(57)【要約】【課題】ＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムをゴム分として併用して、なおかつ押出成形性のよいゴム組成物からなり、製造の歩留まりに優れるとともに、トナーの付着による画像濃度の低下等を生じにくく、またトナーの画像耐久性にも優れており、しかも圧縮永久ひずみが小さく、外周面に接触痕が残りにくいローラ本体を備えた半導電性ローラを提供する。【解決手段】ゴム分として、前記ＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムをＳＢＲ過剰の状態で併用するとともに、前記ゴム分を架橋させるための架橋成分として、硫黄系架橋剤と、ゴム分の総量１００質量部あたり０．７５〜３質量部のチアゾール系促進剤とを併用したゴム組成物の架橋物によってローラ本体２を形成した半導電性ローラ１である。【選択図】 図１
2014085479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム分として、スチレンブタジエンゴム、およびエピクロルヒドリンゴムを含むゴム組成物の架橋物からなるローラ本体を備えた半導電性ローラであって、
前記ゴム分は、前記スチレンブタジエンゴム（Ｓ）、および前記エピクロルヒドリンゴム（Ｅ）を、質量比で式(１)：
Ｓ＞Ｅ      (１)
を満足する範囲で含んでいるとともに、前記ゴム組成物は、前記ゴム分を架橋させるための架橋成分として、硫黄系架橋剤、および前記ゴム分の総量１００質量部あたり０．７５質量部以上、３質量部以下のチアゾール系促進剤を含んでいることを特徴とする半導電性ローラ。
【請求項２】
前記ゴム組成物は、前記架橋成分として、さらにチオウレア系架橋剤、チウラム系促進剤、およびグアニジン系促進剤をも含んでいる請求項１に記載の半導電性ローラ。
【請求項３】
前記ゴム組成物は、前記ゴム分として、さらにアクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、およびアクリルゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種の極性ゴムをも含んでいる請求項１または２に記載の半導電性ローラ。
【請求項４】
前記ローラ本体は、外周面に酸化膜を備えている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半導電性ローラ。
【請求項５】
電子写真法を利用した画像形成装置内で、感光体の表面に形成される静電潜像を、帯電させたトナーによってトナー像に現像するための現像ローラとして用いる請求項１ないし４のいずれか１項に記載の半導電性ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置において、現像ローラや帯電ローラ等として好適に用いることができる半導電性ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法を利用した前記各種の画像形成装置においては、高速化、高画質化、カラー化、小型化といった要求に対応するために種々の改良が進んでいる。
これらの改良において鍵となるのがトナーである。すなわち、前記各種の要求を満足するために必要となるのが、トナーの微細化、トナー粒径の均一化、およびトナー形状の球形化である。
【０００３】
トナーの微細化については、平均粒径が１０μｍ以下、さらには５μｍ以下といった微細なトナーが開発されるに至っている。またトナー形状の球形化については、真球度が９９％を上回るトナーが開発されている。
さらに形成画像のより一層の高画質化を求めて、従来の粉砕トナーに代えて、重合トナーが主流となりつつある。かかる重合トナーは、特にデジタル情報を画像形成する際にドットの再現性が非常によく、高画質な画像が得られるという利点がある。
【０００４】
画像形成装置においては、感光体の表面を一様に帯電させるための帯電ローラや、前記帯電させた感光体の表面を露光して当該表面に形成される静電潜像を、トナー像に現像するための現像ローラなどが用いられる。
前記現像ローラや帯電ローラとしては、例えばゴム分に導電性カーボンブラック等の電子導電性付与剤を配合したゴム組成物の架橋物からなるローラ本体を備えるとともに、前記ローラ本体の中心に金属等からなるシャフトを挿通したものが一般的に用いられる。
【０００５】
このうち現像ローラとしては、前記トナーの微細化、均一化、球形化や、あるいは重合トナーへの移行の流れに対応して、前記トナーに高い帯電性を付与できる上、ローラ本体にトナーを付着させることなく効率的に、静電潜像をトナー像に現像するために、ローラ抵抗値が１０８Ω以下に調整された半導電性ローラを用いるのが有効である。
また帯電ローラとしても、感光体の表面等をできるだけ低い消費電力で、効率よく短時間で帯電させるために、ローラ抵抗値が前記範囲内に調整された半導電性ローラを用いるのが効果的である。
【０００６】
前記半導電性ローラに課される様々な要求に対応するため、例えばゴム組成物を構成するゴム分の種類、添加剤の種類や配合割合、構造等が種々検討されている。
例えば、半導電性ローラをできるだけ生産性良く、かつ低コストで製造するとともに、ローラ本体の耐久性や圧縮永久ひずみ等を向上するためには、前記ローラ本体を、非多孔質の単層構造に形成するのが好ましい。
【０００７】
また、かかる非多孔質で単層構造のローラ本体を備えた半導電性ローラを現像ローラとして用いた際のトナー帯電量の低下を抑制し、できるだけ画質のよい画像を形成するために、ゴム分としては、例えばクロロプレンゴム（ＣＲ）やエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性ゴムの使用が検討されている。
しかし、ゴム分としてイオン導電性ゴムを使用したゴム組成物の架橋物からなるローラ本体を備えた半導電性ローラを、実際に現像ローラとして使用して画像形成すると、前記ローラ本体へのトナーの付着による形成画像の画像濃度の低下が発生する。
【０００８】
そこで、特許文献１においては、前記トナーの付着による画像濃度の低下を抑制して適度の画像濃度を確保するため、前記ゴム組成物に、トナーの付着を防止する機能を有する充填剤（酸化チタン等）を配合することが提案されている。
しかし、前記効果が十分に得られる量の充填剤を配合すると、ローラ本体の硬度が上昇して別の新たな問題を生じる。すなわちトナーの劣化を生じやすくなって画像耐久性が低下したり、感光体の表面にローラ本体を圧接させた際のニップ幅が狭くなって形成画像の画質が低下したりするおそれが生じる。
【０００９】
なお画像耐久性とは、同じトナーを繰り返し画像形成に使用した際に、形成画像の画質をどれだけの間、良好に維持できるかを表す指標である。１回の画像形成には、画像形成装置の現像部に収容されたトナーのごく一部しか使用されず、残りの大部分のトナーは現像部内を繰り返し循環する。そのため現像部内に設けられてトナーと繰り返し接触する現像ローラが、前記トナーにどれだけダメージを与えるか、あるいは与えないかが、画像耐久性を向上する上での大きな鍵となる。
【００１０】
画像耐久性が低下すると、形成画像にカブリが発生しやすくなる。カブリとは、劣化したトナーが形成画像の余白部分にも拡がって画質を低下させる現象である。
ゴム組成物に発泡剤を配合する等してローラ本体を多孔質構造として、当該ローラ本体に高い柔軟性を付与することも考えられるが、かかる多孔質のローラ本体は、非多孔質のものよりも耐久寿命が短いため、比較的短期間でヘタリ等を生じて交換しなければならなくなるという問題がある。
【００１１】
特許文献２では、導電性弾性体層の外周面に、互いに非相溶であるアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）とスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）の混合物からなる海島構造を有し、かつイオン導電化剤を含有させた表面層を積層した２層構造のローラ本体を備えた半導電性ローラが提案されている。
前記イオン導電化剤としては、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム、長鎖アルキル４級アンモニウム過塩素酸塩等が例示される。
【００１２】
前記抵抗層の構成を採用して単層構造の半導電性ローラを形成することが考えられる。その場合、前記イオン導電化剤によって低いローラ抵抗値を維持しながら、イオン導電性ゴムを含まないためトナーの付着を防止することができる。
しかし前記抵抗層の構成では、例えば電界をかけ続けた際や高温に曝された際等に、前記イオン導電化剤が表面に染み出しやすく、染み出したイオン導電化剤が感光体等の表面に移行する、いわゆる感光体の汚染を生じて形成画像の画質を低下させるという問題がある。
【００１３】
特許文献３では、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ＮＢＲ、およびＳＢＲの混合物からなり、導電性カーボンブラック（カーボン導電性物質）を含有させた弾性層の外周面に、フッ素系材料からなる表面層を積層した２層構造のローラ本体を備えた半導電性ローラが提案されている。
しかし導電剤として導電性カーボンブラックのみを使用して電子導電性を付与した場合は、上記のようにその外周面を表面層で被覆する等、積層構造にしなければ、ローラ抵抗値を安定させることができない。すなわちローラ本体を単層構造にすることはできず、製造工程や使用材料が増加する分、半導電性ローラの生産性が低下するとともに製造コストが高くつくという問題がある。
【００１４】
特許文献４では、ゴム分としてＳＢＲ、およびエピクロルヒドリンゴムを少なくとも含むゴム組成物を用いてローラ本体を形成することが提案されている。
そして前記２種のゴムを併用することで、
・  ローラ本体を柔軟化して、ローラ径が小さくなっても良好なニップ幅を維持して、特に帯電ローラとして用いた際にトナー帯電量を高くできるとともに、トナーの画像耐久性を向上できる、
・  前記のようにトナーの付着の原因となるエピクロルヒドリンゴムの量を少なくして、ローラ本体へのトナーの付着による画像濃度の低下等を生じにくくできる、
といった効果が得られることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００７−７２４４５号公報
【特許文献２】特開平９−１１４１８９号公報
【特許文献３】特開２００２−２７８３２０号公報
【特許文献４】特開２０１２-１６３７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ローラ本体を量産ベースで製造する場合、原料としてのゴム組成物を、押出成形機のダイを通して、前記ローラ本体のもとになる長尺の筒状に押出成形するとともにゴム分を架橋させたのち、前記筒状体を所定のローラ本体の長さにカットする工程を経るのが一般的である。
しかし、前記ＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムとを併用した従来のゴム組成物は押出成形性が不十分で、スムースに押出成形できない場合がある。すなわちゴム焼けを生じて全く押出成形できなかったり、押出成形できたとしても、筒状体の外周面や内周面に大きな凹凸を生じたり、それによってローラ本体の外径や内径がばらついたりしやすい傾向がある。そして前記不良が多発して、ローラ本体の製造の歩留まりが低下するおそれがある。
【００１７】
また、前記従来のゴム組成物の架橋物からなるローラ本体は、圧縮永久ひずみが大きくなる傾向がある。そのため、例えば当該ローラ本体を備えた半導電性ローラを現像ローラとして画像形成装置に組み込み、感光体やブレード、あるいはトナー等と圧接させた状態で前記画像形成装置を停止させて長期間放置すると、その外周面に、前記感光体等の接触痕が残りやすくなる。そして、特に画像形成装置の運転を再開した直後の形成画像に前記接触痕が反映されて、良好な画像を形成できない場合がある。
【００１８】
本発明の目的は、ＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムをゴム分として併用して、なおかつ押出成形性のよいゴム組成物からなり、製造の歩留まりに優れるとともに、トナーの付着による画像濃度の低下等を生じにくく、またトナーの画像耐久性にも優れており、しかも圧縮永久ひずみが小さく、外周面に接触痕が残りにくいローラ本体を備えた半導電性ローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、ゴム分として、ＳＢＲ、およびエピクロルヒドリンゴムを含むゴム組成物の架橋物からなるローラ本体を備えた半導電性ローラであって、
前記ゴム分は、前記ＳＢＲ（Ｓ）、および前記エピクロルヒドリンゴム（Ｅ）を、質量比で式(１)：
Ｓ＞Ｅ      (１)
を満足する範囲で含んでいるとともに、前記ゴム組成物は、前記ゴム分を架橋させるための架橋成分として、硫黄系架橋剤、および前記ゴム分の総量１００質量部あたり０．７５質量部以上、３質量部以下のチアゾール系促進剤を含んでいることを特徴とするものである。
【００２０】
ＳＢＲは、例えばＮＢＲ等の他のゴム分と比べて電気抵抗値が低い。そのため前記ＳＢＲを、エピクロルヒドリンゴムと併用するゴム分として選択的に使用することで、同じローラ抵抗値を有する半導電性ローラのローラ本体を形成するのに必要なエピクロルヒドリンゴムの配合割合を少なくできる。
具体的には、前記式(１)を満足するＳＢＲ過剰の状態とし、相対的にエピクロルヒドリンゴムの割合を少なくして、例えば半導電性ローラを現像ローラとして用いた際に良好なトナー帯電量を維持しながら、主にエピクロルヒドリンゴムが原因で発生するローラ本体へのトナーの付着による画像濃度の低下を抑制することができる。
【００２１】
また過剰のＳＢＲは、押出成形時に、ゴム組成物の粘度を低い状態で維持するとともに、押出成形前、すなわちゴム組成物の調製から押出成型までの間にゴム分が過度に架橋するのを防いで、ゴム組成物の押出成形性をある程度改善するためにも機能する。また押出成形後の架橋工程で架橋が始まった後は、両ゴム分がそれぞれ効果的に架橋を促進し合うため、圧縮永久ひずみ等の機械的特性に優れたローラ本体を形成することもできる。
【００２２】
しかもＳＢＲ過剰の状態とすることで、ローラ本体に適度の柔軟性を付与して、トナーの画像耐久性を向上することもできる。
また、架橋成分として硫黄系架橋剤とチアゾール系促進剤とを併用するとともに、当該チアゾール系促進剤を前記の割合で配合することにより、ゴム組成物の押出成形性をさらに改善できる。
【００２３】
すなわちＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムとの併用系では、押出成形前に、チアゾール系促進剤が、架橋を促進するよりもむしろゆっくり進行させる遅延剤として機能するため、当該押出成形前にゴム分が過度に架橋するのを防いで、ゴム組成物の押出成形性を改善することができる。
特に、ローラ本体の圧縮永久ひずみ等の機械的特性や、あるいは半導電性ローラのローラ抵抗値等を改善するべく、後述するように、さらに架橋成分としてチオウレア系架橋剤やチウラム系促進剤、グアニジン系促進剤等を配合した場合や、あるいはゴム分としてＣＲ等を配合した場合には、押出成形前に架橋が進みやすい傾向があるが、そのような場合でも、前記チアゾール系促進剤の機能によって良好な押出成形性を維持することができる。
【００２４】
そして押出成形後の架橋工程で架橋が始まった後は、前記チアゾール系促進剤が本来の促進剤として機能して、硫黄系架橋剤によるゴム分の架橋反応を促進し、ゴム分を効果的に架橋させるため、圧縮永久ひずみ等の機械的特性に優れたローラ本体を形成することもできる。
そのため本発明によれば、ゴム焼けや、あるいは外両面、内周面の大きな凹凸等を生じさせることなしに、前記外周面や内周面のゴム肌が良好で、かつ外径および内径の安定した良好な筒状に押出成形でき、ローラ本体の製造の歩留まりを向上することができる。
【００２５】
また、前記ローラ本体の圧縮永久ひずみを小さくして、その外周面に、例えば感光体やブレード、トナー等の接触痕を残りにくくすることができ、前記接触痕が形成画像に反映されて形成画像の画質が低下するのを抑制することもできる。
前記本発明において、ゴム分としてのＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムが、前記式(１)を満足するＳＢＲ過剰の状態に限定されるのは、ＳＢＲよりもエピクロルヒドリンゴムが多い場合には、前記ＳＢＲを併用することによる、主にエピクロルヒドリンゴムが原因で発生するローラ本体へのトナーの付着による画像濃度の低下を抑制する効果や、ゴム組成物の押出成形性を向上する効果、さらにはローラ本体の圧縮永久ひずみ等の機械的特性を向上する効果等が得られないためである。
【００２６】
また、架橋成分のうちチアゾール系促進剤の配合割合が前記範囲に限定されるのは、下記の理由による。
すなわち、前記範囲よりチアゾール系促進剤の割合が少ない場合には、先に説明した遅延剤としての機能が十分に得られないため、ゴム組成物のムーニースコーチタイムが短くなり、押出成形前にゴム分の架橋が過度に進行して、前記ゴム組成物の押出成形性が低下する結果、ローラ本体の製造の歩留まりが低下する。
【００２７】
また、押出成形後の架橋工程で架橋が始まった後には、硫黄系架橋剤による架橋反応を補助する、本来の促進剤としての機能が十分に得られないため、ローラ本体の圧縮永久ひずみが大きくなり、接触痕が残りやすくなって、形成画像の画質が低下する。
一方、前記範囲よりチアゾール系促進剤の割合が多い場合には、過剰のチアゾール系促進剤がローラ本体の外周面にブルームする。
【００２８】
これに対し、チアゾール系促進剤の配合割合が、ゴム分の総量１００質量部あたり０．７５質量部以上、３質量部以下の範囲内であれば、先に説明したようにゴム組成物の押出成形性を改善して、ゴム焼けや、あるいは外両面、内周面の大きな凹凸等を生じさせることなしに、前記外周面や内周面のゴム肌が良好で、かつ外径および内径の安定した良好な筒状に押出成形でき、ローラ本体の製造の歩留まりを向上することができる。
【００２９】
また前記ローラ本体の圧縮永久ひずみを小さくして、その外周面に、例えば感光体やブレード、トナー等の接触痕を残りにくくすることができ、前記接触痕が形成画像に反映されて形成画像の画質が低下するのを抑制することもできる。
また、過剰のチアゾール系促進剤がローラ本体の外周面にブルームすることもない。
前記ゴム組成物は、前記架橋成分として、さらにチオウレア系架橋剤、チウラム系促進剤、およびグアニジン系促進剤をも含んでいるのが好ましい。
【００３０】
架橋剤、および促進剤によるゴム分の架橋、並びにその促進のメカニズムは、架橋剤、促進剤ごとに異なっており、本発明の場合、前記硫黄系架橋剤、チアゾール系架橋剤に加えて、さらにチオウレア系架橋剤、チウラム系促進剤、およびグアニジン系促進剤を併用することで、ローラ本体の圧縮永久ひずみをさらに小さくするとともに、当該ローラ本体の強度を高めることができる。
【００３１】
前記ゴム組成物は、前記ゴム分として、さらにＮＢＲ、ＣＲ、ブタジエンゴム（ＢＲ）、およびアクリルゴム（ＡＣＭ）からなる群より選ばれた少なくとも１種の極性ゴムをも含んでいるのが好ましい。
前記極性ゴムを併用することで、半導電性ローラのローラ抵抗値や、ローラ本体の圧縮永久ひずみ等の機械的特性などを微調整することができる。
【００３２】
先に説明したように、半導電性ローラをできるだけ生産性良く、かつ低コストで製造するとともに、ローラ本体の耐久性や圧縮永久ひずみ等を向上するためには、前記ローラ本体を、非多孔質でかつ単層構造に形成するのが好ましく、本発明においても、従来同様にローラ本体を非多孔質で、かつ基本的には単層構造に形成するのが好ましい。ただし、前記ローラ本体の外周面には酸化膜を形成してもよい。
【００３３】
酸化膜を形成すると、前記酸化膜が誘電層として機能して半導電性ローラの誘電正接を低減できる。また現像ローラとして使用した場合は酸化膜が低摩擦層となることでトナーの付着をさらに抑制できる。
しかも酸化膜は、例えば酸化性雰囲気中で紫外線の照射等をするだけで簡単に形成できるため、半導電性ローラの生産性が低下したり製造コストが高くついたりするのを極力抑制することもできる。
【００３４】
前記本発明の半導電性ローラは、以上で説明したように、電子写真法を利用した画像形成装置内で、感光体の表面に形成される静電潜像を、帯電させたトナーによってトナー像に現像するための現像ローラとして用いるのが好ましい。
ただし本発明の半導電性ローラは、前記画像形成装置内で感光体の表面を一様に帯電させるための帯電ローラ等として使用することもできる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、ＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムをゴム分として併用して、なおかつ押出成形性のよいゴム組成物からなり、製造の歩留まりに優れるとともに、トナーの付着による画像濃度の低下等を生じにくく、またトナーの画像耐久性にも優れており、しかも圧縮永久ひずみが小さく、外周面に接触痕が残りにくいローラ本体を備えた半導電性ローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の半導電性ローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明は、ゴム分として、ＳＢＲ、およびエピクロルヒドリンゴムを含むゴム組成物の架橋物からなるローラ本体を備えた半導電性ローラであって、
前記ゴム分は、前記ＳＢＲ（Ｓ）、および前記エピクロルヒドリンゴム（Ｅ）を、質量比で式(１)：
Ｓ＞Ｅ      (１)
を満足する範囲で含んでいるとともに、前記ゴム組成物は、前記ゴム分を架橋させるための架橋成分として、硫黄系架橋剤、および前記ゴム分の総量１００質量部あたり０．７５質量部以上、３質量部以下のチアゾール系促進剤を含んでいることを特徴とするものである。
【００３８】
（ＳＢＲ）
ＳＢＲとしては、スチレンと１，３−ブタジエンとを乳化重合法、溶液重合法等の種々の重合法によって共重合させて合成される種々のＳＢＲがいずれも使用可能である。またＳＢＲとしては伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、このいずれも使用可能である。
【００３９】
さらにＳＢＲとしては、スチレン含量によって分類される高スチレンタイプ、中スチレンタイプ、および低スチレンタイプのＳＢＲがいずれも使用可能である。スチレン含量や架橋度を変更することで、ローラ本体の各種物性を調整することができる。
これらＳＢＲの１種または２種以上を使用することができる。
（エピクロルヒドリンゴム）
エピクロルヒドリンゴムとしては、繰り返し単位としてエピクロルヒドリンを含む種々の重合体が挙げられる。
【００４０】
前記エピクロルヒドリンゴムとしては、例えばエピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、およびエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル四元共重合体等の１種または２種以上が挙げられる。
【００４１】
特にエピクロルヒドリンゴムとしては、エチレンオキサイドを含む共重合体が好ましく、かかる共重合体におけるエチレンオキサイド含量は３０〜９５モル％、中でも５５〜９５モル％、特に６０〜８０モル％であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは電気抵抗値を下げる働きがあるが、エチレンオキサイド含量が前記範囲未満であると、かかる電気抵抗値の低減効果が小さい。一方、エチレンオキサイド含量が前記範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆に電気抵抗値が上昇する傾向がある。また、架橋後のローラ本体の硬度が上昇したり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇したりするおそれもある。
【００４２】
前記エピクロルヒドリンゴムとしては、特にエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体（ＥＣＯ）が好ましい。
前記ＥＣＯにおけるエチレンオキサイド含量は３０〜８０モル％、特に５０〜８０モル％であるのが好ましい。またエピクロルヒドリン含量は２０〜７０モル％、特に２０〜５０モル％であるのが好ましい。
【００４３】
またエピクロルヒドリンゴムとしては、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三元共重合体（ＧＥＣＯ）を用いることもできる。
前記ＧＥＣＯにおけるエチレンオキサイド含量は３０〜９５モル％、特に６０〜８０モル％であるのが好ましい。またエピクロルヒドリン含量は４．５〜６５モル％、特に１５〜４０モル％以上であるのが好ましい。さらにアリルグリシジルエーテル含量は０．５〜１０モル％、特に２〜６モル％であるのが好ましい。
【００４４】
なおＧＥＣＯとしては、前記３種の単量体を共重合させた狭義の意味での共重合体のほかに、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＯ）をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られており、本発明ではいずれの共重合体も使用可能である。
（両ゴム分の配合割合）
本発明においては、前記ＳＢＲ（Ｓ）とエピクロルヒドリンゴム（Ｅ）とを、質量比で式(１)：
Ｓ＞Ｅ      (１)
を満足するＳＢＲ過剰の状態で配合する必要がある。その理由は、先に説明したとおりである。
【００４５】
なお式(１)を満足していれば、両ゴムの配合割合の具体的な範囲は特に限定されないが、ＳＢＲの配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり５０質量部以上、特に６０質量部以上であるのが好ましく、９０質量部以下、特に８０質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、相対的にエピクロルヒドリンゴムの割合が多くなるため、現像ローラとして使用した際に、ローラ本体にトナーが付着しやすくなって、形成画像の画像濃度が低下するおそれがある。またゴム組成物の押出成形性が低下したり、圧縮永久ひずみ等の、ローラ本体の機械的特性が低下したり、硬くなってトナーの画像耐久性が低下したりするおそれもある。
【００４６】
一方、前記範囲を超える場合には、相対的にエピクロルヒドリンゴムの割合が少なくなるためローラ抵抗値が上昇して、現像ローラとして使用した際に、トナー帯電量が低下するおそれがある。
またエピクロルヒドリンゴムの配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり５質量部以上、特に１０質量部以上であるのが好ましく、４０質量部以下、特に３０質量部以下であるのが好ましい。
【００４７】
配合割合が前記範囲未満ではローラ抵抗値が上昇して、現像ローラとして使用した際に、トナー帯電量が低下するおそれがある。
一方、前記範囲を超える場合には、相対的にＳＢＲの割合が少なくなるため、現像ローラとして使用した際に、ローラ本体にトナーが付着しやすくなって、形成画像の画像濃度が低下するおそれがある。またゴム組成物の押出成形性が低下したり、圧縮永久ひずみ等の、ローラ本体の機械的特性が低下したり、硬くなってトナーの画像耐久性が低下したりするおそれもある。
【００４８】
（極性ゴム）
極性ゴムを配合すると、半導電性ローラのローラ抵抗値や、ローラ本体の圧縮永久ひずみ等の機械的特性などを微調整することができる。前記極性ゴムとしては、例えばＮＢＲ、ＣＲ、ＢＲ、ＡＣＭの１種または２種以上が挙げられる。
特に、ローラ本体の圧縮永久ひずみ等の機械的特性や、あるいは半導電性ローラのローラ抵抗値等を改善する効果などを考慮すると、極性ゴムとしてはＣＲが好ましい。ＣＲは、例えばクロロプレンを乳化重合させて合成され、その際に用いる分子量調整剤の種類によって硫黄変性タイプと非硫黄変性タイプに分類される。
【００４９】
このうち硫黄変性タイプのＣＲは、クロロプレンと、分子量調整剤としての硫黄とを共重合させたポリマをチウラムジスルフィド等で可塑化し、所定の粘度に調整して得られる。
また非硫黄変性タイプのＣＲは、メルカプタン変性タイプ、キサントゲン変性タイプ等に分類される。
【００５０】
このうちメルカプタン変性タイプのＣＲは、例えばｎ−ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類を分子量調整剤として使用して、前記硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。またキサントゲン変性タイプのＣＲは、アルキルキサントゲン化合物を分子量調整剤として使用して、前記と同様にして合成される。
【００５１】
またＣＲは、その結晶化速度に基づいて当該結晶化速度が遅いタイプ、中程度であるタイプ、および速いタイプに分類される。
本発明では、いずれのタイプのＣＲを用いてもよいが、中でも非硫黄変性タイプで、かつ結晶化速度が遅いタイプのＣＲの１種または２種以上が好ましい。
さらにＣＲとしては、クロロプレンと他の共重合成分との共重合ゴムを用いてもよい。前記他の共重合成分としては、例えば２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、１−クロロ−１，３−ブタジエン、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イソプレン、ブタジエン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、およびメタクリル酸エステル等の１種または２種以上が挙げられる。
【００５２】
ゴム組成物は、前記ＣＲ等の極性ゴム（Ｐ）を、ＳＢＲ（Ｓ）に対して、質量比で式(２)：
Ｓ＞Ｐ      (２)
を満足する範囲で含んでいるのが好ましい。
式(２)を満足しない場合には、相対的にＳＢＲの割合が少なくなって、前記ＳＢＲを配合することによる、先に説明した効果が十分に得られないおそれがある。
【００５３】
極性ゴムの配合割合は、前記式(２)を満足する範囲内で、目的とするローラ本体のローラ抵抗値に応じて任意に設定できるが、特にゴム分の総量１００質量部あたり１質量部以上、特に５質量部以上であるのが好ましく、３０質量部以下、特に２０質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、前述した、半導電性ローラのローラ抵抗値や、ローラ本体の硬さ等の物性値などを微調整する効果が十分に得られないおそれがある。
【００５４】
また前記範囲を超える場合には、相対的にＳＢＲの割合が少なくなって、前記ＳＢＲを配合することによる、先に説明した効果が十分に得られないおそれがある。また相対的にエピクロルヒドリンゴムの割合が少なくなるためローラ抵抗値が上昇して、現像ローラとして使用した際に、トナー帯電量が低下するおそれもある。
（架橋成分）
前記ゴム分を架橋させるための架橋成分として、本発明では、硫黄系架橋剤、および前記ゴム分の総量１００質量部あたり０．７５質量部以上、３質量部以下のチアゾール系促進剤を用いる。
【００５５】
チアゾール系促進剤の配合割合が前記範囲に限定される理由は、先に説明したとおりである。
なお、チアゾール系促進剤の配合割合を規定することによる、先に説明した効果をより一層向上することを考慮すると、前記配合割合は、前記範囲内でも特に、ゴム分の総量１００質量部あたり１質量部以上、特に１．５質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。
【００５６】
硫黄系架橋剤としては、粉末硫黄や有機含硫黄化合物等が挙げられる。また有機含硫黄化合物等としては、テトラメチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリン等が挙げられる。特に硫黄が好ましい。
またチアゾール系促進剤としては、例えば２−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、２−メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルチオカルバモイルチオ）ベンゾチアゾール、２−（４′−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール等の１種または２種以上が挙げられる。
【００５７】
架橋成分としては、さらに他の架橋剤、促進剤や、あるいは促進助剤等を併用してもよい。
このうち他の架橋剤としては、例えばチオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等の１種または２種以上が挙げられる。
チオウレア系架橋剤としては、例えばテトラメチルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレア、（ＣｎＨ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ〔式中、ｎは１〜１０の整数を示す。〕で表されるチオウレア等が挙げられる。
【００５８】
過酸化物系架橋剤としてはベンゾイルペルオキシド等が挙げられる。
特に、ローラ本体の圧縮永久ひずみをさらに小さくするとともに、当該ローラ本体の強度を高めるためには、前記硫黄系架橋剤のうち硫黄と、チオウレア系架橋剤とを併用するのが好ましい。
前記併用系において、硫黄の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上、特に０．２質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に２質量部以下であるのが好ましい。
【００５９】
配合割合が前記範囲未満では、ゴム組成物の全体での架橋速度が遅くなり、架橋に要する時間が長くなって半導電性ローラの生産性が低下するおそれがある。また前記範囲を超える場合には架橋後のローラ本体の圧縮永久ひずみが大きくなったり、過剰の硫黄がローラ本体の外周面にブルームしたりするおそれがある。
これに対し、硫黄の配合割合を前記範囲内とすることにより、ブルームや圧縮永久ひずみの上昇を生じることなしに、ゴム組成物の全体での架橋速度を早くし、架橋に要する時間を短くして、半導電性ローラの生産性を向上することができる。
【００６０】
またチオウレア系架橋剤の配合割合は、ゴム分の総量１００ｇあたりのモル数で表して０．０００９モル以上、特に０．００１５モル以上であるのが好ましく、０．０８００モル以下、特に０．０４００モル以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、ローラ本体の圧縮永久ひずみを改善しにくく、またローラ抵抗値を十分に低下させることができない。―方、前記範囲を超えるとブルームや感光体汚染を生じたり、破断伸び等の機械的物性が低下したりしやすい。
【００６１】
これに対し、チオウレア系架橋剤の配合割合を前記範囲内とすることにより、ブルームや感光体汚染を起こしにくくできる上、ゴムの分子運動をあまり妨げないため、半導電性ローラのローラ抵抗値をより低くすることができる。
なお、前記範囲内でチオウレア系架橋剤の配合割合を増やして架橋密度を高めるほど、ローラ抵抗値を低下させることができる。
【００６２】
他の促進剤としては、例えば消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機促進剤や、下記の有機促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。
また有機促進剤としては、例えば１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン、１，３−ジフェニルグアニジン、１−ｏ−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−ｏ−トリルグアニジン塩等のグアニジン系促進剤；Ｎ−シクロへキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のスルフェンアミド系促進剤；テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラム系促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。
【００６３】
促進剤は、種類によってその機能が異なっているため、２種以上の促進剤を併用するのが好ましい。
特に、ローラ本体の圧縮永久ひずみをさらに小さくするとともに、当該ローラ本体の強度を高めるためには、前記チアゾール系促進剤とともに、グアニジン系促進剤とチウラム系促進剤とを併用するのが好ましい。
【００６４】
併用する前記２種の促進剤の配合割合は、それぞれ個別かつ任意に設定できるが、通常はゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上、特に０．５質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に２質量部以下であるのが好ましい。
促進助剤としては、亜鉛華等の金属化合物；ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸、その他従来公知の促進助剤の１種または２種以上が挙げられる。
【００６５】
促進助剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上、特に０．５質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に２質量部以下であるのが好ましい。
（その他）
ゴム組成物には、さらに必要に応じて各種の添加剤を配合してもよい。前記添加剤としては、例えば受酸剤、可塑成分（可塑剤、加工助剤等）、劣化防止剤、充填剤、スコーチ防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、気泡防止剤、共架橋剤等が挙げられる。
【００６６】
このうち受酸剤は、ゴム分の架橋時にエピクロルヒドリンゴムから発生する塩素系ガスの、ローラ本体内への残留と、それによる架橋阻害や感光体の汚染等を防止するために機能する。
前記受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、分散性に優れていることからハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、特にハイドロタルサイト類が好ましい。
【００６７】
また、前記ハイドロタルサイト類等を酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用するとより高い受酸効果を得ることができ、感光体の汚染をより一層確実に防止できる。
前記受酸剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．２質量部以上、特に１質量部以上であるのが好ましく、１０質量部以下、特に５質量部以下であるのが好ましい。
【００６８】
配合割合が前記範囲未満では、受酸剤を含有させることによる前記効果が十分に得られないおそれがある。また前記範囲を超える場合には、架橋後のローラ本体の硬さが上昇するおそれがある。
可塑剤としては、例えばジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤やワックス等が挙げられる。
【００６９】
また加工助剤としてはステアリン酸等の脂肪酸などが挙げられる。
これら可塑成分の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり５質量部以下であるのが好ましい。例えばローラ本体の外周面に、必要に応じて酸化膜を形成する際にブリードを生じたり、画像形成装置への装着時や運転時に感光体の汚染を生じたりするのを防止するためである。かかる目的に鑑みると、可塑成分としては極性ワックスを使用するのが特に好ましい。
【００７０】
劣化防止剤としては、各種の老化防止剤や酸化防止剤等が挙げられる。
このうち酸化防止剤は、半導電性ローラのローラ抵抗値の環境依存性を低減するとともに、連続通電時のローラ抵抗値の上昇を抑制する働きをする。前記酸化防止剤としては、例えばジエチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラック（登録商標）ＮＥＣ−Ｐ〕、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラックＮＢＣ〕等が挙げられる。
【００７１】
ローラ本体の外周面に酸化膜を形成する場合で、ゴム組成物に酸化防止剤を配合する場合は、前記酸化膜の形成が効率よく進むように、前記酸化防止剤の配合割合を適宜設定するのが好ましい。
充填剤としては、例えば酸化亜鉛、シリカ、カーボン、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン等の１種または２種以上が挙げられる。
【００７２】
充填剤を配合することにより、ローラ本体の機械的強度等を向上できる。また充填剤として酸化チタンを配合することにより、トナーの付着を抑制することもできる。
また充填剤として導電性カーボンブラックを用いて、ローラ本体に電子導電性を付与することもできる。
充填剤の配合割合は、例えば非多孔質のローラ本体に良好な柔軟性を付与することを考慮すると、ゴム分の総量１００質量部あたり５０質量部以下、特に１０質量部以下であるのが好ましい。
【００７３】
スコーチ防止剤としては、例えばＮ−シクロへキシルチオフタルイミド、無水フタル酸、Ｎ−ニトロソジフエニルアミン、２，４−ジフエニル−４−メチル−１−ペンテン等の１種または２種以上が挙げられる。特にＮ−シクロへキシルチオフタルイミドが好ましい。
スコーチ防止剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に１質量部以下であるのが好ましい。
【００７４】
共架橋剤とは、それ自体が架橋するとともにゴム分とも架橋反応して全体を高分子化する働きを有する成分を指す。
前記共架橋剤としては、例えばメタクリル酸エステルや、あるいはメタクリル酸またはアクリル酸の金属塩等に代表されるエチレン性不飽和単量体、１，２−ポリブタジエンの官能基を利用した多官能ポリマ類、ジオキシム等の１種または２種以上が挙げられる。
【００７５】
このうちエチレン性不飽和単量体としては、例えば
(ａ)  アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸類、
(ｂ)  マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのジカルボン酸類、
(ｃ)  前記(ａ)(ｂ)の不飽和カルボン酸類のエステルまたは無水物、
(ｄ)  前記(ａ)〜(ｃ)の金属塩、
(ｅ)  １，３−ブタジエン、イソプレン、２−クロル−１，３−ブタジエンなどの脂肪族共役ジエン、
(ｆ)  スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物、
(ｇ)  トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ビニルピリジンなどの複素環を有するビニル化合物、
(ｈ)  その他、（メタ）アクリロニトリルもしくはα−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、アクロレイン、ホルミルステロール、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン
等の１種または２種以上が挙げられる。
【００７６】
また前記(ｃ)の不飽和カルボン酸類のエステルとしては、モノカルボン酸類のエステルが好ましい。
前記モノカルボン酸類のエステルとしては、例えば
メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ぺンチル（メタ）アクリレート、ｉ−ぺンチル（メタ）アクリレート、ｎ−へキシル（メタ）アクリレート、シクロへキシル（メタ）アクリレート、２−エチルへキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ｉ−ノニル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸のアルキルエステル；
アミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ブチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸のアミノアルキルエステル；
べンジル（メタ）アクリレート、ベンゾイル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレートなどの芳香族環を有する（メタ）アクリレート；
グリシジル（メタ）アクリレート、メタグリシジル（メタ）アクリレート、エポキシシクロヘキシル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基を有する（メタ）アクリレート；
Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、γ−（メタ）アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、テトラハイドロフルフリルメタクリレートなどの各種官能基を有する（メタ）アクリレート；
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンジメタクリレート（ＥＤＭＡ）、ポリエチレングリコールジメタクリレート、イソブチレンエチレンジメタクリレートなどの多官能（メタ）アクリレート；
等の１種または２種以上が挙げられる。
【００７７】
前記各成分を含むゴム組成物は、従来同様に調製できる。まずゴム分を、所定の割合で配合して素練りし、次いで架橋成分以外の添加剤を加えて混練した後、最後に架橋成分を加えて混練することでゴム組成物が得られる。前記混練には、例えばニーダ、バンバリミキサ、押出機等を用いることができる。
〈半導電性ローラ〉
図１は、本発明の半導電性ローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。
【００７８】
図１を参照して、この例の半導電性ローラ１は、前記ゴム組成物の架橋物からなる筒状のローラ本体２と、前記ローラ本体２の中心の通孔３に挿通されたシャフト４とを備えている。
ローラ本体２は、半導電性ローラ１をできるだけ生産性良く、かつ低コストで製造するとともに、前記ローラ本体２の耐久性や圧縮永久ひずみ等を向上するために、非多孔質でかつ、基本的には図に示すように単層構造に形成するのが好ましい。
【００７９】
しかしローラ本体２は、場合によっては、外周面５側の外層とシャフト４側の内層の２層構造に形成してもよい。その場合は、少なくとも外層を前記ゴム組成物によって形成すればよい。
シャフト４は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成される。ローラ本体２とシャフト４とは、例えば導電性を有する接着剤等により電気的に接合されると共に機械的に固定されて一体に回転される。
【００８０】
ローラ本体２の外周面５には、図中に拡大して示すように酸化膜６を設けてもよい。
酸化膜６を形成すると、前記酸化膜６が誘電層として機能して半導電性ローラ１の誘電正接を低減できる。また現像ローラとして使用した場合は酸化膜６が低摩擦層となることでトナーの付着をさらに抑制できる。
しかも酸化膜６は、例えば酸化性雰囲気中で紫外線の照射等をするだけで簡単に形成できるため、半導電性ローラ１の生産性が低下したり製造コストが高くついたりするのを極力抑制することもできる。
【００８１】
ただし酸化膜６は形成しなくてもよい。
前記半導電性ローラ１は、先に説明した各成分を含むゴム組成物を用いて、従来同様に製造することができる。
すなわちゴム組成物を、押出成形機を用いて混練しながら加熱して溶融させた状態で、前記ローラ本体２の断面形状、すなわち円環状に対応するダイを通して長尺の筒状に押出成形する。
【００８２】
次いで前記筒状体を冷却して固化させたのち、通孔３に加硫用の仮のシャフトを挿通して加硫缶内で加熱して加硫させる。
次いで外周面に導電性の接着剤を塗布したシャフト４に装着しなおして、前記接着剤が熱硬化性接着剤である場合は加熱により前記熱硬化性接着剤を硬化させてローラ本体２とシャフト４とを電気的に接合するとともに機械的に固定する。
【００８３】
そして必要に応じてローラ本体２の外周面５を所定の表面粗さになるように研磨し、さらに必要に応じて前記外周面５を酸化膜６によって被覆する。そうすると図１に示す半導電性ローラ１が製造される。
前記酸化膜６は、先に説明したようにローラ本体２の外周面５に紫外線を照射して形成するのが、当該酸化膜６を簡単で効率よく形成できるため好ましい。すなわちローラ本体２の外周面５を構成するゴム組成物それ自体を、所定波長の紫外線を所定時間照射して酸化させることで、前記外周面５に酸化膜６が形成される。
【００８４】
しかも前記酸化膜６は、前記のようにローラ本体２の外周面５を構成するゴム組成物それ自体が、紫外線の照射によって酸化されて形成されるため、従来の塗剤を塗布して形成される被覆層のような問題を生じることがなく、厚みや表面形状等の均一性に優れている。
照射する紫外線の波長は、前記基材ゴムを効率よく酸化させて、前記機能に優れた酸化膜６を形成することを考慮すると１００ｎｍ以上であるのが好ましく、４００ｎｍ以下、特に３００ｎｍ以下であるのが好ましい。また照射の時間は３０秒間以上、特に１分間以上であるのが好ましく、３０分間以下、特に１５分間以下であるのが好ましい。
【００８５】
ただし酸化膜６は、他の方法で形成してもよいし、場合によっては省略してもよい。
前記半導電性ローラ１は、例えばレーザープリンタ等の、電子写真法を利用した画像形成装置に組み込んで、感光体の表面に形成される静電潜像を、帯電させたトナーによってトナー像に現像するための現像ローラとして好適に使用することができる。
その場合は良好なトナー帯電量を維持しながら、ローラ本体２の外周面５へのトナーの付着による画像濃度の低下等を生じにくくすることができる。
【００８６】
またローラ本体２は圧縮永久ひずみが小さいため、例えば画像形成装置に組み込み、感光体やブレード、あるいはトナー等と圧接させた状態で前記画像形成装置を停止させて長期間放置したのち運転を再開した直後の外周面に接触痕が残りにくく、前記接触痕が形成画像に反映されることがなく、良好な画像を形成することもできる。
しかもローラ本体２は柔軟性に優れるため、トナーの画像耐久性を向上することもできる。
【００８７】
また前記半導電性ローラ１は、同じく画像形成装置に組み込んで、感光体の表面を一様に帯電させるための帯電ローラ等として使用することもできる。
ローラ本体２の厚みは、例えば現像ローラとして使用する場合、前記現像ローラの小型化、軽量化を図りながら適度なニップ幅を確保するために、０．５ｍｍ以上、中でも１ｍｍ以上、特に２ｍｍ以上であるのが好ましく、１０ｍｍ以下、中でも７ｍｍ以下、特に５ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００８８】
本発明の半導電性ローラは、前記現像ローラや帯電ローラ等として、例えばレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置に好適に使用できる他、前記画像形成装置において、転写ローラ、クリーニングローラ等として用いることもできる。
【実施例】
【００８９】
〈実施例１〉
（ゴム組成物の調製）
ゴム分として、ＳＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ１５０２〕７０質量部、ＧＥＣＯ〔ダイソー(株)製のエピオン（登録商標）ＯＮ３０１、ＥＯ／ＥＰ／ＡＧＥ＝７３／２３／４（モル比）〕２０質量部、およびＣＲ〔昭和電工(株)製のショウプレン（登録商標）ＷＲＴ〕１０質量部を配合した。前記ゴム分は、前記ＳＢＲ（Ｓ）、および前記ＧＥＣＯ（Ｅ）の質量比が式(１)：
Ｓ＞Ｅ      (１)
を満足し、かつ前記ＳＢＲ（Ｓ）、および前記ＣＲ（Ｐ）の質量比が式(２)：
Ｓ＞Ｐ      (２)
を満足するものであった。
【００９０】
前記ゴム分合計１００質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、下記表１に示す各成分のうち架橋成分以外を加えて混練した後、最後に架橋成分を加えてさらに混練してゴム組成物を調製した。
【００９１】
【表１】
2014085479.tif 000003
【００９２】
表１中の各成分は下記のとおり。
硫黄系架橋剤：粉末硫黄
チオウレア系架橋剤：エチレンチオウレア〔２−メルカプトイミダゾリン、川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）２２−Ｓ〕
チアゾール系促進剤：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＭ〕
チウラム系促進剤：テトラメチルチウラムモノスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＳ〕
グアニジン系促進剤：１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン〔大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＴ〕
充填剤：導電性カーボンブラック〔電気化学工業(株)製のデンカブラック（登録商標）〕
受酸剤：ハイドロタルサイト類〔協和化学工業(株)製のＤＨＴ−４Ａ（登録商標）−２〕
表中の質量部は、前記ゴム分の総量１００質量部あたりの質量部である。
【００９３】
（半導電性ローラの作製）
前記ゴム組成物を押出成形機に供給して外径φ１７．０ｍｍ、内径φ６．２ｍｍの筒状に押出成形した後、前記筒状体を、外径φ７．５ｍｍの架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×１時間架橋させた。
次いで前記筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ１０ｍｍのシャフトに装着し直して、オーブン中で１６０℃に加熱して前記シャフトに接着したのち両端をカットし、外周面を、円筒研磨機を用いてトラバース研磨したのち仕上げとして鏡面研磨をして外径がφ１６．０ｍｍ（公差０．０５）になるように仕上げて、前記シャフトと一体化されたローラ本体を形成した。
【００９４】
前記ローラ本体の外周面の表面粗さＲｚは、日本工業規格ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に従って測定したところ５±２μｍであった。
次いで、研磨後のローラ本体の外周面を水洗いしたのち、ＵＶランプから前記外周面までの距離が１０ｃｍになるように設定して紫外線照射装機〔セン特殊光源(株)製のＰＬ２１−２００〕にセットし、シャフトを中心として９０°ずつ回転させながら、波長１８４．９ｎｍと２５３．７ｎｍの紫外線を５分間ずつ照射することで前記外周面に酸化膜を形成して半導電性ローラを製造した。
【００９５】
〈実施例２〜６、比較例１〜３〉
チアゾール系促進剤の配合割合を、ゴム分の総量１００質量部あたり０．２０質量部（比較例１）、０．５０質量部（比較例２）、１．００質量部（実施例２）、１．５０質量部（実施例３）、２．００質量部（実施例４）、２．５０質量部（実施例５）、３．００質量部（実施例６）、および３．１０質量部（比較例３）としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、半導電性ローラを製造した。
【００９６】
〈実施例７〉
ＳＢＲの配合割合を８０質量部としてＣＲを配合せず、かつゴム分の総量１００質量部あたりの、粉末硫黄の配合割合を１．６質量部、チアゾール系促進剤の配合割合を１．５０質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、半導電性ローラを製造した。
【００９７】
〈押出成形性評価（その１）〉
日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ６３００−１：２００１「未加硫ゴム−物理特性−第１部：ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に所載の測定方法に則って、試験温度１３０℃の条件で、前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物のムーニー粘度〔ＭＬ（１＋４）１３０℃〕、およびムーニースコーチタイムｔ５（分）を求めて、前記各ゴム組成物の押出成形性を評価した。
【００９８】
ムーニー粘度が低いほど、ゴム組成物は押出成形しやすく、またムーニースコーチタイムが長いほど、押出成形前にゴム分が過度に架橋することがないため、ゴム組成物の押出成形性が良好であると評価することができる。
そこで、ムーニー粘度、およびムーニースコーチタイムを下記の基準で評価した。
（ムーニー粘度）
○：３０以下。良好。
【００９９】
△：３Ｍ超、５０以下。通常レベル。
×：５０超。不良。
（ムーニースコーチタイム）
○：６分以上。良好。
△：５分以上、６分未満。通常レベル。
【０１００】
×：５分未満。不良。
〈押出成形性評価（その２）〉
前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物を用いて、先に説明したように筒状体を押出成形した後、前記筒状体を観察して、下記の基準で押出成形性を評価した。
◎：ゴム焼けや凹凸等がなく、ゴム肌は極めて良好であった。極めて良好。
【０１０１】
○：ゴム焼けや凹凸等がなく、ゴム肌は良好であった。良好。
×：ゴム焼けはないが大きな凹凸が見られ、ゴム肌は不良であった。不良。
××：ゴム焼けが生じて押出成形できなかった。極めて不良。
〈圧縮永久ひずみ率測定〉
前記各実施例、比較例で調製したゴム組成物を用いて、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ６２６２：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−常温，高温及び低温における圧縮永久ひずみの求め方」において規定された大型試験片を作製し、前記試験片を用いて、試験温度：７０±１℃、試験時間：２２時間の条件で圧縮試験を実施し、圧縮する前の試験片の厚みｔ０、圧縮時に使用したスペーサの厚みｔ１、および圧縮を解除して３０分後の試験片の厚みｔ２から、下記式(３)：
【０１０２】
【数１】
2014085479.tif 000004
【０１０３】
によって圧縮永久ひずみ率ＣＳ（％）を求めて、前記各ゴム組成物の架橋物からなるローラ本体の圧縮永久ひずみを、下記の基準で評価した。
○：１０％以下。良好。
△：１０％超、１５％以下。通常レベル。
×：１５％超。不良。
【０１０４】
〈ゴム硬さ測定〉
前記各実施例、比較例で製造した半導電性ローラのローラ本体のタイプＡデュロメータ硬さを、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」に所載の測定方法に則って温度２３℃、両端荷重１０００ｇの条件で測定した。
【０１０５】
〈ブルームの有無〉
前記各実施例、比較例で押出成形した架橋前の筒状体、および架橋後のローラ本体の外周面を観察して、いずれか一方でも架橋成分などがブルームしていたものをブルームあり、いずれもブルームが見られなかったものをブルームなしとして評価した。
〈画像濃度、および画像耐久性評価〉
前記各実施例、比較例で製造した半導電性ローラを、正帯電性で粉砕タイプの非磁性１成分トナーを使用し、印刷速度が２６ｐｐｍ、印刷可能枚数が２６００枚〔Ａ４サイズ、日本工業規格ＪＩＳ  Ｘ６９３２：２００８公表値〕であるレーザープリンタの新品のカートリッジに、純正の現像ローラの代わりに組み込んで、前記レーザープリンタに装着した。
【０１０６】
そして印字濃度５％の画像を５枚画像形成し、その直後に黒ベタ画像を形成して、当該黒ベタ画像上の任意の５点で、白黒透過・反射濃度計〔テシコン（ＴＥＣＨＫＯＮ）社製のＲＴ１２０＋ライトテーブルＬＰ２０〕を用いて透過濃度を測定し、平均値を求めて、下記の基準で画像濃度を評価した。
○：透過濃度が１．５以上であった。良好。
【０１０７】
×：透過濃度が１．５未満であった。不良。
次いで、前記画像濃度を測定後に、印字濃度１％の画像を連続して画像形成して、５００枚ごとにかぶりの有無を確認する操作を、かぶりの発生が確認されるまで、または前記印刷可能枚数である２６００枚まで繰り返して、下記の基準で、トナーの画像耐久性を評価した。
【０１０８】
○：２６００枚までかぶりは見られなかった。良好。
×：２６００枚までの間にかぶりが発生した。不良。
〈総合評価〉
前記各実施例、比較例を、前記各試験の結果に基づいて、下記の基準で総合評価した。
◎：押出成形性が「◎」で、かつ他の評価がすべて「○」である上、ブルームが見られなかった。極めて良好。
【０１０９】
○：押出成形性が「◎」で、かつ他の評価が「○」「△」であるとともに、ブルームが見られなかった。良好。
△：押出成形性が「○」で、かつ他の評価が「○」「△」であるとともに、ブルームが見られなかった。通常レベル。
×：各試験のうちいずれか１つでも評価が「×」であるか、またはブルームが見られた。不良。
【０１１０】
以上の結果を表２、表３に示す。
【０１１１】
【表２】
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【０１１２】
【表３】
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【０１１３】
表２、表３の実施例１〜７、比較例１〜３の結果より、ゴム分として、ＳＢＲとＧＥＣＯとをＳＢＲ過剰の状態で併用することにより、ローラ本体へのトナーの付着による画像濃度の低下を抑制するとともに、ローラ本体に適度の柔軟性を付与して、トナーの画像耐久性を向上できることが判った。
ただし比較例１、２の結果より、チアゾール系促進剤の配合割合が、ゴム分の総量１００質量部あたり０．７５質量部未満では、ゴム組成物の押出成形性が低下してローラ本体の製造の歩留まりが低下するとともに、圧縮永久ひずみが大きくなって、前記ローラ本体の外周面に接触痕が残りやすくなることが判った。
【０１１４】
また比較例３の結果より、前記チアゾール系促進剤の配合割合が、ゴム分の総量１００質量部あたり３質量部を超える場合には、過剰のチアゾール系促進剤がブルームすることが判った。
これに対し、実施例１〜７の結果より、チアゾール系促進剤の配合割合を、ゴム分の総量１００質量部あたり０．７５質量部以上、３質量部以下の範囲内とすることで、ブルームを生じることなしに、ゴム組成物の押出成形性を向上して、ローラ本体の製造の歩留まりを向上できる上、圧縮永久ひずみが小さく、外周面に接触痕が残りにくいローラ本体を備えた半導電性ローラが得られることが判った。
【０１１５】
また実施例１〜６の結果より、これらの効果をより一層向上するためには、チアゾール系促進剤の配合割合を、前記範囲内でも、ゴム分の総量１００質量部あたり１質量部以上、特に１．５質量部以上とするのが好ましく、２質量部以下とするのが好ましいことが判った。
さらに実施例３、７の結果より、ゴム分としてさらにＣＲを配合すると、圧縮永久ひずみを小さくできることが判った。
【符号の説明】
【０１１６】
１     半導電性ローラ
２     ローラ本体
３     通孔
４     シャフト
５     外周面
６     酸化膜
【図１】
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