JP2016071100A - 電子写真用部材用の導電性組成物、および、電子写真用部材 - Google Patents

Abstract

【課題】炭素系導電剤の分散性を向上させることが可能な導電性組成物、また、導電性部位における炭素系導電剤の分散性が良好な電子写真用部材を提供する。
【解決手段】導電性組成物は、極性を有するマトリックスポリマーと、炭素系導電剤と、分散剤とを含有する。分散剤は、多環芳香族成分と極性を有するオリゴマー成分またはポリマー成分とがイミド結合またはアミド結合してなる繰り返し単位を有する重合体よりなる。電子写真用部材Ｂは、上記導電性組成物を用いて形成された導電性部位（ここでは、基層１）を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真用部材用の導電性組成物、および、電子写真用部材に関する。

従来、電子写真方式の複写機、プリンター、複合機等の電子写真装置が知られている。これら電子写真装置は、帯電した感光体への画像データの露光による潜像の形成、現像、転写媒体への転写、定着等の工程を経て画像形成を行う。そのため、電子写真装置内には、これら工程を実現するために各種の電子写真用部材が組み込まれている。

例えば、転写工程、定着工程では、中間転写ベルト、定着ベルト等のベルト状の電子写真用部材が用いられている。また、潜像形成工程、現像工程では、現像ロール、帯電ロール等のロール状の電子写真用部材が用いられている。これら電子写真用部材は、各機能を発揮するため、通常、導電性組成物を用いて形成された導電性部位を有している。上記導電性組成物には、マトリックスポリマーと、カーボンブラック等の炭素系導電剤と、炭素系導電剤を分散させるためのアミン系等の高分子系分散剤とを含有する塗液が多く用いられている。

なお、本願に先行する特許文献１には、ポリイミド樹脂またはポリアミド樹脂と、カーボンブラックと、特定の化学式にて示される分散剤とを含有する塗液を用いて、筒状の基層からなる中間転写ベルトを形成する技術が開示されている。

特開２００６−３４８０９４号公報

しかしながら、アミン系等の一般的な高分子系分散剤は、カーボンブラック等の炭素系導電剤を十分に分散させることが難しい。そのため、従来の導電性組成物より形成された導電性部位は、炭素系導電剤の凝集が生じやすい。導電性部位における炭素系導電剤の分散が十分でない場合には、これが原因で電子写真用部材の長期使用時に導電性部位に亀裂が発生しやすくなる場合がある。導電性部位に亀裂が発生すると、電子写真用部材の耐久性が低下する。また、導電性部位における炭素系導電剤の分散が十分でない場合には、これが原因で導電性部位の導電性が不均一となりやすい。その結果、電子写真用部材が組み込まれた電子写真装置の画像形成時に画像不具合が生じやすくなる。

本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、炭素系導電剤の分散性を向上させることが可能な導電性組成物、また、導電性部位における炭素系導電剤の分散性が良好な電子写真用部材を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、電子写真用部材が有する導電性部位の形成に用いられる導電性組成物であって、
極性を有するマトリックスポリマーと、炭素系導電剤と、分散剤とを含有しており、
該分散剤は、
多環芳香族成分と極性を有するオリゴマー成分またはポリマー成分とがイミド結合またはアミド結合してなる繰り返し単位を有する重合体よりなることを特徴とする導電性組成物にある。

本発明の他の態様は、上記導電性組成物を用いて形成された導電性部位を有していることを特徴とする電子写真用部材にある。

上記導電性組成物は、分散剤が、多環芳香族成分と極性を有するオリゴマー成分またはポリマー成分とがイミド結合またはアミド結合してなる繰り返し単位を有する重合体よりなる。そのため、上記導電性組成物によれば、極性を有するマトリックスポリマー中において炭素系導電剤の凝集が抑制され、炭素系導電剤の分散性が向上する。これは、分散剤における多環芳香族成分に由来する部位が炭素表面に吸着するとともに、極性を有するオリゴマー成分またはポリマー成分に由来する部位が極性を有するマトリックスポリマーと十分に相溶することにより、炭素系導電剤の分散効果が高まるためであると考えられる。

上記電子写真用部材は、上記導電性組成物を用いて形成された導電性部位を有している。そのため、上記電子写真用部材は、導電性部位における炭素系導電剤の分散性が良好である。

実施例の中間転写ベルトを模式的に示した説明図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 実施例の現像ロール、帯電ロールを模式的に示した説明図である。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。

上記導電性組成物は、極性を有するマトリックスポリマーと、炭素系導電剤と、分散剤とを含有している。

上記導電性組成物において、極性を有するマトリックスポリマーとしては、具体的には、例えば、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリアミドイミド、ポリウレタン、ポリアミド、（メタ）アクリル系樹脂などを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。また、これらは変性されていてもよい。なお、（メタ）アクリルは、アクリル、メタクリルの両方を包含する意味である。なお、ポリイミド前駆体は、上記導電性組成物を用いて導電性部位が形成される際の加熱処理によってイミド化されることにより、ポリイミドに変換可能である。

これら極性を有するマトリックスポリマーのうち、好ましくは、ポリイミド、ポリイミド前駆体、および、ポリアミドイミドからなる群より選択される１種または２種以上であるとよい。一般的な分散剤であるアミン系の高分子系分散剤は、ポリイミド、ポリアミドイミドとの相溶性が特に悪く、ポリイミド、ポリアミドイミド中において異物となりやすいため、導電性部位の耐久性を悪化させやすい。これに対して、上記分散剤は、繰り返し単位中にイミド基またはアミド基を含んでいるので、ポリイミド、ポリアミドイミドと相溶性が高い。そのため、この場合には、分散剤による相溶性の悪化による導電性部位の耐久性低下が抑制されやすくなり、導電性部位の耐久性向上を図りやすくなる。また、ポリイミド、ポリアミドイミドは、高い剛性を有する。そのため、この場合には、電子写真用部材の耐久性向上に有利である。

上記導電性組成物において、炭素系導電剤としては、具体的には、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト等を例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。

これら炭素系導電剤のうち、好ましくは、カーボンブラックであるとよい。カーボンブラックは、比較的凝集性が高い。しかし、上記導電性組成物では、上記分散剤が含まれていることにより、極性を有するマトリックスポリマー中にカーボンブラックを十分に分散させることができる。そのため、この場合には、導電性部位中に凝集体ができ難く、上記作用効果を十分に発揮させることができる。

上記導電性組成物において、炭素系導電剤の含有量は、マトリックスポリマー１００質量部に対して１〜２００質量部の範囲内とすることができる。この場合には、導電性部位の電気抵抗を電子写真用部材に適切な範囲に調整しやすい。また、導電性組成物の保存時における安定性を確保しやすくなるなどの利点もある。炭素系導電剤の含有量は、導電性部位の導電性を確実なものとする、耐摩耗性の向上等の観点から、マトリックスポリマー１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは３質量部以上、さらに好ましくは５質量部以上とすることができる。また、炭素系導電剤の含有量は、導電性部位の靱性向上等の観点から、マトリックスポリマー１００質量部に対して、好ましくは１８０質量部以下、より好ましくは１６０質量部以下、さらに好ましくは１５０質量部以下とすることができる。

上記導電性組成物において、分散剤は、多環芳香族成分と極性を有するオリゴマー成分またはポリマー成分とがイミド結合またはアミド結合してなる繰り返し単位を有する重合体よりなる。なお、分散剤は、１種または２種以上併用することができる。

多環芳香族成分は、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、ペリレン環、ナフタセン環等の環構造を有することができる。多環芳香族成分は、重合体が柔軟になる、入手容易性、比較的安価である等の観点から、好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環等を有していることが好ましい。

多環芳香族成分としては、より具体的には、４，４’−オキシジフタル酸無水物、４，４−（４，４−イソプロピリデンジフェノキシ）ビス（無水フタル酸）、ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、無水トリメリット酸などを例示することができる。

極性を有するオリゴマー成分、極性を有するポリマー成分としては、具体的には、例えば、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、（メタ）アクリル系樹脂、液状アクリロニトリルゴムなどを例示することができる。

ポリエーテルとしては、より具体的には、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等の環状エーテルの重合体からなるポリエーテル、ポリ（プロピレングリコール）ビス（２−アミノプロピルエーテル）ポリエーテル、エチレングルコールビス(３−アミノプロピル)エーテルなどを例示することができる。

ポリエステルとしては、より具体的には、例えば、シュウ酸、コハク酸等のジカルボン酸とエチレングリコール、プロパンジオール等のジオールとからなるポリエステルなどを例示することができる。

ポリアミドとしては、より具体的には、例えば、ヘキサメチレンジアミン、ノナンジアミン等のジアミンとシュウ酸、コハク酸等のジカルボン酸とからなるポリアミドなどを例示することができる。

ポリウレタンとしては、より具体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のポリオールと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等のジイソシアネートとからなるポリウレタンなどを例示することができる。

（メタ）アクリル系樹脂としては、より具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチルなどのアクリル酸エステルを重合単位として含む重合体などを例示することができる。

液状アクリロニトリルゴムとしては、より具体的には、例えば、液状アクリロニトリルブタジエンゴムなどを例示することができる。

なお、オリゴマー成分の分子量は、具体的には、例えば、１００以上１０万以下とすることができる。オリゴマー成分の分子量は、マトリックスポリマーとの相溶化を促進する等の観点から、５００以上することができる。

上記繰り返し単位の繰り返し数は、具体的には、柔軟性等の観点から、好ましくは１以上、より好ましくは３以上、さらに好ましくは５以上とすることができる。また、上記繰り返し単位の繰り返し数は、具体的には、炭素系導電剤の分散性を確保しやすい等の観点から、好ましくは３５０以下、より好ましくは３００以下、さらに好ましくは２５０以下、さらにより好ましくは２００以下とすることができる。

上記分散剤は、上記繰り返し単位の繰り返しからなる重合体であってもよいし、上記繰り返し単位以外に、他の重合単位を１または２以上有していてもよい。

上記導電性組成物において、分散剤としては、より具体的には、下記の式１〜式１８などを例示することができる。

上記式１〜式４において、ｎは、例えば、１〜２０００、好ましくは２〜１８００、ｍは、例えば、１〜２０００、好ましくは２〜１８００、ｌは、例えば、１〜３００、好ましくは２〜２８０の範囲とすることができる。

上記式５〜式１０において、Ｒ_１、Ｒ_２は、直鎖または分岐鎖状あるいは環状の飽和または不飽和の炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１８の炭化水素基である。ｎは、例えば、１〜３５００、好ましくは２〜３４００、ｍは、例えば、１〜３５０、好ましくは２〜３４０の範囲とすることができる。

上記式１１〜式１４において、Ｒ_１は、直鎖または分岐鎖状あるいは環状の飽和または不飽和の炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１８の炭化水素基である。ｎは、例えば、１〜４０００、好ましくは３〜３８００、ｍは、例えば、１〜３５０、好ましくは２〜３４０の範囲とすることができる。

上記式１５〜式１８において、ｎは、例えば、１〜１８００、好ましくは２〜１７００、ｍは、例えば、１〜３００、好ましくは２〜２８０の範囲とすることができる。

上記導電性組成物において、分散剤の含有量は、炭素系導電剤１００質量部に対して０．０１〜１００質量部の範囲内とすることができる。この場合には、炭素系導電剤の分散性を向上させやすい。また、マトリックスポリマーの物性を維持しやすいなどの利点もある。分散剤の含有量は、炭素系導電剤の分散性向上を確実なものとする等の観点から、炭素系導電剤１００質量部に対して、好ましくは０．０２質量部以上、より好ましくは０．０３質量部以上、さらに好ましくは０．０５質量部以上とすることができる。また、分散剤の含有量は、耐久性を保持しやすくなる、コスト等の観点から、炭素系導電剤１００質量部に対して、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは９５質量部以下、さらに好ましくは９０質量部以下とすることができる。

上記導電性組成物は、液状であることが好ましい。この場合には、組成物中における炭素系導電剤の分散性を向上させることができる。導電性組成物を液状に調製するため、導電性組成物は、極性を有するマトリックスポリマーを溶解可能な適当な溶媒を含有することができる。

溶媒としては、具体的には、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、テトラヒドロフラン(ＴＨＦ)、メタノール、トルエン等を例示することができる。これらは極性を有するマトリックスポリマーの種類に応じて１種または２種以上併用することができる。

上記導電性組成物は、必要に応じて、難燃剤、充填剤、消泡剤、レベリング剤、リコート剤、離型剤、スリップ剤、付着防止剤、粗さ形成用粒子などの添加剤を１種または２種以上含有することができる。

上記電子写真用部材は、電子写真装置に用いられる部材である。電子写真装置としては、具体的には、帯電像を用いる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、複合機、オンデマンド印刷機等の画像形成装置を例示することができる。

上記電子写真用部材は、より具体的には、中間転写ベルトまたは定着ベルトとすることができる。なお、中間転写ベルトは、感光体に担持されたトナー像を当該ベルトに一次転写した後、このトナー像を当該ベルトから用紙等の転写材へ二次転写するために用いられるものである。また、定着ベルトは、用紙等の転写材に転写されたトナーを加熱により溶融固着させて画像を形成するために用いられるものである。

中間転写ベルト、定着ベルトは、通常、画像形成装置での使用時に屈曲した状態となる。そのため、炭素系導電剤の分散性が悪い場合には、これが原因で繰り返しの屈曲による亀裂が生じやすい。しかしながら、上記導電性組成物を用いて形成された導電性部位を有する中間転写ベルト、定着ベルトは、導電性部位における炭素系導電剤の分散性が良好なため、繰り返しの屈曲による亀裂が生じ難い。そのため、この場合には、耐久性の向上効果が大きくなる。

中間転写ベルトは、より具体的には、例えば、（ａ）筒状に形成された基層単層からなる構成、（ｂ）筒状に形成された基層と、基層の外周面に沿って形成された表層とを有する構成、（ｃ）筒状に形成された基層と、基層の外周面に沿って形成されたゴム弾性層とを有する構成、（ｄ）筒状に形成された基層と、基層の外周面に沿って形成されたゴム弾性層と、ゴム弾性層の外周面に沿って形成された表層とを有する構成などとすることができる。中間転写ベルトは、層構成の簡略化、低コスト化等の観点から、構成（ａ）、構成（ｂ）が好ましく、より好ましくは、構成（ａ）であるとよい。また、上記各構成において、上記導電性組成物を用いて形成された導電性部位は、基層や表層とすることができ、好ましくは、基層であるとよい。基層はベルトのベースを構成するため、高い耐久性が要求されるからである。

中間転写ベルトが構成（ａ）、構成（ｂ）を有する場合であって、基層中に炭素系導電剤が含まれる場合に、基層中の炭素系導電剤の分散性が悪く、炭素系導電剤が凝集していると、通紙耐久後に表面抵抗値が低下する現象が見られる。これは、長期使用時に紙との間で繰り返し生じる剥離放電により、凝集した炭素系導電剤上のマトリックスポリマーが炭化してしまうため、もしくは、ベルト表面近傍のスキン層が削られ、凝集した炭素系導電剤がむき出し状態となり低抵抗化してしまうためであると考えられる。これに対し、上記導電性組成物を用いて形成された導電性部位を基層とする中間転写ベルトは、炭素系導電剤の分散性が良く、炭素系導電剤の凝集を抑制できるため、通紙耐久後に表面抵抗値が低下し難い。したがって、この場合には、耐久性が向上され、かつ、長期使用によっても表面抵抗値が低下し難い中間転写ベルトが得られる。

定着ベルトは、より具体的には、例えば、（ａ）筒状に形成された基層と、基層の外周面に沿って形成された１または２以上の金属めっき層等からなる導電層と、導電層の外周に沿って形成されたゴム弾性層とを有する構成、（ｂ）筒状に形成された基層と、基層の外周面に沿って形成された導電層と、導電層の外周に沿って形成された表層とを有する構成、（ａ）筒状に形成された基層と、基層の外周面に沿って形成された導電層と、導電層の外周に沿って形成されたゴム弾性層と、ゴム弾性層の外周に沿って形成された表層とを有する構成などとすることができる。また、上記各構成において、上記導電性組成物を用いて形成された導電性部位は、基層とすることができる。ベルトのベースを構成するため高い耐久性が要求されるからである。

上記電子写真用部材は、中間転写ベルト、定着ベルトとする以外にも、現像ロール、帯電ロールとすることも可能である。現像ロール、帯電ロールは、具体的には、例えば、軸体と、軸体の外周面に沿って形成されたゴム弾性層と、ゴム弾性層の外周面に沿って形成された表層とを有する構成などとすることができる。また、上記構成において、上記導電性組成物を用いて形成された導電性部位は、表層とすることができる。表層は相手部材と接触して使用されるため、耐久性が高い方が有利だからである。

上記電子写真用部材において、上記導電性組成物を用いて形成された導電性部位は、具体的には、例えば、上記導電性組成物を固化したり、あるいは、上記導電性組成物を熱や紫外線等によって硬化させたりすることなどによって形成することが可能である。

なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。

実施例の導電性組成物および電子写真用部材について、図面を用いて具体的に説明する。

（実施例１）
実施例１の導電性組成物および電子写真用部材について、図１、図２を用いて説明する。図１、図２に示されるように、導電性組成物は、電子写真用部材Ｂが有する導電性部位の形成に用いられるものである。本例では、電子写真用部材Ｂは、具体的には、電子写真方式の画像形成装置に組み込まれる中間転写ベルトである。中間転写ベルトとしての電子写真用部材Ｂは、より具体的には、筒状に形成された基層１と、基層１の外周面に沿って形成された表層２とを有している。電子写真用部材Ｂは、導電性組成物を用いて形成された導電性部位を有している。本例では、導電性組成物を用いて形成された導電性部位は、具体的には、筒状の基層１である。基層１の厚みは、１００μｍである。表層２の厚みは、５μｍである。

ここで、上記導電性組成物は、極性を有するマトリックスポリマーと、炭素系導電剤と、分散剤とを含有している。そして、分散剤は、多環芳香族成分と極性を有するオリゴマー成分またはポリマー成分とがイミド結合またはアミド結合してなる繰り返し単位を有する重合体よりなる。本例では、マトリックスポリマーは、具体的には、ポリイミド、ポリイミド前駆体、および、ポリアミドイミドからなる群より選択される１種または２種以上を含む。炭素系導電剤は、カーボンブラックである。

（実施例２）
実施例２の導電性組成物および電子写真用部材について、図２、図３を用いて説明する。図２、図３に示されるように、導電性組成物は、電子写真用部材Ｒの導電性部位に用いられるものである。本例では、電子写真用部材Ｒは、具体的には、電子写真方式の画像形成装置に組み込まれる現像ロールまたは帯電ロールである。現像ロールまたは帯電ロールとしての電子写真用部材Ｒは、より具体的には、軸体２０と、軸体２０の外周面に沿って形成されたゴム弾性層３０と、ゴム弾性層の外周面に沿って形成された表層１０とを有している。電子写真用部材Ｂは、導電性組成物を用いて形成された導電性部位を有している。本例では、導電性組成物を用いて形成された導電性部位は、具体的には、表層１０である。ゴム弾性層３０の厚みは、現像ロールで３ｍｍ、帯電ロールで２ｍｍである。表層１０の厚みは、現像ロール、帯電ロールともに１０μｍである。

ここで、上記導電性組成物は、極性を有するマトリックスポリマーと、炭素系導電剤と、分散剤とを含有している。そして、分散剤は、多環芳香族成分と極性を有するオリゴマー成分またはポリマー成分とがイミド結合またはアミド結合してなる繰り返し単位を有する重合体よりなる。本例では、マトリックスポリマーは、具体的には、ポリウレタン、ポリアミド、および、（メタ）アクリル系樹脂からなる群より選択される１種または２種以上を含む。炭素系導電剤は、カーボンブラックである。

以下、実験例を用いてより具体的に説明する。

＜実験例＞
（分散剤の準備）
−分散剤Ａ−
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ、分子量２９４．２２）を４．４１ｇ（１５．００ｍｍｏｌ）秤量し、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２００ｍｌとともに三つ口フラスコに入れ、窒素バブリングを３０分間行った。次いで、ポリ（プロピレングリコール）ビス（２−アミノプロピルエーテル）（アルドリッチ社製、数平均分子量２０００）を３０．００ｇ（１５．００ｍｏｌ）秤量し、撹拌しながら三つ口フラスコに注入し、窒素雰囲気下、６５℃にて１０時間加熱還流することにより重合反応させた。反応終了後、減圧乾燥によりＴＨＦを除去し、生成物を得た。得られた生成物をナスフラスコに入れ、２００℃で６時間加熱還流した後、減圧乾燥した。これにより、上述した式１５で示される化学構造を有する分散剤Ａを得た。なお、本例では、式１５におけるｎは３０〜４０、ｍは１〜１０の範囲である。

なお、得られた分散剤ＡについてＩＲ測定を行ったところ、赤外線吸収スペクトルの１７８０ｃｍ^−１、１７２０ｃｍ^−１、１３８０ｃｍ^−１において、イミド基由来のピークが確認された。また、得られた分散剤ＡについてＧＰＣ法により分子量を測定したところ、数平均分子量は１００００であった。

−分散剤Ｂ−
ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物（ＮＴＣＤＡ、分子量２６８．１８）を４．０２ｇ（１５．００ｍｍｏｌ）秤量し、ＴＨＦ２００ｍｌとともに三つ口フラスコに入れ、窒素バブリングを３０分間行った。次いで、ポリ（プロピレングリコール）ビス（２−アミノプロピルエーテル）（アルドリッチ社製、数平均分子量２０００）を３０．００ｇ（１５．００ｍｏｌ）秤量し、撹拌しながら三つ口フラスコに注入し、窒素雰囲気下、６５℃にて１０時間加熱還流することにより重合反応させた。反応終了後、減圧乾燥によりＴＨＦを除去し、生成物を得た。得られた生成物をナスフラスコに入れ、２００℃で６時間加熱還流した後、減圧乾燥した。これにより、上述した式１７で示される化学構造を有する分散剤Ｂを得た。なお、本例では、式１７におけるｎは３０〜４０、ｍは１〜１０の範囲である。

なお、得られた分散剤ＢについてＩＲ測定を行ったところ、赤外線吸収スペクトルの１７８０ｃｍ^−１、１７２０ｃｍ^−１、１３８０ｃｍ^−１において、イミド基由来のピークが確認された。また、得られた分散剤ＢについてＧＰＣ法により分子量を測定したところ、数平均分子量は１００００であった。

−分散剤Ｃ−
ポリ（プロピレングリコール）ビス（２−アミノプロピルエーテル）（アルドリッチ社製、数平均分子量２０００）を、分散剤Ｃとした。

−分散剤Ｄ−
４−メチル−ナフトール（３Ｂ Scientific corporation recommend complaint社製）２．４ｇ（１５．００ｍｍｏｌ）に５％程度のナトリウムメトキシド（東京化成工業社製）を添加し、数平均分子量２０００のポリエステルポリオール（ＤＩＣ社製、「ポリライトＯＤ−Ｘ−２２５１」）３０．００ｇ（１５．００ｍｍｏｌ）を付加重合させた。このもの１００質量部にナトリウムメトキシド３．２質量部を加えて加熱し、減圧して脱メタノールし、末端ソジウム化した。これにラウリルクロリド（東京化成工業社製）１４質量部を２時間要して滴下し、１１０〜１３０℃でラウリルエーテル化した。得られた生成物をトルエンで洗浄し、加熱減圧下でトルエン脱水することにより、式１９に示す化学構造を有する分散剤Ｄを得た。なお、本例では、式１９におけるＲ_１はメチル基、ｌは１、ｎは３０〜６０の範囲である。

−ＰＩ系導電性組成物の調製−
撹拌機、窒素導入管、温度計、冷却管を備えた反応容器に、無水ピロメリット酸４４質量部と、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル４０質量部と、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）２００質量部とを仕込み、窒素気流下、撹拌しながら６５℃で約８時間かけてポリアミック酸（ＰＡＡ）を合成し、ＰＡＡ−ＮＭＰ溶液を調製した。

次いで、このＰＡＡ−ＮＭＰ溶液に、ジメチルシリコーンオイル（ＪＮＣ社製、「サイラプレーンＦＭ−０４２５」）３質量部を添加し、２５℃にて羽根撹拌により混合した。

次いで、この溶液の固形分１００質量部に対し、表１に示される配合割合（質量部）にて、炭素系導電剤としてのカーボンブラック（キャボットジャパン社製、「シヨウブラックＮ２３４」）と、所定の分散剤とを配合し、羽根撹拌により混合した後、ビーズミル（井上製作所社製、「マイティーミル マークＩＩ ＭＨＧＩＩ−１．５」）を用いて分散させることにより、各マスターバッチを調製した。なお、上記ビーズミルによる分散は、次の通りとした。すなわち、上記羽根撹拌後の配合物をＮＭＰで２Ｐａ・ｓ程度の粘度になるよう調整した後、１ｍｍのビーズを９０％の容積率で充填させたベッセル（容器）に送り、循環装置を用いた連続処理方式にて、処理回数（パス回数）１００パスにて同じ分散処理を繰り返した。

次いで、表１に示される配合割合（質量部）にて、各マトリックスポリマーと各マスターバッチとを配合し、羽根撹拌により混合した。これにより、中間転写ベルトの基層の形成に用いられる各ＰＩ系導電性組成物（試料１、試料３）を作製した。なお、各ＰＩ系導電性組成物に含まれるポリアミック酸（ＰＡＡ）は、ポリイミド（ＰＩ）前駆体である。

−ＰＡＩ系導電性組成物の調製−
撹拌機、窒素導入管、温度計、冷却管を備えた反応容器に、トリメリット酸無水物３８質量部と、ＭＤＩ（東京化成工業社製）５０質量部と、ＮＭＰ２００質量部とを仕込み、窒素気流下、撹拌しながら１時間かけて１３０℃まで昇温し、そのまま１３０℃にて約５時間反応させた後反応を停止し、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）を合成し、ＰＡＩ−ＮＭＰ溶液を調製した。

次いで、このＰＡＩ−ＮＭＰ溶液に、ジメチルシリコーンオイル（ＪＮＣ社製、「サイラプレーンＦＭ−０４２５」）３質量部を添加し、２５℃にて羽根撹拌により混合した。

次いで、この溶液の固形分１００質量部に対し、表１に示される配合割合（質量部）にて、炭素系導電剤としてのカーボンブラック（キャボットジャパン社製、「シヨウブラックＮ２３４」）と、所定の分散剤とを配合し、羽根撹拌により混合した後、ビーズミル（井上製作所社製、「マイティーミル マークＩＩ ＭＨＧＩＩ−１．５」）を用いて分散させることにより、各マスターバッチを調製した。なお、上記ビーズミルによる分散条件は、上記と同じ分散条件とした。

次いで、表１に示される配合割合（質量部）にて、各マスターバッチと各マトリックスポリマーとを配合し、羽根撹拌により混合した。これにより、中間転写ベルトの基層の形成に用いられる各ＰＡＩ系導電性組成物（試料２、試料４〜試料９）を作製した。

−ＰＵ系導電性組成物の調製−
ポリウレタン塗料（日本ミラクトラン社製、「ミラクトランＥ３８０ＰＮＡＴ」）をテトラヒドロフラン(ＴＨＦ)に２０％になるように溶解し、固形分１００質量部に対し、表１に示される配合割合（質量部）にて、炭素系導電剤としてのカーボンブラック（キャボットジャパン社製、「シヨウブラックＮ２３４」）と、所定の分散剤とを配合し、羽根撹拌により混合した後、ビーズミル（井上製作所社製、「マイティーミル マークＩＩ ＭＨＧＩＩ−１．５」）を用いて分散させることにより、各マスターバッチを調製した。なお、上記ビーズミルによる分散条件は、粘度の調整にＮＭＰに代えてＴＨＦを用いた以外は上記と同じ分散条件とした。

次いで、表１に示される配合割合（質量部）にて、各マスターバッチと各マトリックスポリマーとを配合し、羽根撹拌により混合した。これにより、現像ロールの表層の形成に用いられる各ＰＵ系導電性組成物（試料１０、試料１１）を作製した。

−ＰＡ系導電性組成物の調製−
ポリアミド塗料（ナガセケムテック社製、「トレジンＦ−３０Ｋ」）をメタノール５０％、トルエン５０％の混合溶媒に溶解し、固形分１００質量部に対し、表１に示される配合割合（質量部）にて、炭素系導電剤としてのカーボンブラック（キャボットジャパン社製、「シヨウブラックＮ２３４」）と、所定の分散剤とを配合し、羽根撹拌により混合した後、ビーズミル（井上製作所社製、「マイティーミル マークＩＩ ＭＨＧＩＩ−１．５」）を用いて分散させることにより、各マスターバッチを調製した。なお、上記ビーズミルによる分散条件は、粘度の調整にＮＭＰに代えて上記混合溶媒を用いた以外は上記と同じ分散条件とした。

次いで、表１に示される配合割合（質量部）にて、各マスターバッチと各マトリックスポリマーとを配合し、羽根撹拌により混合した。これにより、帯電ロールの表層の形成に用いられる各ＰＡ系導電性組成物（試料１２、試料１３）を作製した。

アクリル系樹脂（根上工業株式会社製、「パラクロンＷ−２４８Ｅ」）１００質量部に、架橋剤（旭化成株式会社製、「デュラネート ＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ」）３０質量部と、カーボンブラック（三菱化学社製、「カーボンブラックＭＡ−１００」１０質量部と、トルエン５００質量部とを配合し、羽根撹拌により混合することにより、表層形成用材料を調製した。

（中間転写ベルトの作製）
円筒形基体（金型）を準備し、この表面に液状の各導電性組成物をスプレーコーティングして、所定条件にて昇温させた後、所定条件にて加熱処理し、各基層を形成した。次いで、各基層の表面に、上記表層形成用材料をディッピング法にてコーティングし、乾燥させた後、基層と円筒形基体との間にエアーを吹き付けることにより、円筒形基体を抜き取った。これにより、各導電性組成物を用いて形成された各基層（厚み１００μｍ）と、各基層の表面に積層された表層（厚み５μｍ）とを有する２層構造の試料１〜試料９の各中間転写ベルトを作製した。

この際、ＰＩ系導電性組成物を用いた場合には、２５℃〜３００℃まで２時間かけて昇温させた後、イミド化するため３００℃にて１時間加熱処理した。ＰＡＩ系導電性組成物を用いた場合には、２５℃〜２５０℃まで２時間かけて昇温させた後、２５０℃にて１時間加熱処理した。

（現像ロールの作製）
導電性シリコーンゴム（信越化学工業社製、「Ｘ−３４−２６４Ａ／Ｂ、混合質量比Ａ／Ｂ＝１／１」）をスタティックミキサーにて混合することにより、ゴム弾性層形成用材料を調製した。

軸体として、直径６ｍｍの中実円柱状の鉄棒を準備し、外周面に接着剤を塗布した。この軸体をロール成形用金型の中空空間にセットした後、上記調製したゴム弾性層形成用材料を中空空間内に注入し、１９０℃で３０分間加熱して硬化させ、脱型した。これにより、軸体の外周面に沿って導電性シリコーンゴムよりなるロール状のゴム弾性層（厚み３ｍｍ）を形成した。

次いで、上記ゴム弾性層の外周面に、ロールコート法により、各ＰＵ系導電性組成物を塗工した後、１５０℃で３０分間加熱処理し、各表層（厚み１０μｍ）を形成した。これにより、試料１０、試料１１の現像ロールを作製した。

（帯電ロールの作製）
金型に芯金(直径６ｍｍ)よりなる軸体をセットし、ゴム弾性層形成用材料として、ヒドリンゴム(日本ゼオン社製、「Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１００」)１００質量部、滑剤(ステアリン酸)１質量部、加硫剤(硫黄)１質量部、加硫促進剤(亜鉛華)５質量部、老化防止剤（大内新興化学社製、「ノクラックＮＳ−６」）０．３質量部を混練したものを注入し、１７０℃で３０分加熱した後、冷却、脱型した。これにより、軸体の外周面に沿ってロール状のゴム弾性層(厚み２ｍｍ)を形成した。

次いで、上記ゴム弾性層の外周面に、ロールコート法により、各ＰＡ導電組成物を塗工した後、１５０℃×３０分で乾燥し、各表層（厚み１０μｍ）を形成した。これにより、試料１２、試料１３の帯電ロールを作製した。

（導電性組成物の分散性）
導電性組成物の調製時における、ビーズミルによる分散処理終了直後のマスターバッチよりサンプルを採取した。そして、レーザー回折式粒子径分布測定装置（島津製作所社製、「ＳＡＬＤ−２３００」）を用いて、５０％粒子径（体積基準）を測定した。なお、上記５０％粒子径の値が小さい程、炭素系導電剤であるカーボンブラックの分散性に優れている。

（ＭＩＴ耐久性）
試料１〜試料９の各導電性組成物を用いて形成した各塗膜から所定の大きさの各導電性試験片を採取し、ＪＩＳ−Ｐ８１１５に準じて、ＭＩＴ耐久試験を行った。ＭＩＴ試験機には、東洋精機製作所社製、「Ｆｏｌｄｉｎｇ Ｅｎｄｕｒａｎｃｅｔｅｓｔｅｒ ＭＩＴ−Ｄ」を用いた。また、上記ＭＩＴ耐久試験では、荷重：９．８Ｎの条件下における耐折回数を測定した。なお、各塗膜は、上述した各導電性組成物をポリイミドフィルムの表面にバーコートした後、各導電性組成物による各基層の作製時の昇温条件、加熱条件と同一の条件にて、昇温させた後、加熱処理することにより形成した。但し、塗膜の厚みが８０μｍ程度になるように、各導電性組成物の調製時に用いた溶剤にて固形分量を調整した。

（ベルト耐久性）
試料１〜試料９の各中間転写ベルトを、電子写真方式を採用する市販のデジタルフルカラー複合機（リコー社製、「ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ２５００」）に組み込み、２３℃×５３％ＲＨの環境下にて、所定のテストパターンを５００，０００枚出力したときの基層の損傷状態を目視にて調べた。基層に亀裂がなかった場合を「Ａ」、基層に亀裂があった場合を「Ｃ」とした。

（ベルト表面抵抗）
上記ベルト耐久性評価前および評価後の各中間転写ベルトの表面抵抗値をそれぞれ測定した。なお、上記表面抵抗値は、三菱化学アナリテック社製、「ハイレスタＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０型を用いて測定した。耐久性評価試験後の表面抵抗値が、耐久性評価前の表面抵抗値から１桁未満の変動であった場合を、表面抵抗の低下が生じていないとして「Ａ」とした。ベルト耐久性評価試験後の表面抵抗値が、ベルト耐久性評価前の表面抵抗値から１桁以上変動した場合を、表面抵抗の低下が生じたとして「Ｃ」とした。

（画像評価）
試料１０、試料１１の各現像ロール、試料１２、試料１３の各帯電ロールを、電子写真方式を採用する市販のデジタルフルカラー複合機（リコー社製、「ＣＸ３０００」）に組み込み、２３℃×５３％ＲＨの環境下にて、テストパターンの画像出力を行った。得られた画像を目視で観察した。得られた画像に色抜けやかすれの画像不具合が認められなかった場合を「Ａ」とした。得られた画像に色抜けやかすれの画像不具合が認められた場合を「Ｃ」とした。

表１に、各導電性組成物の詳細、評価結果、各中間転写ベルト、各現像ロール、各帯電ロールの評価結果をまとめて示す。

表１によれば、以下のことがわかる。

試料７の導電性組成物は、分散剤を含有していない。そのため、試料７の導電性組成物は、５０％粒子径が大きく、炭素系導電剤の凝集が生じており、炭素系導電剤の分散性が悪いことがわかる。また、試料７の導電性組成物は、これを用いて形成した導電性試験片のＭＩＴ耐久性評価の結果が悪く、繰り返し屈曲に対する耐久性に劣っていた。また、試料７の中間転写ベルトは、試料７の導電性組成物を用いて基層が形成されている。そのため、試料７の中間転写ベルトは、長期使用時に基層に亀裂が生じ、耐久性を向上させることができなかった。また、試料７の中間転写ベルトは、通紙耐久後に表面抵抗値が低下する現象が見られた。これは、長期使用時に紙との間で繰り返し生じる剥離放電により、凝集した炭素系導電剤上のマトリックスポリマーが炭化したため、もしくは、ベルト表面近傍のスキン層が削られ、炭素系導電剤であるカーボンブラックむき出し状態となったためであると考えられる。この点は、耐久評価後のベルト表面が削れにより平滑化されていたことからも裏付けられる。

試料８、試料９の導電性組成物は、分散剤を含有しているものの、分散剤が上述した構成を有していない。そのため、試料８、試料９の導電性組成物は、炭素系導電剤の分散性が悪く、試料７の導電性組成物と同様の結果であった。また、試料８、試料９の中間転写ベルトも、試料７の中間転写ベルトと同様の結果であった。

試料１１の導電性組成物は、極性を有するマトリックスポリマーがポリウレタンである点で、試料７の導電性組成物と異なっている。また、試料１３の導電性組成物は、極性を有するマトリックスポリマーがポリアミドである点で、試料７の導電性組成物と異なっている。これら試料１１、試料１３の導電性組成物も、分散剤を含有していなため、試料７の導電性組成物と同様に炭素系導電剤の分散性が悪化した。

これらに対し、試料１〜試料６、試料１０、試料１２の導電性組成物は、分散剤が、多環芳香族成分と極性を有するオリゴマー成分またはポリマー成分とがイミド結合またはアミド結合してなる繰り返し単位を有する重合体よりなる。そのため、上記導電性組成物では、５０％粒子径が小さくなっており、極性を有するマトリックスポリマー中において炭素系導電剤の凝集が抑制され、炭素系導電剤の分散性が向上していることがわかる。これは、分散剤における多環芳香族成分に由来する部位が炭素表面に吸着するとともに、極性を有するオリゴマー成分またはポリマー成分に由来する部位が極性を有するマトリックスポリマーと十分に相溶することにより、炭素系導電剤の分散効果が高まったためであると考えられる。

また、試料１〜試料６の中間転写ベルトは、導電性部位である基層が、試料１〜試料６の導電性組成物を用いてそれぞれ形成されている。そのため、試料１〜試料６の中間転写ベルトは、通紙耐久後に亀裂が生じ難く、耐久性が向上した。これは、ＭＩＴ耐久試験の結果から分かるように、基層における炭素系導電剤の分散性が良好なため、繰り返しの屈曲に対する耐久性が向上したためである。さらに、試料１〜試料６の中間転写ベルトは、通紙耐久後に表面抵抗値が低下する現象も見られず、長期使用によっても表面抵抗値が低下し難いことも確認された。

また、試料１０の現像ロール、試料１２の帯電ロールは、導電性部位である表層が、それぞれ試料１０の導電性組成物、試料１２の導電性組成物を用いて形成されている。そのため、試料１０の現像ロール、試料１２の帯電ロールは、画像に色抜けやかすれの画像不具合がなく、試料１１の現像ロール、試料１３の帯電ロールに比べ、画質が向上した。これは、分散性試験の結果から分かるように、炭素系導電剤の分散性が良好な表層が形成されたため、表層の均一導電性が向上したためである。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。

Ｂ、Ｒ 電子写真用部材
１ 基層
２ 表層
１０ 表層
２０ 軸体
３０ ゴム弾性層

Claims (6)

1. 電子写真用部材が有する導電性部位の形成に用いられる導電性組成物であって、
   極性を有するマトリックスポリマーと、炭素系導電剤と、分散剤とを含有しており、
   該分散剤は、
   多環芳香族成分と極性を有するオリゴマー成分またはポリマー成分とがイミド結合またはアミド結合してなる繰り返し単位を有する重合体よりなることを特徴とする導電性組成物。
2. 上記炭素系導電剤は、カーボンブラックであることを特徴とする請求項１に記載の導電性組成物。
3. 上記極性を有するマトリックスポリマーは、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリアミドイミド、ポリウレタン、ポリアミド、および、（メタ）アクリル系樹脂からなる群より選択される１種または２種以上を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の導電性組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性組成物を用いて形成された導電性部位を有していることを特徴とする電子写真用部材。
5. 電子写真方式の画像形成装置に用いられる中間転写ベルトまたは定着ベルトであることを特徴とする請求項４に記載の電子写真用部材。
6. 電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像ロールまたは帯電ロールであることを特徴とする請求項４に記載の電子写真用部材。

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