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WO2019203238A1 - 導電性部材及びその製造方法、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置 - Google Patents

導電性部材及びその製造方法、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置 Download PDF

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WO2019203238A1
WO2019203238A1 PCT/JP2019/016347 JP2019016347W WO2019203238A1 WO 2019203238 A1 WO2019203238 A1 WO 2019203238A1 JP 2019016347 W JP2019016347 W JP 2019016347W WO 2019203238 A1 WO2019203238 A1 WO 2019203238A1
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WO
WIPO (PCT)
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conductive
rubber
domain
roller
domains
Prior art date
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PCT/JP2019/016347
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English (en)
French (fr)
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哲男 日野
康宏 伏本
則文 村中
正文 教學
真樹 山田
井上 宏
匠 古川
渡辺 宏暁
健哉 寺田
雄也 友水
俊光 中澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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    • G03G15/167Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer by introducing the second base in the nip formed by the recording member and at least one transfer member, e.g. in combination with bias or heat at least one of the recording member or the transfer member being rotatable during the transfer
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    • G03G21/16Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
    • G03G21/18Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit
    • G03G21/1803Arrangements or disposition of the complete process cartridge or parts thereof
    • G03G21/1814Details of parts of process cartridge, e.g. for charging, transfer, cleaning, developing

Definitions

  • the present disclosure relates to an electrophotographic conductive member, a manufacturing method thereof, a process cartridge, and an electrophotographic image forming apparatus.
  • a conductive member is used for various purposes, for example, a conductive roller and a blade such as a charging roller, a transfer roller, a developing roller, and a developing blade. ing.
  • These conductive members have a conductive layer to which conductive particles such as carbon black (CB) are added in order to adjust the conductivity.
  • CB carbon black
  • Patent Document 1 has a sea-island structure including a polymer continuous phase made of an ion conductive rubber material and a polymer particle phase made of an electron conductive rubber material.
  • the ion conductive rubber material is mainly volume-specific.
  • Semiconductive rubber comprising a raw rubber having a resistivity of 1 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ cm or less, and the electronic conductive rubber material is made conductive by blending an electronic conductive agent (conductive particles) with the raw rubber B
  • a charging member having a composition and an elastic layer formed from the semiconductive rubber composition. And patent document 1 is disclosing that such a semiconductive rubber composition has the effect that the voltage dependence and variation of electrical resistance are small, and the environmental dependence of electrical resistance is small. .
  • the present inventors apply a general charging bias applied between the charging member and the electrophotographic photosensitive member to be charged.
  • the power source can be made smaller. Because.
  • the present invention in a conductive member used by applying a low voltage, the movement of charges in the conductive path becomes extremely efficient, and the electric resistivity hardly changes even under a high-speed process.
  • the present invention is directed to providing a conductive member for electrophotography in which suppression of discharge unevenness is also achieved by homogenization of.
  • Another aspect of the present invention is directed to providing a process cartridge that contributes to the formation of high-quality electrophotographic images.
  • another aspect of the present invention is directed to providing an electrophotographic image forming apparatus capable of forming a high-quality electrophotographic image.
  • a conductive member for electrophotography having a conductive layer having a matrix containing a crosslinked product of a first rubber and a plurality of domains dispersed in the matrix.
  • Each of the domains contains a crosslinked product of a second rubber and conductive particles, and the first rubber appears in a cross section in the thickness direction of the conductive layer, unlike the second rubber.
  • the average value of the ratio of the cross-sectional area of the conductive particles included in each domain to the cross-sectional area of each domain is ⁇ and the standard deviation of the ratio is ⁇ , ⁇ / ⁇ is 0 or more, 0 4 or less, the ⁇ is 20% or more and 40% or less, and at least one of the first cube-shaped samples having a side of 9 ⁇ m sampled from any nine positions of the conductive layer.
  • Eight samples are electrophotography satisfying the following condition (1)
  • the conductive member is provided.
  • the condition (1) is: “When one sample is divided into 27 unit cubes each having a side of 3 ⁇ m, and the volume Vd of the domain included in each unit cube is obtained, Vd is 2 The number of unit cubes of 7 to 10.8 ⁇ m 3 is at least 20 ”.
  • a method for producing the electrophotographic conductive member wherein the first rubber composition containing the first rubber and the conductive particles are blended.
  • An electrophotographic conductive member having a step of forming the conductive layer using a kneader equipped with an extension shear screw for a rubber mixture containing the second rubber composition containing the second rubber. A manufacturing method is provided.
  • a process cartridge configured to be detachable from a main body of an electrophotographic image forming apparatus, the process cartridge including the conductive member described above. Furthermore, according to another aspect of the present invention, there is provided an electrophotographic image forming apparatus comprising the above conductive member.
  • the movement of charges in the conductive path becomes extremely efficient, and the electric resistivity is hardly changed even under a high-speed process. It is possible to obtain an electrophotographic conductive member that can suppress discharge unevenness by homogenizing the pass.
  • a process cartridge that contributes to the formation of a high-quality electrophotographic image can be obtained.
  • an electrophotographic image forming apparatus capable of forming a high-quality electrophotographic image can be obtained.
  • FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an electrophotographic image forming apparatus according to an aspect of the present invention. It is a figure which shows the process cartridge which concerns on 1 aspect of this invention. It is a block diagram which shows an example of the electrical resistance measuring apparatus which measures the electric current value which flows into an electroconductive member.
  • the present inventors examined the reason why it is difficult for the charging member according to Patent Document 1 to uniformly charge the surface of the electrophotographic photosensitive member when the charging bias is lowered.
  • the above problem when the charging bias was lowered was caused by non-uniformity of the dispersed state of the polymer particle phase in the conductive layer. That is, by lowering the charging bias, it becomes difficult for electrons to be exchanged between the polymer particle phases.
  • the present inventors have considered that suppressing the variation in the distance between the polymer particle phases in the conductive layer can solve the above-described problem when the charging bias is low.
  • a conductive member satisfying the following requirement (A) and requirement (B) is effective in solving the problem.
  • the grainy image in the halftone image resulting from the non-uniform surface potential of the electrophotographic photosensitive member has uneven conductivity uniformity in the conductive member (the conductive points are not uniformly dispersed). For this reason, unevenness in discharge uniformity occurs, and it is estimated that it will occur as a result.
  • the graininess in the halftone image in the durability evaluation is reduced by an increase in the electric resistance value of the charging roller.
  • a conductive layer having a matrix containing a crosslinked product of the first rubber and a plurality of domains dispersed in the matrix; Each of the domains includes a second rubber cross-linked product different from the first rubber and conductive particles.
  • ⁇ and ⁇ since the relationship between ⁇ and ⁇ is “ ⁇ / ⁇ is 0 or more and 0.4 or less”, there is little variation in the number and amount of conductive particles contained in each domain. It becomes a domain with uniform electrical resistance. In particular, when the relationship between ⁇ and ⁇ is “ ⁇ / ⁇ is 0 or more and 0.25 or less”, it becomes a domain with more uniform electrical resistance, which is particularly preferable because the effect in the present invention tends to increase. . In order to make ⁇ / ⁇ low, it is preferable to increase the number and amount of conductive particles contained in each domain, and it is also preferable to make the sizes of the domains uniform. Here, the ⁇ is 20% or more and 40% or less.
  • 20% or more
  • the electrical connection of the conductive particles in the domain is stabilized.
  • 40% or less, it is possible to suppress domain deformation due to conductive particles due to an excessive amount of conductive particles in the domains.
  • the ⁇ is more preferably 23% or more and 40% or less, and particularly preferably 28% or more and 40% or less.
  • the unit cube having one side of 3 ⁇ m includes 10 to 40% by volume of the domain, and the cube exists uniformly in the entire conductive layer.
  • the conductive domain is three-dimensionally uniform and The structure is densely arranged in the conductive layer.
  • the ratio of being present uniformly in the entire conductive layer tends to increase.
  • the ratio of the domains uniformly existing in the entire conductive layer is dramatically increased by reducing the domain size and increasing the number of domains.
  • the number of unit cubes is 20 or more, preferably 22 or more, and more preferably 25 or more.
  • the domains are arranged three-dimensionally.
  • “the conductive path is connected” refers to a state where charges are transferred between domains according to a desired applied voltage.
  • the thickness of the conductive layer, and further the electrical resistance of the domain or matrix, in a three-dimensional evaluation for example, the distance between adjacent wall surfaces of the domain is preferably 100 nm or less, and preferably 50 nm or less. Particularly preferred for charge transfer.
  • the electroconductive member for electrophotography is described by the charging roller which is the representative example, the use of the electroconductive member of this invention is not limited.
  • the charging roller, the transfer roller, the developing roller, and the developing blade, which are embodiments in the present invention can be manufactured by appropriately adjusting the shape of the conductive member in the present invention and using a conventionally known method for manufacturing each member. That is, as in the case where the charging bias is lowered, in the conductive member used by applying a low voltage, the movement of charges in the conductive path becomes extremely efficient, and the electric resistivity is hardly changed even under a high-speed process. In addition, suppression of discharge unevenness can be achieved by homogenizing the conductive path.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating an example of an electrophotographic conductive member according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic diagram for explaining a first cube and a unit cube according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. The electrophotographic conductive member 1 according to this aspect includes a matrix containing a first rubber cross-linked product on a conductive substrate (conductive shaft core) 11 as shown in FIG. 1A in cross section. And a conductive layer having a plurality of domains dispersed in the matrix. Note that another layer can be provided on the conductive layer as necessary.
  • the electrical resistance of the conductive member is preferably controlled so that the volume resistivity is 10 4 to 10 8 ⁇ cm.
  • the conductive substrate can be appropriately selected from those known in the field of electrophotographic conductive members.
  • a conductive shaft core body it has a cylindrical shape in which a surface of a carbon steel alloy is nickel-plated with a thickness of about 5 ⁇ m.
  • the substrate may be a hollow cylinder.
  • a conductive adhesive adheresive
  • the conductive layer has a matrix containing a cross-linked product of the first rubber and a plurality of domains dispersed in the matrix.
  • the average value of the ratio of the cross-sectional area of the conductive particles contained in each domain to the cross-sectional area of each domain appearing in the cross section in the thickness direction of the conductive layer.
  • the conductive layer of the conductive member has a uniform semi-conductivity in order to uniformly charge the charged body when used as a charging roller.
  • the hardness is preferably low (for example, the elastic modulus of the conductive layer is 1 MPa or more and 100 MPa or less).
  • substantially only the domains are made conductive by the conductive particles, and the conductive particles are unevenly distributed in the domains.
  • the conductive layer has a matrix containing a crosslinked product of the first rubber.
  • the first rubber is not particularly limited as long as it can form a matrix containing the first rubber by blending with the second rubber described later at a predetermined ratio.
  • a known rubber composition can be suitably used in the field of electrophotographic conductive members. Examples thereof include natural rubber, a vulcanized product thereof, and synthetic rubber.
  • Examples of the synthetic rubber include styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), butadiene rubber (BR), epichlorohydrin rubber, silicone rubber, fluorine rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, and ethylene-propylene rubber. .
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • NBR acrylonitrile-butadiene rubber
  • BR butadiene rubber
  • epichlorohydrin rubber silicone rubber, fluorine rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, and ethylene-propylene rubber.
  • those modified rubbers and copolymers, and further hydrogenated products thereof may be used, and of course, they may be used in combination as appropriate.
  • a filler, a softening agent, a processing aid, a tackifier, an anti-tacking agent, a dispersant which are generally used as a rubber compounding agent, as long
  • a foaming agent, a conductive additive, roughening particles, and the like can be added.
  • a vulcanizing agent, a vulcanization aid, and a vulcanization accelerator can also be added.
  • the compounding agent of the rubber blended in the matrix is preferably 0.1 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the first rubber, although it depends on the raw material rubber to be selected.
  • the synthetic rubber used is preferably a diene rubber SBR, NBR, BR or a modified rubber thereof.
  • NBR and SBR since it has been confirmed that there is little thermal deterioration during kneading, NBR and SBR are particularly preferable as the rubber to be used.
  • SBR tends to improve workability and polishability, and may be extremely preferable depending on desired physical properties.
  • the matrix contains almost no conductive particles such as carbon black and has an electric resistance higher than that of the domain.
  • the matrix containing the cross-linked product of the first rubber is formed mainly from an ion-conductive raw material rubber having a volume resistivity of 1 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ cm or less, conduction between domains having conductive particles is established. Tends to be good, and it is easy to form a three-dimensional good conductive path.
  • the necessary conductive particles are required to satisfy the desired electrical resistance as a conductive member. As a result, it becomes difficult to form a three-dimensional good conductive path.
  • the electric resistance of the matrix can be measured by thinning the conductive layer of the conductive member and using a minute terminal.
  • the thinning means include a sharp razor, a microtome, and a FIB (focused ion beam).
  • the film thickness is smaller than the distance between domains measured in advance with a transmission electron microscope (TEM) or scanning electron microscope (SEM). A flake is prepared. Therefore, as a means for thinning, a means capable of producing a very thin sample such as a microtome is preferable.
  • the electrical resistance value is measured by first grounding one surface of the thin piece and then measuring the electric resistance value of the matrix and the domain by means of an atomic force microscope (AFM), a scanning probe microscope (SPM), etc. Identify the matrix and domain location. SPM and AFM can also measure hardness distribution. Then, the probe of the matrix is brought into contact, and a ground current when a DC voltage of 50 V is applied is measured and calculated as an electric resistance. At this time, any means capable of measuring the shape of a thin piece, such as SPM or AFM, is preferable because the film thickness of the thin piece can be measured and the electrical resistivity can be measured.
  • the measurement of the electrical resistance as described above is performed by cutting out each thin sample from each of the regions obtained by dividing the conductive member into four in the circumferential direction and five in the longitudinal direction. Calculated by arithmetic average of 20 sample results.
  • the matrix contains almost no conductive particles such as carbon black and has a higher electrical resistance than the domain.
  • the ratio of the volume resistivity between the matrix portion and the domain portion is preferably 5 times or more, more preferably 10 times or more, from the viewpoint of forming a conductive path of the domain.
  • the ratio of volume resistivity between the matrix part and the domain part was measured as follows. Similar to the measurement of the electric resistance of the matrix, a thin piece of a conductive layer was prepared, and current measurement was performed in a minute region using an SPM having a current measurement function.
  • an SPM scanning area including at least one domain was set. For example, when the domain size is submicron, a scanning area of about several ⁇ m square is set so that a plurality of domains are preferably included.
  • One or more subareas corresponding to the matrix are set from current mapping data (data in which current values are stored in each pixel) obtained by scanning while applying a constant voltage, and currents in the plurality of subareas are set.
  • the average value of the data is calculated, and the average current value of the matrix portion is Jd. Further, the same analysis is performed for the domain part, and the average current value of the domain part is Jm. From the above data, Jm / Jd was evaluated as the resistance ratio (reciprocal of the current ratio) between the domain part and the matrix part. In the current measurement, the conductive member was divided into four pieces in the circumferential direction and five thin pieces of the conductive layer were cut out from each of the regions divided in the longitudinal direction to obtain the above measured values, and then a total of 20 Calculated by arithmetic mean of sample results.
  • the domain constituting the conductive layer has a second rubber.
  • the material of the second rubber is not particularly limited as long as it can form a domain containing the second rubber by blending with the first rubber at a predetermined ratio.
  • a rubber composition known in the field of electrophotographic conductive members can be suitably used depending on desired physical properties. That is, if it is incompatible with the material of the first rubber, for example, the rubber material shown in the section of “[Matrix] (first rubber material)” can be used as appropriate.
  • a diene rubber containing a double bond in the main chain is preferable when carbon black is used as the conductive particles because the compatibility is high depending on the combination.
  • diene rubber having a styrene skeleton is also preferable because the compatibility with carbon black tends to increase depending on the combination.
  • a rubber material having a functional group that can be expected to interact with conductive particles such as carbon black at the main chain, side chain, or terminal portion of the second rubber it is preferable from the viewpoint of fixing the conductive particles. .
  • the material viscosity can be easily adjusted by appropriately blending liquid rubber as the second rubber material.
  • the second rubber material forming the domain is a filling generally used as a rubber compounding agent as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • An agent, a softening agent, a processing aid, a tackifier, an anti-tacking agent, a dispersant, a foaming agent, a conductive aid and the like can also be added.
  • a vulcanizing agent, a vulcanization aid, and a vulcanization accelerator can also be added.
  • blended with a domain is based also on the raw material rubber to select, 0.1 mass part or more and 50 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of 2nd rubber
  • a domain is a conductive phase that effectively transports charges in a conductive path in a high speed process.
  • the electrical resistivity is preferably low, and specifically, it is preferably 10 ⁇ 1 ⁇ cm to 10 3 ⁇ cm.
  • the electrical resistivity of the domain can be set to a desired value by appropriately adjusting the type and amount of the conductive particles.
  • the conductive domain includes a second rubber cross-linked product and conductive particles.
  • the conductive particles include the following conductive particles.
  • Metal fine particles and fibers such as aluminum, palladium, iron, copper and silver; metal oxide fine particles such as titanium oxide, tin oxide and zinc oxide; the surface of the above metal fine particles, fibers and metal oxides
  • furnace black the following are mentioned.
  • SAF-HS SAF, ISAF-HS, ISAF, ISAF-LS, I-ISAF-HS, HAF-HS, HAF, HAF-LS, T-HS, T-NS, MAF, FEF, GPF, SRF-HS- HM, SRF-LM, ECF, and FEF-HS.
  • thermal black examples include FT and MT.
  • these conductive particles can be used alone or in combination of two or more.
  • the carbon black used is preferably a conductive carbon black having a DBP absorption of 40 ml / 100 g or more and 150 ml / 100 g or less.
  • the absorption amount of DBP is a value obtained by indirectly quantifying the structure of primary particles of carbon black. That is, by using carbon black having a structure with a DBP absorption amount within the above range, it has been found that the interaction with the rubber material tends to increase even when the second rubber material with low polarity is used.
  • the DBP absorption amount of carbon black can be measured by the method described in JISK6217-4 (2001).
  • conductive carbon black since conductive carbon black has a highly developed structure, it can be distinguished from other fillers such as reinforcing carbon black by microscopic observation.
  • the blending amount of the conductive particles blended in the domain is 5 parts by mass or more and 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the second rubber. More preferably, it is 20 parts by mass or more and 120 parts by mass or less.
  • the percolation in the domain is good, and the conductive particles are well connected to each other. As a result, the conductive path in the domain is “electrically tightly connected” and is stably formed. More preferred is 120 parts by mass or more.
  • the content is particularly preferably 60 parts by mass or more and 120 parts by mass or less.
  • the blending amount of the conductive particles it becomes possible to act as a conductive domain by setting the blending amount of the conductive particles to 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the second rubber.
  • the domain may easily migrate and re-aggregate due to heat or mechanical application. Therefore, as for the compounding quantity of electroconductive particle, 20 mass parts or more are more preferable.
  • the effect tends to increase, preferably 60 parts by mass or more, and particularly preferably 80 parts by mass or more. That is, when the content of the conductive particles in the domain is large, the domain becomes hard and migration can be suppressed.
  • the blending amount of the conductive particles is larger than 50 parts by mass, a general electrophotographic conductive member is blended in a relatively large amount.
  • the conductivity of the domain itself is manifested by electrically connecting the conductive particles in the domain to form a good conductive path.
  • the formation of the conductive path correlates with the blending amount and volume occupancy ratio of the conductive particles in the domain, and the higher the ratio, the more stable the percolation. Therefore, the charge transfer efficiency in the conductive path can be increased. Therefore, when the blending amount is increased, the conductive characteristics are enhanced, and a suitable effect is easily exhibited by the present invention.
  • the conductive particles exist only in the domain.
  • a master batch was prepared in which conductive particles were added only to the second rubber contained in the domain in advance, and then the obtained master batch and the first rubber for forming a matrix were blended. Even in some cases, a phenomenon in which some conductive particles migrate to the matrix may be observed.
  • the conductive particles may be present in the matrix as long as they do not contribute to conductivity.
  • the abundance of conductive particles that do not contribute to conductivity in the matrix it is preferable that the abundance of conductive particles per unit volume of the matrix is lower than the abundance of conductive particles per unit volume of the domain. 1/5 or less, More preferably, it is 1/10 or less, More preferably, it is 1/100 or less.
  • the domain according to the present invention is a conductive phase, and the electrical resistance of the domain may be measured by the same measurement method as the measurement of the electrical resistance of the matrix. Moreover, the measurement of the electrical resistance as described above is performed after obtaining the above measured values by cutting out each thin sample from each of the regions obtained by dividing the conductive member into four in the circumferential direction and five in the longitudinal direction. Calculated by arithmetic average of the results of 20 samples in total.
  • one of the more effective means for uniformly distributing the domain throughout the matrix is to make the domain size small and finely dispersed. That is, even if the total volume of the domains in the matrix is the same, the number of domains greatly increases due to miniaturization. In a simple calculation, for example, if there are 100 true spherical domains with a certain radius, when all of the radii are halved, the number is about 800 with the same total volume. For this reason, even if the main total volume is the same, reducing the domain size and increasing the number increases the proportion of the domains present uniformly throughout the conductive layer. As a result, the number of unit cubes satisfying the condition (1) increases, and the effect according to this aspect can be enhanced.
  • D [C ⁇ / ⁇ 0 ⁇ ⁇ ] ⁇ f ( ⁇ 0 / ⁇ )
  • D Dispersion particle diameter (domain particle diameter)
  • Interfacial tension
  • ⁇ 0 Matrix viscosity
  • Dispersion phase viscosity (domain viscosity)
  • C Constant ⁇ ⁇ : Shear rate
  • Methods A The interfacial tension between the first rubber and the second rubber is reduced.
  • Methodhod B The viscosity of the first rubber is made closer to the viscosity of the second rubber.
  • Methodhod C Increase the shear rate during blending.
  • a combination in which the difference in solubility constant between the first rubber and the second rubber (Solubility Parameter: SP value) is selected is to uniformly disperse the conductive domains. Is preferred. Further, as a technique for reducing the interfacial tension, a technique of adding a compatibilizing agent is also suitable. In addition, when SP value difference is too small, it becomes difficult to make the electroconductive particle in a domain unevenly distributed only in a domain, or compatibility becomes too strong and a sea-island structure may not be formed stably.
  • Method B Specifically, at the temperature at the time of kneading, selecting the first rubber and the second rubber by a combination of materials having similar viscosities uniformly disperses the conductive domains. It is preferable for this purpose. Here, it is also effective to use liquid rubber or the like as a part of the second rubber of the domain.
  • Method C It is effective to simply increase the shear rate during blending and increase the shear time. Although details will be described later, it is particularly effective for the inventors to use “elongation shear” rather than “simple shear” as a shearing mechanism to be applied in addition to an increase in shear rate.
  • the size of the domain in the cross section is preferably 0.1 to 2 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or less, and even more preferably 0.5 ⁇ m or less.
  • the thickness is 0.4 ⁇ m or less, an extremely high effect in the present invention can be expected.
  • the domain size refers to the diameter at the equivalent circle diameter.
  • the average domain size indicates an area weighted average domain size.
  • the fracture surface at the measurement location of the sample is neatly formed by the following means.
  • the fracture surface may be produced by using a freeze fracture method, a cross polisher method, a focused ion beam method (FIB), or the like on the thin piece.
  • the FIB method is preferable in consideration of the smoothness of the fracture surface and pretreatment for observation.
  • a pretreatment such as a dyeing treatment or a vapor deposition treatment that can suitably obtain the contrast between the domain and the matrix may be performed.
  • the thin section subjected to the formation of the fracture surface and the pretreatment can be observed with a laser microscope, a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • TEM transmission electron microscope
  • a round cut sample is prepared using a sharp razor from a conductive roller.
  • the conductive layer can be measured so that three positions (1/4) l, (2/4) l, and (3/4) l can be measured from the end.
  • a round slice sample is prepared.
  • a cryo-ion milling process is performed on the core layer and the vicinity of the center of the surface of the circular slice sample at 90 ° intervals in the circumferential direction of the roller. Surface out by cryo ion milling.
  • the cross section of the conductive layer in each cross section in (1/4) l, (2/4) l, (3/4) l is 90 degrees in the circumferential direction of the roller, and the center part of the surface from the position of the core bar is SEM.
  • Product name: Ultraplus, manufactured by Carl Zeiss is observed at a magnification of 5000 times and a pixel count of 4096 ⁇ 3072 (total 12 images, for example, 20 ⁇ m square SEM images can be obtained).
  • each of the images obtained by the above observation was binarized and image-analyzed by an image analyzer (product name: LUZEX-AP, manufactured by Nireco), and the obtained domain area S was calculated.
  • the circle equivalent diameter is obtained by applying the calculation formula of ⁇ S / ⁇ . In the present disclosure, the equivalent circle diameter is defined as the domain size.
  • FIB-SEM is a technique of processing a sample with an FIB (Focused Ion Beam) apparatus and observing an SEM (scanning electron microscope) of an exposed cross section.
  • FIB-SEM is a technique of processing a sample with an FIB (Focused Ion Beam) apparatus and observing an SEM (scanning electron microscope) of an exposed cross section.
  • SEM scanning electron microscope
  • FIG. 2 is a schematic view for explaining the structure of a conductive layer having a matrix containing a first rubber cross-linked product and a plurality of domains dispersed in the matrix.
  • a FIB-SEM manufactured by FI Eye Co., Ltd.
  • the conductive layer sampling is performed from any nine locations.
  • the length in the longitudinal direction is l, (1/4) l, (2/4) from the end.
  • the domain structure it is also preferable to perform a pretreatment that suitably obtains the contrast between the domain and the matrix.
  • a dyeing process can be suitably used.
  • the obtained image was subjected to 3D visualization / analysis software Avizo (registered trademark, manufactured by FEI Corporation), 27 sides included in one sample of a cubic shape having a side of 9 ⁇ m.
  • the volume of the domain in the unit cube of 3 ⁇ m is calculated.
  • the measurement of the distance between adjacent wall surfaces of the domain can be similarly performed using the 3D visualization / analysis software, and after obtaining the measurement value, it can be calculated by the arithmetic average of the total 27 samples. it can.
  • the inventors have determined that the ratio of the cross-sectional area of the conductive particles contained in each of the domains to the cross-sectional area of each of the domains that appears in the conductive layer as a result of intensive studies is 23% or more, more preferably It has been found that there is a tendency to be achieved when it is 28% or more.
  • a mixing process using an extension shearing device is also preferable, and a mixing process using a continuous extension shearing device is particularly preferable.
  • the average primary particle diameter is preferably 5 nm to 60 nm, particularly preferably 10 nm to 50 nm.
  • the average primary particle diameter of the conductive particles is the arithmetic average particle diameter.
  • the definition of the average primary particle size is a size of 5 nm or more and 60 nm or less, all of which are a collection of single crystals or crystallites close thereto.
  • TEM transmission electron microscope
  • SEM scanning electron
  • the section of the conductive particles included in each of the domains relative to the cross-sectional area of each of the domains appearing in the cross section in the thickness direction of the conductive layer “ ⁇ / ⁇ ” is calculated when the average value of the ratio of the area is ⁇ and the standard deviation of the ratio is ⁇ . When there is no domain at the center 3 ⁇ m square, another place is randomly observed by SEM.
  • the cross-sectional shape of the domain according to the present invention is preferably close to a circle.
  • the roundness value shown below is preferably 1 or more and less than 2.
  • a roundness of 1 indicates a perfect circle.
  • the ratio of the number of domains having a roundness of 1 or more and less than 2 among the domains appearing in the cross section of the conductive layer is 70% or more.
  • the effect of this invention increases when this ratio is high, More preferably, it is 80% or more.
  • the conductive properties greatly change depending on the shape and anisotropy of the conductive particles (Matsutani et al., Int. J. Mod. Phys.
  • the interface area with the matrix is increased, and the following effects can be expected. is there. That is, when the conductive member is disposed in contact with the photosensitive member, the conductive member is mechanically repeatedly compressed near the nip formed between the photosensitive member and the conductive member. At that time, in the case of a perfect circle with extremely high roundness, domain migration based on mechanical energy application is likely to be induced, and as a result, the network structure of the conductive path changes and the electric resistance value of the conductive layer fluctuates. It is assumed that On the other hand, when the value of the roundness of the domain is 1.1 or more, preferably 1.5 or more, it is estimated that this variation is suppressed because the interface area with the matrix increases.
  • the domain As a technique for controlling the shape of the domain, particularly a technique for obtaining a domain with good roundness, it is effective to increase the filling amount of the conductive particles in the domain as described above.
  • the domain may be heated or mechanically applied depending on the blending process using a general mixing device such as a kneader or roll, or depending on the conditions during processing as a conductive member. May migrate and re-aggregate easily.
  • the filling amount of the conductive particles in the domain is high, the domain becomes hard, and as a result, the migration can be suppressed, and deterioration of roundness due to reaggregation can be suppressed.
  • by increasing the filling amount it becomes easy to take a share when the second rubber containing the conductive particles is kneaded, and it can be expected that the roundness of the domain is improved.
  • the above-described technique for reducing the domain size is also effective. That is, the aspect ratio decreases as the domain size decreases.
  • extension shear rather than “simple shear” as a shearing mechanism to be applied.
  • mixed processing using a continuous extension shear device tends to give more favorable results.
  • the shape of the domain according to the present invention can be quantified using an SEM image obtained by producing and observing a fracture surface in the same manner as the above-described “method for measuring the size of a domain”. That is, for each domain in the SEM image obtained above, binarization and image analysis are performed by an image analysis apparatus (LUZEX-AP, manufactured by Nireco), and roundness is calculated from the average value.
  • LUZEX-AP image analysis apparatus
  • the roundness is expressed as “JIS B 0621; the difference between the radii of two circles when the distance between the two concentric circles is minimum when the circular shape is sandwiched between two concentric geometric circles.” It is analyzed based on the definition of In addition, when an inorganic filler or rough particles influence image processing in SEM observation of a domain, contrast difference, EDX measurement (SEM / EDX (scanning electron microscope / energy dispersive X-ray spectroscopy)) In addition, it can be calculated by appropriately excluding by using hardness measurement using SPM measurement separately. Here, a domain having an equivalent circle radius of 100 nm or more is used for the calculation.
  • the conductive domains having the same electrical resistance are arranged three-dimensionally uniformly and densely. Therefore, it is preferable that the domain size distribution has a uniform domain size and that the domain is fine. Specifically, in the cross section of the conductive layer, it was confirmed that the effect of the present invention was exhibited when the relationship between the domain size and the number satisfied the following relational expressions (1) and (2).
  • Relational expression (1) 80 ⁇ 100 ⁇ L2 / L1 ⁇ 100; Relational expression (2) 0 ⁇ 100 ⁇ L3 / L1 ⁇ 20 or less.
  • L1 is the total number of the domains appearing in the cross section in the thickness direction of the conductive layer
  • L2 is an area measured in the cross section of the domain of 3.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more.
  • L3 represents the number of domains whose area is less than 2 ⁇ 10 5 nm 2
  • L3 represents the number of domains whose area is 1.2 ⁇ 10 5 nm 2 or more.
  • the method for producing a conductive member for electrophotography in the present invention is not particularly limited as long as the conductive layer having the configuration of the present invention described above can be formed, and can be formed by appropriately adjusting the following requirements. .
  • a conductive member having a matrix containing a cross-linked product of the first rubber and a conductive layer having a domain containing a plurality of cross-linked products of the second rubber dispersed in the matrix is obtained.
  • a dispersion device using simple shear which is generally used for mixing and kneading rubber
  • elongation shear is also preferably used.
  • shear heat generation is increased at the same time, and the material is deteriorated by promoting the breaking of rubber molecular chains, and the domains are re-aggregated. That is, it is important to control the temperature during the machining process at the same time as applying the shearing force.
  • a dispersion device using simple shearing cannot provide a uniform share enough to disperse the second rubber compounded with the conductive particles, resulting in local heat generation during processing.
  • the domains could not be uniformly and uniformly dispersed.
  • a kneader equipped with an extensional shear screw is suitable for uniformly dispersing the domains in the present invention throughout the matrix.
  • Elongation shear is a simple shear mechanism in a pressure type kneader, open roll, or twin-screw kneading extruder. It is easy to obtain a domain of any size.
  • the present inventors have also confirmed that the domain may not be uniformly finely dispersed in the matrix simply by improving the shearing force in the simple shearing process.
  • a twin-screw kneading extruder that can rotate at high speed and can achieve a shear rate that cannot be achieved with conventional pressure kneaders, open rolls or extruders for rubber (product name: KZW15TW-4MG-NH (-6000), manufactured by Technobel).
  • KZW15TW-4MG-NH (-6000), manufactured by Technobel
  • the shear flow is a flow in which the material is torn by the velocity gradient
  • the extension flow in the extension shear is a flow in which the material is stretched in the principal stress direction.
  • the electrophotographic conductive member provided with the above-described conductive layer includes (1) a first unvulcanized rubber as a raw material of the first rubber and a second as a raw material of the second rubber. Kneading an unvulcanized rubber mixture containing the unvulcanized rubber and the conductive particles using a kneader equipped with an extensional shear screw to obtain an unvulcanized rubber kneaded product; (2) Forming a layer of the unvulcanized rubber kneaded material on the outer surface of the conductive substrate; and (3) the first unvulcanized rubber and the first in the layer of the unvulcanized rubber kneaded material. And vulcanizing the unvulcanized rubber of 2 to obtain the conductive layer.
  • FIG. 3A and FIG. 3B are schematic views for explaining an example of an extensional shear screw used for producing the conductive elastic layer according to this aspect.
  • FIG. 3A is a diagram showing a screw provided with an extension shearing mechanism inside the screw
  • FIG. 3B is a diagram showing a screw provided with an extension shearing mechanism outside the screw.
  • an extension shear device provided with an extension shear screw 31 as shown in FIGS. 3A and 3B.
  • FIG. 3A “a“ batch circulation system ” including a screw 3a having an extension shearing mechanism (capillary tube) inside the screw 31”, and “an extension shearing mechanism (capillary tube outside the screw 31) shown in FIG. 3B.
  • the hole diameter of the thin tube which gives extension shear is larger than 0.5 mm and is 5.0 mm or less. If it is 5.0 mm or less, the shear share is sufficient, and if it is larger than 0.5 mm, the rubber will not pass through the hole in the narrow tube and processing will not be difficult. Have confirmed.
  • the hole diameter of the thin tube is preferably 1.0 to 3.0 mm.
  • the treatment time is particularly preferably kneaded in a short time. The shear energy applied to the rubber composition varies depending on the hole diameter of the thin tube.
  • the selection of the hole diameter of the narrow tube is one of the important factors in the processing conditions, as well as the material feed rate and the material temperature control during mixing.
  • the number of holes in the narrow tube is not particularly limited as long as the desired domain can be uniformly dispersed, and a configuration that can obtain an elongation shear effect in a similar manner without using a narrow tube, such as a double cylindrical configuration, is used. Also good.
  • the continuous type is particularly suitable as a processing condition because it has a configuration in which only extension shear is efficiently applied.
  • an extension shearing device (micro shear device: manufactured by Imoto Seisakusho or high-speed shearing device: manufactured by Niigata Machine Techno Co., Ltd.) is also preferably used.
  • a continuous system apparatus as shown in FIG. 3B, an apparatus in which the screw portion of the batch circulation system apparatus is modified so as to include an extension shearing mechanism inside the screw can be suitably used.
  • the bando technical report no. The apparatus described in 18/20147 P2, etc. can also be used suitably.
  • the material temperature at the time of dispersion was measured using an infrared thermometer that can be directly measured, and setting it to 170 ° C or less gives good results for uniform dispersion. is doing.
  • the temperature at the time of kneading the material is measured with a thermocouple, it tends to be measured lower than the infrared temperature sensor, and good results are obtained even with the same processing at 170 ° C. or lower. It may not be possible.
  • it is effective to precisely control the processing process temperature using a mixing apparatus having an extensional shear mechanism equipped with a precise material temperature measurement function (IR sensor).
  • a chiller capable of controlling the temperature from room temperature to ⁇ 20 ° C. in order to prevent deterioration of the rubber composition due to shearing heat generation. That is, as described above, when the screw part is equipped with an infrared temperature sensor that accurately monitors the material temperature during mixing, precise mixing condition control is possible, and in particular, the temperature during mixing is set to 170 ° C. It is suitable when setting to the following.
  • An electrophotographic image forming apparatus includes the electrophotographic conductive member according to an aspect of the present invention.
  • An example of the electrophotographic image forming apparatus is shown in the schematic configuration diagram of FIG.
  • the photosensitive member 41 as a member to be charged has a drum shape in which a conductive support 41b having conductivity such as aluminum and a photosensitive layer 41a are stacked on the conductive support 41b. It is rotationally driven with a predetermined peripheral speed in the direction.
  • Both ends of the conductive shaft core 11 of the charging roller 1 which is a conductive member for electrophotography according to one aspect of the present invention are pressed against the photoconductor 41 by pressing means (not shown), and the conductive shaft core is The conductive layer 12 to which a direct current (DC) bias is applied by the power source 42 and the rubbing electrode 43a is disposed in contact.
  • the charging roller 1 is driven to rotate, so that the photosensitive member 41 is uniformly charged (primarily charged) to a predetermined polarity and potential.
  • an electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on the peripheral surface of the photosensitive member that has been exposed to the target image information (laser beam scanning exposure, slit exposure of the original image, etc.) from the exposure unit 44.
  • the electrostatic latent image on the photoreceptor is formed into a toner image by attaching toner supplied by the developing member 45.
  • the transfer material 47 is conveyed from a paper feed unit (not shown) to the transfer unit between the photoconductor 41 and the transfer member 46 in synchronization with the rotation of the photoconductor 41, and is reverse to the toner image from the back surface of the transfer material.
  • the transfer member applied with the polarity is pressed, and the toner images are sequentially transferred onto the transfer material 47.
  • the transfer material 47 that has received the transfer of the toner image is separated from the photoreceptor 41 and conveyed to a fixing means (not shown) to fix the toner image and output it as an image formed product.
  • a fixing means not shown
  • the transfer material 47 is re-conveyed between the photoconductor 41 and the transfer member 46 in order to form another image by the re-conveyance means.
  • the peripheral surface of the photoreceptor 41 after the image transfer is subjected to pre-exposure by the pre-exposure device 48, and residual charges on the photoreceptor are removed (static elimination).
  • Known means can be used for the pre-exposure device 48.
  • an LED chip array, a fuse lamp, a halogen lamp, and a fluorescent lamp can be preferably exemplified.
  • the peripheral surface of the photoreceptor 41, which has been neutralized, is cleaned by the cleaning member 49 to remove adhering contaminants such as toner remaining after transfer, and is repeatedly used for image formation.
  • the charging roller 1 may be driven by the photosensitive member 41 or may be non-rotated, and is positively driven with a predetermined peripheral speed in the forward direction or the reverse direction in the surface movement direction of the photosensitive member 41. You may make it drive to rotate.
  • the electrophotographic image forming apparatus is used as a copying machine, the exposure is reflected or transmitted light from the original, or the original is read as a signal, and a laser beam is scanned based on this signal, or the LED array is It may be driven or a liquid crystal shutter array may be driven.
  • Examples of the electrophotographic image forming apparatus of the present invention include a copying machine, a laser beam printer, an LED printer, or an electrophotographic application apparatus such as an electrophotographic plate making system.
  • a process cartridge according to an aspect of the present invention includes the conductive member, and is configured to be detachable from the main body of the electrophotographic image forming apparatus.
  • An example of the process cartridge is shown in the block diagram of FIG.
  • This process cartridge includes a roller-shaped conductive member according to one embodiment of the present invention as a charging roller 51.
  • a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter also referred to as “electrophotographic photosensitive drum”) 53 is arranged so as to be charged by a charging roller 51.
  • the charging roller 51 is pressed against and contacts the electrophotographic photosensitive drum 53.
  • a developing roller 55 for supplying a developer for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive drum 53, and a developer remaining on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive drum 53 are removed.
  • a cleaning blade 57 to be removed is provided.
  • a developing blade 59 is in contact with the developing roller 55.
  • the blade-shaped conductive member according to one embodiment of the present invention can also be used for the developing blade 59.
  • a kneaded rubber composition (mixture) in Examples refers to an unvulcanized rubber composition (mixture) to which no crosslinking agent or vulcanization accelerator is added
  • B kneaded rubber composition (mixture) refers to a crosslinking agent or It refers to an unvulcanized rubber composition (mixture) to which a vulcanization accelerator is added.
  • Example 1 (Production of rubber mixture) 100 parts of ethylene-propylene-diene terpolymer (trade name: EPT4045, manufactured by Mitsui Chemicals) as the raw material of the domain, carbon black (trade name: Ketjen Black EC600JD, manufactured by Ketjen Black International) as the conductive particles ) 3 parts and 40 parts of carbon black (trade name: Toka Black # 7360, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), 10 parts of paraffin oil (trade name: PW-380, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) as softener, stearic acid as processing aid One part was kneaded with a pressure kneader to obtain a master batch 1.
  • a round bar having a total length of 252 mm and an outer diameter of 6 mm was prepared by subjecting the surface of free-cutting steel to electroless nickel plating. Next, an adhesive was applied over the entire circumference in a range of 230 mm in length excluding 11 mm at both ends of the round bar.
  • the adhesive used was a conductive hot melt type.
  • a roll coater was used for coating.
  • a round bar coated with this adhesive was used as a conductive shaft core (core metal).
  • a crosshead extruder having a conductive shaft core supply mechanism and an unvulcanized rubber roller discharge mechanism was prepared.
  • a die having an inner diameter of 12.5 mm was attached to the cross head, the extruder and the cross head were adjusted to 80 ° C., and the conveying speed of the conductive shaft core was adjusted to 60 mm / sec.
  • the B kneaded rubber composition 1 is supplied from a kneading extruder to form a rubber layer of the B kneaded rubber composition 1 on the outer peripheral surface of the conductive shaft core in the crosshead.
  • a vulcanized rubber roller was obtained.
  • an unvulcanized rubber roller was put into a hot air vulcanizing furnace at 170 ° C.
  • a crown-shaped conductive roller having a diameter of 8.4 mm and a center diameter of 8.5 mm at positions of 90 mm from the central portion to both end portions was obtained.
  • the roller had an electric resistance value of 5.0 ⁇ 10 5 ⁇ ⁇ cm.
  • the measurement method used was “measurement of partial resistance value of conductive roller” described later.
  • the conductive elastic layer of the conductive roller according to each embodiment has a plurality of domains in the first rubber matrix, each domain satisfies the configuration including conductive particles, That the average value ⁇ of the ratio of the cross-sectional area of the conductive particles included in each domain relative to the cross-sectional area of each domain is 20% or more and 40% or less is shown in the above-described domain measurement method and the like. The method was confirmed.
  • the product name: Leica EM UC7 manufactured by Leica Co., Ltd., the product name Leica EMTIC3X manufactured by Leica Co., Ltd., and the product name: Ultraplus, manufactured by Carl Zeiss are used as the microtome. It was.
  • the effect according to this aspect can be enhanced by increasing the number of unit cubes satisfying the condition (1).
  • the level of uniform dispersion of the domain was evaluated based on the following criteria based on the above measurement results.
  • the conductive layer exhibits homogeneous and stable electric characteristics in the order of rank I> II> III> IV> V.
  • Rank I Uniform dispersibility is very good. (The number of unit cubes satisfying the condition (1) is 25 or more in at least 8 samples)
  • Rank II Uniform dispersibility is fairly good. (The number of unit cubes satisfying the condition (1) is less than 25 in at least 2 samples and 22 or more in at least 8 samples)
  • Rank III Uniform dispersibility is good. (The number of unit cubes satisfying the condition (1) is less than 22 in at least 2 samples and 20 or more in at least 8 samples)
  • Rank IV Uniform dispersibility is not recognized. (The number of unit cubes satisfying the condition (1) is less than 20 in at least 2 samples and 12 or more in at least 8 samples)
  • Rank V Uniform dispersibility is extremely poor. (The number of unit cubes satisfying the condition (1) is less than 12 in at least two samples)
  • (Evaluation of variation of conductive particles in each domain in the conductive layer) It was verified using the measurement method described above that the conductive domain was a domain with uniform electrical resistance. “The average value of the ratio of the cross-sectional area of the conductive particles included in each domain to the cross-sectional area of each domain appearing in the cross section in the thickness direction of the conductive layer is ⁇ , and the standard deviation of the ratio is ⁇ . In this case, the smaller the “ ⁇ / ⁇ ” is, the higher the effect according to this aspect is, and the level of variation of the conductive particles in each domain was evaluated based on the above measurement results based on the following criteria. In the order of rank i>ii> iii, the domains have the same electric resistance.
  • Rank i The variation of the conductive particles is extremely small. (0 ⁇ ⁇ / ⁇ ⁇ 0.25) Rank ii: Small variation in conductive particles. (0.25 ⁇ / ⁇ ⁇ 0.4) Rank iii: Large variation in conductive particles. ( ⁇ / ⁇ ⁇ 0.4)
  • the domain shape is preferably close to a circle, and was evaluated based on the roundness based on the measurement method described above.
  • the roundness level was evaluated based on the following criteria. In addition, it has shown that it is near circular in order of rank a>b>c> d.
  • Rank a The roundness is recognized very well. (Average roundness is 1 or more and less than 1.90) Rank b: Good roundness is recognized. (Average roundness is 1.90 or more and less than 2.0) Rank c: The roundness is poor. (Average roundness is 2.10 or more and less than 22.60) Rank d: The roundness is extremely poor. (The average value of roundness is 2.60 or more)
  • the size distribution of the domain it is preferable that the domain size is uniform and that the domain is fine. Based on the above-described measurement method, the domain size distribution was evaluated based on the particle size distribution uniformity based on the ratio of the large domain to the small domain. .
  • the SEM image is calculated from 12 or more evaluations.
  • the level of particle size distribution uniformity was evaluated based on the following criteria. In addition, in order of rank 1>2>3> 4, the particle size distribution uniformity is high. Rank 1: The particle size distribution uniformity is extremely high. (95 ⁇ 100 ⁇ L2 / L1 ⁇ 100 and 0 ⁇ 100 ⁇ L3 / L1 ⁇ 5) Rank 2: Uniformity of particle size distribution is high. (80 ⁇ 100 ⁇ L2 / L1 ⁇ 95 and / or 15 ⁇ 100 ⁇ L3 / L1 ⁇ 20) Rank 3: The particle size distribution uniformity is poor.
  • the electric resistance of the conductive roller in the partial area was measured in a state where a metal electrode was pressed against the conductive roller and a DC voltage was applied to the conductive shaft core of the conductive roller using an external power source.
  • the value of the current flowing through the partial region was calculated based on the voltage across the reference resistor connected in series with the metal electrode and the electrical resistance value of this voltage and the reference resistor.
  • the resistance value of the conductive roller is measured by applying a constant DC voltage between the conductive shaft core of the conductive roller and the metal electrode using an electrometer or the like that can measure a minute current. The current value may be measured with.
  • the current value of the conductive roller was measured for 10 seconds in a state where a fixed voltage of DC 20 V was applied between the conductive shaft core and the metal electrode in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%. I went later.
  • the volume resistivity ( ⁇ ⁇ cm) of the partial region was calculated from the measured current value, the area where the conductive roller and the metal electrode were in contact, the thickness of the conductive layer of the conductive roller, and the voltage applied to the conductive layer. .
  • ⁇ Measurement of partial resistance of conductive roller (method using rotating electrode) The value of current flowing in a partial region of the conductive roller was measured using an electrical resistance measuring device described in detail below.
  • a cylindrical metallic rotating electrode having a diameter of 30 mm and a width of 20 mm is pressed at a predetermined pressure at an arbitrary position of the conductive roller, the conductive roller is rotated, and the rotation is performed in accordance with the rotational movement of the conductive roller.
  • the electrode is driven to rotate. Further, the voltage across the reference resistor connected in series with the rotating electrode is measured in a state where a DC voltage is applied to the conductive shaft core of the conductive roller using an external power source.
  • the value of current flowing through the region defined by the contact surface between the rotating electrode and the conductive roller in the conductive layer of the conductive roller can be obtained.
  • the area of the contact surface is about 0.05 to 0.2 cm 2 depending on the hardness of the conductive layer.
  • the rotational speed of the conductive roller was set to 30 rpm, the data sampling frequency was set to 20 Hz, and the electric resistance value of the reference resistance was set to 1 k ⁇ .
  • the applied voltage depends on the electrical resistivity of the conductive layer, a fixed voltage was set between 10 and 200 V so that the current value was about 0.1 mA. Under the above conditions, it is possible to measure about 12 areas per circumference on the roller surface in the circumferential direction every about 0.6 mm.
  • the rotating electrodes were sequentially moved in the longitudinal direction of the roller, and similarly, the current was measured in a total of about 140 regions while rotating the conductive roller. Moreover, the volume resistivity ( ⁇ ⁇ cm) of the partial region is calculated from the measured current value, the contact area between the conductive roller and the rotating electrode, the thickness of the conductive layer of the conductive roller, and the voltage applied to the conductive layer. did. Variations in the volume resistivity of a conductive roller in the average of the volume resistivity of the partial regions of the measurement mu R, dispersed and sigma R, was evaluated by ⁇ R / ⁇ R.
  • ⁇ R / ⁇ R The level of ⁇ R / ⁇ R of electrical resistance was evaluated based on the following criteria based on the above results. It shows that the conductive layer exhibits homogeneous and stable electrical characteristics in the order of rank A>B>C> D.
  • Rank A ⁇ R / ⁇ R is extremely small.
  • Rank B ⁇ R / ⁇ R is quite small.
  • Rank C ⁇ R / ⁇ R is small.
  • Rank D ⁇ R / ⁇ R is large. (0.5 ⁇ ⁇ R / ⁇ R )
  • an energization deterioration test of the conductive roller was performed in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%.
  • a constant voltage set at 50 V DC was applied between the conductive shaft core and the metal drum for 10 minutes.
  • the rotation speed of the metal drum was set at 30 rpm, and the electric resistance value of the reference resistance was set between 100 ⁇ and 1 k ⁇ .
  • the data sampling frequency was set to 20 Hz, and the average value of the measured values for 10 seconds was defined as the current value flowing through the conductive roller.
  • the initial current value I0 and the current value I1 at the end of the energization test were calculated, and the current maintenance ratio (%) was calculated as the ratio of I1 to I0.
  • Rank A The current maintenance rate is extremely high. (Maintenance rate is 85% or more)
  • Rank B The current maintenance rate is slightly recognized. (Maintenance rate is 70% or more and less than 85%)
  • Rank C A current maintenance ratio is recognized. (Maintenance rate is 60% or more and less than 70%)
  • Rank D No current maintenance rate is recognized. (Maintenance rate is less than 60%)
  • Image evaluation of conductive roller Image evaluation was performed in a high-speed process of a conductive member.
  • an electrophotographic laser printer (trade name: Laserjet M608dn, manufactured by HP) was prepared as an electrophotographic apparatus.
  • the conductive member, the electrophotographic apparatus, and the process cartridge were left in an environment of 23 ° C. and 50% RH for 48 hours for the purpose of adjusting the measurement environment.
  • the laser printer was modified so that the number of output sheets per unit time was 75 sheets / minute with A4 size paper, which is larger than the original output number. At that time, the output speed of the recording medium was 370 mm / second, and the image resolution was 1,200 dpi.
  • the produced conductive roller was mounted on an electrophotographic process cartridge as a charging roller. Under the same environment as described above, a voltage of ⁇ 900 V was applied to the conductive member by an external power source (manufactured by Trek615 Trek Japan) to output a halftone image. That is, one electrophotographic image in which a halftone image (an image in which a line with a width of 1 dot is drawn at intervals of 2 dots in the direction perpendicular to the rotation direction of the electrophotographic photosensitive member) is formed on A4 size paper was output. This image is referred to as a “first image”.
  • Rank A A uniform image having no graininess from the beginning, and no deterioration in graininess is observed even after durability.
  • Rank B A uniform image without graininess in the initial stage, and the deterioration of graininess is slightly recognized after durability.
  • Rank C An image having graininess (deterioration in graininess) is recognized from the beginning.
  • Rank D An image with graininess (deterioration in graininess) is noticeable from the beginning.
  • Example 2 100 parts of SBR (trade name: Toughden 2003, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) as the raw material of the domain, 3 parts of carbon black (trade name: Ketjen Black EC600JD, manufactured by Ketjen Black International) as the conductive particles, and carbon black (trade name) : Toka Black # 5500, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) 40 parts and 1 part of stearic acid as a processing aid were kneaded with a pressure kneader to obtain a master batch 2.
  • SBR trade name: Toughden 2003, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.
  • carbon black trade name: Ketjen Black EC600JD, manufactured by Ketjen Black International
  • carbon black trade name: Toka Black # 5500, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
  • NBR trade name: N230SV, manufactured by JSR
  • 10 parts of calcium carbonate trade name: Nanox # 30, manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.
  • a pressure kneader trade name: TD6-15MDX: manufactured by Toshin Co., Ltd.
  • the rubber composition 2 for a matrix was obtained by mixing under the conditions of a filling rate of 70%, a blade rotation speed of 30 rpm, and a mixing time of 16 minutes.
  • Example 3 90 parts of SBR (trade name: Toughden 2003, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) and 10 parts of liquid SBR (trade name: LIR-310, manufactured by Kuraray Co., Ltd.), carbon black (trade name: Talker Black) as conductive particles 60 parts of # 5500 (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) and 1 part of stearic acid as a processing aid were kneaded with a pressure kneader to obtain a master batch 3.
  • 20 parts of the masterbatch 3 prepared above and 72 parts of the rubber composition 2 for matrix prepared in Example 2 were mixed for 13 minutes using a pressure kneader, and the unvulcanized rubber mixture 3 was mixed.
  • the master batch was divided into five equal parts and mixed stepwise. Except for these, a conductive roller was produced in the same manner as in Example 2, and each evaluation was performed. The roller had an electric resistance of 8.5 ⁇ 10 5 ⁇ ⁇ cm.
  • Example 4 A corresponding rubber mixture was prepared in the same manner as in Example 1. That is, 120 parts of epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer (trade name: Epichromer CG, manufactured by Osaka Soda Co., Ltd.), 1 part of stearic acid as a processing aid, 40 masterbatches 1 prepared in Example 1 were used. Are mixed with an open roll to obtain an unvulcanized rubber mixture 4. Here, the master batch was divided into five equal parts and mixed stepwise. Next, using the processing machine (product name: NHSS8-28, manufactured by Niigata Machine Techno Co., Ltd.) having a screw having an extension shearing mechanism inside the screw as an extension shear molding processing machine shown in FIG.
  • the processing machine product name: NHSS8-28, manufactured by Niigata Machine Techno Co., Ltd.
  • Sulfur rubber (A-kneaded rubber composition) was kneaded.
  • the hole of the thin tube of the screw equipped in the processing machine is set to 2.0 mm
  • the plasticizing part temperature is 100 ° C.
  • the kneading part temperature is 150 ° C.
  • the screw rotation speed is set to 750 rpm. Kneaded.
  • the rubber composition was stretched and sheared by discharging from the kneading section. By repeating this, an amount sufficient for producing the conductive roller was produced.
  • the temperature of the kneading part was controlled so as not to exceed 170 ° C. by using a cooling mechanism.
  • vulcanizing agent / sulfur (trade name: SULFAX PMC, manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), vulcanization accelerator (trade name: Perkacit TBzTD, 6.8 parts of Performance Additives) were added. Subsequently, it knead
  • Example 5 100 parts of SBR (trade name: Toughden 2003, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) as the raw material of the domain, 70 parts of carbon black (trade name: Toka Black # 5500, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) as the conductive particles, stearic acid 1 as the processing aid The parts were kneaded with a pressure kneader to obtain a master batch 5. Next, 22 parts of the master batch 5 and 68 parts of the rubber composition 2 for the matrix produced in Example 2 were mixed for 20 minutes using a pressure kneader to obtain an unvulcanized rubber composition 5. . Except for these, a conductive roller was produced in the same manner as in Example 2, and each evaluation was performed. The roller had an electric resistance of 4.0 ⁇ 10 5 ⁇ ⁇ cm.
  • Example 6 100 parts of terminal-modified SBR (trade name: Toughden E581, manufactured by Asahi Kasei), 80 parts of carbon black (trade name: Toka Black # 5500, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) as conductive particles, and stearin as processing aid 1 part of the acid was kneaded with a pressure kneader to obtain a master batch 6. Next, 25 parts of the master batch 6 prepared above and 70 parts of the matrix rubber composition 2 prepared in Example 2 were mixed for 16 minutes using a pressure kneader, and the unvulcanized rubber composition was mixed. 6 was obtained. Here, the master batch was divided into 5 equal parts and mixed with the rubber composition 2 for the matrix stepwise. The electric resistance of the roller was 3.5 ⁇ 10 5 ⁇ ⁇ cm.
  • Example 7 100 parts of SBR (trade name: Toughden 2003, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) as the raw material of the domain, 85 parts of carbon black (trade name: Toka Black # 7360, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) as the conductive particles, stearic acid 1 as the processing aid The parts were kneaded with a pressure kneader to obtain a master batch 7. Next, 30 parts of the master batch 7 and 65 parts of the rubber composition 2 for the matrix produced in Example 2 were mixed with an open roll to obtain a corresponding unvulcanized rubber mixture 7.
  • Example 4 the unvulcanized rubber (A kneaded rubber composition) was kneaded using an extension shear molding machine having a screw provided with an extension shearing mechanism inside the screw.
  • the processing was performed under the same conditions except that the screw rotation speed was set to 800 rpm.
  • a conductive roller was produced in the same manner as in Example 4, and each evaluation was performed.
  • the roller had an electric resistance of 8.0 ⁇ 10 5 ⁇ ⁇ cm.
  • Example 8 As raw materials for the domain, emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber, 100 parts of E-SBR (trade name: JSR0202, manufactured by JSR) and 10 parts of liquid SBR (trade name: LIR-310, manufactured by Kuraray), carbon as conductive particles 100 parts of black (trade name: Toka Black # 5500, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) and 1 part of stearic acid as a processing aid were kneaded with a pressure kneader to obtain a master batch 8. Next, 34 parts of the master batch 8 and 70 parts of the rubber composition 2 for the matrix produced in Example 2 were mixed with an open roll to obtain an unvulcanized rubber mixture 8.
  • E-SBR trade name: JSR0202, manufactured by JSR
  • liquid SBR trade name: LIR-310, manufactured by Kuraray
  • carbon as conductive particles 100 parts of black (trade name: Toka Black # 5500, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) and
  • an extension shear forming machine As a continuous processing machine having a screw having an extension shearing mechanism on the outside of the screw, an extension shear molding having a screw having an extension shearing mechanism inside the screw used in Example 7.
  • a processing machine product name: NHSS8-28, manufactured by Niigata Machine Techno
  • continuous extension shear molding is possible by adopting the apparatus configuration shown in FIG. 3B in which the screw tip is modified so that the hole 32 of the thin tube is held outside rather than inside the screw.
  • the unvulcanized rubber (A kneaded rubber composition) was kneaded using a continuous extension shear molding machine having a screw provided with the extension shearing application mechanism.
  • the processing was performed under the same conditions except that the screw rotation speed was set to 600 rpm. Except for these, a conductive roller was produced in the same manner as in Example 4, and each evaluation was performed.
  • the roller had an electric resistance of 8.0 ⁇ 10 5 ⁇ cm.
  • Example 9 100 parts of NBR (trade name: N230SV, manufactured by JSR) as a raw material of the domain, 60 parts of carbon black (trade name: Toka Black # 7360, manufactured by Tokai Carbon Co.) as conductive particles, carbon black (trade name: Ketjen) Black EC600JD (manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.) 10 parts and 1 part of stearic acid as a processing aid were kneaded with a pressure kneader to obtain a master batch 9.
  • NBR trade name: N230SV, manufactured by JSR
  • carbon black trade name: Toka Black # 7360, manufactured by Tokai Carbon Co.
  • carbon black trade name: Ketjen
  • EC600JD manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.
  • a rubber mixture was prepared based on Patent Document 1. That is, 100 parts of an ethylene-propylene-diene terpolymer (trade name: EPT4045, manufactured by Mitsui Chemicals) as a domain material, and carbon black (trade name: Ketjen Black EC600JD, manufactured by Ketjen Black International) as conductive particles. 10 parts, 30 parts of paraffin oil (trade name: PW-380, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) as a softening agent, and 1 part of stearic acid as a processing aid were kneaded with a pressure kneader to obtain a master batch.
  • EPT4045 ethylene-propylene-diene terpolymer
  • carbon black trade name: Ketjen Black EC600JD, manufactured by Ketjen Black International
  • epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer (trade name: Epichromer CG, manufactured by Osaka Soda Co., Ltd.) 75 parts as a matrix material, stearic acid 1 part as a processing aid, and masterbatch 10 35.25.
  • Example 2 In Example 2, in master batch 2, the amount of ketjen black was changed to 3.5 parts and the amount of carbon black was changed to 35 parts to produce a corresponding unvulcanized rubber composition 2A, and unvulcanized A conductive roller was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the kneading time of the pressure kneader was 5 minutes when producing the rubber composition 2A.
  • the roller had an electric resistance of 4.1 ⁇ 10 6 ⁇ cm.
  • the mixture (A kneaded rubber composition) was kneaded.
  • 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne (trade name: Perhexa 25B-40, Nippon Oil & Fats as a vulcanizing agent)
  • 2.5 parts of triallyl isocyanurate (trade name: TAIC-M60, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) is mixed with an open roll, and an unvulcanized rubber mixture (B kneaded rubber)
  • a conductive roller was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the composition 3A) was obtained.
  • the roller had an electric resistance of 1.2 ⁇ 10 7 ⁇ cm.
  • Example 4 In Example 2, in master batch 2, the amount of ketjen black was changed to 3.5 parts and the amount of carbon black was changed to 35 parts to produce a corresponding unvulcanized rubber composition 4A, and unvulcanized When the rubber composition 4A was prepared, the kneading time of the pressure kneader was 40 minutes (the material temperature at the time of kneading (measured using an infrared thermometer) was increased to 183 degrees) In the same manner as in Example 2, a conductive roller was prepared and evaluated. The roller had an electric resistance of 2.2 ⁇ 10 6 ⁇ cm.
  • Example 5 In Example 3, 25 parts of the master batch 3 prepared above and 70 parts of the matrix rubber composition 2 prepared in Example 2 were mixed using two rolls. Thereafter, the same procedure as in Example 3 was performed except that the corresponding unvulcanized rubber mixture 5A (A kneaded rubber composition) was kneaded using the biaxial kneading apparatus shown in Comparative Example 3 at a rotational speed of 1000 rpm. A conductive roller was prepared and evaluated. The roller had an electric resistance of 9.6 ⁇ 10 6 ⁇ cm.
  • Example 6 In addition to mixing in Example 8 using a pressure kneader instead of an extension shear molding machine for 10 minutes, 20 parts of master batch 8 and rubber composition 2 for matrix prepared in Example 2 were used. A conductive roller was prepared and evaluated in the same manner as in Example 8 except that 70 parts were used. The roller had an electric resistance of 9.0 ⁇ 10 5 ⁇ cm.
  • Example 7 The mixing in Example 8 was carried out by using two rolls instead of the elongation shear molding machine (here, the master batch was divided into 10 equal parts and mixed stepwise), and the master batch 8 was changed to 14.
  • a conductive roller was prepared and evaluated in the same manner as in Example 8 except that 6 parts of the rubber composition 2 for a matrix prepared in Example 2 was used in an amount of 70 parts.
  • the roller had an electric resistance of 4.9 ⁇ 10 6 ⁇ cm.
  • Table 1 shows evaluation of uniform dispersion of domains, evaluation of variation of conductive particles in each domain, evaluation of domain shape, and evaluation of particle size distribution of domains in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 7. , Used mixing device, average domain size in cross section, conductive roller evaluation: electrical resistance ⁇ / ⁇ , and conductive roller evaluation: current maintenance rate and evaluation result of image quality rank.
  • Example 10 Provided below, the examination result applied to the transfer roller as a conductive roller is shown.
  • Example 10> -Production of conductive roller A round bar having a total length of 240 mm and an outer diameter of 5 mm prepared by electroless nickel plating on the surface of free-cutting steel was prepared. Next, an adhesive was applied over the entire circumference in a range of 210 mm in length excluding 15 mm at both ends of the round bar. The adhesive used was a conductive hot melt type. A roll coater was used for coating. A round bar coated with this adhesive was used as a conductive shaft core (core metal).
  • a crosshead extruder having a conductive shaft core supply mechanism and an unvulcanized rubber roller discharge mechanism is prepared, and a die having an inner diameter of 13.5 mm is attached to the crosshead. Furthermore, the conveyance speed of the conductive shaft core was adjusted to 60 mm / sec. Under this condition, the unvulcanized rubber mixture 2 obtained in Example 2 is supplied from a kneading extruder to form a rubber layer of the unvulcanized rubber mixture on the outer peripheral surface of the conductive shaft core in the cross head. An unvulcanized rubber roller was obtained. Next, an unvulcanized rubber roller was put into a hot air vulcanizing furnace at 170 ° C. and heated for 60 minutes to obtain a vulcanized rubber roller.
  • the obtained conductive roller was evaluated in the same manner as in Example 1 except for the image quality evaluation.
  • the following image quality evaluation 1 of the conductive roller and image quality evaluation 2 of the conductive roller are added instead.
  • ⁇ Image evaluation of conductive roller 1 The above conductive roller was used as a transfer roller and mounted on an electrophotographic process cartridge (trade name: HP 30A Black Original LaserJet Toner, HP). This process cartridge was mounted on an electrophotographic image forming apparatus (trade name: HP LaserJet Pro M203dw, manufactured by HP) capable of outputting A4 size paper to form an electrophotographic image.
  • HP LaserJet Pro M203dw an electrophotographic image forming apparatus
  • Rank A No vertical line crushing or occurrence of a sticky image is observed.
  • Rank B Vertical lines are crushed and the occurrence of potty images is slightly recognized.
  • Rank C Vertical lines are crushed and the occurrence of potty images is observed.
  • Rank D Vertical lines are crushed and the occurrence of potty images is noticeable.
  • the electroconductive process cartridge (trade name: HP 30A Black Original LaserJet Toner, manufactured by HP) was mounted as a transfer roller using the conductive roller after the above-described energization deterioration test was performed.
  • This process cartridge was mounted on an electrophotographic image forming apparatus (trade name: HP LaserJet Pro M203dw, manufactured by HP) capable of outputting A4 size paper to form an electrophotographic image.
  • HP LaserJet Pro M203dw manufactured by HP
  • the output of the electrophotographic image was performed in an environment with a temperature of 15 ° C. and a relative humidity of 10%. The image was visually observed, and the presence or absence of a spot-like image that may occur due to an increase in the electrical resistance value of the transfer roller and the degree thereof were evaluated according to the following criteria.
  • Rank A Generation of a spot-like image is not recognized.
  • Rank B The occurrence of a spot-like image is slightly recognized.
  • Rank C Generation of a spot-like image is recognized.
  • Rank D The occurrence of a spot-like image is noticeable.
  • Example 11 the unvulcanized rubber mixture 4 obtained in Example 4 was used as the unvulcanized rubber mixture. Other than that was carried out similarly to Example 10, and produced the electroconductive roller and performed each evaluation.
  • the roller had an electric resistance of 3.2 ⁇ 10 6 ⁇ cm.
  • Example 12 the unvulcanized rubber mixture 8 obtained in Example 8 was used as the unvulcanized rubber mixture. Other than that was carried out similarly to Example 10, and produced the electroconductive roller and performed each evaluation. The roller had an electric resistance of 2.4 ⁇ 10 6 ⁇ cm.
  • Example 10 the unvulcanized rubber mixture 1A obtained in Comparative Example 1 was used as the unvulcanized rubber mixture. Other than that was carried out similarly to Example 10, and produced the electroconductive roller and performed each evaluation. The roller had an electric resistance of 2.1 ⁇ 10 6 ⁇ cm.
  • Example 13 -Production of conductive blade B kneaded rubber mixture 2 (unvulcanized rubber mixture) obtained in Example 2 was used.
  • the B-kneaded rubber mixture 2 is treated at 160 ° C. for 10 minutes while pressing it with a pressure press machine onto a mold having a width of 250 mm, a length of 150 mm, and a thickness of 0.7 mm, thereby obtaining a corresponding thickness of 0.
  • a 7 mm rubber sheet 1 was obtained.
  • the rubber sheet 1 is cut to a width of 216 mm and a length of 12 mm and bonded to a sheet metal (substantially the same shape as a sheet metal used for a developing blade of an electrophotographic process cartridge to be described later) processed in advance to be attached to a predetermined cartridge.
  • the conductive rubber blade 1 was obtained by bonding using an agent. At this time, the conductive blade was bonded so that the portion of 12 mm in length overlapping the sheet metal was 4.5 mm, and the remaining 7.5 mm was protruded from the sheet metal.
  • the adhesive used was a conductive hot melt type.
  • the electric resistance of the conductive blade was 4.2 ⁇ 10 5 ⁇ cm.
  • ⁇ Evaluation measurement location of uniform dispersibility of domains in conductive layer Measured at 9 locations near each center in a section of width 24 mm, length 12 mm and thickness 0.7 mm obtained by dividing the width of the rubber sheet into 9 parts.
  • ⁇ Evaluation measurement location of variation of conductive particles in each domain in conductive layer Measured at 12 locations around the center in a section of 18 mm wide, 12 mm thick, and 0.7 mm thick divided into 12 rubber sheet widths.
  • ⁇ Evaluation of the shape of the domain in the conductive layer of the conductive blade to the roundness measurement location The rubber sheet width is divided into 12 sections, each having 12 locations near the center in a section of 18 mm width, 12 mm thickness, and 0.7 mm thickness. Measurement. -Evaluation measurement location of domain particle size distribution in conductive layer: Measured at 12 locations around the center in a section of 18 mm wide, 12 mm thick, and 0.7 mm wide divided into 12 rubber sheet widths.
  • the electric resistance value of the reference resistor was set to 1 k ⁇ . Further, the length of the conductive blade was divided into 20 sections, and a total of 20 areas were measured. For the volume resistivity of the conductive blade, the volume resistivity ( ⁇ ⁇ cm) of the partial region was calculated from the area of the conductive blade rubber part and the metal electrode, the thickness of the rubber part of the conductive blade, and the applied voltage. . Variations in the volume resistivity of a conductive inside blades, the average of the volume resistivity of the partial region of the measurement mu R, dispersed and sigma R, was evaluated by ⁇ R / ⁇ R.
  • ⁇ R / ⁇ R The level of ⁇ R / ⁇ R of electrical resistance was evaluated based on the following criteria based on the above results. It shows that the conductive layer exhibits homogeneous and stable electrical characteristics in the order of rank A>B>C> D.
  • Rank A ⁇ R / ⁇ R is extremely small. ( ⁇ R / ⁇ R ⁇ 0.25)
  • Rank B ⁇ R / ⁇ R is quite small. (0.25 ⁇ R / ⁇ R ⁇ 0.32)
  • Rank C ⁇ R / ⁇ R is small. (0.32 ⁇ R / ⁇ R ⁇ 0.4)
  • Rank D ⁇ R / ⁇ R is large. (0.4 ⁇ ⁇ R / ⁇ R )
  • the level of the current maintenance rate was evaluated based on the following criteria based on the above results. Of course, it is shown that the conductive layers exhibit homogeneous and stable electrical characteristics in the order of rank A>B>C> D.
  • Rank A The current maintenance rate is extremely high. (Maintenance rate is 85% or more)
  • Rank B The current maintenance rate is slightly recognized. (Maintenance rate is 70% or more and less than 85%)
  • Rank C A current maintenance ratio is recognized. (Maintenance rate is 60% or more and less than 70%)
  • Rank D The current maintenance rate is noticeable. (Maintenance rate is less than 60%)
  • E character image an image in which the letter “E” of the alphabet with a size of 14 points is printed so that the coverage is 1% with respect to the area of the A4 size paper (hereinafter also referred to as “E character image”).
  • E character image an image in which the letter “E” of the alphabet with a size of 14 points is printed so that the coverage is 1% with respect to the area of the A4 size paper.
  • the triboelectric charge distribution was measured for the toner carried on the narrow portion of the portion of the developing sleeve sandwiched between the developing blade and the photoreceptor contact position.
  • the triboelectric charge amount distribution was measured using an E-spar Analyzer Model EST-III (manufactured by Hosokawa Micron). The number of measured particles was about 3000, and the standard deviation ⁇ of the measured value was used as the triboelectric charge amount distribution of the toner.
  • the evaluation criteria for evaluating the triboelectric charge amount distribution of the toner are as follows. Rank A: The triboelectric charge amount distribution is very good. ( ⁇ ⁇ 3.0) Rank B: The triboelectric charge amount distribution is quite good. (3.0 ⁇ ⁇ ⁇ 4.0) Rank C: The triboelectric charge amount distribution is good. (4.0 ⁇ ⁇ ⁇ 5.0) Rank D: The triboelectric charge distribution is bad. ( ⁇ > 5.0)
  • the above-mentioned conductive blade was used as a developing blade and attached to an electrophotographic process cartridge (trade name: 37X black toner cartridge, manufactured by HP).
  • This process cartridge was mounted on an electrophotographic image forming apparatus (trade name: HP LaserJet Enterprise M608dn, manufactured by HP) capable of outputting A4 size paper to form an electrophotographic image.
  • HP LaserJet Enterprise M608dn manufactured by HP
  • a halftone image an image in which a line with a width of 1 dot is drawn at intervals of 2 dots in the direction perpendicular to the rotation direction of the electrophotographic photosensitive member
  • One formed electrophotographic image was output.
  • the output of the electrophotographic image was performed in an environment with a temperature of 15 ° C. and a relative humidity of 10%.
  • the central part of the image was visually observed, and the presence or absence of density unevenness that might be caused by the unevenness of the conductive point of the conductive blade and the degree thereof were evaluated according to the following criteria.
  • Rank A Generation of density unevenness is not recognized.
  • Rank B The occurrence of density unevenness is slightly recognized.
  • Rank C Generation of density unevenness is recognized.
  • Example 14 In Example 13, the unvulcanized rubber mixture 4 obtained in Example 4 was used as the unvulcanized rubber mixture. Other than that was carried out similarly to Example 10, and produced the electroconductive braid
  • Example 15 In Example 13, the unvulcanized rubber mixture 8 obtained in Example 8 was used as the unvulcanized rubber mixture. Other than that was carried out similarly to Example 10, and produced the electroconductive braid
  • Example 9 the unvulcanized rubber mixture 9 obtained in Comparative Example 1 was used as the unvulcanized rubber mixture. Other than that was carried out similarly to Example 10, and produced the electroconductive braid
  • Example 16 (1. Production of master batch 16) [1-1. Preparation of masterbatch 16] The master batch 16 was obtained by mixing the materials of the types and amounts shown in Table 4 with a pressure kneader.
  • a die having an inner diameter of 16.0 mm is attached to the tip of a crosshead extruder having a conductive shaft core supply mechanism and an unvulcanized rubber roller discharge mechanism, and the temperature of the extruder and the crosshead is set to 80 ° C.
  • the conveyance speed of the conductive shaft core was adjusted to 60 mm / sec. Under these conditions, the unvulcanized rubber composition was supplied from the extruder, and the outer peripheral portion of the conductive shaft core body was covered with the unvulcanized rubber composition in the cross head to obtain an unvulcanized rubber roller. .
  • the unvulcanized rubber roller is put in a hot air vulcanization furnace at 170 ° C., and the unvulcanized rubber composition is vulcanized by heating for 60 minutes.
  • a roller on which a resin layer was formed was obtained.
  • both ends of the conductive resin layer were excised, and the surface of the conductive resin layer was polished with a rotating grindstone.
  • a developing roller 100 having a diameter of 12.0 mm and a center diameter of 12.2 mm at positions of 90 mm from the central portion to both end portions was obtained.
  • the obtained conductive roller was evaluated in the same manner as in Example 1 except for the image quality evaluation.
  • the following triboelectric charge amount distribution evaluation of the toner and image evaluation (L / L ghost) of the developing roller are added instead.
  • the developing roller according to each example and comparative example was loaded into a magenta toner cartridge for a laser printer (trade name: HP Color Laserjet Enterprise CP4515dn, manufactured by HP). Next, the cartridge was loaded into the laser printer (changed to a high-speed system) and placed in a high-temperature and high-humidity environment with an air temperature of 32 ° C. and a relative humidity of 85% RH, and left for 6 hours or more.
  • E character image an image in which the letter “E” of the alphabet with a size of 14 points is printed so that the coverage is 1% with respect to the area of the A4 size paper (hereinafter also referred to as “E character image”).
  • the triboelectric charge distribution was measured for the toner carried on the narrow portion of the portion of the developing roller sandwiched between the toner regulating blade and the photoreceptor contact position.
  • the triboelectric charge amount distribution was measured using an E-spar Analyzer Model EST-III (manufactured by Hosokawa Micron). The number of measured particles was about 3000.
  • the standard deviation is calculated from the obtained triboelectric charge distribution, the standard deviation of the value measured after outputting 100 sheets is taken as the initial triboelectric charge distribution of the toner, and the standard deviation of the value measured after outputting 30000 sheets is used after the endurance of the toner.
  • the triboelectric charge distribution was used.
  • the evaluation criteria for evaluating the triboelectric charge amount distribution of the toner are as follows. Rank A: The triboelectric charge amount distribution is very good. ( ⁇ ⁇ 3.0) Rank B: The triboelectric charge amount distribution is quite good. (3.0 ⁇ ⁇ ⁇ 4.0) Rank C: The triboelectric charge amount distribution is good. (4.0 ⁇ ⁇ ⁇ 5.0) Rank D: The triboelectric charge distribution is bad. ( ⁇ > 5.0)
  • the evaluation criteria for ghost evaluation are as follows. Rank A: Generation of ghost is not recognized. Rank B: The occurrence of ghost is slightly recognized. Rank C: Generation of ghost is recognized. Rank D: The occurrence of ghost is noticeable.
  • Example 17 Corresponding B kneaded rubber composition 17 in the same manner as in Example 7 except that the screw speed of the extension shearing process was set to 850 rpm when kneading the unvulcanized rubber mixture 7 (A kneaded rubber composition) in Example 7. Obtained. Thereafter, a conductive roller for developing roller evaluation was produced in the same manner as in Example 16, and each evaluation was performed.
  • Example 18 Corresponding B kneaded rubber composition 18 in the same manner as in Example 8 except that the screw speed of the extension shearing process was changed to 630 rpm at the time of kneading the unvulcanized rubber mixture 8 (A kneaded rubber composition) in Example 8. Obtained. Thereafter, a conductive roller for developing roller evaluation was produced in the same manner as in Example 16, and each evaluation was performed.
  • Comparative Example 10 Corresponding B kneaded rubber composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1. Thereafter, a conductive roller for developing roller evaluation was produced in the same manner as in Example 16, and each evaluation was performed.
  • Table 7 shows the results of the study applied to the developing roller.

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Abstract

電子写真用の導電性部材の導電層は、マトリックス-ドメイン構造を有し、マトリックスは第1のゴムを有し、ドメインは第2のゴムと導電性粒子を有し、該導電層の厚み方向の断面に現れる該ドメインの各々の断面積に対する該ドメインの各々が含む該導電性粒子の断面積の割合の平均値μと、該割合の標準偏差σとの比σ/μが、0以上0.4以下、該μが20%以上40%以下、かつ、該導電層の任意の9箇所からサンプリングされる、一辺が9μmの第1の立方体形状のサンプルのうち、少なくとも8個のサンプルは、下記条件を満たす:1個のサンプルを一辺が3μmの27個の単位立方体に区分し、該単位立方体の各々に含まれる上記ドメインの体積Vdが2.7~10.8μm3である単位立方体の数が少なくとも20個。

Description

導電性部材及びその製造方法、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置
 本開示は、電子写真用の導電性部材及びその製造方法、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置に関する。
 電子写真方式を採用した画像形成装置である電子写真画像形成装置においては、導電性部材が様々な用途、例えば、帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ、現像ブレードなどの導電性ローラ及びブレードとして使用されている。これらの導電性部材は、導電性を調整するために、カーボンブラック(CB)の如き導電性粒子が添加された導電層を有している。
 特許文献1は、イオン伝導性ゴム材料からなるポリマー連続相と、電子伝導性ゴム材料からなるポリマー粒子相とを含んでなる海島構造を有し、該イオン伝導性ゴム材料が、主に体積固有抵抗率1×1012Ω・cm以下の原料ゴムからなり、該電子伝導性ゴム材料が、原料ゴムBに電子導電剤(導電性粒子)を配合することにより導電化されている半導電性ゴム組成物、及び、該半導電性ゴム組成物から形成された弾性層を有する帯電部材を開示している。そして、特許文献1は、このような半導電性ゴム組成物は、電気抵抗の電圧依存性やバラつきが小さく、また、電気抵抗の環境依存性が小さい、といった効果を奏することを開示している。
特開2002-003651号公報
 本発明者らは、特許文献1に係る帯電部材を用いて電子写真画像を形成するにあたり、当該帯電部材と被帯電体である電子写真感光体との間に印加する帯電バイアスを、一般的な帯電バイアス(例えば、-1100V程度)よりも低い電圧(-800~-1000V)とすることを検討した。近年、電子写真画像形成装置に対する、より一層の小型化、低コスト化の要求に対し、帯電電圧を下げても高品位な電子写真画像が得られるのであれば、電源をより小さくすることができるためである。
 その結果、電子写真感光体の表面電位が不均一であることに起因するハーフトーン画像における粒状性が電子写真画像に現れる場合があった。
 帯電バイアスを低くした場合にも、被帯電体を均一に帯電し得る帯電部材として用いることができる電子写真用の導電性部材の提供が望まれている。
 そこで本発明の一態様は、低電圧印加で使用される導電性部材において、導電パスにおける電荷の移動が極めて効率的になり、高速プロセス下においても電気抵抗率が変化しにくく、また、導電パスの均質化により放電ムラの抑制も達成される電子写真用の導電性部材の提供に向けたものである。
 また、本発明の他の態様は、高品位な電子写真画像の形成に資するプロセスカートリッジの提供に向けたものである。さらに本発明の他の態様は、高品位な電子写真画像を形成することのできる電子写真画像形成装置の提供に向けたものである。
 本発明の一態様によれば、第1のゴムの架橋物を含むマトリックスと、該マトリックスに分散されている複数個のドメインと、を有する導電層を有する電子写真用の導電性部材であって、該ドメインの各々は、第2のゴムの架橋物と導電性粒子とを含んでおり、該第1のゴムは、該第2のゴムとは異なり、該導電層の厚み方向の断面に現れる該ドメインの各々の断面積に対する該ドメインの各々が含む該導電性粒子の断面積の割合の平均値をμとし、該割合の標準偏差をσとしたとき、σ/μが、0以上、0.4以下であり、該μが、20%以上、40%以下であり、かつ、該導電層の任意の9箇所からサンプリングされる、一辺が9μmの第1の立方体形状のサンプルのうち、少なくとも8個のサンプルは、下記条件(1)を満たす電子写真用の導電性部材が提供される。
 なお、条件(1)は、「1個のサンプルを、27個の、一辺が3μmの単位立方体に区分し、該単位立方体の各々に含まれる前記ドメインの体積Vdを求めたとき、Vdが2.7~10.8μmである単位立方体の数が少なくとも20個であること」である。 
 また、本発明の他の態様によれば、上記の電子写真用の導電性部材の製造方法であって、該第1のゴムを含む第1のゴム組成物と、該導電性粒子を配合した該第2のゴムを含む第2のゴム組成物とを含むゴム混合物に対して、伸長せん断スクリュウを備えた混練機を用いて、前記導電層を形成する工程を有する電子写真用の導電性部材の製造方法が提供される。
 また本発明の他の態様によれば、電子写真画像形成装置の本体に着脱可能に構成されているプロセスカートリッジであって、上記の導電性部材を具備しているプロセスカートリッジが提供される。
 更に本発明の他の態様によれば、上記の導電性部材を具備している電子写真画像形成装置が提供される。
 本発明の一態様によれば、低電圧印加で使用される導電性部材において、導電パスにおける電荷の移動が極めて効率的になり、高速プロセス下においても電気抵抗率が変化しにくく、また、導電パスの均質化により放電ムラの抑制も達成される電子写真用の導電性部材を得ることができる。
 また、本発明の他の態様によれば、高品位な電子写真画像の形成に資するプロセスカートリッジを得ることができる。さらに本発明の他の態様によれば、高品位な電子写真画像を形成することのできる電子写真画像形成装置を得ることができる。
本発明の一態様に係る電子写真用の導電性部材の一例を示す図である。 本発明の一態様に係る第1の立方体と単位立方体を説明するための模式図である。 第1のゴムの架橋物を含むマトリックスと、該マトリックスに分散されている複数個のドメインとを有する導電層の構造を説明するための模式図である。 本態様に係る導電性弾性層の作製に使用される伸長せん断スクリュウの一例を説明するための模式図であり、スクリュウ内部に伸長せん断付与機構を備えたスクリュウを示す図である。 本態様に係る導電性弾性層の作製に使用される伸長せん断スクリュウの一例を説明するための模式図であり、スクリュウ外部に伸長せん断付与機構を備えたスクリュウを示す図である。 本発明の一態様に係る電子写真画像形成装置を示す構成図である。 本発明の一態様に係るプロセスカートリッジを示す図である。 導電性部材に流れる電流値を測定する電気抵抗測定装置の一例を示す構成図である。
 本発明者らは、特許文献1に係る帯電部材が、帯電バイアスを低くした場合において電子写真感光体の表面を均一に帯電させることが困難である理由について検討した。その過程で、特許文献1に係る帯電部材において、電子伝導性ゴム材料からなるポリマー粒子相の役割に着目した。すなわち、弾性層(導電層)内においては、ポリマー粒子相間の電子の授受によって導電層に電子伝導性が付与されていると考えられる。かかる考察に基づき、帯電バイアスを低くした場合における上記の課題は、導電層内におけるポリマー粒子相の分散状態の不均一性に起因していると推測した。すなわち、帯電バイアスを低くしたことにより、ポリマー粒子相間での電子の授受は生じにくくなる。ここで、1個のポリマー粒子相に着目したとき、帯電バイアスが高い場合には、当該ポリマー粒子相からの電子は、当該ポリマー粒子相の周囲に存在する複数個の他のポリマー粒子相までの距離にバラつきがあっても、当該他のポリマー粒子相にほぼ均等に受け渡されると考えられる。しかしながら、帯電バイアスが低い場合、当該ポリマー粒子相からの電子は、当該ポリマー粒子相の周囲に存在するポリマー粒子相のうち、最も近くに存在する他のポリマー粒子相に優先的に受け渡されると考えられる。その結果、導電層内で電子の流れにムラが生じ、当該帯電部材の外表面からの電子写真感光体への放電が不均一となる。このことにより、電子写真感光体の表面電位が不均一になると考えられる。
 そこで、本発明者らは、導電層内におけるポリマー粒子相間の距離のバラつきを抑えることが、帯電バイアスを低い場合における上記課題を解決し得るものと考察した。係る考察に基づき、更なる検討を重ねた結果、下記の要件(A)及び要件(B)を満たす導電性部材が、当該課題の解決に有効であることを見出した。
 なお、電子写真感光体の表面電位が不均一であることに起因するハーフトーン画像における粒状性の画像は、導電性部材における導電均一性にムラがある(導電点が均一に分散していない)ために、放電均一性のムラが生じ、結果、発生するものと推定される。また、耐久評価におけるハーフトーン画像における粒状性は、帯電ローラの電気抵抗値の上昇により低下する。
要件(A)
 第1のゴムの架橋物を含むマトリックスと、該マトリックスに分散されている複数個のドメインと、を有する導電層を有し、
 該ドメインの各々が、該第1のゴムとは異なる第2のゴムの架橋物と導電性粒子とを含んでいること。
要件(B)
 該導電層の厚み方向の断面に現れる該ドメインの各々の断面積に対する該ドメインの各々が含む該導電性粒子の断面積の割合の平均値をμとし、該割合の標準偏差をσとしたとき、σ/μが、0以上、0.4以下であり、
 該μが、20%以上、40%以下であり、かつ、
 該導電層の任意の9箇所からサンプリングされる、一辺が9μmの第1の立方体形状のサンプルのうち、少なくとも8個のサンプルは、下記条件(1)を満たすこと:
条件(1)
 1個のサンプルを、27個の、一辺が3μmの単位立方体に区分し、該単位立方体の各々に含まれる上記ドメインの体積Vdを求めたとき、Vdが2.7~10.8μmである単位立方体の数が少なくとも20個であること。
 つまり、上記μとσの関係が、『σ/μが、0以上、0.4以下』であることで、各ドメイン中に含まれる導電性粒子の数・量にバラつきが少ないために、結果、電気抵抗の揃ったドメインとなる。特に、上記μとσの関係が、『σ/μが、0以上、0.25以下』の場合にはさらに電気抵抗の揃ったドメインとなり、より本発明における効果が高まる傾向があるため特に好ましい。
 該σ/μを低い値にするためには、各ドメイン中に含まれる導電性粒子の数・量を増加させることが好ましく、またドメインのサイズを揃えることも好ましい。
 なお、ここで該μは、20%以上、40%以下である。μが20%以上であることにより、ドメイン内での導電性粒子の電気的な繋がりが安定化する。また、μが40%以下であることにより、ドメイン内の導電性粒子の量が多くなり過ぎることによる導電性粒子起因のドメインの異形化を抑制できる。該μは、より好ましくは、23%以上、40%以下、特に好ましくは、28%以上、40%以下である。
 上記の一辺が3μmの該単位立方体中にドメインが10~40体積%含まれ、かつ該立方体が該導電層全体に均質に存在するため、結果、該導電性のドメインが三次元的に均等かつ密に導電層中に配置された構成となる。なお、後述するように、ドメインの総体積を増加させた場合にも、該導電層全体に均質に存在する割合が高まる傾向がある。また、ドメインの総体積が同じでも、ドメインサイズを小さくし、個数を増加させることで、ドメインが該導電層全体に均質に存在する割合が飛躍的に高まる傾向がある。
 つまり、上記条件(1)のVd値を満たす一辺が3μmの単位立方体の個数が増加するにつれて、本態様に係る効果を高められる。そのため、該単位立方体の個数は20個以上であり、22個以上であることが好ましく、25個以上であることがより好ましい。
 なお、導電支持体から導電層の表面まで導電パスが繋がって形成されるために、3次元的にドメインを配置する。なお、ここで『導電パスが繋がっている』とは、所望の印加電圧に伴い、ドメイン間で電荷が授受される状態を指す。用いる印加電圧や導電層の厚み、さらにはドメインやマトリックスの電気抵抗によるが、3次元的な評価において、例えば、ドメインの隣接壁面間距離が100nm以下であることが好ましく、50nm以下であることが、電荷の移動には特に好ましい。
 即ち、上記の関係を満たした導電層構造を形成することにより、帯電バイアスを低くした場合にも、導電パスにおける電荷の移動を極めて効率的に行うことが可能となった。結果、高速プロセス下においても電気抵抗率が変化しにくく、また、導電パスの均質化により、帯電ムラや放電ムラの抑制も達成されるため、高品位な電子写真画像を安定的に形成することが実現可能となった。
 以下、本発明を詳細に説明する。なお、電子写真用の導電性部材を、その代表例である帯電ローラによって記載するが、本発明の導電性部材の用途が限定されるものではない。本発明における実施態様である、帯電ローラ、転写ローラ及び現像ローラ、現像ブレードは、本発明における導電性部材の形状を適宜調整し、従来公知のそれぞれの部材の作製法にて作製可能である。すなわち、帯電バイアスを低くした場合と同様に、低電圧印加で使用される導電性部材において、導電パスにおける電荷の移動が極めて効率的になり、高速プロセス下においても電気抵抗率が変化しにくく、また、導電パスの均質化により放電ムラの抑制も達成される。
<導電性部材>
 図1Aは、本発明の一態様に係る電子写真用の導電性部材の一例を示す図であり、図1Bは、本発明の一態様に係る第1の立方体と単位立方体を説明するための模式図である。本態様に係る電子写真用の導電性部材1は、図1Aに断面を示すように、導電性の基体(導電性軸芯体)11上に、第1のゴムの架橋物を含むマトリックスと、該マトリックスに分散されている複数個のドメインと、を有する導電層12を有する。なお、該導電層の上には、必要に応じて、更に他の層を設けることができる。
 導電性部材の電気抵抗は、体積抵抗率を、10~10Ωcmに制御することが好ましい。10Ωcm以上であれば、電流の制動性がよく、画像弊害の発生を抑制できる。一方、10Ωcm以下であれば、導電性部材として機能するために十分な電流を流すことができる。
<導電性の基体>
 導電性の基体としては、電子写真用の導電性部材の分野で公知なものから適宜選択して用いることができる。例えば、導電性軸芯体である場合には、炭素鋼合金の表面に5μm程度の厚さのニッケルメッキを施した円柱状である。また、基体は中空の円筒状であってもよい。また、基体には、導電接着剤(粘着剤)が塗布されていてもよい。
<導電層>
 導電層は、第1のゴムの架橋物を含むマトリックスと、該マトリックスに分散されている複数個のドメインと、を有する。該導電層の厚み方向の断面に現れる該ドメインの各々の断面積に対する該ドメインの各々が含む該導電性粒子の断面積の割合の平均値をμとし、該割合の標準偏差をσとしたとき、『σ/μが、0以上、0.4以下であり、該μが、20%以上、40%以下』である関係を満たす。同時に、該導電層の任意の9箇所からサンプリングされる、一辺が9μmの第1の立方体形状のサンプル(13)のうち、少なくとも8個のサンプルは、下記条件(1)を満たす。
 『条件(1):1個のサンプルを、27個の、一辺が3μmの単位立方体14に区分し、該単位立方体の各々に含まれる上記ドメインの体積Vdを求めたとき、Vdが2.7~10.8μmである単位立方体の数が少なくとも20個であること』。
 なお、導電性部材の導電層は、帯電ローラとして使用する場合は被帯電体を均一に帯電させるために、均一な半導電性を有することに加え、被帯電体である感光体への均一な接触を確保するために、低硬度(例えば、該導電層の弾性率が1MPa以上100MPa以下)であることが好ましい。
 実質的にドメインのみが導電性粒子により導電化されており、導電性粒子がドメインに偏在していることが好ましい。
〔マトリックス〕
(第1のゴムの材料)
 導電層は、第1のゴムの架橋物を含むマトリックスを有する。第1のゴムとしては、後述する第2のゴムと所定の比率でブレンドすることにより、第1のゴムを含むマトリックスを形成し得るものであれば、特に限定されるものではなく、所望の物性により電子写真用の導電性部材の分野において公知のゴム組成物を好適に用いることができる。例えば、天然ゴムやこれを加硫処理したもの、合成ゴムを挙げることができる。合成ゴムとしては、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)、ブタジエンゴム(BR)、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン-プロピレンゴムなどが挙げられる。またそれらの変性ゴムや共重合体、さらにはそれらの水添物などを用いてもよいし、それらを適宜複合させて用いてももちろんよい。
 これらのゴム中には、本発明の効果を損なわない範囲で、ゴムの配合剤として一般的に用いられている充填剤、軟化剤、加工助剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分散剤、発泡剤、導電助剤、粗し粒子等を添加することができる。また言うまでもなく、加硫剤や加硫助剤、加硫促進剤も添加することができる。
 マトリックスに配合されるゴムの配合剤は、選択する原料ゴムにもよるが、第1のゴム100質量部に対して、0.1質量部以上、100質量部以下が好ましい。
 なお、主鎖に2重結合を含むジエン系ゴム自身は通電に対して良好、すなわち、通電によるゴムの劣化試験において劣化耐性があることを実験的に確認している。
 そのため、使用される合成ゴムとしてはジエン系ゴムであるSBR、NBR、BRやその変性ゴムが好ましい。また、NBRやSBRにおいては、混練時の熱劣化が少ないことを確認済みであるため、使用されるゴムとしてはNBRやSBRも特に好ましい。また、SBRにおいては、加工性や研磨性が良化する傾向があり、所望の物性によっては極めて好ましい場合もある。
(マトリックスの電気抵抗)
 マトリックスはカーボンブラック等の導電性粒子をほとんど含まず、ドメインよりも高い電気抵抗を有する。
 第1のゴムの架橋物を含むマトリックスが、体積固有抵抗率1×1012Ω・cm以下のイオン伝導性の原料ゴムより主に形成される場合には、導電性粒子を有するドメイン間の導通が良好となる傾向があり、3次元的に良好な導電パスを形成しやすい。一方、体積固有抵抗率1×1012Ω・cmより大きな絶縁性の原料ゴムより主に形成される場合には、導電部材としての所望の電気抵抗を満足させるために、必要となる導電性粒子を有するドメインの量/個数が多くなる傾向があり、結果、3次元的に良好な導電パスが形成し難くなる。
(マトリックスの電気抵抗の測定方法)
 マトリックスの電気抵抗は、当該導電性部材の導電層を薄片化し、微小端子によって計測することができる。薄片化の手段としては、例えば、鋭利なカミソリやミクロトーム、FIB(集束イオンビーム)などが挙げられる。薄片の作製に関しては、ドメインの影響を排除し、マトリックスのみの電気抵抗を計測するために、透過電子顕微鏡(TEM)や走査電子顕微鏡(SEM)などであらかじめ計測したドメイン間距離よりも小さい膜厚の薄片を作製する。したがって、薄片化の手段としては、ミクロトームなどの非常に薄いサンプルを作製できる手段が好ましい。
 電気抵抗値の測定は、まず当該薄片の片面を接地した後に、原子間力顕微鏡(AFM)、走査型プローブ顕微鏡(SPM)などで、マトリックスとドメインの電気抵抗値を測定できる手段によって、薄片中のマトリックスとドメインの場所を特定する。SPM、AFMでは硬度の分布も計測できる。次いで、当該マトリックスの探針を接触させ、50VのDC電圧を印加した時の接地電流を測定し、電気抵抗として算出すればよい。このとき、SPMやAFMのような薄片の形状測定も可能な手段であれば、当該薄片の膜厚測定ができ、電気抵抗率が測定可能となるために好適である。
 上記のような電気抵抗の測定は、導電性部材を周方向に4分割、長手方向に5分割した領域のそれぞれから各1つずつ薄片サンプルを切り出して、上記の測定値を得た後に、合計20サンプルの結果の算術平均により算出する。
(マトリックスとドメインの電気抵抗の比較に関して)
 上述したように、マトリックスはカーボンブラック等の導電性粒子をほとんど含まず、ドメインよりも高い電気抵抗を有する。なお、マトリックス部とドメイン部との体積抵抗率の比は、好ましくは5倍以上、さらに好ましくは10倍以上であることがドメインの導電パス形成の観点から有効である。
 マトリックス部とドメイン部との体積抵抗率の比は、以下のように計測した。上記マトリックスの電気抵抗測定と同様に、導電層の薄片を用意し、電流測定機能を有するSPMを用いて微小領域での電流測定を行った。ここで、少なくとも一つのドメインを含むSPMの走査エリアを設定した。例えば、ドメインのサイズがサブミクロンである場合、好ましくは複数のドメインが含まれるように、数μm角程度の走査エリアを設定する。一定電圧を印加しながら走査して得られた電流マッピングデータ(各ピクセルに電流値が格納されたデータ)から、マトリックスに該当するサブエリアを一つ以上設定し、該複数のサブエリア内の電流データの平均値を算出して、マトリックス部の平均電流値をJdとする。また、ドメイン部についても、同様の解析を行い、ドメイン部の平均電流値をJmとする。以上のデータから、Jm/Jdをドメイン部とマトリックス部の抵抗比(電流比の逆数)として評価した。
 上記の電流測定は、導電性部材を周方向に4分割、長手方向に5分割した領域のそれぞれから各1つずつ導電層の薄片サンプルを切り出して、上記の測定値を得た後に、合計20サンプルの結果の算術平均により算出する。
〔ドメイン〕
(第2のゴムの材料)
 導電層を構成するドメインは、第2のゴムを有する。第2のゴムの材料としては、第1のゴムと所定の比率でブレンドすることにより、第2のゴムを含むドメインを形成し得るものであれば、特に限定されるものではない。第2のゴムの材料として、所望の物性により電子写真用の導電性部材の分野において公知のゴム組成物を好適に用いることができる。つまり、第1のゴムの材料と非相溶であれば、例えば、上記「〔マトリックス〕(第1のゴム材料)」の項に示した、ゴム材料などを適宜用いることができる。
 なお、主鎖に2重結合を含むジエン系ゴムでは、導電性粒子としてカーボンブラックを用いた場合には、組合せによっては相溶性が高くなるため好ましい。また、スチレン骨格を有するジエン系ゴムも組合せによってはカーボンブラックとの相溶性が高まる傾向があり、好ましい。また、第2のゴムの主鎖、側鎖、あるいは末端部分にカーボンブラックなどの導電性粒子と相互作用が期待できる官能基を有するゴム材料の場合には導電性粒子の固定化の観点から好ましい。なお、第2のゴムの材料として液状ゴムを適宜配合することで材料粘度を容易に調整することもできる。
 ドメインを形成する第2のゴムの材料には、第1のゴムの材料の場合と同様に、本発明の効果を損なわない範囲で、上述したゴムの配合剤として一般的に用いられている充填剤、軟化剤、加工助剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分散剤、発泡剤、導電助剤等を添加することもできる。また言うまでもなく、加硫剤や加硫助剤、加硫促進剤も添加することができる。
 なお、ドメインに配合されるゴムの配合剤は、選択する原料ゴムにもよるが、第2のゴム100質量部に対して、0.1質量部以上、50質量部以下が好ましい。
(ドメインの電気抵抗)
 ドメインは導電性の相であり、高速プロセスでの導電パスにおける電荷の輸送を効果的に行う。そのため、電気抵抗率は低いほうが好ましく、具体的には、10-1Ωcmから10Ωcmであることが好ましい。ドメインの電気抵抗率は導電性粒子の種類及び使用量などを適宜調整することによって、所望の値にすることができる。
(導電性粒子)
 導電性のドメインは、第2のゴムの架橋物と導電性粒子とを含む。導電性粒子としては、例えば以下の導電性粒子が挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀の如き金属系の微粒子や繊維;酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛の如き金属酸化物の微粒子;上記の金属系の微粒子、繊維、及び金属酸化物の表面を、電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより表面処理した複合粒子;ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等の導電性カーボンブラック;PAN(ポリアクリロニトリル)系カーボン、ピッチ系カーボンの如きカーボン粉。また、必要に応じて、これらの導電性粒子の複数を組み合わせて使用することができる。
 ここで、ファーネスブラックとしては以下のものが挙げられる。SAF-HS、SAF、ISAF-HS、ISAF、ISAF-LS、I-ISAF-HS、HAF-HS、HAF、HAF-LS、T-HS、T-NS、MAF、FEF、GPF、SRF-HS-HM、SRF-LM、ECF、及びFEF-HS。サーマルブラックとしては、FT、及びMTが挙げられる。また、これらの導電性粒子(導電性カーボンブラック)を、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることもできる。
 使用されるカーボンブラックとしては、DBP吸収量が40ml/100g以上、150ml/100g以下である導電性のカーボンブラックであることも好ましい。DBP(ジブチルフタレート)の吸収量は、カーボンブラックの一次粒子のストラクチャを間接的に定量した値である。つまり、DBP吸収量が上記範囲内のストラクチャが発達したカーボンブラックを使用することで、極性の低い第2のゴム材料を用いた場合も、ゴム材料との相互作用が高まる傾向を見出している。カーボンブラックのDBP吸収量はJISK6217-4(2001年)に記載の方法で測定することができる。なお、導電性カーボンブラックは、ストラクチャが高度に発達している為、顕微鏡観察等により、補強用のカーボンブラック等の他の充填剤と区別することができる。
 ドメインに配合される導電性粒子の配合量は、第2のゴムの100質量部に対して、5質量部以上150質量部以下とされる。より好ましくは、20質量部以上120質量部以下である。特に、ドメイン内でのパーコレーションが良好になることで導電性粒子同士が良好に連結し、結果、ドメイン内の導電パスは、「電気的に密に連結」かつ安定に形成されるため、50質量部より大きく120質量部以下がさらに好ましい。加えて、後述する各ドメイン間での含有される導電性粒子のバラつきが極めて小さくなるために、60質量部以上120質量部以下が特に好ましい。
 なお、導電性粒子の配合量は、第2のゴムの100質量部に対して、5質量部以上にすることで導電性ドメインとして作用することができるようになる。しかし、導電性粒子の含有される体積量が少ない場合には、ニーダーやロールなどの一般的な混合装置を用いたブレンドプロセス時や、導電性部材としての加工時の条件によっては、ドメインへの熱や力学的付与によって、ドメインが容易にマイグレーションして再凝集してしまう場合がある。そのため、導電性粒子の配合量は、20質量部以上がより好ましい。またさらに50質量部より大きい場合にはその効果が高まる傾向があり、好ましくは60質量部以上、特に好ましくは80質量部以上である。つまり、ドメイン内の導電性粒子の含有量が大きい場合にはドメインが固くなり、マイグレーションを抑制できる。
 加えて、導電性粒子の配合量が50質量部より大きい場合には、一般的な電子写真用の導電性部材としては、比較的多量に配合された状態となる。ドメイン自体の導電性はドメイン内の導電性粒子同士が電気的に連結し、良好な導電パスを形成することで発現する。該導電パスの形成は、ドメインに占める導電性粒子の配合量や体積占有率に相関し、この比率が高くなるほどパーコレーション的に安定するため、導電パスにおける電荷の移動効率を高めることができる。従って、該配合量が増すことで、導電特性が高まり、本発明により好適な効果が発現しやすくなる。
 導電性粒子はドメインにのみ存在している状態が、最も好ましい。しかしながら、予めドメインに含まれる第2のゴムのみに導電性粒子を添加したマスターバッチを作製し、その後、得られたマスターバッチと、マトリックスを形成させる第1のゴムとをブレンドする手法を採った場合でも、若干の導電性粒子がマトリックスに移行する現象が見られる場合がある。本発明において、導電性粒子は導電性に寄与しない程度であれば、マトリックスに存在しても構わない。マトリックスに導電性に寄与しない程度の導電性粒子の存在量としては、マトリックスの単位体積当りにおける導電性粒子の存在量が、ドメインの単位体積当りにおける導電性粒子の存在量に比べて低いほど好ましく、1/5以下、より好ましくは、1/10以下、さらに好ましくは1/100以下である。
(ドメインの電気抵抗の測定方法)
 本発明に係るドメインは導電相であり、ドメインの電気抵抗の測定は上記のマトリックスの電気抵抗の測定と同様の測定方法で測定すればよい。
 また、上記のような電気抵抗の測定は、導電性部材を周方向に4分割、長手方向に5分割した領域のそれぞれから各1つずつ薄片サンプルを切り出して、上記の測定値を得た後に、合計20サンプルの結果の算術平均により算出する。
(ドメイン形成(海島構造)に関して)
 ポリマーブレンドで知られている知見を、本発明の導電層におけるゴムブレンドでも適応できる。
 非相溶系のポリマーブレンドの場合、その海島構造は各々のポリマー粘度やブレンド条件にもよるが、組成比が小さいポリマーがドメインになる傾向がある。
(ドメインをマトリックス中に均一に分散化させる手段)
 ドメインをマトリックス中に均一に分散化させる手段の一つとして、ドメインの総体積を増加させることが挙げられる。つまり、マトリックス中のドメイン個数が同じでも、ドメインが占有する体積が増加する。但し、後述するように、ドメインのサイズが必要以上に大きくなりすぎると、上記の条件(1)を満たさなくなる。その場合は、当然のことながらドメインの分散均一性は低下し、本発明の効果は得られない。
 また、ドメインをマトリックス全体に均一に分散化させる、より有効な手段の一つとしては、ドメインサイズを小さく微分散化させることが挙げられる。つまり、マトリックス中のドメイン総体積が同じでも、微細化によりドメインの個数が大幅に増加する。単純計算では、例えば、ある半径の真球状のドメインが100個あるとすると、それらの半径がすべて1/2になった場合には、同じ総体積で個数は約800個となる。このため、メインの総体積が同じでも、ドメインサイズを小さくし、個数を増加させることで、ドメインが該導電層全体に均質に存在する割合が高まる。結果、条件(1)を満たす単位立方体の数が増加し、本態様に係る効果を高められる。
 ポリマーブレンドにおいてドメインを小さくする理論式として、以下の式が知られている。
 D=[Cσ/η0γ・]・f(η0/η)
 D:分散粒径(ドメインの粒径) σ:界面張力 η0:マトリックス粘度 η:分散相の粘度(ドメインの粘度) C:定数 γ・:せん断速度
 つまり、本発明において、ドメインの粒径(島サイズ)を小さくするには、大きく以下の3つの手法が考えられる:
(手法A)第1のゴムと第2のゴムとの界面張力を低減させる。
(手法B)第1のゴムの粘度と第2のゴムの粘度を近づける。
(手法C)ブレンド時のせん断速度を増加させる。
・手法A:具体的には、第1のゴムと第2のゴムの溶解度定数(Solubility Parameter:SP値)の差が小さくなる組み合わせを選択するのが、導電性ドメインを均一に分散化するためには好ましい。また、界面張力を低減させる手法としては、相溶化剤を添加する手法も好適である。なお、SP値差が小さすぎる場合には、ドメイン内の導電性粒子をドメインのみに偏在させ難くなる場合や、相溶性が強まり過ぎて、海島構造が安定に形成されない場合がある。
・手法B:具体的には、混練り時の温度において、第1のゴムと第2のゴムとをそれらの粘度が近い材料の組み合わせで選択するのが、導電性ドメインを均一に分散化するためには好ましい。ここでは、ドメインの第2のゴムの一部に液状ゴムなどを用いることも効果的である。
・手法C:単純に、ブレンド時のせん断速度の増加や、せん断時間を長くすることが有効である。また詳細は後述するが、発明者らは、せん断速度の増加に加え、付与するせん断機構として「単純せん断」よりも「伸長せん断」を用いることが特に有効である。
(ドメインのサイズ)
 本発明におけるドメインのサイズは上述したように、小さい方が好適である。
 具体的には、上記の条件(1)を満たすためには、断面におけるドメインのサイズが、好適には0.1~2μm以下であり、より好適には、1μm以下であり、さらに好適には0.5μm以下である。特に、0.4μm以下である場合には本発明における極めて高い効果が期待できる。なお、ドメインのサイズが0.1μm未満の場合には、ドメイン内に導電性粒子を多く配合できない場合がある。なお、ドメインのサイズは円相当径における直径を指す。また、平均ドメインサイズは、面積加重平均のドメインサイズを示す。
(ドメインのサイズの測定方法)
 本発明に係るドメインのサイズの測定方法は、まず、下記のような手段でサンプルの測定箇所における破断面をきれいに形成する。ここでは破断面の作製は、当該薄片に対し、凍結破断法、クロスポリッシャー法、収束イオンビーム法(FIB)などを使用して行えばよい。破断面の平滑性と、観察のための前処理を考慮すると、FIB法が好ましい。
 次に、ドメイン構造の観察を好適に実施するために、染色処理、蒸着処理など、ドメインとマトリックスとのコントラストが好適に得られる前処理を施してもよい。
 破断面の形成、前処理を行った薄片に対して、レーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)によって観察することができる。これらの中でも、導電相であるドメインの面積の定量化の正確性から、SEMで10,000倍~100,000倍で観察を行うことが好ましい。
 以下に導電性ローラの場合について具体的に記載する。
 まず、導電性ローラから鋭利なカミソリを用いて、輪切りサンプルを作製する。ここでは、長手方向の長さをlとした時、端部から(1/4)l,(2/4)l、(3/4)lの三か所の位置を測定できるように導電層の輪切りサンプルを作製する。その輪切りサンプルの導電層断面部をローラの周方向に90度毎に、芯金と表面の中心付近に対してクライオイオンミリング処理を行う。クライオイオンミリング処理で表面出しを行う。次いで、該(1/4)l,(2/4)l、(3/4)lにおける各断面における導電層断面をローラの周方向に90度毎、芯金位置から表面の中心部をSEM(製品名:Ultraplus、カールツァイス社製)を用いて倍率5000倍、画素数4096×3072で観察する(合計12画像、例えば、20μm角のSEM画像が取得できる)。
 その後、上記の観察によって得られた画像について、それぞれを画像解析装置(製品名:LUZEX-AP、ニレコ社製)で2値化ならびに画像解析を行い、得られたドメイン面積Sを算出した後、√S/√πの計算式に当てはめて、円相当径を求める。本開示においては、該円相当径をドメインのサイズとする。
(ドメインの体積の測定方法)
 ドメインの体積はFIB-SEMを用いた3次元での導電層の計測により求めることが出来る。
 FIB-SEMとはFIB(Focused Ion Beam:集束イオンビーム)装置で試料の加工、露出した断面のSEM(scanning electron microscope;走査型電子顕微鏡)を観察する手法である。立体的な構造を調べるためには、連続した加工・観察を繰り返して数多くの写真を取得した後、そのSEM画像をコンピュータソフトウェアで3D再構築処理を施して、試料構造を3次元的な立体像として構築することで行うことが可能となる。
 図2は、第1のゴムの架橋物を含むマトリックスと、該マトリックスに分散されている複数個のドメインとを有する導電層の構造を説明するための模式図である。ドメイン体積の具体的な測定方法としては、FIB-SEM(エフイー・アイ社製)を使用して(詳細上述)、図2に代表される3次元の立体画像を取得し、その画像から上記構成を確認した。
 つまり、当該導電層サンプリングは任意の9箇所からサンプリングされるが、ローラ形状の場合には、長手方向の長さをlとした時、端部から(1/4)l,(2/4)l、(3/4)l付近の三か所ずつローラの周方向に120度毎に、それぞれから各1つずつサンプルを切り出す。
 その後、FIB-SEMを用いた3次元測定を行い、60nm間隔で一辺が9μmの立方体形状の画像を測定する。ここでは、該(1/4)l,(2/4)l、(3/4)lの各断面における導電層断面をローラの周方向に120度毎、芯金位置から表面の中心部での測定を行う。
 なお、ドメイン構造の観察を好適に実施するために、ドメインとマトリックスとのコントラストが好適に得られる前処理を施すことも好ましい。ここでは、染色処理が好適に用いることができる。
 その後得られた画像を、3D可視化・解析ソフトウェア Avizo(登録商標、エフ・イー・アイ社製)を利用して、該一辺が9μmの立方体形状1個のサンプル中に含まれる27個の、一辺が3μmの該単位立方体におけるドメインの体積を算出する。
 なお、ドメインの隣接壁面間距離の測定も上記の3D可視化・解析ソフトウェアを利用して同様に行うことができ、上記の測定値を得た後に、該合計27サンプルの算術平均により算出することができる。
(ドメイン内の導電性粒子に関して)
 上述したように、『σ/μが、0以上、0.4以下であり、該μが、20%以上、40%以下』である場合には、各ドメイン中に含まれる導電性粒子の数・量にバラつきが小さいために、電気抵抗の揃ったドメインとなる。特に、上記μとσの関係が、『σ/μが、0以上、0.25以下』の場合にはさらに電気抵抗の揃ったドメインとなるため、導電性粒子の該バラつきが極めて小さくなり、本発明における効果が高まる傾向があるためさらに好ましい。
 『σ/μが、0以上、0.25以下』を実現する手法の一つとしては、上述したように、ドメイン内に配合される導電性粒子の充填量を高めることが有効である。特に、発明者らは、鋭意検討の結果、該導電層に現れる、該ドメインの各々の断面積に対する、該ドメインの各々が含む導電性粒子の断面積の割合が、23%以上、さらに好ましくは28%以上である場合に、達成できる傾向があることを見出している。また後述するように、伸長せん断装置を用いた混合加工処理も好ましく、特に、連続式の伸長せん断装置を用いた混合加工処理がさらに好ましい。
 導電性粒子がカーボンブラックである場合には、平均一次粒子径として、5nm以上60nm以下、特には、10nm以上50nm以下の微粒子であることが好ましい。ここで、導電性粒子の平均一次粒子径は、算術平均粒子径とする。なお、平均一次粒子径の定義は5nm以上60nm以下の大きさの、いずれもミクロ的には単結晶、又はそれに近い結晶子が集まったもののことである。また、測定方法としては、(1)電子線を当てた対象物を透過して観察する透過型電子顕微鏡(TEM)や、(2)電子線を当てた対象物の表面を観察する走査型電子顕微鏡(SEM)を用いる方法がある。また平均一次粒子径の算出方法としては、上記測定画像から直接的に求める方法が好適である。
(ドメイン内の導電性粒子の面積測定方法及び、導電性粒子のバラつき(σ/μ)の算出方法)
 上記「ドメインのサイズの測定方法」で観察した、SEM画像を用いて算出することができる。
 上記のSEM画像(合計12画像)から中心3μm角を抽出し、それぞれを画像解析装置(製品名:LUZEX-AP、ニレコ社製)で、ドメインの内部のコントラスト差を利用して各ドメイン内のカーボンブラックに代表される導電性粒子の面積とドメイン面積の解析処理を行い、該導電層の厚み方向の断面に現れる該ドメインの各々の断面積に対する該ドメインの各々が含む該導電性粒子の断面積の割合の平均値をμとし、該割合の標準偏差をσとしたときの「σ/μ」を算出する。なお、上記中心3μm角にドメインが全く無い場合は、ランダムに別な場所をSEM観察する。
(ドメインの形状)
 本発明に係る、ドメインの断面形状は、円形に近いほうが好ましい。具体的には、下記に示す真円度の値が1以上2未満であることが好ましい。真円度が1であることは、真円であることを示す。
 本発明の効果を得るためには、該導電層の断面に現れる、該ドメインのうちの、真円度が1以上、2未満であるドメインの個数割合が、70%以上であることが好ましい。なお、この割合が高いほうが本発明の効果が高まるため、より好ましくは80%以上である。一般的に、導電性粒子の形状・異方性によって導電特性が大きく変化してしまうことが知られている(松谷ら、Int. J. Mod. Phys. C 21 (2010) 709)。つまり、真円度の悪い高アスペクト比のドメインなどでは、ドメインの電界分布がアスペクト比を有することになり、即ち、電界異方性が発現する。これにより、電界集中点が形成されるため、均質な導電パスが得られにくい傾向がある。
 なお、ドメインの真円度の値が2未満で1.1以上、好ましくは1.5以上である場合には、マトリックスとの界面積が増して、下記の効果が期待できるため好適な場合がある。つまり、導電性部材が感光体に当接されて配置されている場合、感光体と導電性部材との間で形成されるニップ近傍では、導電性部材が機械的に繰り返し圧縮される。その際、真円度が極めて高い真円の場合には、機械的なエネルギー付与に基づくドメインのマイグレーションが誘起され易く、結果、導電パスのネットワーク構造が変化して導電層の電気抵抗値が変動する場合が想定される。一方、ドメインの真円度の値が1.1以上、好ましくは1.5以上である場合には、マトリックスとの界面積が増すためにこの変動が抑制されると推測している。
(ドメインの形状制御方法)
 本発明において、ドメインの形状を制御する手法、特に、真円度が良好なドメインを得る手法としては、上述したように、ドメイン内の導電性粒子の充填量を高くすることが有効である。つまり、導電性粒子の量が少ない場合には、ニーダーやロールなどの一般的な混合装置を用いたブレンドプロセス時や、導電性部材としての加工時の条件によってはドメインが熱や力学的付与によって容易にマイグレーションして再凝集する場合がある。しかし、ドメイン内の導電性粒子の充填量が高い場合にはドメインが固くなり、結果、該マイグレーションが抑制でき、再凝集による真円度の悪化が抑えられる。
 なお、充填量を高くすることで導電性粒子を配合した第2のゴムの混練り時にシェアが掛かりやすくなり、ドメインの真円度が良化することも期待できる。
 また上述した、ドメインのサイズ(島サイズ)を小さくする手法(上記の手法A~C)も効果的である。つまり、ドメインのサイズが小さくなれば、アスペクト比は小さくなる。また詳細は後述するが、発明者らは、せん断速度の増加に加え、付与するせん断機構として「単純せん断」よりも「伸長せん断」を用いることも有効であることを見出した。特に、連続式の伸長せん断装置を用いた混合加工処理がさらに好ましい結果を与える傾向がある。
(ドメインの形状の測定手法~真円度の算出手法)
 本発明に係るドメインの形状は、上記の「ドメインのサイズを測定する手法」と同様の手法で、破断面の作製及び観察を行って得られたSEM画像を用いて定量化することができる。
 つまり、上記で得られたSEM画像における各ドメインについて、画像解析装置(LUZEX-AP、ニレコ社製)で2値化ならびに画像解析を行い、その平均値より真円度を算出する。ここでは、真円度は、「JIS B 0621;円形形体を二つの同心の幾何学的円で挟んだとき,同心二円の間隔が最小となる場合の,二円の半径の差で表す」の定義に基づいて解析される。
 なお、ドメインのSEM観察などにおいて無機フィラーや粗し粒子などが画像処理に影響を及ぼす場合には、コントラスト差、EDX測定(SEM/EDX(走査型電子顕微鏡/エネルギー分散型X線分光法)や、別途SPM測定を用いた硬さ測定などを併用することで適宜除外して算出することができる。
 なお、ここでは、円相当半径100nm以上のドメインを計算に使用する。
(ドメインのサイズ分布)
 本態様に係る導電層においては、電気抵抗の揃った導電性のドメインが三次元的に均等、かつ密に配置されている。よって、ドメインのサイズ分布としては、ドメインサイズが揃っていること、及び該ドメインが微細であることが好ましい。具体的には、上記導電層の断面において、ドメインサイズと個数の関係が以下の関係式(1)及び(2)を満たす場合、本発明の効果が発現することを確認した。
関係式(1)
80≦100×L2/L1≦100;
関係式(2)
0≦100×L3/L1≦20以下。
 式中、L1は、上記導電層の厚み方向の断面に現れる上記ドメインの総個数、L2は、該ドメインのうち、該断面において測定される面積が3.0×10nm2以上、1.2×10nm2未満であるドメインの個数を、L3は、該面積が、1.2×10nm2以上であるドメインの個数を示す。
 なお、さらに該「100×L2/L1」が、95以上、且つ該「100×L3/L1」が5以下である場合には、ドメインのサイズ分布の均一性が極めて高くできる。
(ドメインのサイズ分布の測定方法~「100×L2/L1」ならびに「100×L3/L1」)
 上記「ドメインのサイズの測定方法」の項で解析して得られた各ドメインにおけるドメイン面積・個数から算出することができる。
 つまり、ここでは該ドメインの総個数をL1、面積が3.0×10nm2以上、1.2×10nm2未満である該ドメインの個数をL2、面積が、1.2×10nm2以上である該ドメインの個数をL3、とし、「100×L2/L1」ならびに「100×L3/L1」を算出する。
(ドメインのサイズ分布の制御方法)
 ここでは、ドメインの微細化とドメイン間の再凝集抑制が鍵となる。つまり上記、「ドメインをマトリックス中に均一に分散化させる手段」に記載した手法ならびに、「ドメインの形状制御方法」に記載した、ドメインの再凝集抑制手法が好適に用いられる。
〔電子写真用の導電性部材の製造方法〕
 本発明における電子写真用の導電性部材の製造方法は、上述した本発明の構成の導電層が形成できれば特に限定されることはなく、次の各要件を適宜調整することによって形成させることができる。
 (1)第1のゴムの原料と、導電性粒子を配合した第2のゴムの原料とを含む、導電性のゴム混合物の混練の際の原材料の選択。
 (2)該ゴム混合物の混練時の配合。
 (3)該ゴム混合物を混練する際の混練機の種類、せん断速度、せん断力及び、混練時間。
 例えば、第1のゴムの未加硫物と、別途調製した導電性粒子を配合した第2のゴムの未加硫物とを混合し、適宜加工プロセスを踏まえて加硫・硬化させることで、第1のゴムの架橋物を含むマトリックスと、該マトリックスに分散されている複数個の第2のゴムの架橋物を含むドメインを有する導電層を有した導電性部材が得られる。
<混練のプロセスに関して>
 一般的にゴムの混合・混練で用いられる、単純せん断による分散化装置に加えて、伸長せん断による分散化装置も好適に用いられる。
 上述したように、せん断力が大きいほど、また、せん断の時間(回数)が多いほど、一般的には非相溶ゴムの分散が進む傾向がある。一方、同時にせん断発熱が大きくなり、ゴム分子鎖の切断が促進されて材料が劣化することや、ドメイン同士が再凝集することも知られている。つまり、せん断力を付与すると同時に加工プロセス時の温度制御も重要となる。
<混練の混合機の検討>
(単純せん断による分散化装置と伸長せん断による分散化装置についての比較)
 単純せん断による分散化装置として、加圧型ニーダーやオープンロール等の従来のゴム混合装置や、これらに比べて、より大きなせん断力を印加することができる二軸混練押し出し機が従来から良く知られている。しかしながら、本発明では、上述したようにドメインへの導電性粒子の充填量が高くなる傾向がある。発明者らの検討においては、単純せん断による分散化装置では導電性粒子を配合した第2のゴムを分散させ得るに十分なシェアを均質に付与できず、加工時の局所的な発熱なども生じ、結果、ドメインを良好に、均一分散させることができない場合があった。
 発明者らは鋭意検討した結果、伸長せん断スクリュウを備えた混練機が、本発明におけるドメインをマトリックス全体に、良好に均一分散させるのに適していることも見出した。
 伸長せん断は、加圧型ニーダーやオープンロールや二軸混練押し出し機での単純せん断機構、つまり材料を徐々に細かく砕いて分散させるのではなく、材料を細く引き伸ばして分裂させるため、微細でかつ、均一なサイズのドメインが得られやすい。なお、ゴムはエントロピー弾性を示すために、引き伸ばすと吸熱を示す性質があることも、本系には適しており、伸長せん断方式で局所的な発熱を抑えることができた一因であったと推測している。
 また、ドメインの導電性粒子の充填量が高くなっても、本方式では、単純せん断方式よりも高いシェアが均質に付与されるため、均一微分散化が達成可能となる。ここでは、極めて短い分散時間(数秒)で均一分散処理を完了させることが可能であることも確認している。
 本発明者らは、単に、単純せん断加工におけるせん断力を向上させるだけでは、該ドメインをマトリックス中に均一に微分散化できない場合があることも確認している。具体的には、高速回転が可能で、従来使用されているゴム用の加圧型ニーダーやオープンロールや押し出し機などでは達成することのできないせん断速度を実現できる、2軸混練押し出し機(製品名:KZW15TW-4MG-NH(-6000)、テクノベル社製)を用いて検討した。このように単純せん断加工において、単にせん断速度を向上させるだけでは、材料のゲル化や再凝集なども起こり、該ドメインをマトリックス中に均一に微分散化できない場合があった。
 上述したように、伸長せん断と、単純せん断のメカニズムは大きく異なる。つまり、単純せん断における、せん断流動は速度勾配によって材料が引きちぎられる流れであり、一方伸長せん断における伸長流動は、主応力方向に材料が引き伸ばされる流れであることを特徴とする。本発明のようなゴム材料(粘弾性体)の分散とは異なるが、梶原らは、ニュートン流体/ニュートン流体の分散系において、単純せん断流動場では粘度比は1程度が好ましいが、伸長流動では粘度比によらず液滴は引き伸ばされて分裂し、粘度比が約5以上も離れた系でも微分散化が達成できることを報告している[成形加工、Vol.23、No.2、pp.72-77(2011)]。おそらく、本発明における粘弾性体であるゴム材料のブレンド材料系においても上記の「材料の粘度比が離れていても伸長せん断では分散しやすい効果」が同様に作用していると推察できる。その結果、マトリックス材料と導電性粒子が多く配合されたドメイン材料との均一微分散化が実現できたものと推測している。
 つまり、上記した導電層を備えた電子写真用の導電性部材は、(1)上記第1のゴムの原料としての第1の未加硫ゴムと、上記第2のゴムの原料としての第2の未加硫ゴムと、上記導電性粒子とを含む未加硫ゴム混合物を、伸長せん断スクリュウを備えた混練機を用いて混錬し、未加硫ゴム混練物を得る工程と、(2)該未加硫ゴム混練物の層を上記導電性の基体の外表面上に形成する工程と、(3)該未加硫ゴム混練物の層中の該第1の未加硫ゴム及び該第2の未加硫ゴムを加硫させて、上記導電層を得る工程と、を経て製造するこが好ましい。
 図3A及び図3Bは、本態様に係る導電性弾性層の作製に使用される伸長せん断スクリュウの一例を説明するための模式図である。図3Aは、スクリュウ内部に伸長せん断付与機構を備えたスクリュウを示す図であり、図3Bは、スクリュウ外部に伸長せん断付与機構を備えたスクリュウを示す図である。伸張せん断の付与には、図3A及び図3Bに示すような伸長せん断スクリュウ31を備えた伸長せん断装置を用いることが好ましい。図3Aに示した、“スクリュウ31内部に伸長せん断付与機構(細管)を有するスクリュウ3aを備えた「バッチ循環方式」”、ならびに図3Bに示した、“スクリュウ31外部に伸長せん断付与機構(細管)を有するスクリュウ3bを備えた、「連続方式」”がある。
 バッチ循環方式のスクリュウ3aを備えた伸長せん断加工装置では、スクリュウ内部に細管の穴32が開いており、ゴム組成物は混練時にスクリュウ31の先端部まで到達した後に、スクリュウ31先端の細管の穴32を通ってスクリュウ31の後端部まで戻される機構を有している。そのため、ゴム組成物は細管の穴を繰り返し通過し、且つ、細管の穴では伸長運動に伴うせん断力が付与される。また、ゴム組成物を継続的に伸長せん断場に滞留させることができるため、短時間で大きなせん断力を付与することが可能となる。しかしながら、滞留時間によっては、一部再凝集が起こってしまう場合などがあるため連続式の伸長せん断加工装置が好ましい場合がある。
 ここでは、伸長せん断を付与する、細管の穴径は、0.5mmより大きく、5.0mm以下であることが好ましい。5.0mm以下であれば伸長せん断におけるシェアが十分であり、また、細管の穴径0.5mmより大きい場合は、ゴムが細管の穴を十分に通過せず加工が困難になることがないことを確認している。細管の穴径は、好ましくは、1.0~3.0mmである。なお、処理時間は短時間で混練を行うことが特に好ましい。なお、細管の穴径の大きさによってゴム組成物に印加されるせん断エネルギーが変化する。そのため、せん断加工時の発熱抑制の観点から、材料の送り速度や混合時の材料温度制御などと共に、細管の穴径の選択は加工条件の重要な因子の一つである。なお、細管の穴の数は所望のドメインの均一分散化が実現できれば特に限定されず、また、細管でなくても同様に伸長せん断効果が得られる構成、例えば二重円筒形構成などを用いてもよい。
 発明者らは、鋭意検討した結果、連続式のタイプの方が、伸長せん断のみを効率的に付与した構成となるため加工条件として特に好適であることも見出した。
 バッチ循環方式の装置としては、例えば、伸長せん断装置(微量せん断装置:井元製作所製や高速せん断装置:ニイガタマシンテクノ社製)も好ましく用いられる。また、連続方式の装置としては、上記バッチ循環方式の装置のスクリュウ部を図3Bに示すように、スクリュウ内部の伸長せん断付与機構を外部に備えるように改造した装置を好適に用いることができる。また、BANDO TECHNICAL REPORT No.18/20147 P2、に記載の装置なども適宜用いることができる。
 鋭意検討の結果、分散処理工程では、分散時の材料温度を直接測定可能な赤外温度計を用いて測定し、170℃以下に設定することが、均一分散化に良い結果を与えることを確認している。なお、材料の混練り時の温度を熱電対で測定した場合には、恐らく赤外温度センサよりも低く計測される傾向があり、同じ170℃以下の加工処理であっても良好な結果が得られない場合がある。つまり、精密な材料温度測定機能(IRセンサー)を備えた伸長せん断機構を有する混合装置を用いて加工プロセス温度を精密に制御することが有効である。
 また、ゴム組成物のせん断加工の際には、せん断発熱によるゴム組成物の劣化を防止するために、加えて、室温以下-20℃まで温度制御可能なチラーを備えることも好ましい。つまり、上述したように混合時の材料温度を正確にモニターする、赤外温度センサをスクリュウ部に備えている場合には、精密な混合条件制御が可能であり、特に混合時の温度を170℃以下に設定する際に好適となる。
<電子写真画像形成装置>
 本発明の一態様に係る電子写真画像形成装置は、本発明の一態様に係る電子写真用の導電性部材を具備する。該電子写真画像形成装置の一例を図4の概略構成図に示す。被帯電体である感光体41は、アルミニウムなどの導電性を有する導電性支持体41bと、その上に感光層41aが積層されたドラム形状を有し、支軸41cを中心に図上、時計方向に所定の周速度をもって回転駆動される。
 感光体41に、本発明の一態様に係る電子写真用の導電性部材である帯電ローラ1の導電性軸芯体11の両端が押圧手段(不図示)により押圧され、導電性軸芯体を介して電源42と摺擦電極43aにより直流(DC)バイアスが印加された導電層12が接触配置される。感光体41の回転に伴い帯電ローラ1が従動回転することにより、感光体41は所定の極性・電位に一様に帯電(一次帯電)される。
 次いで、露光器44から目的画像情報の露光(レーザービーム走査露光、原稿画像のスリット露光など)を受けた感光体の周面に、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。感光体上の静電潜像は、現像部材45により供給されるトナーが付着されてトナー画像に形成される。次いで、給紙部(不図示)から転写材47が、感光体41の回転と同期して感光体41と転写部材46との間の転写部に搬送され、転写材の裏面からトナー画像と逆極性に印加された転写部材が押圧され、トナー画像が転写材47上に順次転写される。
 トナー画像の転写を受けた転写材47は、感光体41から分離されて不図示の定着手段へ搬送されてトナー画像が定着され、画像形成物として出力される。裏面にも像形成する電子写真画像形成装置においては、再搬送手段により再度の画像形成を行うために、感光体41と転写部材46との間へ転写材47が再搬送される。
 像転写後の感光体41の周面は、前露光器48による前露光を受けて感光体上の残留電荷が除去(除電)される。この前露光器48には公知の手段を利用することができ、例えばLEDチップアレイ、ヒューズランプ、ハロゲンランプ及び蛍光ランプなどを好適に例示することができる。除電された感光体41の周面は、クリーニング部材49で転写残りトナーなどの付着汚染物の除去を受けて洗浄面化されて、繰り返して画像形成に供される。
 電子写真画像形成装置において、帯電ローラ1は感光体41に従動駆動させてもよく、また非回転としてもよく、感光体41の面移動方向に順方向又は逆方向に所定の周速度をもって積極的に回転駆動させるようにしてもよい。露光は、電子写真画像形成装置を複写機として使用する場合には、原稿からの反射光や透過光、また、原稿を読み取り信号化し、この信号に基づいてレーザービームを走査したり、LEDアレイを駆動したり、又は液晶シャッターアレイを駆動してもよい。
 本発明の電子写真画像形成装置としては、複写機、レーザービームプリンター、LEDプリンター、あるいは、電子写真製版システムなどの電子写真応用装置等が挙げられる。 
<プロセスカートリッジ>
 本発明の一態様に係るプロセスカートリッジは、上記導電性部材を具備し、電子写真画像形成装置の本体に着脱可能に構成されている。該プロセスカートリッジの一例を、図5の構成図に示す。このプロセスカートリッジは、本発明の一態様に係るローラ形状の導電性部材を、帯電ローラ51として具備している。ドラム形状の電子写真感光体(以下、「電子写真感光ドラム」ともいう)53は、帯電ローラ51によって帯電可能なように配置されている。ここでは、具体的には、帯電ローラ51が、電子写真感光ドラム53に押圧されて接触している。また、電子写真感光ドラム53の表面に形成された静電潜像を現像するための現像剤を供給するための現像ローラ55、電子写真感光体ドラム53の周面に残留している現像剤を除去するクリーニングブレード57が設けられている。現像ローラ55には現像ブレード59が当接されている。現像ブレード59についても本発明の一態様に係るブレード形状の導電性部材を用いることができる。
 以下に実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、これらは、本発明を何ら限定するものではない。なお、以下特に明記しない限り、「部」は「質量部」を意味しており、試薬等は特に指定のないものは市販の高純度品を用いた。
 実施例におけるA練りゴム組成物(混合物)とは架橋剤や加硫促進剤を添加していない未加硫ゴム組成物(混合物)を指し、B練りゴム組成物(混合物)とは架橋剤や加硫促進剤を添加した未加硫ゴム組成物(混合物)を指す。
<実施例1>
(ゴム混合物の作製)
 ドメインの原料として、エチレン-プロピレン-ジエン3元共重合体(商品名:EPT4045、三井化学社製)100部、導電性粒子としてカーボンブラック(商品名:ケッチェンブラックEC600JD、ケッチェンブラックインターナショナル社製)3部ならびにカーボンブラック(商品名:トーカブラック♯7360、東海カーボン社製)40部、軟化剤としてパラフィンオイル(商品名:PW-380、出光興産社製)10部、加工助剤としてステアリン酸1部を加圧ニーダーで混練し、マスターバッチ1を得た。
 次に、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3元共重合体(商品名:エピクロマーCG、大阪ソーダ社製)180部、加工助剤としてステアリン酸1部、マスターバッチ1を45部、加硫剤として2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキシン(商品名:パーヘキサ25B-40、日本油脂社製)2.5部、架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレート(商品名:TAIC-M60、日本化成社製)1.5部をオープンロールにて混合し、未加硫ゴム混合物(B練りゴム組成物1)を得た。なお、マスターバッチ1は5分割にして段階的に混合させた。
・導電性ローラの作製
 快削鋼の表面に無電解ニッケルメッキ処理を施した全長252mm、外径6mmの丸棒を用意した。次に上記丸棒の両端部各11mmを除く長さ230mmの範囲に全周にわたって、接着剤を塗布した。接着剤は、導電性のホットメルトタイプのものを使用した。また、塗布にはロールコーターを用いた。この接着剤を塗布した丸棒を導電性軸芯体(芯金)として使用した。
 次に、導電性軸芯体の供給機構、未加硫ゴムローラの排出機構を有するクロスヘッド押出機を用意した。クロスヘッドには内径12.5mmのダイスを取付け、押出機とクロスヘッドを80℃に、導電性軸芯体の搬送速度を60mm/secに調整した。この条件で、上記B練りゴム組成物1を混練押出機より供給して、クロスヘッド内にて導電性軸芯体の外周面上にB練りゴム組成物1のゴム層を形成し、未加硫ゴムローラを得た。次に、170℃の熱風加硫炉中に未加硫ゴムローラを投入し、60分間加熱することで加硫ゴムローラを得た。その後、加硫ゴム層の端部を切除し、ゴム層の長さを230mmとした。最後に、弾性層の表面を回転砥石で研磨した。これによって、中央部から両端部側へ各90mmの位置における各直径が8.4mm、中央部直径が8.5mmのクラウン形状の導電性ローラを得た。
 なお、該ローラの電気抵抗値は5.0×10Ω・cmであった。また、測定方法は後述する、「導電性ローラの部分的な抵抗値の測定」を用いた。
・導電性ローラの評価
 上記導電性ローラについて以下の評価を行った。評価結果を表1に示す。
・導電層の評価
 詳細は上記に示した測定方法で評価した。
 なお、各実施例に係る導電性ローラの導電性弾性層が、第1のゴムのマトリックス中に、複数個のドメインを有すること、各ドメインが導電性粒子を含む構成を満たしていること、該ドメインの各々の断面積に対する該ドメインの各々が含む該導電性粒子の断面積の割合の平均値μが、20%以上、40%以下であること等は、上述したドメインの測定方法などに示した手法で確認した。なお、特記しない限りは、ミクロトームとしては、製品名:ライカ社製Leica EM UC7を、イオンミリングとしては製品名ライカ社製 Leica EMTIC3Xを、SEMとしては、製品名:Ultraplus、カールツァイス社製を用いた。また特に図2に代表される3次元の立体画像測定装置(FIB-SEM)としては、製品名:クライオFIB/SEM、Helios G4 UC、エフ・イー・アイ社製を使用して上述した導電層構造を実施例すべてにおいて確認した。
・(導電層におけるドメインの均一分散性の評価)
 導電性のドメインが三次元的に均等かつ密に導電層中に配置された構成であることは、(ドメインの体積の測定方法)の項に記載の手法で検証した。ここでは、上述したように、FIB-SEMを用いた3次元測定を行い、一辺が9μmの第1の立方体形状のサンプルのうち、少なくとも8個のサンプルが、条件(1);「該1個のサンプル中に含まれる27個の、一辺が3μmの単位立方体のうちの少なくとも20個は、該ドメインの総体積が、2.7~10.8μm」を満たすかを評価する。
 上述したように、条件(1)を満たす単位立方体の個数の増加により、本態様に係る効果を高められる。ドメインの均一分散性のレベルは、上記測定結果を踏まえて下記の基準に基づき評価した。なお、ランクI>II>III>IV>Vの順に、均質で安定な電気特性を示す導電層であることを示している。
ランクI:均一分散性が極めて良好に認められる。
(条件(1)を満たす単位立方体の個数が、少なくとも8個のサンプルにおいて、25個以上)
ランクII:均一分散性がかなり良好に認められる。
(条件(1)を満たす単位立方体の個数が、少なくとも2個のサンプルにおいて25個未満、かつ少なくとも8個のサンプルにおいて、22個以上)
ランクIII:均一分散性が良好に認められる。
(条件(1)を満たす単位立方体の個数が、少なくとも2個のサンプルにおいて22個未満、かつ少なくとも8個のサンプルにおいて、20個以上)
ランクIV:均一分散性が認められない。
(条件(1)を満たす単位立方体の個数が、少なくとも2個のサンプルにおいて20個未満、かつ少なくとも8個のサンプルにおいて12個以上)
ランクV:均一分散性が極めて悪い。
(条件(1)を満たす単位立方体の個数が、少なくとも2個のサンプルにおいて12個未満)
・(導電層における各ドメインにおける導電性粒子のバラつきの評価)
 導電性のドメインが電気抵抗の揃ったドメインであることを上述した測定方法を用いて検証した。
 「該導電層の厚み方向の断面に現れる該ドメインの各々の断面積の対する該ドメインの各々が含む該導電性粒子の断面積の割合の平均値をμとし、該割合の標準偏差をσとしたとき、『σ/μ』が小さくなればなるほど、本態様に係る効果が高まる。各ドメインにおける導電性粒子のバラつきのレベルは、上記測定結果を踏まえて下記の基準に基づき評価した。なお、ランクi>ii>iiiの順に、電気抵抗の揃ったドメインであることを示している。
ランクi:導電性粒子のバラつきが極めて小さい。(0≦σ/μ≦0.25)
ランクii:導電性粒子のバラつきが小さい。  (0.25<σ/μ≦0.4)
ランクiii:導電性粒子のバラつきが大きい。  (σ/μ<0.4)
・(導電性ローラの導電層におけるドメインの形状の評価~真円度)
 ドメイン形状は、円形に近いほうが好ましく、上述した測定手法を基にした真円度で評価した。
 真円度のレベルは、下記の基準に基づき評価した。なお、ランクa>b>c>dの順に、円形に近いことを示している。
ランクa:真円度が極めて良好に認められる。(真円度の平均値が1以上1.90未満)
ランクb:真円度が良好に認められる。  (真円度の平均値が1.90以上2.0未満)
ランクc:真円度が悪い。      (真円度の平均値が2.10以上22.60未満)
ランクd:真円度が極めて悪い。  (真円度の平均値が2.60以上)
・(導電層におけるドメインのサイズ分布の評価)
 ドメインのサイズ分布としては、ドメインサイズが揃っていること、及び該ドメインが微細であることが好ましく、上述した測定手法を基にし、大きなドメインと小さなドメインの割合に基づく粒度分布均一性によって評価した。
 ここではSEM像は12枚以上の評価から算出する。
 粒度分布均一性のレベルは、下記の基準に基づき評価した。なお、ランク1>2>3>4の順に、粒度分布均一性が高いことを示している。
ランク1:粒度分布均一性が極めて高い。
(95≦100×L2/L1≦100、且つ0≦100×L3/L1≦5)
ランク2:粒度分布均一性が高い。
(80≦100×L2/L1<95、且つ/又は15<100×L3/L1≦20)
ランク3:粒度分布均一性が悪い。
(100×L2/L1<80、且つ/又は20<100×L3/L1)
ランク4:粒度分布均一性が極めて悪い。
(100×L2/L1≦65、且つ/又は35≦100×L3/L1)
・(導電性ローラの抵抗測定)
 導電性ローラの抵抗測定は、下記の2つの「導電性ローラの部分的な抵抗値の測定」により、適宜行った。
・導電性ローラの部分的な抵抗値の測定(固定型電極を用いた方法)
 以下に詳述する電流抵抗測定装置を用いて、導電性ローラの任意の部分領域に流れる電流値を測定した。まず、導電性ローラの導電性軸芯体の両端部を金属電極に圧接する。金属電極は、導電性ローラに接する面が、導電性ローラの外周とほぼ同じ曲率であり、円弧の長さが導電性ローラの外周の1/4以下になるように切削加工されている。これにより、金属電極を導電性ローラに密着させることができる。金属電極の長さは、導電性ローラとの接触部の面積が約0.5cmとなるように設定した。
 当該部分領域の導電性ローラの電気抵抗測定は、導電性ローラに金属電極を圧接し、導電性ローラの導電性軸芯体に外部電源を用いて直流電圧を印加した状態で行った。部分領域を流れる電流値は、金属電極に直列に接続した基準抵抗の両端の電圧を測定し、この電圧と基準抵抗の電気抵抗値をもとに算出した。
 或いは、導電性ローラの抵抗値の測定は、微小電流が測定できるエレクトロメータ等を用いて、導電性ローラの導電性軸芯体と上記金属電極との間に、一定の直流電圧を印加した状態で電流値を計測しても良い。なお、導電性ローラの電流値の測定は、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、導電性軸芯体と金属電極との間に直流20Vの固定電圧を印加した状態で10秒経過後に行った。
 上記測定電流値、導電性ローラと金属電極が接触する面積、導電性ローラの導電層の厚み、及び、導電層に印加される電圧から、部分領域の体積抵抗率(Ω・cm)を算出した。
・導電性ローラの部分的な抵抗値の測定(回転電極を用いた方法)
 以下に詳述する電気抵抗測定装置を用いて、導電性ローラの部分的な領域に流れる電流値を測定した。本装置では、導電性ローラの任意の位置に直径30mm、幅20mmの円柱状の金属性の回転電極を一定圧力で圧接し、導電性ローラを回転させ、導電性ローラの回転運動に伴い該回転電極を従動回転させる。さらに、導電性ローラの導電性軸芯体に外部電源を用いて直流電圧を印加した状態で、回転電極に直列に接続した基準抵抗の両端の電圧を測定する。これにより、導電性ローラの導電層のうち、回転電極と導電性ローラの接触面で規定された領域を流れる電流値が得られる。接触面の面積は、導電層の硬度にもよるが、0.05~0.2cm程度である。
 導電性ローラの回転数を30rpm、データのサンプリング周波数は20Hz、基準抵抗の電気抵抗値は1kΩに設定した。また、印加電圧は導電層の電気抵抗率にもよるが、電流値が約0.1mAになるように、10~200Vの間で固定電圧を設定した。以上の条件では、ローラ表面を周方向に約0.6mm毎に、一周につき約12領域の計測が行える。ローラの長手方向に回転電極を順次移動させて、同様に、導電性ローラを回転させながら、計約140の領域で電流計測を行った。
 また、上記測定電流値、導電性ローラと回転電極の接触面積、導電性ローラの導電層の厚み、及び、導電層に印加される電圧から、部分領域の体積抵抗率(Ω・cm)を算出した。導電性ローラ内での体積抵抗率のばらつきは、上記測定の部分領域の体積抵抗率の平均をμ、分散をσとし、σ/μで評価した。
 電気抵抗のσ/μのレベルは、上記結果を踏まえて下記の基準に基づき評価した。ランクA>B>C>Dの順に、均質で安定な電気特性を示す導電層であることを示している。
ランクA:σが極めて小さい。  (σ<0.3)
ランクB:σが、かなり小さい。 (0.3<σ≦0.4)
ランクC:σが小さい。     (0.4<σ<0.5)
ランクD:σが大きい。     (0.5≦σ) 
・導電性ローラの通電劣化試験~電流維持率測定
 図6に概略を示す電気抵抗測定装置を用いて、導電性ローラに流れる電流値を測定した。本装置では、導電性ローラの導電性軸芯体11の両端部を不図示の押圧手段で直径30mmの円柱状の金属ドラムに圧接し、金属ドラムの回転駆動に伴い、導電性ローラを従動回転させる。さらに、導電性ローラの導電性軸芯体に外部電源を用いて直流電圧を印加した状態で、金属ドラムに直列に接続した基準抵抗の両端の電圧を測定する。導電性ローラを流れる電流値は、基準抵抗63の電気抵抗値及び基準抵抗の両端の電圧を基に算出される。
 図6の電気抵抗測定装置を使用して、温度23℃、相対湿度50%の環境下において導電性ローラの通電劣化試験を行った。このとき、導電性軸芯体と金属ドラムの間に直流50Vで設定した一定の電圧を10分間印加した。金属ドラムの回転数は30rpm、基準抵抗の電気抵抗値は100Ω~1kΩの間で設定した。データのサンプリング周波数は20Hzに設定し、10秒間の計測値の平均値を導電性ローラに流れる電流値とした。初期電流値I0、及び、通電試験終了時の電流値I1とし、I0に対するI1の割合として電流維持率(%)を算出した。
 電流維持率のレベルは、上記結果を踏まえて下記の基準に基づき評価した。
 もちろん、ランクA>B>C>Dの順に、均質で安定な電気特性を示す導電層であることを示している。
ランクA:電流維持率が極めて高い。       (維持率が85%以上)
ランクB:電流維持率が、かすかに認められる。  (維持率が70%以上85%未満)
ランクC:電流維持率が認められる。       (維持率が60%以上70%未満)
ランクD:電流維持率が認められない。      (維持率が60%未満)
導電性ローラの画像評価
 導電性部材の高速プロセスにおける、画像評価を実施した。
 まず、電子写真装置として、電子写真方式のレーザープリンター(商品名:Laserjet M608dn、HP社製)を用意した。次に、導電性部材、電子写真装置、プロセスカートリッジを、測定環境にならす目的で、23℃50%RHの環境に48時間放置した。
 なお、高速プロセスにおける評価とするために、当該レーザープリンターを、単位時間当たりの出力枚数が、オリジナルの出力枚数よりも多い、A4サイズの用紙で、75枚/分となるように改造した。その際、記録メディアの出力スピードは370mm/秒、画像解像度は1,200dpiとした。
 作製した導電性ローラを帯電ローラとして、電子写真プロセスカートリッジに装着した。上記と同様の環境下で、外部電源(Trek615 トレックジャパン社製)によって、導電性部材に電圧を-900V印加してハーフトーン画像を出力した。つまり、A4サイズの紙上にハーフトーン画像(電子写真感光体の回転方向と垂直方向に幅1ドットの線を間隔2ドットで描く画像)が形成された電子写真画像を1枚出力した。この画像を「1枚目の画像」と称する。次いで、A4サイズの紙上に、サイズが14ポイントのアルファベット「E」の文字が、印字濃度1%となるように形成された電子写真画像を2500枚出力した。引き続いて、A4サイズの紙上にハーフトーン画像が形成された電子写真画像を1枚出力した。この画像を「2501枚目の画像」と称する。総ての電子写真画像の出力は温度15℃、相対湿度10%の環境下で行った。1枚目の画像と2501枚目の画像とを目視で観察し、ハーフトーン画像における初期(1枚目)の粒状性及び帯電ローラの電気抵抗値の上昇により発生することのある、ハーフトーン画像における耐久後(2501枚目)の粒状性の悪化の有無、及び、その程度を下記の基準により評価した。
ランクA:初期から粒状性のない一様な画像であり、耐久後にも粒状性の悪化が認められない。
ランクB:初期は粒状性のない一様な画像であり、耐久後には粒状性の悪化が、かすかに認められる。
ランクC:初期から粒状性のある画像(粒状性の悪化)が認められる。
ランクD:初期から粒状性のある画像(粒状性の悪化)が顕著に認められる。
<実施例2>
 ドメインの原料として、SBR(商品名:タフデン2003、旭化成社製)100部、導電性粒子としてカーボンブラック(商品名:ケッチェンブラックEC600JD、ケッチェンブラックインターナショナル社製)3部ならびにカーボンブラック(商品名:トーカブラック♯5500、東海カーボン社製)40部、加工助剤としてステアリン酸1部を加圧ニーダーで混練し、マスターバッチ2を得た。
 次に、NBR(商品名:N230SV、JSR社製)100質量部に対し、酸化亜鉛(亜鉛華2種、堺化学工業社製)8部、ステアリン酸亜鉛(商品名:SZ-2000、堺化学工業社製)1部、炭酸カルシウム(商品名:ナノックス#30、丸尾カルシウム社製)10部を加えて、50℃に調節した加圧型ニーダー(商品名:TD6-15MDX:トーシン社製)を用い、充填率70%、ブレード回転数30rpm、混合時間16分間の条件で混合することで、マトリックス用のゴム組成物2を得た。
 次に、上記で作製したマスターバッチ2を20部と、マトリックス用のゴム組成物2を70部、加圧ニーダーを用いて12分混合し、未加硫のゴム混合物2を得た。
 上記未加硫のゴム混合物2の100質量部に、加硫剤/硫黄(商品名:SULFAX PMC、鶴見化学工業社製)を1.8部、加硫促進剤(商品名:Perkacit TBzTD、パフォーマンス・アディディブ社製)を添加し、温度25℃に冷却した二本ロール機にて10分間混練し、対応するB練りゴム組成物2を得た。それら以外は、実施例1と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗値は6.5×10Ω・cmであった。
<実施例3>
 ドメインの原料として、SBR(商品名:タフデン2003、旭化成社製)90部ならびに液状SBR10部(商品名:LIR-310、クラレ社製)10部、導電性粒子としてカーボンブラック(商品名:トーカブラック♯5500、東海カーボン社製)60部、加工助剤としてステアリン酸1部を加圧ニーダーで混練し、マスターバッチ3を得た。次に、上記で作製したマスターバッチ3を20部と、実施例2で作製したマトリックス用のゴム組成物2を72部、加圧ニーダーを用いて13分混合し、未加硫のゴム混合物3を得た。ここでは、該マスターバッチを5等分して段階的に混合した。
 それら以外は、実施例2と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は8.5×10Ω・cmであった。
<実施例4>
 実施例1と同様に対応するゴム混合物を作製した。
 つまり、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3元共重合体(商品名:エピクロマーCG、大阪ソーダ社製)120部、加工助剤としてステアリン酸1部、実施例1で作製したマスターバッチ1を40部、をオープンロールにて混合し、未加硫ゴム混合物4を得た。ここでは、該マスターバッチを5等分して段階的に混合した。
 次に、図3Aに示した、伸長せん断成形加工機としてスクリュウ内部に伸長せん断付与機構を備えたスクリュウを有する加工機(製品名:NHSS8-28、ニイガタマシンテクノ製)を用いて、上記未加硫ゴム(A練りゴム組成物)を混練した。まず、加工機に装備されている該スクリュウの細管の穴を2.0mm、可塑化部温度100℃、混練部温度150℃、スクリュウ回転数を750rpmに設定してA練りゴム組成物を5秒間混練した。その後、混練部から排出することで伸長せん断加工されたゴム組成物を得た。これを繰り返すことで導電ローラ作製に十分な量を作製した。その際、せん断発熱を低減するために、冷却機構を用いることによって、混練部の温度が170℃を超えないように温度制御した。
 上記工程で混練したA練りゴム組成物100質量部に、加硫剤/硫黄(商品名:SULFAX PMC、鶴見化学工業社製)を1.8部、加硫促進剤(商品名:Perkacit TBzTD、パフォーマンス・アディディブ社製)6.8部を添加した。次いで、温度25℃に冷却した二本ロール機にて10分間混練し、B練りゴム組成物4を得た。それら以外は、実施例1と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は1.0×106Ω・cmであった。
<実施例5>
 ドメインの原料として、SBR(商品名:タフデン2003、旭化成社製)100部、導電性粒子としてカーボンブラック(商品名:トーカブラック♯5500、東海カーボン社製)70部、加工助剤としてステアリン酸1部を加圧ニーダーで混練し、マスターバッチ5を得た。次に、マスターバッチ5を22部、実施例2で作製したマトリックス用のゴム組成物2を68部、加圧ニーダーを用いて、20分混合し、未加硫のゴム組成物5を得た。
 それら以外は、実施例2と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は4.0×10Ω・cmであった。
<実施例6>
 ドメインの原料として、末端変性SBR(商品名:タフデンE581、旭化成社製)100部、導電性粒子としてカーボンブラック(商品名:トーカブラック♯5500、東海カーボン社製)80部、加工助剤としてステアリン酸1部を加圧ニーダーで混練し、マスターバッチ6を得た。
 次に、上記で作製したマスターバッチ6を25部と、実施例2で作製したマトリックス用のゴム組成物2を70部、加圧ニーダーを用いて16分混合し、未加硫のゴム組成物6を得た。なお、ここでは、該マスターバッチを5等分して段階的にマトリックス用のゴム組成物2と混合した。
 なお、該ローラの電気抵抗は3.5×10Ω・cmであった。
<実施例7>
 ドメインの原料として、SBR(商品名:タフデン2003、旭化成社製)100部、導電性粒子としてカーボンブラック(商品名:トーカブラック♯7360、東海カーボン社製)85部、加工助剤としてステアリン酸1部を加圧ニーダーで混練し、マスターバッチ7を得た。次に、マスターバッチ7を30部、実施例2で作製したマトリックス用のゴム組成物2を65部、オープンロールにて混合し、対応する未加硫ゴム混合物7を得た。次に、実施例4と同様に、スクリュウ内部に伸長せん断付与機構を備えたスクリュウを有する伸長せん断成形加工機を用いて上記未加硫ゴム(A練りゴム組成物)を混練した。なお、ここではスクリュウ回転数を800rpmにした以外は同様の条件で加工処理した。それら以外は、実施例4と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は8.0×10Ω・cmであった。
<実施例8>
 ドメインの原料として、乳化重合スチレン・ブタジエンゴム、E-SBR(商品名:JSR0202、JSR社製)100部ならびに液状SBR(商品名:LIR-310、クラレ社製)10部、導電性粒子としてカーボンブラック(商品名:トーカブラック♯5500、東海カーボン社製)100部、加工助剤としてステアリン酸1部を加圧ニーダーで混練し、マスターバッチ8を得た。次に、マスターバッチ8を34部、実施例2で作製したマトリックス用のゴム組成物2を70部、オープンロールにて混合し、未加硫ゴム混合物8を得た。
 伸長せん断成形加工機として、スクリュウ外部に伸長せん断付与機構を備えたスクリュウを有する連続方式の加工機としては、実施例7で使用したスクリュウ内部に伸長せん断付与機構を備えたスクリュウを有する伸長せん断成形加工機(製品名:NHSS8-28、ニイガタマシンテクノ製)を改造して用いた。つまり、スクリュウ内部ではなく、細管の穴32を外部に持たせるようにスクリュウ先端部を改造した図3Bに示した装置構成にすることで、連続式の伸長せん断成形加工が可能となった。
 次に、実施例4と同様に、上記伸長せん断付与機構を備えたスクリュウを有する連続式の伸長せん断成形加工機、を用いて上記未加硫ゴム(A練りゴム組成物)を混練した。なお、ここではスクリュウ回転数を600rpmにした以外は同様の条件で加工処理した。それら以外は、実施例4と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は8.0×10Ωcmであった。
<実施例9>
 ドメインの原料として、NBR(商品名:N230SV、JSR社製)100部、導電性粒子としてカーボンブラック(商品名:トーカブラック♯7360、東海カーボン社製)60部、カーボンブラック(商品名:ケッチェンブラックEC600JD、ケッチェンブラックインターナショナル社製)10部、加工助剤としてステアリン酸1部を加圧ニーダーで混練し、マスターバッチ9を得た。
 次に、SBR(商品名:アサプレンY031、旭化成社製)100質量部に対し、酸化亜鉛(亜鉛華2種、堺化学工業社製)8部、ステアリン酸亜鉛(商品名:SZ-2000、堺化学工業社製)1部、炭酸カルシウム(商品名:ナノックス#30、丸尾カルシウム社製)10部を加えて、50℃に調節した加圧型ニーダー(商品名:TD6-15MDX、トーシン社製)を用い、充填率70%、ブレード回転数30rpm、混合時間16分間の条件で混合することで、マトリックス用のゴム組成物9を得た。
 次に、マスターバッチ9を35部と、上記マトリックス用のゴム組成物9を70部、オープンロールにて混合し、対応する未加硫ゴム混合物を得た。
 次に実施例8で用いた、スクリュウ外部に伸長せん断付与機構を備えたスクリュウを有する連続方式の伸長せん断成形加工機を用いて、上記未加硫ゴム(A練りゴム組成物)を混練した。なお、ここではスクリュウ回転数を650rpmにした以外は同様の条件で加工処理した。
 それら以外は、実施例4と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は8.3×10Ωcmであった。
[比較例1]
 特許文献1を基にゴム混合物を作製した。
 つまり、ドメイン材料としてエチレン-プロピレン-ジエン3元共重合体(商品名:EPT4045、三井化学社製)100部、導電性粒子としてカーボンブラック(商品名:ケッチェンブラックEC600JD、ケッチェンブラックインターナショナル社製)10部、軟化剤としてパラフィンオイル(商品名:PW-380、出光興産社製)30部、加工助剤としてステアリン酸1部を加圧ニーダーで混練し、マスターバッチを得た。次に、マトリックス材料としてエピクロルヒドリン-エチレンオキサイド-アリルグリシジルエーテル3元共重合体(商品名:エピクロマーCG、大阪ソーダ社製)75部、加工助剤としてステアリン酸1部、マスターバッチ10を35.25部、加硫剤として2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキシン(商品名:パーヘキサ25B-40、日本油脂社製)2.5部、架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレート(商品名:TAIC-M60、日本化成社製)1.5部をオープンロールにて混合し、未加硫ゴム混合物1Aを得た。それら以外は、実施例1と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は7.3×10Ωcmであった。
[比較例2]
 実施例2における、マスターバッチ2においてケッチェンブラックの量を3.5部ならびにカーボンブラックの量を35部に変更して対応する未加硫のゴム組成物2Aを作製したこと、及び未加硫のゴム組成物2Aを作製時の、加圧ニーダーの練り時間を5分にした以外は、実施例1と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は4.1×10Ωcmであった。
[比較例3]
 比較例1を基に、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 ここでは、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3元共重合体(商品名:エピクロマーCG、大阪ソーダ社製)120部、加工助剤としてステアリン酸1部、マスターバッチ1を、40.5部をオープンロールにて混合し、未加硫ゴム混合物を得た。
 次に、A練りゴム組成物のせん断加工を、2軸混練加工装置(製品名「KZW15TW-4MG-NH(-6000)」:テクノベル社製)を用い、回転速度1000rpmにて上記未加硫ゴム混合物(A練りゴム組成物)を混練した。
 上記工程で混練した未加硫のゴム組成物100質量部に、加硫剤として2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキシン(商品名:パーヘキサ25B-40、日本油脂社製)2.5部、架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレート(商品名:TAIC-M60、日本化成社製)1.5部をオープンロールにて混合し、未加硫ゴム混合物(B練りゴム組成物3A)を得たそれら以外は、比較例1と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は1.2×107Ωcmであった。
[比較例4]
 実施例2における、マスターバッチ2においてケッチェンブラックの量を3.5部ならびにカーボンブラックの量を35部に変更して対応する未加硫のゴム組成物4Aを作製したこと、及び未加硫のゴム組成物4Aを作製時の、加圧ニーダーの練り時間を40分にした以外(ここで練り時の材料温度(赤外温度計を用いて計測)は183度まで上昇していた)は、実施例2と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は2.2×10Ωcmであった。
[比較例5]
 実施例3における、上記で作製したマスターバッチ3を25部ならびに実施例2で作製したマトリックス用のゴム組成物2を70部、二本ロールを用いて混合した。その後、比較例3に示した、2軸混練加工装置を用い、回転速度1000rpmにて対応する未加硫ゴム混合物5A(A練りゴム組成物)を混練した以外は、実施例3と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は9.6×10Ωcmであった。
[比較例6]
 実施例8における混合を伸長せん断成形加工機ではなく、加圧ニーダーを用いて、10分混合したことに加え、マスターバッチ8を20部、実施例2で作製したマトリックス用のゴム組成物2を70部、用いた以外は、実施例8と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は9.0×10Ωcmであった。
[比較例7]
 実施例8における混合を伸長せん断成形加工機ではなく、二本ロールを用いて混合(ここでは、該マスターバッチを10等分して段階的に混合した)したこと加え、マスターバッチ8を14.6部、実施例2で作製したマトリックス用のゴム組成物2を70部、用いた以外は、実施例8と同様にして、導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は4.9×10Ωcmであった。
 以下の表1に、実施例1~9ならびに比較例1~7における、ドメインの均一分散性の評価、各ドメインにおける導電性粒子のバラつきの評価、ドメインの形状の評価、ドメインの粒度分布の評価、使用した混合装置、断面における平均ドメインサイズ及び、導電性ローラ評価:電気抵抗σ/μ、ならびに導電性ローラ評価:電流維持率と、画質ランクの評価結果とを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 以下に、導電性ローラとして転写ローラに適用させた検討結果を示す。
<実施例10>
・導電性ローラの作製
 快削鋼の表面に無電解ニッケルメッキ処理を施した全長240mm、外径5mmの丸棒を用意した。次に上記丸棒の両端部各15mmを除く長さ210mmの範囲に全周にわたって、接着剤を塗布した。接着剤は、導電性のホットメルトタイプのものを使用した。また、塗布にはロールコーターを用いた。この接着剤を塗布した丸棒を導電性軸芯体(芯金)として使用した。
 次に、導電性軸芯体の供給機構、未加硫ゴムローラの排出機構を有するクロスヘッド押出機を用意し、クロスヘッドには内径13.5mmのダイスを取付け、押出機とクロスヘッドを80℃に、導電性軸芯体の搬送速度を60mm/secに調整した。この条件で、実施例2で得た未加硫ゴム混合物2を混練押出機より供給して、クロスヘッド内にて導電性軸芯体の外周面上に未加硫ゴム混合物のゴム層を形成し、未加硫ゴムローラを得た。次に、170℃の熱風加硫炉中に未加硫ゴムローラを投入し、60分間加熱することで加硫ゴムローラを得た。その後、加硫ゴム層の端部を切除し、ゴム層の長さを215mmとした。最後に、弾性層の表面を回転砥石で研磨した。これによって、中央部から両端部側へ各90mmの位置における各直径が11.3mm、中央部直径が11.5mmの導電性ローラを得た。
 なお、該ローラの電気抵抗は2.0×10Ω・cmであった。
 得られた導電性ローラに対して、画質評価以外は実施例1と同様評価を行った。ここでは、下記の導電性ローラの画質評価1及び導電性ローラの画質評価2を代わりとして追加している。
・導電性ローラの画像評価1
 上記の導電性ローラを転写ローラとして、電子写真プロセスカートリッジ(商品名:HP 30A Black Original LaserJet Toner、HP社製)に装着した。このプロセスカートリッジをA4サイズの紙を出力可能な電子写真画像形成装置(商品名:HP LaserJet Pro M203dw、HP社製)に装着し、電子写真画像を形成した。A4サイズの紙上に縦線画像(電子写真感光体の回転方向に幅4ドットの線を間隔4ドットで描く画像)が形成された電子写真画像を1枚出力した。電子写真画像の出力は温度15℃、相対湿度10%の環境下で行った。画像を目視で観察し、転写ローラの異常放電により発生することのある、ポチ状画像や縦線の潰れの有無、及び、その程度を下記の基準により評価した。
ランクA:縦線の潰れやポチ状画像の発生が認められない。
ランクB:縦線の潰れやポチ状画像の発生が、かすかに認められる。
ランクC:縦線の潰れやポチ状画像の発生が認められる。
ランクD:縦線の潰れやポチ状画像の発生が顕著に認められる。
・導電性ローラの画像評価2
 上記の通電劣化試験を行った後の導電性ローラを転写ローラとして、電子写真プロセスカートリッジ(商品名:HP 30A Black Original LaserJet Toner、HP社製)に装着した。このプロセスカートリッジをA4サイズの紙を出力可能な電子写真画像形成装置(商品名:HP LaserJet Pro M203dw、HP社製)に装着し、電子写真画像を形成した。A4サイズの紙上にハーフトーン画像(電子写真感光体の回転方向と垂直方向に幅1ドットの線を間隔2ドットで描く画像)が形成された電子写真画像を1枚出力した。電子写真画像の出力は温度15℃、相対湿度10%の環境下で行った。画像を目視で観察し、転写ローラの電気抵抗値の上昇により発生することのある、ポチ状画像の有無、及び、その程度を下記の基準により評価した。
ランクA:ポチ状画像の発生が認められない。
ランクB:ポチ状画像の発生が、かすかに認められる。
ランクC:ポチ状画像の発生が認められる。
ランクD:ポチ状画像の発生が顕著に認められる。
<実施例11>
 実施例11において、未加硫ゴム混合物として実施例4で得られた未加硫ゴム混合物4を使用した。
 それ以外は、実施例10と同様にして、導電性ローラを作成し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は3.2×10Ωcmであった。
<実施例12>
 実施例12において、未加硫ゴム混合物として実施例8で得られた未加硫ゴム混合物8を使用した。
 それ以外は、実施例10と同様にして、導電性ローラを作成し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は2.4×10Ωcmであった。
[比較例8]
 実施例10において、未加硫ゴム混合物として比較例1で得られた未加硫ゴム混合物1Aを使用した。
 それ以外は、実施例10と同様にして、導電性ローラを作成し、各評価を行った。
 なお、該ローラの電気抵抗は2.1×10Ωcmであった。
 以下の表2に、実施例10~12ならびに比較例8における、ドメインの均一分散性の評価、各ドメインにおける導電性粒子のバラつきの評価、ドメインの形状の評価、ドメインの粒度分布の評価、使用した混合装置、断面における平均ドメインサイズ及び、導電性ローラ評価の各評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 以下に、導電性ローラとして導電性ブレードに適用させた検討結果を示す。
<実施例13>
・導電性ブレードの作製
 実施例2で得たB練りゴム混合物2(未加硫ゴム混合物)を使用した。ここでは、B練りゴム混合物2を幅250mm、長さ150mm、厚さ0.7mmの金型に加圧プレス機で加圧しながら、160℃で10分処理することで、対応する厚さ0.7mmのゴムシート1を得た。
 ゴムシート1を幅216mm、長さ12mmに切断し、予め所定のカートリッジに取り付けられるように加工した板金(後述の電子写真用プロセスカートリッジの現像ブレードに用いられている板金とほぼ同形状)に接着剤を用いて接着し、導電性ゴムブレード1を得た。この時、導電ブレードは長さ12mmのうち板金と重なる部分を4.5mmとし、残りの7.5mmを板金からはみ出るように接着した。なお、接着剤は、導電性のホットメルトタイプのものを使用した。
 なお、該導電性ブレードの電気抵抗は4.2×105Ωcmであった。
・導電性ブレードの評価
 上記導電性ブレードについて以下の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(導電層の評価)
 以下の導電層の評価に関する4項目は実施例1と同様に行った。
 なお、測定箇所においては、以下の通り変更した。
・導電層におけるドメインの均一分散性の評価
測定箇所:ゴムシートの幅を9分割した、幅24mm長さ12mm厚さ0.7mmの区分における各々の中央近辺9か所を測定。
・導電層における各ドメインにおける導電性粒子のバラつきの評価
測定箇所:ゴムシートの幅を12分割した、幅18mm長さ12mm厚さ0.7mmの区分における各々の中央近辺12か所を測定。
・導電性ブレードの導電層におけるドメインの形状の評価~真円度
測定箇所:ゴムシートの幅を12分割した、幅18mm長さ12mm厚さ0.7mmの区分における各々の中央近辺12か所を測定。
・導電層におけるドメインの粒度分布の評価
測定箇所:ゴムシートの幅を12分割した、幅18mm長さ12mm厚さ0.7mmの区分における各々の中央近辺12か所を測定。
(導電性ブレードの電流値測定)
・導電性ブレードの部分的な抵抗値の測定
 以下に概略を示す電流抵抗測定装置を用いて、導電性ブレードの任意の部分領域に流れる電流値を測定した。本装置では、導電性ブレードのゴム部の任意の位置に金属電極を荷重200gwで圧接させる。金属電極は、導電性ブレードとの接触部がφ10mmの円形状のものを使用した。さらに、導電性ブレードの板金に外部電源を用いて直流電圧を印加した状態で、金属電極に直列に接続した基準抵抗の両端の電圧を測定する。これにより、導電性ブレードの任意の部分領域に流れる電流値が得られる。基準抵抗の電気抵抗値は1kΩに設定した。また、導電性ブレードの長手を20分割し、その間の領域計20点を測定した。
 導電性ブレードの体積抵抗率は、導電性ブレードゴム部と金属電極の面積、導電性ブレードのゴム部の厚み、及び、印加される電圧から部分領域の体積抵抗率(Ω・cm)を算出した。導電性ブレード内での体積抵抗率のばらつきは、上記測定の部分領域の体積抵抗率の平均をμ、分散をσとし、σ/μで評価した。 
 電気抵抗のσ/μのレベルは、上記結果を踏まえて下記の基準に基づき評価した。ランクA>B>C>Dの順に、均質で安定な電気特性を示す導電層であることを示している。
ランクA:σが極めて小さい。  (σ<0.25)
ランクB:σが、かなり小さい。 (0.25<σ≦0.32)
ランクC:σが小さい。     (0.32 <σ<0.4)
ランクD:σが大きい。     (0.4 ≦σ) 
・導電性ブレードの通電劣化試験~電流維持率測定
 前述の電気抵抗測定装置を使用して、温度23℃、相対湿度50%の環境下において導電性ブレードの通電劣化試験を行った。このとき、導電性ブレードの板金に直流20~200Vの間で設定した一定の電圧を10分間印加した。データのサンプリング周波数は20Hzに設定し、10秒間の計測値の平均値を導電性ブレードに流れる電流値とした。初期電流値I0、及び、通電試験終了時の電流値I1とし、I0に対するI1の割合として電流維持率(%)を算出した。
 電流維持率のレベルは、上記結果を踏まえて下記の基準に基づき評価した。
 もちろん、ランクA>B>C>Dの順に、均質で安定な電気特性を示す導電層であることを示している。
ランクA:電流維持率が極めて高い。       (維持率が85%以上)
ランクB:電流維持率が、かすかに認められる。  (維持率が70%以上85%未満)
ランクC:電流維持率が認められる。       (維持率が60%以上70%未満)
ランクD:電流維持率が顕著に認められる。    (維持率が60%未満)
[トナーの摩擦帯電量分布評価]
 トナーの摩擦帯電量の広がりを評価するために、摩擦帯電量分布を測定した。
 上記の導電性ブレードを現像ブレードとして、電子写真プロセスカートリッジ(商品名:37X黒トナーカートリッジ、HP社製)に取り付けた。このプロセスカートリッジをA4サイズの紙を出力可能な電子写真画像形成装置(商品名:HP LaserJet Enterprise M608dn、HP社製)に装着し、気温32℃、相対湿度85%RHの高温高湿環境中に設置した後、6時間以上放置した。次いで、サイズが14ポイントのアルファベットの「E」の文字が、A4サイズの紙の面積に対し被覆率が1%となるように印字されるような画像(以下、「E文字画像」ともいう)を100枚のコピー用紙に対して連続出力した後に、新しいコピー用紙に白ベタ画像を出力し、白ベタ画像の出力中にプリンターを停止した。
 この際、現像スリーブの、現像ブレードと感光体当接位置に挟まれた部分のうち範囲が狭い部分に担持されたトナーについて、摩擦帯電量分布を測定した。
 摩擦帯電量分布は、E-spart Analyzer Model EST-III(ホソカワミクロン社製)を用いて測定した。
 なお、測定粒子個数は3000個程度とし、測定した値の標準偏差σをトナーの摩擦帯電量分布とした。
 トナーの摩擦帯電量分布の評価の評価基準は以下のとおりである。
ランクA:摩擦帯電量分布が極めて良好である。   (σ<3.0)
ランクB:摩擦帯電量分布が、かなり良好である。  (3.0≦σ<4.0)
ランクC:摩擦帯電量分布が良好である。      (4.0≦σ<5.0)
ランクD:摩擦帯電量分布が悪い。         (σ>5.0)
 なお、言うまでもないことであるが、トナーの摩擦帯電量分布が良好であることは、導電層における導電パスが良好に形成されていればいるほど良好な結果となる。
・導電性ブレードの画像評価
 上記の導電性ブレードを現像ブレードとして、電子写真プロセスカートリッジ(商品名:37X黒トナーカートリッジ、HP社製)に取り付けた。このプロセスカートリッジをA4サイズの紙を出力可能な電子写真画像形成装置(商品名:HP LaserJet Enterprise M608dn、HP社製)に装着し、電子写真画像を形成した。その際、現像スリーブの金属部と現像ブレードの板金を電気的に接続した。A4サイズの紙上にベタ黒画像が形成された電子写真画像を3枚出力後、ハーフトーン画像(電子写真感光体の回転方向と垂直方向に幅1ドットの線を間隔2ドットで描く画像)が形成された電子写真画像を1枚出力した。電子写真画像の出力は温度15℃、相対湿度10%の環境下で行った。画像中央部を目視で観察し、導電性ブレードの導電点のムラにより発生することのある、濃度ムラの有無、及び、その程度を下記の基準により評価した。
ランクA:濃度ムラの発生が認められない。
ランクB:濃度ムラの発生が、かすかに認められる。
ランクC:濃度ムラの発生が認められる。
<実施例14>
 実施例13において、未加硫ゴム混合物として実施例4で得られた未加硫ゴム混合物4を使用した。
 それ以外は、実施例10と同様にして、導電性ブレードを作成し、各評価を行った。
 なお、該導電性ブレードの電気抵抗は6.3×10Ωcmであった。
<実施例15>
 実施例13において、未加硫ゴム混合物として実施例8で得られた未加硫ゴム混合物8を使用した。
 それ以外は、実施例10と同様にして、導電性ブレードを作成し、各評価を行った。
 なお、該導電性ブレードの電気抵抗は5.0×10Ωcmであった。
[比較例9]
 実施例13において、未加硫ゴム混合物として比較例1で得られた未加硫ゴム混合物9を使用した。
 それ以外は、実施例10と同様にして、導電性ブレードを作成し、各評価を行った。
 なお、該導電性ブレードの電気抵抗は4.6×10Ωcmであった。
 以下の表3に、実施例13~15ならびに比較例9における、ドメインの均一分散性の評価、各ドメインにおける導電性粒子のバラつきの評価、ドメインの形状の評価、ドメインの粒度分布の評価、使用した混合装置、断面における平均ドメインサイズ及び、導電性ブレード評価の各評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 以下に、導電性ローラとして現像ローラに適用させた検討結果を示す。
<現像ローラの作製>
[実施例16]
(1.マスターバッチ16の製造)
[1-1.マスターバッチ16の調製]
 表4に示す種類と量の各材料を加圧式ニーダーで混合しマスターバッチ16を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
[1-2.未加硫ゴム組成物の調製]
 表5に示す種類と量の各材料を加圧式ニーダーで混合して未加硫ゴム組成物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表6に示す種類と量の各材料とをオープンロールにて混合し導電性部材成形用ゴム組成物16を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
(2.導電性部材の成形)
[2-1.導電性の軸芯体]
 快削鋼の表面に無電解ニッケルメッキ処理を施した外径6mmの芯金を用意した。次にロールコーターを用いて、上記芯金の両端部15mmずつを除く範囲の全周にわたって、接着剤としてメタロックU-20(商品名、(株)東洋化学研究所製)を塗布した。本実施例において、上記接着剤を塗布した芯金を導電性の軸芯体として使用した。
 次に、導電性の軸芯体の供給機構、及び未加硫ゴムローラの排出機構を有するクロスヘッド押出機の先端に内径16.0mmのダイスを取付け、押出機とクロスヘッドの温度を80℃に、導電性の軸芯体の搬送速度を60mm/secに調整した。この条件で、押出機より未加硫ゴム組成物を供給して、クロスヘッド内にて導電性の軸芯体の外周部を未加硫ゴム組成物で被覆し、未加硫ゴムローラを得た。
 次に、170℃の熱風加硫炉中に上記未加硫ゴムローラを投入し、60分間加熱することで未加硫ゴム組成物を加硫し、導電性の軸芯体の外周部に導電性樹脂層が形成されたローラを得た。その後、導電性樹脂層の両端部を切除し、導電性樹脂層の表面を回転砥石で研磨した。これによって、中央部から両端部側へ各90mmの位置における各直径が12.0mm、中央部直径が12.2mmである現像ローラ100を得た。
 得られた導電性ローラに対して、画質評価以外は実施例1と同様評価を行った。ここでは、下記のトナーの摩擦帯電量分布評価及び現像ローラの画像評価(L/Lゴースト)を代わりとして追加している。
[トナーの摩擦帯電量分布評価]
 トナーの摩擦帯電量の広がりを評価するために、摩擦帯電量分布を測定した。
 各実施例及び比較例に係る現像ローラをレーザープリンター(商品名:HP Color Laserjet Enterprise CP4515dn、HP社製)用のマゼンタトナーカートリッジに装填した。次いで、上記カートリッジを上記レーザープリンターに装填し、(高速系に変更)気温32℃、相対湿度85%RHの高温高湿環境中に設置した後、6時間以上放置した。次いで、サイズが14ポイントのアルファベットの「E」の文字が、A4サイズの紙の面積に対し被覆率が1%となるように印字されるような画像(以下、「E文字画像」ともいう)を所定枚数のコピー用紙に対して連続出力した後に、新しいコピー用紙に白ベタ画像を出力し、白ベタ画像の出力中にプリンターを停止した。
 この際、現像ローラの、トナー規制ブレードと感光体当接位置に挟まれた部分のうち範囲が狭い部分に担持されたトナーについて、摩擦帯電量分布を測定した。
 摩擦帯電量分布は、E-spart Analyzer Model EST-III(ホソカワミクロン社製)を用いて測定した。
 なお、測定粒子個数は3000個程度とした。得られた摩擦帯電量分布から、標準偏差を算出し、100枚出力後に測定した値の標準偏差をトナーの初期摩擦帯電量分布とし、30000枚出力後に測定した値の標準偏差をトナーの耐久後摩擦帯電量分布とした。
 トナーの摩擦帯電量分布の評価の評価基準は以下のとおりである。
ランクA:摩擦帯電量分布が極めて良好である。   (σ<3.0)
ランクB:摩擦帯電量分布が、かなり良好である。  (3.0≦σ<4.0)
ランクC:摩擦帯電量分布が良好である。      (4.0≦σ<5.0)
ランクD:摩擦帯電量分布が悪い。         (σ>5.0)
 なお、言うまでもないことであるが、トナーの摩擦帯電量分布が良好であることは、導電層における導電パスが良好に形成されていればいるほど良好な結果となる。
・現像ローラの画像評価(L/Lゴースト)
 レーザープリンター(商品名:LBP7700C、キヤノン社製)用のプロセスカートリッジに、各実施例及び比較例で得られた現像ローラを、現像ローラとして装填した。そして、該プロセスカートリッジを上記レーザープリンターに組み込み、電子写真画像を形成した。A4サイズの紙上に、サイズが4ポイントのアルファベット「E」の文字が、印字濃度1%となるように形成された電子写真画像を7000枚出力した。
 次いでゴースト画像の評価を行った。すなわち、ブラックトナーを用い、画像パターンとして1枚内で先端部に15mm角のベタ黒、その後に全面ハーフトーンの画像を印字した。次に、ハーフトーン部分に現れるトナー担持体周期の濃度ムラ(ゴースト)を目視で確認した。
 ゴーストの評価の評価基準は以下のとおりである。
ランクA:ゴーストの発生が認められない。
ランクB:ゴーストの発生が、かすかに認められる。
ランクC:ゴーストの発生が認められる。
ランクD:ゴーストの発生が顕著に認められる。 
[実施例17]
 実施例7における未加硫ゴム混合物7(A練りゴム組成物)の混練時における、伸長せん断加工のスクリュウ回転数を850rpmにした以外は実施例7と同様に対応するB練りゴム組成物17を得た。その後、実施例16と同様にして現像ローラ評価用の導電性ローラを作製し、各評価を行った。
[実施例18]
 実施例8における未加硫ゴム混合物8(A練りゴム組成物)の混練時における、伸長せん断加工のスクリュウ回転数を630rpmにした以外は実施例8と同様に対応するB練りゴム組成物18を得た。その後、実施例16と同様にして現像ローラ評価用の導電性ローラを作製し、各評価を行った。
[比較例10]
 比較例1と同様に対応するB練りゴム組成物を得た。その後、実施例16と同様にして現像ローラ評価用の導電性ローラを作製し、各評価を行った。
 表7に、現像ローラに適用させた検討結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
 本願は、2018年4月18日提出の日本国特許出願特願2018-079952、2019年2月26日提出の日本国特許出願特願2019-032936、及び2019年3月29日提出の日本国特許出願特願2019-069095を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。
1  導電性部材
11 導電性軸体
12 導電層
13 第1の立方体形状
14 単位立方体
21 単位立方体
22 マトリックス
23 ドメイン
24 導電性粒子


 

Claims (8)

  1.  第1のゴムの架橋物を含むマトリックスと、
     該マトリックスに分散されている複数個のドメインと、を有する導電層を有する電子写真用の導電性部材であって、
     該ドメインの各々は、第2のゴムの架橋物と導電性粒子とを含んでおり、
     該第1のゴムは、該第2のゴムとは異なり、
     該導電層の厚み方向の断面に現れる該ドメインの各々の断面積に対する該ドメインの各々が含む該導電性粒子の断面積の割合の平均値をμとし、該割合の標準偏差をσとしたとき、σ/μが、0以上、0.4以下であり、
     該μが、20%以上、40%以下であり、かつ、
     該導電層の任意の9箇所からサンプリングされる、一辺が9μmの第1の立方体形状のサンプルのうち、少なくとも8個のサンプルは、下記条件(1)を満たすことを特徴とする電子写真用の導電性部材:
    条件(1)
     1個のサンプルを、27個の、一辺が3μmの単位立方体に区分し、該単位立方体の各々に含まれる前記ドメインの体積Vdを求めたとき、Vdが2.7~10.8μmである単位立方体の数が少なくとも20個であること。
  2.  前記σ/μが、0以上、0.25以下である請求項1に記載の電子写真用の導電性部材。
  3.  前記導電層の厚み方向の断面に現れる、該ドメインのうちの、真円度が1以上2未満であるドメインの個数割合が70%以上である請求項1又は2に記載の電子写真用の導電性部材。
  4.  前記導電層の厚み方向の断面に現れる前記ドメインの総個数をL1とし、
     該ドメインのうち、該断面において測定される面積が3.0×10nm2以上、1.2×10nm2未満であるドメインの個数をL2とし、面積が、1.2×10nm2以上であるドメインの個数をL3、としたとき、
     L1、L2及びL3が下記関係式(1)及び(2)を満たす請求項1~3のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材:
    関係式(1)
     80≦100×L2/L1≦100;
    関係式(2)
     0≦100×L3/L1≦20以下。
  5.  前記電子写真用の導電性部材が、帯電ローラ又は転写ローラであって、
     円柱状又は円筒状の導電性の基体と、該基体の外周面上の前記導電層とを有する請求項1~4のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。
  6.  前記電子写真用の導電性部材が、導電性ブレードであって、
     板金と、該板金の少なくとも一部の表面を被覆する前記導電層とを有する請求項1~4のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。
  7.  前記電子写真用の導電性部材が、現像ローラであって、
     円柱状又は円筒状の導電性の基体と、該基体の外周面上の前記導電層とを有する請求項1~4のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。
  8.  請求項1~6のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材の製造方法であって、
     (1)前記第1のゴムの原料としての第1の未加硫ゴムと、前記第2のゴムの原料としての第2の未加硫ゴムと、前記導電性粒子とを含む未加硫ゴム混合物を、伸長せん断スクリュウを備えた混練機を用いて混錬し、未加硫ゴム混練物を得る工程と
     (2)該未加硫ゴム混練物の層を前記導電性の基体の外表面上に形成する工程と
     (3)該未加硫ゴム混練物の層中の該第1の未加硫ゴム及び該第2の未加硫ゴムを加硫させて、前記導電層を得る工程と
    を有することを特徴とする導電性部材の製造方法。

     
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US17/070,995 US11307509B2 (en) 2018-04-18 2020-10-15 Electro-conductive member, method for producing same, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus

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Country Link
US (1) US11307509B2 (ja)
WO (1) WO2019203238A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10845724B2 (en) 2019-03-29 2020-11-24 Canon Kabushiki Kaisha Electro-conductive member, process cartridge and image forming apparatus
US11169454B2 (en) 2019-03-29 2021-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic electro-conductive member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
JP2021189445A (ja) * 2020-05-29 2021-12-13 キヤノン株式会社 導電性弾性体、電子写真用部材、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3783440B1 (en) 2018-04-18 2025-03-12 Canon Kabushiki Kaisha Conductive member, process cartridge, and image forming device
CN111989622B (zh) 2018-04-18 2022-11-11 佳能株式会社 显影构件、处理盒和电子照相设备
WO2019203225A1 (ja) 2018-04-18 2019-10-24 キヤノン株式会社 導電性部材、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
JP7614779B2 (ja) 2019-10-18 2025-01-16 キヤノン株式会社 導電性部材、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置
CN114585975B (zh) 2019-10-18 2023-12-22 佳能株式会社 电子照相导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备
JP7669134B2 (ja) 2019-10-18 2025-04-28 キヤノン株式会社 導電性部材、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置
WO2021075532A1 (ja) 2019-10-18 2021-04-22 キヤノン株式会社 導電性部材、プロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置
WO2021075371A1 (ja) 2019-10-18 2021-04-22 キヤノン株式会社 導電性部材、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
US11556073B2 (en) 2020-05-29 2023-01-17 Canon Kabushiki Kaisha Electroconductive elastic body, electrophotographic member, process cartridge, and electrophotographic image-forming apparatus
US11487214B2 (en) 2020-11-09 2022-11-01 Canon Kabushiki Kaisha Charging roller, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
US12498646B2 (en) 2023-09-27 2025-12-16 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic conductive member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
JP2025056886A (ja) 2023-09-27 2025-04-09 キヤノン株式会社 電子写真部材、プロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002003651A (ja) * 2000-06-19 2002-01-09 Canon Inc 半導電性ゴム組成物、帯電部材、電子写真装置、プロセスカートリッジ
JP2013020175A (ja) * 2011-07-13 2013-01-31 Canon Inc 現像部材、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
US20140219679A1 (en) * 2013-02-01 2014-08-07 Xerox Corporation Image forming apparatus
JP2017072833A (ja) * 2015-10-08 2017-04-13 キヤノン株式会社 電子写真用の導電性部材、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置

Family Cites Families (106)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5198685A (en) 1990-08-01 1993-03-30 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion apparatus with shock-absorbing layer
JP4730766B2 (ja) 2004-04-08 2011-07-20 シンジーテック株式会社 導電性ロール及びその製造方法
JP2006030456A (ja) 2004-07-14 2006-02-02 Canon Inc 現像方法及び該現像方法に用いられる現像剤担持体
JP4455454B2 (ja) 2004-09-02 2010-04-21 キヤノン株式会社 帯電部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
WO2006070847A1 (en) 2004-12-28 2006-07-06 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
JP2006207807A (ja) 2004-12-28 2006-08-10 Hokushin Ind Inc 導電性ロール及びその検査方法
US20060226572A1 (en) 2005-04-06 2006-10-12 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic endless belt, electrophotographic apparatus, and process for producing electrophotographic endless belt
JP5207682B2 (ja) 2006-09-29 2013-06-12 キヤノン株式会社 現像部材及び電子写真画像形成装置
JP5131199B2 (ja) 2007-01-09 2013-01-30 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 中間転写体、それを用いた画像形成方法及び画像形成装置
JP2008292573A (ja) 2007-05-22 2008-12-04 Canon Inc 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
EP2287675B1 (en) 2008-05-30 2014-10-01 Canon Kabushiki Kaisha Development roller, method for manufacturing thereof, process cartridge, and electrophotographic image forming device
KR101216263B1 (ko) 2008-10-31 2012-12-28 캐논 가부시끼가이샤 대전 롤러, 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치
JP5493529B2 (ja) 2009-07-16 2014-05-14 富士ゼロックス株式会社 導電性部材、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
EP2490077B1 (en) 2009-10-15 2014-10-01 Canon Kabushiki Kaisha Electrificating member and electrophotographic device
JP5264873B2 (ja) 2009-12-28 2013-08-14 キヤノン株式会社 帯電部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
US8741523B2 (en) 2010-04-16 2014-06-03 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Toner for developing electrostatic image and manufacturing method thereof
KR101496589B1 (ko) 2010-06-30 2015-02-26 캐논 가부시끼가이샤 도전 부재, 프로세스 카트리지 및 전자 사진 화상 형성 장치
CN102985881B (zh) 2010-07-13 2015-05-13 佳能株式会社 电子照相用导电性构件、处理盒和电子照相设备
JP5875264B2 (ja) 2010-07-13 2016-03-02 キヤノン株式会社 帯電部材の製造方法
KR101454130B1 (ko) 2010-07-20 2014-10-22 캐논 가부시끼가이샤 도전성 부재, 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치
EP2607961B1 (en) 2010-08-19 2016-09-14 Canon Kabushiki Kaisha Electrification member, process cartridge, and electrophotographic device
JP4921607B2 (ja) 2010-09-03 2012-04-25 キヤノン株式会社 帯電部材およびその製造方法
WO2012042765A1 (ja) 2010-09-27 2012-04-05 キヤノン株式会社 帯電部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
EP2624062A4 (en) 2010-09-27 2015-10-07 Canon Kk LOADING ELEMENT, PROCESS CARTRIDGE AND ELECTRO-PHOTOGRAPHIC DEVICE
JP4954344B2 (ja) 2010-09-27 2012-06-13 キヤノン株式会社 帯電部材及びその製造方法
WO2012049814A1 (ja) 2010-10-15 2012-04-19 キヤノン株式会社 帯電部材
JP4975184B2 (ja) 2010-11-11 2012-07-11 キヤノン株式会社 帯電部材
JP5079134B2 (ja) 2010-12-28 2012-11-21 キヤノン株式会社 現像ローラ、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
EP2666814B1 (en) 2011-01-21 2018-03-14 Canon Kabushiki Kaisha Electrically conductive rubber elastomer, charging member, and electrophotographic apparatus
KR101543139B1 (ko) 2011-02-15 2015-08-07 캐논 가부시끼가이샤 대전 부재, 그 제조 방법, 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치
US8338521B2 (en) 2011-03-17 2012-12-25 Xerox Corporation Intermediate transfer member and composition
JP5875416B2 (ja) 2011-03-22 2016-03-02 キヤノン株式会社 電子写真用導電性部材
US20120251171A1 (en) 2011-03-29 2012-10-04 Canon Kabushiki Kaisha Conductive member
JP5893432B2 (ja) 2011-03-30 2016-03-23 キヤノン株式会社 イオン導電性樹脂、および電子写真用導電性部材
EP2696245B1 (en) 2011-04-01 2015-08-19 Canon Kabushiki Kaisha Conductive member, process cartridge, and electrophotographic device
CN103477288B (zh) 2011-04-05 2015-08-19 佳能株式会社 电子照相用导电性构件、电子照相设备和处理盒
EP2703901B1 (en) 2011-04-25 2015-09-30 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, process cartridge, and electronic photography device
KR101515745B1 (ko) 2011-04-27 2015-04-28 캐논 가부시끼가이샤 대전 부재, 프로세스 카트리지, 전자 사진 장치 및 대전 부재의 제조 방법
WO2012147338A1 (ja) 2011-04-28 2012-11-01 キヤノン株式会社 帯電部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
WO2012147983A1 (ja) 2011-04-28 2012-11-01 キヤノン株式会社 帯電部材、帯電部材の製造方法、電子写真装置およびプロセスカートリッジ
US8913930B2 (en) 2011-06-29 2014-12-16 Canon Kabushiki Kaisha Developing roller, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
WO2013001736A1 (ja) 2011-06-30 2013-01-03 キヤノン株式会社 帯電部材、帯電部材の製造方法および電子写真装置
JP6053354B2 (ja) 2011-07-06 2016-12-27 キヤノン株式会社 帯電部材とその製造方法、および電子写真装置
BR112013033784A2 (pt) 2011-07-15 2017-02-07 Canon Kk membro de suporte de revelador, cartucho de processo eletrofotográfico e aparelho formador de imagem eletrofotográfica
JP5972150B2 (ja) 2011-12-19 2016-08-17 キヤノン株式会社 電子写真用導電性部材、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置
WO2013094164A1 (ja) 2011-12-22 2013-06-27 キヤノン株式会社 導電性部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
WO2013094089A1 (ja) 2011-12-22 2013-06-27 キヤノン株式会社 帯電部材およびその製造方法、電子写真装置
JP5312568B2 (ja) 2011-12-26 2013-10-09 キヤノン株式会社 導電性部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP5693441B2 (ja) 2011-12-26 2015-04-01 キヤノン株式会社 電子写真用導電性部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP5723354B2 (ja) 2011-12-28 2015-05-27 キヤノン株式会社 現像部材、プロセスカートリッジおよび電子写真用画像形成装置
WO2013099116A1 (ja) 2011-12-28 2013-07-04 キヤノン株式会社 電子写真用部材、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP6023604B2 (ja) 2012-02-17 2016-11-09 キヤノン株式会社 現像部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP5236111B1 (ja) 2012-02-17 2013-07-17 キヤノン株式会社 現像部材、プロセスカートリッジ、および電子写真画像形成装置
JP6049435B2 (ja) 2012-03-16 2016-12-21 キヤノン株式会社 帯電部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP5631447B2 (ja) 2012-06-27 2014-11-26 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP5230838B1 (ja) 2012-06-27 2013-07-10 キヤノン株式会社 現像装置、および電子写真画像形成装置
JP5600719B2 (ja) 2012-06-27 2014-10-01 キヤノン株式会社 現像部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP6104068B2 (ja) 2012-06-27 2017-03-29 キヤノン株式会社 現像部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP6113014B2 (ja) 2012-07-31 2017-04-12 キヤノン株式会社 電子写真用部材、電子写真用部材の製造方法および電子写真装置
US8768227B2 (en) 2012-09-07 2014-07-01 Canon Kabushiki Kaisha Developing member including elastic member containing cured product of addition-curing silicone rubber mixture, processing cartridge including the developing member, and electrophotographic apparatus including the developing member
US8622881B1 (en) 2012-09-21 2014-01-07 Canon Kabushiki Kaisha Conductive member, electrophotographic apparatus, and process cartridge
JP6320014B2 (ja) 2012-12-13 2018-05-09 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP6265716B2 (ja) 2012-12-13 2018-01-24 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
WO2015040660A1 (ja) 2013-09-20 2015-03-26 キヤノン株式会社 帯電部材とその製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP5738463B2 (ja) 2013-09-27 2015-06-24 キヤノン株式会社 電子写真用の導電性部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
RU2598685C2 (ru) 2013-09-27 2016-09-27 Кэнон Кабусики Кайся Электропроводный элемент, технологический картридж и электрофотографическое устройство
JP6198548B2 (ja) 2013-09-27 2017-09-20 キヤノン株式会社 電子写真用の導電性部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP6192466B2 (ja) 2013-09-27 2017-09-06 キヤノン株式会社 電子写真用の導電性部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
WO2015045365A1 (ja) 2013-09-27 2015-04-02 キヤノン株式会社 導電性ローラおよびその製造方法
CN105579913B (zh) 2013-09-27 2018-02-16 佳能株式会社 电子照相用导电性构件、处理盒和电子照相设备
WO2015045395A1 (ja) 2013-09-27 2015-04-02 キヤノン株式会社 電子写真用の導電性部材、プロセスカートリッジ、及び、電子写真装置
JP6067632B2 (ja) 2013-11-21 2017-01-25 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 帯電部材
WO2015136919A1 (ja) 2014-03-11 2015-09-17 キヤノン株式会社 帯電部材、帯電部材の製造方法、電子写真装置及びプロセスカートリッジ
US9977353B2 (en) 2014-05-15 2018-05-22 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
JP6587418B2 (ja) 2014-05-15 2019-10-09 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP6305202B2 (ja) 2014-05-16 2018-04-04 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP6346494B2 (ja) 2014-05-16 2018-06-20 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP6486188B2 (ja) 2014-05-16 2019-03-20 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
US20150331346A1 (en) 2014-05-16 2015-11-19 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
US9811009B2 (en) 2014-05-16 2017-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member, process cartridge and electrophotographic apparatus
JP2016018154A (ja) 2014-07-10 2016-02-01 キヤノン株式会社 画像形成装置及び取得装置
JP6415421B2 (ja) 2014-12-26 2018-10-31 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP6666031B2 (ja) 2014-12-26 2020-03-13 キヤノン株式会社 電子写真用部材、その製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP6706101B2 (ja) 2015-03-27 2020-06-03 キヤノン株式会社 電子写真用の導電性部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
US10197930B2 (en) 2015-08-31 2019-02-05 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
US9904199B2 (en) 2015-10-26 2018-02-27 Canon Kabushiki Kaisha Charging member having outer surface with concave portions bearing exposed elastic particles, and electrophotographic apparatus
US9910379B2 (en) 2015-10-26 2018-03-06 Canon Kabushiki Kaisha Charging member with concave portions containing insulating particles and electrophotographic apparatus
JP6806579B2 (ja) 2016-02-05 2021-01-06 キヤノン株式会社 電子写真用部材、その製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
US10331054B2 (en) 2016-05-11 2019-06-25 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
JP6862276B2 (ja) 2016-07-08 2021-04-21 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP2018022074A (ja) 2016-08-04 2018-02-08 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
US10317811B2 (en) 2016-10-07 2019-06-11 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, method for producing same, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
US10416588B2 (en) 2016-10-31 2019-09-17 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, process cartridge, electrophotographic image forming apparatus, and method for manufacturing charging member
JP7034815B2 (ja) 2017-04-27 2022-03-14 キヤノン株式会社 帯電部材、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
JP7166854B2 (ja) 2017-09-27 2022-11-08 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP7046571B2 (ja) 2017-11-24 2022-04-04 キヤノン株式会社 プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP7187270B2 (ja) 2017-11-24 2022-12-12 キヤノン株式会社 プロセスカートリッジ及び電子写真装置
US10884352B2 (en) 2018-03-30 2021-01-05 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member, process cartridge and electrophotographic apparatus
CN112005173B (zh) 2018-04-18 2023-03-24 佳能株式会社 导电性构件、处理盒和图像形成设备
US10558136B2 (en) 2018-04-18 2020-02-11 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, manufacturing method of charging member, electrophotographic apparatus, and process cartridge
CN112020678B (zh) 2018-04-18 2022-11-01 佳能株式会社 导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备
CN111989622B (zh) 2018-04-18 2022-11-11 佳能株式会社 显影构件、处理盒和电子照相设备
US11169464B2 (en) 2018-07-30 2021-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member, process cartridge, and electrophotographic image-forming apparatus
US11022904B2 (en) 2018-07-31 2021-06-01 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
US11169454B2 (en) 2019-03-29 2021-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic electro-conductive member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
US10845724B2 (en) 2019-03-29 2020-11-24 Canon Kabushiki Kaisha Electro-conductive member, process cartridge and image forming apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002003651A (ja) * 2000-06-19 2002-01-09 Canon Inc 半導電性ゴム組成物、帯電部材、電子写真装置、プロセスカートリッジ
JP2013020175A (ja) * 2011-07-13 2013-01-31 Canon Inc 現像部材、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
US20140219679A1 (en) * 2013-02-01 2014-08-07 Xerox Corporation Image forming apparatus
JP2017072833A (ja) * 2015-10-08 2017-04-13 キヤノン株式会社 電子写真用の導電性部材、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10845724B2 (en) 2019-03-29 2020-11-24 Canon Kabushiki Kaisha Electro-conductive member, process cartridge and image forming apparatus
US11169454B2 (en) 2019-03-29 2021-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic electro-conductive member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
US11971683B2 (en) 2019-03-29 2024-04-30 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic electro-conductive member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
JP2021189445A (ja) * 2020-05-29 2021-12-13 キヤノン株式会社 導電性弾性体、電子写真用部材、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置
JP7592549B2 (ja) 2020-05-29 2024-12-02 キヤノン株式会社 導電性弾性体、電子写真用部材、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置

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Publication number Publication date
US11307509B2 (en) 2022-04-19
US20210048759A1 (en) 2021-02-18

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