができる導電
性ロールを提供する。 【解決手段】軸体１の外周面にベースゴム層２が形成さ
れ、上記ベースゴム層２の外周に中間層３が形成され、
上記中間層３の外周に表層４が形成された導電性ロール
である。そして、上記表層４が、下記の（Ａ）〜（Ｃ）
成分を含有し、かつ、上記（Ｃ）成分の配合量が上記
（Ａ）成分１００重量部に対して０．１〜４０重量部の
範囲に設定された樹脂組成物を用いて形成されている。 （Ａ）分子構造中にイオン性セグメントを有するウレタ
ンポリマー。 （Ｂ）電解質。 （Ｃ）アクリル系シリコーン変性ポリマー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機，プリンタ
ー，ファクシミリ等の電子写真装置に用いられる、現像
ロール，帯電ロール，転写ロール，トナーチャージロー
ル，除電ロール等の導電性ロールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真装置に用いられる導電
性ロールとしては、軸体の外周面に沿ってベースゴム層
が形成され、上記ベースゴム層の外周面に中間層が形成
され、さらに上記中間層の外周面に表層が形成されて構
成されたものが用いられている。そして、上記表層の形
成材料としては、例えば、ポリウレタン系樹脂，ポリエ
ステル系樹脂等のベース樹脂に、カーボンブラック等の
電子導電剤を分散させ、さらに平均分子量１０００〜１
００００のシリコーンオイルを配合したものが用いられ
ている（特開平９−３１１５２７号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平９−３１１５２７号公報に記載の導電性ロールは、
表層形成材料として、カーボンブラック等の電子導電剤
を用いているため、電気抵抗の電圧依存性および膜厚依
存性が大きく、画質が劣るという難点がある。また、上
記表層形成材料のベース樹脂として、ポリウレタン系樹
脂，ポリエステル系樹脂等を使用するため、トナー帯電
性に劣るという難点がある。さらには、上記シリコーン
オイルは分子量が小さいため、ベース樹脂との相溶性が
悪く、長期的にシリコーンオイルがしみ出し、感光体汚
染が生じる等の難点もある。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、感光体汚染を防止でき、優れたトナー帯電性を
備え、電気抵抗の電圧依存性および膜厚依存性が小さ
く、高画質を長期にわたって維持できる導電性ロールの
提供をその目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の導電性ロールは、軸体の外周面に少なく
とも一つの層が形成された導電性ロールであって、上記
導電性ロールの表層が、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含
有し、かつ、上記（Ｃ）成分の配合量が上記（Ａ）成分
１００重量部に対して０．１〜４０重量部の範囲に設定
されている樹脂組成物を用いて形成されているという構
成をとる。 （Ａ）分子構造中にイオン性セグメントを有するウレタ
ンポリマー。 （Ｂ）電解質。 （Ｃ）アクリル系シリコーン変性ポリマー。

【０００６】本発明者らは、所望の導電性ロールを得る
ため、表層形成材料を中心に鋭意研究を重ねた。その研
究の過程で、従来の表層形成材料のベース樹脂（ポリウ
レタン系樹脂，ポリエステル系樹脂等）に代えて、分子
構造中にイオン性セグメントを有するウレタンポリマー
（Ａ成分）を用いると、上記Ａ成分中のイオン性セグメ
ントにより、電気抵抗の電圧依存性および膜厚依存性を
抑制できることを突き止めた。しかし、上記特定のウレ
タンポリマー（Ａ成分）は粘着性があり、これを単独で
用いた場合は、トナー帯電性に劣る。そこで、さらに鋭
意研究を続けた結果、上記特定のウレタンポリマー（Ａ
成分）とアクリル系シリコーン変性ポリマー（Ｃ成分）
を特定の割合で用いると、アクリル系シリコーン変性ポ
リマー（Ｃ成分）は非粘着性であるため、上記特定のウ
レタンポリマー（Ａ成分）のべたつきを解消でき、トナ
ー帯電性が向上し、しかも、上記特定のウレタンポリマ
ー（Ａ成分）とアクリル系シリコーン変性ポリマー（Ｃ
成分）は相溶性がよく、長期保存時の液安定性に優れて
いることを突き止めた。すなわち、分子構造中にイオン
性セグメントを有するウレタンポリマー（Ａ成分）と、
電解質（Ｂ成分）と、アクリル系シリコーン変性ポリマ
ー（Ｃ成分）とを含有し、かつ、上記Ａ成分とＣ成分の
配合量が特定の範囲に設定された樹脂組成物を用いて表
層が形成されてなる導電性ロールは、感光体汚染を防止
でき、優れたトナー帯電性を備え、電気抵抗の電圧依存
性および膜厚依存性が小さく、高画質を長期にわたって
維持できることを見出し、本発明に到達した。

【０００７】そして、上記分子構造中にイオン性セグメ
ントを有するウレタンポリマー（Ａ成分）と電子導電剤
（Ｄ成分）を併用すると、上記Ａ成分中のイオン性セグ
メントがイオン導電剤として作用し、電子導電剤（Ｄ成
分）の弱点である電気抵抗の電圧依存性を抑制すること
ができるとともに、上記電子導電剤（Ｄ成分）が上記イ
オン導電剤の弱点である電気抵抗の環境依存性を抑制す
ることができる。

【０００８】また、上記架橋剤を用いてアクリル系シリ
コーン変性ポリマー（Ｃ成分）を架橋することにより、
トナー帯電性や離型性を長期的に保持することができ
る。

【０００９】さらに、上記樹脂組成物に帯電制御剤を配
合することにより、さらに良好な画質を得ることができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。

【００１１】本発明の導電性ロールの一例を図１に示
す。この導電性ロールは、軸体１の外周面に沿ってベー
スゴム層２が形成され、上記ベースゴム層２の外周面に
中間層３が形成され、さらに上記中間層３の外周面に表
層４が形成されて構成されている。そして、本発明の導
電性ロールは、上記表層４が特殊な樹脂組成物によって
形成されていることが最大の特徴である。

【００１２】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。なお、必要に応じて、
上記軸体１上に接着剤、プライマー等を塗布してもよ
く、また上記接着剤、プライマー等は必要に応じて導電
化してもよい。

【００１３】上記ベースゴム層２形成材料としては、特
に限定はなく、例えば、シリコーンゴム、エチレン−プ
ロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジ
エンゴム（ＳＢＲ）、ポリウレタン系エラストマー等が
あげられる。なかでも、低硬度でへたりが少ないという
点で、シリコーンゴムが好適に用いられる。なお、上記
ベースゴム層２形成材料としてシリコーンゴムを用いる
場合は、シリコーンゴム表面をコロナ放電、プラズマ放
電等により活性化してもよく、さらにその後、プライマ
ー等を塗布してもよい。

【００１４】なお、上記ベースゴム層２形成材料には、
必要に応じて、導電剤を配合することも可能である。上
記導電剤としては、例えば、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、ｃ−ＴｉＯ₂ 、ｃ
−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ₂ 、イオン導電剤（第四級アンモ
ニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤等）等があげられる。
なお、上記「ｃ−」は、導電性を有するという意味であ
る。

【００１５】上記中間層３形成材料としては、特に限定
はなく、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム
（ニトリルゴム）（以下「ＮＢＲ」と略す）、水素添加
アクリロニトリル−ブタジエンゴム（水素化ニトリルゴ
ム）（以下「Ｈ−ＮＢＲ」と略す）、ポリウレタン系エ
ラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム、ブ
タジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ヒドリ
ンゴム（ＥＣＯ，ＣＯ）、ナイロン等があげられる。な
かでも、接着性およびコーティング液の安定性の点か
ら、Ｈ−ＮＢＲが好ましく用いられる。

【００１６】なお、上記中間層３形成材料には、必要に
応じて、架橋剤、架橋促進剤、ステアリン酸、ＺｎＯ
（亜鉛華）、軟化剤、上記と同様の導電剤等を配合する
ことも可能である。

【００１７】上記表層４は、分子構造中にイオン性セグ
メントを有するウレタンポリマー（Ａ成分）、電解質
（Ｂ成分）およびアクリル系シリコーン変性ポリマー
（Ｃ成分）を含有する特殊な樹脂組成物によって形成さ
れている。

【００１８】上記分子構造中にイオン性セグメントを有
するウレタンポリマー（Ａ成分）は、ポリオールと、ポ
リイソシアネートと、必要に応じて鎖延長剤とを、触媒
の存在下に反応させることによって得ることができる。
また、上記イオン性セグメントは、上記ポリオールおよ
び鎖延長剤の少なくとも一方に置換基として導入され
る。

【００１９】上記ポリオールとしては、例えば、ポリオ
キシアルキレン系（ポリエーテル系）ポリオール、ポリ
エステル系ポリオール、α−オレフィン系ポリオール等
があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて
用いられる。

【００２０】上記ポリオキシアルキレン系（ポリエーテ
ル系）ポリオールとしては、例えば、ポリオキシエチレ
ングリコール（ＰＥＧ）、ポリオキシプロピレングリコ
ール（ＰＰＧ）、ポリオキシテトラメチレングリコール
（ＰＴＭＧ）、エチレンオキサイドとプロピレンオキサ
イドとの共重合体等があげられる。

【００２１】上記ポリエステル系ポリオールとしては、
例えば、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ）、ポリブチ
レンアジペート（ＰＢＡ）、ポリヘキシレンアジペー
ト、エチレンアジペートとブチレンアジペートとの共重
合体、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ炭酸エステ
ル（ＰＣＤ）、ダイマー酸エステル、セパテン酸エステ
ル等があげられる。

【００２２】上記ポリイソシアネートとしては、例え
ば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）〔２，４−Ｔ
ＤＩと２，６−ＴＤＩの混合物を含む〕、４，４′−ジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、４，４′
−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水素化Ｍ
ＤＩ）、１，５−ナフチレンジイソシアネート（ＮＤ
Ｉ）、３，３′−ジメチル−４，４′−ビフェニレンジ
イソシアネート（ＴＯＤＩ）、キシリレンジイソシアネ
ート（ＸＤＩ）、水素化キシリレンジイソシアネート
（ＨＸＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤ
Ｉ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ト
リメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）
〔２，２，４−ＴＭＤＩと２，４，４−ＴＭＤＩの混合
物を含む〕、エチリデンジイソシアネート、ブチレンジ
イソシアネート、シクロヘキシレン−１，４−ジイソシ
アネート、シクロヘキシレン−１，２−ジイソシアネー
ト、ジクロロヘキサメチレンジイソシアネート、ジシク
ロヘキシル−４，４′−ジイソシアネート、１−メチル
−２，４−ジイソシアナトシクロヘキサン、１−メチル
−２，６−ジイソシアナトシクロヘキサン等があげられ
る。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられ
る。

【００２３】上記鎖延長剤とは、一般に、一分子内に２
個以上の活性水素を有する化合物であって、分子量３０
０未満のものをいう。このような鎖延長剤としては、例
えば、ポリオール、ポリアミン、アミノアルコール等が
あげられ、これらは単独でもしくは２種以上併せて用い
られる。

【００２４】上記鎖延長剤であるポリオールとしては、
例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、
１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、
１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、
ネオペンチレングリコール、１，６−ヘキサンジオー
ル、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，８−
オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ビ
スヒドロキシエトキシベンゼン、ビスフェノールＡのエ
チレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド付加物、
グリセリン、トリメチロールプロパン等があげられる。

【００２５】上記ポリアミンとしては、ヘキサメチレン
ジアミン、イソホロンジアミン、キシリレンジアミン、
メチレン−ビス（クロロアニリン）等があげられる。

【００２６】上記アミノアルコールとしては、例えば、
エタノールアミン、プロパノールアミン、ε−アミノヘ
キサノール等があげられる。

【００２７】また、上記イオン性セグメントとしては、
例えば、スルホン酸基、カルボキシル基および第三級ア
ミノ基またはこれらの塩が用いられる。そして、上記イ
オン性セグメントは、前述のように、上記ポリオールお
よび鎖延長剤の少なくとも一方に置換基として導入され
る。

【００２８】上記イオン性セグメント（スルホン酸基ま
たはその塩）を有する、ポリオールのモノマー成分また
は鎖延長剤（以下「イオン性化合物」という）として
は、例えば、１，４−ブタンジオール−２−スルホン
酸、５−スルホイソフタル酸、スルホコハク酸またはこ
れらカルボン酸のモノメチル，ジメチルエステル等、あ
るいはこれらのスルホン酸アルカリ金属塩（ナトリウム
塩，カリウム塩等），アンモニウム塩等があげられる。

【００２９】上記イオン性セグメント（カルボキシル基
またはその塩）を有するイオン性化合物としては、例え
ば、メタクリル酸、２，３−ジヒドロキシプロピオン
酸、２，２−ジメチロールプロピオン酸、酒石酸、２−
メチル酒石酸、２，３−ジヒドロキシイソ酪酸、２，３
−ジヒドロキシ−２−イソプロピル酪酸、３，１１−ジ
ヒドロキシミリスチン酸、９，１０−ジヒドロキシステ
アリン酸、２，６−ジヒドロキシ−１，２−ジヒドロ−
４−ピリジンカルボン酸、ベンゼンスルホン酸等、また
はこれらのアルカリ金属塩（ナトリウム塩，カリウム塩
等），アンモニウム塩等があげられる。

【００３０】上記イオン性セグメント（第三級アミノ基
またはその塩）を有するイオン性化合物としては、例え
ば、Ｎ−メチルジメタノールアミン、Ｎ−メチルジエタ
ノールアミン、Ｎ−メチルジプロパノールアミン、Ｎ−
メチルジヘキサノールアミン、Ｎ−メチルジオクタノー
ルアミン、これらのＮ−エチル置換化合物、Ｎ−プロピ
ル置換化合物、Ｎ−ブチル置換化合物、Ｎ−フェニル置
換化合物、３−ジメチルアミノ−１，２−プロパンジオ
ール、４−ジメチルアミノ−１，２−ブタンジオール、
５−ジメチルアミノ−１，２−ペンタンジオール、これ
らのジエチルアミノ化合物、ｐ−（２−ヒドロキシメチ
ル−３−ヒドロキシプロピル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニ
リン、ｐ−（３−ヒドロキシメチル−４−ヒドロキシブ
チル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、これらのジエチル
アニリン化合物、トリフェニルアミン化合物、Ｎ−（３
−ジメチルアミノプロピル）ジイソプロパノールアミン
等、あるいはこれらの塩酸，臭酸，硫酸，リン酸等の鉱
酸や各種有機酸の付加塩等があげられる。

【００３１】上記イオン性セグメントを有するイオン性
化合物のなかでも、イソシアネートとの反応性とイオン
化が容易である点で、１，４−ブタンジオール−２−ス
ルホン酸、酒石酸またはこれらの塩が好適に用いられ
る。

【００３２】前記特定のウレタンポリマー（Ａ成分）
は、その１ｇ当たり０．００１〜１ミリモルのイオン性
セグメントを分子内に導入させておくことが好ましい。

【００３３】前記電解質（Ｂ成分）としては、水その他
の溶剤に溶解して溶液がイオン電導を行う物質であれば
特に限定するものではなく、例えば、下記の一般式で表
される化合物や、ＮａＡｌＣｌ₄ 、ＬｉＡｓＦ₆ 等があ
げられ、これらは単独でもしくは２種以上併せて用いら
れる。なかでも、上記一般式で表される化合物が好適に
用いられる。

【００３４】ＸｎＭ〔式中、Ｘは、ハロゲン原子，チオ
シアン酸（ＳＣＮ）、過塩素酸（ＣｌＯ₄ ）、テトラフ
ルオロ硼酸（ＢＦ₄ ）、ＳＯ₄ 、ＮＯ₃ 、ＣＯ₃ 、テト
ラフェニル硼酸〔Ｂ（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₄ 〕、ヘキサフルオロ
リン酸（ＰＦ₆ ）、トリフルオロメタンスルホン酸（Ｃ
Ｆ₃ ＳＯ₃ ）、トリフルオロ酢酸（ＣＦ₃ ＣＯＯ）、Ｒ
−ＳＯ ₃ （Ｒはアルキル基またはフェニル基を示す）等
のアニオン成分を示す。また、Ｍは、アルカリ金属、ア
ルカリ土金属、アンモニウム等のカチオン成分を示す。
なお、ｎは上記Ｍの原子価に応じて１または２の整数を
示す。〕

【００３５】上記Ｘで表されるハロゲン原子としては、
ヨウ素原子、塩素原子等が好ましく、また、上記Ｒ−Ｓ
Ｏ₃ としては、Ｃ₆ Ｈ₁₃ＳＯ₃ 、Ｃ₁₈Ｈ₃₇ＳＯ₃ 、Ｃ₁₂
Ｈ₂₅（Ｃ₆ Ｈ₄ ）ＳＯ₃ 等が好ましい。

【００３６】上記Ｍで表されるアルカリ金属としては、
リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウ
ム等が好ましく、また、上記アルカリ土金属としては、
マグネシウム、カルシウム、バリウム等が好ましい。

【００３７】上記一般式で表される化合物としては、具
体的には、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＳＣＮ、ＮａＣｌＯ
₄ 、ＮａＢＦ₄ 、ＮａＢ（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₄ 、ＮａＰＦ₆ 、
ＣＦ ₃ ＳＯ₃ Ｎａ、ＣＦ₃ ＣＯＯＮａ、Ｃ₆ Ｈ₁₃ＳＯ₃
Ｎａ、Ｃ₁₈Ｈ₃₇ＳＯ₃ Ｎａ、Ｃ₁₂Ｈ₂₅（Ｃ₆ Ｈ₄ ）ＳＯ
₃ Ｎａ、（ＣＨ₃ ）₄ ＮＣｌ、（Ｃ₄ Ｈ₉ ）₄ ＮＣｌ、
（ＣＨ₃ ）₄ ＮＩ、（Ｃ₄ Ｈ₉ ）₄ ＮＩ、（Ｃ₄ Ｈ₉ ）
₄ ＮＨＳＯ₄ 、（ＣＨ ₃ ）₃ （Ｃ₁₈Ｈ₃₇）ＮＣｌＯ₄ 等
があげられる。

【００３８】上記電解質（Ｂ成分）の前記特定のウレタ
ンポリマー（Ａ成分）への添加量は、Ｂ成分の種類や分
子量、Ａ成分の種類等によって異なるが、上記特定のウ
レタンポリマー（Ａ成分）１ｇ当たり１０^-6〜１０^-3ｍ
ｏｌ／ｇであり、好ましくは１０^-5ｍｏｌ／ｇ程度であ
る。

【００３９】上記Ａ成分およびＢ成分とともに用いられ
るアクリル系シリコーン変性ポリマー（Ｃ成分）として
は、アクリル系単量体から誘導される構造部分（β）が
シロキサンから誘導される構造部分（α）にグラフト化
してなるアクリルグラフトシリコーンポリマー、および
アクリル系単量体から誘導される直鎖状の構造部分にシ
ロキサンから誘導される構造部分がグラフト化してなる
シリコーングラフトアクリルポリマーがあげられる。

【００４０】上記アクリルグラフトシリコーンポリマー
は、アクリル系単量体から誘導される構造部分（β）が
シロキサンから誘導される構造部分（α）にグラフト化
してなるものであり、上記シロキサンから誘導される構
造部分（α）は、アクリルグラフトシリコーンポリマー
の主鎖を構成し、上記アクリル系単量体から誘導される
構造部分（β）は側鎖を構成する。

【００４１】上記シロキサンから誘導される構造部分
（α）としては、特に限定はなく、下記の一般式（１）
〜（３）で表されるものが好ましい。

【００４２】

【化１】

【００４３】

【化２】

【００４４】

【化３】

【００４５】上記一般式（１）〜（３）において、Ｒで
表される炭素数１〜２０のアルキル基としては、特に限
定はなく、メチル基，エチル基等の低級アルキル基や、
ポリオキシエチレン基，ポリオキシイソプロピレン基等
のポリオキシアルキレン基が好ましい。

【００４６】上記一般式（２），（３）において、Ｘで
表されるハロゲン化炭化水素基としては、特に限定はな
く、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、ハ
ロゲン化アラルキル基、ハロゲン化アルケニル基等が好
ましい。また、上記Ｘで表されるシアン化炭化水素基と
しては、特に限定はなく、シアノ基、シアン化アラルキ
ル基、シアン化アリール基、シアン化アラルキル基、シ
アン化アルケニル基等が好ましい。

【００４７】上記シロキサンから誘導される構造部分
（α）の数平均分子量は、１，５００〜２０，０００の
範囲に設定するのが好ましく、特に好ましくは３，００
０〜１０，０００である。すなわち、１，５００未満で
あると、適度な帯電性、低摩擦係数化、離型性等のシリ
コーンの効果が得にくくなるとともにブリードアウトし
やすくなり、逆に２０，０００を超えると、Ａ成分への
相溶性が低下し、効果が減少したり、またシリコーン特
有のべたつきが生じるからである。

【００４８】上記構造部分（β）を誘導するアクリル系
単量体は、アクリル酸およびその誘導体のみならず、メ
タクリル酸およびその誘導体も含む趣旨である。このよ
うなアクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸オク
チル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキ
シル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル（ｎ
ＢＡ）、アクリル酸イソブチル（ｉＢＡ）、アクリル酸
ｓｅｃ−ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリ
ル酸２，２−ジメチルプロピル、アクリル酸シクロヘキ
シル、アクリル酸−２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、ア
クリル酸２−ナフチル、アクリル酸フェニル、アクリル
酸４−メトキシフェニル、アクリル酸２−メトキシカル
ボニルフェニル、アクリル酸２−エトキシカルボニルフ
ェニル、アクリル酸２−クロロフェニル、アクリル酸４
−クロロフェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２
−シアノベンジル、アクリル酸４−シアノフェニル、ア
クリル酸ｐ−トリル、アクリル酸イソノニル、アクリル
酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプ
ロピル、アクリル酸２−ヒドロキシブチル、アクリル酸
２−シアノエチル、アクリル酸３−オキサブチル、メタ
クリル酸、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、メタクリル
酸エチル（ＥＭＡ）、メタクリル酸オクチル、メタクリ
ル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタ
クリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル（ｎＢＭ
Ａ）、メタクリル酸イソブチル（ｉＢＭＡ）、メタクリ
ル酸ｓｅｃ−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、
メタクリル酸２，２−ジメチルプロピル、メタクリル酸
シクロヘキシル、メタクリル酸−２−ｔｅｒｔ−ブチル
フェニル、メタクリル酸２−ナフチル、メタクリル酸フ
ェニル、メタクリル酸４−メトキシフェニル、メタクリ
ル酸２−メトキシカルボニルフェニル、メタクリル酸２
−エトキシカルボニルフェニル、メタクリル酸２−クロ
ロフェニル、メタクリル酸４−クロロフェニル、メタク
リル酸ベンジル、メタクリル酸２−シアノベンジル、メ
タクリル酸４−シアノフェニル、メタクリル酸ｐ−トリ
ル、メタクリル酸イソノニル、メタクリル酸２−ヒドロ
キシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メ
タクリル酸２−ヒドロキシブチル、メタクリル酸２−シ
アノエチル、メタクリル酸３−オキサブチル、γ−メタ
クリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、アクリ
ルアミド（ＡＡ）、ブチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアクリルアミド、ピペリジルアクリルアミド、メ
タクリルアミド、４−カルボキシフェニルメタクリルア
ミド、４−メトキシカルボキシフェニルメタクリルアミ
ド、メチルクロロアクリレート、エチル−α−クロロア
クリレート、プロピル−α−クロロアクリレート、イソ
プロピル−α−クロロアクリレート、メチル−α−フル
オロアクリレート、ブチル−α−ブトキシカルボニルメ
タクリレート、ブチル−α−シアノアクリレート、メチ
ル−α−フェニルアクリレート、イソボニルアクリレー
ト、イソボニルメタクリレート、ジエチルアミノエチル
メタクリレート等があげられる。これらは単独でもしく
は２種以上併せて用いられる。

【００４９】上記アクリル系単量体から誘導される構造
部分（β）としては、特に限定はなく、下記の一般式
（４）で表されるものが好ましい。

【００５０】

【化４】

【００５１】上記一般式（４）において、Ｒ¹ ，Ｒ² で
表されるアルキル基としては、特に限定はなく、メチル
基、エチル基、ブチル基等が好ましい。

【００５２】上記アクリル系単量体から誘導される構造
部分（β）の数平均分子量は、２００〜２０，０００の
範囲に設定するのが好ましく、特に好ましくは１，００
０〜１０，０００である。すなわち、２００未満である
と、Ａ成分中への分散性が劣り、低摩擦係数化等の効果
が得にくくなり、逆に２０，０００を超えると、Ａ成分
中に分散した成分が表面に偏在しにくいため、低摩擦や
帯電性向上等の効果が少なくなるからである。

【００５３】上記シロキサンから誘導される構造部分
（α）と、上記アクリル系単量体から誘導される構造部
分（β）の割合は、重量比で、（α）／（β）＝５／９
５〜６０／４０の範囲に設定するのが好ましく、特に好
ましくは（α）／（β）＝１０／９０〜４０／６０であ
る。すなわち、構造部分（α）の割合が６０を超える
と、Ａ成分中でのＣ成分の分散性が劣り、表面が悪くな
ったり、感光体汚染が生じる傾向があり、逆に、構造部
分（α）の割合が５未満であると、シリコーンのもつ低
表面エネルギー性を生かせず表面にＣ成分が偏在しなく
なるため、低摩擦や帯電性等の効果が少なくなるからで
ある。

【００５４】上記アクリルグラフトシリコーンポリマー
は、アクリル系単量体から誘導される構造部分（β）の
ガラス転移温度を３０〜１５０℃の範囲に設定するのが
好ましく、特に好ましくは６０〜１２０℃である。すな
わち、３０℃未満であると、低摩擦係数化、離型性、べ
たつき防止の効果が減少し、逆に１５０℃を超えると、
溶剤への溶解性が低下したり、Ａ成分との相溶性が低下
するためトナーフィルミングの効果が減少するからであ
る。

【００５５】上記構造部分（β）のガラス転移温度（Ｔ
ｇ）は、例えば、つぎのようにして設定することができ
る。すなわち、上記構造部分（β）のガラス転移温度が
特定の範囲となるように、下記のＦｏｘ式に従い、各ア
クリル系単量体の重量比率を設定することにより行われ
る。

【００５６】 １／Ｔｇ＝（Ｗ₁ ／Ｔｇ₁ ）＋（Ｗ₂ ／Ｔｇ₂ ）＋…＋（Ｗ_m ／Ｔｇ_m ） Ｗ₁ ＋Ｗ₂ ＋…＋Ｗ_m ＝１ 〔式中、Ｔｇ₁ ，Ｔｇ₂ …Ｔｇ_m は各アクリル系単量体
のガラス転移温度を示し、Ｗ₁ ，Ｗ₂ …Ｗ_m は各アクリ
ル系単量体の重量比率を示す。〕

【００５７】上記ガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＤＳＣ
（示差走査熱量測定）または動的粘弾性のｔａｎδピー
クにより測定することができる。

【００５８】上記アクリルグラフトシリコーンポリマー
の数平均分子量は、３，０００〜３００，０００の範囲
に設定するのが好ましく、特に好ましくは１０，０００
〜１００，０００である。すなわち、３，０００未満で
あると、Ｃ成分が接触した感光体や層形成ブレード等に
移行して画像不具合となり、逆に３００，０００を超え
ると、Ａ成分中に分散したＣ成分が大きいため表面に偏
在しにくく、低摩擦や帯電性等の効果が少なくなるから
である。

【００５９】上記アクリルグラフトシリコーンポリマー
は、例えば、上記シロキサンから誘導される構造部分
（α）と、アクリル系単量体から誘導される構造部分
（β）を、アゾ系重合開始剤の存在下に、ラジカル共重
合させることにより製造することができる。

【００６０】上記重合方法としては、例えば、溶媒を用
いる溶液重合法、バルク重合法、エマルジョン重合法等
があげられ、なかでも溶液重合法が好適である。

【００６１】上記重合反応における重合温度は、５０〜
１５０℃の範囲に設定するのが好ましく、特に好ましく
は６０〜１００℃である。また、重合時間は３〜１００
時間が好ましく、特に好ましくは５〜１０時間である。

【００６２】上記アゾ系重合開始剤としては、例えば、
アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾビス−
４−シアノバレリン酸、アゾビス（２，４−ジメチルバ
レロニトリル）、アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジ
メチルバレロニトリル）、ジメチル−２，２′−アゾビ
スイソブチレート、アゾビス−１−シクロヘキサカルボ
ニトリル等があげられ、これらは単独でもしくは２種以
上併せて用いられる。なかでも、ＡＩＢＮが好適に用い
られる。

【００６３】また、上記アクリルグラフトシリコーンポ
リマーは、上記シロキサンから誘導される構造部分
（α）と、アクリル系単量体から誘導される構造部分
（β）を、アニオン重合触媒の存在下に、アニオン重合
反応させることによっても製造することができる。

【００６４】上記アニオン重合触媒としては、例えば、
リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル等の脂肪族炭化水素、ナフタリ
ン、アントラセン、フェナントレン、トリフェニレン、
ナフタセン、アセナフチレン、トランススチルベン、ビ
フェニル、スチレン、メチルスチレン、ジビニルベンゼ
ン、ベンゾニトリル、ジフェニルエチレン、ジフェニル
ブタジエン等の芳香族炭化水素等があげられる。これら
は単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

【００６５】また、上記シリコーングラフトアクリルポ
リマーとしては、具体的には、下記の一般式（５）で表
される繰り返し単位を構成成分とするものが好適に用い
られる。

【００６６】

【化５】

【００６７】上記一般式（５）において、繰り返し数ｋ
は１〜３０００の正数であり、好ましくは１〜３００の
正数である。また、繰り返し数ｎは１〜３０００の正数
であり、好ましくは１〜３００の正数である。

【００６８】本発明において、アクリル系単量体とは、
アクリル酸およびその誘導体のみならず、メタクリル酸
およびその誘導体も含める趣旨である。このようなアク
リル系単量体としては、例えば、アクリル酸、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸オクチル、ア
クリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、ア
クリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸
イソブチル、アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、アクリル酸ｔ
ｅｒｔ−ブチル、アクリル酸２，２−ジメチルプロピ
ル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸−２−ｔｅ
ｒｔ−ブチルフェニル、アクリル酸２−ナフチル、アク
リル酸フェニル、アクリル酸４−メトキシフェニル、ア
クリル酸２−メトキシカルボニルフェニル、アクリル酸
２−エトキシカルボニルフェニル、アクリル酸２−クロ
ロフェニル、アクリル酸４−クロロフェニル、アクリル
酸ベンジル、アクリル酸２−シアノベンジル、アクリル
酸４−シアノフェニル、アクリル酸ｐ−トリル、アクリ
ル酸イソノニル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、ア
クリル酸２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸２−ヒド
ロキシブチル、アクリル酸２−シアノエチル、アクリル
酸３−オキサブチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸オクチル、メタ
クリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、
メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタ
クリル酸イソブチル、メタクリル酸ｓｅｃ−ブチル、メ
タクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸２，２−ジ
メチルプロピル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタク
リル酸−２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、メタクリル酸
２−ナフチル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸４
−メトキシフェニル、メタクリル酸２−メトキシカルボ
ニルフェニル、メタクリル酸２−エトキシカルボニルフ
ェニル、メタクリル酸２−クロロフェニル、メタクリル
酸４−クロロフェニル、メタクリル酸ベンジル、メタク
リル酸２−シアノベンジル、メタクリル酸４−シアノフ
ェニル、メタクリル酸ｐ−トリル、メタクリル酸イソノ
ニル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル
酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキ
シブチル、メタクリル酸２−シアノエチル、メタクリル
酸３−オキサブチル、γ−メタクリロイルオキシプロピ
ルトリメトキシシラン、アクリルアミド、ブチルアクリ
ルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、ピペリジ
ルアクリルアミド、メタクリルアミド、４−カルボキシ
フェニルメタクリルアミド、４−メトキシカルボキシフ
ェニルメタクリルアミド、メチルクロロアクリレート、
エチル−α−クロロアクリレート、プロピル−α−クロ
ロアクリレート、イソプロピル−α−クロロアクリレー
ト、メチル−α−フルオロアクリレート、ブチル−α−
ブトキシカルボニルメタクリレート、ブチル−α−シア
ノアクリレート、メチル−α−フェニルアクリレート、
イソボニルアクリレート、イソボニルメタクリレート、
ジエチルアミノエチルメタクリレート等のラジカル重合
性単量体があげられる。そして、これらアクリル系単量
体の１種が重合または２種以上が共重合することによ
り、Ｙで表される構造部分が構成される。

【００６９】上記一般式（５）において、Ｚで表される
構造部分は、例えば、下記の一般式（６）または一般式
（７）から誘導することができる。

【００７０】

【化６】

【００７１】

【化７】

【００７２】そして、上記一般式（６）または一般式
（７）の好ましい具体例としては、下記の構造式（ａ）
〜（ｒ）で表されるものがあげられる。

【００７３】

【化８】

【００７４】

【化９】

【００７５】

【化１０】

【００７６】

【化１１】

【００７７】上記一般式（５）で表される繰り返し単位
を構成成分とするシリコーングラフトアクリルポリマー
は、例えば、Ｙで表される構造部分と、Ｚで表される構
造部分を、アゾ系重合開始剤の存在下、ラジカル共重合
させることにより製造することができる。このような重
合は、溶媒を用いる溶液重合法、バルク重合法、エマル
ジョン重合法等によって行うことが好ましく、特に好ま
しくは溶液重合法である。

【００７８】上記アゾ系重合開始剤としては、例えば、
アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾビス−
４−シアノバレリン酸、アゾビス（２，４−ジメチルバ
レロニトリル）、アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジ
メチルバレロニトリル）、ジメチル−２，２′−アゾビ
スイソブチレート、アゾビス−１−シクロヘキサカルボ
ニトリル等があげられ、特にＡＩＢＮが好ましい。

【００７９】上記ラジカル共重合の際の重合温度は５０
〜１５０℃が好ましく、特に好ましくは６０〜１００℃
である。また、重合時間は３〜１００時間が好ましく、
特に好ましくは５〜１０時間である。

【００８０】上記一般式（５）で表される繰り返し単位
を構成成分とするシリコーングラフトアクリルポリマー
は、シロキサンから誘導される構造部分を除いたアクリ
ルポリマー部分のガラス転移温度が、３０〜１５０℃の
範囲に設定されていることが好ましく、特に好ましくは
６０〜１２０℃の範囲である。すなわち、上記アクリル
ポリマー部分のガラス転移温度が３０℃未満であると、
粘着性が大きくなり摩擦係数も大きくなるためトナーフ
ィルミングが生じ、画質が悪くなるからである。逆に、
上記アクリルポリマー部分のガラス転移温度が１５０℃
を越えると、導電性ロールの表層が硬くなりすぎ、スタ
ート時にロールが円滑に回転しなかったり、クリック音
が発生し、また、他部品との圧接時に導電性ロールの表
面に跡が残りやすくなるからである。

【００８１】上記アクリルポリマー部分のガラス転移温
度（Ｔｇ）の設定は、例えば、下記のＦｏｘ式に従い、
各アクリル系単量体の重量比率を調整することにより行
われる。

【００８２】 １／Ｔg ＝（Ｗ₁ ／Ｔg₁）＋（Ｗ₂ ／Ｔg₂）＋…＋（Ｗ_m ／Ｔg _m ） Ｗ₁ ＋Ｗ₂ ＋…＋Ｗ_m ＝１ 〔式中、Ｔg₁，Ｔg₂，Ｔg _m は各アクリル系単量体のガ
ラス転移温度を表し、Ｗ ₁ ，Ｗ₂ ，…，Ｗ_m は各アクリ
ル系単量体の重量比率を表す。〕

【００８３】なお、上記ガラス転移温度（Ｔg ）は、Ｄ
ＳＣ（示差走査熱量測定）または動的粘弾性のｔａｎδ
ピークにより測定することができる。

【００８４】上記一般式（５）で表される繰り返し単位
を構成成分とするシリコーングラフトアクリルポリマー
の数平均分子量は、１０，０００〜３００，０００の範
囲に設定することが好ましく、特に好ましくは３０，０
００〜１００，０００である。すなわち、上記数平均分
子量が１０，０００未満であると、導電性ロールの表層
の強度が劣る傾向が見られ、３００，０００を超える
と、導電性ロールの表層の形成が困難になるからであ
る。なお、上記数平均分子量は、ゲルパーミエーション
クロマトグラフィー（ＧＰＣ）法によるポリスチレン換
算の数平均分子量を意味する。

【００８５】また、上記シリコーングラフトアクリルポ
リマーとしては、前記一般式（５）で表される構造に、
さらに別のアクリル系単量体から誘導される構造部分
〔（Ｘ）_m 部分〕が連結された、下記の一般式（８）で
表される繰り返し単位を構成成分とするものを用いるこ
ともできる。

【００８６】

【化１２】

【００８７】上記一般式（８）において、Ｘで表される
構造部分は、前記と同様のアクリル系単量体から誘導す
ることができる。ただし、ＹとＸは、互いに異なるもの
でなければならない。また、繰り返し数ｍは１〜１０，
０００の正数であり、好ましくは１００〜３，０００の
正数である。

【００８８】上記アクリル系シリコーン変性ポリマー
（Ｃ成分）の配合量は、前記特定のウレタンポリマー
（Ａ成分）１００重量部（以下「部」と略す）に対し
て、０．１〜４０部の範囲に設定する必要があり、好ま
しくは１〜３０部である。すなわち、０．１部未満であ
ると、トナー帯電性や離型性の効果が得られず、逆に４
０部を超えると、Ａ成分との相溶性が悪くなり、分離を
生じたり、コーティングした際にブリードアウトするか
らである。

【００８９】なお、上記表層４形成材料である特殊な樹
脂組成物には、上記Ａ〜Ｃ成分とともに、電子導電剤
（Ｄ成分）を配合することが好ましい。上記電子導電剤
（Ｄ成分）としては、例えば、カーボンブラックや、酸
化錫，酸化インジウム，酸化チタン，酸化亜鉛，酸化錫
−酸化アンチモン複合酸化物，酸化錫−酸化インジウム
複合酸化物等の金属酸化物、グラファイト、チタン酸カ
リウム、酸化鉄、酸化チタン−酸化アンチモン複合酸化
物等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併
せて用いられる。なかでも、導電性に優れる点で、カー
ボンブラックが好適に用いられる。

【００９０】上記電子導電剤（Ｄ成分）の配合割合は、
容積比で、ウレタンポリマー（Ａ成分）／電子導電剤
（Ｄ成分）＝１００／２〜１００／３５の範囲に設定す
ることが好ましく、特に好ましくはＡ成分／Ｄ成分＝１
００／３〜１００／２５である。すなわち、電子導電剤
（Ｄ成分）の容積比が２未満であると、電気抵抗の環境
依存性を充分に抑制することができず、逆に３５を超え
ると、Ａ成分のイオン導電性を損ない、電的抵抗の電圧
依存性や膜厚依存性に悪影響を及ぼすからである。

【００９１】また、上記表層４形成材料である特殊な樹
脂組成物には、架橋剤を配合することが好ましい。上記
アクリルグラフトシリコーンポリマーの架橋剤として
は、イソシアネート基含有物、アミノ樹脂、エポキシ
基，アミノ基，カルボキシル基，メルカプト基等を有す
る硬化剤があげられるが、塗料の安定性が良いブロック
イソシアネートが好適に用いられる。なお、本発明にお
いて、ブロックイソシアネートとは、ブロック剤により
イソシアネート基がブロックされているポリイソシアネ
ートの総称である。

【００９２】上記ブロックイソシアネートとしては、例
えば、下記の骨格〔ヘキサメチレンジイソシアネート
（ＨＤＩ）のイソシアヌレート体〕を有するものが好適
に用いられる。

【００９３】

【化１３】

【００９４】そして、上記ブロックイソシアネートは、
上記構造式で表されるヘキサメチレンジイソシアネート
（ＨＤＩ）のイソシアヌレート体と、ブロック剤とを反
応させることにより製造することができる。上記ブロッ
ク剤としては、特に限定はなく、例えば、アルコール
類、フェノール類、ε−カプロラクタム、オキシム類、
活性メチレン化合物類等があげられる。また、ＨＤＩの
イソシアヌレート体をグリコール等で連結したものと、
ブロック剤とを反応させて、ブロックイソシアネートを
製造することも可能である。

【００９５】上記ブロックイソシアネートとしては、具
体的には、下記の構造式で表されるものがあげられる。

【００９６】

【化１４】

【００９７】上記架橋剤の配合量は、前記特定のウレタ
ンポリマー（Ａ成分）１００部に対して、０．１〜１０
０部の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは
１〜８０部である。

【００９８】さらにまた、上記表層４形成材料である特
殊な樹脂組成物には、帯電制御剤を配合することが好ま
しい。上記帯電制御剤としては、例えば、第四級アンモ
ニウム塩、ホウ酸塩、アジン系（ニグロシン系）化合
物、アゾ化合物、オキシナフトエ酸金属錯体、界面活性
剤（アニオン系、カチオン系、ノニオン系）等があげら
れ、これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられ
る。

【００９９】上記帯電制御剤の配合量は、前記特定のウ
レタンポリマー（Ａ成分）１００部に対して、０．００
１〜１０部の範囲に設定することが好ましく、特に好ま
しくは０．０１〜５部である。

【０１００】なお、上記表層４形成材料である特殊な樹
脂組成物には、安定剤、紫外線吸収剤、補強剤、滑剤、
離型剤、染料、顔料、難燃剤、オイル、架橋剤等を適宜
に添加することもできる。

【０１０１】そして、上記表層４形成材料（塗工用のコ
ーティング液）は、例えば、前記Ａ〜Ｃ成分および必要
に応じてその他の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作製することができる。あるい
は、上記各成分を２軸混練機等で分散し、これらを有機
溶剤に溶解することにより、塗工用のコーティング液を
作製してもよい。上記有機溶剤としては、例えば、アセ
トン、メチルエチルケトン、トルエン、テトラヒドロフ
ラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、
メチルイソブチルケトン、シクロヘキサン、メタノー
ル、イソプロピルアルコール、酢酸エチル等があげら
れ、これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられ
る。

【０１０２】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。すなわち、まず、前
記ベースゴム層２形成材料用の各成分をニーダー等の混
練機を用いて混練し、ベースゴム層２形成材料を作製す
る。また、前記中間層３形成材料用の各成分をロール等
の混練機を用いて混練し、この混合物に前記有機溶剤を
加えて混合、攪拌することにより、中間層３形成材料
（コーティング液）を作製する。さらに、上記方法に従
い、表層４形成材料（コーティング液）を作製する。

【０１０３】ついで、図２に示すように、下蓋５を外嵌
した円筒状金型６の中空部に軸体１をセットし、上記円
筒状金型６と軸体１との空隙部に上記ベースゴム層２形
成材料を注型した後、上蓋７を外嵌する。これをオーブ
ンに入れ、所定の条件で加熱加硫した後、脱型して、ベ
ースゴム層付き軸体（ベースロール）を製造する。ま
た、必要に応じて、上記ベースロール表面にコロナ放電
処理を行う。そして、上記ベースゴム層２の外周に上記
中間層３形成材料（コーティング液）を塗布した後、所
定の条件で乾燥、加熱処理を行い、ベースゴム層２の外
周に中間層３を形成する。さらに、上記中間層３の外周
に上記表層４形成材料（コーティング液）を塗布した
後、所定の条件で乾燥、加熱処理を行い、中間層３の外
周に表層４を形成する。このようにして、軸体１の外周
面に沿ってベースゴム層２が形成され、その外周に中間
層３が形成され、さらにその外周に表層４が形成された
３層構造の導電性ロールを作製することができる。

【０１０４】なお、上記コーティング液の塗布方法は、
特に制限するものではなく、従来公知のディッピング
法、スプレーコーティング法、ロールコート法等があげ
られる。

【０１０５】本発明の導電性ロールは、現像ロールに好
適であるが、必ずしも現像ロールに限定するものではな
く、転写ロール、帯電ロール等にも適用することができ
る。なお、本発明の導電性ロールは、３層構造に限定さ
れるものではなく、適宜の数の層が形成される。ただ
し、必ず表層（単層の場合にはその層）が上記特殊な導
電性組成物によって形成されていなければならない。

【０１０６】本発明の導電性ロールにおいて、各層の厚
みは、導電性ロールの用途に応じて適宜に決定される。
例えば、現像ロールとして用いる場合、ベースゴム層の
厚みは、通常、０．５〜１０ｍｍの範囲に設定され、好
ましくは３〜６ｍｍであり、中間層の厚みは、通常、１
〜９０μｍの範囲に設定され、好ましくは３〜５０μｍ
である。そして、表層の厚みは１〜１００μｍの範囲に
設定することが好ましく、特に好ましくは３〜５０μｍ
である。

【０１０７】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【０１０８】

【実施例１】〔ベースゴム層形成材料の調製〕信越化学
工業社製のＸ−３４−４２４Ａ／ＢとＸ−３４−３８７
Ａ／Ｂとを混合分散して、ベースゴム層形成材料を調製
した。この際、上記ベースゴム層形成材料を用いて作製
したゴムシートの体積抵抗率が、５×１０⁵ 〜１×１０
⁷ Ω・ｃｍの範囲になるように、上記Ｘ−３４−４２４
Ａ／ＢとＸ−３４−３８７Ａ／Ｂの混合割合を調整し
た。なお、上記体積抵抗率は、図５に示す形状の電極５
１を用いてＳＲＩＳ２３０４に準じて、印加電圧１００
Ｖで測定した。図において、５１ａは主電極、５１ｂは
ガード電極である。

【０１０９】〔中間層形成材料（コーティング液）の調
製〕Ｈ−ＮＢＲ（日本ゼオン社製、ゼットポール００２
０）１００部と、導電剤（カーボンブラック）〔東海カ
ーボン社製、トーカブラック＃５５００〕３０部と、ス
テアリン酸０．５部と、ＺｎＯ（亜鉛華）５部と、加硫
促進剤ＢＺ１部と、加硫促進剤ＣＺ２部と、硫黄１部を
ニーダーおよびロールを用いて混練した後、これを有機
溶剤に分散させて中間層形成材料（コーティング液）を
調製した。

【０１１０】〔表層形成材料（コーティング液）の調
製〕まず、下記の式で表されるシロキサンから誘導され
る構造部分（α）と、下記の式で表されるアクリル系単
量体から誘導される構造部分（β）を用いて、前述の方
法に従い、アクリルグラフトシリコーンポリマー（数平
均分子量３０，０００）を作製した。なお、上記構造部
分（α）と構造部分（β）の割合は、重量比で、（α）
／（β）＝２０／８０、上記構造部分（β）のガラス転
移温度は６０℃であった。

【０１１１】

【化１５】

【０１１２】ついで、分子構造中にイオン性セグメント
（ベンゼンスルホン酸）および電解質としてＮａ化合物
を含有するウレタンポリマー（東洋紡社製、バイロンＵ
Ｒ８７００）１００部と、上記アクリルグラフトシリコ
ーンポリマー２０部と、カーボンブラック（電気化学工
業社製、アセチレンブラック）１２部と、ブロックイソ
シアネート（大日本インキ化学工業社製、バーノックＤ
Ｂ９８０Ｋ）２５部を、有機溶剤に分散させて表層形成
材料（コーティング液）を調製した。なお、上記有機溶
剤としては、酢酸エチル：メチルエチルケトン：トルエ
ン：メチルイソブチルケトン＝１：２：１：６（重量
比）の混合物を用い、固形分濃度が２３重量％になるよ
うに調製した。

【０１１３】〔導電性ロールの作製〕下蓋を外嵌した円
筒状金型の中空部に軸体となる芯金（直径１０ｍｍ、Ｓ
ＵＳ３０４製）をセットした後、上記円筒状金型と軸体
との空隙部に、上記ベースゴム層形成材料を注型し、上
蓋を外嵌した。そして、円筒状金型ごとオーブンに入れ
加熱加硫した後、脱型して、ベースゴム層付き軸体（ベ
ースロール）を製造した。ついで、上記ベースゴム層の
表面にコロナ放電処理を行い、上記中間層形成材料（コ
ーティング液）を塗布した後、加熱（１５０℃×３０
分）して中間層を形成した。さらに、上記表層形成材料
（コーティング液）を上記中間層の外周面に塗布した
後、１５０℃×１時間加熱して表層を形成した。このよ
うにして、ベースゴム層、中間層および表層からなる３
層構造の導電性ロールを作製した。なお、上記ベースゴ
ム層の硬度は４０Ｈｓ（ＪＩＳ Ａ）、厚みは５ｍｍで
あり、上記中間層の厚みは２５μｍであり、上記表層の
厚みは１０μｍであった。

【０１１４】

【実施例２】カーボンブラック（電気化学工業社製、ア
セチレンブラック）の配合割合を１５部に変更し、帯電
制御剤（オリエント化学社製、ボントロンＮＯ７）０．
１部をさらに配合する以外は、実施例１と同様にして、
表層形成材料（コーティング液）を調製した。そして、
この表層形成材料（コーティング液）を用いて、実施例
１と同様にして、導電性ロールを作製した。

【０１１５】

【実施例３】実施例２の帯電制御剤（オリエント化学社
製、ボントロンＮＯ７）に代えて、帯電制御剤（オリエ
ント化学社製、ボントロンＮＯ１）を用いる以外は、実
施例２と同様にして、表層形成材料（コーティング液）
を調製した。そして、この表層形成材料（コーティング
液）を用いて、実施例１と同様にして、導電性ロールを
作製した。

【０１１６】

【実施例４】実施例１のアクリルグラフトシリコーンポ
リマーに代えて、上記構造部分（β）のガラス転移温度
が１１０℃であるアクリルグラフトシリコーンポリマー
を用いた。また、カーボンブラック（電気化学工業社
製、アセチレンブラック）の配合割合を１５部に変更
し、帯電制御剤（オリエント化学社製、ボントロンＮＯ
７）０．１部をさらに配合した。それ以外は、実施例１
と同様にして、表層形成材料（コーティング液）を調製
した。そして、この表層形成材料（コーティング液）を
用いて、実施例１と同様にして、導電性ロールを作製し
た。

【０１１７】

【実施例５】カーボンブラック（電気化学工業社製、ア
セチレンブラック）を配合しない以外は、実施例１と同
様にして、表層形成材料（コーティング液）を調製し
た。そして、この表層形成材料（コーティング液）を用
いて、実施例１と同様にして、導電性ロールを作製し
た。

【０１１８】

【実施例６】アクリルグラフトシリコーンポリマーの配
合割合を０．１部に変更した。それ以外は、実施例１と
同様にして、表層形成材料（コーティング液）を調製し
た。そして、この表層形成材料（コーティング液）を用
いて、実施例１と同様にして、導電性ロールを作製し
た。

【０１１９】

【実施例７】アクリルグラフトシリコーンポリマーの配
合割合を４０部に変更した。それ以外は、実施例１と同
様にして、表層形成材料（コーティング液）を調製し
た。そして、この表層形成材料（コーティング液）を用
いて、実施例１と同様にして、導電性ロールを作製し
た。

【０１２０】

【実施例８】アクリルグラフトシリコーンポリマーに代
えて、シリコーングラフトアクリルポリマー〔シロキサ
ンから誘導される構造部分を除いたアクリルポリマー部
分のガラス転移温度：６０℃〕を用いた。それ以外は実
施例１と同様にして、導電性ロールを作製した。

【０１２１】

【比較例１】ポリエステル系ウレタンポリマー（日本ポ
リウレタン社製、ニッポラン２３０２）１００部と、カ
ーボンブラック（電気化学工業社製、アセチレンブラッ
ク）３部と、実施例１と同様のアクリルグラフトシリコ
ーンポリマー３部を、上記有機溶剤に分散させて表層形
成材料（コーティング液）を調製した。そして、この表
層形成材料（コーティング液）を用いて、実施例１と同
様にして、導電性ロールを作製した。

【０１２２】

【比較例２】比較例１のアクリルグラフトシリコーンポ
リマーの配合割合を３０部に変更する以外は、比較例１
と同様にして、表層形成材料（コーティング液）を調製
した。そして、この表層形成材料（コーティング液）を
用いて、実施例１と同様にして、導電性ロールを作製し
た。

【０１２３】

【比較例３】比較例１のポリエステル系ウレタンポリマ
ー（日本ポリウレタン社製、ニッポラン２３０２）に代
えて、ポリエステル系ウレタンポリマー（日本ポリウレ
タン社製、ニッポラン２３０４）を用いる以外は、比較
例１と同様にして、表層形成材料（コーティング液）を
調製した。そして、この表層形成材料（コーティング
液）を用いて、実施例１と同様にして、導電性ロールを
作製した。

【０１２４】

【比較例４】比較例１のアクリルグラフトシリコーンポ
リマーの配合割合を０．２部に変更する以外は、比較例
１と同様にして、表層形成材料（コーティング液）を調
製した。そして、この表層形成材料（コーティング液）
を用いて、実施例１と同様にして、導電性ロールを作製
した。

【０１２５】

【比較例５】実施例１のアクリルグラフトシリコーンポ
リマーの配合割合を０．０５部に変更する以外は、実施
例１と同様にして、表層形成材料（コーティング液）を
調製した。そして、この表層形成材料（コーティング
液）を用いて、実施例１と同様にして、導電性ロールを
作製した。

【０１２６】

【比較例６】実施例１のアクリルグラフトシリコーンポ
リマーの配合割合を４３部に変更する以外は、実施例１
と同様にして、表層形成材料（コーティング液）を調製
した。そして、この表層形成材料（コーティング液）を
用いて、実施例１と同様にして、導電性ロールを作製し
た。

【０１２７】

【比較例７】アクリルグラフトシリコーンポリマーを配
合しない以外は、実施例１と同様にして、表層形成材料
（コーティング液）を調製した。そして、この表層形成
材料（コーティング液）を用いて、実施例１と同様にし
て、導電性ロールを作製した。

【０１２８】このようにして得られた実施例品および比
較例品の導電性ロールを用いて、下記の基準に従い、各
特性について比較評価を行った。これらの結果を、後記
の表１〜表３に併せて示した。

【０１２９】〔電気抵抗〕 （電圧依存性）ＳＲＩＳ２３０４に準じて、電極にＳＭ
Ｅ−８３１１（東亜電波社製）を用いて、表層塗膜（厚
み１５μｍ）に０．１Ｖの電圧を印加した時と１０Ｖの
電圧を印加した時の電気抵抗の差を、変動桁数で表示し
た。

【０１３０】（環境依存性）電極ＳＭＥ−８３１１を用
いて、印加電圧１Ｖで、低温・低湿条件（１５℃×１０
％）での電気抵抗と、高温・高湿条件（３５℃×８０
％）での電気抵抗の差を、変動桁数で表示した。

【０１３１】（膜厚依存性）電極ＳＭＥ−８３１１を用
いて、表層塗膜の厚みが５μｍのときの電気抵抗と、表
層塗膜の厚みが３０μｍのときの電気抵抗の差を、変動
桁数で表示した。なお、印加電圧は１０Ｖである。

【０１３２】〔摩擦係数〕摩擦係数は、図３に示すよう
な、静動摩擦係数計（協和界面科学社製）を用いて測定
した。すなわち、導電性ロール２１を固定台２２の上に
セットし、移動速度０．３ｃｍ／秒、荷重１００ｇの条
件下で測定した。なお、図において、２３は鋼球（直径
３ｍｍ）、２４は零点調整用天秤、２５はロードセル、
２６は荷重（１００ｇ）を示す。

【０１３３】〔ロール回転トルク〕固定された感光体に
導電性ロールを押圧接触し、導電性ロールをトルクモー
タで回転させ、その動き始めの電流値を測定した。な
お、上記導電性ロールを感光体に押圧接触させる際の圧
力は、導電性ロールの接触部が径方向に０．３ｍｍ凹む
程度の圧力に設定した。評価結果は、以下のように表示
した。 ○：得られた測定値をトルクに換算し、その算出値が常
に３ｋｇｆ−ｃｍ未満を示す △：３ｋｇｆ−ｃｍ未満を示すが、初期等に３ｋｇｆ−
ｃｍ以上を示す ×：常に３ｋｇｆ−ｃｍ以上を示す

【０１３４】〔トナー帯電性〕トナー帯電性は、導電性
ロールにおける帯電量を２０℃×５０％ＲＨの条件下に
おいてつぎのようにして測定した。すなわち、図４に示
すように、導電性ロール３０表面上に現像剤（トナー）
３２層を形成し、吸引ポンプ３３により上記現像剤３２
を吸引しファラデーケージ３４を用いて測定した（ファ
ラデーケージ法）。なお、図において、３５はフィルタ
ー、３６は絶縁体パイプ、３７は電位計、３８，３９は
導体で互いに分離している。

【０１３５】〔複写画質〕導電性ロールを現像ロールと
して電子写真複写機に組み込み、２０℃×５０％ＲＨの
条件下において画像出しを行った。評価結果は、以下の
ように表示した。 ○：べた黒画像において、マクベス濃度１．４以上で、
画像むらや白斑点ぬけがない △：べた黒画像は良好であるが、印字でかすれまたはに
じみが発生 ×：マクベス濃度１．４未満、画像むら、白斑点ぬけの
いずれか一つでも発生

【０１３６】〔耐久複写画質〕導電性ロールを現像ロー
ルとして電子写真複写機に組み込み、２０℃×５０％Ｒ
Ｈの条件下において、５０００枚複写を行った。評価結
果は、以下のように表示した。 ○：べた黒画像において、マクベス濃度１．４以上で、
画像むらや白斑点ぬけがなく、印字でかすれやにじみが
ない △：べた黒画像は良好であるが、印字でかすれまたはに
じみが発生 ×：マクベス濃度１．４未満、画像むら、白斑点ぬけの
いずれか一つでも発生

【０１３７】〔感光体汚染〕導電性ロールを現像ロール
として電子写真複写機に組み込んで繰り返し複写を行っ
た。その後、１ケ月間放置し、再び複写を行った。評価
結果は、以下のように表示した。 ○：感光体の汚染による画像むらがない △：画像むらが複写１０枚以内で消える ×：画像むらが複写１０枚以上でも消えない

【０１３８】〔塗料フィラー沈降性〕上記導電性ロール
の表層形成材料（コーティング液）を２４時間静置した
後、塗料フィラー沈降性を目視評価した。評価結果は、
以下のように表示した。 ○：塗料フィラー（カーボンブラック）の沈降が見られ
なかった ×：塗料フィラー（カーボンブラック）の沈降が見られ
た

【０１３９】

【表１】

【０１４０】

【表２】

【０１４１】

【表３】

【０１４２】上記表１〜表３の結果から、実施例品の導
電性ロールは、いずれも電気抵抗の上昇が抑制され、摩
擦係数が低く、ロール回転トルク、トナー帯電性、複写
画質、耐久複写画質、感光体汚染および塗料フィラー沈
降性について、良好な結果が得られた。

【０１４３】これに対して、比較例１〜４品の導電性ロ
ールは、ウレタンポリマーが分子構造中にイオン性セグ
メントを有しないため、電気抵抗の電圧依存性および膜
厚依存性が大きく、摩擦係数も高く、ロール回転トル
ク、トナー帯電性、複写画質、耐久複写画質、感光体汚
染および塗料フィラー沈降性のいずれかの特性が劣るこ
とがわかる。比較例５品の導電性ロールは、分子構造中
にイオン性セグメントを有するウレタンポリマーを用い
ているが、アクリル系シリコーン変性ポリマーの配合量
が少なすぎるため、摩擦係数も高く、ロール回転トル
ク、トナー帯電性、複写画質および耐久複写画質に劣る
ことがわかる。比較例６品の導電性ロールは、アクリル
系シリコーン変性ポリマーの配合量が多すぎるため、複
写画質、耐久複写画質、感光体汚染および塗料フィラー
沈降性に劣ることがわかる。比較例７品の導電性ロール
は、アクリル系シリコーン変性ポリマーを用いていない
ため、トナー帯電性、耐久複写画質に劣ることがわか
る。

【０１４４】

【発明の効果】以上のように、本発明の導電性ロール
は、その表層が、分子構造中にイオン性セグメントを有
するウレタンポリマー（Ａ成分）、電解質（Ｂ成分）お
よびアクリル系シリコーン変性ポリマー（Ｃ成分）を含
有し、かつ、上記Ｃ成分のＡ成分に対する配合量が特定
の範囲に設定された特殊な樹脂組成物を用いて形成され
ている。そのため、上記Ａ成分中のイオン性セグメント
がイオン導電剤として作用し、電気抵抗の電圧依存性の
上昇を抑制することができる。また、上記Ａ成分ととも
に、非粘着性のアクリル系シリコーン変性ポリマー（Ｃ
成分）を用いるため、Ａ成分のべたつきを解消でき、ト
ナー帯電性が向上する。しかも、上記Ａ成分とＣ成分は
相溶性がよく、長期保存時の液安定性に優れている。そ
の結果、本発明の導電性ロールは、感光体汚染を防止で
き、優れたトナー帯電性を備え、電気抵抗の電圧依存性
および膜厚依存性が小さく、高画質を長期にわたって維
持することができる。

【０１４５】そして、上記分子構造中にイオン性セグメ
ントを有するウレタンポリマー（Ａ成分）と電子導電剤
（Ｄ成分）を併用すると、上記Ａ成分中のイオン性セグ
メントがイオン導電剤として作用し、電子導電剤（Ｄ成
分）の弱点である電気抵抗の電圧依存性を抑制すること
ができるとともに、上記電子導電剤（Ｄ成分）が上記イ
オン導電剤の弱点である電気抵抗の環境依存性を抑制す
ることができる。

【０１４６】また、上記架橋剤を用いてアクリル系シリ
コーン変性ポリマー（Ｃ成分）を架橋することにより、
トナー帯電性や離型性を長期的に保持することができ
る。

【０１４７】さらに、上記樹脂組成物に帯電制御剤を配
合することにより、さらに良好な画質を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導電性ロールの一例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の導電性ロールの製法の一例を示す断面
図である。

【図３】静動摩擦係数計による摩擦係数の測定方法を示
す説明図である。

【図４】トナー帯電性の測定方法を示す説明図である。

【図５】体積抵抗率を測定する際に用いる電極の形状を
示す説明図である。

【符号の説明】

１ 軸体 ２ ベースゴム層 ３ 中間層 ４ 表層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加地 明彦 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者 大鍬 憲一 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H003 CC05 2H032 AA05 BA00 2H077 AD06 FA11 FA25 GA03 3J103 AA02 AA15 AA23 BA41 FA30 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 GA74 HA03 HA12 HA20 HA22 HA41 HA47 HA48

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸体の外周面に少なくとも一つの層が形
   成された導電性ロールであって、上記導電性ロールの表
   層が、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有し、かつ、上記
   （Ｃ）成分の配合量が上記（Ａ）成分１００重量部に対
   して０．１〜４０重量部の範囲に設定されている樹脂組
   成物を用いて形成されていることを特徴とする導電性ロ
   ール。 （Ａ）分子構造中にイオン性セグメントを有するウレタ
   ンポリマー。 （Ｂ）電解質。 （Ｃ）アクリル系シリコーン変性ポリマー。
2. 【請求項２】 樹脂組成物が下記の（Ｄ）成分を含有し
   ている請求項１記載の導電性ロール。 （Ｄ）電子導電剤。
3. 【請求項３】 樹脂組成物が架橋剤を含有している請求
   項１または２記載の導電性ロール。
4. 【請求項４】 樹脂組成物が帯電制御剤を含有している
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の導電性ロール。