JP2007058228A - 電子写真機器用ロール・ベルト - Google Patents

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Abstract

【課題】コストが安く、導電性および溶解性の双方の特性に優れた導電性ポリマーを用いた、電子写真機器用ロール・ベルトを提供する。
【解決手段】下記の(A)を、下記の(B)からなるドーパントにより導電化してなる溶剤可溶な導電性ポリマーと、非共役系ポリマーとを必須成分とする半導電性組成物を、架橋させてなる塗膜を備えた電子写真機器用ロール・ベルトである。
(A)アニリン、ピロール、チオフェン、およびこれらの誘導体からなる群から選ばれた少なくとも一つのモノマーを重合してなるπ電子共役系高分子。
(B)2以上のアルキル置換基を有し、そのアルキル置換基の炭素数の合計が10〜37であるアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真機器用ロール・ベルトに関するものである。
通常、ポリアニリン等のπ電子共役系高分子は、ドーパントを用いてドーピングすることにより、導電性ポリマーとすることができる。しかし、ドーパントにより、導電性ポリマーの溶剤への溶解性が悪くなる。
そこで、ドーピングしていない脱ドープ状態にすると、ポリマーに溶解性を付与でき、ポリマーが溶剤に可溶となり、コーティングが可能となる。例えば、脱ドープ状態でポリアニリンを合成すると、得られたポリアニリンが、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)という非常に高沸点の溶剤に可溶となり、コーティングが可能となる(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−324882号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の合成法では、ポリマーに導電性を付与するために、ハロゲンガス等によるドーピングが後処理として必須となるため、均一な制御が難しく、工程も煩雑となる。一方、脱ドープ状態にせず、アニリン等のモノマー主鎖に、長鎖アルキル置換基を導入することにより、溶解性を付与することも可能であるが、原料であるモノマーのコストが高いため、工業的使用には制約がある。このように、コストが安く、導電性および溶解性の双方の特性に優れた導電性ポリマーは、未だ得られていないのが実情であり、このような導電性ポリマーの開発が待望されている。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、コストが安く、導電性および溶解性の双方の特性に優れた導電性ポリマーを用いた、電子写真機器用ロール・ベルトの提供をその目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の電子写真機器用ロール・ベルトは、下記の(A)を、下記の(B)からなるドーパントにより導電化してなる溶剤可溶な導電性ポリマーと、非共役系ポリマーとを必須成分とする半導電性組成物を、架橋させてなる塗膜を備えているという構成をとる。
(A)アニリン、ピロール、チオフェン、およびこれらの誘導体からなる群から選ばれた少なくとも一つのモノマーを重合してなるπ電子共役系高分子。
(B)2以上のアルキル置換基を有し、そのアルキル置換基の炭素数の合計が10〜37であるアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩。
すなわち、本発明者らは、ポリマーに導電性を付与した状態で、溶解性をも付与することができるドーパントについて研究を重ねた。その結果、ドデシルベンゼンスルホン酸等のアルキル基繰り返し単位が12〜15のドーパントを用いると、ポリマーに導電性を付与した状態で、溶解性をも付与することができることを突き止め、このようなドーパントを用いた導電性ポリマーを含む半導電性組成物について、すでに特許出願をしている(特願2002−348350号)。そして、本発明者らは、さらに研究を続けた結果、上記の導電性ポリマーを得るためには、ドーパントが過剰に必要となり、そのため、吸湿により電気抵抗が変動したり、表面に過剰なドーパントが浮き出てきて、ブリードによる汚染が発生する傾向がみられることを突き止めた。そこで、本発明者らは、このような問題を解決すべくさらに鋭意研究を重ねた結果、上記のような、2以上のアルキル置換基を有し、そのアルキル置換基の炭素数の合計が10〜37であるアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩をドーパントとして用いると、ドーパントを過剰に投与する必要がなくなるため、上記の問題を解決でき、しかも低コストで、導電性および溶解性の双方の特性に優れた導電性ポリマーが得られることを見いだし、本発明に到達した。
本発明に用いる導電性ポリマーは、2以上のアルキル置換基を有し、そのアルキル置換基の炭素数の合計が10〜37であるアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩をドーパントとして用い、このドーパントにより、π電子共役系高分子を導電化してなるものである。このように、本発明に用いる導電性ポリマーは、特殊なドーパントを用いているため、従来のように、ドーパントを過剰に用いる必要がなくなり、導電性および溶解性の双方の特性に優れている。
また、本発明に用いる半導電性組成物は、上記特定の導電性ポリマーと、非共役系ポリマーとを組み合わせたものであるため、上記特定の導電性ポリマーに種々の特性を付与することができる。
そして、本発明の電子写真機器用ロール・ベルトは、上記半導電性組成物を架橋させてなる塗膜を備えているため、現像ロール,帯電ロール,転写ロール,トナー供給ロール等の導電性ロールや、中間転写ベルト,紙送りベルト等の導電性ベルトに上記特性を付与することができる。すなわち、上記半導電性組成物を架橋させたものを、電子写真機器用ロール・ベルトの塗膜に用いると、この半導電性組成物を用いて形成した塗膜の電気抵抗の電圧依存性および環境依存性が小さくなるため、他の構成層においても、電気抵抗の電圧依存性および環境依存性の影響を受けにくくなる。その結果、電子写真機器用ロール・ベルト全体としての電気抵抗の電圧依存性および環境依存性が小さくなるため、濃度むら等が少なくなり、変動のない良好な画質が得られる等の電子写真機器としての性能の向上が図れるようになる。
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
本発明の電子写真機器用ロール・ベルトは、特定の導電性ポリマーと、非共役系ポリマーとを必須成分とする半導電性組成物を、架橋させてなる塗膜を備えている。
上記特定の導電性ポリマーは、π電子共役系高分子(A成分)を、ドーパントにより導電化してなる溶剤可溶な導電性ポリマーである。
上記π電子共役系高分子(A成分)を構成するモノマーとしては、アニリン、ピロール、チオフェン、およびこれらの誘導体が用いられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。また、これらは、炭素数1〜4の短鎖アルキル置換基またはアルコキシ置換基を有していてもよく、溶剤への溶解性、組成物としての相溶性の点で、好ましい。これらのなかでも、溶解性、重合時の反応性の点で、アニリンの誘導体が好適に用いられる。
つぎに、上記特定のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B成分)は、2以上のアルキル置換基を有し、そのアルキル置換基の炭素数の合計が10〜37であるものを用いる必要があり、アルキル置換基の炭素数の合計が16〜30であるアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩が好適に用いられる。すなわち、アルキル置換基の炭素数の合計が10未満であると、充分な溶解性を得るために過剰量が必要となり、吸湿による電気抵抗の変動や、表面に過剰なドーパントが浮き出てきて、ブリードによる汚染が発生し、逆に炭素数の合計が37を超えると、得られる導電性ポリマーがロウ状となり、溶剤に溶解しなくなるからである。また、1つのアルキル置換基の炭素数は、2〜18が好ましく、特に好ましくは4〜15である。
そして、上記特定のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B成分)は、炭素数4〜18のアルキル置換基を少なくとも1つ有しているものが、反応性、溶解性、エラストマーとの相溶性の点から好ましい。
なお、上記特定のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B成分)は、2以上のアルキル置換基を有し、そのアルキル置換基の炭素数の合計が10〜37であるものの2種以上の混合物であっても差し支えなく、具体的には、下記のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B1)〜(B7)からなる群から選ばれた2種以上の混合物であっても差し支えない。
B1:メチル基(−CH3 )と、ブチル基(−C4 9 )と、ペンチル基(−C5 11)とを有するアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(アルキル置換基の炭素数の合計が10)
B2:ペンチル基(−C5 11)2個と、ヘキシル基(−C6 13)1個を有するアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(アルキル置換基の炭素数の合計が16)
B3:ペンチル基(−C5 11)1個と、ヘキシル基(−C6 13)2個を有するアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(アルキル置換基の炭素数の合計が17)
B4:ヘキシル基(−C6 13)3個を有するアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(アルキル置換基の炭素数の合計が18)
B5:ペンチル基(−C5 11)2個と、デシル基(−C1021)1個とを有するアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(アルキル置換基の炭素数の合計が20)
B6:デシル基(−C1021)1個と、ペンタデシル基(−C1531)1個とを有するアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(アルキル置換基の炭素数の合計が25)
B7:メチル基(−CH3 )1個と、オクタデシル基(−C1837)2個とを有するアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(アルキル置換基の炭素数の合計が37)
また、上記特定のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B成分)におけるアルキル置換基としては、特に限定はなく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基等があげられる。これらのアルキル置換基は分岐を有していてもよいが、効果の点から、直鎖の方が好ましい。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。これらのなかでも、炭素数2〜18のアルキル置換基が好ましい。
また、上記アルキルベンゼンスルホン酸の塩(B成分)としては、特に限定はないが、例えば、ナトリウム塩,カルシウム塩,バリウム塩等の金属塩の他、アンモニウム塩、ピリジニウム塩等があげられる。これらのなかでも、金属塩が好適に用いられる。
前記ドーパントとして用いられる、特定のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B成分)は、例えば、つぎのようにして製造することができる。すなわち、ベンゼンまたはアルキルベンゼンに、炭素数2〜24のオレフィンをフリーデルクラフツ反応によりアルキル化した後、未反応物を蒸留して取り除き、ついで三酸化硫黄ガスを一定流速で加えることにより、特定のアルキルベンゼンスルホン酸を得ることができる。また、得られたアルキルベンゼンスルホン酸に、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等を反応させることにより、特定のアルキルベンゼンスルホン酸の塩を得ることができる。また、上記ドーパントとして用いる、特定のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B成分)は、石油の留分を原料にして、スルホン化することにより得ることもできる。
なお、上記導電性ポリマーに用いるドーパントとしては、前記特定のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B成分)とともに、公知のドーパントを併用しても差し支えない。この場合、公知のドーパントの使用量は、ドーパント全体の50モル%以内の割合にするのが好ましい。
上記公知のドーパントとしては、例えば、ハロゲン,ルイス酸,プロトン酸、遷移金属,ハロゲン化物,遷移金属の塩,有機化合物,アクセプター型イオン(ClO4 - ,BF4 - ) 等や、それらを官能基として含む化合物が用いられる。
上記導電性ポリマーは、例えば、つぎのようにして得ることができる。すなわち、π電子共役系高分子(A成分)を構成するモノマーと、特定のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B成分)とを、酸化剤の存在下に、水中で酸化重合させる等の化学酸化重合法等によって得ることができる他、電解重合法によっても得ることができる。また、上記導電性ポリマーは、π電子共役系高分子(A成分)を構成するモノマーを重合した後、ドーピングすることによっても得ることができる他、有機溶剤と水との混合液中で、π電子共役系高分子(A成分)を構成するモノマーと、ドーパントである特定のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B成分)とを乳化させ、モノマーにドーパントを導入した後、そのモノマーを重合すること等によっても得ることができる。また、π電子共役系高分子(A成分)を脱ドープ状態にした後、上記特定のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B成分)により、ドーピングを行うことによっても得ることができる。
上記酸化剤としては、特に限定はないが、例えば、過硫酸アンモニウム(APS)、過酸化水素水等の過酸化物、塩化第二鉄等があげられる。
上記π電子共役系高分子(A成分)を構成するモノマーと、特定のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B成分)との混合比は、モル比で、A成分/B成分=1/0.03〜1/3の範囲内が好ましく、特に好ましくはA成分/B成分=1/0.05〜1/2の範囲内である。すなわち、B成分のモル比が低くなると、A成分との相溶性や分散性が低下する傾向がみられ、逆にB成分のモル比が高くなると、反応性が悪化したり、イオン導電性への寄与効果が強くなりすぎ、導電性ポリマーの電子導電性を減らす傾向がみられるからである。
このようにして得られる導電性ポリマーの数平均分子量(Mn)は、1,000〜100,000の範囲内が好ましく、特に好ましくは3,000〜20,000の範囲内である。
このようにして得られた導電性ポリマーは、先に述べたように、テトラヒドロフラン(THF)、ジエチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、m−クレゾール、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、トルエン等の溶剤に可溶となる。
上記導電性ポリマーは、沸点100℃以下の溶剤に対する溶解度が、1.5%以上であることが好ましく、特に好ましくは3%以上である。このような溶解度であれば、塗工性、他ポリマーとのブレンド時の膜厚制御性の点で好ましい。なお、上記沸点100℃以下の溶剤としては、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジプロピルエーテル、テトラヒドロピラン、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル等があげられる。
上記導電性ポリマーは、電気抵抗が101 〜108 Ω・cmの範囲内であることが好ましく、特に好ましくは102 〜105 Ω・cmの範囲内である。すなわち、電気抵抗が101 Ω・cm未満であると、組成物として用いる場合、中抵抗領域での電気抵抗の制御が難しくなり、逆に108 Ω・cmを超えると、導電性への効果が少なくなる傾向がみられるからである。
なお、上記電気抵抗は、例えば、つぎのようにして測定することができる。すなわち、導電性ポリマーをTHF等の溶剤に混合し、超音波処理した後、遠心分離して上澄みを取り出す。そして、この上澄みをアプリケータを用いてSUS板上にキャスティングし、乾燥(例えば、100℃×30分)して塗膜(厚み5μm)を形成する。そして、この塗膜の電気抵抗を、25℃×50%RHの環境下、1Vの電圧を印加し、SRIS 2304に準じて測定する。
つぎに、上記導電性ポリマーを用いた半導電性組成物について説明する。
上記半導電性組成物は、先に述べた導電性ポリマーと、非共役系ポリマーとを用いて得ることができる。
上記導電性ポリマーとともに用いられる非共役系ポリマーとしては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレア系樹脂、ゴム系ポリマー、熱可塑性エラストマー等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。これらのなかでも、導電性ポリマーとの相溶性に優れる点で、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ゴム系ポリマー、熱可塑性エラストマーが好適に用いられる。
上記アクリル系樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、アクリルシリコーン系樹脂、アクリルフッ素系樹脂、公知のアクリルモノマーを共重合したものや、光架橋用のアクリルオリゴマー等があげられる。
また、ウレタン系樹脂としては、例えば、エーテル系,エステル系,アクリル系,脂肪族系等のウレタン系樹脂や、それにシリコーン系ポリオールまたはフッ素系ポリオールを共重合させたもの等があげられる。なお、ウレタン系樹脂は、分子構造中にウレア結合またはイミド結合を有するものであってもよい。
また、フッ素系樹脂としては、例えば、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体等があげられる。
また、ポリイミド系樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド(PAI)、ポリアミック酸、シリコーンイミド等があげられる。
また、エポキシ系樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシノボラック樹脂、臭素化型エポキシ樹脂、ポリグリコール型エポキシ樹脂、ポリアミド併用型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アミノ樹脂併用型エポキシ樹脂、アルキッド樹脂併用型エポキシ樹脂等があげられる。
また、ウレア系樹脂としては、分子構造中にウレア結合を有する樹脂であれば特に限定はなく、ウレタンウレアエラストマー、メラミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等があげられる。
また、ゴム系ポリマーとしては、例えば、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素添加NBR(H−NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、ウレタンゴム、クロロプレンゴム(CR)、塩素化ポリエチレン(Cl−PE)、エピクロロヒドリンゴム(ECO,CO)、ブチルゴム(IIR)、エチレンプロピレンジエンポリマー(EPDM)、フッ素ゴム等があげられる。
また、熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS),スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)等のスチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPEE)、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー、塩ビ系熱可塑性エラストマー等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。これらのなかでも、合成プロセスの簡便さ、溶剤との溶解性の点で、TPUが好適に用いられる。
このような非共役系ポリマーの数平均分子量(Mn)は、500〜2,000,000の範囲内が好ましく、特に好ましくは2,000〜800,000の範囲内である。
上記非共役系ポリマーと、導電性ポリマーとは、後記のようにして混合され半導電性組成物化されるが、上記導電性ポリマーの原料〔π電子共役系高分子(A成分)と、特定のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩(B成分)との合計量〕と、非共役系ポリマーとの混合比は、重量比で、導電性ポリマーの原料/非共役系ポリマー=1/99〜40/60の範囲が好ましく、特に好ましくは導電性ポリマーの原料/非共役系ポリマー=4/96〜35/65である。すなわち、導電性ポリマーの原料の重量比が1未満であると、導電性への効果が少なくなる傾向がみられ、逆に導電性ポリマーの原料の重量比が40を超えると、得られる組成物が固くて脆くなりやすく、組成物としての物性が低下する傾向がみられるからである。
なお、上記半導電性組成物には、導電性ポリマー,非共役系ポリマーおよび架橋剤に加え、場合によって、イオン導電剤、電子導電剤等を適宜配合しても差し支えない。
上記架橋剤としては、例えば、硫黄、イソシアネート、ブロックイソシアネート、メラミン等の尿素樹脂、エポキシ硬化剤、ポリアミン硬化剤、ヒドロシリル硬化剤、パーオキサイド等があげられる。なお、上記架橋剤とともに、紫外線や電子線等のエネルギーによって架橋する光開始剤を併用しても差し支えない。
このような架橋剤の配合割合は、物性、粘着、液保管性の点から、導電性ポリマーの原料と、非共役系ポリマーとの合計100重量部(以下「部」と略す)に対して、1〜30部の範囲内が好ましく、特に好ましくは3〜10部の範囲内である。
上記イオン導電剤としては、例えば、過塩素酸リチウム,第四級アンモニウム塩,ホウ酸塩等のポリマー中でイオン解離する化合物があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
このようなイオン導電剤の配合割合は、物性や電気特性の点から、導電性ポリマーの原料と、非共役系ポリマーとの合計100部に対して、0.01〜5部の範囲内が好ましく、特に好ましくは0.5〜2部の範囲内である。
また、上記電子導電剤としては、例えば、カーボンブラック、c−ZnO(導電性酸化亜鉛)、c−TiO2 (導電性酸化チタン)、c−SnO2 (導電性酸化錫)、グラファイト等があげられる。
このような電子導電剤の配合割合は、物性や電気特性の点から、導電性ポリマーの原料と、非共役系ポリマーとの合計100部に対して、5〜30部の範囲内が好ましく、特に好ましくは8〜20部の範囲内である。
なお、上記半導電性組成物には、前記各成分に加えて、架橋促進剤、老化防止剤等を必要に応じて配合しても差し支えない。
この架橋促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系架橋促進剤、白金化合物、アミン触媒、ジチオカルバミン酸塩系架橋促進剤等の公知のものがあげられる。
上記半導電性組成物は、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、前述の方法に従い、導電性ポリマーを作製する。つぎに、この導電性ポリマーに、非共役系ポリマーと架橋剤とを配合するとともに、必要に応じて、イオン導電剤、電子導電剤、架橋剤等を配合する。そして、これらをロール、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機を用いて混練することや、溶剤に溶かして溶液化し、ビーズミルや三本ロールを用いて分散することにより、目的とする半導電性組成物を得ることができる。
この溶剤としては、例えば、m−クレゾール、メタノール、メチルエチルケトン(MEK)、トルエン、テトラヒドロフラン(THF)、アセトン、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド(DMF)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の有機溶剤等があげられる。
上記半導電性組成物は、上記のように、導電性ポリマーや、非共役系ポリマー等を溶剤に溶解したコーティング液をコーティングすることにより成膜化できるが、これに限定するものではなく、押出成形法、インジェクション成形法、インフレーション成形法等により、成膜化することも可能である。
上記半導電性組成物は、25℃×50%RHの環境下、10Vの電圧を印加した時の電気抵抗が105 〜1011Ω・cmの範囲内であることが好ましく、特に好ましくは106 〜1010Ω・cmの範囲内である。すなわち、電気抵抗が105 Ω・cm未満であると、電気抵抗が低すぎるため、トナーへの電荷供給や感光体への帯電性等の点で、電子写真機器部材として画像への利点が少なくなる傾向がみられ、逆に1011Ω・cmを超えると、電気抵抗が高すぎるため、チャージアップが起こり、電子写真機器部材としての制御が困難になる傾向がみられるからである。
つぎに、上記半導電性組成物を用いた電子写真機器用ロール・ベルトについて説明する。
本発明の電子写真機器用ロール・ベルトとしては、例えば、現像ロール,帯電ロール,転写ロール,トナー供給ロール等の導電性ロール、中間転写ベルト,紙送りベルト等の導電性ベルト等があげられ、これらの塗膜が、上記半導電性組成物の架橋体により形成されている。すなわち、上記半導電性組成物を架橋させたものを、電子写真機器用ロール・ベルトの塗膜に用いると、この半導電性組成物を用いて形成した塗膜の電気抵抗の電圧依存性および環境依存性が小さくなるため、他の構成層においても、電気抵抗の電圧依存性および環境依存性の影響を受けにくくなる。その結果、電子写真機器用ロール・ベルト全体としての電気抵抗の電圧依存性および環境依存性が小さくなるため、濃度むら等が少なくなり、変動のない良好な画質が得られる等の電子写真機器としての性能の向上が図れるようになる。
つぎに、実施例について説明する。
〔合成例1〕
π電子共役系高分子を構成するモノマーであるアニリン1molと、ドーパントである、下記の式(1)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩(3つのアルキル置換基を有し、アルキル置換基の炭素数の合計が20)1molと、1N塩酸とメチルイソブチルケトン(MIBK)との混合溶媒(混合比:塩酸/MIBK=2/1)2000mlとをフラスコ中に入れ、5〜10℃に制御しながら、酸化剤である過硫酸アンモニウム1molを1時間かけて滴下し、10時間酸化重合させて、重合物を得た。つぎに、この重合物を水、メタノール、アセトンでそれぞれ洗浄して、精製し、導電性ポリマーを得た。
Figure 2007058228
〔合成例2〕
アニリン1molに代えて、o−トルイジン1molを用いる以外は、合成例1と同様にして、導電性ポリマーを得た。
〔合成例3〕
アニリン1molに代えて、o−トルイジン1molを用いるとともに、上記式(1)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩1molに代えて、下記の式(2)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸カルシウム塩(3つのアルキル置換基を有し、アルキル置換基の炭素数の合計が20)1molを用いる以外は、合成例1と同様にして、導電性ポリマーを得た。
Figure 2007058228
〔合成例4〕
アニリン1molに代えて、o−トルイジン1molを用いるとともに、上記式(1)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩1molに代えて、下記の式(3)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸バリウム塩(3つのアルキル置換基を有し、アルキル置換基の炭素数の合計が20)1molを用いる以外は、合成例1と同様にして、導電性ポリマーを得た。
Figure 2007058228
〔合成例5〕
アニリン1molに代えて、o−アニシジン1molを用いる以外は、合成例1と同様にして、導電性ポリマーを得た。
〔合成例6〕
アニリン1molに代えて、sec−ブチルアニリン1molを用いる以外は、合成例1と同様にして、導電性ポリマーを得た。
〔合成例7〕
π電子共役系高分子を構成するモノマーであるピロール1molと、ドーパントである、上記式(1)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩1molと、クロロホルム1500mlとをフラスコ中に入れ、5〜10℃に制御しながら、酸化剤である塩化第二鉄3molを1時間かけて滴下し、10時間酸化重合させて、導電性ポリマーを得た。
〔合成例8〕
ピロール1molに代えて、チオフェン1molを用いる以外は、合成例7と同様にして導電性ポリマーを得た。
〔合成例9〕
π電子共役系高分子を構成するモノマーであるo−トルイジン1molと、ドーパントである、下記の式(4)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩(3つのアルキル置換基を有し、アルキル置換基の炭素数の合計が10)1molと、1N塩酸と、トルエンと、メチルエチルケトン(MEK)との混合溶媒(混合比:塩酸/トルエン/MEK=4/1/1)1800mlとをフラスコ中に入れ、5〜10℃に制御しながら、酸化剤である過硫酸アンモニウム1.2molを1時間かけて滴下し、10時間酸化重合させて、重合物を得た。つぎに、この重合物を水、メタノール、アセトンでそれぞれ洗浄して、精製し、導電性ポリマーを得た。
Figure 2007058228
〔合成例10〕
上記式(4)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩に代えて、下記の式(5)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩(3つのアルキル置換基を有し、アルキル置換基の炭素数の合計が37)を用いる以外は、合成例9と同様にして導電性ポリマーを得た。
Figure 2007058228
〔合成例11〕
上記式(4)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩に代えて、下記の式(6)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩(2つのアルキル置換基を有し、アルキル置換基の炭素数の合計が16)を用いる以外は、合成例9と同様にして導電性ポリマーを得た。
Figure 2007058228
〔比較合成例1〕
上記式(1)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩1molに代えて、炭素数15のアルキル置換基を1個有するアルキルベンゼンスルホン酸(ペンタデシルベンゼンスルホン酸)2molを用いる以外は、合成例1と同様にして、重合物を得た。つぎに、この重合物を水で洗浄し、トルエンに混合した後、フィルターにより沈殿物を除去することにより、導電性ポリマー(トルエン溶液)を得た。
〔比較合成例2〕
上記式(1)で表されるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩1molに代えて、炭素数27のアルキル置換基を1個有するアルキルベンゼンスルホン酸(ヘプタコシルベンゼンスルホン酸)1molを用いる以外は、合成例1と同様にして、導電性ポリマーを得た。
このようにして得られた合成例品および比較合成例品を用いて、下記のようにして各特性の評価を行った。これらの結果を、後記の表1および表2に併せて示した。
〔溶解度〕
導電性ポリマーのTHF、ジエチルエーテル、m−クレゾールおよびNMPに対する溶解度を測定した。なお、比較合成例1については、トルエンを揮発、乾燥させたものに対する溶解度を測定した。
〔電気抵抗〕
(初期)
導電性ポリマーをTHFに混合し、超音波処理した後、遠心分離(20000rpm)して上澄みを取り出した。この上澄みをアプリケータを用いてSUS板上にキャスティングし、乾燥(100℃×30分)して塗膜(厚み5μm)を形成した。そして、この塗膜の電気抵抗を、25℃×50%RHの環境下、1Vの電圧を印加し、SRIS 2304に準じて測定した。なお、比較合成例1については、トルエン溶液の状態でキャスティングを行った。
(オゾン後の変動桁数)
上記塗膜を50℃×80pphmのオゾン環境下に1ヶ月放置し、その後の電気抵抗を上記と同様にして測定した。そして、電気抵抗の変動桁数を求めた。
(湿熱後の変動桁数)
上記塗膜を50℃×95%RHの湿熱環境下に1ヶ月放置し、その後の電気抵抗を上記と同様にして測定した。そして、電気抵抗の変動桁数を求めた。
〔ブリード〕
各導電性ポリマーを用いて、上記と同様にして塗膜を形成し、塗膜からのドーパントのブリードを目視と指触により評価した。評価は、ブリードがないものを○、ブリードがあるものを×とした。
Figure 2007058228
Figure 2007058228
上記結果から、合成例品は、溶解性および導電性に優れ、ブリードも生じなかった。なお、合成例1において、ドーパントであるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩に代えて、アルキルベンゼンスルホン酸アンモニウム塩やアルキルベンゼンスルホン酸ピリジニウム塩を用いた合成例についても、合成例1と同様の優れた効果が得られた。
これに対して、比較合成例1品は、溶剤への溶解性はあったが、ドーパントを過剰に投与し、精製が不足しているため、ブリードが発生した。比較合成例2品は、ドーパントが長鎖のため、ポリアニリンにドープしにくく、溶液の塩酸がドーパントとして働くために、溶剤にほとんど溶かすことができなかった。
つぎに、上記導電性ポリマーを用いて、つぎのようにして導電性組成物を作製した。
〔参考例1〕
非共役系ポリマーであるTPU(日本ミラクトラン社製、E980)85部を、THF300部とMEK150部とトルエン100部に溶解させた後、合成例2と同様にして作製した導電性ポリマー15部をTHF溶液(5%)にして加え、3本ロールを用いて混練して、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔参考例2〕
非共役系ポリマーであるTPU85部に代えて、ポリメチルメタクリレート(住友化学社製、LG6A)80部を用い、かつ、合成例2と同様にして作製した導電性ポリマーの配合量を20部に変更する以外は、参考例1と同様にして、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔実施例1〕
非共役系ポリマーであるH−NBR(日本ゼオン社製、ゼットポール0020)80部と、架橋剤(硫黄)1部と、スルフェンアミド系架橋促進剤(大内新興化学工業社製、ノクセラーCZ)2部と、ジチオカルバミン酸塩系架橋促進剤(大内新興化学工業社製、ノクセラーBZ)2部とを2本ロールを用いて混練し、これらをTHF300部とMEK150部とトルエン100部に溶解した後、合成例2と同様にして作製した導電性ポリマー20部をTHF溶液(5%)にして加え、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔参考例3〕
非共役系ポリマーであるTPU85部に代えて、ウレタンシリコーン(信越化学工業社製、X22−2756)80部を用い、かつ、合成例2と同様にして作製した導電性ポリマーの配合量を20部に変更する以外は、参考例1と同様にして、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔参考例4〕
非共役系ポリマーであるTPU85部に代えて、アクリルフッ素樹脂(綜研化学社製、LFB4015)90部を用い、かつ、合成例2と同様にして作製した導電性ポリマーの配合量を10部に変更する以外は、参考例1と同様にして、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔参考例5〕
非共役系ポリマーであるTPU85部に代えて、分子構造中に0.05mmol/gのスルホン酸Na基を有するTPU(日本ポリウレタン工業社製、ニッポラン3312)80部を用い、かつ、合成例2と同様にして作製した導電性ポリマーの配合量を20部に変更する以外は、参考例1と同様にして、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔参考例6〕
(スルホン化ウレタンシリコーンの作製)
アジピン酸/5−ナトリウムスルホイソフタル酸=4/1(重量比)と、エチレングリコールとを共重合して得たポリオール〔重量平均分子量(Mw):2000〕と、ポリエチレンアジペートポリオール(Mw:2000)と、シリコーンポリオール(Mw:2000)と、MDIとを反応させてスルホン化ウレタンシリコーン(スルホン酸ナトリウム基0.01mmol/g、シリコーン成分10%、Mw:8万)を作製した。
(導電性組成物の作製)
非共役系ポリマーであるTPU85部に代えて、上記スルホン化ウレタンシリコーン83部を用い、かつ、合成例2と同様にして作製した導電性ポリマーの配合量を17部に変更する以外は、参考例1と同様にして、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔参考例7〕
(スルホン化アクリルフッ素樹脂の作製)
メチルメタクリレート/ブチルアクリレート/パーフルオロオクチルエチレン=8/1/1(重量比)と、スルホエチルメタクリレートとを共重合してスルホン化アクリルフッ素樹脂(スルホン酸アンモニウム基0.02mmol/g、Mw:4万)を作製した。
(導電性組成物の作製)
非共役系ポリマーであるTPU85部に代えて、上記スルホン化アクリルフッ素樹脂90部を用い、かつ、合成例2と同様にして作製した導電性ポリマーの配合量を10部に変更する以外は、参考例1と同様にして、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔参考例8〕
非共役系ポリマーであるTPU(日本ミラクトラン社製、E980)70部を、THF300部とMEK150部とトルエン100部に溶解させた後、合成例6と同様にして作製した導電性ポリマー30部をTHF溶液(5%)にして加え、3本ロールを用いて混練して、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔参考例9〕
参考例6と同様にして作製したスルホン化ウレタンシリコーン87部を、THF400部とMEK150部とトルエン100部に溶解させた後、合成例9と同様にして作製した導電性ポリマー13部をTHF溶液(5%)にして加え、3本ロールを用いて混練して、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔参考例10〕
参考例6と同様にして作製したスルホン化ウレタンシリコーン50部を、THF300部とMEK150部とトルエン100部に溶解させた後、合成例10と同様にして作製した導電性ポリマー50部をTHF溶液(5%)にして加え、3本ロールを用いて混練して、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔参考例11〕
参考例6と同様にして作製したスルホン化ウレタンシリコーン80部を、THF300部とMEK150部とトルエン100部に溶解させた後、合成例11と同様にして作製した導電性ポリマー20部をTHF溶液(5%)にして加え、3本ロールを用いて混練して、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔比較参考例1〕
非共役系ポリマーであるTPUの配合量を70部に変更し、かつ、合成例2と同様にして作製した導電性ポリマー15部に代えて、比較合成例1と同様にして作製した導電性ポリマー30部を用いる以外は、参考例1と同様にして、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔比較参考例2〕
非共役系ポリマーであるTPUの配合量を98部に変更し、かつ、合成例2と同様にして作製した導電性ポリマー15部に代えて、イオン導電剤であるテトラブチルアンモニウム臭素塩(TBAB)〔ライオン社製〕2部を用いる以外は、参考例1と同様にして、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
〔比較参考例3〕
非共役系ポリマーであるTPUの配合量を93部に変更し、かつ、合成例2と同様にして作製した導電性ポリマー15部に代えて、アセチレンブラック(電気化学工業社製、デンカブラックHS100)7部を用いる以外は、参考例1と同様にして、導電性組成物(コーティング液)を作製した。
このようにして得られた導電性組成物を用いて、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。これらの結果を、後記の表3〜表5に併せて示した。
〔電気抵抗、電気抵抗の電圧依存性〕
各導電性組成物(コーティング液)をSUS304板上に塗布して、120℃×30分乾燥し、厚み30μmの導電性塗膜を作製した。つぎに、この導電性塗膜について、25℃×50%RHの環境下、10Vの電圧を印加した時の電気抵抗(Rv=10V)と、100Vの電圧を印加した時の電気抵抗(Rv=100V)を、SRIS 2304に準じてそれぞれ測定した。そして、Log(Rv=10V/Rv=100V)により、電気抵抗の電圧依存性を変動桁数で表示した。
〔電気抵抗の環境依存性〕
各導電性組成物(コーティング液)を用いて、上記と同様にして、導電性塗膜を作製し、この導電性塗膜について、印加電圧10Vの条件下、低温低湿(15℃×10%RH)時の電気抵抗(Rv=15℃×10%RH)と、高温高湿(35℃×85%RH)時の電気抵抗(Rv=35℃×85%RH)を、SRIS 2304に準じてそれぞれ測定した。そして、Log(Rv=15℃×10%RH/Rv=35℃×85%RH)により、電気抵抗の環境依存性を変動桁数で表示した。
〔環境による電気抵抗変動桁数〕
各導電性組成物(コーティング液)を用いて、上記と同様にして、導電性塗膜を作製し、この導電性塗膜について、50℃×95%RHの環境下で100日間放置前後の電気抵抗を、25℃×50%RH、10V印加の条件下で、SRIS 2304に準じてそれぞれ測定した。そして、Log(Rv=100日/Rv=0日)により、環境による電気抵抗変動桁数を求めた。
〔高電圧領域での電気抵抗変動(チャージアップ)〕
各導電性組成物(コーティング液)を用いて、上記と同様にして、導電性塗膜を作製し、この導電性塗膜について、25℃×50%RHの環境下、100Vの電圧を印加した時の電気抵抗(Rv=0秒)と、25℃×50%RHの環境下、100Vの電圧を10分間印加した時の電気抵抗(Rv=600秒)とを、SRIS 2304に準じてそれぞれ測定した。そして、Log(Rv=600秒/Rv=0秒)により、高電圧領域での電気抵抗変動を変動桁数で表示した。
Figure 2007058228
Figure 2007058228
Figure 2007058228
上記結果から、実施例品は、電気抵抗の電圧依存性および電気抵抗の環境依存性の双方の特性に優れ、環境による電気抵抗変動も小さかった。また、高電圧領域での電気抵抗の上昇(チャージアップ)が非常に小さかった。
これに対して、比較参考例1品は、環境による電気抵抗変動が大きかった。比較参考例2品は、イオン導電剤を用いているため、電気抵抗の環境依存性が劣り、高電圧領域での電気抵抗の上昇が大きかった。比較参考例3品は、電子導電剤を用いているため、電気抵抗の電圧依存性が劣っていた。
つぎに、上記導電性組成物を用いて、つぎのようにして帯電ロールを作製した。
〔参考例12〕
(ベース層用材料の調製)
カーボンブラックを分散させたシリコーンゴム(信越化学工業社製、KE1350AB)を準備した。
(表層用材料の調製)
参考例2と同様にして、導電性組成物を作製した。
(帯電ロールの作製)
軸体である芯金(直径10mm、SUS304製)をセットした射出成形用金型内に、上記ベース層用材料を注型し、150℃×45分の条件で加熱した後、脱型して、軸体の外周面に沿ってベース層を形成した。つぎに、このベース層の外周面に、上記表層用材料を塗布して、軸体の外周面にベース層(厚み3mm)が形成され、その外周面に表層(厚み50μm)が形成されてなる、2層構造の帯電ロールを作製した。
〔参考例13〕
(中間層用材料の調製)
参考例2と同様にして、導電性組成物を作製した。
(表層用材料の調製)
比較参考例3と同様にして、導電性組成物を作製した。
(帯電ロールの作製)
上記中間層用材料および表層用材料を用いる以外は、参考例12と同様にして、軸体の外周面にベース層(厚み3mm)が形成され、その外周面に中間層(厚み45μm)が形成され、さらにその外周面に表層(厚み5μm)が形成されてなる、3層構造の帯電ロールを作製した。
〔参考例14〕
(中間層用材料の調製)
参考例10と同様にして、導電性組成物を作製した。
(表層用材料の調製)
比較参考例3と同様にして、導電性組成物を作製した。
(帯電ロールの作製)
上記中間層用材料および表層用材料を用いる以外は、参考例12と同様にして、軸体の外周面にベース層(厚み3mm)が形成され、その外周面に中間層(厚み20μm)が形成され、さらにその外周面に表層(厚み30μm)が形成されてなる、3層構造の帯電ロールを作製した。
〔比較参考例4〕
(ベース層用材料の調製)
カーボンブラックを分散させたシリコーンゴム(信越化学工業社製、KE1350AB)を準備した。
(表層用材料の調製)
比較参考例3と同様にして、導電性組成物を作製した。
(帯電ロールの作製)
上記ベース層用材料および表層用材料を用い、軸体の外周面にベース層(厚み3mm)が形成され、その外周面に表層(厚み50μm)が形成されてなる、2層構造の帯電ロールを作製した。
〔比較参考例5〕
(中間層用材料の調製)
比較参考例2と同様にして、導電性組成物を作製した。
(表層用材料の調製)
比較参考例3と同様にして、導電性組成物を作製した。
(帯電ロールの作製)
上記中間層用材料および表層用材料を用いる以外は、参考例12と同様にして、軸体の外周面にベース層(厚み3mm)が形成され、その外周面に中間層(厚み20μm)が形成され、さらにその外周面に表層(厚み30μm)が形成されてなる、3層構造の帯電ロールを作製した。
このようにして得られた参考例および比較参考例の帯電ロールを用いて、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。これらの結果を、後記の表6に併せて示した。
〔電気抵抗、電気抵抗の電圧依存性〕
帯電ロールの表面をSUS板に押し当てた状態で、帯電ロールの両端に各1kgの荷重をかけ、帯電ロールの芯金と、SUS板に押し当てた帯電ロール表面との間の電気抵抗を、SRIS 2304に準じて測定した。なお、電気抵抗は、25℃×50%RHの環境下、10Vの電圧を印加した時の電気抵抗(Rv=10V)と、100Vの電圧を印加した時の電気抵抗(Rv=100V)をそれぞれ測定した。そして、Log(Rv=10V/Rv=100V)により、電気抵抗の電圧依存性を変動桁数で表示した。
〔電気抵抗の環境依存性〕
上記電気抵抗の評価に準じて、印加電圧10Vの条件下、低温低湿(15℃×10%RH)の時の電気抵抗(Rv=15℃×10%RH)と、高温高湿(35℃×85%RH)の時の電気抵抗(Rv=35℃×85%RH)を、SRIS 2304に準じてそれぞれ測定した。そして、Log(Rv=15℃×10%RH/Rv=35℃×85%RH)により、電気抵抗の環境依存性を変動桁数で表示した。
〔硬度(JIS A)〕
各帯電ロールの最表面の硬度を、JIS K 6253に準じて測定した。
〔圧縮永久歪み〕
各帯電ロールの圧縮永久歪みを、温度70℃、試験時間22時間、圧縮率25%の条件下、JIS K 6262に準じて測定した。
〔帯電ロール特性〕
(画像むら)
各帯電ロールを市販のカラープリンターに組み込み、20℃×50%RHの環境下において画像出しを行った。評価は、ハーフトーン画像での濃度むらがなく、細線のとぎれや色むらがなかったものを○、濃度むらが生じたものを×とした。
(環境による画質の変動)
各帯電ロールを市販のカラープリンターに組み込み、15℃×10%RHの環境下において画像出しを行った時と、35℃×85%RHの環境下において画像出しを行った時の、環境による画質の変動の評価を行った。評価は、べた黒画像を印刷し、マクベス濃度計で変化が0.1以下の時を○、0.1を超える時を×とした。
〔チャージアップによる濃度変動〕
各帯電ロールを市販のカラープリンターに組み込み、25℃×50%RHの環境下、1万枚画像出しを行った。評価は、ハーフトーン画像での濃度差がなかったもの(マクベス濃度計で0.1未満)を○、濃度差が生じたもの(マクベス濃度計で0.1以上)を×とした。
〔環境による電気抵抗変動桁数〕
50℃×95%RHの環境下で100日間放置し、前後の電気抵抗を、25℃×50%RHの環境下で10V印加し、SRIS 2304に準じてそれぞれ測定した。そして、Log(Rv=100日/Rv=0日)により、環境による電気抵抗変動桁数を求めた。
Figure 2007058228
上記結果から、参考例品は、比較参考例品に比べて、帯電ロール特性に優れていた。
つぎに、上記導電性組成物を用いて、つぎのようにして転写ロールを作製した。
〔参考例15〕
(ベース層用材料の調製)
カーボンブラックを分散させたシリコーンゴム(信越化学工業社製、KE1350AB)を準備した。
(表層用材料の調製)
参考例7と同様にして、導電性組成物を作製した。
(転写ロールの作製)
上記各層の形成材料を用いる以外は、参考例12に準じて、軸体の外周面にベース層(厚み6mm)が形成され、その外周面に表層(厚み50μm)が形成されてなる、2層構造の転写ロールを作製した。
〔比較参考例6〕
(ベース層用材料の調製)
カーボンブラックを分散させたシリコーンゴム(信越化学工業社製、KE1350AB)を準備した。
(表層用材料の調製)
比較参考例2と同様にして、導電性組成物を作製した。
(転写ロールの作製)
上記ベース層用材料および表層用材料を用い、軸体の外周面にベース層(厚み6mm)が形成され、その外周面に表層(厚み50μm)が形成されてなる、2層構造の転写ロールを作製した。
このようにして得られた参考例および比較参考例の転写ロールを用いて、上記帯電ロールの評価基準に準じて、各特性の評価を行った。これらの結果を、下記の表7に併せて示した。
Figure 2007058228
上記結果から、参考例品は、比較参考例品に比べて、転写ロール特性に優れていた。
つぎに、上記導電性組成物を用いて、つぎのようにして転写ベルトを作製した。
〔参考例16〕
(ベース層用材料の調製)
アミドイミド(東洋紡績社製、バイロマックスHR16NN)100部に、アセチレンブラック(電気化学工業社製、デンカブラックHS100)15部を配合して、ベース層用材料を調製した。
(表層用材料の調製)
参考例7と同様にして、導電性組成物を作製した。
(転写ベルトの作製)
上記各層用材料を用いて、ベース層(厚み0.3mm)の外周面に、表層(厚み50μm)が形成されてなる、2層構造の転写ベルト(無端ベルト)を作製した。
〔比較参考例7〕
(表層用材料の調製)
比較参考例2と同様にして、導電性組成物を作製した。
(転写ベルトの作製)
上記表層用材料を用いる以外は、参考例16と同様にして、ベース層(厚み0.3mm)の外周面に、表層(厚み50μm)が形成されてなる、2層構造の転写ベルト(無端ベルト)を作製した。
このようにして得られた参考例および比較参考例の転写ベルトを用いて、上記帯電ロールの評価基準に準じて、各特性の評価を行った。これらの結果を、下記の表8に併せて示した。なお、転写ベルトの電気抵抗は、転写ベルトの内部に直径10mm、重さ1kgのSUS棒を載せ、このSUS棒に接する部分と、SUS板との間の電気抵抗を、SRIS 2304に準じて測定した。
Figure 2007058228
上記結果から、参考例品は、比較参考例品に比べて、転写ベルト特性に優れていた。
つぎに、上記導電性組成物を用いて、つぎのようにして現像ロールを作製した。
〔参考例17〕
(ベース層用材料の調製)
カーボンブラックを分散させたシリコーンゴム(信越化学工業社製、KE1350AB)を準備した。
(中間層用材料の調製)
比較参考例3と同様にして、導電性組成物を作製した。
(表層用材料の調製)
参考例1と同様にして、導電性組成物を作製した。
(現像ロールの作製)
上記各層の形成材料を用いる以外は、参考例12に準じて、軸体の外周面にベース層(厚み4mm)が形成され、その外周面に中間層(厚み5μm)が形成され、さらにその外周面に表層(厚み45μm)が形成されてなる現像ロールを作製した。
〔参考例18〕
(ベース層用材料の調製)
カーボンブラックを分散させたシリコーンゴム(信越化学工業社製、KE1350AB)を準備した。
(中間層用材料の調製)
比較参考例3と同様にして、導電性組成物を作製した。
(表層用材料の調製)
参考例9と同様にして、導電性組成物を作製した。
(現像ロールの作製)
上記各層の形成材料を用いる以外は、参考例12に準じて、軸体の外周面にベース層(厚み4mm)が形成され、その外周面に中間層(厚み5μm)が形成され、さらにその外周面に表層(厚み45μm)が形成されてなる現像ロールを作製した。
〔参考例19〕
(ベース層用材料の調製)
カーボンブラックを分散させたシリコーンゴム(信越化学工業社製、KE1350AB)を準備した。
(中間層用材料の調製)
参考例8と同様にして、導電性組成物を作製した。
(表層用材料の調製)
参考例11と同様にして、導電性組成物を作製した。
(現像ロールの作製)
上記各層の形成材料を用いる以外は、参考例12に準じて、軸体の外周面にベース層(厚み4mm)が形成され、その外周面に中間層(厚み5μm)が形成され、さらにその外周面に表層(厚み45μm)が形成されてなる現像ロールを作製した。
〔比較参考例8〕
(表層用材料の調製)
比較参考例1と同様にして、導電性組成物を作製した。
(現像ロールの作製)
上記表層用材料を用いる以外は、参考例17と同様にして、軸体の外周面にベース層(厚み4mm)が形成され、その外周面に中間層(厚み5μm)が形成され、さらにその外周面に表層(厚み45μm)が形成されてなる現像ロールを作製した。
このようにして得られた参考例および比較参考例の現像ロールを用いて、上記帯電ロールの評価基準に準じて、各特性の評価を行った。これらの結果を、下記の表9に併せて示した。
Figure 2007058228
上記結果から、参考例品は、比較参考例品に比べて、環境による電気抵抗変動桁数が小さかった。
本発明の電子写真機器用ロール・ベルトは、前記半導電性組成物を架橋させてなる塗膜を備えたものであり、現像ロール,帯電ロール,転写ロール,トナー供給ロール等の導電性ロールや、中間転写ベルト,紙送りベルト等の導電性ベルトとして用いることができる。

Claims (3)

  1. 下記の(A)を、下記の(B)からなるドーパントにより導電化してなる溶剤可溶な導電性ポリマーと、非共役系ポリマーとを必須成分とする半導電性組成物を、架橋させてなる塗膜を備えたことを特徴とする電子写真機器用ロール・ベルト。
    (A)アニリン、ピロール、チオフェン、およびこれらの誘導体からなる群から選ばれた少なくとも一つのモノマーを重合してなるπ電子共役系高分子。
    (B)2以上のアルキル置換基を有し、そのアルキル置換基の炭素数の合計が10〜37であるアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩。
  2. 上記(B)のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩が、炭素数4〜18のアルキル置換基を少なくとも1つ有している請求項1記載の電子写真機器用ロール・ベルト。
  3. 上記(A)のπ電子共役系高分子を構成するモノマーが、炭素数1〜4のアルキル置換基またはアルコキシ置換基を有するものである請求項1または2記載の電子写真機器用ロール・ベルト。
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