(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子弾性体（ａ）と高分子弾性体（ｂ）と導電性付与粒子（ｃ）とを含有し、導電性付与粒子が、高分子弾性体（ｂ）よりも高分子弾性体（ａ）の方に多く分散していることを特徴とする半導電性発泡体。
【請求項２】
導電性付与粒子に対する親和力が、高分子弾性体（ａ）の方が高分子弾性体（ｂ）よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の半導電性発泡体。
【請求項３】
高分子弾性体（ａ）の架橋反応と、高分子弾性体（ｂ）の架橋反応とが異なることを特徴とする請求項１記載の半導電性発泡体。
【請求項４】
高分子弾性体（ａ）と導電性付与粒子（ｃ）とを混練してマスターバッチを得、このマスターバッチと高分子弾性体（ｂ）とを混練しながら、高分子弾性体（ｂ）を架橋し、次に高分子弾性体（ａ）を架橋しながら発泡成形することを特徴とする半導電性発泡体の製法。
【請求項５】
導電性芯材と、該芯材の外周面を被覆する発泡体層とを備え、該発泡体層が請求項１、２又は３記載のいずれかの発泡体からなることを特徴とする半導電性発泡ロール。
【請求項６】
高分子弾性体（ａ）と導電性付与粒子（ｃ）とを混練してマスターバッチを得、このマスターバッチと高分子弾性体（ｂ）とを混練しながら高分子弾性体（ｂ）を架橋し、次に高分子弾性体（ａ）を架橋しながら発泡成形して発泡体を得、この発泡体に導電性芯材を取り付けることを特徴とする半導電性発泡体ロールの製法。
【請求項７】
請求項５記載の半導電性発泡ロール、導電性剛性体からなる芯及び該芯の外周面に積層してなるゴム層からなり、芯とロール外周面との間の電気抵抗率が１０５〜１０１１Ω・ｃｍであり、ゴム層外周面の十点平均粗さ（Ｒｚ１）が１０μｍ以下である現像用ゴムロール及び外周面が一様に帯電し且つ露光することにより該帯電が除電される感光体ドラムからなり、半導電性発泡ロール、現像用ゴムロール及び感光体ドラムはそれぞれ回転することができ、半導電性発泡ロールと現像用ゴムロールとが接触して設置され、現像用ゴムロールと感光体ドラムとが接触して設置されてなる現像装置。
【請求項８】
請求項５記載の半導電性発泡ロール、外周面が一様に帯電し且つ露光することにより該帯電が除電される感光体ドラムからなり、半導電性発泡ロール及び感光体ドラムはそれぞれ回転することができ、半導電性発泡ロールと感光体ドラムとが接触してまたは被転写物が通過可能に間隔を開けて設置されてなる転写装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導電性発泡体及び半導電性発泡ロールに関する。さらに詳しくは、トナーを用いて印刷または複写を行う電子写真印刷機または電子写真複写機に使用する半導電性発泡体及び半導電性発泡ロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機または電子写真印刷機などの電子写真装置は、感光ドラム外周面を一様に帯電させ、次いで感光ドラムの外周面に印刷パターンまたは複写パターンを露光することにより静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成（現像）して、このトナー像を複写用紙または印刷用紙に転写することにより印刷または複写する機能を有するものである。
【０００３】
発泡ロールは電子写真装置において、感光体ドラム外周面を一様に帯電させるための帯電ロールとして、感光体ドラム外周面の静電潜像をトナー像に現像するための現像ロールとして、現像ロールにトナーを供給するための供給ロールとして、現像ロールに担持したトナーの量を規制するための現像ブレード、またはトナー像を紙やＯＨＰシートに転写するための転写ロールなどとして使用されている。
【０００４】
電子写真機に用いる発泡ロールとしては、ポリウレタンフォームからなるロールが知られている。発泡ロールとして、ウレタンゴム、シリコンゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴムなどを用いたものが知られている。
【０００５】
電子写真機に用いるロールは、その電気抵抗率が１０の５乗〜１０の１１乗Ω・ｃｍ程度の範囲にある中抵抗領域（半導電性領域）のものであることが要求される。従来の発泡ロールにおいては電気抵抗率を調整するために導電性付与粒子の配合量を制御するだけであった。高抵抗領域または低抵抗領域においては、導電性付与粒子の配合量に対する電気抵抗率の変化率が小さいのでバラツキなく調製できる。しかし、電子写真機に用いるロールは、その電気抵抗率が１０の５乗〜１０の１１乗Ω・ｃｍ程度の範囲にある中抵抗領域（半導電性領域）のものであることが要求される。中抵抗領域では、導電性付与粒子の量の変化に対する電気抵抗率の変化率が大きいので、導電性付与粒子の量を制御するだけでは、電気抵抗率のバラツキ（ロール内における電気抵抗率の分布及び発泡ロールのロット毎の電気抵抗率のバラツキ）が大きくなる。また電気抵抗率を低くするために導電性付与粒子を多く配合するとロールの硬度が大きくなり、硬度の調整と電気抵抗率の調整とが困難になる。そのため、従来の発泡ロールでは、転写性、感光体汚染性及び耐圧縮性において満足できる特性が得られていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、電気抵抗率のバラツキが小さく、転写性、感光体汚染性及び耐圧縮性において優れた特性を有する半導電性発泡体及び半導電性発泡ロールを提供することにある。
【０００７】
【発明を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、高分子弾性体（ａ）と高分子弾性体（ｂ）と導電性付与粒子（ｃ）とを含有し、該導電性付与粒子（ｃ）を高分子弾性体（ｂ）よりも高分子弾性体（ａ）の方に多く分散させた発泡体を用いることにより、電気抵抗率のバラツキが小さくなり、転写性、感光体汚染性及び耐圧縮性において実用上十分な特性を有する半導電性発泡ロールを得ることができることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００８】
かくして、本発明によれば、（１）  高分子弾性体（ａ）と高分子弾性体（ｂ）と導電性付与粒子（ｃ）とを含有し、導電性付与粒子が、高分子弾性体（ｂ）よりも高分子弾性体（ａ）の方に多く分散していることを特徴とする半導電性発泡体が提供される。
【０００９】
本発明半導電性発泡体の好適な態様として以下のものが提供される。
（２）  導電性付与粒子に対する親和力が、高分子弾性体（ａ）の方が高分子弾性体（ｂ）よりも大きいことを特徴とする前記（１）の半導電性発泡体。
（３）  高分子弾性体（ａ）の架橋反応と、高分子弾性体（ｂ）の架橋反応とが異なることを特徴とする前記（１）または（２）のいずれかの半導電性発泡体。
【００１０】
本発明によれば、（４）  高分子弾性体（ａ）と導電性付与粒子（ｃ）とを混練してマスターバッチを得、このマスターバッチと高分子弾性体（ｂ）とを混練しながら、高分子弾性体（ｂ）を架橋し、次に高分子弾性体（ａ）を架橋しながら発泡成形することを特徴とする半導電性発泡体の製法が提供される。
【００１１】
本発明によれば、（５）導電性芯材と、該芯材の外周面を被覆する発泡体層とを備え、該発泡体層が前記（１）、（２）又は（３）のいずれかの発泡体からなることを特徴とする半導電性発泡ロールが提供される。
【００１２】
本発明によれば、（６）  高分子弾性体（ａ）と導電性付与粒子（ｃ）とを混練してマスターバッチを得、このマスターバッチと高分子弾性体（ｂ）とを混練しながら高分子弾性体（ｂ）を架橋し、次に高分子弾性体（ａ）を架橋しながら発泡成形して発泡体を得、この発泡体に導電性芯材を取り付けることを特徴とする半導電性発泡体ロールの製法が提供される。
【００１３】
本発明によれば、（７）前記（５）の半導電性発泡ロール、導電性剛性体からなる芯及び該芯の外周面に積層してなるゴム層からなり、芯とロール外周面との間の電気抵抗率が１０の５乗〜１０の１１乗Ω・ｃｍであり、ゴム層外周面の十点平均粗さ（Ｒｚ１）が１０μｍ以下である現像用ゴムロール及び外周面が一様に帯電し且つ露光することにより該帯電が除電される感光体ドラムからなり、半導電性発泡ロール、現像用ゴムロール及び感光体ドラムはそれぞれ回転することができ、半導電性発泡ロールと現像用ゴムロールとが接触して設置され、現像用ゴムロールと感光体ドラムとが接触して設置されてなる現像装置が提供される。また、本発明によれば、（８）前記（５）の半導電性発泡ロール、外周面が一様に帯電し且つ露光することにより該帯電が除電される感光体ドラムからなり、半導電性発泡ロール及び感光体ドラムはそれぞれ回転することができ、半導電性発泡ロールと感光体ドラムとが接触してまたは被転写物が通過可能な間隔を開けて設置されてなる転写装置が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の半導電性発泡体は、高分子弾性体（ａ）と高分子弾性体（ｂ）と導電性付与粒子（ｃ）とを含有する組成物からなる発泡体である。
【００１５】
高分子弾性体（ａ）は、高分子弾性体（ｂ）よりも導電性付与粒子との親和力が強いものを選択することが好ましい。親和力の差により、高分子弾性体（ａ）及び高分子弾性体（ｂ）に導電性付与粒子（ｃ）を配合し、混練したときに、自然に高分子弾性体（ａ）に導電性付与粒子が多く遍在するようになるからである。
導電性付与粒子との親和力の強弱は相対的なものであるので、同じ高分子弾性体（１）を用いた場合でも、他の高分子弾性体（２）の種類により、高分子弾性体（１）が高分子弾性体（ａ）としてあるいは高分子弾性体（ｂ）として発泡体を構成することがある。
【００１６】
高分子弾性体（ａ）は、高分子弾性体（ｂ）の架橋反応と異なる反応で架橋されることが好ましい。従って、高分子弾性体（ａ）の架橋点となる官能基と、高分子弾性体（ｂ）の架橋点となる官能基とは異なるものであることが好ましい。架橋点となる官能基としては、炭素−炭素不飽和結合、カルボキシル基、エポキシ基、水酸基、アミノ基、ハロゲン基、イソシアナート基などが挙げられる。具体的には、高分子弾性体（ａ）が硫黄や過酸化物により架橋できる炭素炭素不飽和結合を有するものと、高分子弾性体（ｂ）が硫黄及び過酸化物以外の架橋剤で架橋できるエポキシ基、カルボキシル基またはハロゲン基を有するものとの組合せが好適である。
【００１７】
高分子弾性体（ａ）としては、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−イソプレン共重合体、アクリロニトリル−イソプレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリブタジエン、ポリイソプレン、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、分子鎖中に不飽和結合を有するブチルゴム及びこれらの部分水素付加物が挙げられる。これらの中で、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体またはポリブタジエンが好ましい。
なお、低硬度の発泡体を所望する場合には、液状ゴムを全高分子弾性体の，通常、１０重量％以下配合するとよい。
【００１８】
高分子弾性体（ｂ）としては、エピクロロヒドリンゴム、架橋点となる官能基含有のアクリルゴム、架橋点となる官能基含有のエチレン−アクリル酸エステルゴム、エピクロロヒドリン共重合ゴム、エポキシ化ジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、弗素ゴム、シリコーンなどが挙げられる。これらの中で、電子写真装置用として好適な特性が得られるので、特にエポキシ基含有アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム及びエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴムが好ましい。
【００１９】
高分子弾性体（ａ）と高分子弾性体（ｂ）との比率は、重量基準で、通常２０／８０〜８０／２０、好ましくは３０／７０〜７０／３０である。高分子弾性体（ａ）の比率が小さいときには、電気抵抗率のばらつきが大きくなる傾向になり、（ａ）の比率が大きいときには、所望の柔軟性が得られ難くなる。
【００２０】
導電性付与粒子（ｃ）は、発泡体を形成する材料に分散させることにより発泡体の電気抵抗率を低下させるものである。導電性付与粒子の電気抵抗率は、通常、１０の５乗Ω・ｃｍ以下、好ましくは１０の４乗Ω・ｃｍ以下のものが用いられる。
導電性付与粒子としては、アセチレンブラック、コンダクティブファーネスブラック、スーパーコンダクティブファーネスブラック、エクストラコンダクティブファーネスブラック、コンダクティブチャンネルブラック、高温熱処理したファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチャンブラックＥＣ（ケッチェンブラックインターナショナル社製）、ケッチェンブラックＥＣ−６０（ケッチェンブラックインターナショナル社製）などの高導電性カーボンブラック；ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ、ＳＲＦ、ＭＡＦ、ＦＥＦなどの低導電性カーボンブラック；グラファイト；銅粉、銀粉、アルミニウム粉、ニッケル粉などの金属粉；ＡｌドープＺｎＯ、ＳｎＯ2（酸化アンチモンドープ）被属ＴｉＯ2、ＳｎＯ2（酸化アンチモンドープ）被属ＳｎＯ2、ＳｎＯ2被属ＴｉＯ2、Ｋ2Ｏ・nＴｉＯ2／ＳｎＯ2Ｓｂ2Ｏ6、ＳｎＯ2（酸化アンチモンドープ）被属複合酸化物などを挙げることができる。導電性付与粒子の粒径は、通常、０．０１〜１００μｍである。これら導電性付与粒子は単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。２種を組み合わせて用いる場合には、電気抵抗率が１０の０乗Ω・ｃｍ以下の高導電性付与粒子と電気抵抗率が１０の１乗〜１０の１０乗Ω・ｃｍの低導電性付与粒子、特に電気抵抗率が５×１０の−１乗Ω・ｃｍ以下の高導電性カーボンブラックと電気抵抗率が１０の１乗〜１０の５乗Ω・ｃｍの低導電性カーボンブラックまたは低導電性金属酸化物とを組み合わせて用いることが電気抵抗率の制御を良好に行うために好ましい。
【００２１】
導電性付与粒子の量は、前記の電気抵抗率に調整するために適宜選択できる。具体的には、高分子弾性体（ａ）１００重量部に対して、通常、１〜１００重量部、好ましくは３〜８０重量部である。導電性付与粒子の量が少ないと、発泡体を所望の電気抵抗率に低下させることが困難になり、多いと電気抵抗率が低下しすぎ、また発泡体の硬度が高くなりやすい。
【００２２】
導電性付与粒子は、高分子弾性体（ｂ）よりも高分子弾性体（ａ）の方に多く分散している。高分子弾性体（ｂ）に分散している導電性付与粒子の重量に対して高分子弾性体（ａ）に分散している導電性付与粒子の重量は、通常、２倍以上、好ましくは５倍以上である。導電性付与粒子が高分子弾性体（ｂ）よりも高分子弾性体（ａ）の方に多く遍在することにより、高分子弾性体（ａ）部分は導電性付与粒子の量により変動しにくい低抵抗領域の電気抵抗率を有し、高分子弾性体（ｂ）部分は導電性付与粒子の量により変動しにくい高抵抗領域の電気抵抗率を有する。低電気抵抗率部分と高電気抵抗率部分とが海島構造などのようなミクロドメイン構造を形成することにより発泡体全体としては中抵抗領域の電気抵抗率を有することとなり、しかも、導電性付与粒子の量により変動を受けない安定した電気抵抗率の発泡体が得られる。
【００２３】
本発明の半導電性発泡体は、その平均セル径が、通常、１０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍである。セル径が大きくなると、トナーの目詰まりなどを生じて感光体カブリ等の画像形成不良を生じる。セル径は小さくなると、硬度が高くなり印字濃度が低下するなどの不具合が生じる。
【００２４】
本発明の半導電性発泡体は、その密度が、通常、０．１〜０．４ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．１２〜０．３ｇ／ｃｍ3である。密度が小さいと、トナーの目詰まりを生じて画像形成不良を起こす。密度が大きいとロールの回転負荷が大きくなる。
【００２５】
半導電性発泡体は、そのアスカー硬度Ｆが、通常、３０〜９０度、好ましくは４０〜８５度である。またそのアスカー硬度Ｃが、通常、０．１〜５０度、好ましくは０．５〜４０度である。アスカー硬度Ｆ及びアスカー硬度Ｃが小さいと、耐久性が低下し、アスカー硬度Ｆ及びアスカー硬度Ｃが大きいとロールの回転負荷が大きくなる。また硬度Ｆと硬度Ｃとをこの範囲内にすることによりトナーのかきとりの効率が良くなりゴーストの発生、印字濃度の低下などの不具合が解消される。
【００２６】
半導電性発泡体は、その電気抵抗率が、通常、１０の３乗〜１０の１３乗Ω・ｃｍ、好ましくは１０の５乗〜１０の１１乗Ω・ｃｍである。電気抵抗率は、導電性付与粒子の量及び、高分子弾性体（ａ）及び高分子弾性体（ｂ）の比率を制御することにより調整できる。
【００２７】
本発明の半導電性発泡体は、その製法によって特に限定されない。通常、高分子弾性体（ａ）に導電性付与粒子を分散させた後、高分子弾性体（ｂ）を混練し、発泡する方法が採られる。
【００２８】
高分子弾性体（ａ）、高分子弾性体（ｂ）及び導電性付与粒子を混練または分散するには、通常、ロール、押出機、バンバリーミキサー等の混練機を用いて行ってもよいし、高分子弾性体（ａ）または高分子弾性体（ｂ）を重合して得る際に得られるラテックスまたはスラリーを混合して共凝固する方法で行ってもよい。
【００２９】
半導電性発泡体を電子写真装置のロールやブレードに使用するために、適度な硬度が要求される。この硬度に調整するために、高分子弾性体（ａ）及び高分子弾性体（ｂ）を架橋する。架橋の好適な方法としては、高分子弾性体（ａ）と導電性付与粒子（ｃ）とを混練してマスターバッチを得、このマスターバッチと高分子弾性体（ｂ）とを混練しながら、高分子弾性体（ｂ）を架橋し、次に高分子弾性体（ａ）を発泡させる方法が挙げられる。なお、電子写真装置に適用できるようにするために、高分子弾性体（ａ）を発泡させるときに高分子弾性体（ａ）を架橋することが好ましい。
【００３０】
高分子弾性体（ａ）または高分子弾性体（ｂ）を架橋及び発泡させる方法は特に限定されないが、後記の架橋剤を配合したものを加熱するか、高周波を照射して発熱させるかして行う。発泡及び架橋を均一にしかも、発泡セルの大きさを細かく且つ均一にするために高周波照射による方法が好ましい。
【００３１】
高分子弾性体（ｂ）を架橋するときに用いる好適な架橋剤は、高分子弾性体（ｂ）の種類に応じて適宜選択する。例えば、高分子弾性体（ｂ）が、エピクロロヒドリンゴムである場合には、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等やこれらの塩などのようなポリアミン類；２−メルカプトイミダゾリン、４−メチル−２−メルカプトイミダゾリン、５−エチル−４−ブチル−２−メルカプトイミダゾリンなどのような２−メルカプトイミダゾリン類；２−メルカプトピリミジン類；１，３，５−トリチオシアヌール酸、２−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジンなどのようなメルカプトトリアジン類、チオウレア、ジブチルチオウレア、トリエチルチオウレアなどのようなチオウレア類などを挙げることができる。
【００３２】
高分子弾性体（ｂ）が、エポキシ基含有ゴムである場合には、イソシアヌル酸、オクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ジフェニルウレア、ヘキサメチレンテトラミン、ｐ，ｐ’−ジアミンジフェニルメタン、アンモニウムベンゾエートなどの有機カルボン酸アンモニウム；ヘキサメチレンジアミンカルバメート；Ｎ，Ｎ’−ジシンナミリデン−１，６−ヘキサジアミン；４，４’−メチレンビス−（２−クロロアミリン）；等のアミン化合物、
トルイレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、ナフチレン−１，５−ジイソシアナートなどのポリイソシアナート化合物を挙げることができる。
【００３３】
高分子弾性体（ｂ）がアクリルゴム及びエチレン−アクリル酸エステルゴムの場合には、トリエチレンテトラミン、トリエチルトリメチレントリアミン、ヘキサメチレンジアミンカルバメートなどのアミン化合物が挙げられる。
【００３４】
高分子弾性体（ｂ）がクロロプレンゴムである場合には、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどを挙げることができ、架橋促進剤として２−メルカプトイミダゾリンなどを併用することができる。
【００３５】
高分子弾性体（ｂ）がウレタンゴムの場合には、ビスマレイミド、ビスシトラコンアミドなどが挙げられる。
【００３６】
高分子弾性体（ｂ）がクロロスルホン化ポリエチレンゴムである場合には、酸化マグネシウム、一酸化鉛、三塩化マレイン酸鉛、アビエチン酸、水素添加ロジンなどが挙げられる。
【００３７】
高分子弾性体（ｂ）がブチルゴムである場合には、ｐ−ベンゾキノンジオキシム、ベンゾイルキノンジオキシムなどのキノン系架橋剤または樹脂架橋剤などをあげることができる。
【００３８】
高分子弾性体（ｂ）がフッ素ゴムである場合には、ヘキサメチレンジアミンカルバメート、エチレンジアミンカルバメートなどが挙げられる。
【００３９】
高分子弾性体（ｂ）を架橋するための架橋剤の量は、高分子弾性体（ｂ）の種類及び架橋剤の種類により異なるが、高分子弾性体（ｂ）１００重量部に対して、通常、１〜１５重量部、好ましくは２〜１０重量部である。架橋剤は単独でまたは複数組み合わせて使用することができる。高分子弾性体（ｂ）が複数種の組合せからなる混合物である場合には高分子弾性体の種類に応じた複数種の架橋剤を使用することが好ましい。
【００４０】
高分子弾性体（ａ）を架橋するときに用いる好適な架橋剤としては、硫黄；テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド等のチウラム；ジクミルペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ｐ−メンタンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシドなどの有機過酸化物などが挙げられる。
【００４１】
高分子弾性体（ａ）を架橋するときに用いる架橋剤の量は、高分子弾性体（ａ）の種類及び架橋剤の種類により異なるが、高分子弾性体（ａ）１００重量部に対して、通常、０．５〜１５重量部、好ましくは１〜１０重量部である。
【００４２】
また、本発明の半導電性発泡体には、必要に応じて、架橋促進剤、架橋促進助剤、老化防止剤、分散剤などを配合することができる。
【００４３】
本発明の半導電性発泡体は、後記の半導電性ロールの発泡体層に使用される他に、現像ロールに担持されるトナーの量を規制するために用いる現像ブレードに使用できる。
【００４４】
本発明の半導電性発泡ロールは、導電性芯材と、該芯材の外周面を被覆する発泡体層とを備え、該発泡体層が前記半導電性発泡体からなるものである。
【００４５】
本発明の半導電性発泡ロールにおいて、芯材は導電性剛性体、具体的には、銅、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケルなどの金属で形成されている。
芯材は通常、端から端までが同一外径の円柱形状をなしているものを用いるが、発泡ロールが他のロールに接触することによる、他のロールまたは発泡ロールの端部の摩耗を少なくするために芯材の端部の外径を芯材の軸方向中央部よりも小さくすることが好ましい。芯材の外周面は発泡体層との接着力を高めるために、表面粗さを大きくすることが好ましい。
【００４６】
半導電性発泡ロールの外周面には、電気抵抗率の調整のためまたは表面粗さあるいは摩擦抵抗の調整のために樹脂などを被覆することができる。
【００４７】
また、芯とロール外周面との間の電気抵抗率が１０3〜１０11Ω・ｃｍ、好ましくは１０4〜１０10Ω・ｃｍである。
【００４８】
本発明の半導電性発泡ロールの製法は特に限定されないが、高分子弾性体（ａ）と導電性付与粒子（ｃ）とを混練してマスターバッチを得、このマスターバッチと高分子弾性体（ｂ）とを混練しながら高分子弾性体（ｂ）を架橋し、次に高分子弾性体（ａ）を架橋しながら発泡成形して発泡体を得、この発泡体に導電性芯材を取り付ける方法が好適である。
【００４９】
発泡体と芯材との接合は、前記発泡体を研削し、芯材に接着することにより容易に行うことができる。
芯材の外径は発泡体の芯材を取り付ける部分の内径に比べ大きい方が芯材と発泡体との接合力が強くなるので、接合部が破壊され、ロールが芯材に対して滑って回転しなくなり且つ画像不良を生起することが防げるので好ましい。
【００５０】
本発明の半導電性発泡ロールは、その発泡体層の外周面の摩擦抵抗、表面粗さ、表面電気抵抗率または硬度を調整するために、ポリウレタンなどの樹脂を被覆し、または紫外線等を照射することができる。
【００５１】
本発明の半導電性発泡ロールは、感光体ドラム外周面を一様に帯電させるための帯電ロール５として、感光体ドラム外周面の静電潜像をトナー像に現像するための現像ロール６として、現像ロールにトナーを供給するための供給ロール８として、またはトナー像を紙やＯＨＰシートに転写するための転写ロール７などとして使用することができる。特に供給ロールまたは転写ロールに好適に使用できる。
【００５２】
図１は本発明の現像装置又は転写装置を示す図である。
本発明の現像装置は、前記半導電性発泡ロール（以下、供給発泡ロールという。）、現像ロール及び感光体ドラムを有するものである。感光体ドラムは、帯電ロールなどの帯電装置と接触させることにより外周面が一様に帯電し且つ露光することにより該帯電が除電されるものである。
【００５３】
供給発泡ロール、現像ロール及び感光体ドラムはそれぞれ回転することができるよう固定されている。供給発泡ロールと現像ロールとは接触するように固定されている。また、現像ロールと感光体ドラムとが接触するようにして固定されている。なお、供給発泡ロール、感光体ドラム及び現像ロールをそれぞれ回転させるための駆動装置が、通常、備えられている（図示せず。）。
【００５４】
感光体ドラムの回転方向と現像ロールの回転方向は、通常、逆回転方向になるように（接触面では同方向に擦り合うように）する。
供給発泡ロールの回転方向と現像ロールの回転方向は、通常、同じ回転方向になるように（接触面では逆方向に擦り合うように）する。
周速度は、トナーが感光体に十分付着するように、また後述の転写装置で転写しなかった残存トナーを現像ロールで清掃する効率を高めるために感光体ドラムの周速度に対して１．５〜３倍の周速度で現像ロールを回転させることが好ましい。また現像ロールの周速度に対して０．４〜０．９倍の周速度で供給発泡ロールを回転させることが好ましい。
【００５５】
供給発泡ロール、感光体ドラム及び現像ロールには、通常、電圧が印加されている。感光体ドラム及び現像ロールに印加される電圧は、感光体ドラムの表面電位（Ｖｃ）と現像ロールの表面電位（Ｖｄ）との関係が、（Ｖｃ−Ｖｄ）の絶対値が５０ボルト以上になるようにする。印加電圧を上記条件に設定することにより、現像と清掃とを同時に効率よく行うことができる。
【００５６】
現像ロールには、通常、現像ロール表面に付着されるトナーの層厚及び帯電状態を制御するための現像ブレードが現像ロールに当接されている。
現像ブレード及び供給発泡ロールには、通常、電圧が印加されている。現像ブレード及び供給発泡ロールに印加される電圧は、現像ブレードの表面電位（Ｖｂ）、供給発泡ロールの表面電位（Ｖｓ）、現像ロールの表面電位（Ｖｄ）との関係が、数１で表されるようにする。トナーの帯電が均一になり、トナーの供給が効率よく行うことができる。
【００５７】
【数１】
0003654322.tif 000002
【００５８】
現像ロールによって感光体ドラムに付着されたトナーは転写装置により紙または樹脂シート等にトナー像が転写される。転写装置としては、転写ロール、転写ベルト、コロナ放電転写装置などが挙げられる。
【００５９】
本発明の現像装置に用いる現像ロールの十点平均粗さ（Ｒｚ1）は１０μｍ以下、好ましくは２〜９μｍである。Ｒｚ1はより小さい方が好ましいが、Ｒｚ1を０に近づけることは困難であるので、下限は通常０．３μｍ程度となる。
【００６０】
さらに本発明に用いる現像ロールの円周方向の十点平均粗さ（Ｒｚ2）／軸方向の十点平均粗さ（Ｒｚ1）の比が０．９〜１．２であることが好ましい。Ｒｚ2／Ｒｚ1の比が大きくなると印字濃度が高くなるがハーフトーン（印字のドット再現性）が低下する。逆にＲｚ2／Ｒｚ1の比が小さくなる印字濃度及び印字のドット再現性が低下する。
なお、十点平均粗さ（Ｒｚ1及びＲｚ2）はゴムロール面の断面曲線から基準長さだけ抜き取った部分の中で最も高い山から５番目までの山の高さの平均値と最も深い谷から５番目までの谷の深さの平均値との差をμｍの単位で表した値である。
【００６１】
現像ロールのゴム層の電気抵抗率は、通常、１０6〜１０11Ω・ｃｍ、好ましくは１０6〜１０10Ω・ｃｍである。電気抵抗率をこの範囲にすることにより、トナーの帯電が高く均一となり、良好な印字濃度が得られ、またドット再現性も良くなる。
【００６２】
現像ロールのゴム層の材料はゴム弾性を有するものである。ゴム弾性を有する材料としては、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ブチルゴム、アクリルゴムなどを挙げることができる。これらのうち、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、エピクロロヒドリンゴムはゴム層の電気抵抗率が均一で、トナーの帯電が均一にできるので、カブリなどの画像不良を生じにくいので好ましい。
【００６３】
本発明の転写装置は、前記半導電性発泡ロール（以下、転写発泡ロールという。）及び感光体ドラムからなり、転写発泡ロール及び感光体ドラムはそれぞれ回転することができ且つ接触してまたは被転写物が通過可能な間隔を開けて設置されてなるものである。
転写装置は、現像装置により静電潜像を現像して得られたトナー像を、紙またはＯＨＰシートなどの被転写物に写しとるための装置である。
【００６４】
転写発泡ローラには、通常、電圧が印加されている。転写発泡ロールと感光体ドラムとの接触部のニップ長さは、被転写物が通過しやすくするためにまた、転写が良好に行われるようにするために、通常、  ０．０１〜１０ｍｍ、好ましくは０．０５〜５ｍｍにする。
【００６５】
本発明の現像装置または転写装置に適用できるトナーは特に制限されないが、好適には球形の非磁性一成分トナーを用いる。
球形トナーは体積平均粒径（ｄｖ）が３〜１５μｍ、好ましくは５〜１０μｍのものである。
好適な球形トナーは上記体積平均粒径を備え、さらに体積平均粒径（ｄｖ）と個数平均粒径（ｄｎ）の比（ｄｖ／ｄｎ）が１〜１．４であり、粒子の絶対最大長を直径とした円の面積（Ｓｃ）を粒子の実質投影面積（Ｓｒ）で割った値（Ｓｃ／Ｓｒ）が１〜１．３である。
さらに好適に適用できる球形トナーはＢＥＴ法による比表面積（Ａ）［ｍ2／ｇ］、個数平均粒径（ｄｎ）［μｍ］及び真比重（Ｄ）の積（Ａ×ｄｎ×Ｄ）が５〜１０の範囲に入るもので、帯電量（Ｑ）［μｃ／ｇ］の絶対値と比表面積（Ａ）の比（｜Ｑ｜／Ａ）が４０〜１５０のものである。球形トナーは、通常、重合法により得ることができる。
球形トナーとしては、均一の重合体からなるものであってもよいし、低ガラス転移温度の重合体からなるコアと、高ガラス転移温度の重合体からなるシェルとからなるコア−シェル型のものであってもよい。また、球形トナーには、カラー印刷に対応するために、黒色以外に、各色の顔料を配合することができる。
【００６６】
【実施例】
実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
本実施例において行った評価試験方法は以下のとおりである。
【００６７】
［転写残り］
２０００枚の連続印刷を行った後、黒ベタ部の感光体ドラム上の転写残り（転写しきれなかったトナー）を粘着テープで剥し取り、そのテープを白紙に張り付け、これの反射率を白色度計で測定し、粘着テープだけを白紙に張り付けたものの反射率との差を求めた。
○・・・差が１５％未満
△・・・差が１５％以上２０％未満
×・・・２０％以上
【００６８】
［転写ムラ］
２０００枚の連続印刷を行った後、黒ベタ部の印字濃度をマクベス濃度計を用いて測定し、１０点の印字濃度の最小値から最大値までの幅で評価した。
【００６９】
［感光体汚染］
転写発泡ロールを荷重５００ｇｆとなるように感光体ドラムと接触させ４５℃、８０％ＲＨの環境下に３週間放置した後、感光体汚染の有無を肉眼で確認した。
○・・・３週間経過時に汚染認められない。
△・・・２週間経過後〜３週間経過前にスジ状の汚染認められた。
×・・・２週間経過前に汚染認められた。
【００７０】
［耐圧縮性］
転写発泡ロールが変形率２０％になるように転写発泡ロールを感光体ドラムに接触させ４５℃、８０％ＲＨの環境下に３週間放置し、ロールの圧縮永久歪率を求めた。
○・・・圧縮永久歪率が１０％未満
△・・・圧縮永久歪率が１０％以上２０％未満
×・・・圧縮永久歪率が２０％以上
【００７１】
実施例１
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム５０重量部及びケッチェンブラックＥＣ（ケッチェンブラックインターナショナル社製導電性カーボン）４重量部を添加し、バンバリーミキサーを用いて混練し、さらにエポキシ基含有アクリルゴム５０重量部を添加し、同様に混練した後、イソシアヌル酸０．３６重量部及びオクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイド１．０８重量部を添加しバンバリーミキサーを用いて１５０℃に加熱し１０分間混練しエポキシ基含有アクリルゴムの架橋を行った。
次に、ジクミルパーオキサイド０．８重量部、ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニル・ヒドラジド）（三協化成社製：「セルマイク  Ｓ」）４重量部を添加し、混練し、内径約６ｍｍ、外径約１５ｍｍのチューブ状に押出成形し、マイクロ波連続加硫装置（ＵＨＦ．ＣＶ）を用いて、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体の加硫及び発泡を行い、半導電性発泡体を得た。
ＵＨＦ．ＣＶはＵＨＦ加熱部と二次加熱部（熱風炉ＨＡＶ）とから構成され、ＵＨＦ加熱部では温度１８０℃、ＵＨＦ周波数９１５ＭＨｚ、出力０．３ｋｗ、通過時間２．５分の条件で、二次加熱部では温度２００℃、通過時間５分の条件で行った。
【００７２】
外径６ｍｍ、長さ２８０ｍｍのステンレス鋼製の芯材に接着剤を塗布した後、前記発泡体のチューブ腔に芯材を挿入し、次いで、１２０℃の環境下に３０分間放置して、発泡体と芯材とを接合し、発泡体の外周面を研磨して、外径１５ｍｍ、長さ２５０ｍｍの半導電性発泡ロールを得た。
【００７３】
この半導電性発泡ロールを図１に示す電子写真装置の転写ロールとして取り付けて前記の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００７４】
実施例２
表１に示す配合処方に代え且つマイクロ波連続加硫装置の代わりに熱風炉ＨＡＶ連続加硫装置を用いて、温度２２０℃、通過時間５分の条件で行った他は実施例１と同様にして半導電性発泡体及び半導電性発泡ロールを得た。この半導電性発泡ロールの評価結果を表１に示す。
【００７５】
実施例３
表１に示す配合処方にした他は実施例１と同様にして発泡体及び発泡ロールを得た。
次に、ガラス転移温度４０℃のポリウレタン樹脂の水分散液（固形分２０％）８０重量％と酸化錫２０重量％とをボールミルポットを用いて混合分散させた液に、前記発泡ロールを浸漬し、乾燥して、約５０μｍの内側被膜を発泡ロール外周面に形成し、さらにガラス転移温度７２℃のポリウレタン樹脂の水分散液（固形分２０％）に、前記被膜を形成した発泡ロールを浸漬し、乾燥して、約１５μｍの外側被膜を発泡ロール外周面に形成し、最後に１５０℃の環境下に３０分間放置して半導電性発泡ロールを得た。この半導電性発泡ロールの評価結果を表１に示す。
【００７６】
実施例４
表１に示す配合処方に代えた他は実施例３と同様にして半導電性発泡体及び半導電性発泡ロールを得た。この半導電性発泡ロールの評価結果を表１に示す。
【００７７】
【表１】
0003654322.tif 000003
【００７８】
比較例１及び２
表２に示す配合処方に代えた他は実施例４と同様の方法で発泡ロールを得た。これらの評価結果を表１に示す。
【００７９】
【表２】
0003654322.tif 000004
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、電気抵抗率のバラツキが小さく、転写性、感光体汚染性及び耐圧縮性において実用十分な特性を有する半導電性発泡体及び半導電性発泡ロールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  電子写真装置を示す図。
【符号の説明】
４：感光体ドラム
５：帯電ロール
６：現像ロール
７：転写ロール
８：供給ロール
９：現像ブレード
【図１】
0003654322.tif 000005