(57)【要約】【課題】電気抵抗の環境依存性が小さく、長期に亘る使用によっても電気抵抗が変動し難い、イオン導電性を有する弾性層を備えた電子写真用部材を提供する。【解決手段】基体と、該基体上の導電性の弾性層と、を有する電子写真用部材であって、該弾性層は、下記（Ａ）〜（Ｃ）成分を含むゴム混合物の硫黄加硫物を含み、（Ａ）ＮＢＲ、（Ｂ）ＧＣＯ、（Ｃ）ＧＥＣＯ、該硫黄加硫物は、該（Ａ）成分のアクリロニトリルに由来する構造を含むマトリックスと、該（Ｂ）成分および該（Ｃ）成分のエピクロルヒドリンに由来する構造を含むドメインと、を有するマトリックス・ドメイン構造を有し、該ゴム混合物中における、該（Ａ）〜（Ｃ）成分の含有量の総和に対する、該（Ａ）成分の含有比率が、５０〜８０質量％、該（Ｂ）成分の含有比率が、１〜４０質量％、該（Ｃ）成分の含有比率が、１０〜４９質量％である電子写真用部材。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、該基体上の導電性の弾性層と、を有する電子写真用部材であって、
該弾性層は、下記（Ａ）〜（Ｃ）成分を含むゴム混合物の硫黄加硫物を含み、
（Ａ）アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）
（Ｂ）エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル（ＧＣＯ）
（Ｃ）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（ＧＥＣＯ）、
該硫黄加硫物は、
該（Ａ）成分のアクリロニトリルに由来する構造を含むマトリックスと、
該（Ｂ）成分および該（Ｃ）成分のエピクロルヒドリンに由来する構造を含むドメインと、を有するマトリックス・ドメイン構造を有し、
該ゴム混合物中における、該（Ａ）〜（Ｃ）成分の含有量の総和に対する、該（Ａ）成分の含有比率が、５０〜８０質量％、該（Ｂ）成分の含有比率が、１〜４０質量％、該（Ｃ）成分の含有比率が、１０〜４９質量％であることを特徴とする電子写真用部材。
【請求項２】
前記ゴム混合物中における前記（Ａ）〜（Ｃ）成分の含有量の総和に対して、前記（Ｃ）成分中のエチレンオキサイド量が、５〜１７質量％である請求項１に記載の電子写真用部材。
【請求項３】
前記（Ｂ）成分および前記（Ｃ）成分が、いずれも４ｍｏｌ％以上のアリルグリシジルエーテルユニットを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真用部材。
【請求項４】
前記（Ａ）成分におけるアクリロニトリルの含有比率が、１５〜２６質量％である請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真用部材。
【請求項５】
前記導電性の弾性層が、平均粒径が２．５μｍ以下の炭酸カルシウムを、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分の含有量の総和に対して１０〜１００質量％含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真用部材。
【請求項６】
前記電子写真用部材が、転写部材である請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真用部材。
【請求項７】
電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接して配置されている転写部材とを有する電子写真画像形成装置であって、該転写部材が、請求項６に記載の電子写真用部材であることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用部材、転写部材および電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置において、転写部材や帯電部材として用いられる電子写真用部材の中には、導電性の弾性層を有するものがある。
特許文献１は、イオン導電性を有するゴム層を備える導電性ゴムローラの電気抵抗の外部環境依存性という課題について開示している。そして、当該課題が、メタクリル酸エステルのゴム層への添加によって解決できるものの、当該メタクリル酸エステルが、ベースゴムからブリードし、感光体周辺を汚染する、という新たな課題を招来することを記載している。そして、特許文献１は、かかる新たな課題について、特定構造を有する（メタ）アクリル酸エステル化合物は、含有割合を低減してもイオン導電性のゴム層の電気抵抗の環境依存性を低減でき、その結果として、ブリードも抑制できることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５１５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、特許文献１に係る導電性ローラは、多様な環境下でゴム層に長期に亘って電流を流し続けた場合には、（メタ）アクリル酸エステルのブリードの抑制効果は必ずしも十分ではない場合があった。
そこで、本発明者らは、イオン導電性を有するゴム層の電気抵抗の環境依存性の低減という課題に対して、（メタ）アクリル酸エステルの如き添加物に因らない、新たな解決手段を開発する必要があると認識した。
【０００５】
本発明の一態様は、電気抵抗の環境依存性が小さく、長期に亘る使用によっても電気抵抗が変動し難い、イオン導電性を有する弾性層を備えた電子写真用部材を提供することに向けたものである。
また、本発明の他の態様は、多様な環境下においても、高品位な電子写真画像を長期に亘って形成し得る電子写真画像形成装置を提供することに向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、基体と、該基体上の導電性の弾性層と、を有する電子写真用部材であって、
該弾性層は、下記（Ａ）〜（Ｃ）成分を含むゴム混合物の硫黄加硫物を含み、
（Ａ）アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）
（Ｂ）エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル（ＧＣＯ）
（Ｃ）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（ＧＥＣＯ）、
該硫黄加硫物は、
該（Ａ）成分のアクリロニトリルに由来する構造を含むマトリックスと、
該（Ｂ）成分および該（Ｃ）成分のエピクロルヒドリンに由来する構造を含むドメインと、を有するマトリックス・ドメイン構造を有し、
該ゴム混合物中における、該（Ａ）〜（Ｃ）成分の含有量の総和に対する、該（Ａ）成分の含有比率が、５０〜８０質量％、該（Ｂ）成分の含有比率が、１〜４０質量％、該（Ｃ）成分の含有比率が、１０〜４９質量％である電子写真用部材が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、前記電子写真用部材である転写部材が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接して配置されている転写部材とを有し、該転写部材が、上記電子写真用部材である電子写真画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、電気抵抗の環境依存性が小さく、長期に亘る使用によっても電気抵抗が変動し難い、イオン導電性を有する弾性層を備えた電子写真用部材を得ることができる。また、本発明の他の態様によれば、多様な環境下においても、高品位な電子写真画像を長期に亘って形成し得る電子写真画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一態様に係る電子写真用部材の概略図である。
【図２】押出機、マイクロ波加硫装置、熱風加硫装置、引取機および定尺切断機から構成されるゴムチューブ（発泡弾性層）形成に使用可能な装置の一例である。
【図３】本発明の一態様に係るドメインがコア・シェル構造を有するマトリックス・ドメイン構造の概念図である。
【図４】電子写真用部材と感光体を接触させる冶具を示す概略図である。
【図５】本発明の一態様に係る電子写真画像形成装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一態様に係る電子写真用部材について、ローラ形状の電子写真用部材（以下、単に「電子写真用ローラ」と称する場合もある。）を例に挙げて説明する。
【００１１】
図１は本発明の一態様にかかる電子写真用ローラの一例であり、円筒状または円柱状の基体１１と該基体上の導電性の弾性層（導電性弾性層）１２とを有する。
【００１２】
［基体１１］
基体１１は、基体１１上に形成された導電性の弾性層１２を支持する。基体１１は、導電性弾性層１２に導通をとる導電性を有していれば特に制限はないが、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、鉄等の金属製のものが好ましい。また、耐腐食性、耐摩擦性を向上させるため、これらの金属にクロム、ニッケル等のメッキ処理を施してもよい。基体１１の形状は、中空状および中実状から選ばれるいずれのものであってもよい。基体１１の外径は、搭載される電子写真画像形成装置に応じて適宜選択することができ、例えば、４ｍｍ以上１０ｍｍ以下が挙げられる。弾性層の外径は、搭載される電子写真画像形成装置に応じて適宜選択することができ、例えば、７ｍｍ以上２０ｍｍ以下が挙げられる。
【００１３】
［弾性層］
弾性層は、
（Ａ）アクリロニトリル−ブタジエンゴム（以降、「ＮＢＲ」と記す場合がある。）と、
（Ｂ）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（以降、「ＧＣＯ」と記す場合がある。）と、
（Ｃ）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（以降、「ＧＥＣＯ」と記す場合がある。）と、を含むゴム混合物の硫黄加硫物を含む。
【００１４】
そして、該ゴム混合物は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分の含有量の総和に対する、該（Ａ）成分の含有比率が、５０〜８０質量％、該（Ｂ）成分の含有比率が、１〜４０質量％、該（Ｃ）成分の含有比率が、１０〜４９質量％である。
このような組成のゴム混合物の硫黄加硫物は、
（Ａ）成分のＮＢＲ中のアクリロニトリルに由来する構造を含むマトリックスと、
（Ｂ）成分のＧＣＯおよび（Ｃ）成分のＧＥＣＯのエピクロルヒドリンに由来する構造を含むドメインと、を有するマトリックス・ドメイン構造を持つことを本発明者らは確認した。
そして、このような弾性層を備えた電子写真用部材は、特許文献１に記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物を用いなくとも、電気抵抗値の環境変動性が低減されていた。加えて、長期に亘って使用しても電気抵抗値の変動が小さく、さらに、長期の使用後においても電気抵抗の環境変動が小さい、という効果をも奏するものであった。
【００１５】
本実施態様に係る電子写真用部材が、このような効果を奏する理由を、本発明者らは以下のように推定している。
すなわち、前記した通り、本発明者らは、本態様に係る硫黄加硫物が、成分（Ａ）のＮＢＲ由来の構造を含むマトリックスと、成分（Ｂ）のＧＣＯおよび成分（Ｃ）のＧＥＣＯのエピクロルヒドリンに由来する構造を含むドメインと、を有するマトリックス・ドメイン構造を有することを確認している。かかる観察結果から、本態様に係る硫黄加硫物には、図３に示したように、ＮＢＲ由来の構造を含むマトリックス３１中に、ＧＣＯおよびＧＥＣＯに由来の構造を含むドメイン３２が存在していると考えられる。そして、ドメイン３２は、ＧＥＣＯに由来する構造を含むコア３２−１と、コア３２−１を被覆する、ＧＣＯに由来する構造を含むシェル３２−２とで構成されていると考えられる。
【００１６】
かかる構造を取る理由は、ＮＢＲ、ＧＣＯ、および、ＧＥＣＯの各々のＳＰ値の大小関係、および、ゴム混合物中におけるこれら３成分の量的関係に起因しているものと推定される。つまり、ＧＥＣＯのＳＰ値と、ＮＢＲのＳＰ値とは、ＧＣＯのＳＰ値とＮＢＲのＳＰ値とよりも離れている。そのため、ＮＢＲ、ＧＣＯおよびＧＥＣＯを含むゴム混合物の硫黄加硫の過程においては、ゴム混合物中のゴム成分の過半を占めるＮＢＲがマトリックスを構成するようになる。そして、ＮＢＲのＳＰ値と、相対的に最も離れたＳＰ値を有するＧＥＣＯがドメイン状に相分離していく。また、ＮＢＲのＳＰ値と、相対的に近いＳＰ値を有するＧＣＯは、ドメイン状のＧＥＣＯと、ＮＢＲを含むマトリックスとの界面に配置されていく。その結果、硫黄加硫後においては、ＮＢＲ由来の構造を有するマトリックス３１中に、ＧＥＣＯ由来の構造を有するコア３２−１と、該コアの周囲のＧＣＯ由来の構造を含むシェル３２−２とからなるコア・シェル構造を有するドメイン３２が形成されるものと考えられる。
【００１７】
そして、このようなマトリックス・ドメイン構造を有すると考えられる硫黄加硫物においては、ドメインのコア３２−１に、電気抵抗の低減に大きく寄与するエチレンオキサイドユニットを有するＧＥＣＯ由来の構造が含まれていることにより、当該硫黄加硫物のイオン導電性が向上し、電気抵抗の低減が達成されるものと考えられる。
一方、ドメインのシェル３２−２は、耐オゾン性に優れるＧＣＯ由来の構造を含むため、硫黄加硫物を含む弾性層に、長期に亘って電流を流したときにおける、コア３２−１のエチレンオキサイドユニットの化学的な劣化が抑制されるものと考えられる。
また、ＧＣＯ由来の構造を含むシェル３２−２は、ガスバリア性が高く、外部環境中の水分が、コア３２−１に到達することを抑制していると考えられる。その結果、イオン導電性の発現に大きく寄与しているコア３２−１のエチレンオキサイドユニットは、外部の湿度の影響を受けにくくなり、電気抵抗の環境変動が有意に抑制されるものと考えられる。
【００１８】
また、ゴム混合物の加硫物は、加硫残渣の如き不純物を含む場合がある。不純物の中でも感光体に付着しやすい極性物質は、導電性弾性層の中で、極性の高いＧＣＯおよびＧＥＣＯと親和性が高いため、ドメイン側に集まる。一方、マトリックスを構成するＮＢＲは、ＧＣＯおよびＧＥＣＯと比較して架橋点が多い。そのため、硫黄加硫物においては、マトリックス部分は、緻密な架橋構造を有している。そのため、ドメイン近傍に存在する不純物成分は、マトリックス内を移動し難くなっていると考えられる。
そのため、本態様に係る弾性層を備えた電子写真用部材は、長期に亘る使用によっても、不純物成分が、ブリードし難く、当該電子写真用部材と接触する、電子写真感光体の如き他の部材の汚染を有効に抑制し得ると考えられる。
【００１９】
［ゴム混合物］
〔ゴム成分（（Ａ）〜（Ｃ）成分）〕
導電性弾性層１２は、（Ａ）アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）と、（Ｂ）エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル（ＧＣＯ）と、（Ｃ）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（ＧＥＣＯ）と、を含むゴム混合物の硫黄加硫物を含む。
ここで、ゴム混合物中における（Ａ）〜（Ｃ）成分の含有量の総和に対する、（Ａ）成分の含有比率が、５０〜８０質量％、（Ｂ）成分の含有比率が、１〜４０質量％、（Ｃ）成分の含有比率が、１０〜４９質量％である。また、さらに好ましくは、（Ａ）成分の含有比率が、５０〜６０質量％、（Ｂ）成分の含有比率が、１０〜２０質量％、（Ｃ）成分の含有比率が、３０〜４０質量％である。
【００２０】
ＮＢＲの含有比率は、ＮＢＲとＧＣＯとＧＥＣＯの含有量の総和に対して、５０〜８０質量％である。ＮＢＲの含有比率が５０質量％未満の場合、ＮＢＲがマトリックスの構造にならない。一方、ＮＢＲの含有比率が８０質量％を超えると、相対的に、イオン導電性に寄与するＧＣＯおよびＧＥＣＯの割合が減るため、電子写真用部材として必要な導電性が十分に得られない。その場合、導電層に、所望の電流値を流すためには、より高い電圧を印加する必要があり、その結果、長期に亘って使用した場合、ＮＢＲ由来の構造の破壊が促進され、弾性層の強度低下を招来することがある。
【００２１】
また、ＮＢＲとＧＣＯとＧＥＣＯの含有量の総和に対して、ＧＣＯの含有比率を１〜４０質量％、ＧＥＣＯの含有比率を１０〜４９質量％とすることで、電気抵抗値の変動を長期に亘って抑制すると共に、電気抵抗値の環境変動性を長期に亘り低減することができる。これは、前記したマトリックス・ドメイン構造を形成することができるためと考えられる。
【００２２】
ＧＣＯの含有比率が１質量％未満の場合、および、ＧＥＣＯの含有比率が４９質量％を超える場合、ＧＥＣＯの量に対してＧＣＯの量が少なすぎることで、ドメインのシェル３２−２の壁が薄くなり、または、コア３２−１の周囲を十分に被覆できなくなり、コア３２−１のエチレンオキサイドユニットの保護機能が十分に得られないと考えられる。
【００２３】
また、ＧＣＯの含有比率が４０質量％を超える場合、および、ＧＥＣＯの含有比率が１０質量％未満の場合、ＧＥＣＯの量に対してＧＣＯの量が多くなりすぎ、シェルの壁が厚くなり過ぎることにより、コア３２−１中のエチレンオキサイドユニットの優れたイオン導電性の効果を十分に享受し得ない場合がある。
【００２４】
また、導電性弾性層１２の電気抵抗値は、前述の（Ａ）〜（Ｃ）成分の含有比率の範囲においては、導電性弾性層１２中の（Ｃ）成分中のエチレンオキサイドの量に応じて変動する。導電性弾性層１２として必要な電気抵抗値を得るためには、ゴム混合物中における（Ａ）〜（Ｃ）成分の総和に対して、（Ｃ）成分中のエチレンオキサイド量が５〜１７質量％であることがより好ましい。転写部材として使用した場合には、エチレンオキサイド量が５質量％以上であることで、電気抵抗を十分に低減させることができる。また、エチレンオキサイド量が１７質量％以下であることで、シェルの作用と共に、イオン導電性の環境変動に対する変化を、より緩和することができる。
【００２５】
また、ＮＢＲにおけるアクリロニトリルの含有比率が、１５〜２６質量％であることがより好ましい。アクリロニトリルは導電性を有し、またポリマー分子鎖の運動性にも影響を与える。転写部材として使用した場合に、アクリロニトリルの含有比率が、１５質量％以上であると抵抗が充分に低くなり、より良好な転写性が得られる。また、２６質量％以下であるとブタジエンの含有量が過度に不足することがなく、加硫による架橋度が低くなることをより抑制できる。そのため、圧縮永久歪がより小さくなる傾向があるため、画像不良がより発生しにくくなる。
【００２６】
また、ＧＣＯおよびＧＥＣＯは、いずれも４ｍｏｌ％以上のアリルグリシジルエーテルユニットを含むことが好ましい。アリルグリシジルエーテルユニットは、硫黄架橋を行う部位であり、架橋度に影響を与える。アリルグリシジルエーテルユニットが少ないと、その分、ＧＣＯ、ＧＥＣＯの架橋度が低くなる。ＧＣＯおよびＧＥＣＯは、いずれも４ｍｏｌ％以上のアリルグリシジルエーテルユニットを含むと、架橋度が充分に高くなり、ポリマー分子鎖の運動が抑制され、不純物のブリード抑制効果をより一層高めることができる。
【００２７】
ゴム混合物は、硫黄加硫のために硫黄を更に含む。硫黄の含有量は、架橋度などに応じて適宜決めることができ、特に制限はないが、目安としては、例えば、ゴム混合物に対して、１．０〜４．０質量％とすることが好ましい。
【００２８】
なお、導電性弾性層１２は、（Ａ）〜（Ｃ）成分を含むゴム混合物の硫黄加硫物を含むが、導電性弾性層１２の形成に使用されるゴム混合物中には必要に応じて（Ａ）〜（Ｃ）成分以外のゴム成分、加硫助剤、発泡剤、加硫促進剤やその他の添加剤を含んでいてもよい。ただし、ゴム混合物中におけるゴム成分の含有量の総量に対して、ゴム混合物中の（Ａ）〜（Ｃ）成分の含有比率が９５質量％以上であることが好ましく、９８質量％以上であることがより好ましい。さらに、ゴム混合物中のゴム成分は、不純物を除き（Ａ）〜（Ｃ）成分のみからなることが特に好ましい。
【００２９】
〔加硫助剤〕
導電性弾性層１２の形成に使用されるゴム混合物中には、加硫助剤を含有していてもよい。加硫助剤としては、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸等が挙げられる。
【００３０】
〔発泡剤〕
導電性弾性層１２の形成に使用されるゴム混合物中には、発泡剤成分を含有していてもよい。発泡剤成分としては、アゾジカルボンアミドや炭酸水素ナトリウム、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）等が挙げられる。
【００３１】
〔加硫促進剤〕
導電性弾性層１２の形成に使用されるゴム混合物中には、加硫促進剤を含有していてもよい。加硫促進剤としては、チウラム系、チアゾール系、グアニジン系、スルフェンアミド系、ジチオカルバミン酸塩系、チオウレア系等を挙げることができる。
【００３２】
〔その他の添加剤〕
また、その他、上記した導電性弾性層１２の形成に使用されるゴム混合物中に含まれるものの機能を阻害しない範囲内において、カーボンブラック、炭酸カルシウム、導電剤等を含有してもよい。
【００３３】
特に炭酸カルシウムに関しては、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分の含有量の総和に対して、平均粒径が２．５μｍ以下の炭酸カルシウムを１０〜１００質量％含有することがより好ましい。
炭酸カルシウムは、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分に対し比誘電率が小さいため、炭酸カルシウムを含有することで導電性弾性層１２としての比誘電率も小さくなる。このような導電性弾性層１２を転写部材の導電性弾性層として使用した場合に、比誘電率が小さいことで、トナーを紙等の転写材Ｐへ転写する際に、転写材Ｐと転写部材間のエアーギャップにかかる分担電圧を低減できる。通常、電子写真画像形成装置では、トナー転写時に必要な電流値を維持するために、環境に応じて転写部材に供給する電圧を制御しており、低温低湿の環境では高い電圧を供給し、高温高湿の環境では低い電圧を供給している。特に高い電圧が必要となる非常に低温低湿な環境（例えば、温度１０℃、湿度７％）においても、比誘電率を制御した導電性弾性層を有する転写部材を使用することで転写材Ｐと転写部材間のエアーギャップの不要な放電の発生を抑制でき、より良好な画像再現性が得られる。
【００３４】
炭酸カルシウムの平均粒径は２．５μｍ以下にすることで弾性層の表面形状に起因するポチ等の画像弊害を充分に抑制すると共に、より良好な画像再現性が得られる。また、炭酸カルシウムの含有量比率は、（Ａ）〜（Ｃ）成分の含有量の総和に対して、１０質量％以上であると比誘電率が充分に低くなり、より良好な画像再現性が得られ、１００質量％以下であるとゴム弾性が過度に不足することなく、より良好な圧縮永久歪み性を維持できる。
【００３５】
［電子写真用部材の製造方法］
本発明の一態様に係る電子写真用部材の製造方法の一例を、図２を用いて説明する。図２は、ベント式ゴム押出機２１、マイクロ波加硫装置２２、熱風加硫装置２３、引取機２４および定尺切断機２５から構成されるゴムチューブ（発泡弾性層）形成に使用可能な装置の一例である。
【００３６】
まず、ゴム成分である（Ａ）〜（Ｃ）成分、加硫助剤、および必要に応じてさらに添加物をバンバリーミキサーまたはニーダー等の密閉式混練機を用いて混練する。その後、更にオープンロールを使用して、混練物に発泡剤と硫黄、加硫促進剤等を添加し混練する。その後、この混練物をリボン成形分出し機によりリボン状に成形する。この成形物を、ベント式ゴム押出機２１に投入し、チューブ状物を押出す。
【００３７】
次いで、得られたゴムチューブを加硫および発泡させる。加硫および発泡は、マイクロ波加硫装置、熱風加硫装置、電気炉、加硫缶等の公知の方法により行うことができる。マイクロ波加硫装置２２を含む加硫装置を用い、マイクロ波加硫装置による加硫および発泡させた後、熱風加硫装置２３にて更に加硫および発泡させることが好ましい。マイクロ波加硫装置を含む加硫装置によって加硫および発泡させると、ゴムチューブへの均一な熱伝導が可能であるので、材料特性に沿った所望の導電性弾性層を得られやすい。
【００３８】
加硫、発泡されたゴムチューブは、引取機２４によりマイクロ波加硫装置２２内、および熱風加硫装置２３内から搬送され、定尺切断機２５により所望の寸法に切断される。尚、ゴムチューブは、切断の前もしくは後に冷却工程を介してもよい。
【００３９】
このようにして得られたゴムチューブの中空部に基体を圧入する。ゴムチューブと基体の固定方法は、基体に導電性の接着剤を塗布する方法や、ゴムチューブの内径より大きな外径を有する基体を圧入する方法等があり、適宜選択すればよい。更に、基体を圧入後、必要に応じてゴムチューブの両端部を所望の長さに切断してもよい。通常、基体の長さは、ゴムチューブの長さより大きく設定され、図１に示すようにゴムチューブの両端から、基体の一部が露出した状態となる。基体を圧入したゴムチューブを研磨機により研磨し、基体の外周上に導電性弾性層を有する電子写真用部材が作製される。
【００４０】
〔電子写真画像形成装置〕
本発明の一態様に係る電子写真画像形成装置は、電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接して配置されている転写部材と、該電子写真感光体に当接して配置されている帯電部材と、該電子写真感光体に当接して配置されている現像部材とを有する。本発明の一態様に係る電子写真用部材は、導電性の弾性層を有することが求められる部材、例えば、転写部材、帯電部材および現像部材に用いることができる。
ここで、転写部材として、上述した電子写真用部材を適用した電子写真画像形成装置の例について以下に詳述する。
【００４１】
図５は本発明の一態様に係る電子写真画像形成装置の概略構成図である。
図５において、１は円筒状の電子写真感光体であり、軸２を中心に矢印方向（時計回り方向）に所定の周速度をもって回転駆動される。回転駆動される電子写真感光体１の表面は、回転過程において、帯電ローラなどの帯電部材３により、正または負の所定電位に均一に帯電される。次いで、帯電された電子写真感光体１の表面は、スリット露光やレーザービーム走査露光などの露光手段（不図示）から出力される目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して強度変調された露光光４を受ける。こうして電子写真感光体１の表面に、目的の画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。
【００４２】
電子写真感光体１の表面に形成された静電潜像は、現像部材５の現像剤に含まれるトナーで正規現像または反転現像により現像されてトナー像となる。次いで、電子写真感光体１の表面に形成担持されているトナー像が、上述した電子写真用部材を有する転写部材である転写部材６からの転写バイアスによって、紙などの転写材Ｐに順次転写されていく。なお、転写材Ｐは、転写材供給部材（不図示）から電子写真感光体１の回転と同期して取り出されて電子写真感光体１と転写部材６との間（当接部）に給送される。また、転写部材６には、バイアス電源（不図示）からトナーの保有電荷とは逆極性のバイアス電圧が印加される。
【００４３】
トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、電子写真感光体１の表面から分離されて定着部材８へ搬入されてトナー像の定着処理を受けることにより画像形成物（プリント、コピー）として装置外へ搬送される。
【００４４】
トナー像転写後の電子写真感光体１の表面は、クリーニングブレードなどのクリーニング部材７によって転写残りの現像剤（転写残トナー）の除去を受けて清浄面化される。なお、転写残トナーを直接、現像器などで除去するクリーナレスシステムを適用することも可能である。
【００４５】
次いで、前露光手段（不図示）からの前露光光（不図示）により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、図５に示すように、帯電部材３が帯電ローラなどを用いた接触帯電部材である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。
【００４６】
上記の電子写真感光体１、帯電部材３、現像部材５、およびクリーニング部材７などの構成要素の中から、電子写真感光体１を少なくとも含む複数のものを選択し、これらを容器に納めてプロセスカートリッジとして一体に支持して構成してもよい。そして、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンタなどの電子写真画像形成装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。図５では、電子写真感光体１と、帯電部材３、現像部材５、およびクリーニング部材７とを一体に支持してカートリッジ化して、電子写真画像形成装置本体のレールなどの案内部材１０を用いて電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ９としている。なお、図５に示す電子写真画像形成装置はクリーニング部材７および定着部材８を有するが、これらは必ずしも設けられていなくてもよい。
【００４７】
露光光４は、例えば、電子写真画像形成装置が複写機やプリンターである場合には、原稿からの反射光や透過光である。あるいは、露光光４は、センサーで原稿を読み取り、信号化し、この信号にしたがって行われるレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動または液晶シャッターアレイの駆動などにより照射される光である。
【実施例】
【００４８】
次に本発明について、電子写真用部材の一例として、転写部材である電子写真用部材の実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
まず、（Ａ）〜（Ｃ）成分として、表１に記載の材料を用意した。
【表１】
2018151615.tif 000003
【００５０】
また、加硫助剤、充填剤、加硫剤、発泡剤および加硫促進剤として、表２に記載の材料を用意した。
【表２】
2018151615.tif 000004
【００５１】
＜実施例１＞
１．ゴム混合物の調製
下記ゴム混合物の材料処方（１）に従い、材料を添加して混合した。
【００５２】
（ゴム混合物の材料処方（１））
・アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ａ−１）                          ５０質量部
・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（Ｂ−１）  １５質量部
・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（Ｃ−１）                                                ３５質量部
・充填剤Ｎｏ．１                                                      ３０質量部
・加硫助剤Ｎｏ．１                                                  ３．０質量部
・加硫助剤Ｎｏ．２                                                  １．０質量部
【００５３】
得られた混合物を、容量７Ｌの密閉式ニーダー（装置名：ＷＤＳ７−３０、日本スピンドル製造株式会社製）内に投入して７分間、ロータ回転数３０ｒｐｍで混練し、混練物を得た。このときＮＢＲとＧＣＯとＧＥＣＯの質量の合計に対して、エチレンオキサイド量は１３．０質量％であった。
【００５４】
前記混練物に、下記ゴム混合物の材料処方（２）に従い材料を添加した。
（ゴム混合物の材料処方（２））
・発泡剤Ｎｏ．１                                                    ２．５質量部
・加硫促進剤Ｎｏ．１                                                １．５質量部
・加硫促進剤Ｎｏ．２                                                ２．０質量部
・加硫剤Ｎｏ．１                                                    ３．０質量部
【００５５】
得られたゴム混合物をオープンロール（装置名：１２インチオープンロール、関西ロール（株）製）内に投入して、ゴム混合物の温度が８０℃以下を維持するように冷却しながら１５分間、混練・分散した。最後にゴム混合物の形状をリボン状に整え、導電性弾性層用のゴム混合物を調製した。
【００５６】
２．電子写真用部材の作製
図２に示す製造装置を用いて、導電性弾性層となるゴムチューブを作製した。先ず、前記リボン状のゴム混合物をベント式ゴム押出機２１（装置名：６０ｍｍ一軸ベントゴム押出機、三葉製作所社製）に供給して、チューブ状に押出した。次いで、マイクロ波加硫装置２２（装置名：特型３ｋＷマイクロ波加硫装置、ミクロ電子社製、最大出力３．０ｋＷ）を含む加硫装置（装置名：３．０ｋＷマイクロ波連続ゴム加硫ライン、ミクロ電子社製）によってチューブ状物を加硫および発泡させてゴムチューブを作製した。マイクロ波加硫装置は、周波数を２４５０±５０ＭＨｚ、出力を１．２ｋＷとし、炉内温度は２００℃に設定した。マイクロ波加硫装置での加硫および発泡後、炉内温度を２００℃に設定した熱風加硫装置２３にて、さらに加硫および発泡させた。加硫、および発泡後のチューブ外径は１４．０ｍｍ、内径は４．０ｍｍであった。マイクロ波加硫装置内および熱風加硫装置内を、引取機２４によりゴムチューブを引き取って、２．４ｍ／ｍｉｎの速度で搬送した。加硫および発泡後、冷風によりゴムチューブ表面温度を１００℃以下に冷却したのち、定尺切断機２５によりゴムチューブを２３０ｍｍの長さに切断した。
次いで、このゴムチューブの中空部に外径５ｍｍの長さ２４０ｍｍのステンレス製の基体（軸芯体）を圧入後、ゴムチューブの両端部を切断し、ゴム長２１６ｍｍのローラを得た。前記ローラの外周面を、研磨砥石の回転速度１８００ｒｐｍ、送り速度８００ｍｍ／分で、外径が１２．５ｍｍになるように研磨し、基体の外周上に導電性弾性層を有する電子写真用部材を作製した。
【００５７】
３．マトリックス・ドメイン構造の確認
電子写真用部材の導電性弾性層から３ｍｍ角の直方体形状のサンプルを切り出し、切断面をＳＥＭ（商品名：Ｕｌｔｒａｐｌｕｓ、カールツァイス社製）にて加速電圧１ｋＶ、倍率５０００倍で観察した反射電子像からマトリックス・ドメイン構造の有無を判断した。
また、ドメインが、エピクロルヒドリン由来の構造を有するか否かは、以下の方法によって判断した。すなわち、当該サンプルを、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（商品名：Ｎｏｒａｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ７、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製）を用いて、加速電圧６ｋＶ、倍率５０００倍、作動距離８ｍｍで観察する。そして、エピクロルヒドリンに含まれており、かつ、ＮＢＲには含まれていない塩素原子が、ドメインに存在するか否かを確認することによって判断した。すなわち、ドメインに塩素原子が存在することをもって、ドメインが、エピクロルヒドリン由来の構造を有するものと判断した。
【００５８】
４．電気抵抗値の測定
４−１．電気抵抗値１の算出；
電子写真用部材の電気抵抗値測定および放置する際の環境条件を表３に示す。
まず、電子写真用部材を環境１に２４時間放置したのち、同環境下で以下の方法にて電流値を測定した。
電子写真用部材を、外径３０ｍｍのステンレス鋼製ドラムに圧着し、電子写真用部材の基体の両端にそれぞれ５００ｇの荷重を加えた。この状態で、ステンレス鋼製ドラムを３０ｒｐｍ／ｍｉｎの速度で回転させて、電子写真用部材を従動回転させながら、電子写真用部材の基体とステンレス製ドラムとの間に１０００Ｖの電圧を印加した。そのときに流れる電流値を測定した。測定された電流値より、オームの法則に従って電気抵抗値（ＬｏｇＲ換算値）を算出し、電子写真用部材の電気抵抗値１とした。
【００５９】
【表３】
2018151615.tif 000005
【００６０】
４−２．電気抵抗値２の算出；
電気抵抗値１を測定した電子写真用部材を、「環境２」に４８時間放置した後、同環境下で、上記”４．電気抵抗値の測定”に記載した方法にて電流値を測定し、電子写真用部材の電気抵抗値２を算出した。
【００６１】
４−３．電気抵抗値３の算出；
電気抵抗値２を測定した電子写真用部材を、「環境１」に２４時間放置した。その後、下記通電工程と下記放置工程とを交互に繰り返して、通電工程を合計４回、放置工程を合計３回行って、電子写真用部材に、合計２４時間電流を流した。
【００６２】
（通電工程）
電子写真用部材を「環境３」にて、外径３０ｍｍのステンレス鋼製ドラムに圧着し、電子写真用部材の基体の両端にそれぞれ５００ｇの荷重を加えた。この状態で、ステンレス鋼製ドラムを１０ｒｐｍ／ｍｉｎの速度で回転させて、電子写真用部材を従動回転させながら、電子写真用部材の基体とステンレス製ドラムとの間に１２０μＡの電流を６時間流した。
（放置工程）
電子写真用部材をステンレス鋼ドラムから離間させた状態で、「環境１」に１５時間放置した。
【００６３】
上記通電工程および放置工程を経た電子写真用部材を、「環境２」に４８時間放置した。その後、同環境下で、前記”４．電気抵抗値の測定”に記載した方法にて電流値を測定し、電子写真用部材の電気抵抗値３を算出した。
合計２４時間の通電前後における電気抵抗値の差（電気抵抗値３−電気抵抗値２）が、０．４０未満である場合に、通電耐久性に優れるものと判定した。
【００６４】
５．電気抵抗値４の算出；
電気抵抗値３の算出に供した電子写真用部材を、「環境４」に４８時間放置した。その後、同環境下で、前記”４．電気抵抗値の測定”に記載した方法にて、電流値を測定し、電子写真用部材の電気抵抗値４を算出した。合計２４時間の通電後における、「環境２」と「環境４」における電子写真用部材の電気抵抗値の差（電気抵抗値３−電気抵抗値４）が、２．００未満である場合に、電気抵抗値の耐環境変動性に優れるものと判定した。
【００６５】
６．画像評価
６−１.トナー転写性の評価  
電気抵抗値４の算出に供した電子写真用部材を、電子写真方式のレーザプリンタ（商品名：Ｌａｓｅｒ  Ｊｅｔ  Ｐ１６０６ｄｎ、ＨＰ社製）の転写ローラとして組み込んだ。このレーザプリンタを用いて、「環境２」にて、ハーフトーン画像を印刷した。得られたハーフトーン画像を目視で観察し、トナーの転写性を、下記基準で評価した。
ランクＡ：転写性は良好。
ランクＢ：転写性がやや劣る。
ランクＣ：転写性が悪い。
【００６６】
６−２.画像再現性の評価
本評価は、炭酸カルシウムの添加効果を示すものであり、実施例１と実施例１７〜１９において評価した。
実施例１と実施例１７〜１９の各実施例と同様の電子写真用部材を電気抵抗値１の算出評価を実施した後に、電子写真方式のレーザプリンタ（商品名：Ｌａｓｅｒ  Ｊｅｔ  Ｐ１６０６ｄｎ、ＨＰ社製）の転写部材として組み込んだ。このレーザプリンタを用いて、温度１０℃、湿度７％の環境で、０．２ｍｍ幅の縦線を０．２ｍｍ間隔で印刷した。得られた画像を目視で観察し、トナーの飛び散りに起因する縦線の横方向への繋がりの有無、およびその程度を下記基準で評価した。
ランクＡ：画像に縦線の横方向への繋がりは観察されない。
ランクＢ：画像に縦線の横方向への繋がりが軽微に観察される。
なお、ランクＢのものでも通常使用時は、問題のない画像再現性である。
【００６７】
７．感光体汚染性および電子写真用部材の圧縮永久歪みの評価
７−１.評価手順
電子写真用部材からの染み出し成分による感光体の汚染の有無及びその程度、ならびに、電子写真用部材の圧縮永久歪みの発生の有無およびその程度について、以下の様にして評価した。
まず、上記レーザプリンタ用のトナーカートリッジ（商品名：Ｌａｓｅｒ  Ｊｅｔ  ＣＥ２７８Ａ、ＨＰ社製）から感光体を取り出した。
【００６８】
ついで、図４に示す治具を用いて、電子写真用部材４２と感光体４１とを接触させた。具体的には、前記２４時間の通電工程を経ていない電子写真用部材を、バネによって片側バネ圧５００ｇ重で感光体に対して押し付け、温度４０℃、相対湿度９５％ＲＨ環境下で７日間静置した。
【００６９】
ついで、静置後の感光体をトナーカートリッジに組み込んだ。また、静置後の電子写真用部材を転写ローラとしてレーザプリンタに装着した。このレーザプリンタに、上記トナーカートリッジを装填し、「環境１」で、ハーフトーン画像を印刷した。得られたハーフトーン画像を目視で観察し、感光体上の汚染に起因する周期的なスジの有無およびその程度、ならびに、転写ローラの圧縮永久歪みに起因する周期的なスジの有無およびその程度を下記基準で評価した。
【００７０】
７−２．感光体上の汚染に起因する周期的なスジの有無及びその程度；
ランクＡ＋：画像に感光体周期のスジは観察されない。
ランクＡ：画像に感光体周期のスジはごくわずかに観察される。
ランクＢ：画像に感光体周期のスジが観察される。
ランクＣ：画像に感光体周期のスジが顕著に観察される。
【００７１】
７−３．転写ローラの圧縮永久歪みに起因する周期的なスジの有無とその程度；
ランクＡ：画像に転写部材周期のスジは観察されない。
ランクＢ：画像に転写部材周期のスジが軽微に観察される。
ランクＣ：画像に転写部材周期のスジが顕著に観察される。
【００７２】
８．比誘電率の測定
本評価は、炭酸カルシウムの添加効果を示すものであり、実施例１と実施例１７〜１９において評価した。実施例１と実施例１７〜１９の各実施例と同様の電子写真用部材を電気抵抗値１の算出評価を実施した後、電子写真用部材表面と芯金間の比誘電率を測定する。まず、インピーダンスアナライザー（商品名：Ｍｏｄｅｌ  １２６０Ａ、ソーラトロン社製）を用いて、ＡＣ電圧０．５Ｖｒｍｓ、ＤＣ電圧１．０Ｖ、周波数１０００Ｈｚの条件におけるインピーダンス（Ｚ）を計測した。このインピーダンス（Ｚ）を用い、ＲＣ並列回路として容量成分（Ｃ）を算出することでローラの比誘電率を求めた。
【００７３】
９．測定および評価結果
電子写真用部材の測定結果、および評価結果を表８に示す。
その結果、２４時間の通電工程を経たことによる電気抵抗値の変化量（｜電気抵抗値３−電気抵抗値２｜）は０．２１、長期通電後の環境変動による電気抵抗値の変化量（｜電気抵抗値３−電気抵抗値４｜）は、１．６２であり、長期通電前後の変動が小さく良好であった。
また、この電子写真用部材の導電性弾性層のマトリックス・ドメイン構造は、マトリックスに（Ａ）成分を含んでいた。さらに、この電子写真用部材を転写部材として上述の方法にて画像評価を行った結果、トナーの転写性は良好で、感光体周期のスジは観察されず、電子写真用部材周期のスジも観察されなかった。
【００７４】
＜実施例２〜１９＞
ゴム混合物に含まれる各材料の種類および使用量の少なくとも一方を、表４〜表６に示す条件に変更した以外は、実施例１と同様にして、それぞれ、電子写真用部材を得た。評価結果を表８〜表１０に示す。
【００７５】
＜比較例１〜８＞
ゴム混合物に含まれる各材料の種類および使用量の少なくとも一方を、表７に示す条件に変更した以外は、実施例１と同様にして、それぞれ、電子写真用部材を得た。評価結果を表１１に示す。
比較例１の電子写真用部材は、長期通電による電気抵抗値の変化量が０．４６、長期通電後の環境変動による電気抵抗値の変化量が２．０１であり、通電耐久性、長期通電後の環境変動性ともに、目標とする電気抵抗値の変化量を満たさなかった。
比較例２の電子写真用部材は、長期通電による電気抵抗値の変化量が０．７０であり、通電耐久性において目標とする電気抵抗値の変化量を満たさなかった。
比較例３の電子写真用部材は、長期通電による電気抵抗値の変化量が０．４６、長期通電後の環境変動による電気抵抗値の変化量が２．２１であり、通電耐久性、長期通電後の環境変動性ともに、目標とする電気抵抗値の変化量を満たさなかった。
比較例４の電子写真用部材は、長期通電による電気抵抗値の変化量が０．４４、長期通電後の環境変動による電気抵抗値の変化量が２．０３であり、通電耐久性、長期通電後の環境変動性ともに、目標とする電気抵抗値の変化量を満たさなかった。
比較例５の電子写真用部材は、長期通電による電気抵抗値の変化量が０．６５であり、通電耐久性において目標とする電気抵抗値の変化量を満たさなかった。
比較例６の電子写真用部材は、長期通電による電気抵抗値の変化量が０．６３、通電耐久性において目標とする電気抵抗値の変化量を満たさなかった。
比較例７の電子写真用部材は、長期通電による電気抵抗値の変化量が０．４３、長期通電後の環境変動による電気抵抗値の変化量が２．０４であり、通電耐久性、長期通電後の環境変動性ともに、目標とする電気抵抗値の変化量を満たさなかった。
比較例８の電子写真用部材は、長期通電後の環境変動による電気抵抗値の変化量が２．０８であり、長期通電後の環境変動性において目標とする電気抵抗値の変化量を満たさなかった。
【００７６】
【表４】
2018151615.tif 000006
【００７７】
【表５】
2018151615.tif 000007
【００７８】
【表６】
2018151615.tif 000008
【００７９】
【表７】
2018151615.tif 000009
【００８０】
【表８】
2018151615.tif 000010
【００８１】
【表９】
2018151615.tif 000011
【００８２】
【表１０】
2018151615.tif 000012
【００８３】
【表１１】
2018151615.tif 000013
【００８４】
実施例の結果から、本発明の一態様に係る電子写真用部材が、長期間の使用（通電）による高抵抗化を抑制と、長期間使用後に拡大する抵抗の環境変動性の低減とを両立した、長期間の使用においても抵抗変動が小さく、画像不良を抑制できる電子写真用部材であることが確認できた。
【符号の説明】
【００８５】
１１  基体
１２  導電性弾性層
２１  ベント式ゴム押出機
２２  マイクロ波加硫装置（ＵＨＦ）
２３  熱風加硫装置（ＨＡＶ）
２４  引取機
２５  定尺切断機
３１  マトリックス
３２  ドメイン
３２−１  コア
３２−２  シェル
４１  感光体
４２  電子写真用部材
４３  バネ
【図１】
2018151615.tif 000014
【図２】
2018151615.tif 000015
【図３】
2018151615.tif 000016
【図４】
2018151615.tif 000017
【図５】
2018151615.tif 000018