JP2004126064A

JP2004126064A - 導電部材

Info

Publication number: JP2004126064A
Application number: JP2002287955A
Authority: JP
Inventors: Yukio Hara; 原　幸雄
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP4239543B2

Abstract

【課題】簡易に製造可能であり、さらに通電による抵抗変化を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、環境による抵抗の変化の少ない、均一帯電または転写が可能な導電部材を提供することである。
【解決手段】バイアス電流を給電されることにより帯電または転写を行う導電性弾性体と、該導電性弾性体に給電し、かつこれを支持する給電支持体とを備えてなる導電部材であって、少なくとも導電性の支持体と導電性弾性体とからなる導電部材であって、前記導電性弾性体が、無機酸化物微粒子の表面が電子伝導性を有する表面層で被覆された複合粒子粉末を含有することを特徴とする導電部材である。
【選択図】　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザプリンター、ファクシミリ、これらの複合ＯＡ機器等の電子写真装置に用いられる導電部材に関する。なお、本発明において、導電部材とは、導電部材とは、電子写真方式の画像形成装置における帯電部材、転写部材を示す。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、まず、無機または有機材料からなる光導電性感光体からなる像担持体表面に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー光等で静電濳像を形成した後、帯電したトナーで前記静電濳像を現像して可視化したトナー画像が形成される。そして、該トナー画像を中間転写体を介して、あるいは直接記録紙等の記録材に静電的に転写し、記録材に定着することにより所望の再生画像を得られる。
【０００３】
特に、上記像担持体に形成したトナー画像を中間転写体に一次転写し、さらに中間転写体表面のトナー画像を記録紙に二次転写する方式を採用した画像形成装置が一般によく知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上述のように、電子写真方式を利用した画像形成装置では、像担持体上に一様な電荷を形成しする帯電処理することが行われている。このような帯電部材の一つとして、接触式帯電方式がある。このような接触式帯電方式の帯電部材は、一般的に印加する電流が小さく、オゾン発生量が非常に少ないという利点があるが、帯電の均一性に関して信頼性が低いという欠点がある。帯電の均一性を低下させる要因としては、例えば、感光体の傷やピンホール等の欠陥がある。これは、感光体の欠陥部分は他の部分と比較して低抵抗であるので、リークが発生して帯電電位を低下させたり、更には局部的に電荷が集中することにより絶縁破壊を発生させたりするためである。また、帯電部材自身の電気抵抗のバラツキなどがあると、同様に局部的に電荷が集中することにより絶縁破壊を発生させたりする。また特にイオン導電性ゴムからなる帯電部材では、抵抗の環境依存性および連続通電による変動が発生する。
【０００５】
また、半導電性領域で樹脂材料の抵抗値を制御することは非常に難しく、通常の樹脂材料に通常の導電性カーボンブラックを添加して所望の抵抗値を安定して得ることはほとんどできない。このため、半導電性の帯電ロールなどの全数の抵抗値を計測して、選別する必要があるために、コスト高となっている。
【０００６】
上記のように、抵抗値の制御が難しい理由は、樹脂材料などの高分子中にカーボンブラックを添加していくと、カーボンブラックの添加が少量であるうちは導電率が小さく、あるしきい値を超える添加量からカーボンブラックが高分子中に導体回路を形成し、導電性が急激に向上することにより、中抵抗値を得ることができないためである（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
さらに上述のように、電子写真方式を利用した画像形成装置では、トナー画像を中間転写体を介して、或いは直接記録媒体に静電的に転写している。このような転写を行う転写部材も、上記帯電部材と同様の問題が発生する場合が多い。
【０００８】
このため、上記帯電部材や転写部材などの電気特性を改善する研究が様々なされている。しかし、電気特性面のみならず、低コスト化を図る製造性面の改善も望まれており、未だ十分とはいえないのが現状である
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６２−２０６５６７号公報
【非特許文献１】
高分子加工，４３（４），１９７７
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、簡易に製造可能であり、さらに通電による抵抗変化を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、環境による抵抗の変化の少ない、均一帯電または転写が可能な導電部材を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
＜１＞　バイアス電流を給電されることにより帯電または転写を行う導電性弾性体と、該導電性弾性体に給電し、かつこれを支持する給電支持体とを備えてなる導電部材であって、前記導電性弾性体が、無機酸化物微粒子の表面が電子伝導性を有する表面層で被覆された複合粒子粉末を含有することを特徴とする導電部材である。
【００１２】
＜２＞　前記複合粒子粉末が、カーボンブラック層を被覆してなる、平均長軸径が０．００５μｍ以上で０．１μｍ未満の無機酸化物微粒子であることを特徴とする＜１＞に記載の導電部材である。
【００１３】
＜３＞　前記微細な複合粒子粉末が、アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはポリシロキサンを被覆してなり、該被覆面にカーボンブラックが付着している、平均長軸径が０．００５μｍ以上で０．１μｍ未満の無機酸化物微粒子であることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の導電部材である。
【００１４】
＜４＞　前記無機酸化物微粒子が、酸化鉄微粒子であることを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の導電部材である。
【００１５】
＜５＞　前記複合粒子粉末が、カーボンブラック層を被覆してなる、アスペクト比が２〜３００の無機酸化物微粒子であることを特徴とする＜１＞に記載の導電部材である。
【００１６】
＜６＞　前記複合粒子粉末が、アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはポリシロキサンを被覆してなり、該被覆面にカーボンブラックが付着している、平均径０．０１ｍｍ以上で１０ｍｍ未満の無機酸化物微粒子であることを特徴とする＜５＞に記載の導電部材である。
【００１７】
＜７＞　前記無機酸化物微粒子が、酸化ケイ素微粒子であることを特徴とする＜１＞、＜５＞、＜６＞のいずれかに記載の導電部材である。
【００１８】
＜８＞　帯電部材であることを特徴とする＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の導電部材である。
【００１９】
＜９＞　導電性弾性体に給電するバイアス電流が直流のみの帯電プロセスであり、かつ逆バイアス電流を給電することによって残留トナーをクリーニングすることを特徴とする＜８＞に記載の導電部材である。
【００２０】
＜１０＞　転写部材であることを特徴とする＜１＞〜＜７＞に記載の導電部材である。
【００２１】
なお、本発明においては、前記導電性弾性体は弾性部と抵抗調整部とを有してなり、弾性部の体積抵抗率が、１０^３〜１０^１０Ω・ｃｍの範囲であることが好ましく、抵抗調整部の体積抵抗率が、１０^７〜１０^１３Ω・ｃｍの範囲であることが好ましい。
【００２２】
また、導電性弾性体の厚さは、１０〜３００μｍの範囲にあることが好ましい。
【００２３】
さらに、本発明の導電部材に関し、前記帯電部材としては、帯電フィルム、帯電ロールであることが好ましい。また、前記転写部材としては、転写ロールであることが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜導電部材＞
本発明の導電部材は、バイアス電流を給電されることにより帯電または転写を行う導電性弾性体と、該導電性弾性体に給電し、かつこれを支持する給電支持体とを備えてなる導電部材であって、前記導電性弾性体が、無機酸化物微粒子の表面が電子伝導性を有する表面層で被覆された複合粒子粉末を含有することを特徴とする。
【００２５】
本発明の導電部材は、上記のように電子導電性を有する表面層で被覆してなる微細な複合粒子粉末を用いることで、基材への分散性が高く、抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、電界依存性も小さくなり、通電による電界集中がおきずらくなる。その結果、通電による抵抗変化を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化が少なく、均一帯電または転写が可能である。
【００２６】
このため、カーボンブラックの大きな凝集体に起因する電場集中、絶縁破壊によって発生すると考えられるピンホールリーク等のリーク放電を防止することができ、トナーの固着をも防止しすることができる。さらに抵抗変化や抵抗のバラツキによる帯電ムラやリーク放電に起因する画質欠陥、環境変動による画像濃度の変動が少なくなり、長期に渡り高画質画像を得ることができる。
【００２７】
−電子伝導性を有する表面層で被覆された複合粒子粉末−
本発明における電子伝導性を有する表面層で被覆された複合粒子粉末に用いられる芯粒子粉末としては、無機酸化物微粒子が用いられる。また、該無機酸化物微粒子は、平均長軸径が０．００５μｍ以上で０．１μｍ未満の微細な無機酸化物微粒子であることが好ましい。
【００２８】
前記無機酸化物微粒子粉末の粒子の形状は、針状または直方体状であるのが好ましい。ここで「針状」とは、文字通りの針状はもちろん、紡錘状及び米粒状を含む意味である。
【００２９】
本発明における無機酸化物微粒子としては、酸化鉄微粒子であることが好ましく、該酸化鉄微粒子としては、ゲータイト（α−ＦｅＯＯＨ）粒子粉末及びレピドクロサイト（γ−ＦｅＯＯＨ）粒子粉末などの含水酸化鉄微粒子が特に好ましく用いられる。得られるカーボンブラック被覆無機酸化物微粒子粉末の耐熱性を考慮すると、無機酸化物微粒子に耐熱処理を施した無機酸化物微粒子粉末が好ましく、具体的には、無機酸化物微粒子表面にアルミニウム化合物を処理した無機酸化物微粒子粉末、無機酸化物微粒子内部にアルミニウムを含有している無機酸化物微粒子粉末、無機酸化微粒子表面にアルミニウムと鉄からなる複合水酸化物層を有する無機酸化物微粒子粉末及びこれらの耐熱処理を複合化した無機酸化物微粒子粉末が好ましい。
【００３０】
上記無機酸化物微粒子表面にアルミニウム化合物を処理した無機酸化物微粒子粉末のアルミニウム含有量は、該無機酸化物微粒子粉末に対してＡｌ換算で０．１〜２０．０質量％の範囲であることが好ましく、無機酸化物微粒子内部にアルミニウムを含有している無機酸化物微粒子粉末のアルミニウム含有量は、該無機酸化物微粒子粉末に対してＡｌ換算で０．０５〜５０質量％の範囲であることが好ましい。また、無機酸化物微粒子表面にアルミニウムと鉄とからなる複合水酸化物層を有する無機酸化物微粒子粉末の粒子表面に被着されている複合水酸化物層中のアルミニウム含有量は、無機酸化物微粒子粉末に対してＡｌ換算で０．１〜１０質量％の範囲であることが好ましく、鉄含有量は、無機酸化物微粒子粉末に対してＦｅ換算で０．１〜３０質量％の範囲であることが好ましい。
【００３１】
本発明における無機酸化物微粒子粉末の平均長軸径は、０．００５μｍ以上で０．１μｍ未満であることが好ましい。平均長軸径が０．００５μｍ未満の場合には、粒子の微細化により凝集を起こしやすいため、後述する無機酸化物微粒子粉末の粒子表面へのアルコキシシランまたはポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理が困難となる。平均長軸径が０．１μｍ以上の場合には、得られる微細なカーボンブラック粒子が粗大となって、好ましくない。
【００３２】
上記微粒子粉末の粒子表面へのアルコキシシランまたはポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理、並びに得られる微細なカーボンブラック被覆粒子の均一な分散を考慮すると、平均長軸径は０．００８〜０．０９６μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．０１〜０．０９２μｍの範囲である。
【００３３】
一方、本発明における無機酸化物微粒子粉末は、平均短軸径が０．００２５μｍ以上で０．０５μｍ未満であることが好ましく、０．００４〜０．０４８μｍの範囲であることがより好ましく、さらに好ましくは０．００５〜０．０４６μｍの範囲である。
【００３４】
平均短軸径が０．００２５μｍ未満の場合には、粒子の微細化により凝集を起こしやすいため、無機酸化物微粒子粉末の粒子表面へのアルコキシシランまたはポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理が困難となる。平均短軸径が０．０５μｍ以上のものは、工業的に得ることが困難である。
【００３５】
また、軸比（平均長軸径と平均短軸径の比）（以下、「軸比」という。）は２０以下であることが好ましく、より好ましくは１５以下、さらに好ましくは１０以下であり、下限値は２である。
【００３６】
軸比が２０を超える場合には、粒子相互間の絡み合いが多くなり、無機酸化物微粒子粉末の粒子表面へのアルコキシシランまたはポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理が困難となる。
【００３７】
前記無機酸化物微粒子のＢＥＴ比表面積値は５０〜３００ｍ^２／ｇが好ましく、より好ましくは７０〜２８０ｍ^２／ｇ、さらに好ましくは、８０〜２５０ｍ^２／ｇである。長軸径の幾何標準偏差値は１．８０以下であることが好ましく、より好ましくは１．７０以下であり、下限値は１．０１である。
【００３８】
ＢＥＴ比表面積値が５０ｍ^２／ｇ未満の場合には、無機酸化物微粒子粉末が粗大であり、得られる微細なカーボンブラック被覆してなる粒子もまた粗大粒子となるため好ましくない。ＢＥＴ比表面積値が３００ｍ^２／ｇを超える場合には、粒子の微細化により凝集を起こしやすいため、無機酸化物微粒子粉末の粒子表面へのアルコキシシランまたはポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理が困難となる。
【００３９】
長軸径の幾何標準偏差値が１．８０を超える場合には、存在する粗大粒子によって均一な分散が阻害されるため、無機酸化物微粒子粉末の粒子表面へのアルコキシシランまたはポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理が困難となる。幾何標準偏差値の下限値は１．０１であり、１．０１未満のものは工業的に得られ難い。
【００４０】
また、本発明における無機酸化物微粒子としては、酸化ケイ素微粒子が好ましく用いられる。該酸化ケイ素の微粉末としては、日本アエロジル（株）製の３００ＣＦ、（一次粒径の平均径：０．００７μｍ、ＢＥＴ比表面積３００ｍ^３／ｇ）、９０Ｇ（一次粒径の平均径：０．０２μｍ、ＢＥＴ比表面積：９０ｍ^３／ｇ）、２００Ｖ（一次粒径の平均径：０．０１２μｍ、ＢＥＴ比表面積：２００ｍ^３／ｇ）、Ｒ９７４（一次粒径の平均径：０．０１２μｍ、ＢＥＴ比表面積：１７０ｍ^３／ｇ）、Ｒ９７２（一次粒径の平均径：０．０１６μｍ、ＢＥＴ比表面積：１１０ｍ^３／ｇ）、Ｒ２０２（（一次粒径の平均径：０．０１４μｍ、ＢＥＴ比表面積：１００ｍ^３／ｇ）、Ｒ８１２（一次粒径の平均径：０．００７μｍ、ＢＥＴ比表面積：２６０ｍ^３／ｇ）、ＯＸ５０（一次粒径の平均径：０．０４μｍ、ＢＥＴ比表面積：５０ｍ^３／ｇ）などを挙げることができる。
【００４１】
さらに、上記酸化ケイ素微粒子としては、含水ケイ酸アルミニウム粒子が好ましく用いられる。該含水ケイ酸アルミニウムカリウムの示性式で表されるものとしては、マスコバイト（白雲母）、フロコバイト金（雲母）、バイオタイト（黒雲母）、フッ素金雲母（人造雲母）、などの板状無機酸化物を挙げることができる。
【００４２】
上記含水ケイ酸アルミニュムカリウム粒子のような無機酸化物微粒子の場合には、アスペクト比が、２〜３００の範囲であることが好ましく、より好ましくは１０〜２００の範囲であり、さらに好ましくは、５〜１００の範囲である。ここでアスペクト比とは、粒子の厚みに対する直径の比（厚み／直径）をいう。
【００４３】
アスペクト比が２未満の場合には、板状の無機酸化物微粒子を樹脂組成物に添加した場合でも、クリープ特性などの機械特性への補強効果が少なく、添加量を増やす必要になるので、ベルト表面の外観が悪くなるなどの問題が生じる場合がある。アスペクト比が３００を超える場合には、無機酸化物微粒子の粒子表面への、後述するルコキシシランまたはポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理が困難となる場合がある。
【００４４】
また、上記無機酸化物微粒子の平均径は、０．０１ｍｍ以上で１０ｍｍ未満であることが好ましい。平均径が０．０１ｍｍ未満の場合には、粒子の微細化により凝集を起こしやすいため、無機酸化物微粒子粉末の粒子表面へのアルコキシシランまたはポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理が困難となる。平均径が、１０ｍｍ以上の場合には、得られるカーボンブラック被覆粒子が粗大となって、好ましくない。
【００４５】
含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子のような無機酸化物微粒子表面へのアルコキシシランまたはポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理並びに得られる微細なカーボンブラック被覆粒子の均一な分散を考慮すると、平均径は０．０５〜９ｍｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．１〜５ｍｍの範囲である。
【００４６】
本発明において、導電性を有する微細な複合粒子粉末の表面層は、発現する導電性が、環境による変動が少ないことより、電子伝導性を有することが好ましい。電子伝導性を発現させるための導電剤としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル、銅合金等の金属または合金、酸化錫、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化錫−酸化インジウムまたは酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物等の金属酸化物等が挙げられ、一般に用いられる導電性を付与するために用いられる導電剤として、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラックが好ましく用いられる。
【００４７】
より具体的には、電気化学（株）製粒状アセチレンブラック、旭カーボン（株）製ＨＳ−５００、アサヒサーマルＦＴ、アサヒサーマルＭＴ、ライオンアグゾ（株）製ケッチェンブラック、キャボット（株）製バルカンＸＣ−７２、キャボット社の「ＲＥＧＡＬ　４００Ｒ」、「ＭＯＮＡＲＣＨ　１３００」、Ｄｅｇｕｓｓａ社の「Ｃｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ　ＦＷ２００」、「ＳＰＥＣＩＡＬ　ＢＬＡＣＫ　４」、「ＰＲＩＮＴＥＸ１５０Ｔ」、「ＰＲＩＮＴＥＸ１４０Ｔ」、「ＰＲＩＮＴＥＸ　Ｕ」等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上併用してもよい。
【００４８】
また、本発明においては、アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはポリシロキサンを被覆することが好ましく、この場合には電子伝導性を付与するために、被覆面にカーボンブラックを付着させる。
【００４９】
上記アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物（以下、「オルガノシラン化合物」という。）は、アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物である。
アルコキシシランとしては、具体的には、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００５０】
上記の中では、カーボンブラックの付着効果及び脱離率を考慮すると、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランから生成するオルガノシラン化合物が好ましく、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン及びフェニルトリエトキシシランから生成するオルガノシラン化合物がより好ましい。
【００５１】
本発明におけるポリシロキサンとしては、ポリシロキサン、変性ポリシロキサン、末端変性ポリシロキサンまたはこれらの混合物を用いることができる。
【００５２】
オルガノシラン化合物またはポリシロキサンの表面層としての被覆量は、オルガノシラン化合物被覆無機酸化物微粒子粉末、または、ポリシロキサン被覆無機酸化物微粒子粉末に対して、Ｓｉ換算で０．０２〜５．０質量％の範囲であることが好ましく、より好ましくは０．０３〜４．０質量％の範囲であり、さらにより好ましくは０．０５〜３．０質量％の範囲である。
【００５３】
被覆量が０．０２質量％未満の場合には、無機酸化物微粒子粉末１００質量部に対して５質量部以上のカーボンブラックを付着させることが困難である。また、５．０質量％を超える場合には、無機酸化物微粒子粉末１００質量部に対してカーボンブラックを５〜３０質量部付着させることができるため、必要以上に被覆する意味がない。
【００５４】
無機酸化物微粒子とアルコキシシランまたはポリシロキサンとの混合攪拌や、前記カーボンブラックと粒子表面にアルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはポリシロキサンが被覆されている無機酸化物微粒子との混合攪拌をするための機器としては、粉体層にせん断力を加えることのできる装置が好ましく、殊に、せん断、へらなどで及び圧縮が同時に行える装置、例えば、ホイール形混練機、ボール型混練機、ブレード型混練機、ロール型混練機を用いることができる。本発明の実施にあたっては、ホイール型混練機がより効果的に使用できる。
【００５５】
上記ホイール型混練機としては、具体的に、エッジランナー（「ミックスマラー」、「シンプソンミル」、「サンドミル」と同義語である）、マルチマル、ストッツミル、ウエットパンミル、コナーミル、リングマラー等があり、好ましくはエッジランナー、マルチマル、ストッツミル、ウエットパンミル、リングマラーであり、より好ましくはエッジランナーである。上記ボール型混練機としては、具体的に、振動ミル等がある。上記ブレード型混練機としては、具体的に、ヘンシェルミキサー、プラネタリーミキサー、ナウタミキサー等がある。上記ロール型混練機としては、具体的に、エクストルーダー等がある。
【００５６】
混合撹拌の条件は、無機酸化物微粒子の粒子表面に、アルコキシシランまたはポリシロキサンができるだけ均一に被覆されるように、線荷重は１９．６〜１９６０Ｎ／ｃｍ（２〜２００ｋｇ／ｃｍ）の範囲、好ましくは９８〜１４７０Ｎ／ｃｍ（１０〜１５０ｋｇ／ｃｍ）の範囲、より好ましくは１４７〜９８０Ｎ／ｃｍ（１５〜１００ｋｇ／ｃｍ）の範囲で、処理時間は５〜１２０分、好ましくは１０〜９０分の範囲で処理条件を適宜調整すればよい。なお、撹拌速度は２〜２０００ｒｐｍの範囲、好ましくは５〜１０００ｒｐｍの範囲、より好ましくは１０〜８００ｒｐｍの範囲で処理条件を適宜調整すればよい。
【００５７】
アルコキシシランまたはポリシロキサンの添加量は、無機酸化物微粒子１００質量部に対して０．１５〜４５質量部の範囲であることが好ましい。０．１５質量部未満の場合には、目的とするカーボンブラックを付着させることが困難である。０．１５〜４５質量部の範囲の添加量とすることにより、含水ケイ酸アルミニウムカリウム粒子１００質量部に対してカ−ボンブラックを５〜３０質量部を付着させることができる。
【００５８】
次いで、アルコキシシランまたはポリシロキサンを被覆した無機酸化物微粒子粉末にカーボンブラックを添加し、混合攪拌して、アルコキシシラン被覆またはポリシロキサン被覆にカーボンブラックを付着させる。必要によりさらに、乾燥乃至加熱処理を行ってもよい。
【００５９】
−導電性弾性体−
導電性弾性体は、通常、ベースとなる基材にカーボンブラックを被覆してなる微細な複合粒子を分散、配合してなる。　基材としては、特に制限はなく、従来公知の材料を用いることができるが、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルテーテルケトン、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフロロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などの樹脂材料；ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴムなど弾性材料；等が挙げられる。熱可塑性エラストマー、熱収縮性（熱硬化性）ゴム、発泡性ゴム、上述に挙げたようにジエン系に問わず非ジエン系のゴム等も好適に利用するができる。これらは２種以上を配合したアロイ（ブレンド材）として用いることもできる。
【００６０】
導電性弾性体には、上記電子導電性の表面層を被覆してなる微細な複合粒子粉末、基材の他に、必要に応じて、硬化剤、可塑剤、加硫促進剤等を用いてもよい。また、発泡させる場合、適宜発泡剤等も用いることができる。
【００６１】
導電性弾性体は、給電支持体によりバイアス電流を給電されることにより帯電または転写を行う部材であるが、給電支持体に所謂層として被覆され給電支持体と一部材（ロール型帯電部材、ロール型転写部材等）で構成させていてもよいし、フィルム（ベルト）状の筒状体、ブラシ状或いはブレード状として給電支持体とは別部材（フィルム型帯電部材、ブラシ型帯電部材、ブレード型帯電部材等）で構成されていてもよい。
【００６２】
導電性弾性体は、弾性部のみからなってもよいし、弾性部と抵抗調整部とを有していてもよい。該弾性部と抵抗調整部の少なくとも一方にカーボンブラックを被覆してなる微細な複合粒子を含有してなる。なお、通常、導電性弾性体は、上述のように給電支持体に被覆されたり、フィルム（ベルト）状の筒状に、層として形成されるので、導電性弾性体、弾性部、抵抗調整部を、それぞれ導電性弾性層、弾性層、抵抗調整層ということがある。
【００６３】
導電性弾性体における弾性部（層）は、単層のみからなってもよいし、複数層からなってもよい。この弾性部（層）の基材としては、上述の導電性弾性体の基材として挙げた同様のものが利用することができるが、給電支持体に被覆する場合、発泡ゴムが好ましい。また、弾性部（層）の体積抵抗率は、１０^３〜１０^１０Ω・ｃｍの範囲であること好ましく、より好ましくは、帯電部材として用いる場合１０^３〜１０^７Ω・ｃｍの範囲である。
【００６４】
導電性弾性体における抵抗調整部（層）は、抵抗調整部（層）は、単層のみからなってもよいし、複数層からなってもよい。抵抗調整部（層）は、導電部材の抵抗調節のみならず、弾性部（層）からのブリード物のブロッキング、汚染物からの保護等の働きを担うため、最表面層として形成されることが好ましい。また、抵抗調整部（層）の体積抵抗率が、１０^７〜１０^１３Ω・ｃｍの範囲であること好ましく、より好ましくは、帯電部材として用いる場合１０^７〜１０^１０Ω・ｃｍの範囲であり、転写部材として用いる場合１０^７〜１０^１２Ω・ｃｍの範囲である。
【００６５】
本発明の導電部材において、体積抵抗率は、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ等）を用い、ＪＩＳ　Ｋ６９９１に従って測定することができる。
【００６６】
具体的には、導電性弾性体の電気的特性は以下のようにして測定することができる。
−表面抵抗率−
表面抵抗率は、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＩＰの「ＨＲプローブ」）を用い、ＪＩＳ　Ｋ６９９１に従って測定することができる。　以下、表面抵抗率の測定方法を、図４を用いて説明する。図４は、円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。図４に示す円形電極は、第一電圧印加電極Ａと板状絶縁体Ｂとを備える。第一電圧印加電極Ａは、円柱状電極部Ｃと、該円柱状電極部Ｃの外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部Ｃを一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部Ｄとを備える。第一電圧印加電極Ａにおける円柱状電極部Ｃ及びリング状電極部Ｄと板状絶縁体Ｂとの間に導電性弾性体を挟持し、第一電圧印加電極Ａにおける円柱状電極部Ｃとリング状電極部Ｄとの間に電圧Ｖ（Ｖ）を印可したときに流れる電流Ｉ（Ａ）を測定し、下記式（１）により、導電性弾性体の表面抵抗率ρｓ（Ω／□）を算出することができる。ここで、下記式（１）中、ｄ（ｍｍ）は円柱状電極部Ｃの外径を示し、Ｄ（ｍｍ）はリング状電極部Ｄの内径を示す。
ρｓ＝π×（Ｄ＋ｄ）／（Ｄ−ｄ）×（Ｖ／Ｉ）　　・・・　　式（１）
【００６７】
−体積抵抗率−
体積抵抗率は、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＩＰのＨＲプローブ）を用い、ＪＩＳ　　Ｋ６９９１に従って測定することができる。前記体積抵抗率の測定方法を図を用いて説明する。図５は、円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。図５に示す円形電極は、第一電圧印加電極Ａ’と第二電圧印加電極Ｂ’とを備える。第一電圧印加電極Ａ’は、円柱状電極部Ｃ’と、該円柱状電極部Ｃ’の外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部Ｃ’を一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部Ｄ’とを備える。第一電圧印加電極Ａ’における円柱状電極部Ｃ’及びリング状電極部Ｄ’と第二電圧印加電極Ｂ’との間に導電性弾性体を挟持し、第一電圧印加電極Ａ’における円柱状電極部Ｃ’と第二電圧印加電極Ｂ’との間に電圧Ｖ（Ｖ）を印可したときに流れる電流Ｉ（Ａ）を測定し、下記式（２）により、導電性弾性体の体積抵抗率ρｖ（Ωｃｍ）を算出することができる。ここで、下記式（２）中、ｔは導電性弾性体の厚さを示す。
ρｖ＝１９．６×（Ｖ／Ｉ）×ｔ　　・・・　　式（２）
【００６８】
導電性弾性体を、筒状のフィルムとして形成する場合、押し出し成型法が好適に用いられる。広汎に採用されている方法を簡単に説明すれば、例えば、酸性カーボンブラックを基材と混練しコンパウンド化したものをペレット状にして、これを押し出し機で環状に押しだし、無端筒状フィルムとすることができる。また、給電支持体に被覆させる場合、例えば、上述と同様にコンパウンド化したものを給電支持体巻き付けてプレスしたり、或いは溶液化したものを、塗布成膜したりすることで、被覆することができる。
【００６９】
導電性弾性体を、フィルム状に形成する、或いは給電支持体に被覆させる場合、その厚さとしては、諸特性と製造性、製造コストなどを勘案して適宜選択することができる。特にフィルム状に形成する場合、１０〜３００μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは４０〜２００μｍの範囲が好ましい。この厚さが１０μｍ未満では帯電操作を繰り返すうちにねじれや破れを生ずる虞があり、また膜厚が厚い方が機械的強度は高くなり、かつピンホールリークに対しても有利になるが、帯電不良を起こす可能性があるので３００μｍ以下であることが好ましい。
【００７０】
−給電支持体−
給電支持体としては、導電性弾性体に給電しかつこれを支持するものであれば、特に制限はなく、従来公知の金属シャフト等を利用することができる。また、フィルム型帯電部材の場合、給電支持体には、上記同様の導電性弾性体（層）を被覆してあってもよい。
【００７１】
本発明の導電部材は、帯電部材として用いてもよいし、転写部材として用いてもよい。導電性弾性体に、直流のみのバイアス電流を印可しても、直流に交流を重畳したバイアス電流を給電しても、帯電または転写させることが可能であるが、帯電または転写される部材の摩耗の観点からは前者が遙に好ましい。また、本発明の導電部材を、電子写真方式の画像形成装置における帯電部材として用いる場合、導電性弾性体に給電するバイアス電流が直流のみの帯電プロセスであり、且つ逆バイアス電流を給電することによって残留トナーをクリーニングすることができる。帯電部材の場合、繰り返し帯電・露光・転写を繰り返して行うと、微量の逆極性のトナーが表面に堆積することがあるが、逆バイアスを給電し、像担持体上に移行させ、この場で或いは中間転写体などに逆バイアスで移行させた後ブレードなどで残留トナーをクリーニングすることができる。
【００７２】
以下、本発明の導電部材の具体例を挙げるが、これに限定されるわけではない。図１は、本発明の導電部材の一例であるフィルム型帯電部材を示す概略構成図である。図中のフィルム型帯電部材は、複合粒子粉末を含む上記導電性弾性体の単層構造からなっている。
【００７３】
図１（ａ）に示すフィルム型帯電部材は、楕円筒状の帯電フィルム（導電性弾性体）１１０と、導電性金属シャフトからなる給電支持体１１１と、押圧部材１１２とからなる。帯電フィルム１１０の内面に給電支持体１１１が配置され、帯電フィルム１１０にバイアス電流を給電すると共に、これを支持している。また、帯電フィルム１１０は、外面から押圧部材１１２により、押圧されることで像担持体１１３と接触しつつ、従動回転を規制される。これにより、像担持体１１３表面を帯電させることができる。
【００７４】
図１（ｂ）に示すフィルム型帯電部材は、円筒状の帯電フィルム（導電性弾性体）１２０と、導電性金属シャフト１２１表面に導電性弾性層２２を被覆してなる給電支持体１２３とからなる。帯電フィルム１２０の内面に給電支持体１２３が配置され、帯電フィルム１１０にバイアス電流を給電すると共にこれを支持し、像担持体１２４を帯電フィルム１２０を介して押圧する。これにより、像担持体１２４表面を帯電させることができる。
【００７５】
また、本発明の導電部材は、上記帯電フィルムに限定されるものではなく、例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置や、感光体ドラム等の像担持体表面に担持されたトナー画像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像器を備えた複数の像担持体を中間転写体に沿ってに直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等に適用される。
【００７６】
上記画像形成装置には、前記本発明の導電部材が、転写ロールなどの転写部材として、また、帯電ロール・帯電フィルムなどの帯電部材等として適宜用いられる。
【００７７】
一例として、一次転写を繰り返すカラー画像形成装置の概要を図２に示す。
図２は本発明を適用する画像形成装置の要部部分を説明する模試図であって、１は、像担持体としての感光体ドラム、２は中間転写体としての転写ベルト、３は転写電極である２次転写ロール（転写部材）、４は転写媒体である記録紙を供給するトレー、５はＢ（ブラック）トナーによる現像装置、６はＹ（イエロー）トナーによる現像装置、８はＣ（シアン）トナーによる現像装置、９はベルトクリーナー、１３は剥離爪、２１、２３、２４はベルトローラ、２２はバックアップロール、２５は１次転写ロール（転写部材）、２６は電極ロール、３１はクリーニングブレード、４１は記録紙、４２はピックアップローラある。
【００７８】
同図において、感光体ドラム１は矢印Ａ方向に回転し、図示しない帯電装置でその表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１にレーザー書き込み装置などの画像書き込み手段により第一色（例えば、Ｂ）の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置５によってトナー現像されて可視化されたトナー画像Ｔが形成される。トナー画像Ｔは感光体ドラム１の回転で１次転写ロール２５が配置された一次転写部に到り、１次転写ロール２５からトナー画像Ｔに逆極性の電界を作用させることにより、上記トナー画像Ｔを静電的に転写ベルト２に吸着されつつ転写ベルト２の矢印Ｂ方向の回転で一次転写される。
以下、同様にして第２色のトナー画像、第３色のトナー画像、第４色のトナー画像が順次形成され転写ベルト２において重ね合わせ、多重トナー画像が形成される。
【００７９】
転写ベルト２に転写された多重トナー画像は転写ベルト２の回転で２次転写ロール３が設置された二次転写部に到る。
二次転写部は転写ベルト２のトナー画像が担持された表面側に設置された２次転写ロール３と当該転写ベルト２の裏側から２次転写ロールに対向するごとく配置されたバックアップロール２２及びこのバックアップロール２２に圧接して回転する電極ロール２６から構成される。
【００８０】
記録紙４１は、記録紙トレー４に収容された記録紙束からピックアップローラ４２で一枚ずつ取り出され、フィードロールで二次転写部の転写ベルト２と２次転写ロール３との間に所定のタイミングで給送される。
給送された記録紙４１は、２次転写ロール３及びバックアップロール２２による圧接搬送と転写ベルト２の回転で、当該転写ベルト２に担持されたトナー画像が転写される。
【００８１】
トナー画像が転写された記録紙４１は、最終トナー画像の二次転写終了まで退避位置にある剥離爪１３を作動せることにより転写ベルト２から剥離され、図示しない定着装置に搬送され、加圧／加熱処理でトナー画像を固定して永久画像とされる。
【００８２】
なお、多重トナー画像の記録紙４１への転写の終了した転写ベルト２は、二次転写部の下流に設けたベルトクリーナ９で残留トナーの除去が行われて次の転写に備える。また、２次転写ロール３にはポリウレタン等からなるクリーニングブレード３１が常時当接するごとくとりつけられており、転写で付着したトナー粒子や紙紛等の異物が除去される。
【００８３】
単色画像の転写の場合は、一次転写されたトナー画像Ｔを直ちに二次転写して定着装置に搬送するが、複数色の重ね合わせによる多色画像の転写の場合は各色のトナー画像が一次転写部で正確に一致するように転写ベルト２と感光体ドラム１との回転を同期させて各色のトナー画像がずれないようにする。
上記二次転写部では、２次転写ロール３と転写ベルト２を介して対向配置したバックアップロール２２に圧接した電極ロール２６にトナー画像の極性と同極性の出圧（転写電圧）を印加することで当該トナー画像を記録紙４１に静電反発で転写する。
【００８４】
また本発明の導電部材は、図３に示すようなタンデム型カラー画像形成装置にも適用される。尚、タンデム型カラー画像形成装置とは、感光体が２個以上ある画像形成装置であり、本実施例の感光体が４個ある構成は、タンデム型カラー画像形成装置の一例である。
【００８５】
図３に例示する画像形成装置は、ブラック（Ｋ），イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）の各色のトナー画像をそれぞれ形成する４つの画像形成装置ユニット３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋをこの順にならべて配置し、この各画像形成ユニット３の転写部（感光体ドラムの転写部）に用紙搬送ベルト６０表面を用紙Ｐを通過させるように配設したタンデムタイプのカラー画像形成装置である。各画像ユニット３は、そのいずれも、前記図１に係る画像形成装置と同様に、矢印方向に回転する感光体ドラム２２（ｙ、ｍ、ｃ、ｋ）を備え、その感光体ドラム２２の周囲に、帯電ロール（帯電部材）２３、現像装置２４、転写ロール（転写部材）２５及びクリーニング装置２６等を図３における左側からこの順に配設したものである。また、この各画像形成ユニット３の転写部で接触して矢印方向に回転するように、用紙搬送ベルト６０は駆動ロール６１、導電性ロール６２、金属ロール６３、テンションロール６４間に張架して配設されている。そしてベルト周長の変化に対しては、テンションロール６４の位置を変更して対応するようになっている。
【００８６】
図３中の４５は定着装置、６７は、ベルト６０のクリーニング装置である。そして、この画像形成装置においては、図示しない給紙部から搬送される用紙Ｐを、搬送ロール６５によって用紙搬送ベルト６０表面に搬送して、用紙搬送ベルト６０表面の用紙Ｐにトナー画像を転写させ、定着装置４５に送り込むことにより、用紙Ｐ表面のトナー画像を定着させてカラー画像を得るようになっている。
【００８７】
【実施例】
以下、本発明を実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【００８８】
−複合粒子粉末の製造−
ゲータイト微粒子粉末（粒子形状：針状、平均長軸径０．０７１０μｍ、平均短軸径０．００８１μｍ、軸比：８．８、幾何標準偏差値：１．３８、ＢＥＴ比表面積値：１５９．８ｍ^２／ｇ、アルミニウムの含有量：０．８３質量％、Ｌ^＊値：５１．６、ａ^＊値：３１．４、ｂ^＊値：６１．７、ｈ値：６３．０°、隠蔽力：１５２ｃｍ^２／ｇ、耐熱性：２４５℃）１１．０ｋｇをエッジランナー「ＭＰＵＶ−２型」（製品名、株式会社松本鋳造鉄工所製）に投入し、メチルトリエトキシシラン（商品名：ＴＳＬ８１２３、東芝シリコーン株式会社製）２２０ｇを２００ｍｌのエタノールで混合希釈して得られるメチルトリエトキシシラン溶液を、エッジランナーを稼動させながら上記ゲータイト微粒子粉末に添加し、３９２Ｎ／ｃｍ（４０Ｋｇ／ｃｍ）の線荷重で２０分間混合攪拌を行った。なお、このときの撹拌速度は２２ｒｐｍで行った。
【００８９】
次に、カーボンブラックとして、Ｄｅｇｕｓｓａ社のＰＲＩＮＴＥＸ１５０Ｔ：１１００ｇを、エッジランナーを稼動させながら１０分間かけて添加し、さらに３９２Ｎ／ｃｍ（４０Ｋｇ／ｃｍ）の線荷重で２０分間、混合攪拌を行い、メチルトリエトキシシラン表面層の表面にカーボンブラックを付着させた後、乾燥機を用いて１０５℃で６０分間加熱処理を行い、カーボンブラック複合無機酸化物微粒子粉末を得た。なお、このときの撹拌速度は２２ｒｐｍで行った。
【００９０】
得られた微細なカーボンブラック被覆複合微粒子は、平均長軸径が０．０７２２μｍ、平均短軸径が０．００８２μｍ、軸比が８．８の針状粒子粉末であった。メチルトリエトキシシランから生成したオルガノシラン化合物の被覆量は、Ｓｉ換算で０．３０質量％であった。
【００９１】
＜帯電フィルム＞
（実施例１）
ポリフッ化ビニリデン樹脂と、前記カーボンブラックを被覆してなる複合粒子粉末を用いて、１００Ｖ印加時の表面固有抵抗を５×１０^７Ωに調整し、膜厚１００μｍ、外径１４ｍｍの帯電フィルムを作製した。
【００９２】
―評価―
得られた帯電フィルムについて、ピンホール試験、ブリード試験、実装実機テストを行った。結果を表１に示す。
【００９３】
―ピンホール試験―
帯電部材として帯電フィルムにより構成させた図１示すフィルム型帯電部材を、また、像担持体としてドラム状の有機感光体（富士ゼロックス製、Ｄｏｃｕ　Ｐｒｉｎｔ　Ｃ４１１用）を用い、該感光体の電荷輸送層に直径０．１ｍｍの穴を微細なドリルであけ、アルミニウム基板まで貫通させる。穴をあけていない像担持体の表面電位は４００Ｖであった。このプリンタにパーソナルコンピュータから白紙に相当する信号を送って像担持体上の穴に相当する部分の画像を現像して確認したところ、約０．５ｍｍの黒点として検出された。
【００９４】
―ブリード試験―
帯電フィルムを、新品の像担持体ドラム（ドラム状の有機感光体（富士ゼロックス製「Ｄｏｃｕ　Ｐｒｉｎｔ　Ｃ４１１」用））に１ｋｇの加重で押しつけ、４５℃、９５％ＲＨの環境で１週間放置し、１昼夜で通常環境になじませてから絵出しを行って感光体汚染が発生しているかどうかを確認した。
【００９５】
―実装実機テスト―
帯電部材として帯電フィルムにより構成させた図１示すフィルム型帯電部材を用い、これを改造「ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ　Ｃ４１１」に、新しい像担持体ドラムとともに実装し、３万枚の実写試験を行った。
なお、富士ゼロックス製プリンタ（改造ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ　Ｃ４１１）は、次のように改造したものである。（１）帯電部材を実施例および比較例により取り替えた。（２）転写部材として用いられている転写ローラに近接してポリウレタンからなるクリーニング・ブレードを備え、トナー除去サイクル時にだけ、転写ローラに接触するようにした。（３）通常の複写サイクル以外にトナー除去モードをプリントサイクル２０枚ごとおよびプリンタ立ち上げ時に行わせるようにした。（４）同機は、直流に交流を重畳した帯電部材を使っているが、交流電源を除去し、同時に直流電源を１０００Ｖに設定した。（５）同機には像担持体（感光体）に接触するポリウレタンからなるクリーニングブレードとトナー回収部が装備されているが、本評価においては感光体に接触するブレードは除去した。なお同機はカラープリンタであるが、評価の絵だしには白黒モードを使った。
【００９６】
（実施例２）
実施例１において、ポリフッ化ビニリデン樹脂をポリアミドエラストマー（ナイロン１２とポリアルキレンエーテルとのブロック共重合体）に代えた以外は、実施例１と同様に帯電フィルムを作製し、評価を行った。その結果を表１に示す。なお、ピンホール試験を行った結果、穴に相当する部分は、０．５ｍｍの黒点として検出された。結果を表１に示す。
【００９７】
（比較例１）
ポリフッ化ビニリデン樹脂とｐＨ５．７のカーボンブラック（電気化学工業社製「デンカブラック（製造法からアセチレンブラックに分類される）」揮発分０．８９％）とを用い、１００Ｖ印加時の表面固有抵抗が５×１０^６Ωに調整した以外は、実施例１と同様に帯電フィルムを作製し、評価を行った。ピンホール試験を行った結果、穴に相当する部分はプロセス方向と垂直に約５ｍｍの黒い直線となって像担持体の１周に相当するピッチで紙面全面に検出された。結果を表１に示す。
【００９８】
（比較例２）
複合粒子粉末をカーボンブラック（ライオンアクゾ社製「ケッチェンブラック（製法からはファーネスブラックに分類される）」揮発分１．５％）に代えた以外は、実施例１と同様に帯電フィルムを作製し、評価を行った。ピンホール試験を行った結果、穴に相当する部分はプロセス方向と垂直に約５ｍｍの黒い直線となって像担持体の１周に相当するピッチで紙面全面に検出された。結果を表１に示す。
【００９９】
（比較例３）
ポリフッ化ビニリデンとポリエーテルセグメントを含む制電樹脂（三洋化成製「ペレスタット６３２１」）とを用い（カーボンブラックを含まない組成）、膜厚１５０μｍ、表面固有抵抗ｌ×１０^８Ωとなるように調整した以外は、実施例１と同様に帯電フィルムを作製し、評価を行った。ピンホール試験を行った結果、穴に相当する部分は０．５ｍｍの黒点として検出された。結果を表１に示す。
【０１００】
【表１】

【０１０１】
表１の結果から、帯電フィルムはカーボンブラックを被覆してなる複合粒子粉末と任意のフィルム形成材料とを組み合わせることによって、像担持体汚染を惹起することなしにピンホールリークを防止することができ、トナーの帯電フィルムへの固着も起きず、画質が低下することもないことがわかる。
【０１０２】
＜帯電ロール＞
（実施例３）
ＥＰＤＭポリマー（ＪＳＲ社製「ＥＰ３３」）１００質量部に、カーボンブラックを被覆してなる複合粒子粉末４５質量部、発泡剤（永和化成社製　ネオセルボンＲ７００）１５質量部、硫黄（鶴見化学工業社製「２００メッシュ」）１質量部、加硫促進剤（大内新興化学工業社製「ノクセラーＭ」）１．５質量部をオープンロールで混練りした混合物をφ８ｍｍの芯金（給電支持体）に巻き付け、１６０℃で２０分プレス加硫発泡させ、４ｍｍ厚の弾性層を形成した。この成形物のアスカーＣ法での硬度は４２度であった。この弾性層の体積抵抗率は電場１００Ｖ／ｃｍで１０^７Ω・ｃｍであった。
【０１０３】
ついで、ポリウレタン樹脂溶液（日本ポリウレタン社製「ニッポラン３１１３」）１００質量部に、カーボンブラックを被覆してなる複合粒子粉末８質量部とシクロヘキサノン５０質量部とを添加し、これをサンドミルで分散した分散溶液を導電性弾性体表面に塗布し、乾燥後２００μｍの抵抗調整層を形成した。この抵抗調整層のみの体積抵抗率は電場１００Ｖ／ｃｍにおいて３×１０^１０Ω・ｃｍであった。
このようにして帯電ロールを作製した。
【０１０４】
―評価―
この帯電ロールを、富士ゼロックス（株）製カラー複写機Ａｃｏｌｏｒ　６３５に組み込んで耐刷テストを行ったところ、像担持体（感光体）とのニップ形成性も良好であり、２０万枚後も鮮明なフルカラー画像が得られ、帯電ムラやリークによる画質欠陥や環境変動による画像濃度の変動はなかった。結果を表２に示す。
【０１０５】
（実施例４）
ＥＰＤＭポリマー（ＪＳＲ社製「ＥＰ３３」）１００質量部に、カーボンブラックを被覆してなる微細な複合粒子４２質量部、発泡剤（永和化成社製　ネオセルボンＲ７００）１５質量部、硫黄（鶴見化学工業社製「２００メッシュ」）１質量部、加硫促進剤（大内新興化学工業社製「ノクセラーＭ」）１．５質量部をオープンロールで混練りした混合物をφ８ｍｍの芯金（給電支持体）に巻き付け、１６０℃で２０分プレス加硫発泡させ、４ｍｍ厚の弾性層を形成した。この成形物のアスカーＣ法での硬度は４０度であった。この弾性層の体積抵抗率は電場１００Ｖ／ｃｍで３×１０^７Ω・ｃｍであった。
【０１０６】
ついで、ポリウレタン樹脂溶液（日本ポリウレタン社製「ニッポラン３１１３」）１００質量部に、ｐＨ２．５のカーボンブラック（Ｃａｂｏｔ社製「Ｍｏｎａｒｃｈ　１０００」）５質量部とシクロヘキサノン５０質量部とを添加し、これをサンドミルで分散した分散溶液を導電性弾性体上に塗布し、乾燥後２００μｍの抵抗調整層を形成した。この抵抗調整層のみの体積抵抗率は電場１００Ｖ／ｃｍにおいて３×１０^１０Ω・ｃｍであった。
このようにして帯電ロールを作製した。
【０１０７】
―評価―
この帯電ロールを用い、実施例３と同様にして、耐刷テストを行ったところ、感光体とのニップ形成性も良好であり、２０万枚後も鮮明なフルカラー画像が得られ、帯電ムラやリークによる画質欠陥や環境変動による画像濃度の変動はなかった。結果を表２に示す。
【０１０８】
（実施例５）
ＥＰＤＭポリマー（ＪＳＲ社製「ＥＰ３３」）１００質量部に、ｐＨ８．５のカーボンブラック（Ｃａｂｏｔ社製「Ｂｌａｃｋ　Ｐｅａｒｌｓ　３５００」）３６質量部、発泡剤（永和化成社製　ネオセルボンＲ７００）１５質量部、硫黄（鶴見化学工業社製「２００メッシュ」）１質量部、加硫促進剤（大内新興化学工業社製「ノクセラーＭ」）１．５質量部をオープンロールで混練りした混合物をφ８ｍｍの芯金（給電支持体）に巻き付け、１６０℃で２０分プレス加硫発泡させ、４ｍｍ厚の弾性層を形成した。この成形物のアスカーＣ法での硬度は４０度であった。この弾性層の体積抵抗率は電場１００Ｖ／ｃｍで　１×１０^７Ω・ｃｍであった。ついで、実施例１と同じカーボンブラックを被覆してなる微細な複合粒子を含有してなる抵抗調整層を形成した。
【０１０９】
―評価―
この帯電ロールを用い、実施例３と同様にして、耐刷テストを行ったところ、感光体とのニップ形成性も良好であり、２０万枚後も鮮明なフルカラー画像が得られ、帯電ムラやリークによる画質欠陥や環境変動による画像濃度の変動はなかった。結果を表２に示す。
【０１１０】
（比較例４）
ＥＰＤＭポリマー（ＪＳＲ社製「ＥＰ３３」）１００質量部に、ｐＨ８．５のカーボンブラック（Ｃａｂｏｔ社製「Ｂｌａｃｋ　Ｐｅａｒｌｓ　３５００」）３６質量部、発泡剤（永和化成社製　ネオセルボンＲ７００）１５質量部、硫黄（鶴見化学工業社製「２００メッシュ」）１質量部、加硫促進剤（大内新興化学工業社製「ノクセラーＭ」）１．５質量部をオープンロールで混練りした混合物をφ８ｍｍの芯金（給電支持体）に巻き付け、１６０℃で２０分プレス加硫発泡させ、４ｍｍ厚の弾性層を形成した。この成形物のアスカーＣ法での硬度は４０度であった。この弾性層の体積抵抗率は電場１００Ｖ／ｃｍで３×１０^７Ω・ｃｍであった。
【０１１１】
ついで、ポリウレタン樹脂溶液（日本ポリウレタン社製「ニッポラン３１１３」）１００質量部に、ｐＨ５．７のカーボンブラック（電気化学工業社製「デンカブラック４質量部とシクロヘキサノン５０質量部とを添加し、これをサンドミルで分散した分散溶液を導電性弾性体上に塗布し、乾燥後２００μｍの抵抗調整層を形成した。この抵抗調整層のみの体積抵抗率は電場１００Ｖ／ｃｍにおいて３×１０^１０Ω・ｃｍであった。
このようにして帯電ロールを作製した。
【０１１２】
−評価―
この帯電ロールを用い、実施例３と同様にして、耐刷テストを行ったところ、像担持体（感光体）とのニップ形成性は良好であったが、テスト初期にリークによる画質欠陥が発生した。結果を表２に示す。
【０１１３】
（比較例５）
弾性層のカーボンブラックを、ｐＨ９．０のカーボンブラック（Ｃａｂｏｔ社製「Ｍｏｎａｒｃｈ　８００」）２５質量部に変えた以外は、比較例４と同様にして帯電ロールを作製した。なお、弾性層の体積抵抗率は電場１００Ｖ／ｃｍで１×１０^８Ω・ｃｍであった。
【０１１４】
−評価―
この帯電ロールを用い、実施例３と同様にして、耐刷テストを行ったところ、像担持体（感光体）とのニップ形成性は良好であったが、テスト初期にリークによる画質欠陥が発生した。また、テスト中に帯電ロールの抵抗の変動が生じた。結果を表２に示す。
【０１１５】
【表２】

【０１１６】
表２の結果から、カーボンブラックを被覆してなる複合粒子粉末と任意の基材とを組み合わせた層を有する帯電ロールを用いると、良好な画像が得られることがわかる。
【０１１７】
＜転写ロール＞
（実施例６）
ＥＰＤＭポリマー（ＪＳＲ社製「ＥＰ３３」）１００質量部にカーボンブラック複合粒子粉末４２質量部、発泡剤（永和化成社製「ネオセルボンＲ７００））１５質量部、硫黄（鶴見化学工業社製「２００メッシュ」）１質量部、及び加硫促進剤（大内新興化学工業社製「ノクセラーＭ」）１．５質量部をオープンロールで混練りした混合物をφ１２ｍｍの芯金（給電支持体）に巻き付け、１６０℃で２０分プレス加硫発泡させ、６ｍｍ厚の弾性層を形成した。この弾性層のアスカーＣ法での硬度は４０度であり、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率は３×１０^７Ω・ｃｍであった。
このようにして転写ロールを作製した。
【０１１８】
―評価―
この転写ロールを、富士ゼロックス（株）製カラー複写機「ｃｏｌｏｒ　ｌａｓｅｒ　ｗｉｎｄ　３３１０」にを組み込んで耐刷テストを行ったところ、中間転写体とのニップ形成性も良好であり、通電による抵抗変化もなく、２０万枚後も鮮明なフルカラー画像が得られ、抵抗変動による画質欠陥や画像濃度の変動はなかった。結果を表３に示す。
【０１１９】
（実施例７）
ＮＢＲポリマー（ＪＳＲ社製「Ｎ２３０ＳＶ」）１００質量部に、カーボンブラック複合粒子粉末３０質量部、発泡剤（永和化成社製「ビニホールＡＣ＃３」）１５質量部、硫黄（鶴見化学工業社製「２００メッシュ」）１質量部、及び加硫促進剤（大内新興化学工業社製「ノクセラーＣＺ」）１．０質量部をオープンロールで混練りした混合物をφ１２ｍｍの芯金（給電支持体）に巻き付け、１７０℃で１５分プレス加硫発泡させ、６ｍｍ厚の弾性層を形成した。この弾性層のアスカーＣ法での硬度は３３度であり、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率は９×１０^７Ω・ｃｍであった。
【０１２０】
―評価―
この転写ロールを用い、実施例６と同様にして耐刷テストを行ったところ、中間転写体とのニップ形成性も良好であり、通電による抵抗変化もなく、２０万枚後も鮮明なフルカラー画像が得られ、抵抗変動による画質欠陥や画像濃度の変動はなかった。結果を表３に示す。
【０１２１】
（実施例８）
実施例６における弾性層表面に、ポリウレタン樹脂溶液（日本ポリウレタン社製「ニッポラン３１１３」）１００質量部に、ｐＨ２．５のカーボンブラック（米Ｃａｂｏｔ社製「Ｍｏｎａｒｃｈ１０００」）２３質量部とＭＥＫ１００質量部とを添加し、これをペイントシェイカーで混合した分散溶液をロールコーターで塗布し、乾燥後１００μｍの抵抗調整層を形成した以外は、実施例６と同様にして転写ロールを作製した。この抵抗調整層の電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率は５×１０^８Ω・ｃｍであった。
【０１２２】
―評価―
この転写ロールを用い、実施例６と同様にして耐刷テストを行ったところ、中間転写体とのニップ形成性も良好であり、通電による抵抗変化もなく、２０万枚後も鮮明なフルカラー画像が得られ、抵抗変動による画質欠陥や画像濃度の変動がなく、クリーニング性の高いロールを構成することが可能となった。結果を表３に示す。
【０１２３】
（比較例６）
ＥＰＤＭポリマー（ＪＳＲ社製「ＥＰ３３」）１００質量部に、ｐＨ８．５の中性カーボンブラック（米Ｃａｂｏｔ社製「Ｖｕｌｃａｎ　ＸＣ７２Ｒ」）２８質量部、発泡剤（永和化成社製「ネオセルボンＲ７００」）１５質量部、硫黄（鶴見化学工業社製「２００メッシュ」）１質量部、及び加硫促進剤（大内新興化学工業社製「ノクセラーＭ」）１．５質量部をオープンロールで混練りした混合物をφ１２ｍｍの芯金（給電支持体）に巻き付け、１６０℃で２０分プレス加硫発泡させ、６ｍｍ厚の弾性層を得た。この弾性層のアスカーＣ法での硬度は３６度であり、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率５×１０^７Ω・ｃｍであった。
【０１２４】
―評価―
この転写ロールを用い、実施例６と同様にして耐刷テストを行ったところ、中間転写体とのニップ形成性は良好であるが、通電による抵抗低下が起こり２０万枚後では鮮明なフルカラー画像が得られず、画質欠陥や画像濃度のムラが発生した。結果を表３に示す。
【０１２５】
（比較例７）
ＮＢＲポリマー（ＪＳＲ社製「Ｎ２３０ＳＶ」）１００質量部に、ｐＨ８．５の中性カーボンブラック（米Ｃａｂｏｔ社製「Ｖｕｌｃａｎ　ＸＣ７２Ｒ」）２８質量部、発泡剤（永和化成社製「ビニホールＡＣ＃３」）１５質量部、硫黄（鶴見化学工業社製「２００メッシュ」）１質量部、及び加硫促進剤（大内新興化学工業社製「ノクセラーＣＺ」）１．０質量部をオープンロールで混練りした混合物をφ１２ｍｍの芯金（給電支持体）に巻き付け、１７０℃で１５分プレス加硫発泡させ、６ｍｍ厚の弾性層を形成した。この弾性層のアスカーＣ法での硬度は３０度であり、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率は３×１０^７Ω・ｃｍであった。
【０１２６】
―評価―
この転写ロールを用い、実施例６と同様にして耐刷テストを行ったところ、中間転写体とのニップ形成性は良好であるが、通電による抵抗低下が起こり２０万枚後では鮮明なフルカラー画像が得られず、画質欠陥や画像濃度のムラが発生した。結果を表３に示す。
【０１２７】
（比較例８）
ＥＰＤＭポリマー（ＪＳＲ社製「ＥＰ３３」）１００質量部に、ｐＨ８．５の中性カーボンブラック（米Ｃａｂｏｔ社製「Ｖｕｌｃａｎ　ＸＣ７２Ｒ」）２８質量部、発泡剤（永和化成社製「ネオセルボンＲ７００」）１５質量部、硫黄（鶴見化学工業社製「２００メッシュ」）１質量部、及び加硫促進剤（大内新興化学工業社製「ノクセラーＭ」）１．５質量部をオープンロールで混練りした混合物をφ１２ｍｍの芯金（給電支持体）に巻き付け、１６０℃で２０分プレス加硫発泡させ、６ｍｍ厚の弾性層を形成した。この弾性層のアスカーＣ法での硬度は３６度であり、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率は５×１０^７Ω・ｃｍであった。
【０１２８】
ついで、この弾性層上に、ポリウレタン樹脂溶液（日本ポリウレタン社製「ニッポラン３１１３」）１００質量部に、ｐＨ９．０の中性カーボンブラック（米Ｃａｂｏｔ社製「Ｍｏｎａｒｃｈ　８００」）１６質量部とＭＥＫ１００質量部とを添加し、これをボールミルで混合した分散溶液をロールコーターで塗布し、乾燥後１００μｍの抵抗調整層を形成した。抵抗調整層の電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率は５×１０^８Ω・ｃｍであった。
【０１２９】
―評価―
この転写ロールを用い、実施例６と同様にして耐刷テストを行ったところ、中間転写体とのニップ形成性は良好であるが、通電による抵抗低下が起こり、２０万枚後も鮮明なフルカラー画像が得られず、画質欠陥や画像濃度のムラが発生した。結果を表３に示す。
【０１３０】
【表３】

【０１３１】
表３の結果から、カーボンブラック複合粒子粉末と任意の基材とを組み合わせた層を有する転写ロールを用いると、良好な画像が得られることがわかる
【０１３２】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、簡易に製造可能であり、さらに通電による抵抗変化を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、環境による抵抗の変化の少ない、均一帯電または転写が可能な導電部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導電部材の一例であるフィルム型帯電部材を示す概略構成図である。
【図２】本発明の半導電性ベルトを適用したカラー電子写真複写機の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の半導電性ベルトを適用したカラー電子写真複写機の他の構成を示す概略図である。
【図４】表面抵抗率の計測方法を示す図である。
【図５】体積抵抗率の計測方法を示す図である。
【符号の説明】
１、２２　感光体ドラム（潜像担持体）
２　中間転写体
３　導電性ロール、
４　用紙トレイ、
５　ブラック現像器
６　イエロー現像器、
７　マゼンタ現像器
８　シアン現像器、
９　中間転写体クリーナ
１３　用紙剥離爪、
２１、２３、２４　中間転写体支持ロール、
２２　バックアップロール
２５　１次転写ロール、
２６　導電性ロール
３１　導電性ロールクリーナ
４１　記録媒体、
４２　フィードローラ、
Ｔ　未定着トナー
３ｋ、３ｙ、３ｍ、３ｃ　帯電器
４５　定着装置
６０　用紙搬送ベルト
６１　駆動ロール
６２　導電性ロール
６３　金属ロール
６４　テンションロール
６５　用紙吸着用ロール
６７　クリーニング装置
Ｐ　記録媒体、
１１０、１２０　帯電フィルム（導電性弾性体）
１１１、１２３　給電支持体
１１２　押圧部材
１１３、１２４　像担持体
１２１　導電性金属シャフト
１２２　導電性弾性層

Claims

バイアス電流を給電されることにより帯電または転写を行う導電性弾性体と、該導電性弾性体に給電し、かつこれを支持する給電支持体とを備えてなる導電部材であって、前記導電性弾性体が、無機酸化物微粒子の表面が電子伝導性を有する表面層で被覆された複合粒子粉末を含有することを特徴とする導電部材。
前記複合粒子粉末が、カーボンブラック層を被覆してなる、平均長軸径が０．００５μｍ以上で０．１μｍ未満の無機酸化物微粒子であることを特徴とする請求項１に記載の導電部材。
前記微細な複合粒子粉末が、アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはポリシロキサンを被覆してなり、該被覆面にカーボンブラックが付着している、平均長軸径が０．００５μｍ以上で０．１μｍ未満の無機酸化物微粒子であることを特徴とする請求項１または２に記載の導電部材。
前記無機酸化物微粒子が、酸化鉄微粒子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の導電部材。
前記複合粒子粉末が、カーボンブラック層を被覆してなる、アスペクト比が２〜３００の無機酸化物微粒子であることを特徴とする請求項１に記載の導電部材。
前記複合粒子粉末が、アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはポリシロキサンを被覆してなり、該被覆面にカーボンブラックが付着している、平均径０．０１ｍｍ以上で１０ｍｍ未満の無機酸化物微粒子であることを特徴とする請求項５に記載の導電部材。
前記無機酸化物微粒子が、酸化ケイ素微粒子であることを特徴とする請求項１、５、６のいずれかに記載の導電部材。
帯電部材であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の導電部材。
導電性弾性体に給電するバイアス電流が直流のみの帯電プロセスであり、かつ逆バイアス電流を給電することによって残留トナーをクリーニングすることを特徴とする請求項８に記載の導電部材。
転写部材であることを特徴とする請求項１〜７に記載の導電部材。