JP4332266B2

JP4332266B2 - Charging member, electrophotographic apparatus and process cartridge

Info

Publication number: JP4332266B2
Application number: JP27112099A
Authority: JP
Inventors: 友司石原; 直喜笛井; 宏井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2019-09-24
Also published as: JP2001092221A

Description

【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファックス等の電子写真装置に用いられる帯電部材、それを用いたプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真法としては多数の方法が知られているが、一般には、光導電性材料を利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し（帯電工程）、ついで該潜像をトナーで現像を行って可視像とし（現像工程）、必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写し（転写工程）、その後、熱や圧力等により転写材上にトナー画像を定着して（定着工程）複写物を得るものである。また、転写材上に転写されずに感光体上に残ったトナー粒子は、種々の手段によって感光体上より除去される（クリーニング工程）ことを主体としてなる。
【０００３】
このような電子写真法においては、種々の導電性部材がさまざまな目的で使用されている。例えば、帯電工程においては感光体を所定の電位にする帯電用部材が、また例えば現像工程においては現像用部材が、更に例えば転写工程においては転写用部材が挙げられる。これらに用いられる導電性部材にはさまざまな特性のものが用いられているが、特に導電性部材表面の摩耗や損傷等のダメージを防ぐために低摩擦係数化の検討が多数行なわれており、摩擦係数（この用語が静摩擦係数を意味する場合や動摩擦係数を意味する場合、あるいはいずれを示すのが不明な場合であっても）を小さくすることは、導電性部材表面の摩耗や損傷等のダメージを防ぐためにはある程度の効果が認められる。
【０００４】
最近のコンピュータ及びその周辺機器の普及によってネットワーク環境が整備されるにつれて電子写真装置の市場は急速に拡大し、様々な環境で使用されるようになっている。それに伴い、情報の出力手段としてのプリンター、複写機及びファックス等の電子写真装置には、より一層の高画質・高耐久性が求められるようになっている。高画質の観点からは画像の忠実な再現性が強く求められるが、それに対応する手段の一つとして高解像度化の流れがある。すなわち原画像をいかに細かく認識し、再現するかということであり、６００ｄｐｉから８００ｄｐｉや１２００ｄｐｉ、あるいはそれ以上への技術開発がその一例として挙げられる。また、高耐久性の観点からは高い強度や靱性を有する材料の検討がなされている。
【０００５】
導電性部材として帯電工程に用いられる帯電部材を一例に挙げると、直流電圧や、直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加したローラー、ブレード、ブラシ、ベルト、フィルム及びチップ等さまざまな導電性部材を挙げることができ、これらを感光体表面に接触又は近接させることにより感光体表面を所定の極性及び電位に帯電させる方法が検討され多く利用されているが、これら従来の帯電部材をこれらより一層の高画質・高耐久性が求められる電子写真装置に用いた場合、初期は良好な画像が得られても、使用枚数の増大に伴って、画像の横方向（すなわち画像が出力される方向に対して直角方向）に、軽微ではあるが、横スジ状の濃度ムラ（以下バンディング）が現れてしまう場合があった。バンディングは周期性を有しており、周期の異なるものがいくつも複合したかたちで画像上に現れてくることがある。この現象は、従来の電子写真装置では問題にならないレベルであっても、高画質化に伴い新たに顕在化した問題であり、更には、高耐久化によって助長されているものと推定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、特に強く高画質、高耐久性を求められる電子写真装置において、バンディング等の画像不良が発生せず、良好な特性を有する導電性部材に関する技術開発が望まれていた。
【０００７】
本発明の目的は、高画質、高耐久性が求められる電子写真装置にも好適に用いることができる帯電部材、それを用いたプロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って、静摩擦係数をμＳとし、動摩擦係数をμＤとした時に、μＳ≦１．０、μＤ≦０．５であり、かつ、１≦μＳ／μＤであって、動摩擦係数の最大値をμＤｍａｘ、最小値をμＤｍｉｎとした時に、１≦μＤｍａｘ／μＤｍｉｎ≦２である帯電部材であって、下記（１）または（２）の構成を有していることを特徴とする帯電部材が提供される：
（１）基体と、該基体上に形成された導電性弾性層と、該弾性層上に形成された最外層とからなり、
該最外層は、導電性カーボンブラックが分散されたアクリル樹脂からなる導電性粒子と、導電性酸化スズと、四フッ化エチレン−ビニルエ−テル−ビニルエステル共重合体と、硬化剤としてのヘキサメチレンジイソシアネートとを含む塗料を塗布し、加熱することにより形成されたものであって、かつ、該導電性粒子に由来する凸部を表面に有していること、
（２）基体と、該基体上に形成された導電性弾性層と、該導電性弾性層上に形成された被覆層と、該被覆層上に形成された最外層とからなり、
該被覆層は、溶解したメトキシメチル化ナイロンと、導電性カーボンブラックと、導電性カーボンブラックが分散されたフェノール樹脂からなる導電性粒子とを含む塗料を塗布し、加熱することにより形成されたものであり、
該最外層は、メトキシメチル化ナイロンを含む塗料を塗布し、加熱することにより形成されたものであり、かつ、該被覆層中の該導電性粒子に由来する凸部を表面に有していること。
【０００９】
また、本発明に従って、帯電部材と、該帯電部材と接触している電子写真感光体とを有し、電圧を印加した該帯電部材によって該電子写真感光体を帯電する電子写真装置において、該帯電部材が請求項１に記載の帯電部材であることを特徴とする電子写真装置が提供される。
【００１０】
更に、本発明に従って、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、帯電部材と、該帯電部材と接触している電子写真感光体とを一体に支持し、該帯電部材が請求項１に記載の帯電部材であることを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
本発明によれば、未だ詳細は不明であるが概ね以下の理由によってバンディングが改善されるものと推定される。以下、接触式のローラ形状の帯電部材（以下帯電ローラ）を例に取り説明する。最初、帯電部材は所定の圧力で感光体に押し付けられた状態で静止しているが、画像形成の信号を受け取ると所定の駆動力によって感光体が回転を始める。それにつれて従動で、あるいは独立した駆動力によって帯電部材も所定の方向に所定の速度で回転を始め、予め設定された条件によりバイアスが印加され感光体を帯電する。その後、転写材（紙）が排出されるまで、所定の駆動力によって感光体は回転し続け、導電部材も回転を続ける。従って、一連の工程中に帯電部材に関しては静止状態から動的状態へ移行するための力と動的状態を継続するための力の２種類の力があることがわかる。
【００１３】
本発明においては、静止状態から動的状態へ移行するための力（すなわち回転を開始するための力）を静摩擦力とし、静摩擦力から計算で得られる摩擦係数を静摩擦係数と称し、動的状態を継続するための力（すなわち回転を継続するための力）を動摩擦力とし、動摩擦力から計算で得られる摩擦係数を動摩擦係数と称する。摩擦力（あるいは摩擦係数）は、導電性部材やそれに接触する部材の表面性や材料によって、あるいはそれらの組み合わせによって、さまざまな時間的変化のパターンを示すことがわかっている。図２８に導電性部材の摩擦係数（荷重）の時間的変化のパターン例を示す。
【００１４】
一方、バンディングは感光体の周方向の帯電むらであり、それは感光体と導電性部材との相対移動速度の微小な速度むらによって引き起こされているものと推定される。すなわち、感光体と導電性部材との接触性によって、ビビリやスティックスリップ等が発生することによる相対速度むらや、その状態で長期にわたって力の伝達経路に負担がかかり続けることによって、特にギア類の摩耗等が発生し易く、摩耗の程度も部分的にばらついたりすることによる相対速度むら等であると推定される。電子写真装置にはさまざまなピッチを有するギア類が多数用いられており、部分的な摩耗等の変化を生じたギアのピッチに応じて周期性が発生するものと考えられる。これらがあいまって、画像上のバンディングとして現れてしまうものと推定される。
【００１５】
すなわち、バンディングの主原因は、導電性部材表面の摩耗や損傷等のダメージではなく、導電性部材とそれに接触する部材との接触状態の微小なばらつきやそこから引き起こされる副次的な要因による接触状態の変化等に起因するものと推定される。つまり、導電性部材表面のダメージを抑えても、バンディングは発生する場合があるということを意味する。これらは従来の電子写真装置では問題とならなかったレベルであっても、高画質化、高耐久化等のより一層の高機能性を求められるような電子写真装置において発生し易い現象であり、非常に微妙な力のバランスを制御することがこの新たな問題点を解決するためには必要なことであるということができる。
【００１６】
本発明のように、μＳ≦１．０、μＤ≦０．５であれば、回転を開始あるいは継続するのにもあまり大きな力を必要としないので過度の負荷がかからず、導電性部材や接触する他の部材の表面、あるいはギア類等のダメージや変化を小さくすることができるので、長期にわたって安定した特性を得ることができる。また、１≦μＳ／μＤであれば、回転を開始し始める最初に大きな力を要するがその後の摩擦力がそれ以下の力ですむために、いったん回転を始めてしまえば、ある程度の慣性力を利用することができるので滑らかな回転を得ることができるためビビリやスティックスリップ等の発生もなく、また、力の伝達経路にかかる負荷を小さくてすむためにギア類の摩耗等による影響を小さくすることができるものと推定される。
【００１７】
更には、０＜ｔ（秒）≦６０の範囲において、最大値（任意の点）及び最小値（任意の点）から上式により求められる動摩擦係数（μＤ）の最大値をμＤ_max、最小値をμＤ_minとした時に、１≦μＤ_max／μＤ_min≦２であれば、部分的な動摩擦力のバラツキが小さく、より滑らかな回転を得ることができるのでよりビビリ等がより発生し難くなるとともに、長期的な摩耗量や摩耗バラツキ等の影響を軽減できるので高耐久性の観点からなおさら好ましい。
【００１８】
本発明における静摩擦係数及び動摩擦係数の測定方法の一例（概要）を図３に示す。本測定方法は、測定物がローラ形状の場合に好適な方法で、オイラーのベルト式に準拠した方法であり、この方法によれば、測定物である導電性部材ＸＸと所定の角度（θ）で接触したベルト（厚さ２０μｍ、幅３０ｍｍ、長さ１８０ｍｍ）は、片方の端部が測定部（荷重計）と、他端部が重りＷと結ばれている。この状態で導電性部材を所定の方向、速度で回転させた時、測定部で測定された力をＦ（ｇ）、重りの重さをＷ（ｇ）とした時、摩擦係数（μ）は以下の式で求められる；
μ＝（１／θ）ｌｎ（Ｆ／Ｗ）
【００１９】
この測定方法により得られるチャートの一例を図４に示す。ここにおいて、導電性部材を回転させた直後の値が回転を開始するのに必要な力であり、それ以降が回転を継続するのに必要な力であることがわかるので、回転開始点（すなわちｔ＝０秒時点）の力が静摩擦力ということができ、また、０＜ｔ（秒）≦６０の任意の時間における力が任意の時間における動摩擦力ということができるが本発明では３０秒後の値をもって、動摩擦力とした。
【００２０】
従って、
静摩擦係数：μＳ＝（１／θ）ｌｎ（Ｆ_<t=0>／Ｗ）
動摩擦係数：μＤ＝（１／θ）ｌｎ（Ｆ_<t=30>／Ｗ）
で求めることができる。
【００２１】
本測定方法において、ベルトの表面（導電性部材と接触する面）を所定の材料（例えば、感光体の最外層、現像剤を適当な手段によって塗布したもの、あるいはステンレス等の標準物質）とすることによってさまざまな物質に対する摩擦係数を求めることができる。つまり、接触する面の材質や回転速度、荷重等を実機のプロセス条件に合わせればより好ましいが、導電性部材と感光体との摩擦係数の測定と導電性部材とステンレスとの摩擦係数の測定を行ない比較検討の結果、ステンレスに対する摩擦係数を用いても良いことが判明した。
【００２２】
すなわち、導電性部材と感光体との摩擦係数＝Ｋ×導電性部材とステンレスとの摩擦係数で概ね表わされる。ここで、Ｋは感光体表面の材料や状態によって決定される数値で、感光体材料や表面状態が同一であればほぼ一定の値となるが、それらが多少なりとも異なれば変化してしまう。従って、材料種やそれらの配合比、製造条件あるいは表面物性等を実際の系にできるだけ合致することが望ましいが、そのためには、非常な煩雑さを伴うこと、及び上記の通り導電性部材と感光体との摩擦係数と導電性部材とステンレスとの摩擦係数とが規則性を有する傾向があるので、本発明においては、簡便のために、摩擦係数は、対ステンレス（表面の十点平均粗さＲＺが５μｍ以下）、回転速度は１００ｒｐｍ、荷重は５０ｇの条件で測定した。
【００２３】
また、本発明における静摩擦係数及び動摩擦係数の測定方法の別の一例（概要）を図５に示す。本測定方法は、測定物が平板形状の場合に好適な方法である。この方法によれば、測定物である導電性部材ＸＸは平板上に安定して置かれて上方から荷重がかけられており、導電性部材ＸＸは測定部ＲＲと結ばれている。この状態で導電性部材ＸＸを移動速度一定の条件で引っ張り、導電性部材が横方向に動き出した時（あるいは動いている時）に測定部ＲＲで測定された力をＦ（ｇ）、荷重をＷ（ｇ）とした時、摩擦係数（μ）は以下の式で求められる；
μ＝Ｆ／Ｗ
【００２４】
この場合には、平板の表面を所定の材料（例えば、感光体の最外層、現像剤をシート状にしたもの、あるいはステンレス等の標準物質）とすることによってさまざまな物質に対する摩擦係数を求めることができる。つまり、接触する面の材質や相対的な移動速度、荷重等を実機のプロセス条件に合わせればより好ましいが、本発明においては、摩擦係数は、対ステンレス、移動速度は１００ｍｍ／ｍｉｎ、荷重は５０ｇの条件で測定した。この測定方法により得られるチャートとしては、前述の方法と同様であり、静摩擦係数、動摩擦係数についても同様の考え方をすることができる。
【００２５】
ところで本発明において、特には、μＳ≦０．８、μＤ≦０．４であり、かつ、１≦μＳ／μＤ≦３であって、動摩擦係数（μＤ）の最大値をμＤ_max、最小値をμＤ_minとした時に、１≦μＤ_max／μＤ_min≦１．５であれば、本発明の効果がより一層大きく得られるだけでなく、いったん使用された導電性部材であっても簡単な清掃手段等によって初期の特性をほぼ回復することができる等の更なる効果を得ることができるので、より一層好ましい。
【００２６】
通常、導電性部材は使用に伴い特性が変化するが、その原因としては、大きく２つのことが考えられる。１つ目は、導電性部材表面に付着物が付着することであり、付着物としては現像剤成分、感光体成分、紙等の転写材成分、塵埃、放電生成物等、及びこれらの混合物からなるものと考えられるが、大部分は現像剤あるいは現像剤由来の成分であるものと推定される。２つ目は、一定荷重下でこすられながら電気を通電した状態で長期間使用されるため、物理的、化学的、電気的な負荷によって、高分子化合物が摩耗したり、構造変化を起こしたりすることによる特性変化である。
【００２７】
導電性部材の特性が特に上記の範囲であれば、付着物との物理的付着力が小さくまた付着量も少ないため容易に除去できることに加えて、低負荷状態での使用が可能となるため導電性部材自体（特に最外層）の特性変化を小さくすることができる。従って、最外層をいったん剥離した後、再形成する等の複雑な工程を必要とせずに繰り返し使用が可能となるので再生、リサイクルにも適し、なおさら非常に好ましい。
【００２８】
本発明の導電性部材は、導電性の制御や硬度の調整等の容易さの面から、少なくとも、基体と高分子化合物を主体としてなる最外層とを有することが好ましく、静摩擦係数、動摩擦係数及びこれらの関係を本発明の範囲とするためには、最外層に用いる高分子化合物の種類や添加剤等の配合処方や表面性の制御等を最適に組み合わせる必要がある。
【００２９】
最外層に用いられる材料としては、従来既知の熱硬化性や熱可塑性の樹脂、エラストマー及びゴム等の高分子化合物を使用することができるが、最外層は高離型性や低汚れ付着性等の特性を有することが重要であり、その観点から最外層に用いられる高分子化合物としても高離型性や低汚れ付着性の材料が特に好ましく、例えば、ポリアミド系高分子化合物、フッ素系高分子化合物、イミド系高分子化合物、ウレタン系高分子化合物、ビニル系高分子化合物（例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルエーテル、Ｎ−ビニル高分子及びビニリデン等これらの変成物や誘導体がある。更に、具体的には、ポリ酢酸ビニルは酢酸ビニルの単独あるいは共重合体である。ポリビニルアルコールはさまざまなケン化度のものがあり、更にはアセタール化、アセチル化、脱水等の反応物を含む。ポリビニルアセタールは、ポリビニルアルコールとアルデヒドとの反応物であり、各々の種類によりさまざまな構造があるが、代表的なものとしてポリビニルブチラール及びポリビニルホルマールがある。ポリビニルエーテルとしては、例えば、ポリビニルイソブチルエーテル、ポリアリールビニルエーテル及びポリビニルチオエーテル等があり、Ｎ−ビニル高分子としては、例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピロリドン、ポリ−Ｎ−ビニルフタルイミド及びポリビニルアミン等がある）、スチレン系高分子化合物、シリコーン系高分子化合物、オレフィン系高分子化合物及びエポキシ系高分子化合物等を挙げることができ、１種類でも２種以上の混合物や共重合物として使用することができる。
【００３０】
そこに必要に応じて導電性付与材料、絶縁性材料、電荷調整材料、着色材料、加工助剤、架橋（加硫）剤、架橋（加硫）助剤、活性剤、離型剤、滑剤、粘着付与剤、酸化防止剤、架橋（加硫）促進剤、発泡剤、発泡助剤、防黴剤、安定剤、補強剤、充填剤、老化防止剤、加水分解防止剤、可塑剤、軟化剤、表面粗し材料、磁性材料及びその他の各種添加剤を添加したものが使用される。
【００３１】
最外層の更なる高離型性や低汚れ付着性、加えて摩擦係数の低減化や制御等が必要な場合、固体状や液体状の添加剤を最外層中に添加することが好ましい。これらの添加剤の例としては、例えば、いわゆる固体潤滑剤、滑剤、樹脂微粒子、無機粉体及びオイル類を挙げることができる。いわゆる固体潤滑剤としては、例えば、グラファイト、二硫化モリブデン及び窒化ほう素等を挙げることができる。また、滑剤としては、例えば、パラフィンワックス及びポリオレフィンワックス等の脂肪族炭化水素系化合物、高級脂肪酸、脂肪族アルコール類、あるいは脂肪酸アミド、脂肪酸エステル類及び金属石けん類等を挙げることができる。更には、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド及びオレフィン樹脂等の樹脂微粒子類や例えば、二酸化ケイ素、酸化チタン、ハイドロタルサイト及び炭素粉末等の無機粉体、あるいはシリコーンオイル及びエステル系可塑剤等のオイル類等を挙げることができる。これらを１種以上適宜使用することで、所望の効果を得ることができる。更には、これらの物質を導電性部材表面に予め均一に塗布してもよいが、多量に付着し過ぎると導電特性の低下を招く可能性があるので、付着量は導電性部材の単位表面積あたり１ｍｇ（すなわち１ｍｇ／ｃｍ²）以下であることが好ましく、０．５ｍｇ／ｃｍ²以下であれば更に好ましい。
【００３２】
本発明の導電性部材においては、上記の効果を相乗的に発揮するために、安定した電気的特性を有することが重要である。
【００３３】
体積抵抗値（ρｃ）は、１×１０³Ωｃｍ以上１×１０¹²Ωｃｍ以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは１×１０⁴Ωｃｍ以上１×１０¹¹Ωｃｍ以下の範囲である。本発明の導電性部材は、使用されるプロセス的な条件により、上記体積抵抗値の範囲（１×１０³Ωｃｍ以上１×１０¹²Ωｃｍ以下）内において最適な体積抵抗値が選択されるが、通常プロセス的な制御により、最適な体積抵抗値±１桁（レンジで２桁以内）の範囲であれば体積抵抗値の異なる別の導電性部材が投入されても対応できるように構成されているが、当然導電性部材間の体積抵抗値のバラツキは小さい方が好ましく、レンジで１桁以内であることが望ましい。
【００３４】
導電性部材の体積抵抗値の測定方法を図６に示す。導電性部材を２３℃／６５％ＲＨの環境に１２時間以上放置して十分なじませてから、その環境下で金属ドラムに所定の荷重で押し付けた状態で、所定のスピードで回転させながら所定の電圧を印加し、流れる電流を時間の経過とともに所定時間チャートに記録する。この時、金属ドラムの外径、荷重、印加電圧、金属ドラム及び導電性部材の回転スピード等は、その導電性部材を使用する電子写真装置の条件にて行なうことが好ましいが、本発明においては簡便のため、金属ドラムはステンレス製（表面の十点平均粗さＲｚが５μｍ以下）で、その外径が３０ｍｍ、荷重Ｗを片側５００ｇ（合計１ｋｇ）、金属ドラムの回転スピードを３０ｒｐｍ、導電性部材の回転は金属ドラムに従動、印加電圧を直流−５００Ｖとした。
【００３５】
この時の測定チャートの一例を図７に示すが、本発明においては電圧印加後３０秒後の電流値を読み取り、それをＩ（Ａ）とすると、導電性部材の抵抗値Ｒｓ（Ω）は、Ｒ＝｜Ｖ／Ｉ｜＝｜−５００／Ｉ｜で計算される。
【００３６】
次に、導電性部材が金属ドラムに押し付けられた時のニップ面積を適当な手段により測定し、これらの値から導電性部材の体積抵抗値を次式によって計算する。
【００３７】
ρｃ＝Ｒｓ×Ｓ／Ｔ
ρｃ：導電性部材の体積抵抗値（Ωｃｍ）、Ｒｓ：導電性部材の抵抗値（Ω）
Ｓ：ニップ面積（ｃｍ²）、Ｔ：導電性部材の有効厚さ（ｃｍ）
【００３８】
なお、導電性部材の有効厚さとは、自由状態（荷重をかけない状態）における高分子材料を主体とした層（複数の場合はそれらの合計）の肉厚（あるいは繊維長）のことであり、部分的に異なる場合は加重平均をもって導電性部材の有効厚さと称する。
【００３９】
また、温度変化、湿度変化及び温湿度変化等に対して体積抵抗値の変動が小さいことが好ましく、特には高温高湿（３０℃／８０％ＲＨ）から低温低湿（１５℃／１０％ＲＨ）の範囲において体積抵抗値の変動が１０倍以内（より好ましくは８倍以内、一層好ましくは５倍以内）であることが好ましく、特に最外層は吸湿性や吸水性の小さい材料によって構成されることが好ましい。もちろん、原材料の段階では吸湿性や吸水性が大きくても、架橋や表面処理等の化学反応を伴うことによって、最外層としての吸水性や吸湿性を小さくすることも可能である。
【００４０】
更に、体積抵抗値の印加電圧依存性が小さいほど好ましい。一般的に高分子化合物の印加電圧と抵抗（体積抵抗、表面抵抗とも）の関係は、高電圧ほど抵抗（体積抵抗、表面抵抗とも）が小さくなる特性を有する。従って、高分子化合物からなる層を有する導電性部材においても同様の傾向を示す。しかしながら、これらの傾向は、使用される原材料に起因する影響（原材料の種類や特性、あるいは不純物の種類、特性及び含有率等）や導電性部材の製造条件、層構成といった種々の要因によって影響を受けており、図２４の導電性部材の体積抵抗率の印加電圧依存性の例を示すように様々なパターンを示す。
【００４１】
印加電圧に対する抵抗依存性が小さければ感光体等にピンホールがあってもリークに対して有利（特に直流電圧）であるということだけでなく、本発明のように摩擦係数を低減、制御した導電性部材では、その回転は非常に円滑になされることになるため放電性や導電性の均一性は非常に優れているが、そのため逆に、ちょっとした接触状態の変化が放電性や導電性のバラツキを生じることがある。具体的には、使用に伴って、あるいは環境に伴って、導電性部材の抵抗が変化した時、印加電圧に対する抵抗依存性が大きい導電性部材の場合では印加電圧が大きく変化し、その結果、静電的に引き付け合う力が変化することによって接触状態が変化してしまう可能性があるので、印加電圧依存性を小さくすることにより、これらに起因する影響を小さくすることができる。
【００４２】
この時、印加電圧依存性としては、３０℃／８０％ＲＨ、２３℃／６５％ＲＨ及び１５℃／１０％ＲＨの各環境下において導電性部材の各々の環境における体積抵抗値を印加電圧２００Ｖ（直流）から１０００Ｖ（直流）の範囲において１００Ｖおきに測定した時の最大値と最小値の比が１０倍以内（好ましくは８倍以内、より好ましくは５倍以内）であることが一層好ましい。これらの場合における導電性部材の体積抵抗値の測定は、温度、湿度あるいは印加電圧を所定の条件とした上で、図６に示す方法と同様にして測定、計算を行なう。
【００４３】
加えて、体積抵抗値の時間依存性が小さいほど好ましい。すなわち、体積抵抗値は導電性部材に電圧を印加し所定時間後の電流値を測定して所定の方法で計算するが、印加直後に測定された電流値は時間とともに変化（減少又は増加）することが多く、通常は電流値が減少（体積抵抗値は増加）する傾向が一般的である。これらの傾向は使用する材料（バインダーや導電性付与材の種類あるいはそれらの組み合わせ）によって異なるが、時間の経過とともに電流値が徐々に変化するものや初期の変化率が大きいがその後ほぼ一定になるもの等様々なパターンを示す（数例を図２５に示す）。本発明の場合は、前述の体積抵抗値の時間的な依存性が小さい方が好ましく、図６に示す測定方法に従い、電圧印加直後から６０秒間における体積抵抗値の時間的変化を観察した時に、その間における最大値と最小値の比が１０倍以内（好ましくは８倍以内、より好ましくは５倍以内）であることが特に好ましい。
【００４４】
更に加えて、個々の導電性部材内での体積抵抗値の部分的なバラツキは小さい方が好ましく、体積抵抗値の最大値（ρｃ_MAX）と最小値（ρｃ_MIN）のバラツキをそれらの比（ρｃ_MAX／ρｃ_MIN）で表わすとすると、ρｃ_MAX／ρｃ_MINが１０倍以内（より好ましくは８倍以内、一層好ましくは５倍以内）であることが好ましい。この時のρｃ_MAX／ρｃ_MINは、円周方向と長手方向の２通りがありえるが、大きい方の値が前記範囲であることが望ましい。
【００４５】
円周方向のバラツキについては、図６に示す方法に従って測定を行なう。この時、電流値チャートはローラ一周分の周期の繰り返しとなるが、電圧印加３０秒後の点を含むローラ一周分における最小電流値（Ｉ_MIN）と最大電流値（Ｉ_MAX）とから、体積抵抗値の最大値（ρｃ_MAX）と最小値（ρｃ_MIN）をそれぞれ求めることによって、計算される。
【００４６】
また、長手方向のバラツキについては、図８に示す方法によって導電性部材長手方向各部における体積抵抗値を測定、計算し、最大値と最小値の比を求めることによって計算される。測定結果の一例を図９に示す。なお、この測定方法においては、周方向の抵抗測定時のニップ面積と同一になるように導電性部材の外径を考慮して電極の幅を決定することが好ましく、また印加バイアスも同一であることが好ましいが、本発明の場合は、簡便のため電極幅は１０ｍｍ、印加バイアスは直流−５００Ｖとした。
【００４７】
これらは導電性部材の体積抵抗値に関して詳述したものであるが、当然のことながら表面抵抗値についても同様のことがいえる。
【００４８】
このようにして得られた導電性部材に、交流電圧を印加した時の複素誘電率及び誘電正接（誘電的なｔａｎδのことで、本発明ではｔａｎδ_Dと表わす）が次式で表わされる時、２３℃／６５％ＲＨの環境下において、誘電正接が２以下であったり、誘電損率が周波数１×１０³Ｈｚ以上１×１０⁵Ｈｚ以下の範囲に変曲点又は肩を有することが一層好ましく、また特に直流電圧のみを印加する場合に好ましい。
【００４９】
ε^*＝ε'−ε''、ｔａｎδ_D＝ε''／ε'
（ε^*：複素誘電率、ε'：誘電率、ε''：誘電損率、ｔａｎδ_D：誘電正接）
【００５０】
更には、これらの電気的な諸特性は最外層についても同様であることが好ましく、高分子材料を主体とする層が複数ある場合には、すべての層が同様であれば、非常に好ましい。この時、最外層の体積抵抗値は、基体の体積抵抗値の１０倍以上であればなおさら一層好ましい。これらの観点からは、最外層の吸水率は小さい方が好ましく、ＡＳＴＭＤ５７０に準拠した時の吸水率（条件は２３℃／６０％ＲＨとする）が１．５％以下（好ましくは１．０％以下）であることが好ましい。また、最外層の線膨張係数も小さい方が好ましく、ＡＳＴＭＤ６９６に準拠した時の線膨張係数が、１×１０^-2℃^-1以下（好ましくは１×１０^-4℃^-1以下）であることが望ましい。
【００５１】
また、最外層の厚さとしては、平均膜厚が１０００μｍ以下（好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下、一層好ましくは１００μｍ以下で、なかでも５０μｍ以下の場合において非常に優れた効果を得ることができるので最適である）が好ましく、更には、平均膜厚の±２０％以内の範囲に最大膜厚と最小膜厚が入っていると一層好ましい。また、最外層の厚さがある程度薄い場合等では、所定の特性を安定して保持するためには最外層にはある程度の高物性が要求され、４×１０⁶Ｐａ以上の１００％モジュラスを有する最外層であれば特に良好な結果が得られるし、耐摩耗性が良好であれば一層好ましい。
【００５２】
更なる摩擦係数の低減や安定化の観点からは、表面に複数の凸部を有することが一層好ましい。導電性部材表面に凸部を設けるためには、最外層によって形成する方法と基体によって形成する方法があり、場合によってはこれらを組み合わせることもできる。
【００５３】
最外層によって表面に凸部を形成する方法としては、さまざまな方法を用いることができ特に限定はないが、例えば最外層に微粒子を添加する方法が挙げられる。一例としては、最外層用材料を溶剤や水に溶解あるいは分散した塗料に微粒子を所定量分散させてから、ディッピングやスプレーで塗工した後、加熱して最外層を形成する方法がある。加熱により、単に乾燥だけでなく架橋等の化学反応を行なうこともでき、物性の向上に効果がある。これらの場合、微粒子の添加量は最外層用材料中のバインダー成分１００重量部に対して、１００重量部以下、できれば５０重量部以下であれば好ましい。
【００５４】
別の例としては、最外層用材料を溶剤や水に溶解あるいは分散した塗料をディッピングやスプレーで塗工した後、エア等の圧力で微粒子を吹き付けた後、加熱して最外層を形成する方法がある。更にその他の方法としては、最外層用材料を熱で溶融した後、エア等の圧力で微粒子を吹き付けて最外層を形成する方法がある。
【００５５】
微粒子としては、有機材料、無機材料のいずれでも使用することができるが、有機材料としては、例えば、高分子化合物を主体とした微粒子があり、無機材料としては、例えば、カーボン類（カーボンブラック、カーボングラファイト及びカーボン粒子等）や無機化合物（種々の元素の酸化物、炭酸塩、硫化物、ハロゲン化物、窒化物、水酸化物及び硫酸塩等やこれらの混合物があり、一例としてマグネタイト、フェライト、炭酸カルシウム、ハイドロタルサイト、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム及び窒素ホウ素等）があり、微粒子の粉体抵抗値（ρｈ）は導電性部材の体積抵抗値に近いことが、導電性部材の導電性のバラツキを小さくするという面から望ましく、具体的にはρｈが２３℃／６５％ＲＨにおいて１×１０¹⁵Ωｃｍ以下（より好ましくは１×１０¹²Ωｃｍ以下、一層好ましくは１×１０¹⁰Ωｃｍ以下）であることが好ましく、更には、ρｈ／ρｃ≦１×１０⁶（より好ましくは１×１^-7≦ρｈ／ρｃ≦５×１０⁵、一層好ましくは５×１０^-6≦ρｈ／ρｃ≦１×１０⁵）であることが好ましい。また、粉体が主として含まれる層の体積抵抗値を（ρｓ）とした時、ρｓは１×１０⁷Ωｃｍ以上（より好ましくは１×１０⁹Ωｃｍ以上、一層好ましくは１×１０¹¹Ωｃｍ以上）であることが好ましく、更には、ρｈ／ρｓ≦１×１０⁵（より好ましくは１×１０^-8≦ρｈ／ρｓ≦５×１０⁴、一層好ましくは５×１０^-7≦ρｈ／ρｓ≦１×１０⁴）であることが好ましい。
【００５６】
本発明における微粒子の粉体抵抗値の測定方法を図１０に示す。セル１００１に微粒子を充填し、微粒子に接触するように電極１００２及び１００３を配し、電極間に電圧（Ｖ）を印加し、その時流れる電流（Ｉ）を測定し、次式によって計算した。
【００５７】
ρｈ＝Ｒ×Ｓ_h／ｔ_h、Ｒ＝｜Ｖ／Ｉ｜
ρｈ：微粒子の粉体抵抗値（Ωｃｍ）、Ｒ：微粒子の抵抗値（Ω）（測定値）
Ｓ_h：充填した微粒子と電極の接触面積(ｃｍ²)、
ｔ_h：充填した微粒子の厚み(ｃｍ)
【００５８】
本発明においては、Ｓ_h＝２ｃｍ²、ｔ_h＝０．１ｃｍ、Ｖ＝１０００（Ｖ）とし、上部電極に１０ｋｇの荷重をかけた。測定環境は２３℃／６５％ＲＨに１２時間以上放置後、同一環境において測定を行なった。
【００５９】
本発明においては、微粒子の材質や形状に特に制限なく使用することができるが、上記範囲の微粒子を使用すればより好ましい。例えば、ゴムや樹脂に導電剤を添加して混練粉砕した後、分級等の粒度（例えば、平均粒度や粒度分布等）の調整や研磨して球状にする等の形状の調整等を行なったり、モノマーに導電剤を分散あるいは溶解して重合し導電性高分子微粒子を得たり、ゲル状の球状粒子を使用したり、樹脂粒子や無機粉体の表面を導電化処理（例えば、コーティング、ドーピング及びメッキ等）したりすることもできる。
【００６０】
また、形状としては、例えば、球状や不定形状（扁平形状、ウィスカ形状、楕円形状、ドーナツ形状、金平糖形状及び星型形状等、あるいはこれらの複合体や集合体等）で使用されるが、凸部の形状や配列にある程度の規則性を必要とする場合には、球状の形状を用いれば制御することもできる。これらの微粒子の粒径は、大きすぎると画像上ポチ等の不具合を生じることがあるので概ね２００μｍ以下、更には１００μｍ以下であれば好ましく、微粒子添加効果を最大限に発揮するためには、１μｍ以上５０μｍ以下が非常に好適であり、もちろん任意の粒度分布を有していても構わない。
【００６１】
また、微粒子を添加することによる高分子材料の物性低下を低減するため、微粒子表面をシラン系、チタン系及びアルミニウム系等のカップリング剤処理や粘着剤、接着剤等の塗布や反応性基の導入等のいわゆる表面処理を施すことが有用である。この時、微粒子表面が例えば微小凹凸構造を有するようないわゆる比表面積が大きい（好ましくは１．５以上）微粒子を用いれば、その影響（例えば、表面積増大による効果や投錨効果等）により物性改善に優れた効果が得られるので好ましい。更には、高物性の高分子材料を選択することも好ましく、１００％モジュラスが５×１０⁶Ｐａ以上の高分子材料であれば、最外層としての１００％モジュラスが４×１０⁶Ｐａ以上の物性を得易いのでより好ましい。加えてこれらの場合には、微粒子の吸湿性や吸水性を改善することができるので非常に好ましい。なお、これらの物性は測定時の温度や湿度の影響を受けることがあるので、２３℃／６５％ＲＨにおける結果である。
【００６２】
最外層によって表面に凸部を形成する第２の方法として、熱可塑性高分子材料によって最外層を形成した場合、熱的な特性を利用した方法を挙げることができる。例えば、熱可塑性高分子材料を溶剤に溶解した塗料を用いて塗工を行なったり、チューブ状に押出したものを被覆したりすることによって最外層を形成した後、所定の表面形状（凹部）を施した金属製の圧接部材を熱可塑性高分子材料の融点以上まで熱して最外層に押し付け、金属製圧接部材の凹部形状にほぼ準じた形状を最外層表面に凸部として転写することによって所定の凸部を設ける方法や熱可塑性高分子材料の融点以上まで熱した粉体や粒子をエア等の圧力で最外層表面に吹き付け、熱及び衝撃によって熱可塑性高分子材料表面の形状を変形させたり、粉体や粒子が付着したりすることによって、最外層表面に凸部を設ける方法等がある。その後、熱やエネルギー線（紫外線、赤外線、マイクロ波及びＸ線等）等に暴露や照射を行い、架橋等の化学反応を行なえば、物理的あるいは熱的特性が向上するので好ましい。
【００６３】
最外層によって表面に凸部を形成する第３の方法として、例えば、最外層を発泡させる方法を挙げることができる。この場合、高分子化合物中に発泡剤を添加し加熱やマイクロ波等のエネルギー線を照射する等の手段によって化学的発泡を行なう方法や機械的に高分子化合物中に気泡を発生、混入したりする等の手段による物理的発泡を行なう方法がある。この場合、最外層の厚さ方向によって発泡密度や発泡径を異なるようにする等、さまざまな発泡制御をすることによって、所望の状態とすることができる。この場合、最外層の表面側ほど気泡密度や発泡径を大きくすると良好な効果を得易い傾向にある。
【００６４】
また、基体によって表面に凸部形成するには、基体を構成する各層の任意の１層あるいは２層以上に凸部を形成することによって、略同様の形状を表面に反映させる方法がある。この場合、一般的には芯金等の導電性支持体上に形成する弾性層表面に凸部を形成することが簡易な方法で優れる。具体的には、所定の形状を金型に掘り込んでおき（凹部）、そこに弾性体を充填することで、その形状がそのまま転写され凸部となる。あるいは、導電性支持体上に直接適当な手段で凸部を設けてもよい。あるいは、上述したような、最外層に凸部を設ける手段にて基体に凸部を設けることもできる。このようにして基体に凸部を設けた上に最外層を設ければ、基体に設けた凸部と略同様の形状を表面に形成することができる。この場合、最外層の厚さが基体の凸部高さに比べて大きすぎると、ダレたような感じとなって良好な形状が得られない場合があるので、最外層の厚さは基体の凸部高さの２０倍以内程度であることが好ましい。
【００６５】
このようにして得られた導電性部材は、均一導電性を保持したり他部材との安定な接触性等の面から、導電性部材表面の任意の凸部において、該凸部の最大幅をＨ（μｍ）、該凸部の最大高さをＴ（μｍ）とした時に、０．０２≦Ｔ／Ｈ≦１であることが好ましく、一層望ましくは０．０２５≦Ｔ／Ｈ≦０．５である。更には、均一導電性のより高度な保持や製造面での安定性の面からは、導電性部材表面の任意の凸部において、該凸部の最大高さをＴ（μｍ）、該凸部の最大高さを含まない最外層の厚さをＡ（μｍ）とした時に、Ｔ／Ａ≦２であることが好ましく、一層望ましくは、０．０１≦Ｔ／Ａ≦１である。
【００６６】
更に、本発明においては、２種以上の凸部形状が混在すれば、汚れ付着性の低減に、より一層の効果があるので好ましい。代表的な凸部の形状としては、凸部の頂部が平面や曲面を有することが好ましく、平面方向の断面形状としては円形や楕円形が、高さ方向の断面形状としては台形あるいは上底に相当する部分が曲線で表わされた略台形状であることがより好ましい。また、高さが異なる凸部が混在すればより好ましい。加えて、凸部が例えばほぼ等間隔で配列されている等のある規則性を有していればなおさら好ましい。当然のことであるが凹部が併存しても差し支えない。
【００６７】
また、本発明における凸部とはマクロ的に見た場合には導電性部材表面のうねり的な意味合いと表面粗さ的な意味合いとを併せ持つものであるので、従来のＳｍ、Ｒｚ、Ｒａ及びＲｍａｘといった指標では表わせないものである。
【００６８】
ところで、本発明の導電性部材は、複数の高分子化合物層からなる場合が多い。その場合、基体に弾性を有する層を設けることが、静的及び動的状態における安定した接触状態を確保するために重要である。すなわち、代表的には導電性支持体、弾性を有する層及び最外層とからなる構成を挙げることができるが、もちろんこれ以外にも種々の機能を達成するための機能層を必要なだけ設けて構わない。
【００６９】
弾性を有する層に使用される材料としては特に制限はなく、従来既知の樹脂、エラストマー及びゴム等を使用することができるが、例えば、樹脂、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）及びゴム等の高分子化合物群から選択されたバインダーに、必要に応じて導電性付与材料、絶縁性材料、電荷調整材料、着色材料、加工助剤、架橋（加硫）剤、架橋（加硫）助剤、活性剤、離型剤、滑剤、粘着付与剤、酸化防止剤、架橋（加硫）促進剤、発泡剤、発泡助剤、防黴剤、安定剤、補強剤、充填剤、老化防止剤、加水分解防止剤、可塑剤、軟化剤、表面粗し材料、磁性材料及びその他各種添加剤を添加したものが使用される。
【００７０】
樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂及びそれらのハロゲン化物、ＡＢＳ樹脂、アイオノマー樹脂、アクリル系あるいはメタクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルブチラール、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、サラン系樹脂、セルロース系樹脂及びその誘導体、レーヨン、ポリブテン、フラン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリビニルエーテル、ポリカーボネート、塩化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂等を、またＴＰＥとしては、例えば、スチレン系ＴＰＥ、ポリエステル系ＴＰＥ、オレフィン系ＴＰＥ、アクリル系ＴＰＥ、ウレタン系ＴＰＥ、シリコーン系ＴＰＥ、フッ素系ＴＰＥ、ポリアミド系ＴＰＥ、ブタジエン系ＴＰＥ、アクリロニトリル系ＴＰＥ及び液晶系ＴＰＥ等を、更にはゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）及びその水素添加物や変成物、エチレンプロピレンゴム（エチレンとプロピレンを任意の割合で共重合したＥＰＭ又はエチレンとプロピレンの他にエチリデンノルボーネンやジシクロペンタジエン等のジエン類を第３成分として添加共重合したＥＰＤＭ）及びそのハロゲン化物、ブチルゴム（ＩＩＲ）及びそのハロゲン化物、ブタジエンゴム（ｃｉｓ−１，４結合、ｔｒａｎｓ−１，４結合、アタクチック又はシンジオタクチック又はアイソタクチック−１，２結合をそれぞれ０〜１００重量％の間で任意の割合をとってなる）、トランスオクテンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）及びそのカルボキシル化物や水素添加物、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及びそのカルボキシル化物や水素添加物、クロロプレンゴム（硫黄変成タイプやメルカプタン変成タイプ等）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）及びそのアルキル化物、ウレタンゴム（ポリエステル又はポリエーテルポリオールとイソシアネートとの反応で得られる−ＮＨＣＯＯ−基を有するもの及びその変成物）、エピクロルヒドリンゴム（エピクロルヒドリンの単独重合体、エピクロルヒドリンとエチレンオキサイドの共重合体やこれらにアリルグリシジルエーテル等の不飽和エポキシドを加えた２元あるいは３元共重合体、更には、エチレンオキサイドの代わりにプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを用いたもの）や塩素の代わりに他のハロゲンを導入したもの、シリコーンゴム（主鎖にシロキサン構造を有し、側鎖にメチル基等のアルキル基、ビニル基、フェニル基等の置換基を含有するもの）及びそのハロゲン化物や有機ポリマーセグメント導入物、フッ素ゴム（主鎖が炭化水素を骨格としフッ素を置換した種々の構成を有するモノマーを単独重合あるいは２種以上任意の割合で共重合してなるものやフッ素含有モノマーとプロピレン等の不飽和炭化水素モノマーを共重合してなる）、アクリルゴム（架橋サイトとしてハロゲン活性基含有モノマー、エポキシ活性基含有モノマー、ジエン系モノマー、カルボキシル基含有モノマー等の架橋モノマーが０．５〜５質量％導入されてなる）、ポリノルボーネンゴム、多硫化ゴム、ポリエーテル系特殊ゴム、プロピレンオキサイドゴム、エチレン・アクリルゴム、環化ゴム（ポリイソプレン系、ポリブタジエン系等）等を挙げることができる。
【００７１】
これらの高分子化合物は、その求められる特性に応じて、単独あるいは混合（ブレンドやアロイ化）して使用したり、更には、これらの高分子化合物を構成する単量体同士を任意の組み合わせ、任意の割合で共重合（ランダム、ブロック及びグラフト）させたもの、あるいは例えば置換基の導入や水素添加したりした変成物として使用することができる。これらの高分子化合物の製造方法としては特に制限はないが、一般にはモノマーに触媒を添加し溶液重合や乳化重合や気相重合等の重合方法がとられ、重合された高分子化合物中の残さや不純物を少なくするという観点からは溶液重合や気相重合が好ましい。
【００７２】
なお、２種以上の高分子化合物を混合して使用する場合には、性状（固体状、液体状及びラテックス等）、相溶性、分散粒子径の大きさと形状、架橋剤の種類や分配、充填剤の分配、ポリマー間の共架橋性、分子量、ガラス転移点や融点等を考慮して材料や加工条件等を適宜選択することが重要であり、それによって、例えば、ＮＢＲ／エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム／エチレンプロピレンゴム及びシリコーンゴム／アクリルゴム等の通常相溶性があまり良くないとされる組み合わせにおいても、一方の高分子化合物からなるマトリックス中に、他方の高分子化合物からなる微小なドメインを形成することができ、高分子化合物同士の良好な分散状態あるいは海／島構造とすることができる。
【００７３】
これらの高分子化合物に前述の種々の添加剤を必要に応じて添加し、所定の加工方法によりスポンジやソリッドで、場合によってはゲル状で使用できるし、繊維状に成形することも可能である。架橋あるいは加硫の操作を行なうには、加熱、水素付加、湿気、紫外線、放射線及び超音波等を照射する等の方法があり、その結果、高分子量化、３次元化、ＩＰＮ化及び固定化等の効果が生じる。
【００７４】
このようにして得られた弾性を有する層は、大きな弾性を有する方が好ましい。なぜならば、外部から力が加わった時に弾性を有する層は変形を起こすが、弾性が大きいということは、力が加わった瞬間から変形を生じるまでに要する時間が短い、ということを意味するので、特に摩擦係数を測定するような場合においては、荷重が除去された部分において瞬時に元に戻ろうとする力が働くが、弾性を有する層の弾性が大きければその力を補助する方向に働き、その結果スティックスリップのような不安定な現象を起こし難いので安定した特性が得られ易いという大きな利点があるからであり、この観点において、表面（最外層）だけでなくその下方の層の寄与度も無視できない場合があるからである。更には、詳細は不明なれども、種々の加工工程において寸法や形状（例えば、振れ、真円度、熱収縮や膨張による変化及び研磨性等）の安定性が優れるといった更なる効果も見出され、一層望ましい傾向にある。
【００７５】
ところで、弾性を示す指標としては、一般的には例えば、損失係数（力学的なｔａｎδのことで、本発明においてはｔａｎδ_Tと表わす）、貯蔵弾性率、損失弾性率、せん断弾性率、減衰率、ヤング率、ばね定数、応力−荷重（ＳＳ）曲線、永久伸び、反発弾性率、応力緩和、クリープ及び圧縮永久歪み等さまざまなものがあるが、例えば、反発弾性率が３０％以上（好ましくは４０％以上、一層好ましくは５０％以上）やｔａｎδ_Tが０．４未満（好ましくは０．３未満、一層好ましくは０．２５未満）で、いわゆるスナッピー性を有するものが特に好ましい。これらの特性は、加硫剤の種類や配合量、加硫条件（温度や時間等）、加硫形態（加硫密度、反応度及び結合様式等）、材料特性（ポリマーの分子量、不飽和度及び架橋サイトや原材料のｐＨ等）等により大きく左右されるので、個々の配合処方において最適となるように適宜選択することが重要である。
【００７６】
本発明において弾性を有する層の厚さ（又は長さ）は、１〜２０ｍｍが好ましく、ＪＩＳＡ硬度で７０゜以下（好ましくは６０゜以下）あるいはＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度で９０゜以下（好ましくは７０゜以下）に調整される。弾性層の上方に被覆層が形成される場合は、上方の層ほど硬度が高くなるような構成となることが多い。特に低硬度（ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度で５０゜以下）が要求される場合には、配合的な工夫やスポンジが使用されることがある。スポンジを使用する場合、発泡径は５００μｍ以下（より望ましくは１５０μｍ以下）が好ましく、研磨等により発泡面が表面に現れていても、あるいはスキン層を有していても構わないし、発泡状態が、連続気泡及び独立気泡のいずれであってもよいが、導電性部材の精度向上や交流電圧を印加する場合の帯電音低減等の観点からは、独立気泡でスキン層を有する構成ができれば好ましい。
【００７７】
弾性を有する層に導電性付与材料を使用する場合には、従来公知の電子導電体及びイオン導電体のいずれでも使用することができる。本発明における電子導電体としては、体積抵抗値が１×１０⁶ｃｍ未満の物質をいい、例えば、カーボン類（カーボンブラック、グラファイト、カーボン繊維及びカーボン粒子等があり、例えば、グラフト処理したカーボンブラックはグラフト鎖に導入する高分子種によってバインダー高分子材料との相溶性を制御できる）、金属粉（例えば、金、銀、銅、ニッケル及びアルミニウム等やアロイ化物を粉砕、アトマイズ等により微粒子化したもの）、金属酸化物（例えば、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、酸化鉄、フェライト及びマグネタイト等）、導電化処理を施した複金属化合物、導電化処理を施した無機化合物及び導電性ポリマー（例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリピリジン及びポリアズレン等）を挙げることができる。
【００７８】
また、イオン導電体としては、例えば、金属塩、アンモニウム塩やイオン導電性ポリマー等が挙げられる。金属塩を構成する正イオンとしては、例えば、Ｉ族又はＩＩ族の金属イオンが挙げられ、中でも陽イオン半径の比較的小さいリチウム、ナトリウム及びカリウムの金属塩が特に好ましく、アンモニウム塩を構成する正イオンとしては、四級アンモニウムイオンが一般的である。一方、これらの塩を構成する陰イオンとしては、例えば、ハロゲン、チオシアン酸イオン、過塩素酸イオン、スルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、フルオロホウ酸イオン、カルボン酸イオン、リン酸イオン及びホウ酸イオン等を挙げることができる。また、イオン導電性ポリマーとしては、例えば、アルキレンオキサイド重合体等のポリエーテル結合を有する化合物及びその塩等の複合体等がある。これらイオン導電体は、解離定数（大きいほど導電付与性が良好）やｐＨ（他の材料との相互作用の関係上５〜９、できれば６〜８が好ましい）を考慮して適正に使用することができる。これらの導電性付与材料は、１種類あるいは２種類以上混合しても構わないし、またこれらに限定されるわけではない。
【００７９】
なお当然のことながら、上述した弾性を有する層に用いることができる諸材料を最外層に用いることもできる。更には、直接接する２層において、同一あるいは同系統の高分子化合物が共通して使用（単独、ブレンドを問わない）されていれば、直接接する２層間の密着性を向上することができる。
【００８０】
本発明の導電性部材の形状としては、例えば、ローラ状、ブレード状、チップ状、ワイヤー状、ベルト状、フィルム状、ブラシ状、シート状及び湾曲した面を有する形状等、特に制限はなく、他の部材に対して接触式あるいは非接触式のいずれにおいても使用することができるが、特に接触式で用いられた場合に特に優れた特性を発揮することができる。また、少なくとも、基体と高分子化合物を主体としてなる最外層とを有することが好ましいが、使用される基体としては特に制限がない。基体の具体的な例としては、導電性支持体であったり、導電性支持体上に弾性を有する層を形成したり、その上に更に機能層を１層あるいは複数層設けてもよい。本発明の導電性部材が特に、ローラ形状で、少なくとも導電性支持体と最外層を有する場合には、導電性部材の最大径（Ｄ）と導電性支持体の最外径（ｄ）とが、１．５≦Ｄ／ｄ≦４であれば安定した特性を安定して製造し易いという利点があり好ましい。
【００８１】
更には、導電性部材が感光体と相対移動する場合（例えば、感光体が回転し帯電部材は固定、感光体及び帯電部材が回転する、帯電部材が感光体長手方向に移動する等）には、空回転やスリップを完全に防止するという観点から導電性部材が移動、回転の一方又は両方の動作をするための駆動装置を有することが好ましい。
【００８２】
加えて、導電性部材が感光体と接触する場合、所定のニップ形状を形成して感光体と接触しており、ニップ形状は接触状態や当接圧力等の影響によってさまざまな形状を示す。しかしながら、ニップ内部を詳細に観察すると、導電性部材は凸部を有しているために感光体と直接接触しているのは凸部の頂部やその付近であることがわかる。こちらの方も当然のことながら、接触状態な当接圧力等の影響によって変形状態が変わってくるので、任意の一点の凸部であっても、頂部付近の極小さな面で接触したり、頂部がかなり押しつぶされその結果かなり大きな面での接触になったり、といったように接触する面積が変化することがあるし、ニップ部内で凸部が複数ある場合には、直接接触している部分が複数あることになり、直接接触している面積とは個々の凸部の接触面積の合計になる。この時、ニップ部内において直接接触している部分の面積（Ｓｔ）のニップ部面積（Ｓｎ）に占める割合（Ｓｔ／Ｓｎ）が、５０％より大きく９５％以下であれば、安定した接触状態の確保と表面積低減効果とを両立できるので好ましく、６５％以上９５％以下であればより好ましく、８０％以上９５％以下であれば非常に好ましい。
【００８３】
本発明の場合、直接接触している面積が小さくともその周辺で導電点や放電点が十分確保される。もちろん、種々の電子写真装置においては、導電性部材や電子写真感光体等の材質、形状、物性、寸法、当接力及び当接状態等のさまざまな条件が異なるが、その電子写真装置の標準的な条件、状態において、直接接触している部分の面積とニップ部面積との関係が上記範囲内であることが重要である。
【００８４】
本発明の導電性部材を電子写真装置に用いるには特に制限はないが、例えば、高解像度（特には１２００ｄｐｉ以上）や高速（特にはプロセススピードが１６０ｍｍ／ｓｅｃ以上）の電子写真装置、あるいは、カラー画像やグラフィック画像を出力する電子写真装置に特に適する。更には、高耐久性（特には連続出力で５０００枚以上や合計出力が１５０００枚以上）の求められる電子写真装置に一層適し、更に加えて、独立したクリーナー機構を有さないいわゆるクリーナーレスシステムを有する電子写真装置のように、転写残りの現像剤成分が比較的多くなってしまうような電子写真装置に、特に有用に使用することができる。
【００８５】
また、導電性部材を帯電部材として用いた場合には、帯電バイアスとして直流電圧のみを印加する場合や直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する場合のいずれの電子写真装置にも使用することができるが、導電性のムラを画像上に反映し易い直流電圧のみを帯電バイアスとして使用する電子写真装置に特に好適である。この場合、感光体に対向して、転写手段の下流側かつ帯電手段の上流側に位置し、帯電手段前の感光体表面の電位を平均化するための部材（例えば、前露光、ニップ部への露光及び前帯電等）を有したり、帯電部材の表面に付着した異物を除去するための装置を有したりすれば導電性のむらを軽減することができるのでなお好ましい。異物を除去するための装置としては、金属、ゴム、樹脂及びこれらの複合体等からなるブラシ、ローラ、ブレード、シート、フィルム、ベルト及びチップ等を帯電部材に接触させることによって異物を機械的に剥ぎ取り除去する手段や、接触又は非接触状態でバイアスを印加して静電的に吸着除去する手段等を挙げることができる。バイアスを印加する場合には異物の帯電極性とは逆極性の直流バイアスを使用することが好ましい。
【００８６】
本発明の電子写真装置に使用されるトナーには特に限定はなく、さまざまな材質（例えば、バインダー、電荷制御剤、染料、顔料及び助剤等）、色調（イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）、構造（例えば、単層あるいは複数層構成、バインダー中における種々の添加剤の存在比率や偏在の程度等）、物性（例えば、熱的、物理的、電気的、磁気的及び化学的等）、表面特性（例えば、比表面積、表面硬度及び極性等）、粒径（例えば、平均粒径及び粒度分布等）、形状（例えば、球形及び不定形等）のものを使用することができるが、特には、略球状であるトナーやカラー画像用トナーを用いた場合、導電性部材表面への付着低減効果が顕著であるので好ましい。略球状のトナーの製造方法としては種々の方法があるが、例えば、粉砕後に研磨により不定形のトナーを球状にする方法や重合法によって製造する方法等があり、特に重合法により製造されたトナーを用いた場合に最適である。
【００８７】
トナーの形態を表わす指標として従来から、形状係数ＳＦ−１や形状係数ＳＦ−２が用いられており、形状係数ＳＦ−１は、粒子の丸さの度合いを示し、形状係数ＳＦ−２は、粒子の凹凸の度合いを示す。本発明においては、形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０、形状係数ＳＦ−２が１００〜１４０の範囲であることが好ましい。ここで、形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２については、次のように計測される。
【００８８】
例えば日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、１０００倍に拡大した２μｍ以上のトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェースを介して例えばニコレ社製画像解析装置（ＬｕｚｅｘＩＩＩ）に導入し、解析を行い下式より得られた値を、定義する。
【００８９】
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）²×π／（ＡＲＥＡ）×４｝×１００
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩＭＥ）²／（ＡＲＥＡ）×４π｝×１００
ここで、式中ＭＸＬＮＧは粒子の絶対最大長、ＰＥＲＩＭＥは粒子の周囲長、ＡＲＥＡは粒子の投影面を示す。
【００９０】
また、本発明に使用されるトナーのトリボ値としては好ましい範囲がある。すなわち、本発明の導電性部材が使用される電子写真装置において、現像剤担持体表面におけるトナーのトリボ値が、感光体の帯電極性と同じで、１０〜４０ｍＣ／ｋｇの範囲であれば、安定して使用可能であり好ましい。
【００９１】
本発明の電子写真装置に使用される感光体には特に限定はなく、従来公知のものを使用することができ、例えば、導電性支持体上に有機感光層や無機感光層を形成したものや、最外層に電荷注入層を設けたもの等を挙げることができ、また感光体の形状としては、例えば、円筒状、ベルト状、フィルム状及びシート状等さまざまな形状のものが使用できる。
【００９２】
以下、本発明を実施例によって説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。
【００９３】
【実施例】
まず本発明に使用される部材及び評価機械の構成、材質及び製造方法等を説明する。
【００９４】
［電子写真装置使用例１］
本発明の実施例及び比較例において使用される評価用機械である電子写真装置を以下のように準備した。まず電子写真装置としてレーザービームを用いたデジタル複写機（キヤノン製：ＧＰ５５）を用意した。装置の概略は、解像度が４００ｄｐｉ、感光体の帯電手段としてコロナ帯電器を備え、現像手段として１成分ジャンピング現像方法を採用した１成分現像器を備え、転写手段としてコロナ帯電器、ブレードクリーニング手段、帯電前露光手段を備える。また、感光体帯電器、クリーニング手段及び感光体は、一体型のユニットとなっている。プロセススピードは１５０ｍｍ／ｓである。該デジタル複写機を以下のように改造して電子写真装置Ｎｏ.１とした。
【００９５】
まず、解像度を１２００ｄｐｉに、プロセススピードを１６０ｍｍ／ｓに改造した。次に、感光体の帯電手段をコロナ帯電器から接触式の導電性ローラ（帯電ローラ）に変更し、帯電ローラには帯電バイアスとして直流電圧−１３００Ｖを印加する。
【００９６】
また、現像部分を１成分ジャンピング現像から、２成分現像剤を使用可能にするために改造を行なった。現像バイアスは、直流−５００Ｖとした。
【００９７】
更に、コロナ帯電器を用いた転写手段をローラ転写方式に変更した。概略を図１３に示す。
【００９８】
［電子写真装置使用例２］
電子写真装置Ｎｏ.１から独立したクリーナ手段を取り除きクリーナレスシステムに改造して電子写真装置Ｎｏ.２とした。概略を図１４に示す。
【００９９】
［電子写真装置使用例３］
レーザービームを用いたデジタル複写機（キヤノン製：ＧＰ５５）を以下のように改造して電子写真装置Ｎｏ.３とした。
【０１００】
まず、解像度を１２００ｄｐｉに改造し、次に、感光体の帯電手段をコロナ帯電器から接触式の導電性ローラ（帯電ローラ）に変更し、帯電バイアスとして、直流電圧−７００Ｖに交流成分２ｋＶｐｐ／１．５ｋＨｚの正弦波を重畳したものを使用する。
【０１０１】
更に、コロナ帯電器を用いた転写手段をローラ転写方式に変更した。概略を図１５に示す。
【０１０２】
［電子写真装置使用例４］
電子写真装置Ｎｏ.１を更に次のように改造して電子写真装置Ｎｏ.４とした。まず、導電性部材の回転駆動装置をつけた。導電性部材の回転は、感光体の回転方向に対し従動方向で、感光体の回転速度の２倍とした。また、導電性ファーブラシ製のローラを導電性部材の表面に接触させ異物除去ローラとした。導電性ファーブラシは、フッ素樹脂にカーボンブラックを添加し混練後繊維状に成形したものをファーブラシ状に形成したものである。フッ素樹脂は、特に吸湿性や吸水性が小さいので、本ファーブラシは環境変動に対して抵抗の変化が非常に小さいという特徴を持つ。なお、本例において異物除去ローラは、ファーブラシ製を使用したが例えば金属のような他の材質でも構わない。
【０１０３】
更に、異物除去ローラの回転駆動装置をつけ、異物除去ローラの回転方向は導電性部材の回転方向に対し従動方向で、導電性部材の回転速度の１．２倍とした。異物除去ローラにはバイアスとして直流−１５００Ｖが印加できる。概略を図１６に示す。
【０１０４】
［電子写真装置使用例５］
電子写真装置としてレーザービームを用いたデジタル複写機（キヤノン製：ＧＰ５５）を用意し、以下のように改造して電子写真装置Ｎｏ.５とした。
【０１０５】
まず、解像度を１２００ｄｐｉに、プロセススピードを１６０ｍｍ／ｓに改造した。次に、現像部分を１成分ジャンピング現像から、２成分現像剤を使用可能にするために改造を行なった。現像バイアスは、直流−５００Ｖとした。
【０１０６】
更に、コロナ帯電器を用いた転写手段をローラ転写方式に変更した。概略を図１７に示す。
【０１０７】
［感光体製造例１］
φ３０ｍｍのアルミニウムシリンダー上に下引き層、正電荷注入防止層、電荷発生層及び電荷輸送層の順に機能層を設け、感光体Ｎｏ.１を作成した。
【０１０８】
下引き層は、アルミニウムドラムの欠陥等を均したり、露光の反射によるモアレの発生を防止するために設けられている厚さ約２０μｍの導電層である。
【０１０９】
正電荷注入防止層は、アルミニウム支持体から注入された正電荷が感光体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止するために設けられ、厚さ約１μｍのポリアミド樹脂によって１０⁶Ωｃｍ程度に抵抗調整されている。
【０１１０】
電荷発生層は、レーザ露光を受けることによって正負の電荷対を発生するために設けられた層であり、チタニルフタロシアニン系の顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層である。
【０１１１】
電荷輸送層は、ポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散した厚さ１７μｍの層であり、Ｐ型半導体である。従って、感光体表面に帯電された負電荷はこの層を移動することはできず、電荷発生層で発生した正電荷のみを感光体表面に輸送することができる。この感光体表面抵抗を測定したところ、電荷輸送層単体の場合、５×１０¹⁵Ωｃｍであった。
【０１１２】
［トナー製造例１］
スチレン８３．５重量部、ｎ−ブチルアクリレート１６．５重量部、低分子量ポリプロピレン７重量部、カーボンブラック６．０重量部、含金属アゾ染料１．４重量部及びアゾ系開始剤３．５重量部を分散混合する。次に、純水１００重量部に対しリン酸カルシウム１重量部の比からなる分散液５００重量部を調製し、ここに上記分散混合液を加えホモミキサーにより十分分散させ、８０℃で１１時間重合し、得られた重合体をろ過し、洗浄を行った後に、乾燥分級してトナー組成物を得た。
【０１１３】
上記トナー組成物に、疎水化処理された酸化チタン２．０重量％を添加し、平均粒径７．９μｍのトナーＮｏ.１を作成した。このトナーは、重合法により球状に形成されている。形状係数は、ＳＦ−１は１１８、ＳＦ−２は１１０であった。
【０１１４】
［トナー製造例２］
ポリエステル樹脂１００重量部
含金属アゾ染料０．３重量部
低分子量ポリプロピレン６．０重量部
カーボンブラック５．５重量部
上記材料を乾式混合した後に、１６０℃に設定した２軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を冷却し、気流式粉砕機により微粉砕した後に風力分級して粒度分布の調整されたトナー組成物を得た。このトナー組成物に、疎水化処理された酸化チタン１．４重量％を添加して、平均粒径７．１μｍのトナーＮｏ.２を作成した。
【０１１５】
［現像剤製造例１］
平均径６０μｍのニッケル亜鉛フェライトに、アクリル変性シリコーン樹脂をコートしたものを、１００重量部に対しトナーＮｏ.１を６重量部を混合し現像剤Ｎｏ.１とした。
【０１１６】
［現像剤製造例２］
平均径６０μｍのニッケル亜鉛フェライトに、シリコーン樹脂をコートしたものを、１００重量部に対しトナーＮｏ.２を６重量部を混合し現像剤Ｎｏ.２とした。
【０１１７】
［導電性部材製造例１］
＜１−１基体の作成＞
ＮＢＲ（結合アクリロニトリル量４３％、ＭＬ_1+4(100 _℃ ₎＝４５、比重１．００)８０重量部、液状ＮＢＲ（結合アクリロニトリル量３２％、ブルックフィルド粘度５０００ｃＰ（７０℃）、比重０．９８）２０重量部、酸化亜鉛５重量部、ステアリン酸１重量部、導電性カーボンブラック８重量部、サーマルカーボンブラック５重量部、シリカ１重量部、マイカ１重量部、ハードクレー３重量部、ジエチレングリコール０．３重量部、ポリエチレングリコール０．２重量部、２−メルカプトベンズイミダゾール０．５重量部、ＤＯＰ１５重量部及びナフテン系オイル１５重量部を十分冷却したニーダで混練し導電性ＮＢＲゴムバッチを得た。これを一晩熟成後、加硫剤として硫黄０．５重量部、加硫促進剤としてＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド２．０重量部、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛１．５重量部及びテトラブチルチウラム・ジスルフィド１．５重量部を添加、オープンロールにて混練し、導電性ゴムコンパウンド１を得た。
【０１１８】
次に、予め導電性接着剤を塗布した、長さ４５０ｍｍ、直径９ｍｍ（両端５０ｍｍは直径６ｍｍ）のステンレス製芯金を導電性支持体として内面が滑らかな円筒状金型の中心にセットし、その周囲に導電性ゴムコンパウンド１をインジェクションによって流し込んだ後、１７０℃の雰囲気中に６０分間放置することによって加硫成形を行い、導電性支持体であるステンレス製芯金の周囲に弾性を有する層としてパーティングラインのないソリッドゴム（肉厚が３．５ｍｍ、外径１６ｍｍ、ゴム長３５０ｍｍ）が形成された導電性ゴムローラ１を作成し、これを基体１とした。
【０１１９】
基体１の体積抵抗値を、２３℃／６５％ＲＨの環境に２４時間放置した後同環境において、図６の方法によって測定、計算したところ、５．２×１０³Ωｃｍであった。この時の周方向最大抵抗値／最小抵抗値の比（抵抗むら）を求めたところ２．９であり、図９に示す方法によって長手最大抵抗値／最小抵抗値の比（抵抗むら）を求めたところ４．６であった。これらの諸特性を表１に示す。
【０１２０】
＜１−２最外層用塗料の作成＞
（１）微粒子１の作成
アクリル樹脂１００重量部、ステアリン酸カルシウム２重量部、低分子量ポリプロピレン３重量部及び導電性カーボンブラック６重量部を乾式混合した後に、１６０℃に設定した２軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を冷却し、気流式粉砕機により微粉砕した後に風力分級して粒度分布を調整した。その後、表面を研磨し、略球状の微粒子１を得た。微粒子１の粉体抵抗を図１０の方法によって測定したところ６．３×１０²Ωｃｍであった。更に、粒径を測定したところ平均粒径が８．０μｍで、平均粒径付近にピークを有する粒度分布を有していた。
【０１２１】
（２）最外層用塗料１の作成
四フッ化エチレン−ビニルエーテル−ビニルエステル共重合体を主成分とするフッ素系樹脂塗料（Ｂ型粘度（２５℃）＝６５０ｃｐ、固形分水酸基価＝６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、色数＝ガードナーで５以下、Ｔｇ＝２５℃、鉛筆硬度＝Ｂ以上）を酢酸エチルを用いて固形分調整を行ない、固形分３重量％とした。この塗料の固形分１００重量部に対して、導電性酸化スズ（表面を酸化アンチモンでドーピングした透明導電性粉末、一次粒径０．０２μｍ）１０重量％、微粒子１を８重量％、レベリング剤としてジメチルシリコーンオイルを１００ｐｐｍ添加し、メディアを用いてペイントシェーカーで１２時間分散後、メディアを分離し、硬化剤としてヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）をＯＨ／ＮＣＯ＝１／１になるように添加混合し最外層用塗料１を作成した。
【０１２２】
＜１−３導電性部材の作成＞
基体１の表面を２−ブタノンにて洗浄後、接着力向上のためγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランでプライマー処理した後、最外層用塗料１を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度４０ｍｍ／ｓｅｃ．で上下を反転させ繰り返し塗工を行った。塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に１３５℃の熱風乾燥炉で３０分間加熱して被覆層を形成し、導電性部材Ｎｏ.１を作成し、以下の各特性の測定を行なった。なお、導電性部材Ｎｏ.１の断面構成を図２−（ａ）に示す。
【０１２３】
＜１−４導電性部材Ｎｏ.１の特性測定＞
（１）物理的特性
▲１▼摩擦係数：前述したように図３に示す方法で測定したところ、μＳ≦０．５０、μＤ≦０．３０、μＤ_max＝０．３４、μＤ_min＝０．２６であった。従って、μＳ／μＤ＝１．６７、μＤ_max／μＤ_min＝１．３１ある。
【０１２４】
▲２▼形状測定：導電性部材Ｎｏ.１表面の任意の部分の断面を電子顕微鏡にて１０００倍に拡大、観察を行なった。その視野中に含まれる凸部を任意に３点（場所Ｘ、場所Ｙ、場所Ｚとする）選びだし、該凸部の最大幅Ｈ、最大高さＴ、該凸部の最大高さを含まない最外層の厚さＡを測定したところ、場所Ｘでは、Ｈ＝１０μｍ、Ｔ＝５μｍ、Ａ＝１５μｍであり、Ｔ／Ｈ＝０．５、Ｔ／Ａ＝０．３３、場所Ｙでは、Ｈ＝１１μｍ、Ｔ＝５μｍ、Ａ＝１５μｍであり、Ｔ／Ｈ＝０．４５、Ｔ／Ａ＝０．３３、場所Ｚでは、Ｈ＝１０μｍ、Ｔ＝４μｍ、Ａ＝１７μｍであり、Ｔ／Ｈ＝０．４、Ｔ／Ａ＝０．２４であった。導電性部材Ｎｏ.１の形状としては任意の３点の単純平均とし、従って、Ｔ／Ｈ＝０．４５、Ｔ／Ａ＝０．３である。
【０１２５】
（２）電気的特性
▲１▼体積抵抗値：３０℃／８０％ＲＨ、２３℃／６５％ＲＨ及び１５℃／１０％ＲＨの各環境において、図６の方法に従って測定、計算したところ、体積抵抗値ρｃは各々、１．９×１０⁵Ωｃｍ、３．２×１０⁵Ωｃｍ及び８．７×１０⁵Ωｃｍであり、これらの環境の範囲における体積抵抗値の変動は４．６倍であることがわかった。
【０１２６】
▲２▼体積抵抗値の印加電圧依存性：３０℃／８０％ＲＨ、２３℃／６５％ＲＨ及び１５℃／１０％ＲＨの各環境下において、印加電圧（直流）を−２００Ｖから−１０００Ｖの範囲で１００Ｖおきに測定、体積抵抗値を求めたところ、いずれの環境においても印加電圧が高くなるにしたがって体積抵抗値が小さくなった（−２００Ｖで最大値、−１０００Ｖで最小値を示した）。この時の最大値と最小値の比は３０℃／８０％ＲＨの環境で３．７倍、２３℃／６５％ＲＨの環境で３．８倍及び１５℃／１０％ＲＨの環境で４．５倍であった。
【０１２７】
▲３▼体積抵抗値の時間依存性：電圧印加直後（０秒）から６０秒間における体積抵抗値の時間的変化を上記各環境において求めたところ、いずれも時間の経過とともに体積抵抗値が増大（電流値が減少）する傾向があった。この時、３０℃／８０％ＲＨの環境で４．２倍、２３℃／６５％ＲＨの環境で３．８倍、１５℃／１０％ＲＨの環境で５．０倍であった。
【０１２８】
▲４▼抵抗比：周方向最大抵抗値／最小抵抗値の比は２．５で、長手最大抵抗値／最小抵抗値の比は４．０であった。
【０１２９】
▲５▼誘電特性：体積抵抗値の測定に使用した装置を用い、導電性部材Ｎｏ.１に印加する電圧をピーク間電圧１００Ｖｐｐの交流電圧とする。周波数は１×１０²、１×１０³、１×１０⁴、１×１０⁵、１×１０⁶及び１×１０⁷Ｈｚの６点とし、これらの時流れた電流をオシロスコープで読み取り、電圧と電流の位相差（δ）を測定することによって、誘電正接（ｔａｎδ_D）及び誘電損率が求められる。これらの結果を図１１に示す。なお、本発明では前述した各測定点における測定値を滑らかな曲線で結んだ時の最大値をもって誘電正接とする。その結果、これらの周波数の範囲でｔａｎδ_Dの最大値が０．０８であり、１×１０⁴Ｈｚの周波数において誘電損率は最小値を示したので、導電性部材Ｎｏ.１の誘電正接は０．０８、誘電損率は変曲点を有しそのピーク位置は１×１０⁴Ｈｚであることが分かった。測定環境は２３℃／６５％ＲＨである。これらの諸特性を表１に示す。
【０１３０】
＜１−５最外層の特性測定＞
▲１▼膜厚：最外層の膜厚は、＜１−４導電性部材Ｎｏ.１の特性測定＞（２）物理的特性▲２▼形状測定において得られたＴ＋Ａを最外層の膜厚とし、３点の単純平均をもって導電性部材Ｎｏ.１の最外層の平均膜厚とした。従って本実施例の場合は、２０．３μｍであるので、平均膜厚の±３０％以内の範囲に最大膜厚と最小膜厚が入っていることがわかる。
【０１３１】
▲２▼１００％モジュラス：まず、導電性部材Ｎｏ.１から最外層を採取した。本実施例の場合には、最外層は基体と強固に接着しているため以下のようにした。基体の一部が付着していても構わないので最外層付近を切り出した。これを−５０℃中に１２時間放置して冷凍した状態で、基体の一部が付着している面を非常に目の細かい紙やすりで注意深くこすり、磨くことによって基体の一部を除去したのち、常温に戻し１２時間放置してモジュラス測定用の試料として使用することにした。研磨面の表面粗さを測定したところＲｚが１０μｍであった。本実施例のような手段によって最外層を採取する場合は、Ｒｚが１０μｍ以下であれば試料として使用することができる。また、最外層が容易に剥離できる場合は剥離することによって採取してもよいが、できるだけ伸ばさないように注意して剥離する。
【０１３２】
このようにして採取した最外層を長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍに打ち抜いて試料片とした。試料片の厚さを求める必要があるが、この場合は＜１−４導電性部材Ｎｏ.１の特性測定＞（２）物理的特性▲２▼形状測定において得られたＡを最外層の厚さとし、３点の単純平均をもって導電性部材Ｎｏ.１の最外層の平均厚さとした。すなわち本実施例の場合は、平均厚さ＝（１５＋１５＋１７）／３＝１５．７μｍ＝０．００１５７（ｃｍ）である。
【０１３３】
次いで、試料片に２０ｍｍ間隔の標線を引いた後、引張試験機（テンシロン）に装着、１００ｍｍ／ｍｉｎ．の速度で試料片を引っ張る。この時の応力変化をチャートに記録しておく。標線間距離が４０ｍｍになった時の応力をＦ₁₀₀（ｋｇｆ）とすると、１００％モジュラスは次式で求められる。
【０１３４】
Ｍ₁₀₀(Ｐａ)＝Ｋ×Ｆ₁₀₀(ｋｇｆ)／試料片の断面積（ｃｍ²）
＝Ｋ×Ｆ₁₀₀(ｋｇｆ)／試料片の幅（ｃｍ）×試料の平均厚さ（ｃｍ）
Ｍ₁₀₀(Ｐａ)：１００％モジュラス、Ｋ：定数（９．８０６６５×１０⁴）
試料片の幅：１（ｃｍ）、試料の平均厚さ：０．００１５７（ｃｍ）
【０１３５】
このようにして１００％モジュラスを求めたところ、８．１×１０⁶Ｐａであった。なお、２３℃／６５％ＲＨに１２時間以上放置後、同一環境において測定を行なった。また、応力変化のチャートからヤング率、ばね定数を求めることができる。更に、試料片が破断するまで荷重や伸びを測定すれば、引張り強さ（破断力、破断時応力）や伸び（破断伸び）等も同時に測定できる。
【０１３６】
▲３▼体積抵抗値：▲１▼膜厚の測定において最外層を採取した方法と同様の手段によって最外層を採取した。２枚の電極の間に最外層をはさみ、所定の電圧を印加した時流れる電流量を測定し、次式によって最外層の体積抵抗値を求めた。
【０１３７】
ρｓ＝Ｒ×Ｓａ／ｔａ、Ｒ＝｜Ｖ／Ｉ｜
ρｓ：最外層の体積抵抗値（Ωｃｍ）、Ｒ：最外層の体積抵抗値（Ω）
Ｓａ：電極面積（ｃｍ²）、ｔａ：試料厚さ（ｃｍ）、
Ｖ：印加電圧(Ｖ）、Ｉ：電流（Ａ）
【０１３８】
本発明においては、Ｓａ＝２ｃｍ²、ｔａ＝Ｔ＋Ａ＝０．００２０３ｃｍ、Ｖ＝−５００（Ｖ）とし、上部電極に１０ｋｇの荷重をかけた。２３℃／６５％ＲＨに１２時間以上放置後、同一環境において測定を行なった。その結果、ρｓ＝１．０×１０⁹Ωｃｍであり、基体の体積抵抗値の約２０００００倍であることが分かった。これらの諸特性を表１に示す。
【０１３９】
＜１−６弾性を有する層の特性測定＞
弾性を有する層の反発弾性率（ＲＢ）及び損失係数（ｔａｎδ_T）を測定したところ、ＲＢ＝６０％、ｔａｎδ_T＝０．２６であった。本実施例においてこれらの測定は、導電性部材から試料を採取することとした。弾性を有する層を形成した後も、最外層を形成する等の理由により熱履歴等を受けることがあるためである。
【０１４０】
反発弾性率の測定方法は、加硫ゴム物理試験方法（ＪＩＳＫ６３０１−１９９５）の１１項に示される反発弾性試験に準じて行う。但し、試験片は導電性部材から切り出し、直径６ｍｍとし、厚さが１０ｍｍになるように重ねた。また、鉄棒は直径５ｍｍとし鉄棒の中心におもりをつけることで鉄棒全体の重量が３５０ｇとなるように調節し、２３℃／６５％ＲＨの環境中で測定を行なうものとした。
【０１４１】
また、損失係数の測定は、加硫ゴムの動的性質試験方法（ＪＩＳＫ６３９４−１９９５）に準じて行う。損失係数は、配合処方や製造条件の影響を大きく受けそれらの少しの違いによっても数値が大きく異なる場合もあるので、試験片は導電性部材から切り出すことが好ましいので、本実施例においては、試験片の大きさは直径５ｍｍ×厚さ１ｍｍに調整することにし、Ｓ１形の接着板を用いた。つまり、弾性を有する層を１ｍｍの厚さにスライスし、直径５ｍｍに打ち抜く。スライスする時、冷凍やその他の手段によって加工し易くしてもよい。
【０１４２】
次いで、この試験片が装着できるように測定部を調節した非共振強制振動型の動的粘弾性測定装置を用いて、せん断モード、試験環境２３℃／６５％ＲＨ、試験振動数１０Ｈｚ、せん断ひずみ振幅１．０％で測定するものとした。これらの諸特性を表１に示す。
【０１４３】
［導電性部材製造例２］
＜２−１基体の作成＞
ＥＣＯゴム（エピクロルヒドリン５２ｍｏｌ％、エチレンオキサイド４１ｍｏｌ％、アリルグリシジルエーテル７ｍｏｌ％を共重合してなる、ＭＬ_1+4(100 _℃ ₎＝５０)１００重量部、硫黄０．５重量部、２−メルカプトイミダゾリン１．５重量部、ハードシリカ５重量部、不定形シリカ５重量部、酸化マグネシウム３重量部、脂肪酸エステル２重量部、２−メルカプトベンズイミダゾール１重量部、ジエチレングリコール０．５重量部、過塩素酸リチウム２重量部及びナフテン系オイル１０重量部を十分冷却したオープンロールにて混練し、導電性ゴムコンパウンド２を得た。
【０１４４】
２分割された金型の中心に、予め導電性接着剤を塗布した長さ４５０ｍｍ、直径９ｍｍ（両端５０ｍｍは直径６ｍｍ）のステンレス製芯金をセットし、導電性ゴムコンパウンド２をその周囲にインジェクションによって流し込んだ後、１７０℃の雰囲気中に６０分間放置することによって加硫成形を行い、導電性支持体であるステンレス製芯金の周囲に弾性を有する層としてパーティングラインのあるソリッドゴム（肉厚が３．５ｍｍ、外径１６ｍｍ、ゴム長３５０ｍｍ）を形成した。この表面を砥石で研磨して所定の外径としてから液体窒素中に浸漬して冷凍後、ガラスビーズを空気流と共に吹き付けて表面を全体的に粗すことによって表面に凸部を形成した。その後、常温に戻すことによって導電性ゴムローラ２を作成し、これを基体２とした。
【０１４５】
＜２−２最外層用塗料の作成＞
ビニルブチラール−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体（Ｔｇ＝９０℃）からなるブチラール樹脂のエタノール溶液に混合アルコール（メタノール／エタノール＝１／１）を添加し、固形分を５重量％に調整し、固形分１００重量部に対して、グラファイト１０重量部、窒化ほう素５質量部を添加し、メディアを用いてペイントシェーカーで１２時間分散後、メディアを分離してから、ＨＭＤＩを４重量部添加して最外層用塗料２を作成した。
【０１４６】
＜２−３導電性部材の作成＞
基体２の表面を２−ブタノンにて洗浄後、最外層用塗料２を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度５０ｍｍ／ｓｅｃ．で上下を反転させ繰り返し塗工を行った。塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に１６０℃の熱風乾燥炉で３０分間加熱して最外層を形成した後、その表面に窒化ほう素を少量塗り付け、均一に付着させ導電性部材Ｎｏ.２を作成した。なおこの時、表面への窒化ほう素の付着量を測定したところ０．４ｍｇ／ｃｍ²であった。なお、導電性部材Ｎｏ.２の断面構成を図２−(ｂ)に示す。
【０１４７】
＜２−４特性＞
各特性を表１に示す。
【０１４８】
［導電性部材製造例３］
＜３−１基体の作成＞
シリコーンゴム（ジメチルシロキサン単位９９．６ｍｏｌ％、メチルビニルシロキサン単位０．２７５ｍｏｌ％、メチルフェニルシロキサン単位０．１ｍｏｌ％、分子鎖両末端がメチルビニルシリル基０．０２５ｍｏｌ％で封鎖）１００重量部、導電性カーボンブラック１７重量部、シリカ８重量部、マイカ４重量部、ジメチルシリコーンオイル２０重量部、ＤＯＰ５重量部、ステアリン酸亜鉛０．５重量部及びポリエチレングリコール１重量部を十分混練し一晩熟成後、発泡剤（ＡＩＢＮ）７質量部、架橋剤（ベンゾイルパーオキサイド）３質量部を添加、良く混合混練し、導電性ゴムコンパウンド３を得た。
【０１４９】
導電性ゴムコンパウンド３を押出し機を用いて、本実施例で使用する導電性部材の外径より一回り小さい外径を有するチューブ状に押出し、３７０ｍｍの長さにカットしてゴムチューブ３とする。また、予め導電性接着剤を塗布した、長さ４５０ｍｍ、直径９ｍｍ（両端５０ｍｍは直径６ｍｍ）のステンレス製芯金を導電性支持体とし、その周囲にゴムチューブ３を被覆し、発泡後の表面性均一化のために、ゴムチューブ３の表面全面にマイカを少量均一に塗布しておく。この状態で、所定の内径寸法を有する円筒状の金型に挿入、１７０℃の雰囲気中に６０分間放置して架橋及び発泡を行ったのち金型から取り出して、所定のゴム長になるように両端部をカットして、発泡径が７０μｍ、発泡体の肉厚が３．５ｍｍ、外径１６ｍｍ、ゴム長３５０ｍｍの表面にスキン層を有するスポンジタイプの導電性ゴムローラ３を作成し、これを基体３とした。
【０１５０】
＜３−２最外層用塗料の作成＞
ナイロン６／６６／１１／１２共重合体（伸び３５０％、Ｔｇ＝５０℃）のメタノール溶液に更にメタノールを加えて固形分を８重量％に調整し、固形分１００重量部に対して、表面処理した導電性カーボンブラック３重量部、カーボンマイクロビーズ（平均粒径１０μｍ、比表面積１．５ｍ²／ｇ以下、嵩比重０．８０〜０．９０、真比重１．３５〜１．４０、粉体抵抗値８．０×１０^-1Ωｃｍ）１０重量部を添加して、メディアを用いてペイントシェーカーで１２時間分散後、メディアを分離して最外層用塗料３を作成した。
【０１５１】
＜３−３導電性部材の作成＞
基体３の表面を２−ブタノンにて洗浄後、最外層用塗料３を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度４５ｍｍ／ｓｅｃ．で上下を反転させ繰り返し塗工を行った。塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に１５５℃の熱風乾燥炉で３０分間加熱して最外層を形成し、導電性部材Ｎｏ.３を作成した。なお、導電性部材Ｎｏ.３の断面構成を図２−(ｃ)に示す。
【０１５２】
＜３−４特性＞
各特性を表１に示す。
【０１５３】
［導電性部材製造例４］
＜４−１基体の作成＞
（１）導電性ゴムローラ４の作成
導電性部材製造例１の導電性ゴムコンパウンド１を使用した。次に、内面が滑らかな円筒状金型を準備し、その内面に掘り込みを施し凹部を形成した。予め導電性接着剤を塗布した、長さ４５０ｍｍ、直径９ｍｍ（両端５０ｍｍは直径６ｍｍ）のステンレス製芯金を導電性支持体として上記内面処理した円筒状金型の中心にセットし、その周囲に導電性ゴムコンパウンド１をインジェクションによって流し込んだ後、１７０℃の雰囲気中に６０分間放置することによって加硫成形を行い、導電性支持体であるステンレス製芯金の周囲に弾性を有する層としてソリッドゴムが形成された導電性ゴムローラ４を作成した。導電性ゴムローラ４の表面及び断面は図２−(ｄ)に示すような２種類の凸部を全面に有する。なお、肉厚は３．５ｍｍ（凸部以外の部分）、外径は１６ｍｍ、ゴム長は３５０ｍｍである。
【０１５４】
（２）被覆層用塗料４の作成
水素を付加したＮＢＲ（結合アクリロニトリル量３７％、ヨウ素価１４）９０質量部、液状ＮＢＲ（結合アクリロニトリル量３２％）１０質量部、導電性カーボンブラック３質量部、シリカ１質量部、ハードクレー１質量部、酸化亜鉛５質量部、ステアリン酸１質量部、硫黄０．４重量部、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド２．０重量部、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛１．８重量部及びテトラブチルチウラム・ジスルフィド１．８重量部を添加、オープンロールにて混練し、導電性ゴムコンパウンド４を得た後、ゴム分が３重量％となるように、トルエン／ＭＩＢＫ＝７／３の混合溶剤に溶解し、塗料Ａを作成した。
【０１５５】
次に、アクリル変成ポリウレタン塗料（固形分４５重量％、溶剤はトルエン／ＭＩＢＫ＝７／３、ＯＨ価２７、酸価５以上、Ｔｇ９８℃）をトルエン／ＭＩＢＫ＝７／３の混合溶剤にて固形分を１０重量％に調整後、固形分１００重量部に対して導電性カーボンブラックを７重量部を添加し、メディアとともにペイントシェーカーにて１２時間分散した。その後、メディアを分離し、ＮＣＯ／ＯＨ＝１／１になるようにジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を添加しよく混合し、塗料Ｂを作成した。更に、塗料Ａと塗料Ｂの固形分が１：１になるように混合後、混合した塗料の固形分１００重量部に対して７００ｐｐｍの割合の過塩素酸リチウムを添加したのち十分攪拌混合し、被覆層用塗料４を作成した。
【０１５６】
（３）基体４の作成
導電性ゴムローラ４の表面を２−ブタノンにて洗浄後、シランカップリング剤を塗布、風乾後、被覆層用塗料４を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度６０ｍｍ／ｓｅｃ．で上下を反転させ繰り返し塗工を行った。塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に１６０℃の熱風乾燥炉で３０分間加熱して被覆層を形成し、基体４を作成した。
【０１５７】
＜４−２最外層用塗料の作成＞
ビニルブチラール−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体（Ｔｇ＝９０℃）のエタノール溶液に混合アルコール（メタノール／エタノール＝１／１）を添加し、固形分を５重量％に調整したのち、ＨＭＤＩを６重量部添加して最外層塗料４を作成した。
【０１５８】
＜４−３導電性部材の作成＞
基体４の表面を２−ブタノンにて洗浄後、最外層用塗料４を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度５０ｍｍ／ｓｅｃ．で上下を反転させ繰り返し塗工を行った。塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に１６０℃の熱風乾燥炉で３０分間加熱して最外層を形成し、導電性部材Ｎｏ.４を作成した。なお、導電性部材Ｎｏ.４の断面構成を図２−(ｄ)に示す。
【０１５９】
＜４−４特性＞
特性を表１に示す。
【０１６０】
［導電性部材製造例５］
＜５−１基体の作成＞
（１）導電性ゴムローラ５の作成
シリコーンゴム（ジメチルシロキサン単位９９．７ｍｏｌ％、メチルビニルシロキサン単位０．２７５ｍｏｌ％、分子鎖両末端がメチルビニルシリル基０．０２５ｍｏｌ％で封鎖）１００重量部、導電性カーボンブラック１５重量部、シリカ５重量部、マイカ５重量部、石英粉５重量部、ジメチルシリコーンオイル１０重量部、ステアリン酸亜鉛０．５重量部及びポリエチレングリコール１重量部を熱したオープンロールで混練し、バッチＡを得た。
【０１６１】
次に、アクリルゴム（エチルアクリレート、ブチルアクリレート及びメトキシエチルアクリレートの共重合体で架橋コモノマーはＥＮＢ、ＭＬ_1+4(100 _℃ ₎＝４０)１００重量部、導電性カーボンブラック３重量部、ＳＲＦカーボンブラック３重量部及びステアリン酸亜鉛１重量部を冷却したオープンロールを用いて混練後、その状態のままオープンロールを徐々に加熱した。十分加熱してから前記シリコーンバッチを徐々に添加し均一に混合するまで十分混練しバッチＢを得た。
【０１６２】
更には、バッチＢが１００重量部に対し、導電性カーボンブラック８重量部及びジメチルシリコーンオイル１０重量部を添加、十分混練してからオープンロールからはずし常温にて冷却し、バッチＣとした。
【０１６３】
これを一晩熟成後、バッチＣ１００重量部に対し、架橋剤（ジクミルパーオキサイド）５重量部を添加、よく混合混練し、導電性ゴムコンパウンド５を得た。この導電性ゴムコンパウンド５を用い１８０℃の雰囲気中に６０分間放置したこと以外は導電性部材製造例１と同様にして導電性ゴムローラ５を作成した。
【０１６４】
（２）微粒子５の作成
ノボラック型のフェノール樹脂１００質量部及び導電性カーボンブラック１０質量部を溶融混合後、ヘキサメチレンテトラミンを適宜添加して加熱硬化させた。これを粉砕、分級し、平均粒径１４μｍ（１０μｍと２０μｍにピークを持つ）、粉体抵抗値９．０×１０⁵Ωｃｍの導電性フェノール樹脂からなる微粒子５を得た。
【０１６５】
（３）被覆層用塗料５の作成
反応容器にε−カプロラクタム、水、安息香酸及びε−アミノカプロン酸をとり、窒素気流中で２４０℃に６時間保ち、６−ナイロンを合成した。得られた６−ナイロンをぎ酸に溶解し、りん酸触媒下でホルムアルデヒド及びメタノールを添加した。１日放置後、水／アセトンの混合溶媒中に注ぎ、アンモニアで中和してポリマーの沈殿物を得た。この沈殿物を熱水洗浄後に乾燥し、メトキシメチル化度３０％のメトキシメチル化ナイロンを合成した。得られたメトキシメチル化ナイロンを蒸留したメタノールとアセトンの混合溶媒（混合重量比１：１）中に浸漬し、４０℃で１２時間放置後、ゲル分等の不溶物をろ過除去し、ろ液の溶媒をエヴァポレーターで揮発した後、十分熱乾燥してメトキシメチル化度３０％のメトキシメチル化ナイロン精製物を得た。
【０１６６】
得られたメトキシメチル化ナイロン精製物を固形分が８重量％の濃度になるようメタノールに溶解したのち、水を添加して固形分を６重量％に調整し、固形分１００重量部に対して導電性カーボンブラックを８重量部と微粒子５を１０重量部を添加し、メディアとともにペイントシェーカーにて１２時間分散した。その後、メディアを分離し、固形分（樹脂分）１００重量部に対して２重量％に相当する無水クエン酸を添加して被覆層用塗料５を作成した。
【０１６７】
（４）基体５の作成
導電性ゴムローラ５の表面を２−ブタノンにて洗浄し、被覆層用塗料５を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度６０ｍｍ／ｓｅｃ．で上下を反転させ繰り返し塗工を行った。塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に１５０℃の熱風乾燥炉で３０分間加熱して被覆層を形成し、基体５を作成した。
【０１６８】
＜５−２最外層用塗料の作成＞
被覆層用塗料５で使用したメトキシメチル化ナイロン精製物を固形分が８重量％の濃度になるようメタノールに溶解したのち、水を添加して固形分を６重量％に調整して最外層用塗料５を作成した。
【０１６９】
＜５−３導電性部材の作成＞
基体５の表面を２−ブタノンにて洗浄後、最外層用塗料２を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度６０ｍｍ／ｓｅｃ．で上下を反転させ繰り返し塗工を行った。塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に１５０℃の熱風乾燥炉で３０分間加熱して最外層を形成して導電性部材Ｎｏ.５を作成した。なお、導電性部材Ｎｏ.５の断面構成を図２−(ｅ)に示す。
【０１７０】
＜５−４特性＞
各特性を表１に示す。
【０１７１】
［導電性部材製造例６］
＜６−１基体の作成＞
（１）導電性ゴムローラ６の作成
フッ素ゴム（１，１−ジフロロエチレンと６フッ化プロピレンと４フッ化エチレンの共重合体、ＭＬ_1+10(100 _℃ ₎＝６０)１００質量部、導電性カーボンブラック１０質量部、シリカ１質量部、ステアリン酸スズ１質量部及びジエチレングリコール３質量部、石英を電気及びガス法で１９００℃で完全に溶融して石英ガラス化した無定形高純度溶融石英ガラスフィラー（以下石英ガラス；白色、真比重２．２１、新モース硬度７、屈折率１．４５９）０．５質量部、高活性酸化マグネシウム４質量部、水酸化カルシウム７質量部及び発泡剤（ＡＩＢＮ）８質量部、を十分冷却したオープンロールで混練しフッ素ゴムの導電性ゴムコンパウンド６を得た。
【０１７２】
次に、単軸押出し機を用いて、導電性ゴムコンパウンド６を本実施例で使用する導電性部材の外径より一回り小さい外径を有するチューブ状に押出しながら予め導電性接着剤を塗布した、長さ４５０ｍｍ、直径９ｍｍ（両端５０ｍｍは直径６ｍｍ）のステンレス製芯金からなる導電性支持体の周囲に被覆する。被覆したゴムの面長を所定の寸法に合わせた後、所定の内径寸法を有する円筒状の金型に挿入、加熱して基層を形成し、発泡径が５０μｍ、発泡体の肉厚が３．５ｍｍ、外径１６ｍｍ、ゴム長３５０ｍｍの表面にスキン層を有するスポンジタイプの導電性ゴムローラ６を作成した。
【０１７３】
（２）被覆層の作成
スチレンブタジエンエラストマー（以下ＳＢＳ、比重０．９４、ＭＦＲ１０ｇ／１０ｍｉｎ．、ショアＡ硬度６１゜、３００％モジュラス１．２ＭＰａ、引張り強度１．７ＭＰａ、伸び６００％、スチレン含有量３１重量％）１００重量部、導電性カーボンブラック１５重量部、導電性酸化チタン１０重量部、ステアリン酸亜鉛５質量部、加工助剤（低密度ポリエチレンに非イオン系界面活性剤７重量％添加）２重量部及びマイカ１質量部を加圧式ニーダ中で１８０℃、３０分間溶融混練し、冷却粉砕後、短軸押出機を用いて、内径が１５ｍｍ、肉厚が２００μｍのシームレスチューブを成形した。このシームレスチューブを長さ３６０ｍｍに切断したのち以下の方法でシームレスチューブ表面の粗面化処理を行った。
【０１７４】
まず、切断したシームレスチューブの内側にエアを吹き込み、内径を１５．１ｍｍに広げながら、外径１５．０ｍｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の丸棒を挿入する。ＰＴＦＥの丸棒を挿入したシームレスチューブを円周方向に回転させながら、１８０℃に加熱した回転するステンレスローラに押し付けた。ステンレスローラ表面には凹凸が形成されており、シームレスチューブ表面にその模様が転写され、ステンレスローラ上の凹部にほぼ対応して凸部が形成された。冷却後、ＰＴＦＥ丸棒を引き抜き、シームレスチューブ６とした。
【０１７５】
（３）基体６の作成
シームレスチューブ６の内側にエアを吹き込み、内径を１６．４ｍｍに広げた後、導電性ローラ６を挿入、かん合して、表面に（凹）凸部を有する基体６を作成した。
【０１７６】
＜６−２最外層用塗料の作成＞
シームレスチューブ６に用いたＳＢＳをトルエンに溶解し固形分５％に調整した。固形分１００重量部に対し、グラファイト６重量部を添加しペイントシェーカーにてメディア分散を１２時間行なった後、ろ過しメディアを分離した。ろ液中の固形分１００重量部に対して、ジクミルパーオキサイド１重量部及びトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）２重量部を添加、混合分散を行なって、最外層用塗料６を作成した。
【０１７７】
＜６−３導電性部材の作成＞
基体６の表面を２−ブタノンにて洗浄後、最外層用塗料６を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度５０ｍｍ／ｓｅｃ．で上下を反転させ繰り返し塗工を行った。塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に表面に１０Ｍｒａｄのγ線を表面均一に照射して架橋することによって最外層を形成して導電性部材Ｎｏ.６を作成した。なお、導電性部材Ｎｏ.６の断面構成を図２−(ｆ)に示す。
【０１７８】
＜６−４特性＞
各特性を表１に示す。
【０１７９】
［導電性部材製造例７］
＜７−１基体の作成＞
（１）導電性ゴムローラ７の作成
ＳＢＲ（結合スチレン量２３．５％、ＭＬ_1+4(100 _℃ ₎＝３５)１００重量部、導電性カーボンブラック１３重量部、シリカ４重量部、ＤＯＰ３０重量部、ステアリン酸１重量部及び酸化亜鉛５重量部を十分混練し導電性ゴムバッチを得た。これを一晩熟成後、加硫剤として硫黄１．３質量部、加硫促進剤としてＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド１．５質量部、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛１．５質量部及びテトラブチルチウラム・ジスルフィド１質量部を添加、混練し、導電性ゴムコンパウンド７を得た。導電性ゴムコンパウンド７を用いたこと以外は導電性部材製造例１と同様にして導電性ゴムローラ７を作成した。
【０１８０】
（２）微粒子７の準備
球状のシリコーンゴム弾性体（平均粒径１０μｍ、粒径分布５〜２０μｍ、真比重０．９７、嵩比重０．１８、水分０．５％以下）を準備し、これを微粒子７とした。
【０１８１】
（３）被覆層用塗料７の作成
アジピン酸エステルを主成分としてなるポリエステルポリオール（ＯＨ価３５、酸価９未満、固形分７０％）のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＭＡ）溶液を固形分１０％にＰＭＡで調整し、固形分１００重量部に対し、導電性カーボンブラックを７重量部を添加してサンドミルを用いて１０時間分散した後、ＮＣＯ／ＯＨ＝１／１になるようにジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を添加しよく混合して被覆層用塗料７を作成した。
【０１８２】
（４）基体７の作成
導電性ゴムローラ７の表面を２−ブタノンを用いてよく洗浄した後、被覆層用塗料７を用いて浸漬塗工、風乾工程まで実施し表面が生乾きの状態とした。これを回転保持し、空気流中に投入した微粒子７を３ｋｇ／ｃｍ²の空気流とともにその表面に吹き付け付着（一部めりこんだ状態）させた後、１５０℃の熱風燥炉で３０分間加熱を行ってウレタン層を形成するとともに、その表面に微粒子が付着した基体７を作成した。
【０１８３】
＜７−２最外層用塗料の作成＞
最外層用塗料５にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを樹脂分１００重量部に対して０．５重量部添加して最外層用塗料７とした。
【０１８４】
＜７−３導電性部材の作成＞
基体７の表面を２−ブタノンにて洗浄後、最外層用塗料７を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度６０ｍｍ／ｓｅｃ．で上下を反転させ繰り返し塗工を行った。塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に１５０℃の熱風乾燥炉で３０分間加熱して最外層を形成して導電性部材Ｎｏ.７を作成した。なお、導電性部材Ｎｏ.７の断面構成を図２−(ｇ)に示す。
【０１８５】
＜７−４特性＞
各特性を表１に示す。
【０１８６】
［導電性部材製造例８］
＜８−１基体の作成＞
（１）導電性ゴムローラ８の作成
ＥＰＤＭ（プロピレン含量４３質量％、第３成分エチリデンノルボルネン、ヨウ素価２６、ＭＬ_1+4(100 _℃ ₎＝４５)１００質量部、導電性カーボンブラック１４質量部、シリカ３質量部、パラフィンオイル９０質量部、ステアリン酸１質量部、酸化亜鉛５質量部及びジエチレングリコール３質量部を十分冷却したニーダで混練し導電性ＥＰＤＭゴムバッチを得た。これを一晩熟成後、加硫剤として硫黄１．５質量部、加硫促進剤としてＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド１．３質量部、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛０．７質量部及びテトラブチルチウラムジスルフィド１．３質量部、発泡剤としてアゾジカルボンアミド５質量部及びｐ，ｐ′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）５質量部を添加、混練し、導電性ゴムコンパウンド５を得た。
【０１８７】
この導電性ゴムコンパウンド５を押し出し機を用いて、内径９ｍｍ、外径１５．５ｍｍのチューブ状に押し出し、圧力６ｋｇ／ｃｍ²で１時間の条件で水蒸気加硫にて一次加硫を行い発泡体チューブを得た。加硫、発泡の均一化を図るために、この発泡体チューブを更に１３０℃で４０分間二次加硫を行ったのち、予め導電性接着剤を塗布した長さ４５０ｍｍ、直径９ｍｍ（両端５０ｍｍは直径６ｍｍ）のステンレス製芯金に被覆して１３０℃で３０分間加熱し接着させる。十分冷却後、外径を研磨し、発泡径が約８０μｍ、発泡体の肉厚が３．５ｍｍ、外径１６ｍｍ、ゴム長３５０ｍｍの、発泡面が表面に現れたスポンジタイプの導電性ローラ８を作成した。
【０１８８】
（２）被覆層用塗料８の作成
被覆層用塗料７の樹脂分１００重量部に対し、アゾジカルボンアミド１質量部及びｐ，ｐ′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）１質量部をよく分散して被覆層用塗料８を作成した。
【０１８９】
（３）基体８の作成
導電性ゴムローラ８の表面を２−ブタノンを用いてよく洗浄した後、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランを塗布して表面処理を行ってから、被覆層用塗料８を用いて浸漬塗工を行った後、直ちに１５０℃の熱風乾燥炉で３０分間加熱したところ、溶剤の揮発と発泡剤の分解及びスポンジ内の空気の膨張等により表面が発泡した状態のウレタン層からなる基体８を作成した。
【０１９０】
＜８−２最外層用塗料の作成＞
ソフトセグメントとして末端にメタクリル酸グリシジルを有するアクリル樹脂（メタクリル酸メチル４０重量部、アクリル酸ｎ−ブチル３０重量部、スチレン２０重量部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル８重量部及びメタクリル酸１重量部からなる）と、アジペート系ポリエステルポリオール（アジピン酸ネオペンチルグリコールよりなるポリエステルポリオール１００重量部及びジメチロールプロピオン酸０．８重量部とからなる）とを反応させて得られたアクリル複合ポリエステルポリオールと、イソホロンジイソシアネート（ＥＰＤＩ）からなるプレポリマーを水中に高速攪拌によって分散させ、その後ヘキサメチレンジアミンによって鎖延長とすることで水系アクリル複合ウレタン塗料を得た。なお、アクリル成分：ウレタン成分＝５：３とした。
【０１９１】
次に、導電性を調整するために導電性の微粒子を分散した。導電性の微粒子としてアンチモンドープして導電化処理を施した酸化スズ微粒子を使用し、アンモニア水でＰＨ７に調整した水中に分散したスラリーを使用した。この場合、酸化スズの表面は酸、アルカリ処理等によって表面処理しゼータ電位等を調整し分散性を向上させておくことが好ましい。本実施例の場合は、水系アクリル複合ウレタン塗料の固形分１００重量部に対し、酸化スズが３０重量部となるように、上記のスラリーの添加量を調整し、更に親水基であるカルボキシル基との架橋剤としてヘキサメチルメトキシメラミン１０重量部を添加した。分散はスターラで行い、最外層用塗料８を作成した。
【０１９２】
＜８−３導電性部材の作成＞
基体８の表面を２−ブタノンにて洗浄後、最外層用塗料８を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度６０ｍｍ／ｓｅｃ．で上下を反転させ繰り返し塗工を行った。塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に１５０℃の熱風乾燥炉で３０分間加熱して最外層を形成して導電性部材Ｎｏ.８を作成した。なお、導電性部材Ｎｏ.８の断面構成を図２−(ｈ)に示す。
【０１９３】
＜８−４特性＞
各特性を表１に示す。
【０１９４】
［導電性部材製造例９］
＜９−１基体の作成＞
（１）導電性ゴムローラ９の作成
まず、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム（以下ＣＳＭ；ＭＬ_1+4(100 _℃ ₎＝３０)１００重量部、導電性カーボンブラック１８重量部、シリカ２重量部、タルク５重量部、ＤＯＰ５０重量部、ステアリン酸１重量部、酸化マグネシウム８重量部、ジエチレングリコール２重量部、ペンタエリスリトール３重量部、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド２重量部、アゾジカルボンアミド４重量部及びｐ，ｐ′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）５重量部を添加、十分冷却したオープンロールで混練し、導電性ゴムコンパウンド９を作成した。
【０１９５】
次に、フッ素エラストマー１００重量部、導電性カーボンブラック１０重量部、ステアリン酸亜鉛１重量部、石英を電気及びガス法で１９００℃で完全に溶融して石英ガラス化した無定形高純度溶融石英ガラスフィラー１重量部を加圧式ニーダ中で２００℃、３０分間溶融混練し、冷却粉砕して導電性エラストマーコンパウンド９を作成した。
【０１９６】
得られた導電性ゴムコンパウンド９と導電性エラストマーコンパウンド９とをヘッド部分を２つ有する押出機を用いて２層押し出しを行い３５０ｍｍの長さにカットして、外側に導電性エラストマーコンパウンド９、内側に導電性ゴムコンパウンド９とからなる２層シームレスチューブ９を成形した。なお、この２層シームレスチューブ９の外径は１６ｍｍ、内径は１３ｍｍ、導電性エラストマーコンパウンド９の肉厚は１５０μｍである。
【０１９７】
２層シームレスチユーブ９を導電性部材製造例３で使用した円筒状の金型に挿入する。この時、マイカ、タルク及び炭カル等の粉体を少量表面に塗ってから挿入すれば作業が容易になるので好ましい。次いで、その中心部に長さ４５０ｍｍ、直径９ｍｍ（両端５０ｍｍは直径６ｍｍ）のステンレス製芯金をセットし、この状態で１７０℃の雰囲気中に６０分間放置して架橋及び発泡を行ったのち金型から取り出し、発泡体の肉厚が３．３５ｍｍ、外径１６ｍｍ、ゴム長３５０ｍｍの導電性ゴムローラ９を作成した。なお、断面を切って発泡径を測定したところ、シームレスチューブに近づくほど発泡径が小さいことがわかり、その平均径は８６μｍであった。
【０１９８】
（２）微粒子９の作成
ポリエステル樹脂１００重量部、低分子量ポリプロピレン６．０重量部及び導電性カーボンブラック５重量部を乾式混合した後に、１６０℃に設定した２軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を冷却し、気流式粉砕機により微粉砕した後に風力分級して平均粒径２０μｍの微粒子９を作成した。
【０１９９】
（３）基体９の作成
導電性ゴムローラ９をステンレスの金属ローラに押し付け回転させる。この状態で金属ローラを加熱し、導電性ゴムローラ９の表面を１６５℃に保つ。ここに、空気流中に投入した微粒子９（予め４０℃に加温しておく）を３ｋｇ／ｃｍ²の空気流と共にその表面に吹き付け溶融付着させ、表面に微粒子が付着した基体９を作成した。
【０２００】
＜９−２最外層用塗料の作成＞
ポリエーテルイミドを塩化メチレンに溶解し固形分を５重量％になるように調整して最外層用塗料９を作成した。
【０２０１】
＜９−３導電性部材の作成＞
基体９を専用の回転装置にセットし４００ｒｐｍで回転させた。次いで、エア圧を２ｋｇｆ／ｃｍ²に調整したスプレー塗工機を用い、最外層用塗料９を吐出口から基体９表面に吹き付けた。吐出口の移動速度は２００ｍｍ／ｍｉｎ．、吐出口と基体９の距離を５０ｍｍとした。その後、１２０℃で３０分間加熱乾燥して導電性部材９を作成した。なお、導電性部材Ｎｏ.９の断面構成を図２−(ｉ)に示す。
【０２０２】
＜９−４特性＞
各特性を表１に示す。
【０２０３】
［導電性部材製造例１０］
＜１０−１基体の作成＞
（１）導電性ゴムローラ１０の作成
シリコーンゴム（ジメチルシロキサン単位９９．７ｍｏｌ％、メチルビニルシロキサン単位０．２７５ｍｏｌ％、分子鎖両末端がメチルビニルシリル基０．０２５ｍｏｌ％で封鎖）１００重量部、導電性カーボンブラック１０重量部、シリカ５重量部、石英粉５重量部、ジメチルシリコーンオイル２０重量部、ステアリン酸亜鉛０．５重量部及びポリエチレングリコール１重量部を熱したオープンロールで混練してから架橋剤（ジクミルパーオキサイド）５重量部を添加、よく混合混練し、導電性ゴムコンパウンド１０を得た。
【０２０４】
導電性ゴムコンパウンド１０を用いたこと以外は導電性部材製造例５と同様にして導電性ゴムローラ１０を作成した。
【０２０５】
（２）被覆層用塗料１０−１の作成
液状の多硫化ゴム（平均分子量４０００、架橋率０．５％、比重１．２９）をシクロヘキサンで、固形分を５重量％に調整した。次いで、固形分１００重量部に対し、導電性カーボンブラック８重量部を添加し、サンドミルで良く混合したのち、パラキノンジオキシム５重量部を添加して被覆層用塗料１０−１を作成した。
【０２０６】
（３）被覆層用塗料１０−２の作成
被覆層用塗料５に用いた球状のシリコーンゴム弾性体（平均粒径１０μｍ、粒径分布５〜２０μｍ、真比重０．９７、嵩比重０．１８、水分０．５％以下）の代わりに、最外層用塗料３で用いたカーボンマイクロビーズ（平均粒径１０μｍ、比表面積１．５ｍ²／ｇ以下、嵩比重０．８０〜０．９０、真比重１．３５〜１．４０、粉体抵抗値８．０×１０^-1Ωｃｍ）を使用したこと以外は導電性部材製造例５と同様にして被覆層用塗料１０−２を作成した。
【０２０７】
（４）基体１０の作成
導電性ゴムローラ１０の表面を２−ブタノンにて洗浄してから、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランにてカップリング処理を行った後、まず、被覆層用塗料１０−１を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度１００ｍｍ／ｓｅｃ．で１回塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に１００℃の熱風乾燥炉で１５分間乾燥した。次いで、被覆層用塗料１０−２を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度５０ｍｍ／ｓｅｃ．で上下を反転させ繰り返し塗工を行った。塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に１５０℃の熱風乾燥炉で３０分間加熱して被覆層を形成して基体１０を作成した。
【０２０８】
＜１０−２最外層用塗料の作成＞
固形分が５重量％となるように調整したこと以外は導電性部材製造例５と同様にして最外層用塗料１０を作成した。
【０２０９】
＜１０−３導電性部材の作成＞
基体１０の表面を２−ブタノンにて洗浄後、最外層用塗料１０を用いて浸漬塗工を行なった。塗工条件は、引き上げ速度６０ｍｍ／ｓｅｃ．で上下を反転させ繰り返し塗工を行った。塗工後、２３℃／６５％ＲＨの雰囲気中で８時間風乾し、更に１５０℃の熱風乾燥炉で３０分間加熱して最外層を形成して導電性部材Ｎｏ.１０を作成した。なお、導電性部材Ｎｏ.１０の断面構成を図２−(ｊ)に示す。
【０２１０】
＜１０−４特性＞
各特性を表１に示す。
【０２１１】
［導電性部材製造例１１］
微粒子５を使用しなかったこと以外は導電性部材製造例５と同様にして、導電性部材Ｎｏ.５００を作成した。
【０２１２】
［導電性部材製造例１２］
粗面化処理を行わなかったこと以外は導電性部材製造例６と同様にして、導電性部材Ｎｏ.６００を作成した。
【０２１３】
【表１】
【０２１４】
【表２】
＊Ａ：印加電圧依存性及び時間依存性は、３環境中、最も大きな値を示す。
＊Ｂ：周方向、長さ方向のうち大きな値を示す。
【表３】
【０２１５】
【表４】
特に記載なき場合、測定環境は２３℃／６５％ＲＨで実施した。
【０２１６】
次に、これらの部材、装置を用いた実施例、参考例及び比較例にて、本発明を説明する。
【０２１７】
（実施例１）
表２に示す組み合わせで、１００００枚まで耐久を行ない、初期から２０００枚毎に画像の状態をチェックした。
【０２１８】
耐久の条件は、評価モードが、３％文字原稿、Ａ４横送り、連続通紙とし、２３℃／６５％ＲＨの環境で実施したところ、初期から１００００枚まで良好な画像が得られることがわかった。
【０２１９】
なお、本実施例においては導電性部材が感光体と直接接触している部分の面積を次のように求めた。まず、感光体表面に紙を巻きつける。紙は厚さが１００μｍ以下であればよいが薄いほど好ましく、本実施例ではトレーシングペーバーを使用した。次に、導電性部材表面にインクを薄く均一に塗る。インクは導電性部材表面を膨潤したり、溶解したりしないことが必要で、本実施例では朱肉を使用した。これらを注意深くプロセスカートリッジに組みつけ電子写真装置にセットして１０分間放置し、ニップ部において導電性部材表面の朱肉がトレーシングペーパーに転写するようにしたのち、分解しトレーシングペーパーを取り出す。トレーシングペーパー表面の状態をコンピューターに取り込み、画像処理を行い、ニップ部内において直接接触している部分の面積（色が転写した部分）を求め、ニップ部面積に対して、その占める割合を計算する。この様にして求めたところ、本実施例では９４％であった。これらの結果を表２に示す。
【０２２０】
（実施例２、参考例１〜９）
表２に示すような組み合わせで、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表２に示す。
【０２２１】
（比較例１）
表２に示すような組み合わせで、実施例１と同様にして評価を行なった。６０００枚を過ぎたところで周期性のある濃度ムラが発生し、１００００枚で顕著になった。周期性を調査したところ、帯電ローラピッチの濃度ムラとドラムギアピッチの濃度ムラとが混在していることが分かり、本比較例においてはドラムギア起因のバンディングが発生していることが分かった。結果を表２に示す。
【０２２２】
（比較例２）
表２に示すような組み合わせで、実施例１と同様にして評価を行なった。４０００枚を過ぎたところで周期性のある濃度ムラが発生し、８０００枚で顕著になった。周期性を調査したところ、帯電ローラピッチの濃度ムラ、ドラムギアピッチの濃度ムラ及び低周期ピッチの濃度ムラの３種類が混在していることが分かり、本比較例ではドラムギア起因のバンディングとそれ以外の要因に起因するバンディングとが発生していることが分かった。結果を表２に示す。
【０２２３】
【表５】
【０２２４】
（参考例１０）
表３に示すような組み合わせで、実施例１と同様にして評価を行なった。本参考例においては、クリーナレスシステムの電子写真装置を使用している。結果を表３に示す。
【０２２５】
（参考例１１）
表３に示すような組み合わせで、実施例１と同様にして評価を行なった。本参考例においては、導電性部材に印加する電圧として直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を使用している。結果を表３に示す。
【０２２６】
（参考例１２）
表３に示すような組み合わせで、実施例１と同様にして評価を行なった。本参考例においては、感光体の一次帯電用途に使用した導電性部材表面に付着した異物を除去するための部材を具備した電子写真装置を使用している。結果を表３に示す。
【０２２７】
（参考例１３）
表３に示すような組み合わせで、実施例１と同様にして評価を行なった。本参考例においては、導電性部材を現像用途に使用している。結果を表３に示す。
【０２２８】
（実施例３）
表３に示すような組み合わせで、実施例１と同様にして評価を行なった。本参考例においては、実施例２で使用した導電性部材を清掃後再度使用しており、リサイクルに非常に適した導電性部材であることがわかった。なお、清掃は、表面に付着した異物等を除去するために２ｋｇｆ／ｃｍ２のドライエアーを吹き付けた後乾いたウェスで注意深く導電性部材表面を拭いて実施した。結果を表３に示す。
【０２２９】
【表６】
【０２３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、バンディング等の画像不良が発生しない、優れた導電特性を長期にわたって有する帯電部材、それを用いたプロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することができる。
【０２３１】
また、本発明は特に高画質（６００ｄｐｉ以上の解像度）を有する電子写真装置や高速の電子写真装置（１６０ｍｍ／ｓｅｃ．以上のプロセススピード）や高耐久性（１００００枚）の電子写真装置等、種々の高機能化が要求される電子写真装置においても特に好適に用いることができる。
【０２３２】
更には、帯電部材表面への異物付着が発生し易いカラー機やクリーナレスシステムの電子写真装置にも良好に使用することができる。
【０２３３】
加えて、本発明の帯電部材は非常にリサイクル性が優れているので、簡便な清掃方法で、繰り返し使用可能な帯電部材を供給することができるという優れた利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導電性部材の一例を示す断面図（周方向）である。
【図２】本発明の導電性部材の表面付近の断面の拡大図である。
【図３】本発明の導電性部材の摩擦係数測定器の一例である。
【図４】摩擦係数測定器を用いて測定した時のチャートの一例である。
【図５】本発明の導電性部材の摩擦係数測定器の別の一例である。
【図６】本発明の導電性部材の体積抵抗値測定器の概略図である。
【図７】体積抵抗値の測定結果の一例である。
【図８】本発明の導電性部材の長手方向における体積抵抗値測定器の概略図である。
【図９】導電性部材の長手方向における体積抵抗値の測定結果の一例である。
【図１０】粉体の体積抵抗値測定器の概略図である。
【図１１】本発明の導電性部材の誘電特性の測定結果の一例である。
【図１２】本発明の導電性部材のその他の構成を示す例である。
【図１３】本発明の実施例に用いた電子写真装置の一例を示す概略図である。
【図１４】本発明の実施例に用いた電子写真装置の別の一例を示す概略図である。
【図１５】本発明の実施例に用いた電子写真装置の別の一例を示す概略図である。
【図１６】本発明の実施例に用いた電子写真装置の別の一例を示す概略図である。
【図１７】本発明の実施例に用いた電子写真装置の別の一例を示す概略図である。
【図１８】本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の別の一例を示す概略図である。ここでは本発明の導電性部材を帯電用途、現像用途及び転写用途のいずれにも使用している。
【図１９】本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の別の一例を示す概略図である。ここでは本発明の導電性部材はブレード形状である。
【図２０】本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の別の一例を示す概略図である。ここでは本発明の導電性部材はベルト形状である。
【図２１】本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の別の一例を示す概略図である。ここでは本発明の導電性部材と感光体の相対移動方向がカウンター方向である。
【図２２】本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の別の一例を示す概略図である。ここでは本発明の導電性部材と感光体は非接触である。
【図２３】本発明の導電性部材における、凸部の最大値（Ｈ）、凸部の最大高さ（Ｔ）及び凸部の最大高さを含まない最外層の厚さ（Ａ）を示す概略図である。
【図２４】本発明の導電性部材の体積抵抗率の印加電圧依存性を示す例である。
【図２５】本発明の導電性部材の電流値の時間依存性を示す例である。
【図２６】本発明の導電性部材を感光体帯電用途に用いた場合の導電性部材への印加バイアス（直流電圧と交流電圧の重畳系）と感光体表面電位の関係の一例を示すグラフである。
【図２７】本発明の導電性部材を感光体帯電用途に用いた場合の、導電性部材への印加バイアス（直流電圧）と感光体表面電位の関係の別の例を示すグラフである。（Ａ）：放電を伴わない場合の典型的なパターンの一例（Ｂ）：放電を伴なう場合の典型的なパターンの一例
【図２８】本発明の導電性部材の摩擦係数（ここでは荷重）の時間的変化を示す数例である。
【符号の説明】
１電子写真感光体
２帯電器
２ａ支持体
２ｂ弾性を有する層
２ｃ被覆層
２ｈ微粒子
２ｚ最外層
２Ａ基体
３像露光
４現像器
５転写材
６転写装置
７定着装置
８クリーニング装置
９導電性部材清掃部材
６００金属ドラム
６０１電源
６０２電流計
Ｗ荷重
Ｎ有効長さ
８００電極
８０１電源
８０２電流計
１０００測定セル
１００１，１００２電極
１００３ガイドリング
１００４電流計
１００５電圧計
１００６定電圧装置
１００７測定サンプル
１００８絶縁物
Ｖ_D 感光体表面電位
Ｖ_DC 導電性部材に印加した直流電圧
Ｖｐｐ導電性部材に印加した交流のピーク間電圧
ｆ導電性部材に印加した交流の周波数[0001]
  The present invention is used in electrophotographic apparatuses such as copying machines, printers, and fax machines.Charging memberThe present invention relates to a process cartridge and an electrophotographic apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a number of methods are known as electrophotographic methods. In general, a photoconductive material is used to form an electric latent image on a photoreceptor by various means (charging process), and then, The latent image is developed with toner to be a visible image (development process), and if necessary, the toner image is transferred to a transfer material such as paper (transfer process). The toner image is fixed (fixing step) to obtain a copy. The toner particles remaining on the photoreceptor without being transferred onto the transfer material are mainly removed from the photoreceptor (cleaning process) by various means.
[0003]
In such an electrophotographic method, various conductive members are used for various purposes. For example, in the charging step, a charging member for bringing the photosensitive member to a predetermined potential, for example, a developing member in the developing step, and further, for example, a transferring member in the transfer step. Conductive members used for these have various characteristics, but many studies have been made to reduce the friction coefficient in order to prevent damage such as wear and damage to the surface of the conductive member. Reducing the coefficient (when this term means the coefficient of static friction, the coefficient of dynamic friction, or even when it is unknown to show any of them) can cause damage such as wear or damage to the surface of the conductive member Some effect is recognized to prevent
[0004]
As the network environment is improved by the recent spread of computers and peripheral devices, the market of electrophotographic apparatuses is rapidly expanding and used in various environments. As a result, electrophotographic apparatuses such as printers, copiers, and fax machines serving as information output means are required to have higher image quality and higher durability. From the viewpoint of high image quality, faithful image reproducibility is strongly demanded. One of the means to cope with this is the trend toward higher resolution. That is, how finely the original image is recognized and reproduced, and one example is technical development from 600 dpi to 800 dpi, 1200 dpi, or more. In addition, from the viewpoint of high durability, materials having high strength and toughness have been studied.
[0005]
As an example of a charging member used in the charging process as a conductive member, various conductive members such as a roller, a blade, a brush, a belt, a film, and a chip to which a DC voltage or a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage is applied. A method for charging the surface of the photoconductor to a predetermined polarity and potential by bringing them into contact with or in proximity to the surface of the photoconductor has been studied and used in many ways. When used in an electrophotographic apparatus that requires high image quality and high durability, even if a good image is initially obtained, the lateral direction of the image (that is, the direction in which the image is output) increases as the number of used sheets increases. In some cases, a horizontal stripe-like density unevenness (hereinafter referred to as banding) may appear in a slight direction. Banding has a periodicity and may appear on the image in the form of a combination of several different periods. This phenomenon is a problem that has newly emerged as the image quality is improved, even at a level that does not cause a problem in the conventional electrophotographic apparatus, and is further presumed to be promoted by high durability.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in electrophotographic apparatuses that are particularly strong and require high image quality and high durability, image development such as banding does not occur, and technical development relating to conductive members having good characteristics has been desired.
[0007]
  The object of the present invention can be suitably used for an electrophotographic apparatus that requires high image quality and high durability.Charging memberAnother object of the present invention is to provide a process cartridge and an electrophotographic apparatus using the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  According to the present invention, when the static friction coefficient is μS and the dynamic friction coefficient is μD, μS ≦ 1.0, μD ≦ 0.5, and 1 ≦ μS / μD, and the maximum value of the dynamic friction coefficient is μDmax. When the minimum value is μDmin, 1 ≦ μDmax / μDmin ≦ 2.ObiElectrical componentAnd a charging member having the following configuration (1) or (2)::
  (1) A base, a conductive elastic layer formed on the base, and an outermost layer formed on the elastic layer,
  The outermost layer includes conductive particles made of an acrylic resin in which conductive carbon black is dispersed, conductive tin oxide, a tetrafluoroethylene-vinyl ether-vinyl ester copolymer, and hexamethylene as a curing agent. It is formed by applying a paint containing diisocyanate and heating, and has a convex portion derived from the conductive particles on the surface,
  (2) a base, a conductive elastic layer formed on the base, a coating layer formed on the conductive elastic layer, and an outermost layer formed on the coating layer;
  The coating layer is formed by applying and heating a paint containing dissolved methoxymethylated nylon, conductive carbon black, and conductive particles made of a phenol resin in which conductive carbon black is dispersed. And
  The outermost layer is formed by applying a paint containing methoxymethylated nylon and heating, and has a convex portion derived from the conductive particles in the coating layer on the surface. thing.
[0009]
  Also according to the present invention,A charging member and an electrophotographic photosensitive member in contact with the charging member;Applied voltageThe charging memberByTheCharge the electrophotographic photoreceptorRudenIn the child photo device,The charging member isClaim1Described inElectrificationElementIsAn electrophotographic apparatus is provided.
[0010]
  Furthermore, according to the present invention, there is provided a process cartridge that is detachable from the electrophotographic apparatus main body, the process cartridge comprising:Charging memberWhen,In contact with the charging memberSupports the electrophotographic photosensitive member integrally,TheElectrificationThe charging member according to claim 1.ElementIsA process cartridge is provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0012]
According to the present invention, the details are still unknown, but it is estimated that the banding is improved for the following reasons. Hereinafter, a contact type roller-shaped charging member (hereinafter referred to as a charging roller) will be described as an example. Initially, the charging member is stationary while being pressed against the photoconductor with a predetermined pressure. However, when an image forming signal is received, the photoconductor starts to rotate with a predetermined driving force. Accordingly, the charging member also starts to rotate in a predetermined direction at a predetermined speed by a driven or independent driving force, and a bias is applied under a preset condition to charge the photosensitive member. Thereafter, until the transfer material (paper) is discharged, the photosensitive member continues to rotate by a predetermined driving force, and the conductive member also continues to rotate. Therefore, it can be seen that there are two types of force regarding the charging member during the series of steps, that is, a force for shifting from the stationary state to the dynamic state and a force for continuing the dynamic state.
[0013]
In the present invention, a force for shifting from a static state to a dynamic state (that is, a force for starting rotation) is defined as a static friction force, and a friction coefficient obtained by calculation from the static friction force is referred to as a static friction coefficient. Is a dynamic friction force, and a friction coefficient obtained by calculation from the dynamic friction force is referred to as a dynamic friction coefficient. It has been found that the frictional force (or the friction coefficient) shows various temporal change patterns depending on the surface property and material of the conductive member and the member in contact with the conductive member, or a combination thereof. FIG. 28 shows a pattern example of a temporal change in the friction coefficient (load) of the conductive member.
[0014]
On the other hand, banding is uneven charging in the circumferential direction of the photoconductor, which is presumed to be caused by minute nonuniformity in the relative movement speed between the photoconductor and the conductive member. That is, due to the contact between the photosensitive member and the conductive member, the relative speed unevenness caused by chattering, stick-slip, etc. It is estimated that wear or the like is likely to occur, and that the degree of wear is partially uneven, such as relative speed unevenness. A large number of gears having various pitches are used in the electrophotographic apparatus, and it is considered that the periodicity is generated according to the pitch of the gear in which a change such as partial wear occurs. It is estimated that these appear together as banding on the image.
[0015]
In other words, the main cause of banding is not damage such as wear or damage on the surface of the conductive member, but contact due to minute variations in the contact state between the conductive member and the member that contacts the conductive member or secondary factors caused by the variation. It is presumed to be caused by a change in state or the like. That is, banding may occur even if the damage on the surface of the conductive member is suppressed. These are phenomena that are likely to occur in electrophotographic devices that require higher functionality such as higher image quality and higher durability, even at levels that did not cause problems with conventional electrophotographic devices, It can be said that controlling a very delicate balance of force is necessary to solve this new problem.
[0016]
As in the present invention, if μS ≦ 1.0 and μD ≦ 0.5, an excessive load is not applied to start or continue rotation, so an excessive load is not applied. Since the damage or change of the surface of another member that contacts or gears can be reduced, stable characteristics can be obtained over a long period of time. In addition, if 1 ≦ μS / μD, a large force is required at the beginning of rotation, but the subsequent frictional force is less than that. Therefore, once the rotation is started, a certain amount of inertial force should be used. Because it is possible to obtain a smooth rotation, there is no chattering or stick-slip, etc., and the load on the force transmission path can be reduced to reduce the influence of gear wear etc. It is estimated to be.
[0017]
Furthermore, in the range of 0 <t (seconds) ≦ 60, the maximum value of the dynamic friction coefficient (μD) obtained from the maximum value (arbitrary point) and the minimum value (arbitrary point) by the above formula is μD._max, The minimum value is μD_min1 ≦ μD_max/ ΜD_minIf it is ≦ 2, the variation in partial dynamic friction force is small and smoother rotation can be obtained, so chattering is less likely to occur and the effects of long-term wear amount and wear variation are reduced. This is even more preferable from the viewpoint of high durability.
[0018]
FIG. 3 shows an example (outline) of a method for measuring the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient in the present invention. This measurement method is a method suitable for the case where the measurement object has a roller shape, and is a method based on Euler's belt method. According to this method, the measurement object and the conductive member XX are at a predetermined angle (θ). The belt (thickness 20 μm, width 30 mm, length 180 mm) contacted at 1 is connected to the measuring part (load meter) at one end and the weight W at the other end. In this state, when the conductive member is rotated at a predetermined direction and speed, when the force measured by the measurement unit is F (g) and the weight of the weight is W (g), the friction coefficient (μ) is Determined by the following formula;
μ = (1 / θ) ln (F / W)
[0019]
An example of a chart obtained by this measurement method is shown in FIG. Here, it can be seen that the value immediately after rotating the conductive member is the force necessary to start the rotation, and the subsequent force is the force necessary to continue the rotation. The force at the time t = 0 seconds) can be referred to as a static friction force, and the force at an arbitrary time of 0 <t (seconds) ≦ 60 can be referred to as a dynamic friction force at an arbitrary time. The value of was used as the dynamic friction force.
[0020]
Therefore,
Coefficient of static friction: μS = (1 / θ) ln (F_{<t = 0>}/ W)
Coefficient of dynamic friction: μD = (1 / θ) ln (F_{<t = 30>}/ W)
Can be obtained.
[0021]
In this measurement method, the surface of the belt (the surface in contact with the conductive member) is a predetermined material (for example, the outermost layer of the photosensitive member, a material coated with a developer by an appropriate means, or a standard material such as stainless steel). Thus, the friction coefficient for various substances can be obtained. In other words, it is more preferable if the material, rotation speed, load, etc. of the contacting surface are matched to the actual machine process conditions, but measurement of the friction coefficient between the conductive member and the photosensitive member and measurement of the friction coefficient between the conductive member and stainless steel are performed. As a result of comparative studies, it was found that the friction coefficient for stainless steel may be used.
[0022]
That is, the coefficient of friction between the conductive member and the photosensitive member = K × the coefficient of friction between the conductive member and stainless steel. Here, K is a numerical value determined by the material and state of the surface of the photoconductor, and is almost constant if the photoconductor material and surface state are the same, but changes if they are somewhat different. Therefore, it is desirable to match the material types, their blending ratio, manufacturing conditions, surface properties, etc. as much as possible to the actual system. To that end, it is very complicated, and as described above, the conductive member and the photosensitive member Since the coefficient of friction with the body and the coefficient of friction between the conductive member and stainless steel tend to have regularity, in the present invention, for the sake of convenience, the coefficient of friction is set to stainless steel (ten-point average roughness of the surface). RZ was 5 μm or less), the rotation speed was 100 rpm, and the load was 50 g.
[0023]
FIG. 5 shows another example (outline) of the method for measuring the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient in the present invention. This measurement method is a suitable method when the measurement object has a flat plate shape. According to this method, the conductive member XX, which is a measurement object, is stably placed on a flat plate and is loaded from above, and the conductive member XX is connected to the measurement unit RR. In this state, the conductive member XX is pulled under the condition that the moving speed is constant. When the conductive member starts to move in the lateral direction (or when it moves), the force measured by the measuring unit RR is F (g), and the load is When W (g) is used, the coefficient of friction (μ) is obtained by the following formula;
μ = F / W
[0024]
In this case, the coefficient of friction for various substances is obtained by using a flat surface as a predetermined material (for example, the outermost layer of the photoconductor, a sheet of developer, or a standard material such as stainless steel). Can do. That is, it is more preferable if the material of the contact surface, the relative moving speed, the load, and the like are matched to the actual process conditions. However, in the present invention, the friction coefficient is stainless steel, the moving speed is 100 mm / min, and the load is 50 g. It measured on condition of this. The chart obtained by this measurement method is the same as that described above, and the same concept can be applied to the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient.
[0025]
In the present invention, in particular, μS ≦ 0.8 and μD ≦ 0.4, and 1 ≦ μS / μD ≦ 3, and the maximum value of the dynamic friction coefficient (μD) is μD._max, The minimum value is μD_min1 ≦ μD_max/ ΜD_minIf it is ≦ 1.5, not only can the effect of the present invention be obtained even more, but the initial characteristics can be almost restored by simple cleaning means even if the conductive member has been used once. Since the further effect of this can be acquired, it is much more preferable.
[0026]
Normally, the characteristics of conductive members change with use, and there are two main reasons for this. The first is that the deposit adheres to the surface of the conductive member, and the deposit includes a developer component, a photoreceptor component, a transfer material component such as paper, dust, a discharge product, and a mixture thereof. However, most of them are presumed to be a developer or a component derived from the developer. Second, because it is used for a long period of time with electricity applied while being rubbed under a constant load, the polymer compound may be worn or structurally changed by physical, chemical or electrical loads. It is a characteristic change by doing.
[0027]
If the characteristics of the conductive member are in the above range, the physical adhesion to the deposit is small and the amount of deposit is small, so that it can be easily removed, and can be used in a low load state. It is possible to reduce the characteristic change of the adhesive member itself (particularly the outermost layer). Therefore, since the outermost layer can be repeatedly used without requiring a complicated process such as re-formation after being peeled once, it is suitable for regeneration and recycling, and is very preferable.
[0028]
The conductive member of the present invention preferably has at least a base and an outermost layer mainly composed of a polymer compound from the viewpoint of ease of control of conductivity, adjustment of hardness, and the like. In order to make these relationships within the scope of the present invention, it is necessary to optimally combine the type of polymer compound used in the outermost layer, the blending formulation of additives, etc., control of surface properties, and the like.
[0029]
As materials used for the outermost layer, conventionally known thermosetting and thermoplastic resins, elastomers, rubbers and other high molecular compounds can be used, but the outermost layer has high releasability, low dirt adhesion, etc. In view of this, it is particularly preferable that the polymer compound used in the outermost layer is a material having high releasability and low dirt adhesion, such as a polyamide polymer compound and a fluorine polymer. Compounds, imide polymer compounds, urethane polymer compounds, vinyl polymer compounds (for example, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, polyvinyl ether, N-vinyl polymer, vinylidene, etc.) More specifically, polyvinyl acetate is a homo- or copolymer of vinyl acetate. There are those of saponification degree, and further includes reactants such as acetalization, acetylation, dehydration, etc. Polyvinyl acetal is a reaction product of polyvinyl alcohol and aldehyde, and there are various structures depending on the type. Typical examples include polyvinyl butyral and polyvinyl formal, examples of polyvinyl ether include polyvinyl isobutyl ether, polyaryl vinyl ether, and polyvinyl thioether, and examples of N-vinyl polymers include polyvinyl carbazole, polyvinyl pyrrolidone, Poly-N-vinylphthalimide and polyvinylamine), styrenic polymer compounds, silicone polymer compounds, olefin polymer compounds, and epoxy polymer compounds. It can be used as a mixture or copolymer of the above.
[0030]
If necessary, there are a conductivity imparting material, an insulating material, a charge adjusting material, a coloring material, a processing aid, a crosslinking (vulcanizing) agent, a crosslinking (vulcanizing) aid, an activator, a release agent, a lubricant, Tackifier, antioxidant, crosslinking (vulcanization) accelerator, foaming agent, foaming aid, antifungal agent, stabilizer, reinforcing agent, filler, anti-aging agent, hydrolysis inhibitor, plasticizer, softener A material to which a surface roughening material, a magnetic material, and other various additives are added is used.
[0031]
In the case where further high releasability and low dirt adhesion of the outermost layer and reduction or control of the friction coefficient are necessary, it is preferable to add a solid or liquid additive into the outermost layer. Examples of these additives include so-called solid lubricants, lubricants, resin fine particles, inorganic powders and oils. Examples of so-called solid lubricants include graphite, molybdenum disulfide, and boron nitride. Examples of the lubricant include aliphatic hydrocarbon compounds such as paraffin wax and polyolefin wax, higher fatty acids, aliphatic alcohols, fatty acid amides, fatty acid esters, and metal soaps. Further, for example, resin fine particles such as fluorine resin, silicone resin, acrylic resin, polyamide and olefin resin, inorganic powder such as silicon dioxide, titanium oxide, hydrotalcite and carbon powder, or silicone oil and ester series Examples thereof include oils such as plasticizers. Desired effects can be obtained by appropriately using one or more of these. Furthermore, these materials may be applied uniformly to the surface of the conductive member in advance, but if the amount is too much, there is a possibility that the conductive properties will be deteriorated. 1 mg (ie 1 mg / cm²) Or less, preferably 0.5 mg / cm²The following is more preferable.
[0032]
In the conductive member of the present invention, it is important to have stable electrical characteristics in order to synergistically exhibit the above effects.
[0033]
The volume resistance value (ρc) is 1 × 10^ThreeΩcm or more 1 × 10¹²The range is preferably Ωcm or less, more preferably 1 × 10.^FourΩcm or more 1 × 10¹¹It is the range below Ωcm. The conductive member of the present invention has a volume resistance value range (1 × 10 10) depending on the process conditions used.^ThreeΩcm or more 1 × 10¹²The optimum volume resistance value is selected within the range of Ωcm or less. Usually, by process control, if the optimum volume resistance value is within ± 1 digit (within 2 digits in the range), the volume resistance value is different. Although it is configured so as to be able to cope with the introduction of the conductive member, naturally, it is preferable that the variation in the volume resistance value between the conductive members is small, and it is desirable that the range is within one digit.
[0034]
FIG. 6 shows a method for measuring the volume resistance value of the conductive member. The conductive member is left in an environment of 23 ° C./65% RH for 12 hours or longer, and is then sufficiently applied. Then, the conductive member is pressed against the metal drum with a predetermined load under the environment, and is rotated at a predetermined speed. A voltage is applied, and the flowing current is recorded in a chart for a predetermined time as time passes. At this time, the outer diameter of the metal drum, the load, the applied voltage, the rotation speed of the metal drum and the conductive member, etc. are preferably performed under the conditions of the electrophotographic apparatus using the conductive member. For simplicity, the metal drum is made of stainless steel (surface 10-point average roughness Rz is 5 μm or less), the outer diameter is 30 mm, the load W is 500 g on one side (1 kg in total), the rotation speed of the metal drum is 30 rpm, and conductivity The rotation of the member was driven by a metal drum, and the applied voltage was DC-500V.
[0035]
An example of the measurement chart at this time is shown in FIG. 7. In the present invention, the current value 30 seconds after the voltage application is read, and if it is I (A), the resistance value Rs (Ω) of the conductive member is , R = | V / I | = | −500 / I |
[0036]
Next, the nip area when the conductive member is pressed against the metal drum is measured by an appropriate means, and the volume resistance value of the conductive member is calculated from these values by the following equation.
[0037]
ρc = Rs × S / T
ρc: Volume resistance value of conductive member (Ωcm), Rs: Resistance value of conductive member (Ω)
S: Nip area (cm²), T: Effective thickness of conductive member (cm)
[0038]
Note that the effective thickness of the conductive member is the thickness (or fiber length) of a layer mainly composed of a polymer material in a free state (in a state where no load is applied) (in the case of multiple layers, the total of them). If they are partially different, the weighted average is referred to as the effective thickness of the conductive member.
[0039]
In addition, it is preferable that the volume resistance value fluctuates little with respect to temperature change, humidity change, temperature / humidity change, etc., and particularly high temperature and high humidity (30 ° C./80% RH) to low temperature and low humidity (15 ° C./10% RH). In this range, it is preferable that the fluctuation of the volume resistance value is within 10 times (more preferably within 8 times, more preferably within 5 times), and particularly the outermost layer is made of a material having low hygroscopicity or water absorption. Is preferred. Of course, even if the hygroscopicity and water absorption are large at the raw material stage, it is possible to reduce the water absorption and hygroscopicity as the outermost layer by accompanying chemical reactions such as crosslinking and surface treatment.
[0040]
Furthermore, the smaller the applied voltage dependency of the volume resistance value, the better. In general, the relationship between applied voltage and resistance (both volume resistance and surface resistance) of a polymer compound has a characteristic that the resistance (both volume resistance and surface resistance) decreases as the voltage increases. Therefore, the same tendency is shown also in the electroconductive member which has the layer which consists of a high molecular compound. However, these tendencies are affected by various factors such as the influence (raw material type and characteristics, or impurity type, characteristics and content rate), the manufacturing conditions of the conductive member, and the layer structure. Various patterns are shown to show examples of the dependency of the volume resistivity of the conductive member of FIG. 24 on the applied voltage.
[0041]
If the resistance dependence on the applied voltage is small, not only is there a pinhole in the photoreceptor, but it is advantageous against leakage (especially DC voltage), and the conductivity is reduced and controlled as in the present invention. Since the rotating property of the conductive member is very smooth, the discharge and conductivity uniformity is very good, but conversely, a slight change in the contact state causes variations in the discharge property and conductivity. May occur. Specifically, when the resistance of the conductive member changes with use or with the environment, the applied voltage greatly changes in the case of a conductive member having a large resistance dependency with respect to the applied voltage. Since the contact state may change due to a change in the electrostatic attractive force, the influence caused by these can be reduced by reducing the applied voltage dependency.
[0042]
At this time, as applied voltage dependency, the volume resistance value in each environment of the conductive member in each environment of 30 ° C./80% RH, 23 ° C./65% RH and 15 ° C./10% RH is applied voltage 200V. It is more preferable that the ratio between the maximum value and the minimum value when measured every 100 V in the range of (direct current) to 1000 V (direct current) is within 10 times (preferably within 8 times, more preferably within 5 times). The volume resistance value of the conductive member in these cases is measured and calculated in the same manner as in the method shown in FIG. 6 with the temperature, humidity, or applied voltage being a predetermined condition.
[0043]
In addition, the smaller the time dependency of the volume resistance value, the better. That is, the volume resistance value is calculated by a predetermined method by applying a voltage to the conductive member and measuring a current value after a predetermined time, but the current value measured immediately after the application changes (decreases or increases) with time. In many cases, the current value generally tends to decrease (volume resistance value increases). These tendencies vary depending on the materials used (types of binders and conductivity imparting materials, or combinations thereof), but current values gradually change over time and the initial rate of change is large, but then becomes almost constant. Various patterns are shown (several examples are shown in FIG. 25). In the case of the present invention, it is preferable that the time dependency of the volume resistance value described above is smaller, and according to the measurement method shown in FIG. It is particularly preferable that the ratio between the maximum value and the minimum value during that time is within 10 times (preferably within 8 times, more preferably within 5 times).
[0044]
In addition, it is preferable that the partial variation of the volume resistance value in each conductive member is small, and the maximum value of the volume resistance value (ρc_MAX) And minimum value (ρc_MIN) Variation in their ratio (ρc_MAX/ Ρc_MIN), Ρc_MAX/ Ρc_MINIs within 10 times (more preferably within 8 times, more preferably within 5 times). Ρc at this time_MAX/ Ρc_MINCan be in two directions, the circumferential direction and the longitudinal direction, but the larger value is preferably within the above range.
[0045]
The variation in the circumferential direction is measured according to the method shown in FIG. At this time, the current value chart is a repetition of the cycle for one rotation of the roller, but the minimum current value (I for one rotation of the roller including the point 30 seconds after the voltage application)._MIN) And maximum current value (I_MAX) From the maximum volume resistance value (ρc_MAX) And minimum value (ρc_MIN) For each.
[0046]
Further, the variation in the longitudinal direction is calculated by measuring and calculating the volume resistance value at each part in the longitudinal direction of the conductive member by the method shown in FIG. 8 and determining the ratio between the maximum value and the minimum value. An example of the measurement result is shown in FIG. In this measurement method, it is preferable to determine the width of the electrode in consideration of the outer diameter of the conductive member so as to be the same as the nip area when measuring the resistance in the circumferential direction, and the applied bias is also the same. However, in the case of the present invention, the electrode width is set to 10 mm and the applied bias is set to DC-500 V for the sake of simplicity.
[0047]
These have been described in detail with respect to the volume resistance value of the conductive member, but the same can be said of the surface resistance value as a matter of course.
[0048]
A complex dielectric constant and a dielectric loss tangent (dielectric tan δ, which is a tan δ in the present invention when an AC voltage is applied to the conductive member thus obtained._DIn the environment of 23 ° C./65% RH, the dielectric loss tangent is 2 or less, or the dielectric loss factor is a frequency of 1 × 10.^Three1 × 10 Hz or more^FiveIt is more preferable to have an inflection point or a shoulder in a range of Hz or less, and particularly preferable when only a DC voltage is applied.
[0049]
ε^*= Ε'-ε '', tan δ_D= Ε '' / ε '
(Ε^*: Complex dielectric constant, ε ′: dielectric constant, ε ″: dielectric loss factor, tan δ_D: Dissipation factor
[0050]
Furthermore, these various electrical characteristics are preferably the same for the outermost layer. When there are a plurality of layers mainly composed of a polymer material, it is very preferable if all the layers are the same. At this time, the volume resistance value of the outermost layer is more preferably 10 times or more the volume resistance value of the substrate. From these viewpoints, the water absorption rate of the outermost layer is preferably small, and the water absorption rate according to ASTM D570 (the condition is 23 ° C./60% RH) is 1.5% or less (preferably 1.0%). Or less). The outermost layer preferably has a smaller linear expansion coefficient, and the linear expansion coefficient in accordance with ASTM D696 is 1 × 10.^-2℃^-1The following (preferably 1 × 10^-Four℃^-1The following is desirable.
[0051]
Further, as the thickness of the outermost layer, an excellent effect can be obtained when the average film thickness is 1000 μm or less (preferably 500 μm or less, more preferably 200 μm or less, more preferably 100 μm or less, especially 50 μm or less. It is preferable that the maximum film thickness and the minimum film thickness are within the range of ± 20% of the average film thickness. In addition, when the thickness of the outermost layer is thin to some extent, the outermost layer is required to have a certain level of high physical properties in order to stably maintain predetermined characteristics.⁶Particularly good results can be obtained if the outermost layer has a 100% modulus of Pa or higher, and more preferable if the wear resistance is good.
[0052]
From the viewpoint of further reducing the friction coefficient and stabilizing, it is more preferable to have a plurality of convex portions on the surface. In order to provide the convex portion on the surface of the conductive member, there are a method of forming with the outermost layer and a method of forming with the substrate, and these may be combined in some cases.
[0053]
Various methods can be used as a method of forming the convex portion on the surface by the outermost layer, and there is no particular limitation. For example, a method of adding fine particles to the outermost layer can be mentioned. As an example, there is a method in which a predetermined amount of fine particles are dispersed in a paint in which the material for the outermost layer is dissolved or dispersed in a solvent or water, and after coating by dipping or spraying, the outermost layer is formed by heating. By heating, not only drying but also a chemical reaction such as crosslinking can be performed, which is effective in improving physical properties. In these cases, the addition amount of the fine particles is preferably 100 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the binder component in the outermost layer material.
[0054]
As another example, a method in which the outermost layer material is dissolved or dispersed in a solvent or water is applied by dipping or spraying, then fine particles are sprayed by pressure such as air, and then heated to form the outermost layer. There is. Furthermore, as another method, there is a method in which the outermost layer material is melted by heat and then fine particles are sprayed with a pressure of air or the like to form the outermost layer.
[0055]
As the fine particles, either an organic material or an inorganic material can be used. As the organic material, for example, there are fine particles mainly composed of a polymer compound, and as the inorganic material, for example, carbons (carbon black, Carbon graphite and carbon particles, etc.) and inorganic compounds (various element oxides, carbonates, sulfides, halides, nitrides, hydroxides, sulfates, etc., and mixtures thereof, for example, magnetite, ferrite, There are calcium carbonate, hydrotalcite, silicon oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, boron boron, etc.), and the powder resistance value (ρh) of the fine particles is close to the volume resistance value of the conductive member. From the aspect of reducing the variation of the characteristics, specifically, ρh is 1 × 10 at 23 ° C./65% RH.¹⁵Ωcm or less (more preferably 1 × 10¹²Ωcm or less, more preferably 1 × 10^TenΩcm or less), and ρh / ρc ≦ 1 × 10⁶(More preferably 1x1^-7≦ ρh / ρc ≦ 5 × 10^Five, More preferably 5 × 10^-6≦ ρh / ρc ≦ 1 × 10^Five) Is preferable. Further, when the volume resistance value of the layer mainly containing the powder is (ρs), ρs is 1 × 10.⁷Ωcm or more (more preferably 1 × 10⁹Ωcm or more, more preferably 1 × 10¹¹Ωcm or more), and ρh / ρs ≦ 1 × 10^Five(More preferably 1 × 10^-8≦ ρh / ρs ≦ 5 × 10^Four, More preferably 5 × 10^-7≦ ρh / ρs ≦ 1 × 10^Four) Is preferable.
[0056]
FIG. 10 shows a method for measuring the powder resistance value of fine particles in the present invention. The cell 1001 was filled with fine particles, electrodes 1002 and 1003 were arranged so as to be in contact with the fine particles, voltage (V) was applied between the electrodes, current (I) flowing at that time was measured, and calculation was performed according to the following equation.
[0057]
ρh = R × S_h/ T_h, R = | V / I |
ρh: Powder resistance value (Ωcm) of fine particles, R: Resistance value (Ω) of fine particles (measured value)
S_h: Contact area between filled fine particles and electrode (cm²),
t_h: Thickness of filled fine particles (cm)
[0058]
In the present invention, S_h= 2cm², T_h= 0.1 cm, V = 1000 (V), and a load of 10 kg was applied to the upper electrode. The measurement environment was measured in the same environment after leaving at 23 ° C./65% RH for 12 hours or more.
[0059]
In the present invention, the material and shape of the fine particles can be used without particular limitation, but it is more preferable to use fine particles in the above range. For example, after adding a conductive agent to rubber or resin and kneading and pulverizing, adjusting the particle size such as classification (for example, average particle size or particle size distribution) or adjusting the shape such as polishing to make a sphere, etc. Conductive agent is dispersed or dissolved in a monomer and polymerized to obtain conductive polymer fine particles, gel-like spherical particles are used, or the surface of resin particles or inorganic powder is subjected to conductive treatment (for example, coating, doping and Plating).
[0060]
The shape is used in, for example, a spherical shape or an indefinite shape (flat shape, whisker shape, elliptical shape, donut shape, scallop shape, star shape, etc., or a complex or aggregate thereof). When a certain degree of regularity is required for the shape and arrangement of the parts, it can be controlled by using a spherical shape. If the particle size of these fine particles is too large, defects such as spots on the image may occur. Therefore, the particle size is preferably about 200 μm or less, more preferably 100 μm or less. In order to maximize the effect of adding fine particles, 1 μm Above 50 μm is very suitable and, of course, it may have an arbitrary particle size distribution.
[0061]
In addition, in order to reduce the deterioration of the physical properties of the polymer material due to the addition of fine particles, the surface of the fine particles is treated with a coupling agent treatment such as silane, titanium and aluminum, and the application of adhesives, adhesives, etc. It is useful to perform so-called surface treatment such as introduction. At this time, if a so-called specific surface area large (preferably 1.5 or more) fine particles whose fine particle surface has a micro uneven structure is used, the physical properties are improved by the influence (for example, the effect of increasing the surface area or the anchoring effect). Since the outstanding effect is acquired, it is preferable. Furthermore, it is also preferable to select a polymer material having high physical properties, and the 100% modulus is 5 × 10 5.⁶If the polymer material is Pa or higher, the outermost layer has a 100% modulus of 4 × 10⁶Since it is easy to obtain physical properties of Pa or more, it is more preferable. In addition, these cases are very preferable because the hygroscopicity and water absorption of the fine particles can be improved. Since these physical properties may be affected by temperature and humidity during measurement, the results are obtained at 23 ° C./65% RH.
[0062]
As a second method of forming the convex portion on the surface by the outermost layer, when the outermost layer is formed of a thermoplastic polymer material, a method utilizing thermal characteristics can be exemplified. For example, after applying the outermost layer by coating using a paint in which a thermoplastic polymer material is dissolved in a solvent, or by coating an extruded tube, a predetermined surface shape (recess) is formed. The applied metal pressure contact member is heated to the melting point of the thermoplastic polymer material or higher and pressed against the outermost layer, and a shape substantially conforming to the concave shape of the metal pressure contact member is transferred as a convex portion to the outermost layer surface. The method of providing a convex part and the powder or particles heated to the melting point or higher of the thermoplastic polymer material are sprayed on the outermost layer surface with pressure such as air, and the shape of the surface of the thermoplastic polymer material is deformed by heat and impact, There is a method of providing a convex portion on the outermost layer surface by adhering powder or particles. Thereafter, it is preferable to expose or irradiate heat or energy rays (ultraviolet rays, infrared rays, microwaves, X-rays, etc.), etc. to carry out chemical reactions such as crosslinking, since physical or thermal characteristics are improved.
[0063]
As a third method of forming the convex portion on the surface by the outermost layer, for example, a method of foaming the outermost layer can be mentioned. In this case, bubbles may be generated or mixed in the polymer compound by a method of chemical foaming by means such as adding a foaming agent to the polymer compound and irradiating energy rays such as heating or microwaves. There is a method of performing physical foaming by means such as. In this case, a desired state can be obtained by performing various foaming controls such as varying the foaming density and foaming diameter depending on the thickness direction of the outermost layer. In this case, if the bubble density and the foam diameter are increased toward the surface side of the outermost layer, good effects tend to be easily obtained.
[0064]
Further, in order to form a convex portion on the surface by the substrate, there is a method of reflecting a substantially similar shape on the surface by forming the convex portion on any one layer or two or more layers constituting the substrate. In this case, it is generally excellent by a simple method to form a convex portion on the surface of the elastic layer formed on a conductive support such as a cored bar. Specifically, a predetermined shape is dug into a mold (concave portion), and an elastic body is filled therein, whereby the shape is transferred as it is to become a convex portion. Alternatively, the convex portion may be provided directly on the conductive support by an appropriate means. Alternatively, the convex portion can be provided on the base by means for providing the convex portion on the outermost layer as described above. If the outermost layer is provided on the base provided with the convex portions in this manner, a shape substantially the same as the convex portion provided on the base can be formed on the surface. In this case, if the thickness of the outermost layer is too large compared to the height of the convex portion of the substrate, the outermost layer may become dull and a good shape may not be obtained. It is preferable that the height is within 20 times the height of the convex portion.
[0065]
The conductive member thus obtained has a maximum width of the convex portion at any convex portion on the surface of the conductive member in view of maintaining uniform conductivity or stable contact with other members. When H (μm) and the maximum height of the convex portion is T (μm), 0.02 ≦ T / H ≦ 1 is preferable, and more desirably 0.025 ≦ T / H ≦ 0.5. It is. Furthermore, from the viewpoint of higher level of uniform conductivity and stability in manufacturing, the maximum height of the convex portion is set to T (μm) at any convex portion on the surface of the conductive member, and the convex portion. When the thickness of the outermost layer not including the maximum height is A (μm), T / A ≦ 2 is preferable, and more desirably, 0.01 ≦ T / A ≦ 1.
[0066]
Furthermore, in the present invention, it is preferable that two or more kinds of convex shapes are mixed, because a further effect can be obtained in reducing dirt adhesion. As a typical convex shape, the top of the convex portion preferably has a flat surface or a curved surface, the cross-sectional shape in the plane direction is a circle or an ellipse, and the cross-sectional shape in the height direction is a trapezoid or an upper base. It is more preferable that the corresponding portion has a substantially trapezoidal shape represented by a curve. Moreover, it is more preferable if the convex part from which height differs is mixed. In addition, it is even more preferable if the convex portions have a certain regularity such as being arranged at substantially equal intervals. As a matter of course, the concave portion may coexist.
[0067]
Further, the convex portion in the present invention has both the meaning of the surface of the conductive member and the meaning of the surface roughness when viewed macroscopically, so that the conventional Sm, Rz, Ra and Rmax are combined. Such an index cannot be expressed.
[0068]
By the way, the conductive member of the present invention is often composed of a plurality of polymer compound layers. In that case, it is important to provide an elastic layer on the substrate in order to ensure a stable contact state in a static state and a dynamic state. That is, typical examples include a conductive support, an elastic layer, and an outermost layer. Of course, in addition to this, as many functional layers as necessary to achieve various functions are provided. I do not care.
[0069]
The material used for the elastic layer is not particularly limited, and conventionally known resins, elastomers, rubbers and the like can be used. For example, polymer compounds such as resins, thermoplastic elastomers (TPE), rubbers, and the like. To a binder selected from the group, if necessary, a conductivity imparting material, an insulating material, a charge adjusting material, a coloring material, a processing aid, a crosslinking (vulcanizing) agent, a crosslinking (vulcanizing) aid, an activator, Release agent, lubricant, tackifier, antioxidant, crosslinking (vulcanization) accelerator, foaming agent, foaming aid, antifungal agent, stabilizer, reinforcing agent, filler, anti-aging agent, hydrolysis inhibitor , Plasticizers, softeners, surface roughening materials, magnetic materials and other additives are used.
[0070]
Examples of the resin include styrene resins, phenol resins, epoxy resins, polyester resins, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, and their halides, ABS resins, ionomer resins, acrylic or methacrylic resins, urethanes. Resin, silicone resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), Saran resin, cellulose resin and its derivatives, rayon, Polybutene, furan resin, diallyl phthalate resin, polyvinyl ether, polycarbonate, vinylidene chloride, polyethylene oxide, fluorine resin, polyamide resin, polyimide resin, etc. For example, styrene TPE, polyester TPE, olefin TPE, acrylic TPE, urethane TPE, silicone TPE, fluorine TPE, polyamide TPE, butadiene TPE, acrylonitrile TPE and liquid crystal TPE, Examples of the rubber include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR) and hydrogenated products and modified products thereof, ethylene propylene rubber (EPM in which ethylene and propylene are copolymerized in an arbitrary ratio, or ethylidene in addition to ethylene and propylene). EPDM in which a diene such as norbornene or dicyclopentadiene is added and copolymerized as a third component) and its halide, butyl rubber (IIR) and its halide, butadiene rubber (cis-1,4 bond, trans-1,4) Bonded, atactic or shinji Tactic or isotactic-1,2 bonds each in an arbitrary proportion of 0 to 100% by weight), transoctene rubber, nitrile rubber (NBR) and its carboxylated product or hydrogenated product, styrene butadiene rubber (SBR), carboxylated products and hydrogenated products thereof, chloroprene rubber (sulfur modified type, mercaptan modified type, etc.), chlorosulfonated polyethylene (CSM) and alkylated products thereof, urethane rubber (reaction of polyester or polyether polyol with isocyanate) Having a —NHCOO— group and its modified product), epichlorohydrin rubber (epichlorohydrin homopolymer, copolymer of epichlorohydrin and ethylene oxide, and unsaturated epoxides such as allyl glycidyl ether). Binary or ternary copolymer added, further, those using alkylene oxides such as propylene oxide instead of ethylene oxide), those containing other halogens instead of chlorine, silicone rubber (siloxane in the main chain) Structures with side chains containing alkyl groups such as methyl groups, vinyl groups, phenyl groups, etc.) and their halides and organic polymer segment introductions, fluororubber (the main chain is a hydrocarbon backbone) A monomer obtained by homopolymerizing monomers having various constitutions substituted with fluorine, or by copolymerizing two or more kinds in an arbitrary ratio, or by copolymerizing a fluorine-containing monomer and an unsaturated hydrocarbon monomer such as propylene), acrylic Rubber (halogen active group-containing monomer, epoxy active group-containing monomer, diene monomer, carboxyl In which 0.5 to 5% by mass of a cross-linking monomer such as a group-containing monomer is introduced), polynorbornene rubber, polysulfide rubber, polyether special rubber, propylene oxide rubber, ethylene / acrylic rubber, cyclized rubber ( Polyisoprene, polybutadiene, etc.).
[0071]
These polymer compounds can be used alone or mixed (blended or alloyed) depending on the properties required, or any combination of monomers constituting these polymer compounds, It can be used as a copolymer obtained by copolymerization (random, block and graft) at an arbitrary ratio, or as a modified product in which, for example, a substituent is introduced or hydrogenated. The production method of these polymer compounds is not particularly limited, but generally a polymerization method such as solution polymerization, emulsion polymerization or gas phase polymerization is performed by adding a catalyst to the monomer, and the residue in the polymer compound is polymerized. From the viewpoint of reducing impurities and solution polymerization, solution polymerization and gas phase polymerization are preferred.
[0072]
When two or more polymer compounds are used in combination, properties (solid, liquid, latex, etc.), compatibility, size and shape of dispersed particle diameter, type and distribution of crosslinking agent, filling It is important to select materials and processing conditions as appropriate in consideration of agent distribution, co-crosslinking between polymers, molecular weight, glass transition point, melting point, etc., for example, NBR / ethylene propylene rubber, silicone Even in combinations where rubber / ethylene propylene rubber and silicone rubber / acrylic rubber, etc., which are usually poorly compatible, form minute domains composed of one polymer compound in a matrix composed of one polymer compound. And a good dispersion state between the polymer compounds or a sea / island structure can be obtained.
[0073]
The above-mentioned various additives can be added to these polymer compounds as necessary, and can be used in the form of sponge or solid, depending on the case, in a gel form, or in a fiber form by a predetermined processing method. . There are methods for crosslinking or vulcanization such as heating, hydrogenation, moisture, ultraviolet rays, radiation and ultrasonic irradiation. As a result, high molecular weight, three-dimensionalization, IPN and immobilization. The following effects occur.
[0074]
The elastic layer thus obtained preferably has a large elasticity. This is because, when a force is applied from the outside, the elastic layer causes deformation, but the large elasticity means that the time required from the moment when the force is applied to the deformation is short. Especially in the case of measuring the coefficient of friction, the force to return instantaneously works in the part where the load is removed, but if the elasticity of the elastic layer is large, it works in the direction to assist the force, As a result, it is difficult to cause unstable phenomena such as stick-slip, so there is a great advantage that stable characteristics can be easily obtained. From this viewpoint, not only the surface (outermost layer) but also the contribution of the layer below it This is because it may not be ignored. Furthermore, although the details are unknown, further effects such as excellent stability of dimensions and shapes (for example, runout, roundness, changes due to thermal shrinkage and expansion, and polishing properties) are found in various processing steps. Tend to be more desirable.
[0075]
By the way, as an index indicating elasticity, generally, for example, a loss coefficient (dynamic tan δ, which is tan δ in the present invention)._TStorage modulus, loss modulus, shear modulus, damping rate, Young's modulus, spring constant, stress-load (SS) curve, permanent elongation, rebound resilience, stress relaxation, creep and compression set, etc. For example, the impact resilience is 30% or more (preferably 40% or more, more preferably 50% or more) or tan δ._TIs preferably less than 0.4 (preferably less than 0.3, more preferably less than 0.25) and so-called snappy. These characteristics include the type and amount of vulcanizing agent, vulcanization conditions (temperature, time, etc.), vulcanization form (vulcanization density, reactivity, bonding mode, etc.), and material properties (polymer molecular weight, degree of unsaturation). In addition, it is important to select appropriately so as to be optimal in each compounding prescription.
[0076]
In the present invention, the thickness (or length) of the elastic layer is preferably 1 to 20 mm, and has a JISA hardness of 70 ° or less (preferably 60 ° or less) or an ASKER-C hardness of 90 ° or less (preferably 70 °). The following is adjusted. When the coating layer is formed above the elastic layer, the upper layer often has a higher hardness. In particular, when low hardness (ASKER-C hardness of 50 ° or less) is required, a blended device or sponge may be used. When a sponge is used, the foam diameter is preferably 500 μm or less (more desirably 150 μm or less), and the foamed surface may appear on the surface by polishing or the like or may have a skin layer, Any of open cells and closed cells may be used, but from the viewpoint of improving the accuracy of the conductive member and reducing the charging noise when applying an AC voltage, it is preferable if a structure having a skin layer with closed cells is possible.
[0077]
When a conductivity imparting material is used for the elastic layer, any of conventionally known electronic conductors and ionic conductors can be used. The electronic conductor in the present invention has a volume resistance of 1 × 10⁶Substances of less than cm, for example, carbons (carbon black, graphite, carbon fibers, carbon particles, etc., for example, grafted carbon black is compatible with binder polymer material depending on the polymer species introduced into the graft chain. Solubility can be controlled), metal powder (for example, gold, silver, copper, nickel, aluminum, etc. and alloyed products are pulverized, atomized, etc.), metal oxide (for example, zinc oxide, tin oxide, titanium oxide) , Iron oxide, ferrite, magnetite, etc.), conductive double metal compounds, conductive inorganic compounds and conductive polymers (for example, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polypyridine, polyazulene, etc.) be able to.
[0078]
Examples of the ion conductor include metal salts, ammonium salts, and ion conductive polymers. Examples of the positive ions constituting the metal salt include group I or II metal ions. Among them, lithium, sodium and potassium metal salts having a relatively small cation radius are particularly preferable, and the positive ions constituting the ammonium salt are particularly preferable. As ions, quaternary ammonium ions are common. On the other hand, examples of the anion constituting these salts include halogen, thiocyanate ion, perchlorate ion, sulfonate ion, trifluoromethanesulfonate ion, fluoroborate ion, carboxylate ion, phosphate ion and boric acid. An ion etc. can be mentioned. Examples of the ion conductive polymer include a compound having a polyether bond such as an alkylene oxide polymer and a complex such as a salt thereof. These ionic conductors should be used appropriately in consideration of the dissociation constant (the larger the value, the better the conductivity is imparted) and the pH (5 to 9, preferably 6 to 8 in terms of the interaction with other materials). Can do. These conductivity imparting materials may be used alone or in combination of two or more, and are not limited thereto.
[0079]
As a matter of course, various materials that can be used for the elastic layer described above can also be used for the outermost layer. Furthermore, in the two layers that are in direct contact, if the same or the same type of polymer compound is used in common (single or blended), the adhesion between the two layers that are in direct contact can be improved.
[0080]
The shape of the conductive member of the present invention is not particularly limited, for example, a roller shape, a blade shape, a chip shape, a wire shape, a belt shape, a film shape, a brush shape, a sheet shape, a shape having a curved surface, etc. Although it can be used in contact type or non-contact type with respect to other members, particularly excellent characteristics can be exhibited when used in contact type. Moreover, it is preferable to have at least a substrate and an outermost layer mainly composed of a polymer compound, but the substrate used is not particularly limited. Specific examples of the substrate may be a conductive support, an elastic layer may be formed on the conductive support, and one or more functional layers may be further provided thereon. In particular, when the conductive member of the present invention has a roller shape and has at least a conductive support and an outermost layer, the maximum diameter (D) of the conductive member and the outermost diameter (d) of the conductive support are 1.5 ≦ D / d ≦ 4 is preferable because there is an advantage that stable characteristics are easily manufactured stably.
[0081]
Further, when the conductive member moves relative to the photosensitive member (for example, the photosensitive member rotates and the charging member is fixed, the photosensitive member and the charging member rotate, the charging member moves in the longitudinal direction of the photosensitive member, etc.). From the viewpoint of completely preventing idling and slipping, it is preferable that the conductive member has a driving device for performing one or both of movement and rotation.
[0082]
In addition, when the conductive member is in contact with the photoconductor, a predetermined nip shape is formed and in contact with the photoconductor, and the nip shape exhibits various shapes depending on the influence of the contact state, contact pressure, and the like. However, when the inside of the nip is observed in detail, it can be seen that since the conductive member has a convex portion, the top portion of the convex portion and the vicinity thereof are in direct contact with the photosensitive member. Of course, the deformed state changes due to the influence of contact pressure, etc., so that even if it is a convex part at any one point, it touches on a very small surface near the top, or the top The contact area may change, such as contact with a considerably large surface as a result, and if there are multiple protrusions in the nip, there will be multiple direct contact Thus, the area in direct contact is the sum of the contact areas of the individual protrusions. At this time, if the ratio (St / Sn) of the area (St) of the portion in direct contact with the nip portion to the nip portion area (Sn) is greater than 50% and not more than 95%, a stable contact state is obtained. It is preferable because both the securing and the surface area reduction effect can be achieved, more preferably 65% or more and 95% or less, and particularly preferably 80% or more and 95% or less.
[0083]
In the case of the present invention, even if the area in direct contact is small, a conduction point and a discharge point are sufficiently secured around the area. Of course, in various electrophotographic apparatuses, various conditions such as materials, shapes, physical properties, dimensions, contact force and contact state of conductive members and electrophotographic photosensitive members are different. Under such conditions and conditions, it is important that the relationship between the area of the directly contacting portion and the nip area is within the above range.
[0084]
The conductive member of the present invention is not particularly limited for use in an electrophotographic apparatus. For example, an electrophotographic apparatus having a high resolution (particularly 1200 dpi or higher) or a high speed (particularly a process speed of 160 mm / sec or higher), or It is particularly suitable for an electrophotographic apparatus that outputs a color image or a graphic image. Furthermore, it is more suitable for electrophotographic devices that require high durability (especially 5000 or more for continuous output and 15000 or more total output), and in addition, a so-called cleaner-less system that does not have an independent cleaner mechanism. The electrophotographic apparatus can be used particularly effectively for an electrophotographic apparatus in which a relatively large amount of developer component remains after transfer, such as the electrophotographic apparatus having the above structure.
[0085]
In addition, when a conductive member is used as a charging member, it should be used for any electrophotographic apparatus in which only a DC voltage is applied as a charging bias or a voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is applied. However, the present invention is particularly suitable for an electrophotographic apparatus that uses only a DC voltage that easily reflects uneven conductivity on an image as a charging bias. In this case, a member that is positioned on the downstream side of the transfer unit and the upstream side of the charging unit facing the photoconductor, and for averaging the potential of the surface of the photoconductor before the charging unit (for example, pre-exposure to the nip portion) It is even more preferable to have a device for removing foreign matter adhering to the surface of the charging member, because unevenness in conductivity can be reduced. As a device for removing foreign matter, the foreign matter is mechanically brought into contact with a charging member by bringing a brush, roller, blade, sheet, film, belt, chip, or the like made of metal, rubber, resin, or a composite thereof into contact with the charging member. A means for stripping and removing, a means for applying a bias in a contact or non-contact state and electrostatically removing it can be exemplified. When a bias is applied, it is preferable to use a DC bias having a polarity opposite to the charge polarity of the foreign matter.
[0086]
The toner used in the electrophotographic apparatus of the present invention is not particularly limited, and various materials (for example, binders, charge control agents, dyes, pigments and auxiliaries), color tone (yellow, magenta, cyan and black), Structure (for example, single layer or multiple layer structure, abundance ratio of various additives in binder, degree of uneven distribution, etc.), physical properties (for example, thermal, physical, electrical, magnetic, chemical, etc.), surface Those having characteristics (for example, specific surface area, surface hardness and polarity), particle size (for example, average particle size and particle size distribution), and shape (for example, spherical and indeterminate) can be used. In the case of using a substantially spherical toner or a color image toner, the effect of reducing adhesion to the surface of the conductive member is remarkable, which is preferable. There are various methods for producing a substantially spherical toner. For example, there are a method of making an irregularly shaped toner by grinding after grinding, a method of producing it by a polymerization method, and the like. In particular, a toner produced by a polymerization method It is optimal when using.
[0087]
Conventionally, the shape factor SF-1 or the shape factor SF-2 is used as an index representing the toner form. The shape factor SF-1 indicates the degree of roundness of the particles, and the shape factor SF-2 is Indicates the degree of unevenness of particles. In the present invention, the shape factor SF-1 is preferably in the range of 100 to 150, and the shape factor SF-2 is preferably in the range of 100 to 140. Here, the shape factors SF-1 and SF-2 are measured as follows.
[0088]
For example, using a FE-SEM (S-800) manufactured by Hitachi, 100 toner images of 2 μm or more magnified 1000 times are sampled randomly, and the image information is, for example, an image analysis device (manufactured by Nicole, Inc.) via an interface. Introduced into Luzex III), analysis is performed and the value obtained from the following equation is defined.
[0089]
SF-1 = {(MXLNG)²× π / (AREA) × 4} × 100
SF-2 = {(PERIME)²/ (AREA) × 4π} × 100
Here, MXLNG is the absolute maximum length of the particle, PERIME is the peripheral length of the particle, and AREA is the projection plane of the particle.
[0090]
Further, the tribo value of the toner used in the present invention has a preferable range. That is, in an electrophotographic apparatus in which the conductive member of the present invention is used, if the tribo value of the toner on the surface of the developer carrying member is the same as the charging polarity of the photosensitive member and is in the range of 10 to 40 mC / kg, stable Can be used.
[0091]
There is no particular limitation on the photoreceptor used in the electrophotographic apparatus of the present invention, and a conventionally known one can be used, for example, an organic photosensitive layer or an inorganic photosensitive layer formed on a conductive support, Examples of the shape of the photoconductor include various shapes such as a cylindrical shape, a belt shape, a film shape, and a sheet shape.
[0092]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited by these.
[0093]
【Example】
First, the structure, material, manufacturing method, etc. of the member and evaluation machine used in the present invention will be described.
[0094]
[Electrophotographic apparatus usage example 1]
An electrophotographic apparatus which is an evaluation machine used in Examples and Comparative Examples of the present invention was prepared as follows. First, a digital copying machine (Canon: GP55) using a laser beam was prepared as an electrophotographic apparatus. The outline of the apparatus is a resolution of 400 dpi, a corona charger as a charging means for the photosensitive member, a one-component developing device adopting a one-component jumping development method as a developing means, a corona charger, a blade cleaning means, A pre-charging exposure means is provided. In addition, the photosensitive member charger, the cleaning unit, and the photosensitive member are integrated units. The process speed is 150 mm / s. The digital copying machine was modified as follows to obtain an electrophotographic apparatus No. 1.
[0095]
First, the resolution was changed to 1200 dpi and the process speed was changed to 160 mm / s. Next, the charging means for the photosensitive member is changed from a corona charger to a contact type conductive roller (charging roller), and a DC voltage of -1300 V is applied to the charging roller as a charging bias.
[0096]
Further, the development portion was modified from the one-component jumping development so that the two-component developer can be used. The development bias was DC-500V.
[0097]
Furthermore, the transfer means using a corona charger was changed to a roller transfer system. The outline is shown in FIG.
[0098]
[Use example 2 of electrophotographic apparatus]
The cleaner means independent of the electrophotographic apparatus No. 1 was removed, and a cleanerless system was remodeled to obtain an electrophotographic apparatus No. 2. The outline is shown in FIG.
[0099]
[Electrophotographic apparatus usage example 3]
A digital copier using a laser beam (Canon: GP55) was modified as follows to obtain an electrophotographic apparatus No. 3.
[0100]
First, the resolution is modified to 1200 dpi. Next, the charging means of the photoconductor is changed from a corona charger to a contact type conductive roller (charging roller), and a DC bias of −700 V and an AC component of 2 kVpp / 1 are used as a charging bias. Use a superposed sine wave of 5 kHz.
[0101]
Furthermore, the transfer means using a corona charger was changed to a roller transfer system. The outline is shown in FIG.
[0102]
[Example 4 of use of electrophotographic apparatus]
The electrophotographic apparatus No. 1 was further modified as follows to obtain an electrophotographic apparatus No. 4. First, a rotational drive device for the conductive member was attached. The rotation of the conductive member was a driven direction with respect to the rotation direction of the photoconductor, and was twice the rotation speed of the photoconductor. Also, a roller made of a conductive fur brush was brought into contact with the surface of the conductive member to form a foreign matter removing roller. The conductive fur brush is a fur brush formed by adding carbon black to a fluororesin and kneading it into a fiber. Since the fluororesin has particularly low hygroscopicity and water absorption, the fur brush has a characteristic that the change in resistance against environmental fluctuation is very small. In this example, the foreign material removing roller is made of fur brush, but other materials such as metal may be used.
[0103]
Furthermore, a rotational drive device for the foreign matter removing roller was attached, and the rotational direction of the foreign matter removing roller was a driven direction relative to the rotational direction of the conductive member and was 1.2 times the rotational speed of the conductive member. A DC voltage of 1500 V can be applied as a bias to the foreign matter removing roller. The outline is shown in FIG.
[0104]
[Example 5 of use of electrophotographic apparatus]
A digital copier (Canon: GP55) using a laser beam was prepared as an electrophotographic apparatus, and was modified as follows to obtain an electrophotographic apparatus No. 5.
[0105]
First, the resolution was changed to 1200 dpi and the process speed was changed to 160 mm / s. Next, the development portion was modified from the one-component jumping development so that the two-component developer can be used. The development bias was DC-500V.
[0106]
Furthermore, the transfer means using a corona charger was changed to a roller transfer system. The outline is shown in FIG.
[0107]
[Photoconductor Production Example 1]
A functional layer was provided in the order of an undercoat layer, a positive charge injection preventing layer, a charge generation layer, and a charge transport layer on an aluminum cylinder having a diameter of 30 mm to prepare a photoreceptor No. 1.
[0108]
The undercoat layer is a conductive layer having a thickness of about 20 μm provided to level out defects in the aluminum drum and prevent the occurrence of moire due to reflection of exposure.
[0109]
The positive charge injection preventing layer is provided to prevent the positive charge injected from the aluminum support from canceling out the negative charge charged on the surface of the photoreceptor, and is formed by a polyamide resin having a thickness of about 1 μm.⁶The resistance is adjusted to about Ωcm.
[0110]
The charge generation layer is a layer provided to generate positive and negative charge pairs by receiving laser exposure, and is a layer having a thickness of about 0.3 μm in which a titanyl phthalocyanine pigment is dispersed in a resin.
[0111]
The charge transport layer is a 17 μm thick layer in which hydrazone is dispersed in a polycarbonate resin, and is a P-type semiconductor. Accordingly, negative charges charged on the surface of the photoreceptor cannot move through this layer, and only positive charges generated in the charge generation layer can be transported to the surface of the photoreceptor. When the surface resistance of this photoconductor is measured, it is 5 × 10 5 for the charge transport layer alone.¹⁵It was Ωcm.
[0112]
[Toner Production Example 1]
Styrene 83.5 parts, n-butyl acrylate 16.5 parts, low molecular weight polypropylene 7 parts, carbon black 6.0 parts, metal-containing azo dye 1.4 parts and azo initiator 3.5 parts Disperse and mix the parts. Next, 500 parts by weight of a dispersion having a ratio of 1 part by weight of calcium phosphate to 100 parts by weight of pure water is prepared, and the dispersion mixture is added thereto and sufficiently dispersed by a homomixer, and polymerized at 80 ° C. for 11 hours, The obtained polymer was filtered, washed, and then subjected to dry classification to obtain a toner composition.
[0113]
To the toner composition, 2.0% by weight of hydrophobized titanium oxide was added to prepare toner No. 1 having an average particle diameter of 7.9 μm. This toner is formed into a spherical shape by a polymerization method. The shape factor was 118 for SF-1 and 110 for SF-2.
[0114]
[Toner Production Example 2]
100 parts by weight of polyester resin
Metal-containing azo dye 0.3 parts by weight
6.0 parts by weight of low molecular weight polypropylene
5.5 parts by weight of carbon black
After the above materials were dry mixed, they were kneaded with a twin-screw kneading extruder set at 160 ° C. The obtained kneaded product was cooled, finely pulverized by an airflow type pulverizer, and then classified by air to obtain a toner composition having an adjusted particle size distribution. To this toner composition, 1.4% by weight of hydrophobized titanium oxide was added to prepare toner No. 2 having an average particle diameter of 7.1 μm.
[0115]
[Developer Production Example 1]
A developer obtained by coating an acrylic modified silicone resin on nickel zinc ferrite having an average diameter of 60 μm was mixed with 6 parts by weight of toner No. 1 to 100 parts by weight.
[0116]
[Developer Production Example 2]
A developer obtained by coating 6 parts by weight of toner No. 2 with 100 parts by weight of a nickel zinc ferrite having an average diameter of 60 μm coated with a silicone resin was used as developer No. 2.
[0117]
[Conductive member production example 1]
<1-1 Preparation of substrate>
NBR (43% bound acrylonitrile, ML_{1 + 4 (100} _℃ ₎= 45, specific gravity 1.00) 80 parts by weight, liquid NBR (bonded acrylonitrile amount 32%, Brookfield viscosity 5000 cP (70 ° C), specific gravity 0.98) 20 parts by weight, zinc oxide 5 parts by weight, stearic acid 1 part by weight , Conductive carbon black 8 parts by weight, thermal carbon black 5 parts by weight, silica 1 part by weight, mica 1 part by weight, hard clay 3 parts by weight, diethylene glycol 0.3 part by weight, polyethylene glycol 0.2 part by weight, 2-mercapto A conductive NBR rubber batch was obtained by kneading 0.5 parts by weight of benzimidazole, 15 parts by weight of DOP and 15 parts by weight of naphthenic oil with a sufficiently cooled kneader. After aging overnight, 0.5 parts by weight of sulfur as a vulcanizing agent, 2.0 parts by weight of N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide as a vulcanization accelerator, 1.5 parts by weight of zinc diethyldithiocarbamate Then, 1.5 parts by weight of tetrabutylthiuram disulfide was added and kneaded with an open roll to obtain a conductive rubber compound 1.
[0118]
Next, a stainless steel core having a length of 450 mm and a diameter of 9 mm (both ends 50 mm is a diameter of 6 mm) preliminarily coated with a conductive adhesive is set as a conductive support at the center of a cylindrical mold having a smooth inner surface, The conductive rubber compound 1 is poured into the periphery by injection and then vulcanized by leaving it in an atmosphere at 170 ° C. for 60 minutes to form an elastic layer around a stainless steel core bar as a conductive support. A conductive rubber roller 1 formed with solid rubber (wall thickness: 3.5 mm, outer diameter: 16 mm, rubber length: 350 mm) without a parting line was prepared.
[0119]
The volume resistance value of the substrate 1 was measured by the method shown in FIG. 6 after being allowed to stand in an environment of 23 ° C./65% RH for 24 hours.^ThreeIt was Ωcm. The ratio of the maximum resistance value / minimum resistance value in the circumferential direction at this time (resistance unevenness) was 2.9. The ratio of the maximum longitudinal resistance value / minimum resistance value (resistance unevenness) was determined by the method shown in FIG. As a result, it was 4.6. These characteristics are shown in Table 1.
[0120]
<1-2 Preparation of paint for outermost layer>
(1) Preparation of fine particles 1
After 100 parts by weight of acrylic resin, 2 parts by weight of calcium stearate, 3 parts by weight of low molecular weight polypropylene and 6 parts by weight of conductive carbon black were dry-mixed, they were kneaded by a twin-screw kneading extruder set at 160 ° C. The obtained kneaded product was cooled, finely pulverized by an airflow type pulverizer, and then classified by air force to adjust the particle size distribution. Thereafter, the surface was polished to obtain substantially spherical fine particles 1. The powder resistance of the fine particles 1 was measured by the method shown in FIG.²It was Ωcm. Further, when the particle size was measured, the average particle size was 8.0 μm, and the particle size distribution had a peak near the average particle size.
[0121]
(2) Creation of outermost layer paint 1
Fluorine-based resin paint mainly composed of tetrafluoroethylene-vinyl ether-vinyl ester copolymer (B-type viscosity (25 ° C.) = 650 cp, solid content hydroxyl value = 60 mg KOH / g, color number = 5 or less in Gardner, Tg = 25 ° C., pencil hardness = B or higher) was adjusted to a solid content with ethyl acetate to a solid content of 3% by weight. 10% by weight of conductive tin oxide (transparent conductive powder doped with antimony oxide on the surface, primary particle size 0.02 μm), 8% by weight of fine particles 1 as a leveling agent, based on 100 parts by weight of the solid content of this paint Add 100 ppm of dimethyl silicone oil, disperse with media in a paint shaker for 12 hours, separate the media, add and mix hexamethylene diisocyanate (HMDI) as a curing agent so that OH / NCO = 1/1. An outer layer paint 1 was prepared.
[0122]
<1-3 Preparation of conductive member>
The surface of the substrate 1 was washed with 2-butanone, then primed with γ-mercaptopropyltrimethoxysilane to improve adhesion, and then dip-coated with the outermost layer coating 1. The coating conditions were a lifting speed of 40 mm / sec. Inverted upside down and repeatedly applied. After coating, air dry in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours, and further heat for 30 minutes in a hot air drying oven at 135 ° C. to form a coating layer, to produce conductive member No. 1, Each characteristic was measured. The cross-sectional configuration of the conductive member No. 1 is shown in FIG.
[0123]
<1-4 Measurement of characteristics of conductive member No. 1>
(1) Physical characteristics
(1) Friction coefficient: measured by the method shown in FIG. 3 as described above, μS ≦ 0.50, μD ≦ 0.30, μD_max= 0.34, μD_min= 0.26. Therefore, μS / μD = 1.67, μD_max/ ΜD_min= 1.31.
[0124]
(2) Shape measurement: A cross section of an arbitrary part of the surface of the conductive member No. 1 was magnified 1000 times with an electron microscope and observed. Select any three points (location X, location Y, location Z) to be included in the field of view, including the maximum width H, maximum height T, and maximum height of the projection When the thickness A of the outermost layer is not measured, at location X, H = 10 μm, T = 5 μm, A = 15 μm, T / H = 0.5, T / A = 0.33, and at location Y, H = 11 μm, T = 5 μm, A = 15 μm, T / H = 0.45, T / A = 0.33, and at location Z, H = 10 μm, T = 4 μm, A = 17 μm, T / H H = 0.4 and T / A = 0.24. The shape of the conductive member No. 1 is a simple average of arbitrary three points, and therefore T / H = 0.45 and T / A = 0.3.
[0125]
(2) Electrical characteristics
(1) Volume resistance value: In each environment of 30 ° C./80% RH, 23 ° C./65% RH, and 15 ° C./10% RH, measurement and calculation were performed according to the method of FIG. 1.9 × 10^FiveΩcm, 3.2 × 10^FiveΩcm and 8.7 × 10^FiveIt was found that the variation of the volume resistance value in these environmental ranges was 4.6 times.
[0126]
(2) Dependence of volume resistance on applied voltage: The applied voltage (direct current) is -200V to -1000V in each environment of 30 ° C / 80% RH, 23 ° C / 65% RH and 15 ° C / 10% RH. Measurements were made every 100 V in the range, and the volume resistance value was determined. In any environment, the volume resistance value decreased as the applied voltage increased (the maximum value was shown at -200 V, and the minimum value was shown at -1000 V). . The ratio of the maximum value to the minimum value at this time is 3.7 times in an environment of 30 ° C./80% RH, 3.8 times in an environment of 23 ° C./65% RH, and 4. in an environment of 15 ° C./10% RH. It was 5 times.
[0127]
(3) Time dependency of the volume resistance value: When the temporal change of the volume resistance value in 60 seconds from immediately after voltage application (0 seconds) was obtained in each of the above environments, the volume resistance value increased with the passage of time. The current value tended to decrease). At this time, it was 4.2 times in an environment of 30 ° C./80% RH, 3.8 times in an environment of 23 ° C./65% RH, and 5.0 times in an environment of 15 ° C./10% RH.
[0128]
(4) Resistance ratio: The ratio of the maximum resistance value / minimum resistance value in the circumferential direction was 2.5, and the ratio of maximum longitudinal resistance value / minimum resistance value was 4.0.
[0129]
{Circle around (5)} Dielectric characteristics: The voltage applied to the conductive member No. 1 is an alternating voltage with a peak-to-peak voltage of 100 Vpp, using the apparatus used for measuring the volume resistance value. The frequency is 1 × 10²1 × 10^Three1 × 10^Four1 × 10^Five1 × 10⁶And 1 × 10⁷6 points of Hz, the current flowing at these times are read with an oscilloscope, and the phase difference (δ) between the voltage and current is measured to determine the dielectric loss tangent (tan δ)._D) And dielectric loss factor. These results are shown in FIG. In the present invention, the dielectric loss tangent is the maximum value obtained by connecting the measured values at the respective measurement points described above with a smooth curve. As a result, tan δ in these frequency ranges_DThe maximum value of 0.08 is 1 × 10^FourSince the dielectric loss factor showed a minimum value at a frequency of Hz, the dielectric loss tangent of the conductive member No. 1 was 0.08, the dielectric loss factor had an inflection point, and its peak position was 1 × 10.^FourIt was found to be Hz. The measurement environment is 23 ° C./65% RH. These characteristics are shown in Table 1.
[0130]
<1-5 Measurement of outermost layer characteristics>
(1) Film thickness: The film thickness of the outermost layer is <1-4 measurement of characteristics of conductive member No. 1> (2) Physical characteristics (2) The T + A obtained in the shape measurement is the film thickness of the outermost layer. The simple average of 3 points was used as the average film thickness of the outermost layer of the conductive member No. 1. Therefore, in the case of this example, since it is 20.3 μm, it can be seen that the maximum film thickness and the minimum film thickness are within the range of ± 30% of the average film thickness.
[0131]
(2) 100% modulus: First, the outermost layer was collected from the conductive member No.1. In the case of this example, the outermost layer was firmly bonded to the substrate, so that the following was performed. Since a part of the substrate may be attached, the vicinity of the outermost layer was cut out. After leaving this at -50 ° C. for 12 hours and freezing, the surface on which the substrate is adhered is carefully rubbed with a very fine sandpaper and polished to remove a portion of the substrate. The sample was returned to room temperature and allowed to stand for 12 hours to be used as a sample for measuring modulus. When the surface roughness of the polished surface was measured, Rz was 10 μm. When the outermost layer is collected by the means as in this embodiment, it can be used as a sample if Rz is 10 μm or less. In addition, when the outermost layer can be easily peeled off, the outermost layer may be collected by peeling off, but peel off with care so as not to stretch as much as possible.
[0132]
The outermost layer thus collected was punched into a length of 40 mm and a width of 10 mm to obtain a sample piece. Although it is necessary to determine the thickness of the sample piece, in this case, <1-4 conductive member No. 1 characteristic measurement> (2) physical characteristics (2) A obtained in the shape measurement is the thickness of the outermost layer. The average thickness of the outermost layer of the conductive member No. 1 was defined as a simple average of three points. That is, in the case of this example, the average thickness = (15 + 15 + 17) /3=15.7 μm = 0.157 (cm).
[0133]
Next, after marking a marked line at intervals of 20 mm on the sample piece, it was attached to a tensile tester (Tensilon), and 100 mm / min. Pull the sample piece at a speed of. The stress change at this time is recorded on a chart. F is the stress when the distance between the marked lines becomes 40 mm.₁₀₀Assuming (kgf), the 100% modulus is obtained by the following equation.
[0134]
M₁₀₀(Pa) = K × F₁₀₀(kgf) / Cross-sectional area of sample piece (cm²)
= K × F₁₀₀(kgf) / width of sample piece (cm) × average thickness of sample (cm)
M₁₀₀(Pa): 100% modulus, K: constant (9.80665 × 10^Four)
Width of sample piece: 1 (cm), average thickness of sample: 0.00157 (cm)
[0135]
Thus, when 100% modulus was calculated | required, it was 8.1x10.⁶Pa. Note that the measurement was performed in the same environment after leaving at 23 ° C./65% RH for 12 hours or more. Further, the Young's modulus and the spring constant can be obtained from the stress change chart. Furthermore, if the load and elongation are measured until the sample piece breaks, the tensile strength (breaking force, stress at break), elongation (breaking elongation) and the like can be measured simultaneously.
[0136]
(3) Volume resistance value: (1) The outermost layer was sampled by the same method as the method of sampling the outermost layer in the measurement of film thickness. The outermost layer was sandwiched between two electrodes, the amount of current flowing when a predetermined voltage was applied was measured, and the volume resistance value of the outermost layer was determined by the following equation.
[0137]
ρs = R × Sa / ta, R = | V / I |
ρs: Volume resistance value of outermost layer (Ωcm), R: Volume resistance value of outermost layer (Ω)
Sa: electrode area (cm²), Ta: sample thickness (cm),
V: Applied voltage (V), I: Current (A)
[0138]
In the present invention, Sa = 2 cm², Ta = T + A = 0.00203 cm, V = −500 (V), and a load of 10 kg was applied to the upper electrode. The measurement was performed in the same environment after leaving at 23 ° C./65% RH for 12 hours or more. As a result, ρs = 1.0 × 10⁹It was found to be Ωcm and about 200000 times the volume resistance value of the substrate. These characteristics are shown in Table 1.
[0139]
<1-6 Measurement of properties of elastic layer>
Rebound resilience (RB) and loss factor (tan δ) of the elastic layer_T) Measured, RB = 60%, tan δ_T= 0.26. In these examples, these measurements were made by taking a sample from the conductive member. This is because even after the elastic layer is formed, a thermal history or the like may be received for the reason of forming the outermost layer.
[0140]
The method of measuring the impact resilience is performed in accordance with the impact resilience test shown in item 11 of the vulcanized rubber physical test method (JISK6301-1995). However, the test piece was cut out from the conductive member, made to have a diameter of 6 mm, and stacked so as to have a thickness of 10 mm. The iron bar was 5 mm in diameter, and a weight was attached to the center of the iron bar to adjust the total weight of the iron bar to 350 g, and measurement was performed in an environment of 23 ° C./65% RH.
[0141]
The loss factor is measured in accordance with the dynamic property test method for vulcanized rubber (JIS K 6394-1995). Since the loss factor is greatly affected by the formulation and manufacturing conditions, and the numerical value may vary greatly depending on a slight difference between them, it is preferable to cut out the test piece from the conductive member. The size of the piece was adjusted to 5 mm in diameter and 1 mm in thickness, and an S1-type adhesive plate was used. That is, the elastic layer is sliced to a thickness of 1 mm and punched out to a diameter of 5 mm. When slicing, processing may be facilitated by freezing or other means.
[0142]
Next, using a non-resonant forced vibration type dynamic viscoelasticity measuring device whose measurement part is adjusted so that the test piece can be mounted, shear mode, test environment 23 ° C./65% RH, test frequency 10 Hz, shear strain The measurement was performed with an amplitude of 1.0%. These characteristics are shown in Table 1.
[0143]
[Conductive member production example 2]
<2-1 Preparation of substrate>
ECO rubber (ML formed by copolymerizing 52 mol% epichlorohydrin, 41 mol% ethylene oxide, 7 mol% allyl glycidyl ether)_{1 + 4 (100} _℃ ₎= 50) 100 parts by weight, sulfur 0.5 part by weight, 2-mercaptoimidazoline 1.5 part by weight, hard silica 5 part by weight, amorphous silica 5 part by weight, magnesium oxide 3 part by weight, fatty acid ester 2 part by weight, 2 -1 part by weight of mercaptobenzimidazole, 0.5 part by weight of diethylene glycol, 2 parts by weight of lithium perchlorate and 10 parts by weight of naphthenic oil were kneaded in a sufficiently cooled open roll to obtain a conductive rubber compound 2.
[0144]
At the center of the two-part mold, a 450 mm long and 9 mm diameter stainless steel core with a conductive adhesive applied in advance (with both ends 50 mm is 6 mm in diameter) is set, and the conductive rubber compound 2 is injected around it. And then vulcanized by standing in an atmosphere at 170 ° C. for 60 minutes, and solid rubber (meat) with a parting line as an elastic layer around a stainless steel core as a conductive support. The thickness was 3.5 mm, the outer diameter was 16 mm, and the rubber length was 350 mm. This surface was polished with a grindstone to obtain a predetermined outer diameter, immersed in liquid nitrogen and frozen, and then glass beads were sprayed with an air flow to roughen the entire surface to form convex portions on the surface. Thereafter, the conductive rubber roller 2 was prepared by returning to room temperature, and this was used as the base 2.
[0145]
<2-2 Preparation of outermost layer paint>
A mixed alcohol (methanol / ethanol = 1/1) was added to an ethanol solution of a butyral resin comprising a vinyl butyral-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer (Tg = 90 ° C.), and the solid content was adjusted to 5% by weight. 10 parts by weight of graphite and 5 parts by weight of boron nitride are added to 100 parts by weight of the solid content, and after dispersing for 12 hours using a medium with a paint shaker, the medium is separated, and then 4 parts by weight of HMDI is added. Thus, the outermost layer paint 2 was prepared.
[0146]
<2-3 Preparation of conductive member>
After the surface of the substrate 2 was washed with 2-butanone, dip coating was performed using the outermost layer coating material 2. The coating conditions were a lifting speed of 50 mm / sec. Inverted upside down and repeatedly applied. After coating, air dry in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours, further heat for 30 minutes in a hot air drying oven at 160 ° C. to form the outermost layer, and then apply a small amount of boron nitride on the surface. Conductive member No. 2 was made to adhere uniformly. At this time, when the adhesion amount of boron nitride to the surface was measured, 0.4 mg / cm²Met. A cross-sectional configuration of the conductive member No. 2 is shown in FIG.
[0147]
<2-4 characteristics>
Each characteristic is shown in Table 1.
[0148]
[Conductive member production example 3]
<3-1 Preparation of substrate>
100 parts by weight of silicone rubber (99.6 mol% dimethylsiloxane unit, 0.275 mol% methylvinylsiloxane unit, 0.1 mol% methylphenylsiloxane unit, both ends of molecular chain blocked with 0.025 mol% methylvinylsilyl group), conductive 17 parts by weight of carbon black, 8 parts by weight of silica, 4 parts by weight of mica, 20 parts by weight of dimethyl silicone oil, 5 parts by weight of DOP, 0.5 parts by weight of zinc stearate and 1 part by weight of polyethylene glycol were sufficiently mixed and aged overnight. Then, 7 parts by mass of a foaming agent (AIBN) and 3 parts by mass of a crosslinking agent (benzoyl peroxide) were added and mixed and kneaded well to obtain a conductive rubber compound 3.
[0149]
The conductive rubber compound 3 is extruded into a tube shape having an outer diameter that is slightly smaller than the outer diameter of the conductive member used in this embodiment using an extruder, and cut into a length of 370 mm to obtain a rubber tube 3. . In addition, a stainless steel core having a length of 450 mm and a diameter of 9 mm (both ends are 50 mm and a diameter of 6 mm) preliminarily coated with a conductive adhesive is used as a conductive support, and the rubber tube 3 is covered around the surface and the surface after foaming. In order to make the properties uniform, a small amount of mica is applied uniformly over the entire surface of the rubber tube 3. In this state, it is inserted into a cylindrical mold having a predetermined inner diameter, left standing in an atmosphere of 170 ° C. for 60 minutes for crosslinking and foaming, and then taken out from the mold so as to have a predetermined rubber length. A sponge type conductive rubber roller 3 having a skin layer on the surface having a foam diameter of 70 μm, a foam thickness of 3.5 mm, an outer diameter of 16 mm, and a rubber length of 350 mm is prepared by cutting both ends. It was set to 3.
[0150]
<3-2 Creation of paint for outermost layer>
Methanol is further added to a methanol solution of nylon 6/66/11/12 copolymer (elongation 350%, Tg = 50 ° C.) to adjust the solid content to 8% by weight. 3 parts by weight of conductive carbon black treated, carbon microbeads (average particle size 10 μm, specific surface area 1.5 m²/ G or less, bulk specific gravity 0.80 to 0.90, true specific gravity 1.35 to 1.40, powder resistance value 8.0 × 10^-110 parts by weight of (Ωcm) was added, and after dispersion for 12 hours with a paint shaker using media, the media was separated to prepare the outermost layer coating material 3.
[0151]
<3-3 Preparation of conductive member>
After the surface of the substrate 3 was washed with 2-butanone, dip coating was performed using the outermost layer coating material 3. The coating conditions were a lifting speed of 45 mm / sec. Inverted upside down and repeatedly applied. After coating, it was air-dried in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours, and further heated in a hot air drying oven at 155 ° C. for 30 minutes to form the outermost layer, thereby producing conductive member No. 3. The cross-sectional configuration of the conductive member No. 3 is shown in FIG.
[0152]
<3-4 characteristics>
Each characteristic is shown in Table 1.
[0153]
[Conductive member production example 4]
<4-1 Production of substrate>
(1) Preparation of conductive rubber roller 4
The conductive rubber compound 1 of the conductive member production example 1 was used. Next, a cylindrical mold with a smooth inner surface was prepared, and the inner surface was dug to form a recess. A stainless steel core having a length of 450 mm and a diameter of 9 mm (both ends are 50 mm and a diameter of 6 mm) preliminarily coated with a conductive adhesive is set as a conductive support at the center of the above-mentioned inner surface-treated cylindrical mold, and around it After pouring the conductive rubber compound 1 by injection, vulcanization molding is carried out by leaving it in an atmosphere of 170 ° C. for 60 minutes, and a solid rubber is formed as an elastic layer around a stainless steel core bar as a conductive support. A conductive rubber roller 4 having a formed thereon was prepared. The surface and cross section of the conductive rubber roller 4 have two kinds of convex portions as shown in FIG. The wall thickness is 3.5 mm (portion other than the convex portion), the outer diameter is 16 mm, and the rubber length is 350 mm.
[0154]
(2) Preparation of coating layer coating 4
NBR (bonded acrylonitrile amount 37%, iodine value 14) 90 parts by mass, hydrogen NBR (bonded acrylonitrile amount 32%) 10 parts by mass, conductive carbon black 3 parts by mass, silica 1 part by mass, hard clay 1 part by mass Parts, 5 parts by weight of zinc oxide, 1 part by weight of stearic acid, 0.4 parts by weight of sulfur, 2.0 parts by weight of N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide, 1.8 parts by weight of zinc diethyldithiocarbamate and tetra After adding 1.8 parts by weight of butyl thiuram disulfide and kneading with an open roll to obtain a conductive rubber compound 4, a mixed solvent of toluene / MIBK = 7/3 so that the rubber content is 3% by weight. The paint A was prepared.
[0155]
Next, acrylic modified polyurethane paint (solid content 45% by weight, solvent is toluene / MIBK = 7/3, OH value 27, acid value 5 or more, Tg 98 ° C.) is solid in a mixed solvent of toluene / MIBK = 7/3. After adjusting the content to 10% by weight, 7 parts by weight of conductive carbon black was added to 100 parts by weight of the solid content, and dispersed with a media for 12 hours using a paint shaker. Thereafter, the media was separated, and diphenylmethane diisocyanate (MDI) was added and mixed well so that NCO / OH = 1/1. Furthermore, after mixing so that the solid content of the paint A and the paint B becomes 1: 1, after adding 700 ppm of lithium perchlorate to the solid content of 100 parts by weight of the mixed paint, the mixture is sufficiently stirred and mixed. The coating layer coating 4 was prepared.
[0156]
(3) Production of base 4
After washing the surface of the conductive rubber roller 4 with 2-butanone, a silane coupling agent was applied, air-dried, and dip coating was performed using the coating layer coating 4. The coating conditions were a lifting speed of 60 mm / sec. Inverted upside down and repeatedly applied. After coating, the substrate 4 was air-dried in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours, and further heated in a hot air drying furnace at 160 ° C. for 30 minutes to form a coating layer.
[0157]
<4-2 Preparation of outermost layer paint>
A mixed alcohol (methanol / ethanol = 1/1) is added to an ethanol solution of a vinyl butyral-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer (Tg = 90 ° C.) to adjust the solid content to 5% by weight. The outermost layer coating material 4 was prepared by adding parts by weight.
[0158]
<4-3 Production of conductive member>
After the surface of the substrate 4 was washed with 2-butanone, dip coating was performed using the outermost layer coating material 4. The coating conditions were a lifting speed of 50 mm / sec. Inverted upside down and repeatedly applied. After coating, it was air-dried in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours, and further heated for 30 minutes in a hot air drying oven at 160 ° C. to form the outermost layer, thereby producing conductive member No. 4. The cross-sectional configuration of the conductive member No. 4 is shown in FIG.
[0159]
<4-4 characteristics>
The characteristics are shown in Table 1.
[0160]
[Conductive member production example 5]
<5-1 Preparation of substrate>
(1) Preparation of conductive rubber roller 5
100 parts by weight of silicone rubber (dimethylsiloxane unit 99.7 mol%, methylvinylsiloxane unit 0.275 mol%, both ends of molecular chain blocked with 0.025 mol% of methylvinylsilyl group), conductive carbon black 15 parts by weight, silica 5 Part A, 5 parts by weight of mica, 5 parts by weight of quartz powder, 10 parts by weight of dimethyl silicone oil, 0.5 part by weight of zinc stearate and 1 part by weight of polyethylene glycol were kneaded with a heated open roll to obtain batch A.
[0161]
Next, acrylic rubber (a copolymer of ethyl acrylate, butyl acrylate and methoxyethyl acrylate, and the crosslinking comonomer is ENB, ML_{1 + 4 (100} _℃ ₎= 40) After kneading with 100 parts by weight, 3 parts by weight of conductive carbon black, 3 parts by weight of SRF carbon black and 1 part by weight of zinc stearate, the open roll was gradually heated in that state. . After sufficiently heating, the silicone batch was gradually added and kneaded until mixed uniformly to obtain batch B.
[0162]
Furthermore, with respect to 100 parts by weight of Batch B, 8 parts by weight of conductive carbon black and 10 parts by weight of dimethyl silicone oil were added, kneaded sufficiently, removed from the open roll, and cooled at room temperature to obtain Batch C.
[0163]
After aging overnight, 5 parts by weight of a crosslinking agent (dicumyl peroxide) was added to 100 parts by weight of batch C, and the mixture was thoroughly mixed and kneaded to obtain conductive rubber compound 5. A conductive rubber roller 5 was prepared in the same manner as in the conductive member production example 1 except that this conductive rubber compound 5 was left in an atmosphere of 180 ° C. for 60 minutes.
[0164]
(2) Preparation of fine particles 5
After melting and mixing 100 parts by mass of a novolac-type phenolic resin and 10 parts by mass of conductive carbon black, hexamethylenetetramine was appropriately added and cured by heating. This was pulverized and classified, and the average particle size was 14 μm (with peaks at 10 μm and 20 μm), and the powder resistance value was 9.0 × 10.^FiveFine particles 5 made of a conductive phenol resin of Ωcm were obtained.
[0165]
(3) Preparation of coating layer coating 5
Ε-Caprolactam, water, benzoic acid and ε-aminocaproic acid were taken in a reaction vessel and kept at 240 ° C. for 6 hours in a nitrogen stream to synthesize 6-nylon. The obtained 6-nylon was dissolved in formic acid, and formaldehyde and methanol were added under a phosphoric acid catalyst. After standing for 1 day, it was poured into a mixed solvent of water / acetone and neutralized with ammonia to obtain a polymer precipitate. This precipitate was washed with hot water and dried to synthesize methoxymethylated nylon having a methoxymethylation degree of 30%. The obtained methoxymethylated nylon is immersed in a distilled methanol / acetone mixed solvent (mixing weight ratio 1: 1), left to stand at 40 ° C. for 12 hours, and the insoluble matter such as gel is removed by filtration. The solvent was volatilized with an evaporator and sufficiently dried by heat to obtain a purified product of methoxymethylated nylon having a methoxymethylation degree of 30%.
[0166]
The obtained purified methoxymethylated nylon is dissolved in methanol so that the solid content is 8% by weight, and then water is added to adjust the solid content to 6% by weight. 8 parts by weight of conductive carbon black and 10 parts by weight of fine particles 5 were added and dispersed with a medium for 12 hours using a paint shaker. Thereafter, the media was separated, and citric anhydride equivalent to 2% by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content (resin content) was added to prepare a coating material 5 for coating layer.
[0167]
(4) Production of substrate 5
The surface of the conductive rubber roller 5 was washed with 2-butanone, and dip coating was performed using the coating layer coating 5. The coating conditions were a lifting speed of 60 mm / sec. Inverted upside down and repeatedly applied. After coating, the substrate 5 was air-dried in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours and further heated in a hot air drying oven at 150 ° C. for 30 minutes to form a coating layer 5.
[0168]
<5-2 Preparation of paint for outermost layer>
The purified methoxymethylated nylon used in coating layer coating 5 is dissolved in methanol so that the solid content is 8% by weight, and then water is added to adjust the solid content to 6% by weight. Paint 5 was created.
[0169]
<5-3 Preparation of conductive member>
After the surface of the substrate 5 was washed with 2-butanone, dip coating was performed using the outermost layer coating 2. The coating conditions were a lifting speed of 60 mm / sec. Inverted upside down and repeatedly applied. After coating, it was air-dried in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours, and further heated in a hot air drying oven at 150 ° C. for 30 minutes to form the outermost layer, thereby producing conductive member No. 5. The cross-sectional configuration of the conductive member No. 5 is shown in FIG.
[0170]
<5-4 characteristics>
Each characteristic is shown in Table 1.
[0171]
[Conductive Member Production Example 6]
<6-1 Preparation of substrate>
(1) Preparation of conductive rubber roller 6
Fluororubber (copolymer of 1,1-difluoroethylene, hexafluoropropylene and tetrafluoroethylene, ML_{1 + 10 (100} _℃ ₎= 60) 100 parts by mass, 10 parts by mass of conductive carbon black, 1 part by mass of silica, 1 part by mass of tin stearate and 3 parts by mass of diethylene glycol, quartz was completely melted at 1900 ° C. by an electric and gas method to form quartz glass 0.5 parts by mass of amorphous high purity fused silica glass filler (hereinafter, quartz glass; white, true specific gravity 2.21, new Mohs hardness 7, refractive index 1.594), 4 parts by mass of highly active magnesium oxide, calcium hydroxide 7 parts by mass and 8 parts by mass of a foaming agent (AIBN) were kneaded with a sufficiently cooled open roll to obtain a conductive rubber compound 6 of fluororubber.
[0172]
Next, using a single screw extruder, a conductive adhesive was applied in advance while extruding the conductive rubber compound 6 into a tube shape having an outer diameter slightly smaller than the outer diameter of the conductive member used in this example. And a conductive support made of a stainless steel core having a length of 450 mm and a diameter of 9 mm (both ends are 50 mm in diameter is 6 mm). After adjusting the surface length of the coated rubber to a predetermined dimension, it is inserted into a cylindrical mold having a predetermined inner diameter and heated to form a base layer. The foam diameter is 50 μm and the foam thickness is 3. A sponge type conductive rubber roller 6 having a skin layer on the surface of 5 mm, outer diameter 16 mm, rubber length 350 mm was prepared.
[0173]
(2) Creation of coating layer
100 parts by weight of styrene butadiene elastomer (hereinafter SBS, specific gravity 0.94, MFR 10 g / 10 min., Shore A hardness 61 °, 300% modulus 1.2 MPa, tensile strength 1.7 MPa, elongation 600%, styrene content 31% by weight) , 15 parts by weight of conductive carbon black, 10 parts by weight of conductive titanium oxide, 5 parts by weight of zinc stearate, 2 parts by weight of processing aid (7% by weight of nonionic surfactant added to low density polyethylene) and 1 part by weight of mica The parts were melt-kneaded at 180 ° C. for 30 minutes in a pressure kneader, cooled and ground, and then a seamless tube having an inner diameter of 15 mm and a wall thickness of 200 μm was formed using a short-axis extruder. After cutting this seamless tube into a length of 360 mm, the surface of the seamless tube was roughened by the following method.
[0174]
First, air is blown into the cut seamless tube, and a round bar of polytetrafluoroethylene (PTFE) having an outer diameter of 15.0 mm is inserted while expanding the inner diameter to 15.1 mm. The seamless tube into which the PTFE round bar was inserted was pressed against a rotating stainless roller heated to 180 ° C. while rotating in the circumferential direction. Concavities and convexities were formed on the surface of the stainless steel roller, and the pattern was transferred to the surface of the seamless tube, and convex portions were formed substantially corresponding to the concave portions on the stainless steel roller. After cooling, the PTFE round bar was pulled out to obtain a seamless tube 6.
[0175]
(3) Production of substrate 6
Air was blown into the seamless tube 6 to expand the inner diameter to 16.4 mm, and then the conductive roller 6 was inserted and mated to form a base 6 having a (concave) convex portion on the surface.
[0176]
<6-2 Preparation of paint for outermost layer>
SBS used for the seamless tube 6 was dissolved in toluene and adjusted to a solid content of 5%. 6 parts by weight of graphite was added to 100 parts by weight of the solid content, and the media was dispersed with a paint shaker for 12 hours, followed by filtration to separate the media. The outermost layer coating material 6 was prepared by adding 1 part by weight of dicumyl peroxide and 2 parts by weight of triallyl isocyanurate (TAIC) to 100 parts by weight of the solid content in the filtrate, followed by mixing and dispersing.
[0177]
<Creation of 6-3 conductive member>
After the surface of the substrate 6 was washed with 2-butanone, dip coating was performed using the outermost layer coating 6. The coating conditions were a lifting speed of 50 mm / sec. Inverted upside down and repeatedly applied. After coating, air-dry in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours, and further irradiate the surface uniformly with 10 Mrad γ rays to crosslink to form an outermost layer to form conductive member No. 6 Created. The cross-sectional configuration of the conductive member No. 6 is shown in FIG.
[0178]
<6-4 characteristics>
Each characteristic is shown in Table 1.
[0179]
[Conductive member production example 7]
<7-1 Preparation of substrate>
(1) Preparation of conductive rubber roller 7
SBR (bound styrene content 23.5%, ML_{1 + 4 (100} _℃ ₎= 35) A conductive rubber batch was obtained by sufficiently kneading 100 parts by weight, conductive carbon black 13 parts by weight, silica 4 parts by weight, DOP 30 parts by weight, stearic acid 1 part by weight and zinc oxide 5 parts by weight. After aging overnight, 1.3 parts by mass of sulfur as a vulcanizing agent, 1.5 parts by mass of N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide, 1.5 parts by mass of zinc diethyldithiocarbamate as a vulcanization accelerator Then, 1 part by mass of tetrabutylthiuram disulfide was added and kneaded to obtain a conductive rubber compound 7. A conductive rubber roller 7 was prepared in the same manner as in the conductive member production example 1 except that the conductive rubber compound 7 was used.
[0180]
(2) Preparation of fine particles 7
A spherical silicone rubber elastic body (average particle size 10 μm, particle size distribution 5 to 20 μm, true specific gravity 0.97, bulk specific gravity 0.18, moisture 0.5% or less) was prepared.
[0181]
(3) Preparation of coating layer coating 7
Propylene glycol monomethyl ether acetate (PMA) solution of polyester polyol (OH value 35, acid value less than 9, solid content 70%) mainly composed of adipic acid ester is adjusted to 10% solid content with PMA, and 100% solid content 7 parts by weight of conductive carbon black is added to the part and dispersed for 10 hours using a sand mill, and then diphenylmethane diisocyanate (MDI) is added and mixed well so that NCO / OH = 1/1. Layer coating 7 was prepared.
[0182]
(4) Production of the substrate 7
After thoroughly cleaning the surface of the conductive rubber roller 7 with 2-butanone, the coating layer coating 7 was used to carry out the dip coating and air drying steps, and the surface was brought into a state of being dry. This is rotated and held, and the fine particles 7 put into the air flow are 3 kg / cm.²The substrate was sprayed and adhered (partially indented) to the surface along with the air flow, and then heated in a hot air drying oven at 150 ° C. for 30 minutes to form a urethane layer and fine particles adhered to the surface. 7 was created.
[0183]
<7-2 Creation of outermost layer paint>
0.5 part by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was added to the outermost layer paint 5 with respect to 100 parts by weight of the resin component to obtain the outermost layer paint 7.
[0184]
<7-3 Preparation of conductive member>
After the surface of the substrate 7 was washed with 2-butanone, dip coating was performed using the outermost layer coating material 7. The coating conditions were a lifting speed of 60 mm / sec. Inverted upside down and repeatedly applied. After coating, it was air-dried in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours, and further heated in a hot air drying oven at 150 ° C. for 30 minutes to form the outermost layer, thereby producing conductive member No. 7. The cross-sectional configuration of the conductive member No. 7 is shown in FIG.
[0185]
<7-4 characteristics>
Each characteristic is shown in Table 1.
[0186]
[Conductive member production example 8]
<8-1 Preparation of substrate>
(1) Preparation of conductive rubber roller 8
EPDM (propylene content 43% by mass, third component ethylidene norbornene, iodine value 26, ML_{1 + 4 (100} _℃ ₎= 45) 100 parts by mass, 14 parts by mass of conductive carbon black, 3 parts by mass of silica, 90 parts by mass of paraffin oil, 1 part by mass of stearic acid, 5 parts by mass of zinc oxide and 3 parts by mass of diethylene glycol were kneaded with a kneader that was sufficiently cooled. A conductive EPDM rubber batch was obtained. After aging overnight, 1.5 parts by mass of sulfur as a vulcanizing agent, 1.3 parts by mass of N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide as a vulcanization accelerator, 0.7 parts by mass of zinc diethyldithiocarbamate Then, 1.3 parts by mass of tetrabutylthiuram disulfide, 5 parts by mass of azodicarbonamide and 5 parts by mass of p, p'-oxybis (benzenesulfonylhydrazide) as a foaming agent were added and kneaded to obtain conductive rubber compound 5.
[0187]
This conductive rubber compound 5 was extruded into a tube shape having an inner diameter of 9 mm and an outer diameter of 15.5 mm using an extruder, and a pressure of 6 kg / cm.²Then, primary vulcanization was performed by steam vulcanization under conditions of 1 hour to obtain a foam tube. In order to achieve uniform vulcanization and foaming, this foam tube was further subjected to secondary vulcanization at 130 ° C. for 40 minutes, and then a length of 450 mm and a diameter of 9 mm (both ends 50 mm were previously coated with a conductive adhesive). A 6 mm diameter stainless steel core is coated and heated at 130 ° C. for 30 minutes for adhesion. After sufficiently cooling, the outer diameter is polished, and the sponge type conductive roller 8 having a foam diameter of about 80 μm, a foam thickness of 3.5 mm, an outer diameter of 16 mm, and a rubber length of 350 mm, with a foamed surface appearing on the surface. Created.
[0188]
(2) Preparation of coating layer coating 8
A coating layer coating 8 was prepared by well dispersing 1 part by mass of azodicarbonamide and 1 part by mass of p, p'-oxybis (benzenesulfonylhydrazide) with respect to 100 parts by weight of the resin content of the coating layer coating 7.
[0189]
(3) Production of substrate 8
After thoroughly washing the surface of the conductive rubber roller 8 with 2-butanone, applying surface treatment by applying γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, the coating layer coating 8 is used. Immediately after dip coating, heated in a hot air drying oven at 150 ° C. for 30 minutes, a substrate comprising a urethane layer with a foamed surface due to solvent volatilization, decomposition of the foaming agent, expansion of air in the sponge, etc. 8 was created.
[0190]
<8-2 Preparation of paint for outermost layer>
Acrylic resin having glycidyl methacrylate at the end as a soft segment (from 40 parts by weight of methyl methacrylate, 30 parts by weight of n-butyl acrylate, 20 parts by weight of styrene, 8 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate and 1 part by weight of methacrylic acid And an acrylic composite polyester polyol obtained by reacting an adipate-based polyester polyol (consisting of 100 parts by weight of a polyester polyol made of neopentyl glycol adipate and 0.8 parts by weight of dimethylolpropionic acid), and isophorone A prepolymer composed of diisocyanate (EPDI) was dispersed in water by high-speed stirring, and then a chain extension was performed with hexamethylenediamine to obtain a water-based acrylic composite urethane coating. Acrylic component: urethane component = 5: 3.
[0191]
Next, conductive fine particles were dispersed in order to adjust the conductivity. As the conductive fine particles, tin oxide fine particles doped with antimony and subjected to a conductive treatment were used, and a slurry dispersed in water adjusted to pH 7 with aqueous ammonia was used. In this case, it is preferable that the surface of the tin oxide is surface-treated by acid or alkali treatment to adjust the zeta potential or the like to improve dispersibility. In the case of this example, the amount of addition of the above slurry is adjusted so that tin oxide is 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the water-based acrylic composite urethane coating, and further, the carboxyl group which is a hydrophilic group and As a crosslinking agent, 10 parts by weight of hexamethylmethoxymelamine was added. Dispersion was carried out with a stirrer to produce the outermost layer coating material 8.
[0192]
<Creation of 8-3 conductive member>
After the surface of the substrate 8 was washed with 2-butanone, dip coating was performed using the outermost layer coating 8. The coating conditions were a lifting speed of 60 mm / sec. Inverted upside down and repeatedly applied. After coating, it was air-dried in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours, and further heated in a hot air drying oven at 150 ° C. for 30 minutes to form the outermost layer, thereby producing conductive member No. 8. The cross-sectional configuration of the conductive member No. 8 is shown in FIG.
[0193]
<8-4 characteristics>
Each characteristic is shown in Table 1.
[0194]
[Conductive member production example 9]
<9-1 Preparation of substrate>
(1) Preparation of conductive rubber roller 9
First, chlorosulfonated polyethylene rubber (hereinafter CSM; ML)_{1 + 4 (100} _℃ ₎= 30) 100 parts by weight, conductive carbon black 18 parts by weight, silica 2 parts by weight, talc 5 parts by weight, DOP 50 parts by weight, stearic acid 1 part by weight, magnesium oxide 8 parts by weight, diethylene glycol 2 parts by weight, pentaerythritol 3 parts by weight 1 part, 2 parts by weight of dipentamethylene thiuram tetrasulfide, 4 parts by weight of azodicarbonamide and 5 parts by weight of p, p'-oxybis (benzenesulfonylhydrazide) were added and kneaded with a sufficiently cooled open roll to obtain conductive rubber compound 9 It was created.
[0195]
Next, 100 parts by weight of fluoroelastomer, 10 parts by weight of conductive carbon black, 1 part by weight of zinc stearate, amorphous high-purity fused quartz glass in which quartz is completely melted at 1900 ° C. by an electric and gas method to form quartz glass 1 part by weight of a filler was melt-kneaded at 200 ° C. for 30 minutes in a pressure kneader, cooled and pulverized to prepare a conductive elastomer compound 9.
[0196]
The obtained conductive rubber compound 9 and conductive elastomer compound 9 are extruded into two layers using an extruder having two head portions and cut into a length of 350 mm, and the conductive elastomer compound 9 and the inner side are cut outside. A two-layer seamless tube 9 made of conductive rubber compound 9 was formed. The two-layer seamless tube 9 has an outer diameter of 16 mm, an inner diameter of 13 mm, and the conductive elastomer compound 9 has a wall thickness of 150 μm.
[0197]
The two-layer seamless tube 9 is inserted into the cylindrical mold used in the conductive member production example 3. At this time, it is preferable to apply a small amount of powder of mica, talc, charcoal or the like to the surface, and then insert the powder. Next, a stainless steel core metal having a length of 450 mm and a diameter of 9 mm (both ends: 50 mm is 6 mm in diameter) is set at the center, and after standing in an atmosphere at 170 ° C. for 60 minutes in this state, crosslinking and foaming are performed. The conductive rubber roller 9 having a foam thickness of 3.35 mm, an outer diameter of 16 mm, and a rubber length of 350 mm was taken out of the mold. When the foam diameter was measured by cutting the cross section, it was found that the closer to the seamless tube, the smaller the foam diameter, and the average diameter was 86 μm.
[0198]
(2) Preparation of fine particles 9
100 parts by weight of a polyester resin, 6.0 parts by weight of low molecular weight polypropylene and 5 parts by weight of conductive carbon black were dry-mixed and then kneaded by a twin-screw kneading extruder set at 160 ° C. The obtained kneaded product was cooled, finely pulverized by an airflow type pulverizer, and then classified by wind to prepare fine particles 9 having an average particle diameter of 20 μm.
[0199]
(3) Production of substrate 9
The conductive rubber roller 9 is pressed against a stainless metal roller and rotated. In this state, the metal roller is heated to keep the surface of the conductive rubber roller 9 at 165 ° C. Here, 3 kg / cm of fine particles 9 (preliminarily heated to 40 ° C.) introduced into the air flow²A substrate 9 having fine particles adhered to the surface was prepared by spraying and adhering to the surface together with the air flow.
[0200]
<9-2 Creation of paint for outermost layer>
The outermost layer coating material 9 was prepared by dissolving polyetherimide in methylene chloride and adjusting the solid content to 5% by weight.
[0201]
<9-3 Preparation of conductive member>
The substrate 9 was set on a dedicated rotating device and rotated at 400 rpm. Next, the air pressure is 2 kgf / cm.²The outermost layer coating material 9 was sprayed from the discharge port onto the surface of the substrate 9 using the spray coating machine adjusted to the above. The moving speed of the discharge port is 200 mm / min. The distance between the discharge port and the substrate 9 was 50 mm. Then, the conductive member 9 was created by heating and drying at 120 ° C. for 30 minutes. A cross-sectional configuration of the conductive member No. 9 is shown in FIG.
[0202]
<9-4 characteristics>
Each characteristic is shown in Table 1.
[0203]
[Conductive member production example 10]
<10-1 Preparation of substrate>
(1) Preparation of conductive rubber roller 10
100 parts by weight of silicone rubber (dimethylsiloxane unit 99.7 mol%, methylvinylsiloxane unit 0.275 mol%, both ends of molecular chain blocked with methylvinylsilyl group 0.025 mol%), conductive carbon black 10 parts by weight, silica 5 1 part by weight, 5 parts by weight of quartz powder, 20 parts by weight of dimethyl silicone oil, 0.5 part by weight of zinc stearate and 1 part by weight of polyethylene glycol are kneaded with a heated open roll and then 5 parts by weight of a crosslinking agent (dicumyl peroxide). Part was added and mixed and kneaded well to obtain a conductive rubber compound 10.
[0204]
A conductive rubber roller 10 was produced in the same manner as in the conductive member production example 5 except that the conductive rubber compound 10 was used.
[0205]
(2) Preparation of coating layer coating 10-1
A liquid polysulfide rubber (average molecular weight 4000, crosslinking rate 0.5%, specific gravity 1.29) was adjusted with cyclohexane and the solid content was adjusted to 5% by weight. Next, 8 parts by weight of conductive carbon black was added to 100 parts by weight of the solid content, and after mixing well with a sand mill, 5 parts by weight of paraquinone dioxime was added to prepare a coating 10-1 for a coating layer.
[0206]
(3) Preparation of coating layer coating 10-2
Instead of the spherical silicone rubber elastic body (average particle size 10 μm, particle size distribution 5 to 20 μm, true specific gravity 0.97, bulk specific gravity 0.18, moisture 0.5% or less) used for the coating material 5 for the coating layer, Carbon microbeads used in the outermost layer paint 3 (average particle size 10 μm, specific surface area 1.5 m²/ G or less, bulk specific gravity 0.80 to 0.90, true specific gravity 1.35 to 1.40, powder resistance value 8.0 × 10^-1A coating material 10-2 for coating layer was prepared in the same manner as in Conductive Member Production Example 5 except that Ωcm) was used.
[0207]
(4) Preparation of the base 10
After cleaning the surface of the conductive rubber roller 10 with 2-butanone and then performing a coupling treatment with γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, first, dip coating is performed using the coating layer coating 10-1. The work was done. The coating conditions were a lifting speed of 100 mm / sec. After coating once, it was air-dried in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours, and further dried in a hot air drying oven at 100 ° C. for 15 minutes. Next, dip coating was performed using the coating layer coating 10-2. The coating conditions were a lifting speed of 50 mm / sec. Inverted upside down and repeatedly applied. After coating, the substrate 10 was air-dried in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours and further heated in a hot air drying oven at 150 ° C. for 30 minutes to form a coating layer, thereby preparing the substrate 10.
[0208]
<10-2 Creation of paint for outermost layer>
The outermost layer coating material 10 was prepared in the same manner as in the conductive member production example 5 except that the solid content was adjusted to 5% by weight.
[0209]
<10-3 Preparation of conductive member>
After the surface of the substrate 10 was washed with 2-butanone, dip coating was performed using the outermost layer coating material 10. The coating conditions were a lifting speed of 60 mm / sec. Inverted upside down and repeatedly applied. After coating, it was air-dried in an atmosphere of 23 ° C./65% RH for 8 hours, and further heated in a hot air drying oven at 150 ° C. for 30 minutes to form the outermost layer, thereby producing conductive member No. 10. A cross-sectional configuration of the conductive member No. 10 is shown in FIG.
[0210]
<10-4 characteristics>
Each characteristic is shown in Table 1.
[0211]
[Conductive Member Production Example 11]
Conductive member No. 500 was prepared in the same manner as in Conductive Member Production Example 5 except that the fine particles 5 were not used.
[0212]
[Conductive Member Production Example 12]
Conductive member No. 600 was created in the same manner as in Conductive Member Production Example 6 except that the roughening treatment was not performed.
[0213]
[Table 1]
[0214]
[Table 2]
* A: The applied voltage dependency and the time dependency show the largest values in the three environments.
* B: Indicates a large value in the circumferential direction or the length direction.
[Table 3]
[0215]
[Table 4]
Unless otherwise specified, the measurement environment was 23 ° C./65% RH.
[0216]
  Next, examples using these members and devicesReference examplesThe present invention will be described with reference to comparative examples.
[0217]
Example 1
The combinations shown in Table 2 were used for durability up to 10,000 sheets, and the image state was checked every 2000 sheets from the beginning.
[0218]
The durability condition is that the evaluation mode is 3% text original, A4 landscape feed, continuous paper feed, and it is performed in an environment of 23 ° C / 65% RH. It was.
[0219]
In the present embodiment, the area of the portion where the conductive member is in direct contact with the photosensitive member was determined as follows. First, paper is wound around the photoreceptor surface. Although it is sufficient that the paper has a thickness of 100 μm or less, it is preferably as thin as possible. In this example, a tracing paver was used. Next, a thin and uniform ink is applied to the surface of the conductive member. The ink is required not to swell or dissolve the surface of the conductive member. In this example, vermilion was used. These are carefully assembled into a process cartridge and set in an electrophotographic apparatus and left for 10 minutes. After the varnish on the surface of the conductive member is transferred to the tracing paper at the nip portion, it is disassembled and the tracing paper is taken out. The state of the tracing paper surface is taken into a computer, image processing is performed, the area of the part in direct contact with the nip part (the part where the color has been transferred) is obtained, and the ratio of the area to the nip part area is calculated. . In this way, it was 94% in this example. These results are shown in Table 2.
[0220]
  Example 2Reference Examples 1-9)
  Evaluations were performed in the same manner as in Example 1 with the combinations shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
[0221]
(Comparative Example 1)
Evaluations were performed in the same manner as in Example 1 with the combinations shown in Table 2. After 6000 sheets, periodic density unevenness occurred and became noticeable at 10,000 sheets. When the periodicity was investigated, it was found that the charging roller pitch density unevenness and the drum gear pitch density unevenness were mixed, and in this comparative example, it was found that banding caused by the drum gear occurred. The results are shown in Table 2.
[0222]
(Comparative Example 2)
Evaluations were performed in the same manner as in Example 1 with the combinations shown in Table 2. After 4000 sheets, periodic density unevenness occurred and became noticeable at 8000 sheets. When the periodicity was examined, it was found that there were three types of density roller pitch density irregularity, drum gear pitch density irregularity, and low-cycle pitch density irregularity. It was found that banding caused by the above factors occurred. The results are shown in Table 2.
[0223]
[Table 5]
[0224]
  (Reference Example 10)
  Evaluations were performed in the same manner as in Example 1 with the combinations shown in Table 3. BookReference exampleUses a cleanerless system electrophotographic apparatus. The results are shown in Table 3.
[0225]
  (Reference Example 11)
  Evaluations were performed in the same manner as in Example 1 with the combinations shown in Table 3. BookReference exampleUses a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage as a voltage applied to the conductive member. The results are shown in Table 3.
[0226]
  (Reference Example 12)
  Evaluations were performed in the same manner as in Example 1 with the combinations shown in Table 3. BookReference exampleUses an electrophotographic apparatus provided with a member for removing foreign substances adhering to the surface of a conductive member used for primary charging of a photoreceptor. The results are shown in Table 3.
[0227]
  (Reference Example 13)
  Evaluations were performed in the same manner as in Example 1 with the combinations shown in Table 3. BookReference example, The conductive member is used for development. The results are shown in Table 3.
[0228]
  (Example3)
  Evaluations were performed in the same manner as in Example 1 with the combinations shown in Table 3. BookReference exampleIn the example2The conductive member used in the above was reused after cleaning, and was found to be a highly suitable conductive member for recycling. The cleaning was performed by wiping the surface of the conductive member carefully with a dry waste after spraying 2 kgf / cm 2 of dry air in order to remove foreign matters and the like attached to the surface. The results are shown in Table 3.
[0229]
[Table 6]
[0230]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, it has excellent conductive characteristics over a long period of time without causing image defects such as banding.ElectrificationA member, a process cartridge using the member, and an electrophotographic apparatus can be provided.
[0231]
In addition, the present invention includes various types such as an electrophotographic apparatus having high image quality (600 dpi or higher resolution), a high-speed electrophotographic apparatus (process speed of 160 mm / sec. Or higher), and a high durability (10,000 sheets) electrophotographic apparatus. The present invention can also be used particularly favorably in an electrophotographic apparatus that requires high functionality.
[0232]
  Furthermore,ElectrificationIt can also be used favorably in a color machine and a cleanerless system electrophotographic apparatus in which foreign matter adheres easily to the member surface.
[0233]
  In addition, the present inventionElectrificationThe material is extremely recyclable, so it can be used repeatedly with a simple cleaning method.ElectrificationIt has the outstanding advantage that a member can be supplied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view (circumferential direction) showing an example of a conductive member of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a cross section near the surface of the conductive member of the present invention.
FIG. 3 is an example of a friction coefficient measuring instrument for conductive members of the present invention.
FIG. 4 is an example of a chart when measured using a friction coefficient measuring instrument.
FIG. 5 is another example of a friction coefficient measuring instrument for conductive members according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic view of a volume resistance measuring device for conductive members of the present invention.
FIG. 7 is an example of a measurement result of a volume resistance value.
FIG. 8 is a schematic view of a volume resistance measuring device in the longitudinal direction of the conductive member of the present invention.
FIG. 9 is an example of a measurement result of a volume resistance value in a longitudinal direction of a conductive member.
FIG. 10 is a schematic view of a powder volume resistance measuring device.
FIG. 11 is an example of measurement results of dielectric characteristics of the conductive member of the present invention.
FIG. 12 is an example showing another configuration of the conductive member of the present invention.
FIG. 13 is a schematic view showing an example of an electrophotographic apparatus used in an example of the present invention.
FIG. 14 is a schematic view showing another example of an electrophotographic apparatus used in an example of the present invention.
FIG. 15 is a schematic view showing another example of an electrophotographic apparatus used in an example of the present invention.
FIG. 16 is a schematic view showing another example of an electrophotographic apparatus used in an example of the present invention.
FIG. 17 is a schematic view showing another example of an electrophotographic apparatus used in an example of the present invention.
FIG. 18 is a schematic view showing another example of an electrophotographic apparatus using the conductive member of the present invention. Here, the conductive member of the present invention is used for any of a charging application, a developing application, and a transfer application.
FIG. 19 is a schematic view showing another example of an electrophotographic apparatus using the conductive member of the present invention. Here, the conductive member of the present invention has a blade shape.
FIG. 20 is a schematic view showing another example of an electrophotographic apparatus using the conductive member of the present invention. Here, the conductive member of the present invention has a belt shape.
FIG. 21 is a schematic view showing another example of an electrophotographic apparatus using the conductive member of the present invention. Here, the relative movement direction of the conductive member of the present invention and the photosensitive member is the counter direction.
FIG. 22 is a schematic view showing another example of an electrophotographic apparatus using the conductive member of the present invention. Here, the conductive member of the present invention and the photosensitive member are not in contact with each other.
FIG. 23 shows the maximum value (H) of the convex portion, the maximum height (T) of the convex portion, and the thickness (A) of the outermost layer not including the maximum height of the convex portion in the conductive member of the present invention. FIG.
FIG. 24 is an example showing the applied voltage dependence of the volume resistivity of the conductive member of the present invention.
FIG. 25 is an example showing the time dependency of the current value of the conductive member of the present invention.
FIG. 26 is a graph showing an example of a relationship between a bias applied to a conductive member (a superimposed system of a DC voltage and an AC voltage) and a photosensitive member surface potential when the conductive member of the present invention is used for charging a photosensitive member. is there.
FIG. 27 is a graph showing another example of the relationship between the bias applied to the conductive member (DC voltage) and the photosensitive member surface potential when the conductive member of the present invention is used for charging the photosensitive member. (A): An example of a typical pattern without discharge (B): An example of a typical pattern with discharge
FIG. 28 is a few examples showing temporal changes in the coefficient of friction (here, load) of the conductive member of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Electrophotographic photoreceptor
2 Charger
2a Support
2b Elastic layer
2c coating layer
2h fine particles
2z outermost layer
2A substrate
3 Image exposure
4 Developer
5 Transfer material
6 Transfer device
7 Fixing device
8 Cleaning device
9 Conductive member cleaning member
600 metal drum
601 power supply
602 Ammeter
W load
N effective length
800 electrodes
801 power supply
802 Ammeter
1000 measuring cell
1001, 1002 electrodes
1003 Guide ring
1004 Ammeter
1005 Voltmeter
1006 constant voltage device
1007 Measurement sample
1008 Insulator
V_D  Photoconductor surface potential
V_DC  DC voltage applied to conductive member
Vpp AC peak-to-peak voltage applied to conductive member
f Frequency of alternating current applied to the conductive member

Claims

When the static friction coefficient is μS and the dynamic friction coefficient is μD, μS ≦ 1.0, μD ≦ 0.5, and 1 ≦ μS / μD, the maximum value of the dynamic friction coefficient is μDmax, and the minimum value is when the μDmin, 1 ≦ μDmax / μDmin ≦ 2 a der Ru belt conductive member, a charging member, characterized in that it has the following configuration (1) or (2):
(1) A base, a conductive elastic layer formed on the base, and an outermost layer formed on the elastic layer,
The outermost layer includes conductive particles made of an acrylic resin in which conductive carbon black is dispersed, conductive tin oxide, a tetrafluoroethylene-vinyl ether-vinyl ester copolymer, and hexamethylene as a curing agent. It is formed by applying a paint containing diisocyanate and heating, and has a convex portion derived from the conductive particles on the surface,
(2) a base, a conductive elastic layer formed on the base, a coating layer formed on the conductive elastic layer, and an outermost layer formed on the coating layer;
The coating layer is formed by applying and heating a paint containing dissolved methoxymethylated nylon, conductive carbon black, and conductive particles made of phenol resin in which conductive carbon black is dispersed. And
The outermost layer is formed by applying a paint containing methoxymethylated nylon and heating, and has a convex portion derived from the conductive particles in the coating layer on the surface. That .

A charging member, and an electrophotographic photosensitive member in contact with the charging member, in you charging electronic photographic apparatus said electrophotographic photosensitive member by the charging member a voltage is applied, the charging member is claim electrophotographic apparatus which is a charging member according to 1.

The electrophotographic apparatus according to claim 2 , wherein the voltage applied to the charging member is a DC voltage.

A process cartridge which is detachably attached to an electrophotographic apparatus main body, the process cartridge includes a charging member, integrally supports the electrophotographic photosensitive member in contact with the charging member, the charging member according to claim 1 A process cartridge comprising the charging member according to claim 1.