JP3480685B2 - 導電性部材及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
で利用される導電性部材及び画像形成装置に関し、さら
に詳しくは、優れた耐オゾン性を有し、さらに耐熱性及
び耐湿熱性にも優れ、表面の溶融や加水分解により、感
光体などの画像形成体を汚染して画像不良を引き起こす
ことのない導電性部材、及びそれを装着した画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真技術の進歩に伴い、乾式
電子写真装置の転写用部材，トナー供給用部材，帯電用
部材などとして中抵抗弾性ローラが注目され、転写ロー
ラ，現像ローラ，帯電ローラなどに用いられている。そ
して、この中抵抗弾性ローラは、これまで、ゴム弾性を
有する高分子エラストマーや高分子フォームが材料とし
て用いられてきた。従来、このような目的に使用される
部材としては、例えばカーボンブラック，金属酸化物，
イオン性化合物などにより導電性を付与したＮＢＲ，Ｅ
ＰＤＭ，シリコーンゴム，ポリウレタンなどのエラスト
マーやフォームがある。ポリウレタン材料は上記導電性
部材に適した低硬度の部材が得られ、水、低沸点化合物
などの発泡体を用いる方法、機械的攪拌による方法など
により、微細かつ均一なセルをもつ発泡体を得ることが
でき、上記部材に好んで用いられている。しかしなが
ら、ポリウレタン材料の場合、耐オゾン性に劣り、オゾ
ンにより部材表面が分解溶融し、接触して用いられる感
光体などの画像形成装置を汚染しやすく、画像形成体汚
染による画像不良が発生しやすいという、短所を有して
いる。

【０００３】通常、電子写真装置内部では高電圧を使用
する部材周辺からオゾンが発生し、その濃度は６ｐｐｍ
程度までになる。一方、電子写真装置は９万枚印刷程度
の機械寿命を必要とされ、毎分１０枚の印刷速度を仮定
すると、１５０時間の寿命が必要とされる。すなわち、
上記のような用途に用いられる中抵抗弾性部材は、高濃
度のオゾンに暴露されても溶融しないことが必要であ
る。ポリウレタンのオゾン劣化を防止する方法としては
種々の有機系劣化防止剤をポリウレタンに添加する方法
があるが、有機系劣化防止剤はそれ自体が感光体などの
画像形成体を汚染するものがほとんどで、オゾン劣化に
効果があり、かつ画像形成を汚染しない劣化防止剤は未
だに見出されていないのが実状である。無機物の粉末を
劣化防止剤としてポリウレタンに添加する方法が考えら
れるが、無機物自体が画像形成体を汚染するケースは少
ないものの、オゾン劣化に効果があるものがこれまで見
つかっていなかった。

【０００４】一方、上記のような用途に用いられる中抵
抗弾性部材は、高温又は高温高湿の環境下で保管あるい
は使用されることがあり、高温又は高温高湿の環境下で
も部材が溶融、あるいは加水分解しないことが要求され
る。高温環境、高温高湿環境などで部材が溶融、あるい
は加水分解すると、オゾンによる部材の溶融と同様に、
溶融物や分解物が画像形成体を汚染し、画像不良を引き
起こす他、変形による寸法変化あるいは硬度変化により
画像不良を引き起こすことが知られている。耐熱性につ
いては、温度９０℃で７２時間の耐熱性試験で部材が溶
融しないことが要求される。一方、耐湿性については、
温度１０５℃、相対湿度１００％で３時間の耐湿熱性試
験で部材が溶融、あるいは加水分解しないことが要求さ
れる。部材表面が溶融したかどうかは次の方法により判
定することができる。各耐久試験後のローラ状部材を温
度２０℃、相対湿度５０％の雰囲気で２４時間放置した
後、ローラ状部材に直径１２ｍｍのアルミニウム平板を
５０ｇｆの力で押し付けた後、平板を１０ｍｍ／分の速
度で引き離した際の引張り力の最大値が１ｇｆを超える
場合はローラ表面が溶融したと判定し、１ｇｆ以下の場
合は溶融していないと判定する。なお、溶融したかどう
かの判定にはアルミニウム平板を取りつけた最小読み取
り0.１ｇｆのデジタルフォースゲージを使用することが
できる。

【０００５】また、部材が溶融せずに加水分解する場合
は、上記のデジタルフォースゲージでは分解の有無を判
定できないことがあるが、アセトン抽出量を測定するこ
とにより分解の有無を判定することができる。すなわ
ち、試料約５ｇ、アセトン約１５０ミリリットル、バス
温度８０℃、抽出時間８時間の条件でソックスレー抽出
器を使用してアセトン抽出試験を行った場合、耐湿熱性
試験前にはアセトン抽出量が概ね１０重量％以下である
が、該試験後には、加水分解によりアセトン抽出量が１
５重量％以上に増加することがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、優れた耐オゾン性を有し、さらに耐熱性及び
耐湿熱性にも優れ、表面の溶融や加水分解により、感光
体などの画像形成体を汚染して画像不良を引き起こすこ
とのない導電性部材、及びそれを装着した画像形成装置
を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、耐オゾン
性に優れるとともに、耐熱性及び耐湿熱性に優れる導電
性部材を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、特に酸化マ
グネシウムを特定の割合で含有するポリウレタン材料が
耐オゾン性に優れること、また、ポリオール成分及びポ
リイソシアネート成分を適当に選択して得られたポリオ
ールが耐オゾン性，耐熱性及び耐湿熱性に優れることを
見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したも
のである。すなわち、本発明は、ポリウレタン材料を用
いたローラ状導電性部材において、該ポリウレタン材料
が、主にポリオール成分と、飽和脂肪族ポリイソシアネ
ート及びそのイソシアヌレート変性体の中から選ばれた
少なくとも一種を含有するポリイソシアネート成分から
製造され、かつカルボン酸又はアルキル硫酸の第四級ア
ンモニウム塩であるイオン導電剤が配合されたポリウレ
タン材料であって、オゾン濃度６ｐｐｍ，温度３５℃の
環境下に１５０時間放置したのち、温度２０℃，相対湿
度５０％の雰囲気で２４時間放置した部材に、直径１２
ｍｍのアルミニウム平板を５０ｇｆの力で２０秒間押し
付けたのち、平板を１０ｍｍ／分の速度で引き離した際
の引張り力の最大値が１ｇｆ以下であることを特徴とす
る導電性ウレタンフォーム製転写部材を提供するもので
ある。また、本発明は、上記導電性部材を装着したこと
を特徴とする画像形成装置をも提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の導電性部材は、ポリウレ
タン材料を用いたロール状のものであって、オゾン濃度
６ｐｐｍ、温度３５℃の環境下に１５０時間放置したの
ち、温度２０℃，相対湿度５０％の雰囲気で２４時間放
置した部材に、直径１２ｍｍのアルミニウム平板を５０
ｇｆの力で２０秒間押し付けたのち、平板を１０ｍｍ／
分の速度で引き離した際の引張り力の最大値が１ｇｆ以
下であり、耐オゾン性に優れている。なお、引張り力
は、アルミニウム平板を取り付けた最小読み取り0.１ｇ
ｆのデジタルフォースゲージを使用して測定した値であ
る。このような耐オゾ性に優れるポリウレタン材料を得
るには、例えば（１）ポリウレタン材料中に、材料の全
重量に基づき、0.１〜１０重量％の酸化マグネシウムを
含有させる方法、又は（２）後述するようにポリウレタ
ン材料の主成分であるポリオール成分及びポリイソシア
ネート成分を適当に選択する方法、あるいはこれらを組
み合わせる方法などを好ましく用いることができる。上
記（１）の酸化マグネシウムを含有させる方法において
は、酸化マグネシウムの含有量が0.１重量％未満では耐
オゾン性が充分に付与されずオゾンによって部材表面が
溶融しやすくなり、１０重量％を超えると伸びや引張り
強さが低下したり、圧縮残留永久歪が増大するなど、機
械物性が低下するおそれが生じる。酸化マグネシウムの
最適含有量は、状況に応じて異なるが、耐オゾン性及び
機械物性などを考慮すると、通常１〜５重量％の範囲で
ある。

【０００９】次に、上記（２）のポリウレタン材料の主
成分であるポリオール成分及びポリイソシアネート成分
について説明する。ポリオール成分としては、例えばポ
リエーテルポリオール，ポリエステルポリオール，疎水
性ポリオールなどが挙げられる。上記ポリエーテルポリ
オールとしては、例えばグリセリンなどの多価アルコー
ルにエチレンオキシドやプロピレンオキシドを付加させ
て得られたポリオール，ポリテトラメチレングリコー
ル，ポリエチレングリコール，ポリプロピレングリコー
ル，ポリブタンジオールなどが好ましく挙げられる。ポ
リエステルポリオールとしては、例えばジカルボン酸と
ジオールやトリオールなどとの縮合により得られる縮合
系ポリエステルポリオール，ジオールやトリオールの存
在下にラクトンを開環重合して得られるラクトン系ポリ
エステルポリオール，ポリエーテルポリオールの末端を
ラクトンでエステル変性したエステル変性ポリオールな
どが好ましく挙げられる。さらに、疎水性ポリオールと
しては、例えばポリイソプレンポリオール，ポリブタジ
エンポリオール，水素添加ポリブタジエンポリオールな
どが好ましく挙げられる。

【００１０】これらのポリオール成分は単独で用いても
よく、二種以上を組み合わせて用いてもよいが、これら
の中で、耐湿熱性に優れる導電性部材が得られる点から
ポリエーテルポリオールが特に好適である。また、ポリ
エステルポリオールは耐湿熱性が若干劣るので、ポリエ
ーテルポリオールと混合して用いたり、イソシアネート
をエステル結合の加水分解を防ぐ効果があるカルボジイ
ミド変性物の形で添加したりして、耐湿熱性を向上させ
ることもできる。一方、ポリイソシアネート成分として
は、（イ）芳香族ポリイソシアネート、又は（ロ）飽和
脂肪族ポリイソシアネート，飽和脂環式ポリイソシアネ
ート及びそれらのイソシアヌレート変性体の中から選ば
れた少なくとも一種が好ましく用いられる。

【００１１】上記（イ）成分の芳香族ポリイソシアネー
トとしては、例えばトリレンジイソシアネート（ＴＤ
Ｉ），ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ），
粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（クルードＭＤ
Ｉ）などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、
二種以上を組み合わせて用いてもよい。ポリイソシアネ
ート成分として、この芳香族ポリイソシアネートを用い
ることにより、耐熱性の良好なポリウレタンが得られ
る。しかし、このポリウレタンは耐オゾン性に劣るの
で、この場合、前記酸化マグネシウムをポリウレタン材
料中に含有させて、所望の耐オゾン性を付与するのがよ
い。すなわち、ポリオール成分として前記ポリエーテル
ポリオールを、ポリイソシアネート成分として前記芳香
族ポリイソシアネートを用いて得られ、かつ酸化マグネ
シウムを前記の割合で含有するポリウレタン材料は耐オ
ゾン性，耐熱性及び耐湿熱性が良好なものとなる。

【００１２】上記（ロ）成分のポリイソシアネートとし
ては、例えばヘキサメチレンジイソシアネート，イソホ
ロンジイソシアネート，水素添加ジフェニルメタンジイ
ソシアネート，水素添加トリレンジイソシアネートなど
の飽和脂肪族ポリイソシアネート，飽和脂環式ポリイソ
シアネート及びそれらのイソシアヌレート，カルボジイ
ミド，ビュレット，ウレタンなどによる変性体（変性ポ
リイソシアネート）を挙げることができる。これらのポ
リイソシアネートを一種又は二種以上用いて、前記ポリ
エーテルポリオールを硬化させて得られたポリウレタン
は、それ自体耐オゾン性が良好であり、前記酸化マグネ
シウムを含有させなくても、室温においてオゾン濃度６
ｐｐｍで１５０時間曝露しても、部材の表面が溶融せ
ず、電子写真装置などの用途に供する導電性部材の材料
として好適である。もちろん、所望により酸化マグネシ
ウムを含有させてもなんら差し支えない。また、これら
のポリイソシアネートの中で、ヘキサメチレンジイソシ
アネート，水素添加ジフェニルメタンジイソシアネー
ト，水素添加トリレンジイソシアネートなどの飽和脂肪
族ポリイソシアネートや飽和脂環式ポリイソシアネート
を用いると、得られるポリウレタンは耐熱性がやや劣
り、９０℃、７２時間の放置で溶融するおそれがあり、
導電性部材の使用条件によっては、支障をきたすことが
ある。

【００１３】ポリウレタンの耐熱性を向上させるには、
耐熱性に優れたイソシアヌレート結合を導入すればよ
く、したがって、前記の飽和脂肪族ポリイソシアネート
や飽和脂環式ポリイソシアネートのイソシアヌレート変
性体を用いることにより、耐熱性を改良することができ
る。すなわち、ポリオール成分として前記ポリエーテル
ポリオールを用い、ポリイソシアネート成分として前記
の飽和脂肪族ポリイソシアネートや飽和脂環式ポリイソ
シアネートのイソシアヌレート変性体を用いることによ
り、耐オゾン性，耐熱性及び耐湿熱性の良好なポリウレ
タンが得られる。本発明においては、ポリウレタン材料
として、温度９０℃で７２時間放置しても実質上溶融し
ないものや、温度１０５℃，相対湿度１００％の環境下
に３時間放置しても実質上溶融又は加水分解せず、変形
しないものが好ましく、したがって、このような性状の
ポリウレタン材料が得られるように、前記ポリイソシア
ネート成分及びポリオール成分の中から適宜選択して用
いるのがよい。

【００１４】本発明の導電性部材においては、前記ポリ
ウレタン材料に導電性付与剤を配合した導電性高分子材
料が用いられる。この導電性付与剤としては特に制限は
なく、カーボンブラック，金属酸化物粉末，金属粉末な
どの電子導電剤や、各種イオン導電剤などを用いること
ができるが、電気抵抗の位置ばらつきを小さくするため
に、導電性付与剤として、イオン導電剤を用いることが
望ましい。イオン導電剤の種類については特に制限はな
く、例えばテトラエチルアンモニウム，テトラブチルア
ンモニウム，ラウリルトリメチルアンモニウムなどのド
デシルトリメチルアンモニウム，ステアリルトリメチル
アンモニウムなどのオクタデシルトリメチルアンモニウ
ム，ヘキサデシルトリメチルアンモニウム，ベンジルト
リメチルアンモニウム，変性脂肪族ジメチルエチルアン
モニウムなどの過塩素酸塩，塩素酸塩，塩酸塩，臭素酸
塩，ヨウ素酸塩，ホウフッ化水素酸塩，硫酸塩，アルキ
ル硫酸塩，カルボン酸塩，スルホン酸塩などのアンモニ
ウム塩；リチウム，ナトリウム，カルシウム，マグネシ
ウムなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属の過塩素
酸塩，塩素酸塩，塩酸塩，臭素酸塩，ヨウ素酸塩，ホウ
フッ化水素酸塩，トリフルオロメチル硫酸塩，スルホン
酸塩などが挙げられる。これらの中で第四級アンモニウ
ム塩が好ましく、特にカルボン酸及びアルキル硫酸の第
四級アンモニウム塩が、連続通電時の抵抗上昇が小さい
ので好適である。このイオン導電剤は一種用いてもよ
く、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その
配合量は特に制限はなく、各種状況に応じて適宜選定さ
れるが、通常、ポリウレタン材料１００重量部に対し、
0.００１〜５重量部、好ましくは0.０５〜２重量部の割
合で配合される。

【００１５】次に、本発明に用いられる導電性高分子材
料の製造方法については、特に制限はなく、また常法に
よればよいが、その一例を示せば次の通りである。ま
ず、前記のポリイソシアネート成分，ポリオール成分，
イオン導電剤及び所望により用いられる鎖延長剤、他の
導電性付与剤，触媒，老化防止剤，補強剤，着色剤，整
泡剤などを均質に混合したのち、加熱して反応硬化させ
ることにより、ポリウレタンエラストマー中に導電性付
与剤を含有してなる導電性高分子材料が得られる。ま
た、ポリオール成分をポリイソシアネート成分で予めイ
ソシアネート化しておき、これと、イオン導電剤及び所
望により用いられる鎖延長剤、他の導電性付与剤，触
媒，老化防止剤，補強剤，着色剤，整泡剤などを均質に
混合したのち、加熱して反応硬化させてもよい。また、
フォーム体のものも好ましく、このフォーム体は、加熱
して反応硬化させる際に、従来公知の方法により、発泡
させることにより、ポリウレタンフォーム中に導電性付
与剤を含有してなる導電性材料が得られる。発泡方法に
ついては特に制限はなく、発泡剤を用いる方法、機械的
な攪拌により気泡を混入する方法など、いずれの方法も
用いることができる。発泡倍率は、適宜定めればよく、
特に制限はない。なお、このポリウレタンフォーム又は
ポリウレタンエラストマーは、耐熱性，耐薬品性，機械
強度などを向上させる目的で、所望により架橋すること
もできる。

【００１６】本発明のローラ状導電性部材を製造する方
法は特に制限なく、種々の公知の方法によればよい。例
えば鉄にニッケルメッキなどを施したもの又はステンレ
ス鋼などの芯金を前記導電性高分子材料で被覆し、用途
によりさらにその外側を導電性，半導電性，絶縁性塗料
により塗装することによって、１×１０⁵ 〜１×１０¹⁰
Ωの中抵抗領域で安定な抵抗値を示す本発明のローラ状
導電性部材が得られる。このようにして得られた本発明
の導電性部材は、導電性付与剤として、特にイオン導電
剤を用いた場合、２４ヶ所の電気抵抗の位ばらつきが、
例えば抵抗値の対数で0.５未満であるなど、極めて小さ
いものになるので好ましい。なお、この電気抵抗の位置
ばらつきは、温度２０℃，湿度５０％，印加電圧１００
０Ｖにて、ローラ状弾性部材の両端を、それぞれ５００
ｇｆの力で圧接し、１ｃｍ幅の銅板を用い、弾性部材の
長手方向で等間隔に６ヶ所，周方向で９０度毎に４方向
の合計２４ヶ所について、芯金と銅板の間の電気抵抗を
測定し、その抵抗の最も高い部分と抵抗が最も低い部分
の抵抗の対数値の差で表したものである。

【００１７】また、この導電性部材は、前述のように、
オゾン濃度６ｐｐｍ、温度３５℃の環境下に１５０時間
放置したのち、温度２０℃，相対湿度５０％の雰囲気で
２４時間放置した部材に、直径１２ｍｍのアルミニウム
平板を５０ｇｆの力で２０秒間押し付けたのち、平板を
１０ｍｍ／分の速度で引き離した際の引張り力の最大値
が１ｇｆ以下であり、耐オゾン性に優れている。さら
に、本発明の導電性部材は、アスカーＣ硬度が１０〜６
０度の範囲にあるものが好適である。なお、このアスカ
ーＣ硬度は、日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ ０１０１
＜膨張ゴムの物理試験方法＞に記載のスプリングかたさ
試験の試験方法により測定した値である。ただし、試験
サンプルはローラを使用した。本発明の導電性部材は、
その用途については特に制限はないが、例えば帯電用部
材，現像用部材，転写用部材，トナー供給用部材及びク
リーニング用部材などとして用いられるが、特に転写用
部材として用いるのが好ましい。また、本発明の画像形
成装置は、前記の導電性部材、すなわち帯電用部材，現
像用部材，転写用部材，トナー供給用部材及びクリーニ
ング用部材などを装着してなるものである。

【００１８】次に、本発明の導電性部材を、転写用部材
として、画像形成装置に装着した例について説明する。
図１は、本発明の導電性部材（転写用部材）を用いた画
像形成装置における転写装置の一例を示す説明図であっ
て、芯金（図示せず）を具備した本発明の転写用部材
（転写ローラ）１を画像形成体（感光体）２に紙などの
記録媒体（転写材）４を介して当接させ、該転写用部材
１と画像形成体２との間に、電源３により電圧を印加
し、画像形成体と転写用部材間に電界を発生させること
によって、画像形成体２上のトナーを記録媒体４に転写
するものである。

【００１９】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例１ グリセリンにプロピレンオキシドとエチレンオキシドを
ランダムに付加した分子量5,０００であるポリエーテル
ポリオール６０重量部，分子量1,０００であるポリテト
ラメチレングリコール４０重量部，イソシアヌレート変
性ヘキサメチレンジイソシアネート２７重量部，反応性
シリコーン系界面活性剤４重量部，ジブチルチンジラウ
レート0.１重量部，変性脂肪族ジメチルエチルアンモニ
ウム・エトサルフェート0.４重量部をミキサーで気泡を
混入させながら混合し、その混合物を直径６ｍｍの金属
製シャフトを中心に配設したモールドに注型し、１００
℃で５時間キュアしてから研磨し、直径１6.７ｍｍで長
さ２１５ｍｍのウレタンフォーム導電性ローラを作製し
た。

【００２０】上記導電性ローラの抵抗位置ばらつきを、
１ｃｍ幅の銅板を用い、長手方向で等間隔に６ヶ所、周
方向で９０度毎に４方向の合計２４ヶ所評価した。評価
の際は、ローラの両端を各々５００ｇｆの力で圧接し、
芯金と銅板の間の電気抵抗を測定した。測定時の温度、
湿度は各々２０℃、５５％であった。その際の測定電圧
は1,０００Ｖとした。抵抗の位置ばらつきは、抵抗が最
も高い部分と抵抗が最も低い部分の抵抗の対数値の差で
表すと0.１４であった。上記導電性ローラを、オゾン濃
度６ｐｐｍ，温度３５℃の環境に１５０時間放置し、更
に温度２０℃、相対湿度５０％の雰囲気で２４時間放置
した後、前述のデジタルフォースゲージを用い、直径１
２ｍｍのアルミニウム平板を５０ｇｆの力で押し付けた
後、平板を１０ｍｍ／分の速度で引き離したところ、引
張り力の最大値は0.１ｇｆ以下でありローラ表面は溶融
していないことが確認できた。次に、上記導電性ローラ
を９０℃で７２時間放置した後、前述の方法と同様の方
法でローラ表面が溶融したかどうか調べたところ、引張
り力の最大値は0.１ｇｆ以下で溶融していないことが確
認できた。また、上記導電性ローラを温度１０５℃、相
対湿度１００％で３時間放電した後、前述の方法と同様
の方法でローラ表面が溶融したかどうか調べてたとこ
ろ、引張り力の最大値は0.１ｇｆ以下で溶融していない
ことが確認できた。

【００２１】実施例２ 実施例１において、イソシアヌレート変性ヘキサメチレ
ンジイソシアネート２７重量部の代わりに、ヘキサメチ
レンジイソシアネート１２重量部を用いた以外は、実施
例１と同様にして、導電性ローラを作製した。上記導電
性ローラの抵抗位置ばらつきを、実施例１と同様に評価
したところ、抵抗の位置ばらつきは、抵抗が最も高い部
分と抵抗が最も低い部分の抵抗の対数値の差で表すと0.
１５であった。また、上記導電性ローラを、オゾン濃度
６ｐｐｍ，温度３５℃の環境に１５０時間放置した後、
実施例１と同様の方法でローラ表面が溶融したかどうか
を調べたところ、引張り力の最大値は0.１ｇｆ以下で溶
融していないことが確認できた。次に、上記導電性ロー
ラを温度９０℃で７２時間放置した後、前述の方法と同
様の方法でローラ表面が溶融したかどうかを調べたとこ
ろ、引張り力の最大値は４8.７ｇｆでローラ表面が溶融
したことが確認できた。さらに、上記導電性ローラを温
度１０５℃、相対湿度１００％で３時間放置した後、前
述の方法と同様の方法でローラ表面が溶融したかどうか
を調べたところ、引張り力の最大値は0.１ｇｆ以下で溶
融していないことが確認できた。

【００２２】実施例３ 実施例１において、ポリオール成分として、グリセリン
にプロピレンオキシドとエチレンオキシドをランダムに
付加した分子量5,０００であるポリエーテルポリオール
６０重量部及び分子量1,０００であるポリテトラメチレ
ングリコール４０重量部の代わりに、アジピン酸とジエ
チレングリコールを結合した分子量２２００のポリエス
テルポリオール１００重量部を用い、かつイソシアヌレ
ート変性ヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を２
７重量部に代えて２１重量部とした他は、実施例１と同
様にして導電性ローラを作製した。上記導電性ローラの
抵抗位置ばらつきを、実施例１と同様に評価したとこ
ろ、抵抗の位置ばらつきは、抵抗が最も高い部分と抵抗
が最も低い部分の抵抗の対数値の差で表すと0.１３であ
った。また、上記導電性ローラを、オゾン濃度６ｐｐ
ｍ、温度３５℃の環境に１５０時間放置した後、実施例
１と同様の方法でローラ表面が溶融したかどうかを調べ
たところ、引張り力の最大値は0.１ｇｆ以下で溶融して
いないことが確認できた。次に、上記導電性ローラを温
度９０℃で７２時間放置した後、前述の方法と同様の方
法でローラ表面が溶融したかどうかを調べたところ、引
張り力の最大値は0.１ｇｆで溶融していないことが確認
できた。さらに、上記導電性ローラを温度１０５℃、相
対湿度１００％で３時間放置すると、ローラ表面が変形
し凹凸ができた。また、このローラを前述の方法と同様
の方法でローラ表面が溶融したかどうかを調べたとこ
ろ、引張り力の最大値は６7.４ｇｆでローラ表面が溶融
したことが確認できた。

【００２３】実施例４ 実施例１において、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニ
ウムエトサルフェート0.４重量部の代わりに、導電性カ
ーボンブラック1.０重量部を用いた以外は、実施例１と
同様にして導電性ローラを作製した。上記導電性ローラ
の抵抗位置ばらつきを、実施例１と同様に評価したとこ
ろ、抵抗の位置ばらつきは、抵抗が最も高い部分と抵抗
が最も低い部分の抵抗の対数値の差で表すと1.４８であ
った。また、上記導電性ローラを、オゾン濃度６ｐｐ
ｍ、温度３５℃の環境に１５０時間放置した後、実施例
１と同様の方法でローラ表面が溶融したかどうかを調べ
たところ、引張り力の最大値は0.１ｇｆで溶融していな
いことが確認できた。次に、上記導電性ローラを温度９
０℃で７２時間放置した後、前述の方法と同様の方法で
ローラ表面が溶融したかどうかを調べたところ、引張り
力の最大値は0.１ｇｆ以下で溶融していないことが確認
できた。さらに、上記導電性ローラを温度１０５℃、相
対湿度１００％で３時間放置した後、前述の方法と同様
の方法でローラ表面が溶融したかどうかを調べたとこ
ろ、引っ張り力の最大値は0.１ｇｆ以下で溶融していな
いことが確認できた。

【００２４】比較例１ 実施例１において、イソシアヌレート変性ヘキサメチレ
ンジイソシアネート２７重量部の代わりに、カルボジイ
ミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート２１重量部
を用い、かつジブチルチンジラウレート0.１重量部を0.
０２重量部とした以外は、実施例１と同様にして導電性
ローラを作製した。上記導電性ローラの抵抗位置ばらつ
きを、実施例１と同様に評価したところ、抵抗の位置ば
らつきは、抵抗が最も高い部分と抵抗が最も低い部分の
抵抗の対数値の差で表すと0.１５であった。また、上記
導電性ローラを、オゾン濃度６ｐｐｍ、温度３５℃の環
境に１５０時間放置した後、実施例１と同様の方法でロ
ーラ表面が溶融したかどうかを調べたところ、引張り力
の最大値は５6.８ｇｆでローラ表面が溶融したことが確
認できた。次に、上記導電性ローラを温度９０℃で７２
時間放置した後、前述の方法と同様の方法でローラ表面
が溶融したかどうかを調べたところ、引張り力の最大値
は0.１ｇｆ以下で溶融していないことが確認できた。さ
らに、上記導電性ローラを温度１０５℃、相対湿度１０
０％で３時間放置した後、前述の方法と同様の方法でロ
ーラ表面が溶融したかどうかを調べたところ、引張り力
の最大値は0.１ｇｆ以下で溶融していないことが確認で
きた。

【００２５】比較例２ 非汚染ＮＢＲ１００重量部、酸化亜鉛５重量部、ステア
リン酸２重量部、チアゾール系加硫促進剤0.６重量部、
スルフェンアミド系加硫促進剤0.９重量部、硫黄２重量
部、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド５重量
部、過塩素酸ナトリウム0.１重量部をバンバリーミキサ
ーで混合し、その混合物を１５０℃に加熱して直径６ｍ
ｍの金属性シャフトを中心に配設したモールドに注型
し、１５０℃で１０分間加硫してから研磨し、直径１6.
７ｍｍで長さ２１５ｍｍのＮＢＲフォーム導電性ローラ
を作製した。上記導電性ローラの抵抗位置ばらつきを、
実施例１と同様に評価したところ、抵抗の位置ばらつき
は、抵抗が最も高い部分と抵抗が最も低い部分の抵抗の
対数値の差で表すと0.１６であった。また、上記導電性
ローラを、オゾン濃度６ｐｐｍ、温度３５℃の環境に１
５０時間放置した後、実施例１と同様の方法でローラ表
面が溶融したかどうかを調べたところ、引張り力の最大
値は６1.４ｇｆでローラの表面が溶融したことが確認で
きた。次に、上記導電性ローラを温度９０℃で７２時間
放置した後、前述の方法と同様の方法でローラ表面が溶
融したかどうかを調べたところ、引張り力の最大値は0.
１ｇｆ以下で溶融していないことが確認できた。さら
に、上記導電性ローラを温度１０５℃、相対湿度１００
％で３時間放置した後、前述の方法と同様の方法でロー
ラ表面が溶融したかどうかを調べたところ、引張り力の
最大値は0.１ｇｆ以下で溶融していないことが確認でき
た。

【００２６】比較例３ グリセリンにプロピレンオキシドとエチレンオキシドを
ランダムに付加した分子量5,０００であるポリエーテル
ポリオール６０重量部，分子量1,０００であるポリテト
ラメチレングリコール４０重量部，変性ジフェニルメタ
ンジイソシアネート２0.８重量部，反応性シリコーン系
界面活性剤４重量部，ジブチルチンジラウレート0.０２
重量部，変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウム・エト
サルフェート0.４重量部をミキサーで気泡を混入させな
がら混合し、その混合物を直径６ｍｍの金属製シャフト
を中心に配設したモールドに注型し、１００℃で５時間
キュアしてから研磨し、直径１6.７ｍｍで長さ２１５ｍ
ｍのウレタンフォーム導電性ローラを作製した。上記導
電性ローラの室温での抵抗値は１０^8.27Ωで、中抵抗導
電性部材として適した抵抗値を有していた。また、上記
導電性ローラを、オゾン濃度６ｐｐｍ、温度３５℃の環
境に１５０時間放置した後、実施例１と同様の方法でロ
ーラ表面が溶融したかどうかを調べたところ、引張り力
の最大値は１6.５ｇｆでローラ表面が溶融したことが確
認できた。次に、上記導電性ローラを温度９０℃で７２
時間放置した後、前述の方法と同様の方法でローラ表面
が溶融したかどうかを調べたところ、引張り力の最大値
は0.１ｇｆ以下で溶融していないことが確認できた。さ
らに、上記導電性ローラを温度１０５℃、相対温度１０
０％で３時間放置した後、前述の方法と同様の方法でロ
ーラ表面が溶融したかどうか調べたところ、引張り力の
最大値は0.１ｇｆ以下で溶融していないことが確認でき
た。また、アセトン抽出量は試験後でも１０重量％以下
で加水分解していないことが確認できた。さらにオゾン
耐久試験後の表面が溶融した導電性ローラを転写ローラ
として市販のレーザー・プリンタに組み込み、温度，湿
度がそれぞれ１５℃，１０％の環境でグレースケール，
黒ベタ，白ベタ画像を印刷させたところ良好な画像は得
られなかった。さらに温度，湿度がそれぞれ３2.５℃，
８５％の環境でグレースケール，黒ベタ，白ベ画像を印
刷させたところ良好な画像は得られなかった。

【００２７】比較例４ 比較例３の配合成分に、さらに水酸化アルミニウム粉末
を配合した以外は、比較例３と同様にして導電性ローラ
を作製した。上記導電性ローラの室温での抵抗値は１０
^8.29Ωで、中抵抗導電性部材として適した抵抗値を有し
ていた。また、上記導電性ローラを、オゾン濃度６ｐｐ
ｍ、温度３５℃の環境に１５０時間放置した後、実施例
１と同様の方法でローラ表面が溶融したかどうかを調べ
たところ、引張り力の最大値は１6.０ｇｆでローラ表面
が溶融したことが確認できた。次に、上記導電性ローラ
を温度９０℃で７２時間放置した後、前述の方法と同様
の方法でローラ表面が溶融したかどうかを調べたとこ
ろ、引張り力の最大値は0.１ｇｆ以下で溶融していない
ことが確認できた。さらに、上記導電性ローラを温度１
０５℃、相対湿度１００％で３時間放置した後、前述の
方法と同様の方法でローラ表面が溶融したかどうかを調
べたところ、引張り力の最大値は、0.１ｇｆ以下で溶融
していないことが確認できた。また、アセトン抽出量は
試験後でも１０重量％以下で加水分解していないことが
確認できた。さらにオゾン耐久試験後の表面が溶融した
導電性ローラを転写ローラとして市販のレーザー・プリ
ンタに組み込み、温度，湿度がそれぞれ１５℃，１０％
の環境でグレースケール，黒ベタ，白ベタ画像を印刷さ
せたところ良好な画像は得られなかった。さらに温度，
湿度がそれぞれ３2.５℃，５５％の環境でグレースケー
ル，黒ベタ，白ベタ画像を印刷させたところ良好な画像
は得られなかった。

【００２８】

【発明の効果】本発明の導電性部材は、優れた耐オゾン
性を有し、さらに耐熱性及び耐湿熱性にも優れているこ
とから表面の溶融や、加水分解により、感光体などの画
像形成体を汚染しにくく、良好な画像を与えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の導電性部材を用いた画像形成装置に
おける転写装置の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１： 転写用部材（転写ローラ） ２： 画像形成体（感光体） ３： 電源 ４： 記録媒体（転写材）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１ Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１ 15/08 ５０１ 15/08 ５０１Ｄ 15/16 １０３ 15/16 １０３ Ｈ０１Ｂ 1/20 Ｈ０１Ｂ 1/20 Ｚ //(Ｃ０８Ｇ 18/48 Ｃ０８Ｇ 18/48 101:00） 101:00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08G 18/00 - 18/87 C08L 75/04 - 75/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリウレタン材料を用いたローラ状導電
   性部材において、該ポリウレタン材料が、主にポリオー
   ル成分と、飽和脂肪族ポリイソシアネート及びそのイソ
   シアヌレート変性体の中から選ばれた少なくとも一種を
   含有するポリイソシアネート成分から製造され、かつカ
   ルボン酸又はアルキル硫酸の第四級アンモニウム塩であ
   るイオン導電剤が配合されたポリウレタン材料であっ
   て、オゾン濃度６ｐｐｍ，温度３５℃の環境下に１５０
   時間放置したのち、温度２０℃，相対湿度５０％の雰囲
   気で２４時間放置した部材に、直径１２ｍｍのアルミニ
   ウム平板を５０ｇｆの力で２０秒間押し付けたのち、平
   板を１０ｍｍ／分の速度で引き離した際の引張り力の最
   大値が１ｇｆ以下であることを特徴とする導電性ウレタ
   ンフォーム製転写部材。
2. 【請求項２】 ポリウレタン材料が、酸化マグネシウム
   0.１〜１０重量％を含有するものである請求項１記載の
   導電性ウレタンフォーム製転写部材。
3. 【請求項３】 ポリウレタン材料が、温度９０℃で７２
   時間放置しても、実質上溶融しないものである請求項１
   又は２記載の導電性ウレタンフォーム製転写部材。
4. 【請求項４】 ポリウレタン材料が、温度１０５℃、相
   対湿度１００％の環境下で３時間放置しても溶融又は加
   水分解しないものである請求項１ないし３のいずれかに
   記載の導電性ウレタンフォーム製転写部材。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の導
   電性ウレタンフォーム製転写部材を装着したことを特徴
   とする画像形成装置。