JP6375203B2 - 電子写真機器用導電性部材 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真機器用導電性部材に関するものである。

電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真機器は、帯電ロール、現像ロール、転写ロール、トナー供給ロールなどの導電性ロールや、転写ベルト、定着ベルトなどの導電性ベルトといった導電性部材を備えている。この種の導電性部材としては、導電性ゴム弾性体層の外周に表層を備えたものが知られている。導電性ゴム弾性体層には、均一な導電性を発揮するイオン導電剤が配合されることがある。

特開２００８−１２９５２０号公報

電子写真機器の高寿命化に伴い、導電性部材にかかる電気的、物理的負荷が大きくなっている。この状況において、導電性ゴム弾性体層に配合されたイオン導電剤のイオンが表層に移行し、表層を硬化劣化すると、表層の伸びが低下し、割れが発生する。

本発明が解決しようとする課題は、導電性ゴム弾性体層に配合されるイオン導電剤による表層の硬化劣化を防止して表層の耐久性を向上させた電子写真機器用導電性部材を提供することにある。

本発明に係る電子写真機器用導電性部材は、架橋ゴムおよびイオン導電剤を含有する導電性ゴム弾性体層と、前記導電性ゴム弾性体層の外周に形成された表層と、を備え、前記表層が、ポリマーおよびポリフェノールを含有することを要旨とするものである。

イオン導電剤のアニオンとしては、過塩素酸アニオン、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオン、トリフルオロメタンスルホネートアニオン、クロリドアニオン、ブロミドアニオン、ｐ−トルエンスルホネートアニオンの１種または２種以上が挙げられる。

ポリフェノールとしては、タンニン、没食子酸、エラグ酸、ピロガロール、カテキン、クロロゲン酸の１種または２種以上が挙げられる。タンニンとしては、加水分解型タンニンが挙げられる。

電子写真機器用導電性部材としては、帯電ロールが挙げられる。

本発明に係る電子写真機器用導電性部材によれば、表層中にポリフェノールを配合したことにより、電子写真機器の高寿命化に伴い、導電性部材にかかる電気的、物理的負荷が大きくなった状況においても、導電性ゴム弾性体層から移行するイオン導電剤のイオンによる表層の硬化劣化を防止して表層の耐久性を向上する。

本発明の一実施形態に係る電子写真機器用導電性ロールの斜視図（ａ）および周方向断面図（ｂ）である。 本発明の一実施形態に係る電子写真機器用導電性ベルトの斜視図（ａ）および周方向一部断面図（ｂ）である。

以下に、本発明に係る電子写真機器用導電性部材について説明する。

本発明に係る電子写真機器用導電性部材は、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真機器に備えられる、帯電ロール、現像ロール、転写ロール、トナー供給ロールなどの導電性ロールや、転写ベルト、定着ベルトなどの導電性ベルトといった導電性部材に適用される。

本発明に係る電子写真機器用導電性部材は、導電性ゴム弾性体層と、導電性ゴム弾性体層の外周に形成された表層と、を備える。図１は、導電性部材としての導電性ロールの一実施形態を示したものである。図２は、導電性部材としての導電性ベルトの一実施形態を示したものである。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る電子写真機器用導電性ロール１０（以下、導電性ロール１０ということがある）は、軸体１２と、軸体１２の外周に形成された導電性ゴム弾性体層１４と、導電性ゴム弾性体層１４の外周に形成された表層１６と、を備える。導電性ゴム弾性体層１４は、軸体１２に接して配置されている。表層１６は、導電性ゴム弾性体層１４に接して配置されている。

軸体１２は、導電性を有するものであれば特に限定されない。具体的には、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属製の中実体、中空体からなる芯金などを例示することができる。軸体１２の表面には、必要に応じて、接着剤、プライマーなどを塗布しても良い。つまり、導電性ゴム弾性体層１４は、接着剤層（プライマー層）を介して軸体１２に接着されていてもよい。接着剤、プライマーなどには、必要に応じて導電化を行なっても良い。

導電性ゴム弾性体層１４は、架橋ゴムおよびイオン導電剤を含有する。導電性ゴム弾性体層１４は、未架橋ゴムおよびイオン導電剤を含有する導電性ゴム組成物により形成される。架橋ゴムは、未架橋ゴムを架橋することにより得られる。未架橋ゴムは、極性ゴムであってもよいし、非極性ゴムであってもよい。導電性に優れるなどの観点から、未架橋ゴムは極性ゴムが好ましい。

極性ゴムは、極性基を有するゴムであり、極性基としては、クロロ基、ニトリル基、カルボキシル基、エポキシ基などを挙げることができる。極性ゴムとしては、具体的には、ヒドリンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、アクリルゴム（アクリル酸エステルと２−クロロエチルビニルエーテルとの共重合体、ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）などを挙げることができる。極性ゴムのうちでは、体積抵抗率が特に低くなりやすいなどの観点から、ヒドリンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）が好ましい。

ヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリンの単独重合体（ＣＯ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体（ＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体（ＧＣＯ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ＧＥＣＯ）などを挙げることができる。

ウレタンゴムとしては、分子内にエーテル結合を有するポリエーテル型のウレタンゴムを挙げることができる。ポリエーテル型のウレタンゴムは、両末端にヒドロキシル基を有するポリエーテルとジイソシアネートとの反応により製造できる。ポリエーテルとしては、特に限定されるものではないが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどを挙げることができる。ジイソシアネートとしては、特に限定されるものではないが、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどを挙げることができる。

イオン導電剤としては、第四級アンモニウム塩、第四級ホスホニウム塩などが挙げられる。このうちでは、第四級ホスホニウム塩は、通電耐久時に導電性ゴム弾性体層１４からイオン導電剤がブリードしにくい点で好ましい。

第四級アンモニウム塩のカチオンとしては、下記の式（１）に示すものなどが挙げられる。
（化１）
Ｒ_１Ｒ_２Ｒ_３Ｒ_４Ｎ^＋ （１）
式（１）において、Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３，Ｒ_４は、窒素原子に結合する置換基であり、炭素数１〜１８のアルキル基またはアリール基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基、キシリル基などを示す。Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３，Ｒ_４は、すべてが同一種類の置換基であってもよいし、互いに、あるいは、一部が異なる種類の置換基であってもよい。

式（１）において、非極性基であるアルキル基またはアリール基の炭素鎖が長くなるとイオン性が低下しやすいので、低抵抗化の観点から、４つのアルキル基のうちの３つを炭素数４以下にするとともに、残りの１つのアルキル基の炭素数を１〜１６の範囲内とすることが好ましい。

第四級ホスホニウム塩のカチオンとしては、下記の式（２）に示すものなどが挙げられる。
（化２）
Ｒ_５Ｒ_６Ｒ_７Ｒ_８Ｐ^＋ （２）
式（２）において、Ｒ_５，Ｒ_６，Ｒ_７，Ｒ_８は、燐原子に結合する置換基であり、炭素数１〜１８のアルキル基またはアリール基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基、キシリル基などを示す。Ｒ_５，Ｒ_６，Ｒ_７，Ｒ_８は、すべてが同一種類の置換基であってもよいし、互いに、あるいは、一部が異なる種類の置換基であってもよい。

式（２）において、非極性基であるアルキル基またはアリール基の炭素鎖が長くなるとイオン性が低下しやすいので、低抵抗化の観点から、４つのアルキル基のうちの３つを炭素数４以下にするとともに、残りの１つのアルキル基の炭素数を１〜１６の範囲内とすることが好ましい。

イオン導電剤のアニオンとしては、具体的には、過塩素酸アニオン（ＣｌＯ_４ ⁻）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオン（ＴＦＳＩ）、トリフルオロメタンスルホネートアニオン（ＴＦ）、クロリドアニオン（Ｃｌ⁻）、ブロミドアニオン（Ｂｒ⁻）、ｐ−トルエンスルホネートアニオン（ＴＳ）などが挙げられる。イオン導電剤のアニオンは、これらのうちの１種のみで構成されていてもよいし、これらのうちの２種以上で構成されていてもよい。また、これらのうちでは、極性ゴム中で解離しやすいなどの観点から、ＣｌＯ_４ ⁻、ＴＦＳＩ、ＴＦが特に好ましい。また、過塩素酸アニオン（ＣｌＯ_４ ⁻）は、例えば帯電ロールにおいて帯電性が良好になりやすいなどの観点から、好ましい。

イオン導電剤の含有量としては、所望の導電性を確保するなどの観点から、未架橋ゴム１００質量部に対して０．１質量部以上であることが好ましい。また、電子写真機器の高寿命化のためには、イオン導電剤の含有量がより多くなることから、電子写真機器の高寿命化の観点から、架橋ゴム１００質量部に対して０．３質量部以上であることが好ましい。さらに好ましくは０．５質量部以上である。一方、イオン導電剤が多すぎると、通電耐久時等において導電性ゴム弾性体層１４からイオン導電剤がブリードしやすくなることから、イオン導電剤の含有量は、未架橋ゴム１００質量部に対して１０質量部以下であることが好ましい。より好ましくは５質量部以下である。

架橋剤としては、硫黄架橋剤、過酸化物架橋剤、脱塩素架橋剤を挙げることができる。これらの架橋剤は、単独で用いても良いし、２種以上組み合わせて用いても良い。

硫黄架橋剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、表面処理硫黄、不溶性硫黄、塩化硫黄、チウラム系加硫促進剤、高分子多硫化物などの従来より公知の硫黄架橋剤を挙げることができる。

過酸化物架橋剤としては、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ケトンパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、ジアシルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイドなどの従来より公知の過酸化物架橋剤を挙げることができる。

脱塩素架橋剤としては、ジチオカーボネート化合物を挙げることができる。より具体的には、キノキサリン−２，３−ジチオカーボネート、６−メチルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネート、６−イソプロピルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネート、５，８−ジメチルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネートなどを挙げることができる。

架橋剤の配合量としては、ブリードしにくいなどの観点から、未架橋ゴム１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２質量部の範囲内、より好ましくは０．３〜１．８質量部の範囲内、さらに好ましくは０．５〜１．５質量部の範囲内である。

架橋剤として脱塩素架橋剤を用いる場合には、脱塩素架橋促進剤を併用しても良い。脱塩素架橋促進剤としては、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵと略称する。）もしくはその弱酸塩を挙げることができる。脱塩素架橋促進剤は、ＤＢＵの形態として用いても良いが、その取り扱い面から、その弱酸塩の形態として用いることが好ましい。ＤＢＵの弱酸塩としては、炭酸塩、ステアリン酸塩、２−エチルヘキシル酸塩、安息香酸塩、サリチル酸塩、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸塩、フェノール樹脂塩、２−メルカプトベンゾチアゾール塩、２−メルカプトベンズイミダゾール塩などを挙げることができる。

脱塩素架橋促進剤の含有量としては、ブリードしにくいなどの観点から、（ａ）極性ゴム１００質量部に対して、０．１〜２質量部の範囲内であることが好ましい。より好ましくは０．３〜１．８質量部の範囲内、さらに好ましくは０．５〜１．５質量部の範囲内である。

導電性ゴム弾性体層１４は、必要に応じて、カーボンブラックなどの電子導電剤、滑剤、老化防止剤、光安定剤、粘度調整剤、加工助剤、難燃剤、可塑剤、発泡剤、充填剤、分散剤、消泡剤、顔料、離型剤などの各種添加剤を１種または２種以上含有していても良い。

導電性ゴム弾性体層１４は、架橋ゴムの種類、イオン導電剤の配合量、電子導電剤の配合などにより、所定の体積抵抗率に調整することができる。導電性ゴム弾性体層１４の体積抵抗率は、用途などに応じて１０^２〜１０^１０Ω・ｃｍ、１０^３〜１０^９Ω・ｃｍ、１０^４〜１０^８Ω・ｃｍの範囲などに適宜設定すればよい。

導電性ゴム弾性体層１４の厚みは、特に限定されるものではなく、用途などに応じて０．１〜１０ｍｍの範囲内などで適宜設定すればよい。

表層１６は、表面の保護層などとして機能し得る。表層１６を形成する主材料としては、特に限定されるものではなく、ポリアミド（ナイロン）系、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、フッ素系のポリマーを挙げることができる。これらのポリマーは、変性されたものであっても良い。変性基としては、例えば、Ｎ−メトキシメチル基、シリコーン基、フッ素基などを挙げることができる。

表層１６は、主材料であるポリマーの他に、ポリフェノールを必須の成分とする。つまり、表層１６は、主材料であるポリマーのほかに、ポリフェノールを含有する。ポリフェノールは酸化性を有する物質を還元する機能を有し、酸化性物質による表層１６のポリマーの劣化（硬化劣化）を抑制する。ポリフェノールとしては、タンニン、没食子酸、エラグ酸、ピロガロール、カテキン、クロロゲン酸などが挙げられる。これらは、単独で用いられてもよいし、２種以上組み合わせて用いられてもよい。また、表層１６を形成する際に、架橋目的、乾燥目的等で熱処理を行う場合には、その熱処理により配合するポリフェノールが分解しないことが好ましいことから、この場合には、ポリフェノールとしては、その熱処理温度よりも高い温度に熱分解温度を有するものが好ましい。具体的には、例えば、熱分解温度が２００℃以上であるポリフェノールが好ましい。タンニン、没食子酸、エラグ酸、ピロガロール、カテキン、クロロゲン酸は、いずれも、熱分解温度が２００℃以上である。ポリフェノールには含まれないアスコルビン酸は、フェノール性水酸基を持つ化合物ではないが、水酸基を２つ有する化合物である。アスコルビン酸は、酸化性物質による表層１６のポリマーの劣化（硬化劣化）を抑制する効果を有していない。また、アスコルビン酸は、熱分解温度が２００℃未満であり、熱処理を行う場合に用いることができない。

ポリフェノールの含有量は、酸化性物質による表層１６のポリマーの劣化（硬化劣化）を抑制する効果に優れるなどの観点から、ポリマー１００質量部に対し０．３質量部以上であることが好ましい。より好ましくは０．５質量部以上、さらに好ましくは１．０質量部以上である。また、表層１６のポリマーの架橋を阻害しにくい（セット性を悪化しにくい）、表層１６のポリマー成分の量を確保して弾性を確保しやすいなどの観点から、ポリフェノールの含有量は、ポリマー１００質量部に対し５．０質量部以下であることが好ましい。より好ましくは４．０質量部以下、さらに好ましくは３．０質量部以下である。

タンニンは、化学構造の違いから、加水分解型タンニンと縮合型タンニンに大別される。縮合型タンニンは、複数分子のカテキンが炭素−炭素結合で縮合したものである。加水分解型タンニンは、多価フェノール酸と多価アルコールにより形成されたものであり、加水分解されて多価フェノール酸と多価アルコールを生じるものである。加水分解型タンニンにおいて、多価フェノール酸としては、没食子酸、没食子酸の二量体、エラグ酸などが挙げられる。多価フェノール酸が没食子酸からなるタンニンは、ガロタンニンであり、多価フェノール酸が没食子酸の二量体あるいはエラグ酸からなるタンニンは、エラジタンニンである。多価アルコールとしては、糖（グルコース）や糖以外の環状ポリアルコールなどが挙げられる。加水分解型タンニンにおいて、タンニン酸は、五倍子または没食子から得られるタンニンであり、グルコースのすべての水酸基に五倍子酸または没食子酸がエステル結合し、フェノール性水酸基にさらにエステル結合した化合物である。

タンニンとしては、溶剤（水系、有機系）への溶解性あるいは分散性に優れ、表層形成材料が塗工性に優れるなどの観点から、加水分解型タンニンがより好ましい。加水分解型タンニンは、水、酸素等で分解するが、その分解生成物には多価フェノール酸が含まれる。つまり、分解生成物もポリフェノールであり、酸化性を有する物質を還元する機能を有する。

表層には、導電性付与のため、カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ_２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ_２（ｃ−は、導電性を意味する。）、イオン導電剤（４級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など）などの従来より公知の導電剤を適宜添加することができる。また、必要に応じて、各種添加剤を適宜添加しても良い。添加剤としては、滑剤、加硫促進剤、老化防止剤、光安定剤、粘度調整剤、加工助剤、難燃剤、可塑剤、発泡剤、充填剤、分散剤、消泡剤、顔料、離型剤などを挙げることができる。

表層の厚みは、特に限定されるものではないが、好ましくは０．０１〜１００μｍの範囲内、より好ましくは０．１〜２０μｍの範囲内、さらに好ましくは０．３〜１０μｍの範囲内である。表層の体積抵抗率は、好ましくは、１０^４〜１０^９Ω・ｃｍ、より好ましくは、１０^５〜１０^８Ω・ｃｍ、さらに好ましくは、１０^６〜１０^７Ω・ｃｍの範囲内である。

導電性ロール１０は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、軸体１２をロール成形金型の中空部に同軸的に設置し、未架橋の導電性ゴム組成物を注入して、加熱・硬化（架橋）させた後、脱型するか、あるいは、軸体１２の表面に未架橋の導電性ゴム組成物を押出成形するなどにより、軸体１２の外周に導電性ゴム弾性体層１４を形成する。次いで、形成した導電性ゴム弾性体層１４の外周に表層形成用組成物を塗工し、必要に応じて紫外線照射や熱処理を行うことにより、表層１６を形成する。これにより、導電性ロール１０を製造できる。塗工方法としては、ロールコーティング法や、ディッピング法、スプレーコート法などの各種コーティング法を適用することができる。表層１６を塗工により形成できると、表層１６を薄く均一に形成できるため、均一な表面抵抗が得られやすい。

表層形成用組成物は、上記主材料、導電剤、必要に応じて含有されるその他の添加剤を含有するものからなる。表層形成用組成物は、塗工可能となるよう液状であることが好ましい。表層形成用組成物は、粘度を調整するなどの観点から、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ＴＨＦ、ＤＭＦなどの有機溶剤や、メタノール、エタノールなどの水溶性溶剤などの溶剤を適宜含んでいても良い。

本発明に係る導電性ロールの構成としては、図１に示す構成に限定されるものではない。例えば、図１に示す導電性ロール１０において、軸体１２と導電性ゴム弾性体層１４との間に他の導電性ゴム弾性体層を備えた構成であってもよい。この場合、他の導電性ゴム弾性体層は、導電性ロールのベースとなる層であり、導電性ゴム弾性体層１４が導電性ロールの抵抗調整を行う抵抗調整層などとして機能する。他の導電性ゴム弾性体層は、例えば、導電性ゴム弾性体層１４を構成する材料として挙げられた材料のいずれかにより構成することができる。

また、図１に示す導電性ロール１０において、導電性ゴム弾性体層１４と表層１６との間に他の導電性ゴム弾性体層を備えた構成であってもよい。この場合、導電性ゴム弾性体層１４は、導電性ロールのベースとなる層であり、他の導電性ゴム弾性体層が導電性ロールの抵抗調整を行う抵抗調整層などとして機能する。他の導電性ゴム弾性体層は、例えば、導電性ゴム弾性体層１４を構成する材料として挙げられた材料のいずれかにより構成することができる。

次に、図２に示すように、本発明の一実施形態に係る電子写真機器用導電性ベルト２０（以下、導電性ベルト２０ということがある）は、導電性ゴム弾性体層２４と、導電性ゴム弾性体層２４の外周に形成された表層２６と、を備える。表層２６は、導電性ゴム弾性体層２４に接して配置されている。

導電性ベルト２０の導電性ゴム弾性体層２４は、導電性ロール１０の導電性ゴム弾性体層１４と同様の材料構成となる。また、導電性ベルト２０の表層２６は、導電性ロール１０の表層１６と同様の材料構成となる。

導電性ベルト２０において、導電性ゴム弾性体層２４は、架橋ゴムの種類、イオン導電剤の配合量、電子導電剤の配合などにより、所定の体積抵抗率に調整することができる。導電性ゴム弾性体層２４の体積抵抗率は、用途などに応じて１０^２〜１０^１０Ω・ｃｍ、１０^３〜１０^９Ω・ｃｍ、１０^４〜１０^８Ω・ｃｍの範囲などに適宜設定すればよい。導電性ベルト２０において、導電性ゴム弾性体層２４の厚みは、特に限定されるものではなく、用途などに応じて０．１〜１０ｍｍの範囲内などで適宜設定すればよい。

導電性ベルト２０において、表層２６の厚みは、特に限定されるものではないが、好ましくは０．０１〜１００μｍの範囲内、より好ましくは０．１〜２０μｍの範囲内、さらに好ましくは０．３〜１０μｍの範囲内である。導電性ベルト２０において、表層２６の体積抵抗率は、好ましくは、１０^４〜１０^９Ω・ｃｍ、より好ましくは、１０^５〜１０^８Ω・ｃｍ、さらに好ましくは、１０^６〜１０^７Ω・ｃｍの範囲内である。

導電性ベルト２０は、例えば次のようにして製造できる。まず、円筒形金型の表面に未架橋の導電性ゴム組成物をスプレーコーティングし、これを加熱・硬化（架橋）させることにより、導電性ゴム弾性体層２４を形成する。次いで、導電性ゴム弾性体層２４の外周に表層形成用組成物をスプレーコーティングし、これを加熱・硬化させることにより、表層２６を形成する。次いで、導電性ゴム弾性体層２４と円筒形金型との間にエアーを吹き付けて円筒形金型を抜き取ることにより、導電性ベルト２０が製造できる。なお、上記特定の未架橋の導電性ゴム組成物は、スプレーコーティングする際には、溶剤を適宜含んでいても良い。

本発明に係る導電性ベルトの構成としては、図２に示す構成に限定されるものではない。例えば、図２に示す導電性ベルト２０において、導電性ゴム弾性体層２４と表層２６との間に他の導電性ゴム弾性体層を備えた構成であってもよい。この場合、導電性ゴム弾性体層２４は、導電性ベルト２０のベースとなる層であり、他の導電性ゴム弾性体層が導電性ベルトの抵抗調整を行う抵抗調整層などとして機能する。他の導電性ゴム弾性体層は、例えば、導電性ゴム弾性体層２４を構成する材料として挙げられた材料のいずれかにより構成することができる。

以上の構成からなる電子写真機器用導電性部材では、電子写真機器の通電時に、導電性ゴム弾性体層に配合されたイオン導電剤が分極し、そのアニオン成分が導電性ゴム弾性体層の表面に移行する。導電性ゴム弾性体層に接する表層、あるいは、他の層を介して隣接する表層にも、そのアニオン成分が移行する。例えばＣｌＯ_４ ⁻などのイオン導電剤のアニオン成分は酸化性が高く、表層のポリマー成分は酸化されて劣化する。電子写真機器の高寿命化に伴い、導電性部材にかかる電気的、物理的負荷が大きくなればなるほど、酸化による劣化の影響が大きくなる。本発明では、酸化性を有する物質を還元する機能を有するポリフェノールを表層中に配合したことにより、酸化性物質による表層のポリマーの劣化（硬化劣化）を抑制する。電子写真機器の高寿命化に伴い、導電性部材にかかる電気的、物理的負荷が大きくなった状況においても、導電性ゴム弾性体層から移行するイオン導電剤のイオンによる表層の硬化劣化を防止して表層の耐久性を向上する。

以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

（実施例１）
＜導電性ゴム組成物の調製＞
ヒドリンゴム（ＥＣＯ、日本ゼオン社製、「ＨｙｄｒｉｎＴ３１０６」）１００質量部に対し、イオン導電剤＜１＞（テトラｎ−ブチルアンモニウムパークロレート、ｎ−Ｂｕ_４Ｎ・ＣｌＯ_４）を３質量部、架橋剤として硫黄（鶴見化学社製、「イオウ−ＰＴＣ」）を２質量部添加し、これらを攪拌機により撹拌、混合して導電性ゴム組成物を調製した。

＜表層形成用組成物の調製＞
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン（ナガセケムテックス社製、「ＥＦ３０Ｔ」）１００質量部と、タンニン酸（試薬、関東化学社製）２質量部と、電子導電剤（カーボンブラック、ケッチェンブラックインターナショナル社製、「ケッチェンブラックＥＣ」）１５質量部と、クエン酸１質量部と、メタノール３００質量部とを混合して、表層形成用組成物を調製した。

＜評価用サンプルの作製＞
調製した導電性ゴム組成物を用いて、１８０℃で２０分間プレス架橋成形を行い、厚さ２ｍｍのゴムシートを作製した。次いで、調製した表層形成用組成物を用いて、作製したゴムシート上にバーコートし、１２０℃×５０分熱処理して、厚み１０μｍの表層を形成した。以上により、評価用サンプルを作製した。

（実施例２〜５）
導電性ゴム組成物の調製においてイオン導電剤の種類を変更した以外は実施例１と同様にして、評価用サンプルを作製した。
イオン導電剤＜２＞：テトラｎ−ブチルアンモニウムブロミド、ｎ−Ｂｕ_４Ｎ・Ｂｒ
イオン導電剤＜３＞：テトラｎ−ブチルアンモニウムクロリド、ｎ−Ｂｕ_４Ｎ・Ｃｌ
イオン導電剤＜４＞：トリｎ−ブチルドデシルホスホニウム＝トリフルオロメタンスルホネート、（Ｃ４）_３（Ｃ１２）Ｐ・ＴＦ
イオン導電剤＜５＞：トリｎ−ブチルドデシルホスホニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、（Ｃ４）_３（Ｃ１２）Ｐ・ＴＦＳＩ

（イオン導電剤＜４＞の合成）
塩化メチレン：イオン交換水（１：１）混合液中で、トリｎ−ブチルドデシルホスホニウムブロミドおよびトリフルオロメタンスルホン酸リチウムを添加し、室温で４時間攪拌した後、有機層からトリｎ−ブチルドデシルホスホニウム＝トリフルオロメタンスルホネートを得た。このホスホニウム塩のカチオン種を、「（Ｃ４）_３（Ｃ１２）Ｐ」と略記する。また、このホスホニウム塩のアニオン種を、「ＴＦ」と略記する。

（イオン導電剤＜５＞の合成）
ホスホニウム塩の合成において、トリフルオロメタンスルホン酸リチウムに代えてビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド酸を用いた以外は、イオン導電剤＜４＞と同様にして、トリｎ−ブチルドデシルホスホニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを得た。このホスホニウム塩のカチオン種を、「（Ｃ４）_３（Ｃ１２）Ｐ」と略記する。また、このホスホニウム塩のアニオン種を、「ＴＦＳＩ」と略記する。

（実施例６〜８）
表層形成用組成物の調製においてポリフェノールの種類を変更した以外は実施例１と同様にして、評価用サンプルを作製した。
没食子酸：没食子酸一水和物、試薬、和光純薬工業製
ピロガロール：試薬、和光純薬工業製
（−）−カテキン：試薬、和光純薬工業製

（実施例９〜１２）
表層形成用組成物の調製においてタンニン酸の配合量を変更した以外は実施例１と同様にして、評価用サンプルを作製した。

（実施例１３〜１４）
表層形成用組成物の調製においてポリマーの種類を変更した以外は実施例１と同様にして、評価用サンプルを作製した。
ポリウレタン：ＡＤＥＫＡ社製「アデカボンタイターＨＵＸ−３２０」
アクリル樹脂：ＤＩＣ社製「ＶＯＮＣＯＡＴ５５０ＥＦ」

（比較例１〜５）
表層形成用組成物の調製においてポリフェノールを配合しなかった以外は実施例１〜５と同様にして、評価用サンプルを作製した。

（比較例６〜７）
表層形成用組成物の調製においてポリフェノールに代えてアスコルビン酸またはＢＨＴを配合した以外は実施例１と同様にして、評価用サンプルを作製した。
アスコルビン酸：関東化学社製、試薬
ＢＨＴ：ジｔｅｒｔ−ブチルヒドロキシトルエン、東京化成社製、試薬

（比較例８）
表層形成用組成物の調製においてポリマーの種類を変更した以外は比較例１と同様にして、評価用サンプルを作製した。
ポリウレタン：ＡＤＥＫＡ社製「アデカボンタイターＨＵＸ−３２０」

（参考例）
導電性ゴム組成物の調製においてイオン導電剤を配合せず、表層形成用組成物の調製においてポリフェノールを配合しなかった以外は実施例１と同様にして、評価用サンプルを作製した。

作製した各評価用サンプルを用い、耐久性（亀裂）、硬度変化、セット性を評価した。その結果を配合組成とともに表１に示す。

＜耐久性（亀裂）、硬度変化＞
作製した評価用サンプルの両面にφ３０ｍｍの大きさの電極を載せ、表面（表層側）の電極を正極とし、１０００Ｖ×３０分の通電を行った（耐久試験）。次いで、１週間放置した後、ユニバーサル硬度計（フィッシャー社製、「フィッシャースコープＨ１００」）を用い、評価用サンプルの表面から、１０ｍＮ／３０秒の定荷重にて、触針を押し込み通電部と非通電部のマルテンス硬度を測定した。通電部と非通電部のマルテンス硬度差を硬度変化とした。硬度変化が０．２０以下の場合を特に良好「◎」、硬度変化が０．２１〜０．３０の場合を良好「○」、硬度変化が０．３１以上の場合を不良「×」とした。
また耐久試験後の評価用サンプルを１８０度折り曲げた場合に亀裂が生じるかを目視にて確認した。亀裂が生じなかった場合を良好「○」、亀裂が生じた場合を不良「×」とした。

＜セット性＞
ユニバーサル硬度計（フィッシャー社製、「フィッシャースコープＨ１００」）を用い、評価用サンプルの表面に、１０ｍＮ／３０秒の定荷重にて、触針を押し込み、回復弾性率を算出した。回復弾性率が６０％以上の場合を特に良好「◎」、回復弾性率が５０％以上６０％未満の場合を良好「○」、回復弾性率が５０％未満の場合を不良「×」とした。

参考例および比較例から、イオン導電剤の影響により、表層の硬度変化、亀裂の発生による不具合が発生していることは明らかである。そして、比較例１〜８では、表層にポリフェノールが配合されていないため、通電耐久後において表層の硬度変化が大きく、表層に亀裂が発生した。これに対し、実施例１〜１４では、表層にポリフェノールが配合されたことにより、通電耐久後において表層の硬度変化が小さく、表層に亀裂が発生しなかった。また、セット性にも優れることが確認された。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１０ 電子写真機器用導電性ロール
１２ 軸体
１４ 導電性ゴム弾性体層
１６ 表層
２０ 電子写真機器用導電性ベルト
２４ 導電性ゴム弾性体層
２６ 表層

Claims (4)

1. 架橋ゴムおよびイオン導電剤を含有する導電性ゴム弾性体層と、前記導電性ゴム弾性体層の外周に形成された表層と、を備え、前記表層が、ポリマーおよびポリフェノールを含有し、前記ポリフェノールが、タンニン、エラグ酸、ピロガロール、クロロゲン酸の１種または２種以上であることを特徴とする電子写真機器用導電性部材。
2. 前記イオン導電剤のアニオンが、過塩素酸アニオン、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオン、トリフルオロメタンスルホネートアニオン、クロリドアニオン、ブロミドアニオン、ｐ−トルエンスルホネートアニオンの１種または２種以上であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真機器用導電性部材。
3. 前記ポリフェノールが、加水分解型タンニンであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真機器用導電性部材。
4. 帯電ロールであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子写真機器用導電性部材。

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