WO2012026355A1 - 電子写真機器用導電性部材 - Google Patents

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WO2012026355A1
WO2012026355A1 PCT/JP2011/068538 JP2011068538W WO2012026355A1 WO 2012026355 A1 WO2012026355 A1 WO 2012026355A1 JP 2011068538 W JP2011068538 W JP 2011068538W WO 2012026355 A1 WO2012026355 A1 WO 2012026355A1
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conductive
rubber
roll
conductive rubber
elastic layer
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PCT/JP2011/068538
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慶一 池上
可大 竹山
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東海ゴム工業株式会社
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L11/00—Compositions of homopolymers or copolymers of chloroprene

Definitions

  • the present invention relates to a conductive member for electrophotographic equipment such as a developing roll and a charging roll used in electrophotographic equipment such as copying machines, printers, and facsimiles.
  • An electrophotographic apparatus usually includes a photosensitive drum. Around the photosensitive drum, a conductive roll such as a developing roll, a charging roll, a transfer roll, and a toner supply roll, and a conductive belt such as a transfer belt. Such a conductive member is disposed.
  • Examples of the conductive roll include a two-layer structure in which a base layer made of a rubber elastic body is formed on the outer periphery of a core metal and a surface layer for protecting the base layer is formed on the surface of the base layer.
  • a three-layer structure in which a resistance adjusting layer for adjusting the resistance of a conductive roll is formed of a rubber elastic body between a layer and a surface layer is known.
  • the conductive belt for example, a belt having a two-layer structure in which a base layer made of a rubber elastic body is formed and a surface layer for protecting the base layer is formed on the surface of the base layer is known.
  • Rubber elastic bodies such as the base layer and resistance adjustment layer of the conductive member are formed of a conductive rubber composition.
  • an ionic conductive agent may be blended as a material imparting conductivity.
  • Patent Document 1 describes that a rubber composition is used as a material for a conductive roll used in an electrophotographic copying machine or the like.
  • the rubber composition include an epihalohydrin rubber and a quaternary ammonium salt such as diallyldimethylammonium chloride as an ionic conductive agent.
  • This type of conductive member has a problem in that the charging performance with respect to a mating member such as a photosensitive drum or toner decreases when energized over a long period of time. This is presumably because, when energization is performed for a long period of time, the ionic conductive agent of the conductive member is consumed and the resistance increases.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a conductive member for an electrophotographic apparatus that can suppress a decrease in charging performance with respect to a counterpart member even when energization is performed over a long period of time.
  • the electrophotographic apparatus conductive member is an electrophotographic apparatus electroconductive member having an electroconductive rubber elastic layer, and the electroconductive rubber elastic layer comprises (a) polarity.
  • Conductive rubber containing rubber (b) one or more ionic conductive agents selected from diallyldimethylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and diallyldimethylammonium trifluoromethanesulfonate, and (c) a crosslinking agent It consists of a crosslinked product of the composition, and the gist is that the dielectric constant of the crosslinked product is set to 23 or more.
  • one or more polar rubbers selected from hydrin rubber, nitrile rubber, urethane rubber, acrylic rubber, chloroprene rubber, and epoxidized natural rubber are preferable.
  • the content of the component (b) is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a).
  • the conductive rubber elastic layer contains a polar rubber, an ionic conductive agent made of a specific diallyldimethylammonium salt, and a crosslinking agent, and has a relative dielectric constant. Since it is formed of a cross-linked body of the conductive rubber composition having 23 or more, it is possible to suppress a decrease in charging performance with respect to the counterpart member even when energization is performed over a long period of time.
  • 1 is a circumferential sectional view showing a layer configuration of a conductive roll as a conductive member for an electrophotographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 1 is a partial cross-sectional view showing a layer configuration of a conductive belt as a conductive member for an electrophotographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the electroconductive member for electrophotographic equipment according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as the present electroconductive member) will be described in detail.
  • This conductive member has a conductive rubber elastic layer made of a crosslinked body of a specific conductive rubber composition.
  • the conductive member include a conductive roll such as a developing roll, a charging roll, a transfer roll, and a toner supply roll used in an electrophotographic apparatus, and a conductive belt such as a transfer belt used in an electrophotographic apparatus. be able to.
  • a conductive roll 10 having a two-layer configuration in which a conductive rubber elastic layer 14 and a surface layer 16 are laminated in this order on the outer periphery of the shaft body 12
  • a conductive roll 20 having a three-layer structure in which conductive rubber elastic layers 18 and 14 and a surface layer 16 are laminated in this order on the outer periphery of the shaft body 12 can be exemplified.
  • the configuration of the conductive roll as a configuration other than the configuration shown in FIGS. 1A and 1B, for example, three or more conductive rubber elastic layers are laminated on the outer periphery of the shaft body 12. Also good.
  • a conductive belt 30 having a two-layer configuration in which a conductive rubber elastic layer 32 and a surface layer 34 are laminated in this order can be exemplified.
  • the conductive rubber elastic layer 18 inside the conductive roll 20 shown in FIG. 1 (b) is a layer that becomes a base layer of the conductive roll 20, and may be a foam or a non-foam. good.
  • the conductive rubber elastic layer 14 outside the conductive roll 20 is a layer having a function such as resistance adjustment of the conductive roll 20.
  • the conductive roll elastic layer 20 has two conductive rubber elastic layers, and only the outer conductive rubber elastic layer 14 may be formed of a specific conductive rubber composition. Both the conductive rubber elastic layers 18 and 14 may be formed of a specific conductive rubber composition.
  • the specific conductive rubber composition forming the conductive rubber elastic layer 14 contains at least (a) a polar rubber, (b) a specific ionic conductive agent, and (c) a crosslinking agent.
  • the polar rubber is a rubber having a polar group, and examples of the polar group include a chloro group, a nitrile group, a carboxyl group, and an epoxy group.
  • Specific examples of polar rubber include hydrin rubber, nitrile rubber (NBR), urethane rubber (U), acrylic rubber (a copolymer of acrylate ester and 2-chloroethyl vinyl ether, ACM), and chloroprene rubber. (CR), epoxidized natural rubber (ENR), and the like.
  • hydrin rubber and nitrile rubber are preferable from the viewpoint that the volume resistivity of the conductive rubber composition tends to be particularly low.
  • hydrin rubber examples include epichlorohydrin homopolymer (CO), epichlorohydrin-ethylene oxide binary copolymer (ECO), epichlorohydrin-allyl glycidyl ether binary copolymer (GCO), epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether ternary.
  • a copolymer (GECO) etc. can be mentioned.
  • urethane rubber examples include polyether-type urethane rubber having an ether bond in the molecule.
  • a polyether type urethane rubber can be produced by a reaction between a polyether having hydroxyl groups at both ends and a diisocyanate.
  • the polyether is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene glycol and polypropylene glycol. Although it does not specifically limit as diisocyanate, Tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc. can be mentioned.
  • DAM ⁇ TFSI diallyldimethylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide
  • DAM ⁇ TF diallyldimethylammonium ⁇ trifluoromethanesulfonate
  • DAM.TFSI and DAM.TF diallyldimethylammonium are dispersed in the polar rubber (component a) at the time of rubber kneading and then in the presence of a radical (in the presence of a crosslinking agent) at the time of crosslinking (at the time of heating).
  • a radical in the presence of a crosslinking agent
  • diallyldimethylammonium itself is presumed to have a high molecular weight and bind to polar rubber.
  • the specific ionic conductive agent is taken into the polymer skeleton of the polar rubber with the structure shown in Formula 3.
  • diallyldimethylammonium is polymerized and bonded to polar rubber, movement of the ionic conductive agent in the conductive rubber elastic layer can be suppressed when the conductive member is energized. Thereby, since it becomes difficult to consume an ionic conductive agent at the time of electricity supply of a conductive member, it is estimated that the fall of the charge performance by electricity supply can be suppressed.
  • TFSI and TF of anions contain many fluorine groups in the structure, so the anion itself has a low basicity and forms a relatively weak ionic bond with the cation. For this reason, these ammonium salts are easily dissociated into ions in the polar rubber, and in particular, the value of the relative dielectric constant can be increased. Thereby, the charge performance of a crosslinked body can be made high.
  • a specific ionic conductive agent since the anion is TFSI or TF, diallyldimethylammonium itself is presumed to have a high molecular weight.
  • the anion is a Cl anion
  • the Cl anion has a high basicity, so it is difficult to dissociate into ions in the polar rubber, and the degree of freedom of the molecule itself is low in the salt state, making diallyldimethylammonium difficult to increase in molecular weight. Presumed to be.
  • the content of the specific ionic conductive agent is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polar rubber (a). More preferably, it is within the range of 0.3 to 5 parts by mass, and even more preferably within the range of 0.5 to 3 parts by mass. If content is less than 0.1 mass part, the effect which improves the charge performance of a crosslinked body will fall easily. On the other hand, when the content exceeds 10 parts by mass, (b) the specific ionic conductive agent is likely to bleed from the crosslinked body, and is likely to cause contamination of the mating member in contact with the conductive member.
  • the crosslinking agent is not particularly limited as long as it is (a) a crosslinking agent that crosslinks polar rubber.
  • a crosslinking agent As a crosslinking agent, a sulfur crosslinking agent, a peroxide crosslinking agent, and a dechlorination crosslinking agent can be mentioned. These crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • sulfur crosslinking agent examples include conventionally known sulfur crosslinking agents such as powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, surface-treated sulfur, insoluble sulfur, sulfur chloride, thiuram vulcanization accelerator, and polymer polysulfide. it can.
  • peroxide crosslinking agents include conventionally known peroxide crosslinking agents such as peroxyketals, dialkyl peroxides, peroxyesters, ketone peroxides, peroxydicarbonates, diacyl peroxides and hydroperoxides. Can do.
  • dechlorination crosslinking agents include dithiocarbonate compounds. More specifically, quinoxaline-2,3-dithiocarbonate, 6-methylquinoxaline-2,3-dithiocarbonate, 6-isopropylquinoxaline-2,3-dithiocarbonate, 5,8-dimethylquinoxaline-2,3- A dithiocarbonate etc. can be mentioned.
  • the content of the (c) crosslinking agent is preferably within the range of 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polar rubber (a) from the viewpoint of (c) the crosslinking agent is difficult to bleed. More preferably, it is within the range of 0.3 to 2.5 parts by mass, and even more preferably within the range of 0.5 to 2.5 parts by mass.
  • a dechlorination crosslinking accelerator may be used in combination.
  • the dechlorination crosslinking accelerator include 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (hereinafter abbreviated as DBU) or a weak acid salt thereof.
  • DBU 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7
  • the dechlorination crosslinking accelerator may be used in the form of DBU, it is preferably used in the form of its weak acid salt from the viewpoint of handling.
  • DBU weak acid salts include carbonate, stearate, 2-ethylhexylate, benzoate, salicylate, 3-hydroxy-2-naphthoate, phenol resin salt, 2-mercaptobenzothiazole salt, 2- Examples include mercaptobenzimidazole salts.
  • the content of the dechlorination crosslinking accelerator is preferably in the range of 0.1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polar rubber (a) from the viewpoint of difficulty in bleeding. More preferably, it is within the range of 0.3 to 1.8 parts by mass, and even more preferably within the range of 0.5 to 1.5 parts by mass.
  • an electronic conductive agent such as carbon black, a lubricant, an anti-aging agent, a light stabilizer, a viscosity modifier, a processing aid, a flame retardant, a plasticizer, a foaming agent
  • an electronic conductive agent such as carbon black, a lubricant, an anti-aging agent, a light stabilizer, a viscosity modifier, a processing aid, a flame retardant, a plasticizer, a foaming agent.
  • You may contain 1 type, or 2 or more types of various additives, such as a filler, a dispersing agent, an antifoamer, a pigment, and a mold release agent.
  • the relative dielectric constant of the crosslinked body made of the specific conductive rubber composition having the above-described configuration is set to 23 or more.
  • the relative dielectric constant of the crosslinked body is more preferably 40 or more, and further preferably 50 or more.
  • the relative dielectric constant of the crosslinked body can be adjusted by, for example, (a) the type of polar rubber, (b) the type of a specific ionic conductive agent, (b) the content of the specific ionic conductive agent, and the like.
  • the thickness of the conductive rubber elastic layer 14 formed from the crosslinked body of the specific conductive rubber composition is not particularly limited, but in the case of the conductive rolls 10 and 20, it is preferably 0.00. It is within the range of 1 to 10 mm, more preferably within the range of 0.5 to 5 mm, and even more preferably within the range of 1 to 3 mm. In the case of the conductive belt 30, it is preferably in the range of 30 to 300 ⁇ m, more preferably in the range of 50 to 200 ⁇ m.
  • the volume resistivity of the conductive rubber elastic layer 14 formed from a crosslinked body of a specific conductive rubber composition is not particularly limited, but is preferably 10 2 to 10 10 ⁇ ⁇ cm, more preferably It is in the range of 10 3 to 10 9 ⁇ ⁇ cm, more preferably 10 4 to 10 8 ⁇ ⁇ cm.
  • the shaft body 12 is not particularly limited as long as it has conductivity. Specific examples include solid bodies made of metal such as iron, stainless steel, and aluminum, and a cored bar made of a hollow body. You may apply
  • the surface layer 16 can function as a protective layer on the roll surface.
  • the main material for forming the surface layer 16 is not particularly limited, and examples thereof include acrylic resins, urethane resins, alkyd resins, amide resins, phenol resins, fluororesins, and silicone resins. These resins may be modified. Examples of the modifying group include N-methoxymethyl group, silicone group, fluorine group and the like.
  • the surface layer 16 has carbon black, graphite, c-TiO 2 , c-ZnO, c-SnO 2 (where c- means conductivity), an ionic conductive agent (quaternary ammonium salt for imparting conductivity).
  • a conductive agent such as borates, surfactants, etc.
  • the thickness of the surface layer 16 is not particularly limited, but is preferably within a range of 0.01 to 100 ⁇ m, more preferably within a range of 0.1 to 20 ⁇ m, and even more preferably within a range of 0.3 to 10 ⁇ m. is there.
  • the volume resistivity of the surface layer 16 is preferably in the range of 10 7 to 10 12 ⁇ ⁇ cm, more preferably 10 8 to 10 11 ⁇ ⁇ cm, and still more preferably 10 9 to 10 10 ⁇ ⁇ cm. .
  • Examples of the main material for forming the inner conductive rubber elastic layer 18 when the conductive roll 20 is not formed of a specific conductive rubber composition include, for example, ethylene-propylene rubber (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR). ), Natural rubber (NR), polynorbornene rubber, silicone rubber, nitrile rubber (NBR, H-NBR), chloroprene rubber (CR), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the inner conductive rubber elastic layer 18 has carbon black, graphite, c-TiO 2 , c-ZnO, c-SnO 2 (c- means conductivity), ions for imparting conductivity.
  • Conventionally known conductive agents such as conductive agents (quaternary ammonium salts, borates, surfactants, etc.) can be appropriately added. By blending a conductive agent, it is possible to obtain conductivity in a volume resistivity range of 5 ⁇ 10 2 to 1 ⁇ 10 5 ⁇ ⁇ cm.
  • Additives include fillers, reinforcing agents, processing aids, curing agents, bridging agents, crosslinking accelerators, foaming agents, antioxidants, plasticizers, UV absorbers, silicone oils, lubricants, auxiliaries, and surfactants. An agent etc. can be mentioned.
  • the thickness of the inner conductive rubber elastic layer 18 is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 10 mm, more preferably in the range of 0.5 to 5 mm, and still more preferably. Within the range of 1 to 3 mm.
  • the volume resistivity is not particularly limited, but is preferably 10 2 to 10 10 ⁇ ⁇ cm, more preferably 10 3 to 10 9 ⁇ ⁇ cm, and still more preferably 10 4 to 10 8 ⁇ ⁇ cm. Within the range of cm.
  • the surface layer 34 may have the same configuration as the surface layer 16 of the conductive rolls 10 and 20.
  • the conductive roll 10 can be manufactured as follows, for example. First, the shaft body 12 is coaxially installed in the hollow portion of the roll molding die, and the specific conductive rubber composition is injected, heated and cured, and then removed from the mold, or the shaft body 12 is removed.
  • the conductive rubber elastic layer 14 is formed on the outer periphery of the shaft body 12 by, for example, extruding the specific conductive rubber composition on the surface of the shaft body 12.
  • the surface layer 16 is formed by applying a surface layer forming composition to the outer periphery of the formed conductive rubber elastic layer 14 and performing ultraviolet irradiation or heat treatment as necessary. Thereby, the conductive roll 10 can be manufactured.
  • the composition for forming the surface layer comprises the main material, a conductive agent, and other additives contained as necessary.
  • the surface layer-forming composition is an organic solvent such as methyl ethyl ketone, toluene, acetone, ethyl acetate, butyl acetate, methyl isobutyl ketone (MIBK), THF, or DMF, or a water-soluble solution such as methanol or ethanol.
  • a solvent such as a reactive solvent may be included as appropriate.
  • various coating methods such as a roll coating method, a dipping method, and a spray coating method can be applied.
  • the conductive roll 20 can be manufactured as follows, for example. First, the shaft body 12 is coaxially installed in the hollow portion of the roll molding die, injected with a material for forming the inner conductive rubber elastic layer 18, heated and cured, and then removed from the mold. Alternatively, the inner conductive rubber elastic layer 18 is formed on the outer periphery of the shaft body 12 by, for example, extruding a material for forming the inner conductive rubber elastic layer 18 on the surface of the shaft body 12. Next, after the shaft body 12 on which the inner conductive rubber elastic layer 18 is formed is coaxially installed in the hollow portion of the roll molding die, the specific conductive rubber composition is injected, heated, and cured.
  • the outer conductive rubber elastic layer 14 is formed by removing the mold or by extruding the specific conductive rubber composition on the surface of the inner conductive rubber elastic layer 18.
  • the surface layer 16 is formed by applying a surface layer forming composition on the outer periphery of the outer conductive rubber elastic layer 14 and performing ultraviolet irradiation or heat treatment as necessary. Thereby, the conductive roll 20 can be manufactured.
  • the conductive belt 30 can be manufactured as follows, for example. First, the conductive rubber elastic layer 32 is formed by spray-coating the specific conductive rubber composition on the surface of the cylindrical mold and heating and curing the composition. Next, the surface layer 34 is formed by spray-coating a surface layer forming composition on the outer periphery of the conductive rubber elastic layer 32 and heating and curing the composition. Next, the conductive belt 30 can be manufactured by blowing air between the conductive rubber elastic layer 32 and the cylindrical mold to extract the cylindrical mold.
  • the said specific conductive rubber composition may contain the solvent suitably when spray-coating.
  • the conductive rubber elastic layer contains polar rubber, an ionic conductive agent made of a specific diallyldimethylammonium salt, and a crosslinking agent, and has a relative dielectric constant of 23 or more. Since it is formed by the crosslinked body of the conductive rubber composition, it is possible to suppress a decrease in charging performance with respect to the counterpart member even when energization is performed over a long period of time.
  • Example 1 Preparation of DAM / TFSI> Diallyldimethylammonium chloride and lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imidate were added to an aqueous solvent and stirred at room temperature for 4 hours to prepare diallyldimethylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide (DAM TFSI). .
  • ⁇ Preparation of conductive roll> (Formation of conductive rubber elastic layer) A core metal (diameter 6 mm) is set in a molding die, the above conductive rubber composition is injected, heated at 170 ° C. for 30 minutes, cooled and demolded, and the outer periphery of the core metal has a thickness of 1.5 mm. The conductive rubber elastic layer was formed.
  • Example 2 In the preparation of the conductive rubber composition, the preparation of the conductive rubber composition and the production of the conductive roll were performed in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of DAM / TFSI was the blending amount shown in Table 1. went.
  • Example 4 Preparation of DAM / TF> Diallyldimethylammonium chloride and lithium trifluoromethanesulfonate were added to an aqueous solvent and stirred at room temperature for 4 hours to prepare diallyldimethylammonium ⁇ trifluoromethanesulfonate (DAM ⁇ TF).
  • DAM ⁇ TF diallyldimethylammonium ⁇ trifluoromethanesulfonate
  • Example 5 In the preparation of the conductive rubber composition, the preparation of the conductive rubber composition and the production of the conductive roll were carried out in the same manner as in Example 4 except that the amount of DAM ⁇ TF was changed to the amount shown in Table 1. went.
  • Example 7 In the preparation of the conductive rubber composition, the preparation of the conductive rubber composition and the production of the conductive roll were performed in the same manner as in Example 2 except that the polar rubber described in Table 1 was used instead of the hydrin rubber. It was.
  • DAM diallyldimethylammonium bromide
  • DAM diallyldimethylammonium bromide
  • TBA / TF> It was prepared by adding tetrabutylammonium chloride and lithium trifluoromethanesulfonate to an aqueous solvent and stirring at room temperature for 4 hours.
  • TEA / TFSI> It was prepared by adding tetraethylammonium chloride and lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imidate to an aqueous solvent and stirring at room temperature for 4 hours.
  • TEA / TF> It was prepared by adding tetraethylammonium chloride and lithium trifluoromethanesulfonate to an aqueous solvent and stirring at room temperature for 4 hours.
  • Example 7 The conductive rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the ion conductive agent shown in Table 2 was used instead of DAM / TFSI and the blending amount shown in Table 2 was used. The composition was prepared and a conductive roll was prepared.
  • NBR [Nippon DN212, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.]
  • U [Mirasen CM manufactured by TSE Industry Co., Ltd.]
  • DAM / Cl [Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., diallyldimethylammonium chloride]
  • the relative dielectric constant of the sheet material was measured using each conductive rubber composition prepared. Moreover, chargeability evaluation, bleed property evaluation, and image evaluation were performed using each produced conductive roll. The measurement method and evaluation method are shown below.
  • Each conductive composition was press-crosslinked at 170 ° C. for 30 minutes to obtain a sheet material having a thickness of 2 mm.
  • an electrode having a size of 10 ⁇ 10 mm was provided (with a guard electrode).
  • a counter electrode was provided on the surface opposite to the surface on which the electrode was provided.
  • the capacitance C [F] was measured under the conditions of 25 ° C., 50% RH environment, no DC applied, AC applied voltage 1 V, frequency 1 kHz.
  • the relative dielectric constant ⁇ of the sheet material was calculated.
  • Each conductive roll is incorporated as a charging roll into a cartridge of a Canon MFP (iR4570), and the photosensitive drum and the charging roll are both at 60 rpm in a state where the photosensitive drum is in contact with the charging roll in a 23 ° C. ⁇ 53% RH environment. While rotating at a speed, voltages of 1800 Hz, 1.1 kVpp, and ⁇ 600 V were applied to the charging roll. At this time, the probe of the surface potential meter (manufactured by Trek Japan Co., Ltd., “MODEL-370”) is arranged at a position rotated 90 ° in the circumferential direction of the photosensitive drum from the position of the charging roll and 2 mm away from the photosensitive drum.
  • the surface potential (charge amount) at the center of the photosensitive drum was measured in a dark place. At this time, when the average value of the waveform of the second round is ⁇ 580V or less, it is “good”, when it is over ⁇ 580V to less than ⁇ 570V, “ ⁇ ”, when it is ⁇ 570V or more, it is “poor”. did.
  • Each conductive roll is incorporated as a charging roll into a cartridge of an MFP machine (iR4570) manufactured by CANON, and a halftone image is output for each of an initial stage and after copying 60000 sheets (after 60K) in an environment of 15 ° C. ⁇ 10% RH ( 1 sheet).
  • This halftone image is particularly good when there is no density unevenness or streak image, “Good”, when the density unevenness or streak image is slightly good, “ ⁇ ”, where density unevenness or streak image is noticeable Was determined to be defective “x”.
  • the cation species or anion species of the ionic conductive agent are not of the type specified in the present application.
  • DAM ⁇ Cl or DAM ⁇ Br is used as the ionic conductive agent as in Comparative Examples 1, 6, and 7, the basicity of the anion itself is too large and the ionic conductive agent is not easily ionically dissociated in the polar rubber.
  • DAM is not high molecular weight at the time of rubber crosslinking.
  • dispersion during rubber kneading is also poor. For this reason, the relative permittivity of the sheet material is low and the chargeability is inferior.
  • the ionic conductive agent is consumed at the time of endurance, and a defect occurs in the image after the endurance.
  • Comparative Examples 2 to 5 since the cation species are not taken into the skeleton of the polar rubber, the ionic conductive agent is consumed at the time of endurance, and a defect occurs in the image after the endurance. Further, the relative permittivity of the sheet material is low, and the chargeability is inferior.
  • the relative permittivity of the sheet material was high and the chargeability was excellent. Furthermore, it has been confirmed that it is possible to suppress the occurrence of defects in the image after durability.

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Abstract

　長期に渡り通電を行ったときにも、相手部材に対する荷電性能の低下を抑制できる電子写真機器用導電性部材を提供すること。　電子写真機器用導電性部材１０、２０の導電性ゴム弾性層１４を、（ａ）極性ゴム、（ｂ）ジアリルジメチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、および、ジアリルジメチルアンモニウム・トリフルオロメタンスルホネートから選択された１種以上のイオン導電剤、（ｃ）架橋剤、を含有する導電性ゴム組成物の架橋体で形成し、架橋体の比誘電率を２３以上に設定する。

Description

電子写真機器用導電性部材
　本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真機器に用いられる現像ロール、帯電ロールなどの電子写真機器用導電性部材に関するものである。
　従来より、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知られている。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、感光ドラムの周囲には、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といった導電性部材が配設されている。
　導電性ロールとしては、例えば、芯金の外周にゴム弾性体よりなるベース層が形成されるとともにこのベース層を保護する表層がベース層の表面に形成された２層構成のものや、このベース層と表層との間に導電性ロールの抵抗を調整する抵抗調整層などがゴム弾性体により形成された３層構成のものなどが知られている。また、導電性ベルトとしては、例えば、ゴム弾性体よりなるベース層が形成されるとともにこのベース層を保護する表層がベース層の表面に形成された２層構成のものなどが知られている。
　導電性部材のベース層や抵抗調整層などのゴム弾性体は、導電性ゴム組成物により形成されている。導電性ゴム組成物中には、導電性を付与する材料として、イオン導電剤が配合されることがある。
　例えば特許文献１には、電子写真複写機などに用いられる導電性ロールの材料としてゴム組成物を用いる記載がある。このゴム組成物としては、エピハロヒドリン系ゴムと、イオン導電剤としてのジアリルジメチルアンモニウムクロライドなどの第四級アンモニウム塩と、を含有するものが挙げられている。
特開２００３－１６５９０２号公報
　この種の導電性部材においては、長期に渡り通電を行ったときに、感光ドラムやトナーなどの相手部材に対する荷電性能が低下するという問題があった。これは、長期に渡り通電を行ったときに、導電性部材のイオン導電剤が消費されて抵抗が上昇するためと推察される。
　そして、この結果、相手部材が帯電不良となり、画像不具合が生じるおそれがあった。そのため、従来では、電子写真機器の本体側で印加する電圧を調整するなどして画像に影響が出ないようにしていたため、電子写真機器のコストが高くなっていた。
　本発明が解決しようとする課題は、長期に渡り通電を行ったときにも、相手部材に対する荷電性能の低下を抑制できる電子写真機器用導電性部材を提供することにある。
　上記課題を解決するために本発明に係る電子写真機器用導電性部材は、導電性ゴム弾性層を有する電子写真機器用導電性部材であって、前記導電性ゴム弾性層は、（ａ）極性ゴム、（ｂ）ジアリルジメチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、および、ジアリルジメチルアンモニウム・トリフルオロメタンスルホネートから選択された１種以上のイオン導電剤、（ｃ）架橋剤、を含有する導電性ゴム組成物の架橋体よりなり、前記架橋体の比誘電率は２３以上に設定されていることを要旨とするものである。
　この際、前記（ａ）成分としては、ヒドリンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、および、エポキシ化天然ゴムから選択された１種または２種以上の極性ゴムが好適である。
　そして、前記（ｂ）成分の含有量は、前記（ａ）成分１００質量部に対して、０．１～１０質量部の範囲内であることが好ましい。
　本発明に係る電子写真機器用導電性部材によれば、導電性ゴム弾性層が、極性ゴムと、特定のジアリルジメチルアンモニウム塩よりなるイオン導電剤と、架橋剤とを含有し、比誘電率が２３以上となる導電性ゴム組成物の架橋体により形成されていることから、長期に渡り通電を行ったときにも、相手部材に対する荷電性能の低下を抑制できる。
本発明の一実施形態に係る電子写真機器用導電性部材としての導電性ロールの層構成を示したものであり、周方向断面図である。 本発明の一実施形態に係る電子写真機器用導電性部材としての導電性ベルトの層構成を示した一部断面図である。
　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。）について詳細に説明する。
　本導電性部材は、特定の導電性ゴム組成物の架橋体よりなる導電性ゴム弾性層を有するものである。本導電性部材としては、例えば、電子写真機器に用いられる現像ロール、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、電子写真機器に用いられる転写ベルトなどの導電性ベルトなどを挙げることができる。
　導電性ロールの構成としては、図１（ａ）に示すように、軸体１２の外周に導電性ゴム弾性層１４と表層１６とがこの順で積層された２層構成の導電性ロール１０や、図１（ｂ）に示すように、軸体１２の外周に導電性ゴム弾性層１８、１４と表層１６とがこの順で積層された３層構成の導電性ロール２０などを挙げることができる。なお、導電性ロールの構成としては、図１（ａ）（ｂ）に示す構成以外の構成として、例えば、軸体１２の外周に導電性ゴム弾性層が３層以上積層されたものであっても良い。また、導電性ベルトの構成としては、図２に示すように、導電性ゴム弾性層３２と表層３４とがこの順で積層された２層構成の導電性ベルト３０などを挙げることができる。
　図１（ｂ）に示す導電性ロール２０の内側の導電性ゴム弾性層１８は、導電性ロール２０の基層となる層であり、発泡体であっても良いし、非発泡体であっても良い。また、導電性ロール２０の外側の導電性ゴム弾性層１４は、導電性ロール２０の抵抗調整などの機能を備えた層である。導電性ロール２０の場合、導電性ゴム弾性層を２層有しており、外側の導電性ゴム弾性層１４のみが特定の導電性ゴム組成物で形成されていても良いし、内側と外側の両方の導電性ゴム弾性層１８、１４が特定の導電性ゴム組成物で形成されていても良い。
　導電性ゴム弾性層１４を形成する特定の導電性ゴム組成物は、（ａ）極性ゴム、（ｂ）特定のイオン導電剤、（ｃ）架橋剤を少なくとも含有している。
　（ａ）極性ゴムは、極性基を有するゴムであり、極性基としては、クロロ基、ニトリル基、カルボキシル基、エポキシ基などを挙げることができる。（ａ）極性ゴムとしては、具体的には、ヒドリンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、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）などを挙げることができる。
　（ａ）特定の極性ゴムのうちでは、導電性ゴム組成物の体積抵抗率が特に低くなりやすいなどの観点から、ヒドリンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）が好ましい。
　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。
　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。
　（ｂ）特定のイオン導電剤は、ジアリルジメチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＤＡＭ・ＴＦＳＩ）、ジアリルジメチルアンモニウム・トリフルオロメタンスルホネート（ＤＡＭ・ＴＦ）である。これらは、単独で用いても良いし、組み合わせて用いても良い。このＤＡＭ・ＴＦＳＩの構造式を式１に、ＤＡＭ・ＴＦの構造式を式２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　ＤＡＭ・ＴＦＳＩおよびＤＡＭ・ＴＦのジアリルジメチルアンモニウム（ＤＡＭ）は、ゴム練り時に極性ゴム（ａ成分）内に分散した後、架橋時（加熱時）に、ラジカル存在下（架橋剤存在下）で、式３に示すように、ジアリルジメチルアンモニウム自体が高分子量化して極性ゴムに結合すると推測される。これにより、式３に示す構造で、極性ゴムの高分子骨格内に特定のイオン導電剤が取り込まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　ここで、ジアリルジメチルアンモニウムが高分子量化するほど、導電性ゴム組成物の架橋体の比誘電率の値が大きくなると推測される。これにより、架橋体の荷電性能が高くなる。これは、ジアリルジメチルアンモニウムが高分子量化すると、Ｎ原子上の電荷密度が上昇するためと考えられる。
　また、ジアリルジメチルアンモニウムが高分子化して極性ゴムに結合することにより、導電性部材の通電時に、導電性ゴム弾性層内でのイオン導電剤の移動が抑えられる。これにより、導電性部材の通電時にイオン導電剤が消費されにくくなるため、通電による荷電性能の低下が抑制できると推測される。
　さらに、（ｂ）特定のイオン導電剤において、アニオンのＴＦＳＩおよびＴＦは、構造中にフッ素基を多く含んでいるため、アニオン自体の塩基性が小さく、カチオンと比較的弱いイオン結合を形成する。そのため、これらのアンモニウム塩は、上記極性ゴム中でイオンに解離しやすく、特に比誘電率の値を大きくできる。これにより、架橋体の荷電性能を高くできる。また、（ｂ）特定のイオン導電剤では、アニオンがＴＦＳＩやＴＦであるため、ジアリルジメチルアンモニウム自体が高分子量化すると推測される。仮にアニオンがＣｌアニオンであると、Ｃｌアニオンは塩基性が高いため、上記極性ゴム中でイオンに解離しにくく、塩の状態では分子自体の自由度が低くなり、ジアリルジメチルアンモニウムが高分子量化しにくくなるものと推測される。
　（ｂ）特定のイオン導電剤の含有量は、（ａ）極性ゴム１００質量部に対して、０．１～１０質量部の範囲内であることが好ましい。より好ましくは０．３～５質量部の範囲内、さらに好ましくは０．５～３質量部の範囲内である。含有量が０．１質量部未満では、架橋体の荷電性能を高める効果が低下しやすい。一方、含有量が１０質量部を超えると、（ｂ）特定のイオン導電剤が架橋体からブリードしやすくなり、導電性部材に接触する相手部材への汚染の原因になりやすい。
　（ｃ）架橋剤としては、（ａ）極性ゴム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。（ｃ）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。
　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。
　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。
　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。
　（ｃ）架橋剤の含有量としては、（ｃ）架橋剤がブリードしにくいなどの観点から、（ａ）極性ゴム１００質量部に対して、好ましくは０．１～３質量部の範囲内、より好ましくは０．３～２．５質量部の範囲内、さらに好ましくは０．５～２．５質量部の範囲内である。
　（ｃ）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。
　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）極性ゴム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。
　特定の導電性ゴム組成物においては、必要に応じて、カーボンブラックなどの電子導電剤、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。
　本導電性部材においては、上記構成の特定の導電性ゴム組成物よりなる架橋体の比誘電率が２３以上に設定されている。上記架橋体の比誘電率としては、より好ましくは４０以上、さらに好ましくは５０以上である。上記架橋体の比誘電率が２３未満では、導電性部材の荷電性能が満足されない。なお、架橋体の比誘電率は、例えば、（ａ）極性ゴムの種類、（ｂ）特定のイオン導電剤の種類、（ｂ）特定のイオン導電剤の含有量などにより調整できる。
　特定の導電性ゴム組成物の架橋体から形成される導電性ゴム弾性層１４の厚さとしては、特に限定されるものではないが、導電性ロール１０、２０の場合には、好ましくは０．１～１０ｍｍの範囲内、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。導電性ベルト３０の場合には、好ましくは３０～３００μｍの範囲内、より好ましくは５０～２００μｍの範囲内である。
　特定の導電性ゴム組成物の架橋体から形成される導電性ゴム弾性層１４の体積抵抗率としては、特に限定されるものではないが、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。
　導電性ロール１０、２０において、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。
　導電性ロール１０、２０において、表層１６は、ロール表面の保護層などとして機能し得る。表層１６を形成する主材料としては、特に限定されるものではなく、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、アミド樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂を挙げることができる。これらの樹脂は、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。
　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、必要に応じて、各種添加剤を適宜添加しても良い。
　表層１６の厚みは、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、１０７～１０１２Ω・ｃｍ、より好ましくは、１０８～１０１１Ω・ｃｍ、さらに好ましくは、１０９～１０１０Ω・ｃｍの範囲内である。
　導電性ロール２０において、特定の導電性ゴム組成物で形成されない場合の内側の導電性ゴム弾性層１８を形成する主材料としては、例えば、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ、Ｈ－ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）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種以上組み合わせて用いても良い。
　この内側の導電性ゴム弾性層１８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。導電剤を配合することで、体積抵抗率が５×１０２～１×１０５Ω・ｃｍの範囲内の導電性を得ることができる。
　また、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。
　この内側の導電性ゴム弾性層１８の厚さとしては、特に限定されるものではないが、好ましくは０．１～１０ｍｍの範囲内、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。また、体積抵抗率としては、特に限定されるものではないが、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。
　導電性ベルト３０において、表層３４は、導電性ロール１０、２０の表層１６と同様の構成であれば良い。
　導電性ロール１０は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、軸体１２をロール成形金型の中空部に同軸的に設置し、上記特定の導電性ゴム組成物を注入して、加熱・硬化させた後、脱型するか、あるいは、軸体１２の表面に上記特定の導電性ゴム組成物を押出成形するなどにより、軸体１２の外周に導電性ゴム弾性層１４を形成する。次いで、形成した導電性ゴム弾性層１４の外周に表層形成用組成物を塗工し、必要に応じて紫外線照射や熱処理を行うことにより、表層１６を形成する。これにより、導電性ロール１０を製造できる。
　表層形成用組成物は、上記主材料、導電剤、必要に応じて含有されるその他の添加剤を含有するものからなる。表層形成用組成物は、粘度を調整するなどの観点から、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の溶剤を適宜含んでいても良い。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。
　導電性ロール２０は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、軸体１２をロール成形金型の中空部に同軸的に設置し、上記内側の導電性ゴム弾性層１８を形成する材料を注入して、加熱・硬化させた後、脱型するか、あるいは、軸体１２の表面に上記内側の導電性ゴム弾性層１８を形成する材料を押出成形するなどにより、軸体１２の外周に内側の導電性ゴム弾性層１８を形成する。次いで、内側の導電性ゴム弾性層１８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、上記特定の導電性ゴム組成物を注入して、加熱・硬化させた後、脱型するか、あるいは、内側の導電性ゴム弾性層１８の表面に上記特定の導電性ゴム組成物を押出成形するなどにより、外側の導電性ゴム弾性層１４を形成する。次いで、外側の導電性ゴム弾性層１４の外周に表層形成用組成物を塗工し、必要に応じて紫外線照射や熱処理を行うことにより、表層１６を形成する。これにより、導電性ロール２０を製造できる。
　また、導電性ベルト３０は、例えば次のようにして製造できる。まず、円筒形金型の表面に上記特定の導電性ゴム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、導電性ゴム弾性層３２を形成する。次いで、導電性ゴム弾性層３２の外周に表層形成用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、表層３４を形成する。次いで、導電性ゴム弾性層３２と円筒形金型との間にエアーを吹き付けて円筒形金型を抜き取ることにより、導電性ベルト３０が製造できる。なお、上記特定の導電性ゴム組成物は、スプレーコーティングする際には、溶剤を適宜含んでいても良い。
　以上の構成の本導電性部材によれば、導電性ゴム弾性層が、極性ゴムと、特定のジアリルジメチルアンモニウム塩よりなるイオン導電剤と、架橋剤とを含有し、比誘電率が２３以上となる導電性ゴム組成物の架橋体により形成されていることから、長期に渡り通電を行ったときにも、相手部材に対する荷電性能の低下を抑制できる。
　以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。なお、実施例は、軸体の外周に導電性ゴム弾性層と表層とがこの順に積層された２層構造の導電性ロールを例に挙げるものであるが、本発明はこの構成に限定されるものではない。
（実施例１）
＜ＤＡＭ・ＴＦＳＩの調製＞
　ジアリルジメチルアンモニウムクロリドとビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド酸リチウムとを水系溶媒に添加し、室温で４時間攪拌することにより、ジアリルジメチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＤＡＭ・ＴＦＳＩ）を調製した。
＜導電性ゴム組成物の調製＞
　ヒドリンゴム（ＥＣＯ、日本ゼオン社製、「ＨｙｄｒｉｎＴ３１０６」）１００質量部に対し、イオン導電剤としてＤＡＭ・ＴＦＳＩを０．１質量部、架橋剤として硫黄（鶴見化学社製、「イオウ－ＰＴＣ」）を２質量部添加し、これらを攪拌機により撹拌、混合して、実施例１に係る導電性ゴム組成物を調製した。
＜導電性ロールの作製＞
（導電性ゴム弾性層の形成）
　成形金型に芯金（直径６ｍｍ）をセットし、上記導電性ゴム組成物を注入し、１７０℃で３０分加熱した後、冷却、脱型して、芯金の外周に、厚み１．５ｍｍの導電性ゴム弾性層を形成した。
（表層の形成）
　Ｎ－メトキシメチル化ナイロン（ナガセケムテックス社製、「ＥＦ３０Ｔ」）１００質量部と、導電性酸化スズ（三菱マテリアル社製、「Ｓ－２０００」）６０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。次いで、導電性ゴム弾性層の表面に表層形成用組成物をロールコートし、１２０℃で５０分加熱して、導電性ゴム弾性層の外周に、厚み１０μｍの表層を形成した。これにより、実施例１に係る導電性ロールを作製した。
（実施例２～３）
　導電性ゴム組成物の調製において、ＤＡＭ・ＴＦＳＩの配合量を表１に記載の配合量とした点以外は実施例１と同様にして、導電性ゴム組成物の調製および導電性ロールの作製を行った。
（実施例４）
＜ＤＡＭ・ＴＦの調製＞
　ジアリルジメチルアンモニウムクロリドとトリフルオロメタンスルホン酸リチウムとを水系溶媒に添加し、室温で４時間攪拌することにより、ジアリルジメチルアンモニウム・トリフルオロメタンスルホネート（ＤＡＭ・ＴＦ）を調製した。
＜導電性ロールの作製＞
　導電性ゴム組成物の調製において、ＤＡＭ・ＴＦＳＩに代えてＤＡＭ・ＴＦを用いた点以外は実施例１と同様にして、実施例４に係る導電性ゴム組成物の調製および導電性ロールの作製を行った。
（実施例５～６）
　導電性ゴム組成物の調製において、ＤＡＭ・ＴＦの配合量を表１に記載の配合量とした点以外は実施例４と同様にして、導電性ゴム組成物の調製および導電性ロールの作製を行った。
（実施例７～８）
　導電性ゴム組成物の調製において、ヒドリンゴムに代えて表１に記載の極性ゴムを用いた点以外は、実施例２と同様にして、導電性ゴム組成物の調製および導電性ロールの作製を行った。
（各種イオン導電剤の調製）
＜ＤＡＭ・Ｂｒの調製＞
　Ｎ－メチルメタンアミンと臭化アリルとを反応させることにより、ジアリルジメチルアンモニウム・ブロミド（ＤＡＭ・Ｂｒ）を調製した。
＜ＴＢＡ・ＴＦＳＩの調製＞
　テトラブチルアンモニウムクロリドとビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド酸リチウムとを水系溶媒に添加し、室温で４時間攪拌することにより調製した。
＜ＴＢＡ・ＴＦの調製＞
　テトラブチルアンモニウムクロリドとトリフルオロメタンスルホン酸リチウムとを水系溶媒に添加し、室温で４時間攪拌することにより調製した。
＜ＴＥＡ・ＴＦＳＩの調製＞
　テトラエチルアンモニウムクロリドとビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド酸リチウムとを水系溶媒に添加し、室温で４時間攪拌することにより調製した。
＜ＴＥＡ・ＴＦの調製＞
　テトラエチルアンモニウムクロリドとトリフルオロメタンスルホン酸リチウムとを水系溶媒に添加し、室温で４時間攪拌することにより調製した。
（比較例１～７）
　導電性ゴム組成物の調製において、ＤＡＭ・ＴＦＳＩに代えて表２に記載のイオン導電剤を用い、表２に記載の配合量とした点以外は、実施例１と同様にして、導電性ゴム組成物の調製および導電性ロールの作製を行った。
（使用材料）
ＮＢＲ：［日本ゼオン社製、ニポールＤＮ２１２］
Ｕ：［ＴＳＥインダストリ社製、ミラセンＣＭ］
ＤＡＭ・Ｃｌ：［東京化成工業社製、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド］
　調製した各導電性ゴム組成物を用いてシート材の比誘電率を測定した。また、作製した各導電性ロールを用いて荷電性評価、ブリード性評価、画像評価を行った。測定方法および評価方法を以下に示す。
（シート材の比誘電率）
　各導電性組成物を用いて１７０℃で３０分間プレス架橋成形を行い、厚さ２ｍｍのシート材を得た。得られたシート材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抗電極を設けた。ＬＣＺメーター（ＹＨＰ製４２７６Ａ）を用い、２５℃、５０％ＲＨ環境下、ＤＣ印加なし、ＡＣ印加電圧１Ｖ、周波数１ｋＨｚの条件で、静電容量Ｃ［Ｆ］を測定し、下記の式４によりシート材の比誘電率εを算出した。
（式４）
ε＝Ｃ×ｄ／ε０×Ｓ
　ただし、式４中、ｄは電極間距離＝シート材の厚み（ｍ）を示し、ε０は真空の誘電率（＝８．８５５×１０－１２［Ｆ／ｍ］）を示し、Ｓは電極面積［ｍ２］を示す。
（荷電性）
　各導電性ロールを帯電ロールとしてＣＡＮＯＮ製ＭＦＰ機（ｉＲ４５７０）のカートリッジに組み込み、２３℃×５３％ＲＨ環境にて、感光ドラムと帯電ロールとを接触させた状態で感光ドラム、帯電ロールともに６０ｒｐｍの速度で回転させながら、帯電ロールに１８００Ｈｚ、１．１ｋＶｐｐ、－６００Ｖの電圧を印加した。このとき、帯電ロールの位置から感光ドラムの周方向に９０°回った位置で、感光ドラムから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、暗所で感光ドラム中央部の表面電位（帯電量）を測定した。この際、２周目の波形の平均値が－５８０Ｖ以下の場合を良好「○」、－５８０Ｖ超～－５７０Ｖ未満の場合をやや劣る「△」、－５７０Ｖ以上の場合を不良「×」とした。
（ブリード）
　各導電性ロールを４０℃×９０％ＲＨ環境下で１ヶ月放置した後、ロールの表面状態を確認した。表面状態に変化がなかった場合を特に良好「○」、表面にわずかにシワ、浮きが見られた場合を良「△」、表面に顕著にシワ、浮きが見られた場合を不良「×」とした。
（画像評価）
　各導電性ロールを帯電ロールとしてＣＡＮＯＮ製ＭＦＰ機（ｉＲ４５７０）のカートリッジに組み込み、１５℃×１０％ＲＨの環境下で、初期および６００００枚複写後（６０Ｋ後）のそれぞれについて、ハーフトーン画像出し（１枚）を行った。このハーフトーン画像で、濃度むらやスジ画像がなかったものを特に良好「○」、濃度むらやスジ画像がわずかに生じたものを良「△」、濃度むらやスジ画像が顕著に生じたものを不良「×」とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　比較例は、イオン導電剤のカチオン種あるいはアニオン種が本願の特定する種類のものではない。比較例１、６、７のように、イオン導電剤としてＤＡＭ・ＣｌやＤＡＭ・Ｂｒを用いた場合では、アニオン自体の塩基性が大きすぎて極性ゴム中でイオン導電剤がイオン解離しにくい。また、ゴム架橋時に、ＤＡＭが高分子量化していない。さらに、ゴム練り時の分散も悪い。このため、シート材の比誘電率が低く、荷電性に劣っている。さらに、耐久時にイオン導電剤が消費され、耐久後の画像に不具合が生じている。比較例２～５では、カチオン種が極性ゴムの骨格内に取り込まれるものではないため、耐久時にイオン導電剤が消費され、耐久後の画像に不具合が生じている。また、シート材の比誘電率が低く、荷電性にも劣っている。
　これに対し、実施例によれば、シート材の比誘電率が高く、また、荷電性に優れていることが確認できた。さらに、耐久後の画像に不具合が生じるのを抑制できることが確認できた。
　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。

Claims (3)

  1. 　導電性ゴム弾性層を有する電子写真機器用導電性部材であって、
    　前記導電性ゴム弾性層は、
    　（ａ）極性ゴム、
    　（ｂ）ジアリルジメチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、および、ジアリルジメチルアンモニウム・トリフルオロメタンスルホネートから選択された１種以上のイオン導電剤、
    　（ｃ）架橋剤、
    　を含有する導電性ゴム組成物の架橋体よりなり、
    　前記架橋体の比誘電率は２３以上に設定されていることを特徴とする電子写真機器用導電性部材。
  2. 　前記（ａ）成分は、ヒドリンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、および、エポキシ化天然ゴムから選択された１種または２種以上の極性ゴムであ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部材。
  3. 　前記（ｂ）成分の含有量は、前記（ａ）成分１００質量部に対して、０．１～１０質量部の範囲内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部材。
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