JP6302799B2

JP6302799B2 - 導電性部材、導電性ローラ、及び画像形成装置

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Publication number: JP6302799B2
Application number: JP2014176197A
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Inventors: 熱海　陽彦; 陽彦熱海; 杉本　卓郎; 卓郎杉本
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Filing date: 2014-08-29
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Description

本発明は、導電性部材、導電性ローラ、及び画像形成装置に関する。

従来より、導電性ローラ等に用いられる導電性部材において、導電性を発現するために導電剤が添加されている。
ここで、前記導電性部材が熱硬化型樹脂からなる場合には、前記導電剤としてカーボンを用いることができるが、前記導電性部材が紫外線硬化型樹脂からなる場合に、前記導電剤としてカーボンを配合すると、紫外線を透過せず、紫外線硬化型樹脂が硬化しない。
よって、前記導電性部材が紫外線硬化型樹脂からなる場合には、前記導電剤として、カーボンではなく、無色透明のイオン導電剤が用いることが知られている。
前記イオン導電剤としては、リチウム塩（例えば、特許文献１参照）；有機ホウ素錯体塩、アルカリ金属の過塩素酸塩（例えば、特許文献２参照）；などが公知である。

特開２００８−１２２８５８号公報特開２００９−２２３１３４号公報

前記導電剤として、イオン導電剤を用いた場合、紫外線硬化型樹脂を硬化することができるものの、所望の電気抵抗初期値を得ることができず、また、連続して電圧を印加し続けた場合（連続通電の場合）において、硬化した紫外線硬化材料中でイオン導電剤の分極乃至移動が発生し、電気抵抗値の上昇を引き起こすことがある。斯かる電気抵抗値の上昇は、例えば、導電性ローラの抵抗の急激な上昇を発生して、画像不良を引き起こすことがある。
そこで、本発明の目的は、所望の電気抵抗初期値を得ることができると共に、連続通電による電気抵抗値の上昇を抑制することができる導電性部材及び導電性ローラ、並びに画像不良の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明者らは、分極乃至移動を発生しやすいイオン導電剤と、分極乃至移動を発生しにくいイオン導電剤とを組み合わせることで、所望の電気抵抗初期値を得ることができると共に、連続通電による電気抵抗値の上昇を抑制することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明の導電性部材は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、及びイオン導電剤（Ｃ）を含む組成物を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなり、前記イオン導電剤（Ｃ）が、有機ホウ素錯体塩と、下記一般式（１）で表わされる構造を有する化合物とを含み、前記有機ホウ素錯体塩の配合量が、前記組成物における硬化成分１００質量部に対して、０．２質量部以上であることを特徴とする。
−ＳＯ₂−ＮＸ−ＳＯ₂− （１）
（前記一般式（１）中、Ｘは、アルカリ金属を表す。）
本発明の導電性部材の構成によれば、所望の電気抵抗初期値を得ることができると共に、連続通電による電気抵抗値の上昇を抑制することができる。
なお、連続通電後の電気抵抗値の上昇を抑制できるメカニズムとしては、分子量が大きくて移動しにくい有機ホウ素錯体塩を分散させ、分散した有機ホウ素錯体塩の間に分子量が比較的小さくて移動しやすい上記一般式（１）で表わされる構造を有する化合物を介在させることにより、イオン移動が抑制されて電子移動が発生することによるものと考えられる。

本明細書において、「硬化成分」は、重合して硬化する成分を意味し、具体的には、後述する「ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）（例えば、実施例におけるウレタンオリゴマー）」、後述する「モノマー成分（Ｄ）（例えば、実施例における水酸基モノマー）」、などの成分を指す。

本発明の導電性部材は、前記一般式（１）で表わされる構造を有する化合物の配合量が、前記組成物における硬化成分１００質量部に対して、０．１〜４質量部であることが好ましい。
この構成によれば、所望の電気抵抗初期値を確実に得ることができると共に、イオンブリードを確実に防止することができる。

本発明の導電性部材は、前記有機ホウ素錯体塩が有機ホウ素錯体カリウム塩であることが好ましい。
この構成によれば、連続通電による電気抵抗値の上昇をより抑制することができる。

本発明の導電性部材は、前記一般式（１）におけるアルカリ金属Ｘがカリウムであることが好ましい。
この構成によれば、連続通電による電気抵抗値の上昇をより抑制することができる。

本発明の導電性部材は、前記紫外線照射で硬化される組成物が水酸基骨格を有するモノマーをさらに含むことが好ましい。
この構成によれば、通電耐久時間をさらに延ばすことができる。

本発明の導電性ローラは、シャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配置され、本発明の導電性部材からなる、少なくとも一層以上の弾性層と、を備えることを特徴とする。
本発明の導電性ローラの構成によれば、ローラ抵抗の上昇を抑制することができる。

本発明の画像形成装置は、本発明の導電性ローラを備えることを特徴とする。
本発明の画像形成装置の構成によれば、画像不良の発生を抑制することができる。

本発明によれば、所望の電気抵抗初期値を得ることができると共に、連続通電による電気抵抗値の上昇を抑制することができる導電性部材及び導電性ローラ、画像不良の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

図１は、本発明の導電性ローラの一例の断面図である。図２は、本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。図３は、本発明の導電性部材を用いた無端ベルトの一例の概略側面図である。

以下に、本発明を実施するための形態を例示する。

（導電性部材）
本発明の導電性部材は、紫外線硬化型樹脂からなる部材であって、例えば、導電性ローラの弾性層、無端ベルトの弾性層、導電性シートとして用いられる部材である。

＜紫外線硬化型樹脂＞
前記紫外線硬化型樹脂は、所定の組成物を紫外線照射により硬化させた樹脂である。
前記組成物は、少なくとも、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）と、光重合開始剤（Ｂ）と、イオン導電剤（Ｃ）とを含み、さらに必要に応じて、その他の成分を含む。
前記紫外線照射に用いる光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水銀灯、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、などが挙げられる。
前記紫外線照射の条件としては、特に制限はなく、前記紫外線硬化型樹脂に含まれる成分、前記紫外線硬化型樹脂の組成、前記紫外線硬化型樹脂の塗布量等に応じて、照射強度、積算光量等を適宜選択することができる。

＜＜ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）＞＞
前記ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）としては、アクリロイルオキシ基（ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ−）を１つ以上有し、ウレタン結合（−ＮＨＣＯＯ−）を複数有する化合物である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとからウレタンプレポリマーを合成し、該ウレタンプレポリマーに水酸基を有するアクリレートを付加させることによって製造することができるオリゴマー（例えば、ポリエーテル系ポリオールウレタンアクリレートオリゴマー）、などが挙げられる。ここで、前記ウレタンプレポリマーの合成においては、ウレタン化反応用の触媒を用いることが好ましい。
前記ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）の官能基数及び分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。

−ポリオール−
前記ポリオールとしては、水酸基（ＯＨ基）を複数有する化合物である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール、アルキレンオキサイド変性ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、前記ポリエーテルポリオールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコールに、エチレンオキシドやプロピレンオキシド等のアルキレンオキサイドを付加させて得られる。また、前記ポリエステルポリオールは、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１,４-ブタンジオール、１,６-ヘキサンジオール、プロピレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールと、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、セバシン酸、ピメリン酸、スベリン酸等の多価カルボン酸とから得られる。

−ポリイソシアネート−
前記ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基（ＮＣＯ基）を複数有する化合物である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（クルードＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、これらのイソシアヌレート変性物、カルボジイミド変性物、グリコール変性物、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

−ウレタン化反応用触媒−
前記ウレタン化反応用触媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジブチルスズジラウレート，ジブチルスズジアセテート，ジブチルスズチオカルボキシレート，ジブチルスズジマレエート，ジオクチルスズチオカルボキシレート，オクテン酸スズ，モノブチルスズオキシド等の有機スズ化合物；塩化第一スズ等の無機スズ化合物；オクテン酸鉛等の有機鉛化合物；トリエチルアミン，ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類；テトラメチルエチレンジアミン，テトラメチルプロパンジアミン，テトラメチルヘキサンジアミン等のジアミン類；ペンタメチルジエチレントリアミン，ペンタメチルジプロピレントリアミン，テトラメチルグアニジン等のトリアミン類；トリエチレンジアミン，ジメチルピペラジン，メチルエチルピペラジン，メチルモルホリン，ジメチルアミノエチルモルホリン，ジメチルイミダゾール，ピリジン等の環状アミン類；ジメチルアミノエタノール，ジメチルアミノエトキシエタノール，トリメチルアミノエチルエタノールアミン，メチルヒドロキシエチルピペラジン，ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類；ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル，エチレングリコールビス(ジメチル)アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類；ｐ-トルエンスルホン酸，メタンスルホン酸，フルオロ硫酸等の有機スルホン酸；硫酸，リン酸，過塩素酸等の無機酸；ナトリウムアルコラート，水酸化リチウム，アルミニウムアルコラート，水酸化ナトリウム等の塩基類；テトラブチルチタネート，テトラエチルチタネート，テトライソプロピルチタネート等のチタン化合物；ビスマス化合物；四級アンモニウム塩；などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、有機スズ化合物が好ましい。
前記触媒の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ポリオール１００質量部に対して０．００１〜２．０質量部が好ましい。

−水酸基を有するアクリレート−
前記ウレタンプレポリマーに付加させる水酸基を有するアクリレートとしては、水酸基を１つ以上有し、アクリロイルオキシ基（ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ−）を１つ以上有する化合物である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、２-ヒドロキシエチルアクリレート、２-ヒドロキシプロピルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記水酸基を有するアクリレートは、前記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基に付加することができる。

＜＜光重合開始剤（Ｂ）＞＞
前記光重合開始剤（Ｂ）は、紫外線を照射することによって、前記ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）の重合を開始させる作用を有する。
前記光重合開始剤（Ｂ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（例えば、ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４）；４−ジメチルアミノ安息香酸；４−ジメチルアミノ安息香酸エステル；２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン；アセトフェノンジエチルケタール；アルコキシアセトフェノン；ベンジルジメチルケタール；ベンゾフェノン、３，３−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、４，４−ジメトキシベンゾフェノン、４，４−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体；ベンゾイル安息香酸アルキル；ビス（４−ジアルキルアミノフェニル）ケトン；ベンジル、ベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体；ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン誘導体；ベンゾインイソプロピルエーテル；２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン；キサントン；チオキサントン；チオキサントン誘導体；フルオレン；２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド；ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド；２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１，２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（モルホリノフェニル）−ブタノン−１；などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記光重合開始剤（Ｂ）の配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記組成物における硬化成分（前記ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）、後述するアクリレートモノマー（Ｄ）、などの成分）１００質量部に対して、０．２〜５．０質量部が好ましい。
前記光重合開始剤（Ｂ）の配合量が、０．２質量部以上であると、紫外線硬化を開始させる効果を十分に得ることができ、５．０質量部以下であると、紫外線硬化を開始させる効果を得つつ、コストが高くなるのを防止することができる。

＜＜イオン導電剤（Ｃ）＞＞
前記イオン導電剤（Ｃ）は、少なくとも、有機ホウ素錯体塩と、下記一般式（１）で表わされる構造を有する化合物（以下、「イミド化合物」という）とを含み、さらに必要に応じて、その他の成分を含む。
−ＳＯ₂−ＮＸ−ＳＯ₂− （１）
（前記一般式（１）中、Ｘは、アルカリ金属を表す。）

−有機ホウ素錯体塩−
前記有機ホウ素錯体塩を添加することにより、連続通電後の電気抵抗値の上昇を抑えることができる。
前記有機ホウ素錯体塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機ホウ素錯体カリウム塩、有機ホウ素錯体ナトリウム塩、有機ホウ素錯体リチウム塩、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、有機ホウ素錯体カリウム塩が、連続通電による電気抵抗値の上昇をより抑制することができる点で、好ましい。

−−有機ホウ素錯体カリウム塩−−
前記有機ホウ素錯体カリウム塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウム、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウムが、連続通電による電気抵抗値の上昇抑制の点で、好ましい。

−−有機ホウ素錯体ナトリウム塩−−
前記有機ホウ素錯体ナトリウム塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）ナトリウム、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）ナトリウムが、連続通電による電気抵抗値の上昇抑制の点で、好ましい。

−−有機ホウ素錯体リチウム塩−−
前記有機ホウ素錯体リチウム塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）リチウム、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）リチウムが、連続通電による電気抵抗値の上昇抑制の点で、好ましい。

前記有機ホウ素錯体塩の配合量としては、前記組成物における硬化成分（前記ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）、後述のモノマー成分（Ｄ）、などの成分）１００質量部に対して、０．２質量部以上である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．２〜５．０質量部が好ましく、１．０〜４．０質量部がより好ましく、２．０〜３．０質量部が特に好ましい。
前記有機ホウ素錯体塩の配合量が、０．２質量部以上であると、連続通電による電気抵抗値の上昇を抑制することができる。一方、前記有機ホウ素錯体塩の配合量が、前記好ましい範囲内、前記より好ましい範囲内、又は前記特に好ましい範囲内であると、連続通電による電気抵抗値の上昇抑制及びイオンブリード防止を両立できる点で有利である。

−イミド化合物−
本明細書におけるイミド化合物は、上記一般式（１）で表わされる構造を有するイミド化合物である。
前記イミド化合物の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、リチウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、カリウムＮ，Ｎ−ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド、カリウムＮ，Ｎ−ビス（フルオロスルホニル）イミドなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドが、連続通電による電気抵抗値の上昇をより抑制することができる点で、好ましい。
前記イミド化合物を添加することにより、所望の電気抵抗初期値を得ることができる。

前記イミド化合物の配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記組成物における硬化成分（前記ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）、後述のモノマー成分（Ｄ）、などの成分）１００質量部に対して０．１〜４.０質量部が好ましく、０．５〜４．０質量部がより好ましく、１．０〜３．０質量部が特に好ましい。
前記イミド化合物の配合量が、０．１質量部以上であると電気抵抗初期値をより好適な範囲内にすることができ、４．０質量部以下であるとイオンブリードしにくくすることができる。

−−一般式（１）中におけるアルカリ金属Ｘ−−
前記一般式（１）中におけるアルカリ金属Ｘとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カリウム、リチウム、などが挙げられる。
これらの中でも、カリウムが、連続通電による電気抵抗値の上昇をより抑制することができる点で、好ましい。

＜＜その他の成分＞＞
前記紫外線硬化型樹脂を調製する際に用いられる組成物のその他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリレートモノマー等のモノマー成分（Ｄ）、紫外線照射前の熱重合を防止する重合禁止剤（Ｅ）などが挙げられる。

前記モノマー成分（Ｄ）を含む場合、前記ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）と前記モノマー成分（Ｄ）との質量比（Ａ／Ｄ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１００／０〜１０／９０が好ましい。
前記ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）と前記モノマー成分（Ｄ）との質量比（Ａ／Ｄ）が１００／０〜１０／９０の範囲内であると、導電性ローラの弾性層として好適な導電性部材を得ることが可能である。

−アクリレートモノマー−
前記アクリレートモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、２-ヒドロキシプロピルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、ラウリルアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート（例えば、新中村化学工業(株)製，「ＡＰＧ−２００」）、ポリエチレングリコールジアクリレート（例えば、共栄社化学(株)製，「ライトアクリレート４ＥＧ−Ａ」）、エチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ-ブチルアクリレート、イソアミルアクリレート、グリシジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、２-ヒドロキシエチルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、β-アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、水酸基骨格を有するアクリレートモノマー（例えば、２-ヒドロキシプロピルアクリレート、２-ヒドロキシエチルアクリレート）が、抵抗変動をより小さくすることができる点で、好ましい。

−重合禁止剤（Ｅ）−
前記重合禁止剤（Ｅ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエ−テル、ｐ−メトキシフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチルヒドロキシアニソール、３−ヒドロキシチオフェノール、α−ニトロソ−β−ナフトール、ｐ−ベンゾキノン、２，５−ジヒドロキシ−ｐ−キノン、などが挙げられる。

前記重合禁止剤（Ｅ）の配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記組成物における硬化成分（前記ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）、前記モノマー成分（Ｄ）、などの成分）１００質量部に対して、０．００１〜０．２質量部が好ましい。

（導電性ローラ）
図１は、本発明の導電性ローラの一例の断面図である。図１の導電性ローラ１は、長さ方向両端部を軸支されて取り付けられるシャフト部材２と、該シャフト部材２の半径方向外側に配設された弾性層３とを備える。なお、図１に示す導電性ローラ１は、弾性層３を一層のみ有するが、弾性層を二層以上有していてもよい。また、図１に示す導電性ローラ１は、弾性層３の半径方向外側に表層４を備えている。また、図１の導電性ローラ１において、表層４は微粒子５を含むが、微粒子を含有することは必須ではない。更に、図１に示す導電性ローラ１は、表層４を一層のみ有するが、表層を二層以上有していてもよい。

本発明の導電性ローラの種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、帯電ローラ、トナー供給ローラ、現像ローラ、転写ローラ、給紙ローラ、クリーニングローラ、定着用の加圧ローラ、などが挙げられるが、特に、安定した通電特性を必要とする帯電ローラに用いることが、通電耐久効果を発揮する点で好ましい。

＜シャフト部材＞
本発明の導電性ローラは、シャフト部材を備える。
前記シャフト部材としては、良好な導電性を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属製又は樹脂製の、中空円筒体、中実円柱体、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

＜弾性層＞
本発明の導電性ローラは、前記シャフト部材の半径方向外側に配置された少なくとも一層以上の弾性層を備える。
前記弾性層は、本発明の導電性部材からなる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

本発明の導電性ローラにおける弾性層を形成するための弾性層用原料をシャフト部材の外表面に塗布する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スプレー法、ロールコーター法、ディッピング法、ダイコート法、などが挙げられる。

＜表層＞
本発明の導電性ローラは、必要に応じて、表層を備える。
前記表層は、ローラの硬度を高めたり、トナーに対する帯電性や付着性を制御したり、感光ドラム及び成層ブレード等との摩擦力を低減したり、弾性層による感光ドラム等の汚染を防止するために、前記弾性層の外周面に形成される。
前記表層に含まれる材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紫外線硬化型樹脂、フッ素含有樹脂、微粒子、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

（画像形成装置）
本発明の画像形成装置は、本発明の導電性ローラを備える。本発明の画像形成装置は、公知の方法で製造することができる。

以下に、図を参照して本発明の画像形成装置を説明する。図２は、本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。図２の画像形成装置は、静電潜像を保持した感光ドラム６と、感光ドラム６の近傍（図２では上方）に位置し感光ドラム６を帯電させるための帯電ローラ７と、トナー８を供給するためのトナー供給ローラ９と、トナー供給ローラ９と感光ドラム６との間に配置された現像ローラ１０と、現像ローラ１０の近傍（図２では上部）に設けられた成層ブレード１１と、感光ドラム６の近傍（図２では下方）に位置する転写ローラ１２と、感光ドラム６に隣接して配置されたクリーニングローラ１３とを備えている。なお、本発明の画像形成装置は、更に画層形成装置に通常用いられる公知の部品（図示せず）を備えることができる。

図２の画像形成装置においては、感光ドラム６に帯電ローラ７を当接させて、感光ドラム６と帯電ローラ７との間に電圧を印加して、感光ドラム６を一定電位に帯電させた後、露光機（図示せず）により静電潜像を感光ドラム６上に形成する。次に、感光ドラム６と、トナー供給ローラ９と、現像ローラ１０とが、図中の矢印方向に回転することで、トナー供給ローラ９上のトナー８が現像ローラ１０を経て感光ドラム６に送られる。現像ローラ１０上のトナー８は、成層ブレード１１により、均一な薄層に整えられ、現像ローラ１０と感光ドラム６とが接触しながら回転することにより、トナー８が現像ローラ１０から感光ドラム６の静電潜像に付着し、該潜像が可視化する。潜像に付着したトナー８は、転写ローラ１２で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に感光ドラム６上に残留するトナー８は、クリーニングローラ１３によって除去される。ここで、本発明の導電性ローラを、帯電ローラ７、トナー供給ローラ９、現像ローラ１０、転写ローラ１２及びクリーニングローラ１３の一つ以上に用いることができる。

（無端ベルト）
本発明の導電性部材が用いられる無端ベルトの一例について、図面を用いて以下に説明する。
図３に示すように、無端ベルト２１は、単層構造の無端ベルト基体２２と、無端ベルト基体２２の外周面上に形成され、本発明の導電性部材からなる弾性層２３とを備えている。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は下記の実施例になんら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。

（実施例１）
表１に示すように、ウレタンオリゴマーとしての末端にアクリロイルオキシ基（ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ−）を有するポリエーテル系ポリオールウレタンアクリレートオリゴマー（製造会社名：亜細亜工業株式会社、商品名：ＮＸ４４−３１、分子量:１８０００）９０質量部と、水酸基モノマーとしての２−ヒドロキシプロピルアクリレート（製造会社名：共栄社化学株式会社）１０質量部と、ＵＶ重合開始剤（製造会社名：ＢＡＳＦ、商品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４）１質量部と、イオン導電剤としての、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウム（製造会社名：日本カーリット株式会社）３質量部及びカリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（製造会社名：三菱マテリアル電子化成株式会社）３質量部と、を配合して、ミキサーにて攪拌して、弾性層用組成物を調製した。
その後、以下に示すように、初期抵抗値、通電耐久性及びイオンブリード防止性を評価した。

＜初期抵抗値及び通電耐久性＞
−評価用導電性部材のサンプルの作製−
前記調製した弾性層用組成物を、２枚のＰＥＴフィルム（製造会社名：東レ株式会社、商品名：ルミラー）間に間装した。その際、２枚のＰＥＴフィルム間の距離（弾性層用組成物の厚み）が１ｍｍとなるようにスペーサを挟み、ＵＶ照射装置（製造会社名：フュージョンＵＶシステムズ・ジャパン株式会社、商品名：Ｆ３００Ｓ）により照射される紫外線（強度：３００Ｗ／ｃｍ^２）を１分間照射し、弾性層用組成物を硬化させ、厚み１ｍｍのシートを得た。得られたシートを直径１５ｍｍの円状に打ち抜いて、直径１５ｍｍ、厚み１ｍｍの円柱状のシートを作製した。作製したシートの両面に、直径１５ｍｍの導電ゴムシート（製造会社名：タイガースポリマーコーポレーション、商品名：ＥＰ−２）を密着させて、評価用導電性部材のサンプルを作製した。

−初期抵抗値及び通電耐久性の評価−
得られた評価用導電性部材のサンプルを、
マイナス電極の鉄製の金属板の上にサンプルを載せ、銅製で直径１０ｍｍのプラス電極を荷重５０ｇの強度で間装して、評価用導電性部材のサンプルに３００μＡの直流定電流が流れるように電圧を印加し、初期抵抗値及び通電耐久時間（初期の電圧を常用対数で０とした場合における、常用対数で０．４桁変動するまでの時間）を測定した。測定した初期抵抗値及び通電耐久時間を表１〜３に示す。
初期抵抗値は、初期電圧を直流定電流で除した値である。
表１〜３における通電耐久時間は、測定値及び実施例１の測定値を１００とした指数値であり、前記指数値は、７０以上であると、８００００枚印刷した後の抵抗値が初期抵抗値からの変動が少なく、良好な画像を印刷できるため好ましい。

＜イオンブリード防止性＞
−評価用導電性ローラのサンプルの作製−
直径６ｍｍ、金属製のシャフトに、厚さ３ｍｍの弾性層をダイコートにて塗布、その後ＵＶ照射（強度３０００ｍＷ／ｃｍ²、時間１０秒）し、硬化させる。弾性層の材用は、各実施例比較例の材料の通り添加した。
また、表層は、弾性層の表面に、ロールコートにて膜厚１〜１０μｍの厚さで塗布する、その後ＵＶ照射（強度３０００ｍＷ／ｃｍ²、時間１０秒）し、硬化させ、弾性層を有する評価用導電性ローラのサンプルを作製した。
表層の材料はウレタンアクリレートオリゴマー（１００質量部）、導電性カーボン（３質量部）、６μｍの粒径のアクリル粒子（６０質量部）、光重合開始剤（１質量部）、疎水性シリカ（１５質量部）、希釈溶剤に酢酸ブチル(１００質量部)を用いた。

−イオンブリード防止性の評価−
得られた評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を、画像評価することにより評価した。評価結果を表１〜３に示す。なお、表１〜３において、「○」は、８００００枚印字後のイオンブリードがないことを表し、「○△」は、４００００枚印字後のイオンブリードがないものの、５００００枚印字後のイオンブリードがあることを表し、「△」は、２００００枚印字後のイオンブリードがないものの、３００００枚印字後のイオンブリードがあることを表す。

（実施例２）
実施例１において、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウムを用いる代わりに、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）ナトリウム（製造会社名：日本カーリット株式会社）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表１に示す。

（実施例３）
実施例１において、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウムを用いる代わりに、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）リチウム（製造会社名：日本カーリット株式会社）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表１に示す。

（実施例４）
実施例１において、カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを用いる代わりに、リチウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（製造会社名：三菱マテリアル電子化成株式会社）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表１に示す。

（比較例１）
実施例１において、カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを用いなかったこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表１に示す。

（比較例２）
実施例１において、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウムを用いなかったこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表１に示す。

（比較例３）
実施例１において、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウムの配合量を、３質量部から０．１質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表２に示す。

（実施例５）
実施例１において、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウムの配合量を、３質量部から０．２質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表２に示す。

（実施例６）
実施例１において、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウムの配合量を、３質量部から１質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表２に示す。

（実施例７）
実施例１において、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウムの配合量を、３質量部から４質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表２に示す。

（実施例８）
実施例１において、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウムの配合量を、３質量部から５質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表２に示す。

（実施例９）
実施例１において、ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウムの配合量を、３質量部から６質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表２に示す。

（実施例１０）
実施例１において、カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの配合量を、３質量部から０．１質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表３に示す。

（実施例１１）
実施例１において、カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの配合量を、３質量部から０．５質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表３に示す。

（実施例１２）
実施例１において、カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの配合量を、３質量部から１質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表３に示す。

（実施例１３）
実施例１において、カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの配合量を、３質量部から２質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表３に示す。

（実施例１４）
実施例１において、カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの配合量を、３質量部から４質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表３に示す。

（実施例１５）
実施例１において、カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの配合量を、３質量部から５質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表３に示す。

（実施例１６）
実施例１において、カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの配合量を、３質量部から６質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表３に示す。

（実施例１７）
実施例１において、ポリエーテル系ポリオールウレタンアクリレートオリゴマーの配合量を９０質量部とし、２−ヒドロキシプロピルアクリレートの配合量を１０質量部とする代わりに、ポリエーテル系ポリオールウレタンアクリレートオリゴマーの配合量を１００質量部とし、２−ヒドロキシプロピルアクリレートの配合量を０質量部としたこと以外は、実施例１と同様にして、弾性層用組成物を調製し、評価用導電性部材のサンプルの初期抵抗値及び通電耐久性を評価し、評価用導電性ローラのサンプルのイオンブリード防止性を評価した。評価結果を表３に示す。

表１における実施例１〜３の比較により、通電耐久時間を延ばすことができる点で、有機ホウ素錯体塩としては、カリウム錯体であるボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウムが好ましいことが分かった。

表１より、イミド化合物を配合せずに、有機ホウ素錯体塩（ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウム）のみを配合した比較例１では、所望の初期抵抗値を得ることができず、また、通電耐久性も低いことが分かった。

表１より、有機ホウ素錯体塩を配合せずに、イミド化合物（カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド）のみを配合した比較例２では、通電耐久時間は１９分間以内と短いのに対して、有機ホウ素錯体塩（ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウム）とイミド化合物（カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド）との組合せ配合した実施例１では、９０分間まで通電耐久時間を延ばすことができることが分かった。

表２より、有機ホウ素錯体塩（ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウム）の含有量が少なすぎる比較例３では、十分な通電耐久時間を得ることができず、また、有機ホウ素錯体塩（ボロビス（１，１−ジフェニル−１−オキソ−アセチル）カリウム）の含有量が多すぎる実施例９では、十分なイオンブリード防止性が得られないことが分かった。
表３より、イミド化合物（カリウムＮ，Ｎ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド）を適量配合した実施例１０〜１４では、通電耐久性及びイオンブリード防止性を両立できることが分かった。

本発明の導電性部材は、例えば、導電性ローラ、無端ベルト、導電性シート、などに好適に利用可能である。

１導電性ローラ
２シャフト部材
３弾性層
４表層
５微粒子
６感光ドラム
７帯電ローラ
８トナー
９トナー供給ローラ
１０現像ローラ
１１成層ブレード
１２転写ローラ
１３クリーニングローラ
２１無端ベルト
２２無端ベルト基体
２３弾性層

Claims

ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、及びイオン導電剤（Ｃ）を含む組成物を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなり、
前記イオン導電剤（Ｃ）が、有機ホウ素錯体塩と、下記一般式（１）で表わされる構造を有する化合物とを含み、
前記有機ホウ素錯体塩の配合量が、前記組成物における硬化成分１００質量部に対して、０．２質量部以上であることを特徴とする導電性部材。
−ＳＯ₂−ＮＸ−ＳＯ₂− （１）
（前記一般式（１）中、Ｘは、アルカリ金属を表す。）
前記一般式（１）で表わされる構造を有する化合物の配合量が、前記組成物における硬化成分１００質量部に対して、０．１〜４．０質量部である、請求項１に記載の導電性部材。
前記有機ホウ素錯体塩が有機ホウ素錯体カリウム塩である、請求項１又は２に記載の導電性部材。
前記一般式（１）におけるアルカリ金属Ｘがカリウムである、請求項１から３のいずれか１項に記載の導電性部材。
前記紫外線照射で硬化される組成物が水酸基骨格を有するモノマーをさらに含む、請求項１から４のいずれかに記載の導電性部材。
シャフト部材と、
該シャフト部材の半径方向外側に配置され、請求項１から５のいずれか１項に記載の導電性部材からなる、少なくとも一層以上の弾性層と、
を備えることを特徴とする導電性ローラ。
請求項６に記載の導電性ローラを備えることを特徴とする画像形成装置。