(57)【要約】【課題】優れた導電性と、高い耐Ｃセット性を具備した導電性弾性層を有し、高品位の電子写真画像の形成に資する電子写真用の導電性部材を提供する。【解決手段】基体と、該基体上の導電性弾性層と、を有する電子写真用の導電性部材であって、該導電性弾性層は、ＮＢＲ（（Ａ）成分）、ＧＣＯ（（Ｂ）成分）及びＧＥＣＯ（（Ｃ）成分）を含むゴム混合物の硫黄加硫物を含み、該導電性弾性層は、該（Ｂ）成分及び該（Ｃ）成分に由来する構造を含むマトリックスと、該（Ａ）成分に由来する構造を含むドメインと、を有し、該基体の長手方向に直交する方向の断面における単位面積当たりの該ドメインの個数、及び、ドメインの全個数に対する、直径が０．５μｍ以下のドメインの個数の割合を特定の範囲とすること。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、該基体上の導電性弾性層と、を有する電子写真用の導電性部材であって、
該導電性弾性層は、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）二元共重合体；
（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（ＧＥＣＯ）、
該導電性弾性層は、
該（Ｂ）成分及び該（Ｃ）成分に由来する構造を含むマトリックスと、
該（Ａ）成分に由来する構造を含むドメインと、を有し、
該基体の長手方向に直交する方向の断面における単位面積（１００μｍ２）当たりの該ドメインの個数が、１２０個以上であり、かつ、ドメインの全個数に対する、直径が０．５μｍ以下のドメインの個数の割合が８０個数％以上である、ことを特徴とする導電性部材。
【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（Ａ）成分の含有比率が２０〜４９質量％であり、前記（Ｂ）成分の含有比率が１０〜７０質量％であり、前記（Ｃ）成分の含有比率が１０〜５０質量％である請求項１に記載の導電性部材。
【請求項３】
前記（Ａ）成分の重量平均分子量が１００，０００以上である請求項１又は２に記載の導電性部材。
【請求項４】
前記（Ａ）成分の重量平均分子量が４００，０００以上である請求項３に記載の導電性部材。
【請求項５】
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の含有比率が、５〜１７質量％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項６】
前記（Ｂ）成分及び前記（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請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項７】
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１〜６のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項８】
前記導電性部材が、ローラ形状を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項９】
前記導電性部材が、帯電部材である請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項１０】
前記導電性部材が、転写部材である請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項１１】
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１０に記載の導電性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、電子写真用の導電性部材及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の導電性部材の中には、導電性の弾性層を有するものがある。これらの導電性部材では、高速、高耐久に対応する性能として、導電性部材の耐オゾン性の向上が挙げられる。導電性部材を長期使用すると、導電性部材のポリマー成分が放電時に発生するオゾンによる反応で徐々にオゾン劣化し導電性部材の電気抵抗値が高抵抗化する。導電性部材の電気抵抗値が高抵抗化することにより、必要な電流を流すことができなくなり画像不良を引き起こす。
【０００３】
導電性及び耐オゾン性がともに優れ、長期の使用において電気抵抗値の変動が小さい導電性部材に使用するゴム材料として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）三元共重合体が知られている。
特許文献１は、エチレンオキサイド量が５０モル％以上であるヒドリンゴムと変性液状ニトリルゴムからなるゴム組成物及び該ゴム組成物を用いて構成されたゴム弾性層を有する帯電ロールを開示している。そして、当該帯電ロールは、ゴム弾性層が低硬度であることから、感光体とのニップ幅を確保しやすく、帯電性に優れること、及び、ゴム弾性層の体積抵抗が均一であることから画像ムラを抑制できることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−７１９６５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、本発明者らの検討によれば、特許文献１に係る帯電ローラは、他の部材との長期に亘る接触によって、ゴム弾性層に、容易には回復しない変形が生じる場合があった。なお、以降、ゴム弾性層に生じる容易には回復しない変形を、コンプレッションセットを略して「Ｃセット」と称する場合がある。また、ゴム弾性層が、Ｃセットを生じ難い場合、当該ゴム弾性層が、「耐Ｃセット性を有する」という場合がある。
本発明の一態様は、優れた導電性と、優れた耐Ｃセット性を有する導電性弾性層を有し、高品位の電子写真画像の形成に資する電子写真用の導電性部材の提供に向けたものである。
また、本発明の他の態様は、長期の使用において電気抵抗値の変動が小さく、かつ、非使用時の周辺部材との接触に伴う変形に対して、もとの形状に回復しやすい導電性部材の提供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、該基体上の導電性弾性層と、を有する電子写真用の導電性部材であって、該導電性弾性層は、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二元共重合体（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三元共重合体（ＧＥＣＯ）、
該導電性弾性層は、該（Ｂ）成分及び該（Ｃ）成分に由来する構造を含むマトリックスと、該（Ａ）成分に由来する構造を含むドメインと、を有し、該基体の長手方向に直交する方向の断面における単位面積（１００μｍ２）当たりの該ドメインの個数が、１２０個以上であり、かつ、ドメインの全個数に対する、直径が０．５μｍ以下のドメインの個数の割合が８０個数％以上である、ことを特徴とする導電性部材が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、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する電子写真画像形成装置であって、該転写部材が、前記導電性部材であることを特徴とす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、長期の使用において電気抵抗値の変動が小さく、かつ、非使用時の周辺部材との接触を伴う変形に対して、もとの形状に回復しやすい電子写真用の導電性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、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の導電性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、引取機及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マトリックス−ドメイン構造の概略図である。
【図４】電子写真用の導電性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】電子写真用の導電性部材の形状を測定する装置の概略図である。
【図６】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】
本発明者らは、ＧＥＣＯを含むゴム組成物の加硫物が有する優れた導電性を維持しつつ、Ｃセットが生じにくい、すなわち、耐Ｃセット性にも優れた導電性弾性層を備えた電子写真用の導電性部材を得るべく検討を重ねた。その過程において、本発明者らは、特許文献１に係る帯電ローラが、他部材との長期に亘る当接によって、ゴム弾性層にＣセットが生じる理由が、ゴム弾性層中の加硫ＧＥＣＯにおいては、加硫部位が少ないためであると推定した。
そこで、本発明者らは、導電性弾性層の原料としてのゴム混合物として、ＮＢＲ、ＧＣＯ及びＧＥＣＯを用いて、架橋物の優れた導電性を損なうことなく、当該架橋物中の架橋構造を発達させることを検討した。その結果、ＧＣＯとＧＥＣＯとに由来の構造を含むマトリックスと、ＮＢＲに由来の構造を含むドメインとを有する導電性弾性層であって、該導電性弾性層の断面における、単位面積（１００μｍ２）当たりの該ドメインの個数が、１２０個以上であり、かつ、ドメインの全個数に対する、直径が０．５μｍ以下のドメインの個数の割合が８０個数％以上である、導電性弾性層は、高い導電性と、優れた耐Ｃセット性を有することを見出した。
以下、本発明の一態様に係る電子写真用の導電性部材について、ローラ形状の電子写真用の導電性部材（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。
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、円筒状又は円柱状の基体１１の外周に、導電性の弾性層（導電性弾性層）１２を有する。
【００１１】
［基体１１］
基体１１は、基体１１上に形成された導電性弾性層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、中空状及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。導電性弾性層の外径は、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。
【００１２】
［導電性弾性層１２］
導電性弾性層１２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。
そして、導電性弾性層は、該（Ｂ）成分及び該（Ｃ）成分に由来する構造を含むマトリックスと、該（Ａ）成分に由来する構造を含むドメインと、を有し、
該基体の長手方向に直交する方向の断面における単位面積（１００μｍ２）当たりの該ドメインの個数が、１２０個以上であり、かつ、ドメインの全個数に対する、直径が０．５μｍ以下のドメインの個数の割合が８０個数％以上である。
導電性弾性層１２は、これらの構造をとることで耐Ｃセット性の機能を十分に得られる。
【００１３】
本実施態様に係る電子写真用の導電性部材が、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。
未加硫のＮＢＲゴムが分子内に有する二重結合部分は、架橋部位として機能する。そして、未加硫のＮＢＲゴム中の二重結合の量は、ＧＥＣＯ中の二重結合の量よりも多い。そのため、加硫ＮＢＲゴムは、加硫ＧＥＣＯと比較して耐Ｃセット性に優れる。
一方、加硫ＮＢＲゴム中には、相当量の二重結合を残し得る。特に、加硫ＮＢＲゴムに優れたゴム弾性を付与するためには、全二重結合部位に対して９０モル％以上の二重結合を未反応の状態で存在させることが好ましい。しかしながら、分子内の二重結合部位を多く有する加硫ＮＢＲゴムを電子写真用の導電性部材に適用した場合、当該電子写真用部材に対する電圧の印加に伴う放電エネルギー等により、導電性部材の表面における二重結合が切断され、分子構造が変化する。その結果、ＮＢＲゴムが本来有する優れた導電性が低下することがある。
【００１４】
一方、加硫ＧＥＣＯは、上記した通り、加硫ＮＢＲと比較して分子内の二重結合部分が少ないため、電子写真用の導電性部材に適用した場合にも、電圧印加に伴う放電に起因する分子構造の変化が生じ難く、導電性が変化し難い。
【００１５】
未加硫のＧＥＣＯと未加硫のＮＢＲとは、ＳＰ値の差が大きく、実質的に非相溶である。そのため、これらを混合すると、その配合割合に応じて、マトリックス−ドメイン構造を構成させることができる。具体的には、ＧＥＣＯの配合量を、ＮＢＲの配合量よりも多くすることで、未加硫のＧＥＣＯを含むマトリックス中に、未加硫のＮＢＲを含むドメインが存在する、マトリックス−ドメイン構造を形成することができる。かかる構成によれば、放電による影響を受けやすいＮＢＲが、放電による影響を受けにくいＧＥＣＯで囲まれることにより、放電による加硫ＮＢＲの分子構造の変化を抑制し得る。
【００１６】
また、本態様においては、ゴム混合物中に、未加硫のＧＣＯを含有させている。当該ＧＣＯのＳＰ値は、未加硫ＧＥＣＯのＳＰ値と、未加硫ＮＢＲのＳＰ値の間にある。このことにより、ＮＢＲを含むドメインを、ＧＥＣＯを含むマトリックス中に、より高度に分散させ得る。その結果、当該ゴム混合物の架橋物は、優れた耐Ｃセット性を示す。
すなわち、未加硫のＧＣＯを含有しないゴム混合物の架橋物中においては、未加硫ＧＥＣＯのＳＰ値と未加硫ＮＢＲのＳＰ値との差が大きいために、ＧＥＣＯを含むマトリックス中の、ＮＢＲを含むドメインは、図３（ａ）に示す様に、サイズが大きくなり、マトリックス中に、ドメインが存在しない領域が大きくなる場合がある。そのため、ドメインの非存在領域では、架橋構造が十分に発達しておらず、当該架橋物は、耐Ｃセット性に劣る。
一方、本態様に係る弾性層においては、上記した通り、図３（ｂ）に示す様に、ドメイン３３が、マトリックス３４中に高度に分散している。これは、未加硫ＮＢＲと未加硫ＧＣＯとの親和性が相対的に近いため、マトリックス中のＧＣＯが、ドメイン３３の周囲に配向するためであると考えられる。すなわち、ドメイン３３の周囲に、ＧＣＯを多く含む領域３５が存在することにより、ＮＢＲを含むドメイン３３がマトリックス中に高度に分散され、その結果、本態様に係る弾性層においては、マトリックス中のドメイン非存在領域を小さくすることができる。
また、上記ゴム混合物の架橋物中で、ドメインとマトリックスの界面においては、ドメイン中のＮＢＲと、マトリックス中のＧＣＯ及びＧＥＣＯとが架橋していると考えられる。そして、ＮＢＲを含むドメインがマトリックス中に高分散化されると、ドメインとマトリックスとの接触面積が増加する。その結果、ＮＢＲ、ＧＣＯ、及びＧＥＣＯの架橋構造がより多く形成される。その結果、本態様に係る弾性層は、良好な耐Ｃセット性を示すものと考えられる。
【００１７】
［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二元共重合体（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三元共重合体（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して、（Ａ）成分の含有比率が、２０〜４９質量％であり、（Ｂ）成分の含有比率が、１０〜７０質量％であり、（Ｃ）成分の含有比率が、１０〜５０質量％であることが好ましい。
【００１８】
ＮＢＲは、ＮＢＲとＧＣＯとＧＥＣＯの総和に対して、その含有比率が２０〜４９質量％であることが好ましく、３０〜４０質量％であることがより好ましい。ＮＢＲが２０質量％以上あることで、耐Ｃセット性が良好であるＮＢＲの量が十分であり、十分な耐Ｃセット性を得られる。また、ＮＢＲが４９質量％以下であることで、ＮＢＲのドメイン相を形成しやすくなる。
【００１９】
ＧＣＯは、ＮＢＲとＧＣＯとＧＥＣＯの総和に対して、その含有比率が１０〜７０質量％であることが好ましく、２０〜５０質量％であることがより好ましい。ＧＣＯが１０質量％以上であることで、ＮＢＲのドメインサイズが小さくなり、耐Ｃセット性の機能が十分に得られる。ＧＣＯが７０質量％以下であることで、十分なＮＢＲ量及びＧＥＣＯ量を配合でき、耐Ｃセット性と導電性の両立ができる。
【００２０】
ＧＥＣＯは、ＮＢＲとＧＣＯとＧＥＣＯの総和に対して、その含有比率が１０〜５０質量％であることが好ましく、２０〜５０質量％であることがより好ましい。ＧＥＣＯが１０質量％以上であることで、ＧＥＣＯの導電性が十分に得られ、所望の抵抗値を有する導電性部材が得られる。ＧＥＣＯが５０質量％以下であることで、ＧＣＯによる相容化の効果が十分得られ、ＮＢＲのドメインサイズが小さくなりやすく、耐Ｃセット性の機能が十分に得られる。
【００２１】
また、ＮＢＲにおける重量平均分子量は１００，０００以上が好ましく、４００，０００以上がより好ましい。ＮＢＲの重量平均分子量が大きいほどＮＢＲポリマーの分子鎖が長くなり耐Ｃセット性が良くなっていると考えられる。ＮＢＲの重量平均分子量が１００，０００以上であることで、耐Ｃセット性の機能が向上し、４００，０００以上であることで十分な機能が得られる。
【００２２】
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ＧＥＣＯに含まれるエチレンオキサイドの含有比率に応じて変動する。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の含有比率が５〜１７質量％であることがより好ましい。導電性部材を転写部材として使用した場合には、エチレンオキサイドの含有比率が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。エチレンオキサイドの含有比率が１７質量％以下であることで、トナーやドラムに過剰な電荷を与えることがなく、異常放電等が発生しにくくなる。
【００２３】
また、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。導電性部材を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、セット性がさらに良好となり、画像不良がより発生しにくくなる。
【００２４】
また、前記（Ｂ）成分（ＧＣＯ）及び前記（Ｃ）成分（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及びＧＥＣＯの架橋度が低くなる。ＧＣＯ及び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、優れた耐Ｃセット性が得られる。
【００２５】
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、架橋度等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。
【００２６】
なお、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。
【００２７】
〔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。
【００２８】
〔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。
【００２９】
〔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、チオウレア系の加硫促進剤等を挙げることができる。
【００３０】
〔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。
【００３１】
［電子写真用の導電性部材の製造方法］
本発明の一態様に係る電子写真用の導電性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（ＵＨＦ）２２、熱風加硫装置（ＨＡＶ）２３、引取機２４及び定尺切断機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。
【００３２】
まず、ゴム成分である（Ａ）〜（Ｃ）成分、加硫助剤、及び必要に応じてさらに添加物をバンバリーミキサー又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。
【００３３】
次いで、得られたゴムチューブを加硫及び発泡させる。加硫及び発泡は、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及び発泡させた後、熱風加硫装置２３にて更に加硫及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及び発泡させると、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。
【００３４】
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、及び熱風加硫装置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。
【００３５】
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、基体上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、基体上に導電性弾性層を有する電子写真用の導電性部材が作製される。
【００３６】
〔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、該電子写真感光体を帯電可能に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の導電性部材は、導電性弾性層を有することが求められる部材、例えば、転写部材、帯電部材及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の導電性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。
【００３７】
図６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６において、６１は円筒状の電子写真感光体であり、軸６２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６１の表面は、回転過程において、帯電ローラ等の帯電部材６３により、正又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６１の表面は、スリット露光やレーザービーム走査露光等の露光手段（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６４を受ける。こうして電子写真感光体６１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。
【００３８】
電子写真感光体６１の表面に形成された静電潜像は、現像部材６５の現像剤に含まれるトナーで正規現像又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６１の表面に形成担持されているトナー像が、上述した導電性部材を有する転写部材である転写部材６６からの転写バイアスによって、紙等の転写材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６１の回転と同期して取り出されて電子写真感光体６１と転写部材６６との間（当接部）に給送される。また、転写部材６６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。
【００３９】
トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、電子写真感光体６１の表面から分離されて定着部材６８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。
【００４０】
トナー像転写後の電子写真感光体６１の表面は、クリーニングブレード等のクリーニング部材６７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、現像器等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。
【００４１】
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６に示すように、帯電部材６３が帯電ローラ等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。
【００４２】
上記の電子写真感光体６１、帯電部材６３、現像部材６５、及びクリーニング部材６７等の構成要素の中から、電子写真感光体６１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等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６では、電子写真感光体６１と、帯電部材６３、現像部材６５、及びクリーニング部材６７とを一体に支持してカートリッジ化している。電子写真画像形成装置本体のレール等の案内部材７０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６９としている。なお、図６に示す電子写真画像形成装置はクリーニング部材６７及び定着部材６８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。
【００４３】
露光光６４は、例えば、電子写真画像形成装置が複写機やプリンタである場合には、原稿からの反射光や透過光である。あるいは、露光光６４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アレイの駆動又は液晶シャッターアレイの駆動等により照射される光である。
【実施例】
【００４４】
次に本発明について、電子写真用の導電性部材の一例として、転写部材である導電性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。
まず、（Ａ）〜（Ｃ）成分として、表１に記載の材料を用意した。
【００４５】
【表１】
2019101158.tif 000002
また、加硫助剤、充填剤、加硫剤、発泡剤及び加硫促進剤として、表２に記載の材料を用意した。
【００４６】
【表２】
2019101158.tif 000003
【００４７】
＜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。
（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）                          ３５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）  ４５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）                                                ２５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
【００４８】
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９．３質量％であった。
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
【００４９】
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。
【００５０】
２．導電性部材の作製
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組成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を含む加硫装置（装置名：３．０ｋＪ／ｓ（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及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：２４５０±５０ＭＨｚ・出力：１．０ｋＪ／ｓ（１．０ｋＷ）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及び発泡後、炉内温度を２００℃に設定した熱風加硫装置２３にて、さらに加硫及び発泡させた。加硫及び発泡後のチューブ外径は１９．０ｍｍ、内径は５．０ｍｍであった。マイクロ波加硫装置内及び熱風加硫装置内を、引取機２４によりゴムチューブを２．０ｍ／ｍｉｎの速度で搬送した。加硫及び発泡後、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６ｍｍの長さ２４０ｍｍのステンレス製の軸体を圧入後、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１６．３ｍｍになるように研磨し、軸体１１の外周に導電性弾性層１２を有する導電性部材１０を作製した。
【００５１】
３．マトリックス−ドメイン構造の確認
導電性部材１０の導電性弾性層１２から３ｍｍ角の直方体を切り出した。導電性部材の長手軸方向の垂直断面にあたる切断面を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−ドメイン構造を判断した。また、マトリックス部分がＧＣＯ、ＧＥＣＯであることの判断としては、更にＥＤＳ（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）にて加速電圧６ｋＶ、倍率５０００倍、作動距離８ｍｍで観察し、ＧＣＯ、ＧＥＣＯには含まれ、ＮＢＲには含まれない塩素原子を確認して判断した。
ドメインの直径及び数はＳＥＭで観察した反射電子像から１０μｍ×１０μｍの範囲を抜き出し、その画像中のドメインの数と直径を計測した。ドメインの形状が、楕円等の形状で直径が特定しにくい場合は、ドメインの最長径、最短径を測定し、相加平均値をドメインの直径とした。
【００５２】
４．耐Ｃセット性評価
作製した導電性部材１０を、２３℃、５５％ＲＨの環境（以下、ＮＮ環境とも呼ぶ）に２４時間放置した。その後、図５に示すように、レーザー測長機５０（ＫＥＹＥＮＣＥ社製）にて導電性部材１０の半径を測定した。なお、レーザー測長機５０は、測定部（型式ＬＳ−７０７０Ｍ／投光部５１及び受光部５２）とモニター部（不図示）（型式ＬＳ−７６００）を含んでいる。
具体的には、基準板５４を軸中心５３から１５ｍｍの位置に設置する。導電性部材１０の長手方向の中心位置に導電性部材１０と基準版５４をレーザー測長機５０の投光部５１と受光部５２が左右から挟むように設置する。
レーザー測長機５０の投光部５１からの光は、導電性部材１０と基準板５４の隙間部分から受光部５２に届くため、導電性部材１０と基準板５４の隙間量を測定することができる。測定した隙間量と、軸中心５３と基準板５４の距離が１５ｍｍである事から、式：（１５ｍｍ−隙間量）にて半径を算出し、この半径を導電性部材形状１とした。また、導電性部材１０の半径を算出した位置にマークを付けた。その後、図４に示すように導電性部材１０のマーク付けた位置を外径３０ｍｍの感光体４１に圧着し、導電性部材１０の軸体１１の両端にそれぞれ５００ｇの荷重をかける冶具を使用しセットして、導電性部材１０が変形する状態にした。この状態で、導電性部材１０をＮＮ環境に１か月間放置した。その後、導電性部材１０を冶具から外し、形状回復させるためにＮＮ環境に２４時間放置した。セット前と同様に導電性部材１０の形状を測定してマークを付けた位置の半径を導電性部材形状２とした。セット前とセット後のドラムの圧着していた場所の導電性部材の形状の差（導電性部材形状１−導電性部材形状２）を算出し、この回復しない変形量をＮＮ環境Ｃセット量とし、下記基準で耐Ｃセット性を評価した。
ランクＡ：Ｃセット量が２５μｍ未満
ランクＢ：Ｃセット量が２５μｍ以上、かつ、３５μｍ未満
ランクＣ：Ｃセット量が３５μｍ以上、かつ、４５μｍ未満
ランクＤ：Ｃセット量が４５μｍ以上
更に、もう１組の導電部材と冶具を用意した。上記装置にてセット前の導電性部材の半径を算出して導電性部材形状３とし、同様にセットした。この状態で４０℃、９５％ＲＨの環境（以下、苛酷環境とも呼ぶ）に１か月間放置した。その後、導電性部材１０を冶具から外しＮＮ環境に２４時間放置した。その後導電性部材の形状を測定して導電性部材形状４とし、導電性部材の形状の差（導電性部材形状３−導電性部材形状４）を算出し、苛酷環境Ｃセット量として、同様に評価した。
【００５３】
５．画像評価
５−１．トナーの転写性
導電性部材１０を電子写真方式のレーザービームプリンタ（商品名：Ｌａｓｅｒ  Ｊｅｔ  Ｐｒｏ  Ｍ４５２ｄｎ：ＨＰ社製）の転写部材として組み込んだ。温度２３℃、湿度５５％ＲＨの環境で、印字濃度１％画像を１５０，０００枚印刷した後、温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境で画像評価を行なった。画像評価は、ハーフトーン画像を印刷し、得られたハーフトーン画像のトナーの転写性を目視により調べ、下記基準で評価した。
ランクＡ：転写性は良好。
ランクＢ：転写性が劣る。
【００５４】
５−２．異常放電画像
次に前記プリンタを、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で画像評価を行った。画像評価は、ハーフトーン画像を印刷し、得られたハーフトーン画像に異常放電起因の水玉模様が発生しているかを目視により調べ、下記基準で評価した。
ランクＡ：画像に異常放電起因の水玉模様の画像は観察されない。
ランクＢ：画像に異常放電起因の水玉模様の画像が観察される。
【００５５】
６．測定及び評価結果
導電性部材の測定結果、及び評価結果を表６に示す。
その結果、ＮＮ環境Ｃセット量は１５μｍ、苛酷環境Ｃセット量は２０μｍと小さく良好であった。
また、この導電性部材の導電性弾性層のマトリックスドメイン構造は、ドメインに（Ａ）成分を含んでおり、１０μｍ×１０μｍ中に２００個のドメインが存在し、そのうち直径０．５μｍ以下のドメインの個数が全ドメイン数の９０％であった。さらに、この導電性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、異常放電起因の水玉模様も観察されず、良好な画像を得られた。
【００５６】
＜実施例２〜１３＞
ゴム混合物に含まれる各材料の種類及び使用量の少なくとも一方を、表３及び表４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、導電性部材を得た。得られた導電性部材について、実施例１と同様にして評価した。評価結果を表５及び表６に示す。
【００５７】
【表３】
2019101158.tif 000004
【００５８】
【表４】
2019101158.tif 000005
【００５９】
【表５】
2019101158.tif 000006
【００６０】
【表６】
2019101158.tif 000007
【００６１】
＜比較例１〜５＞
ゴム混合物に含まれる各材料の種類及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、導電性部材を得た。得られた導電性部材について、実施例１と同様にして評価した。評価結果を表８に示す。
【００６２】
【表７】
2019101158.tif 000008
【００６３】
【表８】
2019101158.tif 000009
【００６４】
実施例の結果から、本発明の一態様に係る導電性部材が、耐オゾン性が良く長期の通電に耐えるＧＣＯとＧＥＣＯを含むマトリックス層を有しつつ、長期の接触によるローラの変形も小さく、画像弊害を抑制できる電子写真用の導電性部材であることが確認できた。
【符号の説明】
【００６５】
１０  導電性部材
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  ＧＥＣＯとＮＢＲの接触面
３３  ドメイン
３４  ＧＣＯ／ＧＥＣＯによるマトリックス
３５  マトリックス中のＧＣＯを多く含む領域
４１  感光体
４２  バネ
５０  レーザー測長機
５１  投光部
５２  受光部
５３  導電性部材の中心軸
５４  基準板
６１  電子写真感光体
６２  電子写真感光体の中心軸
６３  帯電部材
６４  露光光
６５  現像部材
６６  転写部材
６７  クリーニング部材
６８  定着部材
６９  プロセスカートリッジ
７０  案内部材
【図１】
2019101158.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019101158.tif 000014
【図６】
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