(57)【要約】【課題】  従来のカーボンブラックを含有させたエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂は、延伸させると導電性の低下を抑制できなかった。【解決手段】  エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂３とカーボンブラック４を有する樹脂を主成分とする樹脂成形体２である。樹脂成形体２を２５℃から１００℃に加熱した後に２５℃に冷却した後に、加熱前の２５℃における樹脂成形体２に対する、１００℃に加熱した後に冷却した２５℃における樹脂成形体２の収縮率が２．０％以下である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂とカーボンブラックを有する樹脂を主成分とする樹脂成形体であって、
前記樹脂成形体を２５℃から１００℃に加熱した後に２５℃に冷却した場合の、加熱前の２５℃における前記樹脂成形体に対する、１００℃に加熱した後に冷却した２５℃における前記樹脂成形体の収縮率が２．０％以下であることを特徴とする樹脂成形体。
【請求項２】
前記樹脂成形体を２５℃から１００℃に加熱した後に２５℃に冷却した場合の、１００℃に加熱した後に冷却した２５℃における前記樹脂成形体が、加熱前の２５℃における前記樹脂成形体より膨張することを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形体。
【請求項３】
前記カーボンブラックの含有量が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂とカーボンブラックよりなる樹脂１００質量部に対して１５質量部以上５０質量部以下である請求項１または２に記載の樹脂成形体。
【請求項４】
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が、１００ｍｌ／１００ｇ以上５００ｍｌ／１００ｇ以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項５】
前記樹脂成形体の厚さが３０μｍ以上１０００μｍ以下である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項６】
２５℃において前記樹脂成形体の主面を一方向に４０％延伸させた後の前記主面の表面抵抗率をＲ２、延伸前の前記主面の表面抵抗率をＲ１としたときに、前記Ｒ１と前記Ｒ２が、Ｒ２／Ｒ１≦１．５の関係を満たす請求項１乃至５のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項７】
基材と前記基材上に設けられた樹脂成形体よりなる樹脂部材であって、前記樹脂成形体が請求項１乃至６のいずれか１項に記載の樹脂部材。
【請求項８】
前記基材がポリスチレン系樹脂である請求項７に記載の樹脂部材。
【請求項９】
静電容量検知部と、前記静電容量検知部と電気的に接続された接点部とを有するカートリッジであって、
前記静電容量検知部が請求項１乃至６のいずれか１項に記載の樹脂成形体からなることを特徴とするカートリッジ。
【請求項１０】
現像剤の残量検知部を有する画像形成装置であって、
前記現像剤の残量検知部と請求項９に記載のカートリッジの接点部と、が電気的に接続されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂とカーボンブラックを有する樹脂を主成分とする樹脂成形体の製造方法であって、
エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂とカーボンブラックを混合して、型内で樹脂組成物を得る工程と、
前記樹脂組成物を溶融し、前記樹脂組成物に圧縮応力をかけながら前記型から引き出す工程と、
前記引き出された樹脂組成物を、固化して樹脂成形体を得る工程と、を有し、
前記樹脂成形体を２５℃から１００℃に加熱した後に２５℃に冷却した場合の、加熱前の２５℃における前記樹脂成形体に対する、１００℃に加熱した後に冷却した２５℃における前記樹脂成形体の収縮率が２．０％以下であることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の導電部材に有用な樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
高い導電性を有する樹脂成形体は、金属に替わる部材として、デジタル一眼レフカメラやコンパクトデジタルカメラ、スマートフォン、パーソナルコンピュータ等の導電部材として広く使用されている。また、電子機器の複雑化、精密化、小型化の流れを受けて、樹脂成形体には、より高い導電性が求められている。樹脂成形体がシート状である場合は、導電性に加え、他の基材との密着性を確保するために融着性も求められる。
【０００３】
導電性を有する樹脂成形体として、例えば、特許文献１には、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂に対し導電性を高くする目的でカーボンブラックを含有させた樹脂シートを、レーザープリンタの静電容量検知部として用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１０５９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、発明者が鋭意検討した結果、従来のカーボンブラックを含有したエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を用いた樹脂成形体（樹脂シート）は導電性が不十分であることが分かった。これは、樹脂成形体がインサート成形やプレス成形等によってシート状に延伸されると、樹脂中のカーボンブラック接触箇所が減少し、導電性が低下するためである。樹脂成形体は基材と一体化する際に延伸させることが一般的であるため、延伸されても高い導電性を維持できる樹脂成形体が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための樹脂成形体は、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂とカーボンブラックを有する樹脂を主成分とする樹脂成形体であって、前記樹脂成形体を２５℃から１００℃に加熱した後に２５℃に冷却した場合の、加熱前の２５℃における前記樹脂成形体に対する、１００℃に加熱した後に冷却した２５℃における前記樹脂成形体の収縮率が２．０％以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、延伸させても高い導電性を維持できる、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂とカーボンブラックよりなる樹脂を主成分とする樹脂成形体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の樹脂成形体の構造を説明する概略図である。
【図２】本発明の樹脂成形体の製造方法に使用可能なシート押し出し装置を示す概略図である。
【図３】本発明の樹脂部材の一実施態様を示す概略図である。
【図４】本発明のカートリッジの一実施態様を示す断面概略図である。
【図５】本発明の画像形成装置の一実施態様を示す概略図である。
【図６】従来技術の樹脂成形体の構造を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜樹脂成形体＞
本発明の樹脂成形体は、シート形状に好適な樹脂成形体であり、シート状に延伸しても導電性が高い導電性を発現する樹脂成形体である。
【００１０】
本発明の樹脂成形体は、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂とカーボンブラックを有する樹脂を主成分とする。本明細書において主成分とは、樹脂成形体１００質量部に対して主成分が８０質量部以上含まれていることをいう。すなわち、本発明の樹脂成形体は、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂とカーボンブラックよりなる樹脂を主成分とするが、延伸されても高い導電性を発現する範囲で主成分以外の成分を含んでいても良い。
【００１１】
（エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂）
本発明の樹脂成形体に含有されるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂とは、構造式１であ示される構造を有する樹脂である。エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂は融着性に優れているため、本発明の樹脂成形体は融着性に優れる。
【００１２】
【化１】
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【００１３】
本発明の樹脂成形体に用いるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂の原料は特に限定されず、市販品および市販品の混合物を用いることができる。商業的に入手可能なものとしては、例えば、ウルトラセン（東ソー株式会社製）、エバフレックス（三井・デュポンポリケミカル株式会社製）、サンテックＥＶＡ（旭化成ケミカルズ社製）が挙げられる。また、ＵＢＥ  ＥＶＡコポリマー（宇部丸善ポリエチレン社製）、エバテート（住友化学社製）、ノバテックＥＶＡ（日本ポリエチレン社製）、スミテート（住友化学社製）、ニポフレックス（東ソー社製）が挙げられる。
【００１４】
（カーボンブラック）
カーボンブラックとは、炭素の微粒子であり、その出発原料や製法によって、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等に分類される。本発明の樹脂成形体に用いるカーボンブラックの原料は特に限定されず、市販品およびその混合物を用いることができる。商業的に入手可能なものとしては、例えば、ＭＡ−７、ＭＡ−１００、＃９７０、＃２２００、＃２６００（以上、三菱化成株式会社製）が挙げられる。また、スペシャルブラック−５、スペシャルブラック−１００、カラーブラックＳ−１７０、プリンテックス１４０Ｖ（以上、デグサジャパン株式会社製）が挙げられる。また、ネオスペクトラマーク１、ネオスペクトラマーク５（以上、コロンビヤンカーボン日本株式会社製）、シースト、トーカブラック、サーマルブラック（以上、東海カーボン製）が挙げられる。
【００１５】
カーボンブラックの原料は、ＤＢＰ吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以上５００ｍｌ／１００ｇ以下の範囲であることが好ましい。エチレン酢酸ビニル共重合樹脂にカーボンブラックを含有させると粘度が上がるが、ＤＢＰ吸油量がこの範囲であると、成形前の樹脂組成物の粘度は良好な値となり、シート状に加工することが容易となる。ＤＢＰ吸油量とは、カーボンブラックのストラクチャーを示す指標であり、カーボンブラックが吸収するＤＢＰの量が多いほど数値が大きく、ストラクチャーが発達していることを示す。なお、ＤＢＰとは可塑剤の一種であるＤｉ−ｂｕｔｙｌ  ｐｈｔｈａｌａｔｅの略である。ＤＢＰ吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ未満であると、十分な導電性を確保するために、大量にカーボンブラックを含有させなくてはならず、樹脂成形体の融着性が低下するおそれがある。一方、ＤＢＰ吸油量が５００ｍｌ／１００ｇより多いと、カーボンブラックのストラクチャーが大きすぎるため、カーボンブラック同士の干渉が増えることにより樹脂組成物の粘度が上昇し、シート状に加工することが困難になるおそれがある。
【００１６】
カーボンブラックの含有量は、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂とカーボンブラックよりなる樹脂１００質量部に対して１５質量部以上５０質量部以下の範囲であることが好ましい。カーボンブラックの含有量がこの範囲であると、本発明の樹脂成形体は、良好な融着性と導電性を発現する。一方、カーボンブラックの含有量が１５質量部未満であると、導電性が十分に発現できないおそれがある。また、カーボンブラックの含有量が５０質量部より多いと、融着性が十分でなくなるおそれがある。
【００１７】
（添加剤）
本発明の樹脂成形体には、高い導電性を発現できる範囲において、種々の特性を調整するために、主成分以外に各種添加剤を２０質量部以下添加することができる。各種添加剤としては、樹脂、フィラー、分散剤、酸化防止剤、耐候剤、分解防止剤など、一般的な熱可塑性樹脂に用いられるものが挙げられる。より具体的には、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪酸の金属塩等の滑剤・離型剤、ベンゾトリアゾール系化合物やベンゾフェノン系化合物、サリチル酸フェニル化合物等の紫外線吸収剤やヒンダートアミン系安定剤が挙げられる。また、フェノール系やリン系の酸化防止剤、スズ系の熱安定剤、ポリシロキサン等の摺動性向上剤、酸化チタン等に代表される各種顔料や染料の着色剤が挙げられる。
【００１８】
（形状）
本発明の樹脂成形体の形状はシート状であることが好ましく、シートの厚みは３０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であることが好ましい。厚みがこの範囲であると、種々の電子機器に好適に用いることができるためである。
【００１９】
（熱履歴特性）
一般的に、カーボンブラックを含有するエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂は、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂中に分散されたカーボンブラックが相互に接触することで導電経路を形成し、良好な導電性が発現する。本発明の樹脂成形体はカーボンブラック同士の接触箇所が切断されにくい構造であるため、延伸後も良好な導電性を発現することができる。そのため本発明の樹脂成形体は、樹脂成形体の少なくとも１つの方向において、２５℃から１００℃に加熱した後２５℃に冷却した場合の、加熱前の２５℃における樹脂成形体に対する１００℃に加熱した後に冷却した２５℃における収縮率が２．０％以下となる。より好ましくは、樹脂成形体を２５℃から１００℃に加熱した後２５℃に冷却した場合の樹脂成形体は、加熱前の２５℃における樹脂成形体より膨張する。前記収縮率が２．０％を超えると、カーボンブラック同士の接触が容易に離れてしまう。その結果、延伸前の表面抵抗率に対して延伸後の表面抵抗率が大きく（例えば、１．５倍よりも大きく）なり、延伸後は高い導電性を発現できなくなる。
【００２０】
これは、以下のメカニズムによるものと推察している。
【００２１】
図６は従来の樹脂成形体１０２の構造を説明する概略図である。１０３はエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、１０４はカーボンブラック、１０５はカーボンブラックの接触箇所である。従来の樹脂成形体は、溶融・可塑化した樹脂を成形装置５００からシート状に引き出して冷却・固化させる際に、幅方向に縮もうとする。しかし、幅方向に十分に縮まる前に冷却・固化されるため、幅方向に圧縮応力が残留する（図中、黒塗り矢印）。樹脂成形体内に残留していた応力が解放されると、その応力が解放される方向、すなわち、幅方向に収縮する。そのため、従来の樹脂成形体は２５℃から１００℃に加熱した後に２５℃に冷却すると、前記収縮率は２．０％より大きくなっていた。また、幅方向に十分に縮まる前に冷却・固化されるため、カーボンブラック同士が接触はしているが、押し付けられる力が十分にかかっていない状態である。そのため、従来の樹脂成形体は、延伸されるとカーボンブラックの接触が容易に離れ、箇所が少なくなり、導電性が低下するという課題があった。
【００２２】
図１は本発明の樹脂成形体２の構造を説明する概略図である。３はエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、４はカーボンブラック、５はカーボンブラックの接触箇所である。本発明の樹脂成形体は、溶融・可塑化した樹脂を成形装置５０からシート状に引き出して冷却・固化させる際に、幅方向に圧縮応力をかける（図中、白抜き矢印）。そして、幅方向に十分に縮んだ後に冷却・固化させる。そのため、加熱前の樹脂成形体に残留している幅方向に縮もうとする応力（図中、黒塗り矢印）が従来の樹脂成形体に比べて小さい。したがって、本発明の樹脂成形体は２５℃から１００℃に加熱した後に２５℃に冷却して、樹脂成形体内に残留していた応力が解放されても、従来の樹脂成形体に比べて幅方向の収縮量が少ない。そのため収縮率が２．０％以下となり、収縮せずに膨張することもある。また、幅方向に十分に縮んだ後に冷却・固化される、カーボンブラック同士が押し付けられる力が十分にかかった状態である。そのため、本発明の樹脂成形体は、延伸されてもカーボンブラック相互の接触が破壊されにくく、高い導電性を発現できると考えられる。
【００２３】
（電気特性）
本発明の樹脂成形体の表面抵抗率は、１３２０Ω／□以下であることが好ましい。１３２０Ω／□以下であると、樹脂成形体を導電用部材として好適に用いることができる。より好ましくは１０００Ω／□以下である。
【００２４】
２５℃における前記樹脂成形体の主面を一方向に４０％延伸させた後の前記主面の表面抵抗率をＲ２、延伸前の前記主面の表面抵抗率をＲ１としたときに、前記Ｒ１と前記Ｒ２が、Ｒ２／Ｒ１≦１．５の関係を満たすことが好ましい。Ｒ２／Ｒ１がこの関係を満たすと、延伸による導電性の低下が抑制できているといえる。好ましいＲ１とＲ２の関係はＲ２／Ｒ１≦１．２であり、より好ましくはＲ２／Ｒ１≦１．０である。
【００２５】
＜樹脂成形体の製造方法＞
以下、本発明の樹脂成形体の製造方法について説明する。
【００２６】
（混練工程）
まず、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂とカーボンブラックを混合した樹脂組成物を溶融・混練する。樹脂組成物を溶融・混練する方法は特に限定されず、例えば、２軸押出機やニーダー等のようにスクリューや羽根を用いて、樹脂組成物を溶融し、剪断を加える方法が挙げられる。また、ロールミルのように、近接した複数のロール上に樹脂組成物を通すことで、溶融し、剪断を加える方法が挙げられる。また、剪断を加えた樹脂組成物は、ストランドとして連続的に吐出したものを細かく切断することで、ペレット化する方法や、樹脂塊として取出し、粉砕機にかけることによって微細化する方法もある。
【００２７】
（成形工程）
続いて、前記樹脂組成物を溶融・可塑化した後に、溶融した樹脂組成物に対し、引き出し方向と垂直な方向に圧縮応力をかけながら固化、冷却してシート状の樹脂成形体を得る。
【００２８】
シートが幅方向に収縮するように、シートの幅方向に圧縮応力をかけながら固化することによって、本発明の樹脂成形体は従来の樹脂成形体より幅方向に収縮が進んだ状態で固化される。その結果、本発明の樹脂成形体に残留する幅方向に縮もうとする応力は、従来の樹脂成形体に比べて小さいものとなる。すなわち、加熱前の樹脂成形体に対する、高温に加熱して冷却した後の樹脂成形体の収縮率が小さくなる。具体的には、本発明の樹脂成形体においては、樹脂成形体を２５℃から１００℃に加熱した後２５℃に冷却した場合の、加熱前の２５℃における樹脂成形体に対する、１００℃に加熱した後に冷却した２５℃における樹脂成形体の収縮率を２．０％以下にできる。
【００２９】
樹脂成形体の幅方向の残留応力を小さくするように固化する方法としては、例えば、樹脂組成物をスクリューで溶融・可塑化し、可塑化した樹脂をシート状に拡幅する口金から吐出し、ロールを用いて引き取る押出成形法がある。また、可塑化した樹脂を円筒状の口金から吐出し、空気によって円筒状に吹き上げ、円筒状のシートを連続的に引き取るインフレーション成形法がある。この中では、急冷することで、幅方向への収縮を早く行うことができるため、押し出し成形が特に好ましい。
【００３０】
図２は本発明の樹脂成形体の製造方法における成形工程に使用可能なシート押し出し装置の概略図である。この概略図を用いて、成形工程について説明を続ける。
【００３１】
まず、混練工程で得られた樹脂組成物を、押し出し機３１に投入する。ヒーターとスクリューによって、樹脂組成物は融点以上に加熱されて、溶融・可塑化し、ダイス３２へ送られる。ダイス３２に送られた溶融状態の樹脂組成物は、ダイスリップ３３から、シート状に吐出される。ダイスリップ３３から、吐出された溶融状態のシート状の樹脂成形体３４は、樹脂の融点以下の温度に温調された第一冷却ロール３５と第２冷却ロール３６にはさまれることで、引き取られると同時に、融点以下に冷却されることで、シート状に固化される。ダイスから吐出される際、吐出されたシート状の樹脂成形体３４には、いわゆるネックイン現象によって、収縮つまり、幅が小さくなる方向に力がかかる。十分に収縮が進む前に冷却ロールによって固化すると、幅方向に収縮しようとする残留応力が多く残る従来のシートになる。一方、シートの幅方向に圧縮応力をかけ、十分に収縮が進んだ状態で冷却ロールによって固化すると、幅方向に収縮しようとする残留応力が少ない本発明の樹脂成形体を得ることができる。なお、残留応力の大きさは、樹脂組成物の押し出し量や引取り速度、樹脂組成物の吐出口であるダイスリップから樹脂組成物が固化される第一ロールおよび第二ロールとの距離、ダイス、第一ロールおよび第二ロールの温度によって制御することができる。
【００３２】
＜樹脂部材＞
図３は本発明の樹脂部材の一実施態様を示す概略図である。本発明の樹脂部材１０は、樹脂成形体よりなる基材１と、前記基材上に本発明の樹脂成形体２を備える。なお、樹脂成形体２の上には樹脂成形体をさらに設けても構わない。
【００３３】
ここで、基材１の厚さｔ１と樹脂成形体２の厚さｔ２は特に限定されないが、基材１の厚さｔ１は、例えば、３００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲である。また、樹脂成形体２の厚さｔ２は、例えば、３０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲である。基材１と樹脂成形体２の厚みがこの範囲であれば、樹脂部材１０としての十分な強度が得られる。また、それぞれの厚みの比であるｔ１／ｔ２は、例えば、１．５以上２０以下である。基材１と樹脂成形体２の厚みの比がこの範囲であれば、基材１と樹脂成形体２の線膨張係数の違いから生じる樹脂成形体２にかかる応力を低減することができる。
【００３４】
基材１の樹脂成形体の樹脂は特に限定されず、例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂が挙げられる。また、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂が挙げられる。エチレン−酢酸共重合樹脂が融着しやすく、剥がれを生じにくくするという観点においては、基材１の樹脂はポリスチレン系樹脂であることが好ましい。ここでポリスチレン系樹脂とは構造式２で示される構造を有する樹脂である。
【００３５】
【化２】
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【００３６】
ポリスチレン系樹脂の原料は特に限定されず、例えば、汎用ポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ樹脂）や耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ樹脂）が挙げられる。ポリスチレン系樹脂は市販品および市販品の混合物を用いることができる。商業的に入手可能なものとしては、例えば、トーヨースチロールシリーズ（東洋スチレン社製）やＰＳＪ−ポリスチレンシリーズ（ＰＳジャパン社製）が挙げられる。耐衝撃性に優れるという観点においては、ＨＩＰＳ樹脂が好ましい。
【００３７】
ＨＩＰＳ樹脂とは、一般的にポリスチレン樹脂の耐衝撃性を向上させるために、ゴム状弾性体をポリスチレン中に重合または分散させたものである。ゴム状弾性体の種類は特に限定されず、例えば、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、天然ゴムが挙げられる。商業的に入手可能なものとしては、例えば、ＮＯＲＹＬシリーズ（ｓａｂｉｃ社製）やディックスチレンＨＩＰＳシリーズ（ＤＩＣ社製）が挙げられる。
【００３８】
なお基材１の製造方法（成形方法）は、特に限定されず、例えば、押出成形、射出成形、プレス成形、インフレーション成形を用いることができる。
【００３９】
＜樹脂部材の製造方法＞
本発明の樹脂部材の製造方法は、混練工程、成形工程ともに特定の方法に限定されるものではないが、以下にインサート成形による樹脂部材１０の製造方法を説明する。
【００４０】
まず、樹脂成形体２を上述した製造方法で製造する。
【００４１】
次に、樹脂成形体２を金型内に設置する。基材１の原料である樹脂を金型内に溶融しながら射出させインサート成形することによって、本発明の樹脂部材１０が得られる。なお、樹脂部材をインサート成形する際の成形条件は特に限定されないが、高い接着性を得るためには樹脂成形体２のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂のポリマー鎖と基材１の原料である樹脂のポリマー鎖が相互に介入する構造をとることが好ましい。そのため両樹脂を接着する際に、両樹脂の少なくとも一方の表面が熱溶融していることが好ましい。
【００４２】
（カートリッジ）
本発明の樹脂成形体は、従来金属部材が使われていた導電部分に用いることができる。具体的には、カートリッジに用いられている金属プレートを、本発明の樹脂成形体に置き換えることが可能である。好適には、カートリッジの静電容量検知部に用いることができる。
【００４３】
本発明のカートリッジを図４に示す断面概略図を用いて説明する。
【００４４】
静電容量検知部２１は本発明の樹脂成形体からなり、枠体２５と一体に成形されている。枠体２５の材質は、例えば、樹脂である。使用可能な樹脂は特に限定されないが、例えば、ポリスチレン系樹脂である。また、静電容量検知部２１は前記静電容量検知部と電気的に接続された不図示の接点部を有する。接点部は外部機器と電気的に接続可能にするために設けられている。現像剤収納部２６は現像剤を収納するものであり、枠体２５と溶着等の手段で固定されている。この例においては、現像剤としてトナー２４を用いている。またカートリッジＢは、現像ローラー２２を有する。本発明の樹脂成形体は高い導電性を有するため、前記樹脂成形体からなる静電容量検知部２１と現像ローラー２２との間の静電容量を精度よく検知することができる。そのため、現像剤収納部２６内に存在するトナー２４の量の変化に応じた静電容量の変化を精度よく検知することができる。
【００４５】
（画像形成装置）
図５は本発明の画像形成装置の一実施態様を示す概略図である。画像形成装置ＡはカートリッジＢを着脱するための、開閉扉１３を有する。図５は開閉扉１３が開放された状態を示している。カートリッジＢはガイドレール１２に沿って画像形成装置Ａに装着されると、画像形成装置Ａ内にある不図示の現像剤の残量検知部と、カートリッジＢの接点部とが電気的に接続される。このような構成を採ることにより、本発明の画像形成装置Ａは、カートリッジＢに残存するトナー２４の量を精度よく検知し、その量を表示することが可能となる。
【実施例】
【００４６】
＜評価方法＞
以下に本発明の樹脂成形体の測定方法を示す。
【００４７】
（カーボンブラックのＤＢＰ吸油量の測定方法）
カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、あさひ総研社製吸油量測定装置（Ｓ−５００）を用いてＪＩＳ  Ｚ  ８９０１に準拠した測定方法で測定を行った。
【００４８】
（表面抵抗率の測定方法）
表面抵抗率は以下の方法で測定した。
【００４９】
測定装置は、抵抗計としてロレスタＧＰ  ＭＣＰ−Ｔ６１０型（三菱化学アナリテック社製、ＪＩＳ−Ｋ７１９４準拠）を、電極には直列４探針プローブ（ＡＳＰ）を使用した。延伸前の表面抵抗率は、幅方向１２０ｍｍ、長さ方向３０ｍｍのサンプルシートに対し、幅方向の中央部分を１００ｍｍ毎に５点を測定し、その平均値を測定データとした。ここで幅×長さの面が主面である。なお、印加電圧１０Ｖとした。
【００５０】
また、延伸後の表面抵抗率は、幅方向１２０ｍｍ、長さ方向３０ｍｍのサンプルシートに対し、引っ張り試験機５５８２型（インストロン社製）を用いて、幅方向の両端１０ｍｍの部分をチャックし、チャック間距離が１００ｍｍとなるようにした。チャックしたサンプルを１ｍｍ／分の速度で、チャック間距離が１４０ｍｍとなるまで引き伸ばした。その状態で、１０分放置したサンプルシートに対し、幅方向の中央部分の表面抵抗率を測定した。この測定を５回繰り返し、その平均値を測定データとした。なお、印加電圧１０Ｖとした。
【００５１】
また、測定環境は２５℃±３℃、相対湿度５５±５％とした。
【００５２】
延伸後の表面抵抗率が、延伸前の表面抵抗率に対して１．０倍以下のものをＡ、１．０倍より大きく１．２倍以下のものをＢ、１．２倍より大きく１．５倍以下のものをＣ、１．５倍を超えるものをＤとした。評価がＡ，Ｂ，Ｃのものを延伸後でも導電性の低下が抑制できているものとして合格、Ｄを不合格とした。
【００５３】
（収縮率の測定方法）
収縮率の測定は、熱機械分析装置ＴＭＡ／ＳＤＴＡ８４１型（メトラートレド社製）を用いて、下記測定条件でチャック間距離の変化をサンプルの寸法変化として測定を行った。
サンプル幅：          ５ｍｍ
チャック間距離：      １０ｍｍ
測定モード：          引っ張り
荷重：                ０．０１Ｎ
温度プロファイル    （１）２５℃で１０分間保持
（２）２５℃から１００℃へ５℃／分で昇温
（３）１００℃で１０分間保持
（４）１００℃から２５℃へ５℃／分で降温
（５）２５℃で１０分間
（５）終了時のチャック間距離をｘ５、（１）終了時のチャック間距離をｘ１としたときに、収縮率Ｅ（単位：％）を以下の式で算出した。
【００５４】
【数１】
2020098252.tif 000005
【００５５】
なお、膨張が起きた場合は、収縮率の値をマイナス表記とした。
【００５６】
（厚みの測定方法）
樹脂成形体の厚みは、シートの幅方向の中央部分を、１００ｍｍ毎に５０点測定を行い、その平均値を測定データとした。
【００５７】
（実施例１）
＜樹脂組成物の作成＞
エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂として、三井デュポンポリケミカル社製エバフレックスＥＶ４５０（Ａ−１）を用いた。カーボンブラックとして、東海カーボン社製シーストＧ−ＦＹ（Ｂ−１）（ＤＢＰ吸油量：１５２ｍｌ／１００ｇ）を用いた。
【００５８】
これらを配合比が（Ａ−１）５５質量部（Ｂ−１）４５質量部となるように配合し、タンブラーを用いて１０分間攪拌し、混合物を得た。得られた混合物を、混練機（池貝社製、２軸混練機ＰＣＭ−３０）を用いて、混練し、ペレット形状の樹脂組成物を得た。混練の条件を以下に示す。
押出量：              ４．０ｋｇ／ｈ
バレル温度：          １７０℃
ダイス温度：          １７０℃
スクリュー回転数：    ２５０ｒｐｍ
【００５９】
＜樹脂成形体の作成＞
得られた樹脂組成物を単軸押出し機（プラスチック工学研究所製、商品名：ＧＴ−４０）に幅６００ｍｍのコートハンガーダイを接続したシート押出し機を用いて押出成形し、厚みが１００μｍのシート状である実施例１の樹脂成形体を得た。押出成形の条件を以下に示す。
押出量：                        ５．０ｋｇ／ｈ
ダイス温度：                    １９０℃
ローラー温度：                  ６０℃
引取り速度：                    ６．４ｍ／分
ダイスリップ−ローラー間距離：  ２００ｍｍ
【００６０】
＜樹脂成形体の評価＞
得られた樹脂成形体の表面抵抗率を測定したところ、６１０Ω／□であり、良好な導電性が得られた。また、延伸後の表面抵抗率を測定したところ、４８０Ω／□であった。この値は、延伸前の０．７９倍であり、延伸後も導電性は良好であった。
【００６１】
続いて、収縮率を測定したところ、−０．２８％であった。
【００６２】
（実施例２〜１７）
実施例２〜９は、引取り速度およびダイスリップ−ローラー間距離を表１に示すように変更した点以外は、実施例１と同様の方法で樹脂成形体を得た。
【００６３】
実施例１０〜１３は、カーボンブラック種、カーボンブラックの含有量、ダイス温度および引取り速度を表１に示すように変更した点以外は、実施例１と同様の方法で樹脂成形体を得た。
【００６４】
実施例１４〜１７は、ローラー温度、引取り速度およびダイスリップ−ローラー間距離を表１に示すように変更した点以外は、実施例１と同様の方法で樹脂成形体を得た。
【００６５】
【表１】
2020098252.tif 000006
【００６６】
各実施例の評価結果を表２にまとめる。なお、各実施例で使用したカーボンブラックの原料は以下に示す通りである。
（Ａ）エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ原料）
Ａ−１：三井デュポンポリケミカル社製エバフレックスＥＶ４５０
（Ｂ）カーボンブラック（ＣＢ原料）
Ｂ１：東海カーボン社製シーストＧ−ＦＹ（ＤＢＰ吸油量：１５２ｍｌ／１００ｇ）
Ｂ２：ライオンスペシャリティケミカルズ社製ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量：３６０ｍｌ／１００ｇ）
Ｂ３：ライオンスペシャリティケミカルズ社製ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量：４９５ｍｌ／１００ｇ）
Ｂ４：東海カーボン社製シーストＳＯ（ＤＢＰ吸油量：１１５ｍｌ／１００ｇ）
Ｂ５：東海カーボン社製シーストＮ（ＤＢＰ吸油量：１０１ｍｌ／１００ｇ）
【００６７】
【表２】
2020098252.tif 000007
【００６８】
実施例１〜１７は収縮率が２．００％以下であり、Ｒ２／Ｒ１で示した抵抗変化率も１．５倍以下であった。
【００６９】
実施例１〜９の樹脂成形体の組成は同一であったが、いずれも、延伸後の導電性の低下が抑制されていた。また、ダイスリップ−ローラー間距離が長いほど、収縮率は小さかった。これは、ダイスリップから吐出された樹脂がローラーで冷却固化されるまでの時間が長いほど、樹脂シートが幅方向に十分収縮したためである。そのため、ダイスリップ−ローラー間距離が長いほど、延伸後における表面抵抗率の値が小さかった。
【００７０】
また、主にカーボンブラックの含有量を変更した実施例１０〜１３はいずれも、延伸後も導電性の低下が抑制されていた。
【００７１】
また、シート化条件を変更した実施例１４〜１７はいずれも、延伸後も導電性の低下が抑制されていた。
【００７２】
（比較例１）
＜樹脂組成物の作成＞
エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂として、三井デュポンポリケミカル社製エバフレックスＥＶ４５０（Ａ−１）を用いた。カーボンブラックとして東海カーボン社製シーストＧ−ＦＹ（Ｂ−１）（ＤＢＰ吸油量：１５２ｍｌ／１００ｇ）を用いた。
【００７３】
これらを配合比が（Ａ−１）５５質量部（Ｂ−１）４５質量部となるように配合し、タンブラーを用いて１０分間攪拌し、混合物を得た。得られた混合物を、混練機（池貝社製、２軸混練機ＰＣＭ−３０）を用いて、混練し、ペレット状の樹脂組成物を得た。混練の条件を以下に示す。
押出量：              ４．０ｋｇ／ｈ
バレル温度：          １７０℃
ダイス温度：          １７０℃
スクリュー回転数：    ２５０ｒｐｍ
【００７４】
＜樹脂成形体の作成＞
得られた樹脂組成物を単軸押出し機（プラスチック工学研究所製、商品名：ＧＴ−４０）に幅６００ｍｍのコートハンガーダイを接続したシート押出し機を用いて押出成形し、厚み１００μｍのシート状である比較例１の樹脂成形体を得た。押出成形の条件を以下に示す。
押出量：                        ５．０ｋｇ／ｈ
ダイス温度：                    １９０℃
ローラー温度：                  ６０℃
引取り速度：                    ９．５ｍ／分
ダイスリップ−ローラー間距離：  ３５ｍｍ
【００７５】
＜樹脂成形体の評価＞
得られた樹脂成形体の表面抵抗率を測定したところ、８２０Ω／□であり、良好な導電性が得られた。しかし、延伸した後の表面抵抗率を測定したところ、１３００Ω／□であった。この値は、延伸前の１．５９倍であり、延伸後は導電性が大幅に低下した。
【００７６】
続いて比較例１の樹脂成形体の収縮率を測定したところ、２．５４％であった。これは、ダイスリップ−ローラー間距離が３０ｍｍと実施例１〜９よりも短かったため、吐出された樹脂が十分に収縮する前に冷却固化されてしまい、樹脂シートに収縮方向の応力が大きく残留してしまったためだと考えられる。
【００７７】
（比較例２〜６）
比較例２は、カーボンブラック含有量を５２質量部に、ダイスリップ−ローラー間距離を１００ｍｍに変更した点以外は実施例１３と同様の方法で樹脂成形体を得た。
【００７８】
比較例３は、カーボンブラックを東海カーボン社製シーストＶ（ＤＢＰ吸油量：８７ｍｌ／１００ｇ）に、カーボンブラックの含有量を５５質量部に変更した点以外は実施例１３と同様の方法で樹脂成形体を得た。
【００７９】
比較例４は、カーボンブラックの含有量を１２質量部に、ダイスリップ−ローラー間距離を１００ｍｍに変更した点以外は、実施例１１と同様の方法で樹脂成形体を得た。
【００８０】
比較例５は、引取り速度を２１．３ｍ／分に変更した点以外は実施例１５と同様の方法で樹脂成形体を得た。
【００８１】
比較例６は、引取り速度を０．１６ｍ／分に変更した点以外は実施例１７と同様の方法で樹脂成形体を得た。
【００８２】
【表３】
2020098252.tif 000008
【００８３】
【表４】
2020098252.tif 000009
【００８４】
比較例１〜６の樹脂成形体の評価結果を表４にまとめる。
【００８５】
比較例１〜６はいずれも収縮率が２．００％より大きく、Ｒ２／Ｒ１で示した抵抗変化率も１．５倍より大きかった。すなわち、延伸後は導電性が低下していた。
【符号の説明】
【００８６】
Ａ  画像形成装置
Ｂ  カートリッジ
１  基材
２  樹脂成形体
３  エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂
４  カーボンブラック
１０  樹脂部材
２１  静電容量検知部
２４  トナー
２５  枠体
【図１】
2020098252.tif 000010
【図２】
2020098252.tif 000011
【図３】
2020098252.tif 000012
【図４】
2020098252.tif 000013
【図５】
2020098252.tif 000014
【図６】
2020098252.tif 000015