(57)【要約】【課題】多孔質構造を有する内層と、非多孔質でかつ継ぎ目のないチューブからなる外層とを含むローラ本体を備える上、現状よりもさらに各種の特性が改善された現像ローラと、その製造方法とを提供する。【解決手段】現像ローラ１は、エチレンプロピレン系ゴム、パラフィン系オイル、およびＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ３／１００ｇ以上であるカーボンブラックを含む半導電性ゴム組成物からなる多孔質構造の内層２と、タイプＡデュロメータ硬さが９３以下であるポリウレタン系熱可塑性エラストマ、カーボンブラック、および中心粒径が５〜２０μｍである架橋ＰＭＭＡ粒子を含む非多孔質構造のチューブからなる外層４とを含むローラ本体５を備える。製造方法は、内層のもとになる半導電性ゴム組成物を、ＯＢＳＨによって発泡させる工程を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレンプロピレン系ゴム、パラフィン系オイル、およびＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ３／１００ｇ以上であるカーボンブラックを含む半導電性ゴム組成物からなり、多孔質構造を有する筒状の内層、および前記内層の外周に設けられた、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ７３１１−１９９５において規定されたタイプＡデュロメータ硬さが、測定温度２３℃において９３以下であるポリウレタン系熱可塑性エラストマ、カーボンブラック、および中心粒径が５μｍ以上、２０μｍ以下である架橋ポリメタクリル酸メチル粒子を含む、非多孔質でかつ継ぎ目のない半導電性のチューブならなる外層を含むローラ本体を備える現像ローラ。
【請求項２】
前記エチレンプロピレン系ゴムは、エチレンプロピレンジエンゴムである請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記内層は、発泡剤としての４，４′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドの熱分解によって多孔質構造とされた請求項１または２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマは、ポリエーテルタイプのポリウレタン系熱可塑性エラストマである請求項１ないし３のいずれか一項に記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマは、前記タイプＡデュロメータ硬さが、測定温度２３℃において７５以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項６】
前記外層に含まれるカーボンブラックは、ＤＢＰ吸油量が１５０ｃｍ３／１００ｇ以上である請求項１ないし５のいずれか一項に記載の現像ローラ。
【請求項７】
前記請求項１ないし６のいずれか一項に記載の現像ローラの製造方法であって、前記内層を、前記半導電性ゴム組成物に配合した、発泡剤としての４，４′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドの熱分解によって発泡させて多孔質構造とする工程を含む現像ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法を利用した画像形成装置に組み込んで用いる現像ローラと、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、また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は、現像方式として非磁性１成分現像方式が主流になりつつある。
非磁性１成分現像方式では、トナーを、現像ローラとトナー量規制ブレードとの間を通過させて摩擦帯電させながら、現像ローラの表面に担持させることで、当該表面にトナー層を形成する。次いで、形成したトナー層を、静電潜像を形成した感光体の表面に直接に接触させることで、トナーを、トナー層から静電潜像に選択的に移行させてトナー像に現像する。あるいはトナー層と感光体の表面とを、非接触の状態を維持しながら近接させることで、トナーを、トナー層から静電潜像に選択的に移行（飛翔）させてトナー像に現像する場合もある。
【０００３】
現像ローラとしては、たとえば、ゴムに、当該ゴムを架橋させるための架橋成分とともに、電子導電性導電剤および／またはイオン導電性導電剤を配合して半導電性を付与したゴム組成物を筒状に成形するとともに、ゴムを架橋させて形成された、非多孔質でかつ単層のローラ本体を備えたものを用いるのが一般的である。
しかし、上記従来の現像ローラは、ローラ本体の硬度が比較的高いため、摩擦によってトナーが粉砕される等して劣化して、形成画像がガサつくおそれがある。また、外添剤の微小粒子が摩擦によってトナー粒子中に埋没し、トナーの流動性が損なわれて、形成画像に濃度ムラを生じたり、トナー量規制ブレードが、いわゆるスリップスティックを起こして、形成画像に縦スジ状の濃度ムラを生じたりする場合がある。そのため、これらの画像不良が生じるのを防止するべく、ローラ本体には、高い柔軟性を有していることが求められる。
【０００４】
特許文献１では、ゴムとして液状シリコーンゴムを使用して、ローラ本体の柔軟性を向上することが検討されている。しかし、液状シリコーンゴムをローラ本体の形状に成形するためには、特許文献１に記載されているように、当該ローラ本体の外観形状に対応した金型を用いて注型成形をしなければならず、作業が煩雑で生産性が低いという課題がある。
【０００５】
従来同様に、金型を用いず押出成形等によって所定の形状に成形することができる固形のゴムに、架橋成分とともに、軟化剤としてオイルを配合して調製した軟質のゴム組成物を用いて、柔軟なローラ本体を形成することも考えられる。しかし、オイルは、ローラ本体の外周面にブリードして感光体等を汚染したりしやすいという課題がある。
そこで、上記固形のゴムに、架橋成分とともに、ゴムを発泡させるための発泡成分を配合して調製したゴム組成物を用いて、成形、架橋、および発泡の工程を経て、多孔質構造を有する柔軟なローラ本体を形成することが検討される。
【０００６】
ローラ本体の外周面に担持させたトナーが、現像ローラを組み込んだ現像装置の外へ漏出するのを防止するため、当該外周面の両端部は、シール部材によってシールされる場合がある。シール部材は、たとえば、フェルト等によって形成され、現像装置の筐体等に固定された状態で、回転する現像ローラの、ローラ本体の外周面の両端部に摺接される。
ところが、画像形成を繰り返すと、シール部材によってシールされたはずの両端部から、トナーが漏れやすくなる。この原因は、ローラ本体の外周面の、両端部の付近が、シール部材との摺接によって摩耗して、当該シール部材との間に隙間を生じることにある。
【０００７】
とくに、上述したように、柔軟性を向上するべくローラ本体を多孔質構造とすると、摩耗しやすくなって、トナーの漏れ等が短期間で発生する場合がある。そこで、ローラ本体自体は多孔質構造として良好な柔軟性を確保しながら、その外周面の、少なくともシール部材が接触される領域を、コーティング膜で被覆して低摩擦化して、摩耗を抑制することが検討されている（たとえば、特許文献２等参照）。
【０００８】
コーティング膜は、たとえば、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等のバインダ樹脂を含む液状のコーティング剤を、スプレー法、ディッピング法等の塗布方法によってローラ本体の外周面に塗布したのち、乾燥させ、さらにウレタン樹脂やフェノール樹脂の場合は硬化反応させることによって形成される。あるいは、特許文献１に記載のように、コーティング剤に、ウレタン粒子等の粗さ形成粒子を配合して、コーティング膜の表面、すなわちローラ本体の外周面の表面粗さを調整して、当該外周面に担持されるトナーの量やトナーの帯電量を制御する場合もある。
【０００９】
しかし、ウレタン樹脂やフェノール樹脂からなるコーティング膜は、耐摩耗性には優れるものの滑り性が低いため、現像ローラの回転トルクが上昇して、良好な画像形成が難しくなる場合がある。一方、フッ素樹脂やシリコーン樹脂からなるコーティング膜は、滑り性には優れるものの耐摩耗性が十分でないため、短期間で磨滅して効力を失う場合がある。
【００１０】
また、上述したコーティング膜の形成過程においては、ホコリ等の異物の混入、厚みムラの発生等の様々な不具合を生じやすいという課題がある。さらに、液状のコーティング剤を調製するには、バインダ樹脂を溶解する有機溶剤が必要であるが、有機溶剤の使用は環境に対する負荷が大きく、近年の低ＶＯＣ（揮発性有機化合物）化の流れに逆行することになるという課題もある。しかも、バインダ樹脂が、有機溶剤に可溶であるものに限定されるという課題もある。
【００１１】
半導電性を付与したゴム組成物からなる多孔質構造の筒状体を内層として、当該内層の外周の略全面を、非多孔質でかつ継ぎ目のない半導電性の樹脂のチューブからなる外層で被覆して、ローラ本体を構成することが検討されている（特許文献３、４等）。
チューブは、たとえば、樹脂を押出成形等して形成され、樹脂としては、有機溶剤への溶解性等を考慮する必要がない分、強度や耐摩耗性等に優れた樹脂を、選択して用いることができる。そのため、チューブを非多孔質構造とすることと相まって、液状のコーティング剤からなるコーティング膜のように短期間で磨滅して効力を失ったりしない、高強度で耐摩耗性に優れた外層を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−１６４８１４号公報
【特許文献２】特開平１０−２９３４５３号公報
【特許文献３】特開２００５−１３４５０３号公報
【特許文献４】特開２０１４−１７０１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところが、発明者の検討によると、特許文献３、４に記載のものなどの、従来の、多孔質構造を有する内層と、非多孔質でかつ継ぎ目のないチューブからなる外層とを含むローラ本体を備えた現像ローラは、いずれも、両層の形成材料の組み合わせの検討が未だ十分でなく、さらなる改良の余地があることが判明した。
本発明の目的は、多孔質構造を有する内層と、非多孔質でかつ継ぎ目のないチューブからなる外層とを含むローラ本体を備える上、現状よりもさらに各種の特性が改善された現像ローラと、その製造方法とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、エチレンプロピレン系ゴム、パラフィン系オイル、およびＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ３／１００ｇ以上であるカーボンブラックを含む半導電性ゴム組成物からなり、多孔質構造を有する筒状の内層、および前記内層の外周に設けられた、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ７３１１−１９９５において規定されたタイプＡデュロメータ硬さが、測定温度２３℃において９３以下であるポリウレタン系熱可塑性エラストマ、カーボンブラック、および中心粒径が５μｍ以上、２０μｍ以下である架橋ポリメタクリル酸メチル粒子を含む、非多孔質でかつ継ぎ目のない半導電性のチューブならなる外層を含むローラ本体を備える現像ローラである。
【００１５】
また、本発明は、かかる現像ローラの製造方法であって、前記内層を、前記半導電性ゴム組成物に配合した、発泡剤としての４，４′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドの熱分解によって発泡させて多孔質構造とする工程を含む現像ローラの製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、多孔質体からなる内層と、継ぎ目のないチューブからなる外層とを含むローラ本体を備える上、現状よりもさらに各種の特性が改善された現像ローラと、その製造方法とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図(a)は、本発明の現像ローラの、実施の形態の一例を示す斜視図、図(b)は、上記例の現像ローラの端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１(a)は、本発明の現像ローラの、実施の形態の一例を示す斜視図、図１(b)は、上記例の現像ローラの端面図である。
図１(a)(b)を参照して、この例の現像ローラ１は、半導電性ゴム組成物からなり、多孔質構造を有する筒状の内層２の外周面３に、非多孔質でかつ継ぎ目のない半導電性のチューブならなる外層４が積層された、２層構造のローラ本体５を備えている。内層２の中心の通孔６には、シャフト７が挿通されて固定されている。
【００１９】
内層２を形成する半導電性ゴム組成物は、エチレンプロピレン系ゴム、パラフィン系オイル、およびカーボンブラックを含む。
かかる半導電性ゴム組成物においては、パラフィン系オイルとの親和性、相溶性に優れたエチレンプロピレン系ゴムを選択して、当該パラフィン系オイルと組み合わせているため、当該半導電性ゴム組成物の溶融粘度を低下させて、発泡させ易くすることができる。したがって、半導電性ゴム組成物を発泡、架橋させた際の発泡倍率を高めて、内層２の柔軟性を、現状よりも向上することができる。
【００２０】
しかも、電子導電性を有するカーボンブラックを含ませることにより、半導電性ゴム組成物に適度の半導電性を付与して、現像ローラ１のローラ抵抗値を、当該現像ローラ１として適した範囲まで低下させることもできる。ただし、カーボンブラックとしては、ＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ３／１００ｇ以上であるものを選択して用いる必要がある。
カーボンブラックは、アグリゲート同士が結合してアグロメレートを形成することで、導電回路を構成する。個々のアグリゲート間の空隙率は、ストラクチャーと正の相関関係を有するため、ストラクチャーの大きいカーボンブラックほど、少量の配合で、高い導電性を得ることができる。カーボンブラックのストラクチャーは、ＤＢＰ吸油量によって間接的に定量することができる。
【００２１】
発明者の検討によると、ＤＢＰ吸油量が上記の範囲未満である、ストラクチャーの小さいカーボンブラックは、半導電性ゴム組成物に適度の半導電性を付与して、現像ローラ１のローラ抵抗値を好適な範囲まで低下させるために、多量に配合しなければならない。
ところが、カーボンブラックの配合量が増加すると、それに伴って半導電性ゴム組成物の溶融粘度が上昇するため、溶融粘度を低下させて、当該半導電性ゴム組成物を発泡させ易い状態とするためには、パラフィン系オイルも多量に配合しなければならない。
【００２２】
しかし、パラフィン系オイルは絶縁性であり、現像ローラ１のローラ抵抗値の点でカーボンブラックとは背反関係にあるため、両者の配合量のバランスを取るのが難しい。しかも、多量のカーボンブラックとパラフィン系オイルとを必要とするために、半導電性ゴム組成物からなる内層２の、ひいては現像ローラ１の製造コストが高くつくおそれもある。
これに対し、ＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ３／１００ｇ以上である、ストラクチャーの発達したカーボンブラックを用いると、上述した導電回路形成のメカニズムからも理解されるように、より少量の配合で、半導電性ゴム組成物に適度の半導電性を付与して、現像ローラ１のローラ抵抗値を好適な範囲まで低下させることができる。しかも、溶融粘度を低下させて、半導電性ゴム組成物を発泡させ易い状態とするために必要なパラフィン系オイルの配合量も少なくて済むため、両者の配合量のバランスを取るのが容易になる上、現像ローラ１の製造コストの上昇を抑制することもできる。
【００２３】
上記内層２とともに、現像ローラ１のローラ本体５を構成する外層４のもとになるチューブは、ポリウレタン系熱可塑性エラストマ、カーボンブラック、および架橋ポリメタクリル酸メチル粒子（以下「架橋ＰＭＭＡ粒子」と略記する場合がある）を含む。
外層４のもとになるチューブを、極性が高く、エチレンプロピレン系ゴム、およびパラフィン系オイルとの親和性、相溶性が低いポリウレタン系熱可塑性エラストマによって、非多孔質でかつ継ぎ目のない状態に形成することで、当該外層４を、パラフィン系オイルに対するバリア層として機能させることができる。そのため、内層２に配合したパラフィン系オイルが外層４の表面、すなわちローラ本体５の外周面８にブリードして、感光体等を汚染するのを抑制することができる。
【００２４】
なお、ポリエステル系やポリアミド系などの、極性の高い他の熱可塑性エラストマを使用しても、同様に、バリア層として機能しうる外層を形成することはできる。しかし、ポリウレタン系熱可塑性エラストマは、これら他の熱可塑性エラストマよりも耐摩耗性に優れるため、かかるポリウレタン系熱可塑性エラストマを選択して用いることにより、さらに高強度で、耐摩耗性に優れた外層４を形成することができる。
【００２５】
ただし、ポリウレタン系熱可塑性エラストマとしては、タイプＡデュロメータ硬さが、測定温度２３℃において９３以下であるものを、選択して用いる必要がある。タイプＡデュロメータ硬さがこの範囲を超えるポリウレタン系熱可塑性エラストマに、カーボンブラックや架橋ＰＭＭＡ粒子を配合すると、チューブが硬くなって、外層４の柔軟性が不足する。そのため、たとえ、前述した多孔質構造の内層２と組み合わせたとしても、ローラ本体５の柔軟性が低下してしまう。
【００２６】
これに対し、タイプＡデュロメータ硬さが上記の範囲であるポリウレタン系熱可塑性エラストマを用いれば、カーボンブラックや架橋ＰＭＭＡ粒子を配合しても、チューブが硬くなることはなく、外層４に良好な柔軟性を付与することができる。そのため、当該外層４を、多孔質構造の内層２と組み合わせることで、ローラ本体５の柔軟性をさらに向上することができる。
【００２７】
また、チューブに半導電性を付与するために、電子導電性であるカーボンブラックを選択して用いることにより、たとえば、イオン導電性の導電剤を用いる場合に比べて、使用環境の相違、すなわち温度や湿度の相違による現像ローラ１のローラ抵抗値の変動を小さくして、当該ローラ抵抗値を常に安定させることができる。
前述したように、チューブは、たとえば、押出成形等して形成することができ、そのもとになるポリウレタン系熱可塑性エラストマとしては、有機溶剤への溶解性等を考慮する必要がない分、強度や耐摩耗性等に優れたものを選択して使用することができる。そのため、チューブを非多孔質構造とすることと相まって、液状のコーティング剤からなるコーティング膜のように短期間で磨滅して効力を失ったりしない、高強度で耐摩耗性に優れた外層４を形成することができる。
【００２８】
さらに、架橋ＰＭＭＡ粒子は、耐熱性や耐圧性に優れており、高い熱や圧力が加えられても、たとえば、未架橋のポリスチレン粒子や未架橋のアクリル樹脂粒子などのように、簡単に溶融したり砕けたり変形したりすることがない。すなわち、ポリウレタン系熱可塑性エラストマおよびカーボンブラックと混練して、チューブのもとになるエラストマ組成物を調製する際や、当該エラストマ組成物を押出成形等してチューブを形成する際にも、架橋ＰＭＭＡ粒子は、溶融したり砕けたり変形したりせずに、粒子の形状を維持することができる。
【００２９】
そのため、エラストマ組成物に架橋ＰＭＭＡ粒子を配合することによって、チューブからなる外層４の表面であるローラ本体５の外周面８の表面粗さを調整して、当該外周面８に担持されるトナーの量やトナーの帯電量を制御することができる。
ただし、架橋ＰＭＭＡ粒子としては、中心粒径が５μｍ以上、２０μｍ以下であるものを選択して用いる必要がある。
【００３０】
架橋ＰＭＭＡ粒子の中心粒径がこの範囲未満では、チューブからなる外層４の表面であるローラ本体５の外周面８の表面粗さが不足する。その結果、当該外周面８に担持されるトナーの量が足りなくなって、形成画像の濃度が低下したり、形成画像が不鮮明になったりする。
一方、架橋ＰＭＭＡ粒子の中心粒径が上記の範囲を超える場合には、逆に、ローラ本体５の外周面８の表面粗さが大きくなりすぎる。そして、当該外周面８に担持されるトナーの量が多くなりすぎて、個々のトナー粒子が摩擦される機会が減少する結果、トナーの帯電量が不足して、いわゆるカブリの不良を生じやすくなる。
【００３１】
これに対し、架橋ＰＭＭＡ粒子として、中心粒径が上記の範囲にあるものを選択して使用することにより、ローラ本体５の外周面８の表面粗さを、トナーの担持に適した範囲に調整して、これらの画像不良のない、良好な画像を形成することができる。
《内層２》
〈エチレンプロピレン系ゴム〉
エチレンプロピレン系ゴムとしては、エチレンとプロピレンの共重合体であるエチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、およびエチレンとプロピレンとジエンの共重合体であるエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）が挙げられ、とくにＥＰＤＭが好ましい。
【００３２】
ＥＰＤＭとしては、エチレン、プロピレン、およびジエンを共重合させた種々の共重合体が使用可能である。ジエンとしては、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）等が挙げられる。
このうちジエンがＥＮＢであるＥＰＤＭとしては、たとえば、住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）ＥＰＤＭ  ５０１Ａ〔エチレン含量：５２％、ジエン含量：４．０％、非油展〕、５０５Ａ〔エチレン含量：５０％、ジエン含量：９．５％、非油展〕等の少なくとも１種が挙げられる。また、ジエンがＤＣＤＰであるＥＰＤＭとしては、たとえば、住友化学(株)製のエスプレンＥＰＤＭ  ３０１Ａ〔エチレン含量：５０％、ジエン含量：５．０％、非油展〕、３０１〔エチレン含量：６２％、ジエン含量：３．０％、非油展〕、３０５〔エチレン含量：６０％、ジエン含量：７．５％、非油展〕等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３３】
また、ＥＰＤＭとしては、上記例示の非油展ＥＰＤＭの他に、伸展油で伸展した油展ＥＰＤＭも知られており、本発明では、かかる油展ＥＰＤＭのうち、伸展油がパラフィン系オイルであるものも、ＥＰＤＭ＋パラフィン系オイルの代用として用いることができる。
ＥＰＤＭとしては、上記例示の１種または２種以上が挙げられる。
（その他のゴム）
エチレンプロピレン系ゴム、パラフィン系オイル、およびＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ３／１００ｇ以上であるカーボンブラックを組み合わせることによる、先に説明した効果をより一層向上すること考慮すると、内層２を形成するゴムとしては、エチレンプロピレン系ゴムのみを単独（２種以上のエチレンプロピレン系ゴムを併用する場合を含む）で用いるのが好ましい。
【００３４】
ただし、上記の効果を阻害しない範囲で、他のゴムを併用してもよい。かかる他のゴムとしては、たとえば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、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、クロロプレンゴム等の１種または２種以上が挙げられる。他のゴムの配合割合は、ゴムの総量１００質量部中の２０質量部以下、とくに１０質量部以下であるのが好ましい。
【００３５】
〈パラフィン系オイル〉
パラフィン系オイルとしては、エチレンプロピレン系ゴムと良好な相溶性を有する種々のパラフィン系オイルが使用可能である。
パラフィン系オイルとしては、たとえば、出光興産(株)製のダイアナ（登録商標）プロセスオイルＰＷシリーズの各種オイル等の、１種または２種以上が挙げられる。
【００３６】
パラフィン系オイルの配合割合は、エチレンプロピレン系ゴムを少なくとも含むゴムの総量１００質量部あたり４０質量部以上、とくに６０質量部以上であるのが好ましく、１００質量部以下、とくに８０質量部以下であるのが好ましい。
パラフィン系オイルの配合割合がこの範囲未満では、当該パラフィン系オイルを配合することによる、前述した、半導電性ゴム組成物の溶融粘度を低下させて発泡性を向上し、発泡倍率を高めて内層２、ひいてはローラ本体５の柔軟性を向上する効果が十分に得られないおそれがある。一方、パラフィン系オイルの配合割合が上記の範囲を超える場合には、過剰のパラフィン系オイルが内層２の外周面３、つまり外層４との界面に染み出し、当該外層４と内層２との間の電気伝導を阻害して、現像ローラ１のローラ抵抗値を上昇させるおそれがある。また、内層２に対して外層４がずれたりしやすくなるおそれもある。
【００３７】
これに対し、パラフィ系オイルの配合割合を上記の範囲とすることにより、現像ローラ１のローラ抵抗値の上昇や外層４のずれ等が生じるのを抑制しながら、半導電性ゴム組成物の発泡性を向上し、発泡倍率を高めて内層２、ひいてはローラ本体５に高い柔軟性を付与することができる。
前述したように、ＥＰＤＭとして、伸展油がパラフィン系オイルである油展ＥＰＤＭを使用する場合には、ＥＰＤＭ１００質量部あたりの油展量が上記の範囲である油展ＥＰＤＭを選択して使用すればよい。油展量が不足する場合は、パラフィン系オイルを追加すればよく、油展量が過剰の場合は、非油展のＥＰＤＭ等を追加すればよい。
【００３８】
〈カーボンブラック〉
カーボンブラックとしては、前述したように、ＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ３／１００ｇ以上で、なおかつ電子導電性を有する種々のカーボンブラックが使用可能である。かかるカーボンブラックとしては、たとえば、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製のケッチェンブラック（登録商標）ＥＣ６００ＪＤ〔ＤＢＰ吸油量：４９５ｃｍ３／１００ｇ、顆粒状〕、ＥＣＰ６００ＪＤ〔ＤＢＰ吸油量：４９５ｃｍ３／１００ｇ、粉状〕等が挙げられる。なお、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、上記の範囲でも、とくに６００ｃｍ３／１００ｇ以下であるのが好ましい。
【００３９】
カーボンブラックの配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり５質量部以上、とくに１０質量部以上であるのが好ましく、２０質量部以下、とくに１５質量部以下であるのが好ましい。
カーボンブラックの配合割合がこの範囲未満では、半導電性ゴム組成物に半導電性を付与して、現像ローラ１のローラ抵抗値を、当該現像ローラ１として適した範囲まで低下させる効果が十分に得られないおそれがある。一方、カーボンブラックの配合割合が上記の範囲を超える場合には、半導電性ゴム組成物の溶融粘度が上昇して発泡性が低下するため、発泡倍率を高めて内層２、ひいてはローラ本体５の柔軟性を向上する効果が十分に得られないおそれがある。
【００４０】
これに対し、カーボンブラックの配合割合を上記の範囲とすることにより、半導電性ゴム組成物の発泡性を向上し、発泡倍率を高めて内層２、ひいてはローラ本体５に高い柔軟性を付与しながら、当該半導電性ゴム組成物に半導電性を付与して、現像ローラ１のローラ抵抗値を、当該現像ローラ１として適した範囲まで十分に低下させることができる。
内層２のもとになる半導電性ゴム組成物は、上記各成分に、さらに、内層２を多孔質構造とするべく発泡させるための発泡成分、ゴムを架橋させるための架橋成分その他を、所定の割合で配合して調製することができる。
【００４１】
〈発泡成分〉
発泡成分としては、加熱によって分解してガスを発生する発泡剤と、発泡剤の分解温度を引き下げて、当該発泡剤の分解を促進する発泡助剤とを併用するのが好ましい。
（発泡剤）
発泡剤としては、加熱によって分解してガスを発生する種々の化合物が使用可能である。発泡剤としては、たとえば、４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等の１種または２種以上が挙げられる。とくに、ＯＢＳＨが好ましい。ＯＢＳＨは、分解ガスがアンモニアやホルマリンを含まないため、これらの成分が感光体を汚染するのを防止することができる。また、環境に対する負荷を低減することもできる。
【００４２】
ＯＢＳＨ等の発泡剤の配合割合は、半導電性ゴム組成物を良好に発泡させ、発泡倍率を高めて内層２、ひいてはローラ本体５の柔軟性を向上することを考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり１質量部以上、とくに６質量部以上であるのが好ましく、１５質量部以下、とくに１０質量部以下であるのが好ましい。
（発泡助剤）
発泡助剤としては、組み合わせる発泡剤の分解温度を引き下げて、当該発泡剤の分解を促進する働きをする種々の化合物が挙げられる。発泡助剤としては、たとえば、発泡剤がＯＢＳＨやＡＤＣＡである場合、尿素（Ｈ２ＮＣＯＮＨ２）系の発泡助剤が好ましい。
【００４３】
発泡助剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下であるのが好ましい。
〈架橋成分〉
ゴムを架橋させるための架橋成分としては、架橋剤、架橋促進剤が挙げられる。
（架橋剤）
架橋剤としては、たとえば、硫黄系架橋剤、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。とくに、硫黄系架橋剤が好ましい。
【００４４】
硫黄系架橋剤としては、たとえば、粉末硫黄、オイル処理粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、分散性硫黄等の硫黄や、あるい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の有機含硫黄化合物などが挙げられ、とくに硫黄が好ましい。
硫黄の配合割合は、ゴムを良好に架橋させて、現像ローラとしての使用に適した適度の柔軟性を有し、しかも圧縮永久ひずみの小さい内層２を、生産性良く製造することを考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり０．５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。
【００４５】
なお、たとえば硫黄として、オイル処理粉末硫黄、分散性硫黄等を使用する場合、上記の配合割合は、それぞれの中に含まれる有効成分としての硫黄自体の割合とする。
また、架橋剤として有機含硫黄化合物を使用する場合、その配合割合は、分子中に含まれる硫黄の、ゴムの総量１００質量部あたりの割合が、上記の範囲となるように調整するのが好ましい。
【００４６】
（架橋促進剤）
硫黄系架橋剤と組み合わせる架橋促進剤としては、たとえば、消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機促進剤や、あるいは有機促進剤等の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、たとえば、チアゾール系促進剤、チウラム系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。中でも、チアゾール系促進剤とチウラム系促進剤を併用するのが好ましい。
【００４７】
チアゾール系促進剤としては、たとえば、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。とくに、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィドが好ましい。
【００４８】
また、チウラム系促進剤としては、たとえば、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、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラキス（２-エチルヘキシル）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１種または２種以上が挙げられる。とくに、テトラメチルチウラムモノスルフィドが好ましい。
【００４９】
上記２種の架橋促進剤の併用系において、架橋反応を促進する効果を十分に発現させることを考慮すると、チアゾール系促進剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下であるのが好ましい。また、チウラム系促進剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．５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。
【００５０】
〈その他〉
半導電性ゴム組成物には、さらに必要に応じて、各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、たとえば、架橋促進助剤、充填剤等が挙げられる。
このうち架橋促進助剤としては、たとえば、酸化亜鉛（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、従来公知の架橋促進助剤の１種または２種以上が挙げられる。架橋促進助剤の配合割合は、個別に、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
【００５１】
充填剤としては、たとえば、酸化亜鉛、シリカ、補強用のカーボンブラック、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等の１種または２種以上が挙げられる。充填剤を配合することにより、内層２の機械的強度等を向上できる。充填剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり２０質量部以上であるのが好ましく、４０質量部以下であるのが好ましい。
【００５２】
また、添加剤としては、さらに、可塑剤、加工助剤、劣化防止剤、スコーチ防止剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等の各種添加剤を、任意の割合で配合してもよい。
〈内層２〉
上記各成分を含む半導電性ゴム組成物によって内層２を形成するには、まず、調製した導電性ゴム組成物を、押出機を用いて筒状に押出成形し、次いで、所定の長さにカットして加硫缶内で加圧、加熱してゴムを架橋させるとともに、発泡させる。次いで、架橋、発泡させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させ、冷却したのち、所定の外径となるように、外周面３を研磨する。研磨方法としては、たとえば、乾式トラバース研磨等の種々の研磨方法が採用可能である。
【００５３】
〈シャフト７〉
シャフト７は、たとえば、鉄、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。シャフト７は、筒状体のカット後から、内層２の外周面３の研磨後までの任意の時点で、通孔６に挿通して固定できる。
ただし、カット後、まず通孔６にシャフト７を挿通した状態で二次架橋、および研磨をするのが好ましい。これにより、二次架橋時の膨張収縮による内層２の反りや変形を抑制できる。また、シャフト７を中心として回転させながら研磨することで、当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面３のフレを抑制できる。
【００５４】
シャフト７は、通孔６の内径よりも外径の大きいものを通孔６に圧入するか、あるいは導電性を有する熱硬化性接着剤を介して、二次架橋前の通孔６に挿通すればよい。前者の場合は、シャフト７の圧入と同時に内層２との電気的な接合と機械的な固定が完了する。また、後者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト７が内層２に電気的に接合されるとともに、機械的に固定される。また、この両方を併用して、シャフト７をローラ本体に電気的に接合し、機械的に固定してもよい。
【００５５】
《外層４》
〈ポリウレタン系熱可塑性エラストマ〉
ポリウレタン系熱可塑性エラストマとしては、主鎖中にウレタン結合を含み、熱可塑性で、なおかつ前述したように、タイプＡデュロメータ硬さが、測定温度２３℃において９３以下である種々のポリウレタン系熱可塑性エラストマが挙げられる。
【００５６】
とくに、主鎖の構造によって分類される、ポリエーテルタイプのポリウレタン系熱可塑性エラストマが好ましい。ポリエーテルタイプのポリウレタン系熱可塑性エラストマは、ポリエステルタイプのものに比べて加水分解しにくいため、たとえば、高温高湿環境下であっても、現像ローラ１を、長期に亘って問題なく使用し続けることができる。
タイプＡデュロメータ硬さが上記の範囲である、ポリエーテルタイプのポリウレタン系熱可塑性エラストマとしては、たとえば、ＢＡＳＦジャパン(株)製のエラストラン（登録商標）シリーズのうち、ＥＴ８７０−１１Ｖ〔タイプＡデュロメータ硬さ：７１±３〕、１１８０Ａ〔タイプＡデュロメータ硬さ：８０±２〕、ＥＴ８８０〔タイプＡデュロメータ硬さ：８０±２〕、ＥＴ３８５〔タイプＡデュロメータ硬さ：８５±２〕、ＥＴ８８５〔タイプＡデュロメータ硬さ：８５±２〕、ＥＴ８９０Ａ５０Ｓ〔タイプＡデュロメータ硬さ：９０±２〕、１１９０ＡＴＲ〔タイプＡデュロメータ硬さ：９１±２〕等の１種または２種以上が挙げられる。
【００５７】
なお、ポリウレタン系熱可塑性エラストマのタイプＡデュロメータ硬さは、前述した効果をより一層向上することを考慮すると、上記の範囲でも、とくに７５以下であるのが好ましい。ただし、ポリウレタン系熱可塑性エラストマのタイプＡデュロメータ硬さが６０未満では、外層の形状に成形するのが容易でなくなり、寸法精度を担保できなくなるおそれがある。そのため、ポリウレタン系熱可塑性エラストマのタイプＡデュロメータ硬さは、上記の範囲でも、とくに６０以上であるのが好ましい。
【００５８】
〈カーボンブラック〉
カーボンブラックとしては、電子導電性を有する種々のカーボンブラックが使用可能である。ただし、前述した導電回路形成のメカニズムに鑑みて、外層４に良好な電子導電性を付与することを考慮すると、カーボンブラックとしては、ＤＢＰ吸油量が１５０ｃｍ３／１００ｇ以上であるものを、選択して用いるのが好ましい。内層２に比べて、使用できるカーボンブラックのＤＢＰ吸油量の下限を小さくできるのは、内層２が多孔質構造を有し、導電回路の形成が難しいのに対し、外層４は非多孔質で、導電回路の形成が比較的容易であるためである。
【００５９】
ＤＢＰ吸油量のこの範囲である、電子導電性のカーボンブラックとしては、たとえば、デンカ(株)製のデンカ  ブラック〔ＤＢＰ吸油量：１６０ｃｍ３／１００ｇ〕等が挙げられる。また、前述した内層２に配合するカーボンブラックも使用可能である。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、上記の範囲でも、とくに６００ｃｍ３／１００ｇ以下であるのが好ましい。
【００６０】
カーボンブラックの配合割合は、ポリウレタン系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり２０質量部以上、とくに３０質量部以上であるのが好ましく、６０質量部以下、とくに７０質量部以下であるのが好ましい。
カーボンブラックの配合割合がこの範囲未満では、チューブに半導電性を付与して、現像ローラ１のローラ抵抗値を、当該現像ローラ１として適した範囲まで低下させる効果が十分に得られないおそれがある。一方、カーボンブラックの配合割合が上記の範囲を超える場合には、チューブが硬くなって、ローラ本体５の柔軟性を向上する効果が十分に得られないおそれがある。
【００６１】
これに対し、カーボンブラックの配合割合を上記の範囲とすることにより、チューブの柔軟性を向上して、ローラ本体５に高い柔軟性を付与しながら、当該チューブに半導電性を付与して、現像ローラ１のローラ抵抗値を、当該現像ローラ１として適した範囲まで十分に低下させることができる。
〈架橋ＰＭＭＡ粒子〉
架橋ＰＭＭＡ粒子としては、ポリメタクリル酸メチルの架橋物からなる微小粒子が挙げられる。
【００６２】
架橋ＰＭＭＡ粒子は、中心粒径が５μｍ以上、２０μｍ以下である必要がある。この理由は、先に説明したとおりである。
中心粒径が上記の範囲である架橋ＰＭＭＡ粒子としては、たとえば、積水化成品(株)製のテクポリマー（登録商標）シリーズのうちＭＢ３０Ｘ−５〔中心粒径：５μｍ〕、ＭＢ３０Ｘ−１２〔中心粒径：１２μｍ〕、ＭＢ３０Ｘ−２０〔中心粒径：２０μｍ〕等の１種または２種以上が挙げられる。
【００６３】
なお、前述した効果をより一層向上することを考慮すると、架橋ＰＭＭＡ粒子の中心粒径は、上記の範囲でも、とくに８μｍ以上であるのが好ましく、１６μｍ以下であるのが好ましい。
架橋ＰＭＭＡ粒子の配合割合は、ポリウレタン系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり１質量部以上、とくに２質量部以上であるのが好ましく、２０質量部以下、とくに１０質量部以下であるのが好ましい。
【００６４】
架橋ＰＭＭＡ粒子の配合割合がこの範囲未満では、ローラ本体５の外周面８の表面粗さが不足し、当該外周面８に担持されるトナーの量が足りなくなって、形成画像の濃度が低下したり、形成画像が不鮮明になったりするおそれがある。
一方、架橋ＰＭＭＡ粒子の配合割合が上記の範囲を超える場合には、ローラ本体５の外周面８の表面粗さが大きくなりすぎ、当該外周面８に担持されるトナーの量が多くなりすぎて、個々のトナー粒子が摩擦される機会が減少する結果、トナーの帯電量が不足して、カブリの不良を生じやすくなるおそれがある。また、チューブが硬くなって、ローラ本体５の柔軟性を向上する効果が十分に得られないおそれもある。
【００６５】
これに対し、架橋ＰＭＭＡ粒子の配合割合を上記の範囲とすることにより、チューブの柔軟性を向上して、ローラ本体５に高い柔軟性を付与しながら、当該ローラ本体５の外周面８の表面粗さを、トナーの担持に適した範囲に調整して、各種の画像不良のない、良好な画像を形成することができる。
〈チューブ、外層４、ローラ本体５、および現像ローラ１〉
上記各成分を含むエラストマ組成物からなる外層４と、前述した内層２とを含むローラ本体５を備えた現像ローラ１を製造するには、まず、上記エラストマ組成物を、所定の厚み、および内径を有する筒状に押出成形等して、非多孔質でかつ継ぎ目のない半導電性のチューブを作製する。チューブの内径は、内層２の外径と略一致するか、あるいは内層２の外径より少し小さめに設定する。
【００６６】
そして、あらかじめ中心の通孔６にシャフト７が挿通されて固定された内層２を、上記チューブ内に圧入すると、内層２とチューブとが電気的に接合されるとともに機械的に固定されて、上記チューブからなる外層４が形成され、当該外層４と内層２の２層構造のローラ本体５を備えた現像ローラ１が製造される。
なお、内層２と外層４の間には、任意の中間層を、１層または２層以上介在させてもよい。ただしローラ本体５の構造を簡略化することを考慮すると、当該ローラ本体５は、図１(a)(b)の例のように、内層２と外層４が直接に積層された２層構造とするのが好ましい。
【００６７】
本発明の現像ローラ１は、たとえば、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、および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組み込んで使用することができる。
【実施例】
【００６８】
以下に、本発明を、実施例、比較例に基づいてさらに説明するが、本発明の構成は、必ずしもこれらに限定されるものではない。
〈内層(ａ)〉
（半導電性ゴム組成物）
ＥＰＤＭ〔前出の住友化学(株)製のエスプレンＥＰＤＭ  ５０５Ａ、エチレン含量：５０％、ジエン含量：９．５％、非油展〕１００質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、下記の各成分を配合して混練した。
【００６９】
【表１】
2019012200.tif 000003
【００７０】
表１中の各成分は、下記のとおり。また、表中の質量部は、ＥＰＤＭ１００質量部あたりの質量部である。
パラフィン系オイル：前出の出光興産(株)製のダイアナ  プロセスオイルＰＷ３８０、１００℃での動粘度：３０．８６ｍｍ２／ｓ、アニリン点：１４４℃。
カーボンブラック：前出のライオン・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製のケッチェンブラック  ＥＣ６００ＪＤ、ＤＢＰ吸油量：４９５ｃｍ３／１００ｇ。
【００７１】
発泡剤：ＯＢＳＨ、永和化成工業(株)製のネオセルボンＮ＃１０００Ｓ、メジアン径：１４μｍ。
発泡助剤：尿素系、永和化成工業(株)製のセルペースト１０１。
架橋促進助剤Ｉ：酸化亜鉛、三井金属鉱業(株)製。
架橋促進助剤II：ステアリン酸、日油(株)製。
【００７２】
充填剤：重質炭酸カルシウム、白石カルシウム(株)製のＢＦ−３００、平均粒子径８．０μｍ。
次いで、混練を続けながら、下記の架橋成分を配合してさらに混練して、半導電性ゴム組成物を調製した。
【００７３】
【表２】
2019012200.tif 000004
【００７４】
表２中の各成分は、下記のとおり。また、表中の質量部は、ＥＰＤＭ１００質量部あたりの質量部である。
架橋剤：鶴見化学工業(株)製の金華印５％油入微粉硫黄
架橋促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド、三新化学工業(株)製のサンセラー（登録商標）ＴＳ、チウラム系促進剤。
【００７５】
架橋促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアジルジスルフィド、Ｓｈａｎｄｏｎｇ  Ｓｈａｎｘｉａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製のＳＵＮＳＩＮＥ  ＭＢＴＳ、チアゾール系促進剤。
（内層）
上記半導電性ゴム組成物を、押出成形機に供給して外径φ１５ｍｍ、内径φ６．５ｍｍの筒状に押出成形し、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、および発泡させた。
【００７６】
次いで架橋させた筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ７．０ｍｍのシャフトに装着し直して、オーブン中で１６０℃に加熱して当該シャフトに接着させたのち、円筒研磨機を用いて外周面を研磨して外径Ｄ１＝１５．５ｍｍになるように仕上げて、シャフトと一体化された内層(ａ)を作製した。
〈内層(ｂ)〉
ＤＢＰ吸油量が１６０ｃｍ３／１００ｇであるカーボンブラック〔前出のデンカ(株)製のデンカ  ブラック粒状〕を１００質量部配合するとともに、パラフィン系オイルの配合量を１００質量部としたこと以外は内層(ａ)と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、シャフトと一体化された内層(ｂ)を作製した。
【００７７】
〈チューブ(Ａ)〉
（エラストマ組成物）
ポリウレタン系熱可塑性エラストマ〔ポリエーテルタイプ、前出のＢＡＳＦジャパン(株)製のエラストランＥＴ８７０−１１Ｖ、タイプＡデュロメータ硬さ：７１±３〕１００質量部、カーボンブラック〔前出のデンカ(株)製のデンカ  ブラック粒状、ＤＢＰ吸油量：１６０ｃｍ３／１００ｇ〕４０質量部、および架橋ＰＭＭＡ粒子〔前出の積水化成品(株)製のテクポリマーＭＢ３０Ｘ−５、中心粒径：５μｍ〕３質量部を、２軸押出機で混練してエラストマ組成物を調製した。
【００７８】
（チューブ）
上記エラストマ組成物を、押出機に供給して外径φ１６ｍｍ、内径φ１５．６ｍｍの筒状に押出成形して、外層のもとになるチューブ(Ａ)を作製した。
〈チューブ(Ｂ)〉
中心粒径が１２μｍである架橋ＰＭＭＡ粒子〔前出の積水化成品(株)製のテクポリマーＭＢ３０Ｘ−１２〕を同量配合したこと以外はチューブ(Ａ)と同様にしてエラストマ組成物を調製し、チューブ(Ｂ)を作製した。
【００７９】
〈チューブ(Ｃ)〉
中心粒径が２０μｍである架橋ＰＭＭＡ粒子〔前出の積水化成品(株)製のテクポリマーＭＢ３０Ｘ−２０〕を同量配合したこと以外はチューブ(Ａ)と同様にしてエラストマ組成物を調製し、チューブ(Ｃ)を作製した。
〈チューブ(Ｄ)〉
タイプＡデュロメータ硬さが９０±２であるポリウレタン系熱可塑性エラストマ〔ポリエーテルタイプ、前出のＢＡＳＦジャパン(株)製のエラストランＥＴ８９０Ａ５０Ｓ〕を同量配合したこと以外はチューブ(Ｂ)と同様にしてエラストマ組成物を調製し、チューブ(Ｄ)を作製した。
【００８０】
〈チューブ(Ｅ)〉
ＤＢＰ吸油量が１１４ｃｍ３／１００ｇであるカーボンブラック〔東海カーボン(株)製のシースト６〕を５０質量部配合したこと以外はチューブ(Ｂ)と同様にしてエラストマ組成物を調製し、チューブ(Ｅ)を作製した。
〈チューブ(Ｆ)〉
タイプＡデュロメータ硬さが９０±２であるポリウレタン系熱可塑性エラストマ〔ポリエーテルタイプ、前出のＢＡＳＦジャパン(株)製のエラストランＥＴ８９０Ａ５０Ｓ〕を同量配合するとともに、ＤＢＰ吸油量が１１４ｃｍ３／１００ｇであるカーボンブラック〔東海カーボン(株)製のシースト６〕を５０質量部配合したこと以外はチューブ(Ｂ)と同様にしてエラストマ組成物を調製し、チューブ(Ｆ)を作製した。
【００８１】
〈チューブ(Ｇ)〉
中心粒径が３０μｍである架橋ＰＭＭＡ粒子〔積水化成品(株)製のテクポリマーＭＢ３０Ｘ−３０〕を同量配合したこと以外はチューブ(Ａ)と同様にしてエラストマ組成物を調製し、チューブ(Ｇ)を作製した。
〈チューブ(Ｈ)〉
中心粒径が１μｍである架橋ＰＭＭＡ粒子〔積水化成品(株)製のテクポリマーＳＳＸ−１０１〕を同量配合したこと以外はチューブ(Ａ)と同様にしてエラストマ組成物を調製し、チューブ(Ｈ)を作製した。
【００８２】
〈チューブ(Ｉ)〉
タイプＤデュロメータ硬さが５６±３であるポリウレタン系熱可塑性エラストマ〔ポリエーテルタイプ、ＢＡＳＦジャパン(株)製のエラストランＥＴ８５６Ｄ５０〕を同量配合したこと以外はチューブ(Ｂ)と同様にしてエラストマ組成物を調製し、チューブ(Ｉ)を作製した。
【００８３】
〈チューブ(Ｊ)〉
架橋ＰＭＭＡ粒子を配合しなかったこと以外はチューブ(Ａ)と同様にしてエラストマ組成物を調製し、チューブ(Ｊ)を作製した。
〈チューブ(Ｋ)〉
ポリウレタン系熱可塑性エラストマに代えて、ポリアミド系熱可塑性エラストマ〔宇部興産(株)製のＵＢＥＳＴＡ（登録商標）３０３０Ｕ、タイプＤデュロメータ硬さ：７８〕を同量配合するとともに、カーボンブラックの配合量を４５質量部としたこと以外はチューブ(Ｂ)と同様にしてエラストマ組成物を調製し、チューブ(Ｋ)を作製した。
【００８４】
〈実施例１〜６、比較例１〜６〉
上記(a)または(b)の内層と、(Ａ)〜(Ｋ)のいずれかのチューブとを、後述する表３、表４に示すように組み合わせて、現像ローラを製造した。すなわち、(Ａ)〜(Ｋ)のいずれかのチューブ内に、(a)または(b)の内層を圧入したのち両端をカットしてローラ本体を形成し、現像ローラを製造した。
【００８５】
〈ローラ本体のアスカーＣ型硬さ〉
実施例、比較例で製造した現像ローラのローラ本体の、２３℃でのアスカーＣ型硬さを、(社)日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ  ０１０１「膨張ゴムの物理試験方法」に規定された測定方法に則って測定した。
〈実機試験〉
実施例、比較例で製造した現像ローラを、レーザープリンタ〔ブラザー工業(株)製のＨＬ−Ｌ６４００ＤＷ〕用の新品のトナーカートリッジＴＮ−６２Ｊに、純正の現像ローラの代わりに組み込んで、上記レーザープリンタに装填した。そして温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下、５％濃度の画像を８０００枚連続で形成して、形成画像の画質を、下記の基準で評価した。
【００８６】
◎：形成画像にガサつき、カブリ、濃度の低下、不鮮明化、濃度ムラ等の画像不良は全く見られなかった。画質は極めて良好であった。
○：ごくわずかに、濃度の低下やカブリが見られたが、画質は良好であった。
△：○より濃度の低下やカブリが目立ったが、画質は実用レベルであった。
×：いずれかの画像不良が顕著に見られた。画質は不良であった。
【００８７】
また、連続画像形成後にトナーカートリッジを目視にて観察して、トナー漏れの有無を評価した。
以上の結果を、表３、表４に示す。なお表中、熱可塑性エラストマの種類の欄の記号はＰＵ：ポリウレタン系熱可塑性エラストマ、ＰＡ：ポリアミド系熱可塑性エラストマとした。また、熱可塑性エラストマの硬さの欄の数値は、いずれも中心値のみを記載し、タイプＡデュロメータ硬さの場合は数値の後ろに「Ａ」、タイプＤデュロメータ硬さの場合は数値の後ろに「Ｄ」を付して区別した。
【００８８】
【表３】
2019012200.tif 000005
【００８９】
【表４】
2019012200.tif 000006
【００９０】
外層を、タイプＡデュロメータ硬さが９３を超える硬いポリウレタン系熱可塑性エラストマによって形成した比較例１は、ローラ本体の柔軟性が低下し、画像形成を繰り返した際にトナーの劣化を生じて、形成画像にガサつきの画像不良が発生した。また、ＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ３／１００ｇ未満であるカーボンブラックを、半導電性を確保するべく内層に多量に配合した比較例２は、やはりローラ本体の柔軟性が低下し、画像形成を繰り返した際にトナーの劣化を生じて、形成画像にガサつきの画像不良が発生した。
【００９１】
表層に架橋ＰＭＭＡ粒子を配合しなかった比較例３は、ローラ本体の外周面の表面粗さが不足し、当該外周面に担持されるトナーの量が足りなくなって、形成画像の濃度の低下、および不鮮明化の画像不良が発生した。また、外層を、ポリアミド系熱可塑性エラストマによって形成した比較例４は、やはりローラ本体の柔軟性が低下、画像形成を繰り返した際にトナーの劣化を生じて、形成画像にガサつきの画像不良が発生した。また濃度ムラの画像不良も見られた。しかも、比較例４は、耐摩耗性が不十分で、画像形成を繰り返した際に摩耗して、トナー漏れも発生した。
【００９２】
中心粒径が２０μｍを超える架橋ＰＭＭＡを配合した比較例５は、ローラ本体の外周面の表面粗さが大きすぎるため、担持されるトナーの量が多くなりすぎて、個々のトナー粒子が摩擦される機会が減少し、トナーの帯電量が不足してカブリの不良を生じた。また、中心粒径が５μｍ未満である架橋ＰＭＭＡを配合した比較例６は、ローラ本体の外周面の表面粗さが小さすぎるため、担持されるトナーの量が足りなくなって、形成画像の濃度が低下し、形成画像が不鮮明になった。
【００９３】
これに対し、実施例１〜６では、いずれも、これらの画像不良は見られなかった。また実施例１〜６は、いずれも耐摩耗性にも優れており、画像形成を繰り返しても、トナー漏れも見られなかった。
そして、これらの結果から、エチレンプロピレン系ゴム、パラフィン系オイル、およびＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ３／１００ｇ以上であるカーボンブラックを含む半導電性ゴム組成物からなる多孔質構造の内層と、タイプＡデュロメータ硬さが９３以下であるポリウレタン系熱可塑性エラストマ、カーボンブラック、および中心粒径が５μｍ以上、２０μｍ以下である架橋ＰＭＭＡ粒子を含む非多孔質構造のチューブからなる外層とを組み合わせるのが好ましいことが判った。また、エチレンプロピレン系ゴムとしてはＥＰＤＭが好ましいこと、内層の発泡剤としてはＯＢＳＨが好ましいこと、ポリウレタン系熱可塑性エラストマとしては、ポリエーテルタイプのものが好ましいことも判った。
【００９４】
また、実施例１〜６の結果より、これらの画像不良のない良好な画像を形成する効果を、より一層向上することを考慮すると、外層を形成するポリウレタン系熱可塑性エラストマのタイプＡデュロメータ硬さは、７５以下であるのが好ましいこと、外層に含まれるカーボンブラックは、ＤＢＰ吸油量が１５０ｃｍ３／１００ｇ以上であるのが好ましいこと、架橋ＰＭＭＡ粒子は、中心粒径が８μｍ以上であるのが好ましく、１６μｍ以下であるのが好ましいことが判った。
【符号の説明】
【００９５】
１     現像ローラ
２     内層
３     外周面
４     外層
５     ローラ本体
６     通孔
７     シャフト
８     外周面
【図１】
2019012200.tif 000007