(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも外周面が半導電性ゴム組成物の架橋物からなり、前記外周面に、紫外線照射によって形成された酸化膜が設けられたローラ本体を備えた半導電性ローラであって、
前記半導電性ゴム組成物は、
(1)  エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの、質量比Ｅ／Ｎ＝５０／５０〜８０／２０の混合物であるベースポリマ、
(2)  分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、金属元素の陽イオンとの塩、
(3)  イオン液体、および
(4)  前記ベースポリマを架橋させるための架橋剤成分
を含有することを特徴とする半導電性ローラ。
【請求項２】
前記(2)の塩は、リチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドである請求項１に記載の半導電性ローラ。
【請求項３】
前記(3)のイオン液体は、Ｎ−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドである請求項１または２に記載の半導電性ローラ。
【請求項４】
前記(4)の架橋剤成分は、エピクロルヒドリンゴムＥを架橋させるためのチオウレア系架橋剤およびその促進剤と、ジエン系ゴムＮを架橋させるための、硫黄および含硫黄系架橋剤からなる群より選ばれた少なくとも１種の架橋剤、および含硫黄系促進剤である請求項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】
前記半導電性ゴム組成物は、架橋助剤、受酸剤、加工助剤、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、スコーチ防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、難燃剤、中和剤、および気泡防止剤からなる群より選ばれた少なくとも１種の添加剤をも含んでいる請求項１ないし４のいずれか１項に記載の半導電性ローラ。
【請求項６】
電子写真法を利用した画像形成装置において、感光体の表面に接触した状態で前記感光体を帯電させるための帯電ローラとして用いる請求項１ないし５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、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、印刷速度の高速化、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。
このうち画像形成装置の印刷速度を高速化するためには、感光体の表面に接触した状態で前記感光体を帯電させるための帯電ローラの電気抵抗値をできるだけ低くすることが有効である。
【０００３】
前記帯電ローラとして、従来は、少なくともその外周面が半導電性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等が普及している。また前記半導電性ゴム組成物としては、例えばエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性ゴム、およびジエン系ゴムを含むベースポリマ、および前記ベースポリマを架橋させるための架橋剤成分を含むもの等が一般的に用いられる。
【０００４】
さらに、前記ローラ本体の外周面は、保護膜によって被覆されているのが好ましい。これは帯電ローラ等が、感光体と直接に接触された状態で使用されることから、前記ローラ本体を形成する半導電性ゴム組成物中から外周面にブルームまたはブリードしてくる成分によって感光体が汚染されて形成画像に影響を及ぼすのを防ぐためである。
前記保護膜としては、ローラ本体の外周面に紫外線を照射して、前記外周面を形成する半導電性ゴム組成物中に含まれるジエン系ゴム自体を酸化させて形成された酸化膜が好適に使用される。
【０００５】
かかる酸化膜は、その形成工程において埃等の異物が混入したりするおそれがない上、前記酸化を、紫外線の照射によってローラ本体の外周面で一様に進行させることができるため、ムラ等がなく厚みが均一であるという利点を有する。
前記半導電性ゴム組成物に、例えばリチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド等の、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、リチウム等の金属元素の陽イオンとの塩（後述する「イオン液体」と区別するため「固形イオン塩」と記載する場合がある。）を配合すると、半導電性ローラの全体での電気抵抗値（ローラ抵抗値）を１０５Ω台までは低下させることができる。
【０００６】
しかし画像形成装置の印刷速度を現状よりもさらに向上させるためには、前記ローラ抵抗値を、現状よりもさらに低い１０５Ω未満に低下させる必要があるものの、例えば固形イオン塩の配合割合を単純に増加させるだけでは、電気抵抗値を前記範囲まで低下させることはできない。
前記固形イオン塩に代えて、イオン導電性を有し、かつ比較的低温、特に室温付近の広い温度範囲で液状を呈するいわゆるイオン液体を、ローラ本体を形成するゴム組成物中に配合したり（例えば特許文献１〜３等）、ローラ本体の外周面に、前記イオン液体を含む表層を形成したり（例えば特許文献４、５等）することが検討されている。
【０００７】
しかし発明者の検討によると、例えば後述する比較例の結果からも明らかなように、前記イオン液体を、従来の固形イオン塩に代えて単独で半導電性ゴム組成物中に配合しても、やはり半導電性ローラのローラ抵抗値を１０５Ω未満に低下させることはできない。
また、表層にイオン液体を含有させた場合には、当該イオン液体が表層の表面にブリードして感光体を汚染するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３８０４４７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１６５５号公報
【特許文献３】特開２００５−２２０３１７号公報
【特許文献４】特開２０１１−５３６５８号公報
【特許文献５】特開２０１１−１１８１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ローラ抵抗値が１０５Ω未満であって、例えば帯電ローラとして使用することにより、従来に比べて印刷速度の高い画像形成装置を構成できる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】
【００１０】
本発明は、少なくとも外周面が半導電性ゴム組成物の架橋物からなり、前記外周面に、紫外線照射によって形成された酸化膜が設けられたローラ本体を備えた半導電性ローラであって、
前記半導電性ゴム組成物は、
(1)  エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの、質量比Ｅ／Ｎ＝５０／５０〜８０／２０の混合物であるベースポリマ、
(2)  分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、金属元素の陽イオンとの塩、
(3)  イオン液体、および
(4)  前記ベースポリマを架橋させるための架橋剤成分
を含有することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、上記のように(2)の固形イオン塩と(3)のイオン液体とを併用することと、イオン導電性ゴムとしてのエピクロルヒドリンゴムＥの配合割合を、(1)で規定した質量比Ｅ／Ｎの範囲に設定することとの相乗効果によって、半導電性ローラのローラ抵抗値を、従来は実現することができなかった１０５Ω未満に低下させることができる。そのため、前記半導電性ローラを例えば帯電ローラとして使用して、従来に比べてより印刷速度の高い画像形成装置を構成することが可能となる。
【００１２】
前記(2)の固形イオン塩としては、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、金属元素の陽イオンとからなる従来公知の種々の固形イオン塩がいずれも使用可能であるが、特に(3)のイオン液体と併用した際に半導電性ゴム組成物のイオン導電性を向上して半導電性ローラのローラ抵抗値を低下させる効果に優れたリチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドが好ましい。
【００１３】
同様に(3)のイオン液体としては、従来公知の種々のイオン液体がいずれも使用可能であるが、特に(2)の固形イオン塩と併用した際に半導電性ゴム組成物のイオン導電性を向上して半導電性ローラのローラ抵抗値を低下させる効果に優れたＮ−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドが好ましい。
前記(4)の架橋剤成分としては、エピクロルヒドリンゴムＥを架橋させるためのチオウレア系架橋剤およびその促進剤と、ジエン系ゴムＮを架橋させるための、硫黄および含硫黄系架橋剤からなる群より選ばれた少なくとも１種の架橋剤、および含硫黄系促進剤とを併用するのが好ましい。
【００１４】
また前記半導電性ゴム組成物は、前記各成分に加えて、さらに架橋助剤、受酸剤、加工助剤、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、スコーチ防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、難燃剤、中和剤、および気泡防止剤からなる群より選ばれた少なくとも１種の添加剤をも含んでいるのが好ましい。
これにより、各成分を配合し、混練して半導電性ゴム組成物を調製する際や、前記半導電性ゴム組成物をローラ本体の形状に成形する際の加工性、成形性を向上したり、成形後にベースポリマを架橋させて得られるローラ本体の機械的強度、耐久性等を向上したり、あるいはローラ本体のゴムとしての特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久歪みが小さくヘタリを生じにくい特性等を向上したりすることができる。
【００１５】
前記本発明の半導電性ローラは、先に説明したように電子写真法を利用した画像形成装置において、感光体の表面に接触した状態で前記感光体を帯電させるための帯電ローラとして用いるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ローラ抵抗値が１０５Ω未満であって、例えば帯電ローラとして使用することにより、従来に比べて印刷速度の高い画像形成装置を構成できる半導電性ローラを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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。
【図２】前記半導電性ローラのローラ抵抗値を測定する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、少なくとも外周面が半導電性ゴム組成物の架橋物からなり、前記外周面に、紫外線照射によって形成された酸化膜が設けられたローラ本体を備えた半導電性ローラであって、
前記半導電性ゴム組成物は、
(1)  エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの、質量比Ｅ／Ｎ＝５０／５０〜８０／２０の混合物であるベースポリマ、
(2)  分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、金属元素の陽イオンとの塩、
(3)  イオン液体、および
(4)  前記ベースポリマを架橋させるための架橋剤成分
を含有することを特徴とするものである。
【００１９】
《半導電性ゴム組成物》
〈ベースポリマ〉
前記(1)のベースポリマとしての、エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの混合物における、両ゴムの配合割合が、前記質量比Ｅ／Ｎ＝５０／５０〜８０／２０の範囲に限定されるのは、下記の理由による。
【００２０】
すなわち、前記範囲よりイオン導電性ゴムであるエピクロルヒドリンゴムＥが少ない場合には、当該エピクロルヒドリンゴムＥを配合することによる、半導電性ゴム組成物に良好なイオン導電性を付与する効果が得られない。そのため、たとえ(2)の固形イオン塩、および(3)のイオン液体を併用したとしても、半導電性ローラのローラ抵抗値を１０５Ω未満に低下させることができない。
【００２１】
一方、ジエン系ゴムＮは、前記のように紫外線照射によって酸化されることで、ローラ本体の外周面に、保護膜として機能する酸化膜を形成する働きをするが、前記範囲よりジエン系ゴムＮが少ない場合には、かかる保護膜として十分に機能しうる酸化膜を形成することができない。
これに対し、エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮの質量比Ｅ／Ｎが前記範囲内であれば、ローラ本体の外周面に、保護膜として十分に機能しうる酸化膜を形成することができる上、半導電性ローラのイオン導電性を向上して、そのローラ抵抗値を１０５Ω未満に低下させることが可能となる。
【００２２】
（エピクロルヒドリンゴムＥ）
前記２種のベースポリマのうちエピクロルヒドリンゴムＥとしては、繰り返し単位としてエピクロルヒドリンを含み、イオン導電性を有する種々の重合体が使用可能である。
前記エピクロルヒドリンゴムＥ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、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。
【００２３】
特にエピクロルヒドリンゴムＥ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、架橋前の半導電性ゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇したりするおそれもある。
【００２４】
前記エピクロルヒドリンゴムＥ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。
【００２５】
またエピクロルヒドリンゴムＥ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％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。
【００２６】
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他に、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。
（ジエン系ゴムＮ）
前記エピクロルヒドリンゴムＥと共にベースポリマを構成するジエン系ゴムＮとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等の１種または２種以上が挙げられる。特にＣＲとＮＢＲを併用するのが好ましい。
【００２７】
ＣＲは、前記ジエン系ゴムＮとしての機能に加えて、分子中に塩素原子を多く含むことから、本発明の半導電性ローラを特に帯電ローラとして使用した際に、その帯電特性を向上させるためにも機能する。
またＮＢＲは、前記ジエン系ゴムＮとしての機能、すなわち紫外線照射によって酸化されて、ローラ本体の外周面に、保護膜としての優れた特性を有する酸化膜を形成する機能に特に優れている。
【００２８】
さらにＣＲ、ＮＢＲはともに極性ゴムであるため、半導電性ローラのローラ抵抗値を微調整するためにも機能する。
前記のうちＣＲは、クロロプレンを乳化重合させて合成されるもので、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とに分類される。
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したポリマを、チウラムジスルフィド等で可塑化して所定の粘度に調整することで得られる。
【００２９】
また非硫黄変性タイプのＣＲは、例えば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。
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すること以外は、前記硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
【００３０】
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すること以外は、やはり硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
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、中庸であるタイプ、および速いタイプに分類される。
本発明において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が好ましい。
【００３１】
またＣＲとしては、クロロプレンと他の共重合成分との共重合体を用いてもよい。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。
【００３２】
ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量が２４％以下である低ニトリルＮＢＲ、２５〜３０％である中ニトリルＮＢＲ、３１〜３５％である中高ニトリルＮＢＲ、３６〜４２％である高ニトリルＮＢＲ、４３％以上である極高ニトリルＮＢＲのいずれを用いてもよい。
ジエン系ゴムＮとしてＣＲとＮＢＲの２種を併用する場合、それぞれの機能をいずれも良好に発揮させることを考慮すると、前記両者の配合割合は、質量比ＣＲ／ＮＢＲ＝１５／８５〜３５／６５の範囲内であるのが好ましい。
【００３３】
〈固形イオン塩〉
前記(2)の固形イオン塩を構成する、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンとしては、例えばフルオロアルキルスルホン酸イオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、トリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオン等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３４】
このうちフルオロアルキルスルホン酸イオンとしては、例えばＣＦ３ＳＯ３−、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３−等の１種または２種以上が挙げられる。
またビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオンとしては、例えば(ＣＦ３ＳＯ２)２Ｎ−、(Ｃ２Ｆ５ＳＯ２)２Ｎ−、(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(ＦＳＯ２Ｃ６Ｆ４)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、(ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、(ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、[(ＣＦ３)２ＣＨＯＳＯ２]２Ｎ−等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３５】
さらにトリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオンとしては、例えば(ＣＦ３ＳＯ２)３Ｃ−、(ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２)３Ｃ−等の１種または２種以上が挙げられる。
また金属元素の陽イオンとしては、例えばナトリウム、リチウム、カリウム等のアルカリ金属のイオン、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の第２族元素のイオン、遷移元素のイオン、両性元素の陽イオン等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３６】
固形イオン塩としては、特に陽イオンとしてリチウムイオンを用いたリチウム塩が好ましい。
中でも、(3)のイオン液体と併用した際に半導電性ゴム組成物のイオン導電性を向上して半導電性ローラのローラ抵抗値を低下させる効果の点で、(ＣＦ３ＳＯ２)２ＮＬｉ〔リチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド〕が好ましい。
【００３７】
〈イオン液体〉
前記(3)のイオン液体としては、例えば式(1)：
【００３８】
【化１】
0005777488.tif 000002
【００３９】
〔式中、Ｒ１はアルキル基、Ｒ２は水素原子またはメチル基を示す。〕
で表されるイミダゾリウムイオン等の陽イオンと、ＢＦ４−イオン等の陰イオンとからなり、比較的低温、特に室温付近の広い温度範囲で液状を呈する種々の塩がいずれも使用可能である。
前記イオン液体を構成する陽イオンとしては、例えば前記イミダゾリウムイオンや、あるいは式(2)：
【００４０】
【化２】
0005777488.tif 000003
【００４１】
〔式中、Ｒ３はアルキル基を示す。〕
で表されるピロリジニウムイオン、式(3)：
【００４２】
【化３】
0005777488.tif 000004
【００４３】
〔式中、Ｒ４はアルキル基、Ｒ５は水素原子、アルキル基、またはアルコキシル基を示す。Ｒ５は、ピリジン環の３位または４位に置換する。〕
で表されるピリジニウムイオン、アンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、およびスルホニウムイオン等の１種または２種以上が挙げられる。
前記のうち式(1)で表されるイミダゾリウムイオンとしては、例えば１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−ｎ−オクチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン等の１種または２種以上が挙げられる。
【００４４】
また式(2)で表されるピロリジニウムイオンとしては、例えば１−ブチル−１−メチルピロリジニウムイオン、１−メチル−１−プロピルピロリジニウムイオン等の１種または２種以上が挙げられる。
式(3)で表されるピリジニウムイオンとしては、例えば１−ブチル−３−メチルピリジニウムイオン、１−ブチル−４−メチルピリジニウムイオン、１−ブチルピリジニウムイオン、１−エチル−３−(ヒドロキシメチル)ピリジニウムイオン、１−エチル−３−メチルピリジニウムイオン等の１種または２種以上が挙げられる。
【００４５】
アンモニウムイオンとしては、例えばアミルトリメチルアンモニウムイオン、シクロヘキシルトリメチルアンモニウムイオン、メチルトリ−ｎ−オクチルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、トリブチルメチルアンモニウムイオン、トリメチルプロピルアンモニウムイオン等の１種または２種以上が挙げられる。
ホスホニウムイオンとしては、例えばテトラブチルホスホニウムイオン、トリブチルヘキサデシルホスホニウムイオン、トリブチル(２−メトキシエチル)ホスホニウムイオン、トリブチルメチルホスホニウムイオン等の１種または２種以上が挙げられる。
【００４６】
さらにスルホニウムイオンとしては、例えばトリエチルスルホニウムイオン等が挙げられる。
また陰イオンとしては、例えば前記ＢＦ４−や、あるいはＰＦ６−、Ｂｒ−、Ｃｌ−、Ｉ−、ＦｅＣｌ４−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＢＦ３−、(ＮＣ２)Ｎ−、ＨＳＯ４−、式(4)：
【００４７】
【化４】
0005777488.tif 000005
【００４８】
で表されるリン酸ジメチルイオン、アルキルスルホン酸イオン、前記例示のフルオロアルキルスルホン酸イオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン等の１種または２種以上が挙げられる。
イオン液体としては、特にピリジニウムイオンとビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオンの塩が好ましい。
【００４９】
中でも、(2)の固形イオン塩と併用した際に半導電性ゴム組成物のイオン導電性を向上して半導電性ローラのローラ抵抗値を低下させる効果の点で、Ｎ−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドが好ましい。
〈固形イオン塩およびイオン液体の組み合わせ〉
前記(2)の固形イオン塩、および(3)のイオン液体としては、前記例示のリチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドと、Ｎ−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドとを組み合わせるのが、導電性ゴム組成物のイオン導電性を向上して半導電性ローラのローラ抵抗値を低下させる効果の点で特に好ましい。
【００５０】
これは、両化合物の陰イオンが同じであって、両化合物間での相互作用が向上するためと考えられる。
〈固形イオン塩およびイオン液体の配合割合〉
前記固形イオン塩、およびイオン液体の合計の配合割合は、ベースポリマの総量１００質量部あたり１質量部以上、特に２質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に４質量部以下であるのが好ましい。
【００５１】
合計の配合割合が前記範囲未満では、前記両者を併用したことによる効果が十分に得られず、半導電性ローラのイオン導電性を向上して、そのローラ抵抗値を１０５Ω未満に低下できないおそれがある。
一方、前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰の固形イオン塩やイオン液体がローラ本体の外周面にブルームまたはブリードして、紫外線の照射による酸化膜の形成を妨げたり、感光体を汚染したりするおそれがある。
【００５２】
固形イオン塩Ｓとイオン液体Ｌの配合割合は、質量比Ｓ／Ｌ＝３０／７０〜７０／３０、特に４０／６０〜６０／４０であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲を外れる場合には、両成分を併用することによる効果が十分に得られず、半導電性ローラのイオン導電性を向上して、そのローラ抵抗値を１０５Ω未満に低下できないおそれがある。
【００５３】
〈架橋剤成分〉
架橋剤成分としては、エピクロルヒドリンゴムＥを架橋させるためのチオウレア系架橋剤およびその促進剤と、ジエン系ゴムＮを架橋させるための、硫黄および含硫黄系架橋剤からなる群より選ばれた少なくとも１種の架橋剤、および含硫黄系促進剤とを併用するのが好ましい。
【００５４】
（チオウレア系架橋剤および促進剤）
チオウレア系架橋剤としては、分子中にチオウレア基を有し、エピクロルヒドリンゴムＥを架橋させることができる種々のチオウレア系架橋剤が使用可能である。
前記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（別名：２−メルカプトイミダゾリン）、（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の１種または２種以上が挙げられる。特にエチレンチオウレアが好ましい。
【００５５】
チオウレア系架橋剤の配合割合は、エピクロルヒドリンゴムＥを良好に架橋させて、ローラ本体にゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久歪みが小さくヘタリを生じにくい特性等を付与することを考慮すると、ベースポリマの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
また促進剤としては、例えば１，３−ジフェニルグアニジン（Ｄ）、１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン（ＤＴ）、１−ｏ−トリルグビグアニド（ＢＧ）等のグアニジン系促進剤などの１種または２種以上が挙げられる。
【００５６】
前記促進剤の配合割合は、エピクロルヒドリンゴムＥの架橋を促進する効果を十分に発揮させることを考慮すると、ベースポリマの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
（硫黄、含硫黄系架橋剤、含硫黄系促進剤）
ジエン系ゴムＮの架橋剤としては、前記のように硫黄、および含硫黄系架橋剤からなる群より選ばれた少なくとも１種が用いられる。
【００５７】
このうち含硫黄系架橋剤としては、分子中に硫黄を含み、ジエン系ゴムＮを架橋させることができる種々の有機化合物が使用可能である。前記含硫黄系架橋剤としては、例えば４，４′−ジチオジモルホリン（Ｒ）等が挙げられる。
架橋剤としては、特に硫黄が好ましい。
硫黄の配合割合は、ジエン系ゴムＮを良好に架橋させて、ローラ本体にゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久歪みが小さくヘタリを生じにくい特性等を付与することを考慮すると、ベースポリマの総量１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。
【００５８】
また、架橋剤として含硫黄系架橋剤を使用する場合、その配合割合は、分子中に含まれる硫黄の、ベースポリマの総量１００質量部あたりの割合が前記範囲内となるように調整するのが好ましい。
含硫黄系促進剤としては、例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。このうちチアゾール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。
【００５９】
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（Ｍ）、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＤＭ）、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩（ＭＺ）、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（ＨＭ、Ｍ６０−ＯＴ）、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（６４）、２−（４′−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール（ＤＳ、ＭＤＢ）等の１種または２種以上が挙げられる。特にジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＤＭ）が好ましい。
【００６０】
またチウラム系促進剤としては、例えばテトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＴ、ＴＭＴ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴ）、テトラキス（２-エチルヘキシル）チウラムジスルフィド（ＴＯＴ−Ｎ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＴＲＡ）等の１種または２種以上が挙げられる。特にテトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）が好ましい。
【００６１】
前記２種の含硫黄系促進剤の併用系において、チアゾール系促進剤の配合割合は、ジエン系ゴムＮの架橋を促進する効果を十分に発揮させることを考慮すると、ベースポリマの総量１００質量部あたり１質量部以上、２質量部以下であるのが好ましい。同様にまたチウラム系促進剤の配合割合は、ベースポリマの総量１００質量部あたり０．３質量部以上、０．９質量部以下であるのが好ましい。
【００６２】
〈その他の成分〉
前記各成分を含む半導電性ゴム組成物には、さらに架橋助剤、受酸剤、加工助剤、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、スコーチ防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、難燃剤、中和剤、および気泡防止剤からなる群より選ばれた少なくとも１種の添加剤を含有させることもできる。
【００６３】
これにより、先に説明した各成分を配合し、混練して半導電性ゴム組成物を調製する際や、前記半導電性ゴム組成物をローラ本体の形状に成形する際の加工性、成形性を向上したり、成形後にベースポリマを架橋させて得られるローラ本体の機械的強度、耐久性等を向上したり、あるいはローラ本体のゴムとしての特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久歪みが小さくヘタリを生じにくい特性等を向上したりすることができる。
【００６４】
架橋助剤としては、例えば酸化亜鉛等の金属酸化物や、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸などの１種または２種以上が挙げられる。
前記架橋助剤の配合割合は、ベースポリマの総量１００質量部あたり３質量部以上、７質量部以下であるのが好ましい。
受酸剤は、半導電性ゴム組成物の架橋時にエピクロルヒドリンゴムＥから発生する塩素系ガスの残留および前記塩素系ガスによる感光体ドラムの汚染を防止する働きをする。前記受酸剤としては、ゴムに対する分散性に優れていることからハイドロタルサイト類が好ましい。
【００６５】
前記受酸剤の配合割合は、ベースポリマの総量１００質量部あたり１質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。
加工助剤としては、例えばオイル、可塑剤等が挙げられる。
充填剤としては酸化亜鉛、シリカ、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、アルミナ等が挙げられる。このうちカーボンブラックとしては、同一のローラ本体中での電気抵抗値のばらつきを生じないために絶縁性の、もしくは弱導電性のカーボンブラックが挙げられる。
【００６６】
スコーチ防止剤としてはＮ−シクロヘキシルチオフタルイミド、無水フタル酸、Ｎ−ニトロソジフェニルアミン、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン等が挙げられる。
その他の成分としては、従来公知の任意の化合物が使用可能である。
前記半導電性ゴム組成物は、従来同様に調製することができる。すなわち、まずエピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとを所定の割合で配合して素練りし、次いで架橋剤成分以外の添加剤を加えて混練した後、最後に架橋剤成分を加えて混練することで半導電性ゴム組成物を調製できる。
【００６７】
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。
図１を参照して、この例の半導電性ローラ１は、前記半導電性ゴム組成物からなる円筒状のローラ本体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とを含んでいる。ローラ本体２の外周面５には、紫外線照射によって形成された酸化膜６が設けられている。
【００６８】
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。
前記本発明の半導電性ローラは、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、感光体の表面を一様に帯電させるための帯電ローラとして好適に使用することができる。これにより、従来に比べて印刷速度の高い画像形成装置を構成することが可能となる。
【００６９】
ローラ本体２の厚みは、前記帯電ローラとして使用する場合、前記帯電ローラの小型化、軽量化を図りながら適度なニップ厚を確保するために厚みが０．５ｍｍ以上、中でも１ｍｍ以上、特に３ｍｍ以上であるのが好ましく、１５ｍｍ以下、中でも１０ｍｍ以下、特に７ｍｍ以下であるのが好ましい。
前記ローラ本体２は、先に説明した各成分を含む半導電性ゴム組成物を用いて従来同様に形成される。すなわち半導電性ゴム組成物を、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円筒状に押出成形し、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。
【００７０】
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共に機械的に固定する。
そして必要に応じてさらにローラ本体２の外周面５を所定の表面粗さになるように研磨したのち紫外線を照射することで、前記外周面５を構成する半導電性ゴム組成物の架橋物中のニトリルゴムを酸化させて、前記外周面５を被覆する酸化膜６を生成させる。これにより図１に示す半導電性ローラ１が製造される。
【００７１】
前記酸化膜６は、先に説明した各成分を含有する半導電性ゴム組成物の架橋物からなるローラ本体２の外周面５を酸化させて形成されるため、前記半導電性ゴム組成物中から外周面５にブルームまたはブリードしてくる成分によって感光体が汚染されたり、トナーに添加されるシリカ等の添加剤がローラ本体２の外周面５に蓄積されたりして形成画像に影響を及ぼすのを防ぐ保護膜としての特性に優れている。
【００７２】
すなわち温度５０℃、相対湿度９０％の環境下、ローラ本体２の外周面５を感光体の表面に接触させた状態で３０日間静置したのち、前記感光体を用いて画像形成をした際に形成画像に影響が生じるか否かを調べる耐汚染性試験を実施した際に、形成画像に影響を生じるのを防止することが可能である。
なおローラ本体２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、少なくとも外層を前記半導電性ゴム組成物によって形成すればよい。
【００７３】
前記本発明の半導電性ローラ１は、温度２３℃、相対湿度５５％の常温常湿環境下で測定される、印加電圧５００Ｖにおけるローラ抵抗値が１０５Ω未満とされる。これにより、例えば前記半導電性ローラ１を帯電ローラとして使用して、従来に比べて印刷速度の高い画像形成装置を構成することが可能となる。
なお半導電性ローラ１のローラ抵抗値は、外周面５に酸化膜６を形成した状態での測定値である。
【００７４】
《ローラ抵抗値の測定方法》
図２は、半導電性ローラ１のローラ抵抗値を測定する方法を説明する図である。
図１、図２を参照して、本発明では前記ローラ抵抗値を、下記の方法で測定した値でもって表すこととする。
すなわち一定の回転速度で回転させることができるアルミニウムドラム７を用意し、前記アルミニウムドラム７の外周面８に、その上方から、ローラ抵抗を測定する半導電性ローラ１のローラ本体２の、酸化膜６を形成した外周面５を当接させる。
【００７５】
また前記半導電性ローラ１のシャフト４と、アルミニウムドラム７との間に直流電源９、および抵抗１０を直列に接続して計測回路１１を構成する。直流電源９は、(−)側をシャフト４、（＋）側を抵抗１０と接続する。抵抗１０の抵抗値ｒは１００Ωとする。
次いでシャフト４の両端部にそれぞれ４５０ｇの荷重Ｆをかけてローラ本体２をアルミニウムドラム７に圧接させた状態で、前記アルミニウムドラム７を回転（回転数：４０ｒｐｍ）させながら、前記両者間に、直流電源９から直流２００Ｖの印加電圧Ｅを印加した際に、抵抗１０にかかる検出電圧Ｖを計測する。
【００７６】
前記検出電圧Ｖと印加電圧Ｅ（＝２００Ｖ）とから、半導電性ローラ１のローラ抵抗Ｒは、基本的に式(1′)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／（Ｖ−ｒ）      (1′)
によって求められる。ただし式(1′)中の分母中の−ｒの項は微小とみなすことができるため、本発明では式(1)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／Ｖ      (1)
によって求めた値でもって半導電性ローラ１のローラ抵抗とすることとする。測定の条件は、先に説明したように温度２３℃、相対湿度５５％である。
【００７７】
またローラ本体２は、半導電性ローラ１の用途等に応じて任意の硬さ、圧縮永久ひずみを有するように調整できる。前記硬さ、圧縮永久ひずみ、並びにローラ抵抗等を調整するためには、例えばエピクロルヒドリンを含む二元共重合体ＥとニトリルゴムＮとの質量比Ｅ／Ｎを先に説明した範囲内で調整したり、架橋成分としてのチオウレア系架橋成分、および硫黄系加硫成分の種類と量を調整したりすればよい。
【００７８】
本発明の半導電性ローラは、前記帯電ローラのほか、例えば現像ローラ、転写ローラ、クリーニングローラ等としてレーザープリンタ、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用いることができる。
【実施例】
【００７９】
以下の実施例、比較例における半導電性ローラの作製および試験を、特記した以外は温度２３℃、相対湿度５５％の環境下で実施した。
〈実施例１〉
エピクロルヒドリンゴムＥとしてのＥＣＯ〔ダイソー(株)製のエピクロマー（登録商標）Ｄ、エチレンオキサイド含量６１モル％〕６０質量部、ジエン系ゴムＮとしてのＣＲ〔昭和電工(株)製のショウプレン（登録商標）ＷＲＴ〕１０質量部、およびＮＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ  Ｎ２５０  ＳＬ、低ニトリルＮＢＲ、アクリロニトリル含量：２０％〕３０質量部をベースポリマとして、９Ｌニーダを用いて素練りしながら、固形イオン塩としてのリチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド〔ＬｉＴＦＳＩ、森田化学工業(株)製〕１．５質量部、およびイオン液体としてのＮ−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド〔ＢＭＰ・ＴＦＳＩ、日本カーリット(株)製〕１．５質量部と、下記表１に示す各成分とを加えてさらに混練して半導電性ゴム組成物を調製した。
【００８０】
エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの質量比Ｅ／Ｎ＝６０／４０であった。
【００８１】
【表１】
0005777488.tif 000006
【００８２】
なお表１中の各成分は下記のとおり。
チオウレア系架橋剤：エチレンチオウレア〔川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）２２−Ｓ〕
促進剤ＤＴ：１,３−ジ−ｏ−トリルグアニジン〔グアニジン系促進剤、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＴ〕
粉末硫黄：加硫剤〔鶴見化学工業(株)製〕
促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド〔チアゾール系促進剤、大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＭ〕
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド〔チウラム系促進剤、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＳ〕
酸化亜鉛２種：架橋助剤〔三井金属鉱業(株)製〕
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、前記ベースポリマ１００質量部あたりの質量部である。
【００８３】
前記半導電性ゴム組成物をφ６０の押出成形機に供給して外径φ１３．０ｍｍ、内径φ５．５ｍｍの円筒状に押出成形した後、外径φ３ｍｍの加硫用の仮のシャフトを挿通して加硫缶内で１６０℃×３０分間加硫させた。
次いで、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ６ｍｍのシャフトに装着し直してオーブン中で１５０℃×６０分間加熱して接着したのち両端をカットし、広幅研磨機を用いて外径がφ１２．０ｍｍになるまで外周面を研磨した。
【００８４】
研磨後の外周面をアルコール拭きしたのち、ＵＶ光源から外周面までの距離を５０ｍｍとしてＵＶ処理装置にセットし、３０ｒｐｍで回転させながら紫外線を１５分間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作製した。
〈実施例２〉
ベースポリマのうちエピクロルヒドリンゴムＥとしてのＥＣＯの配合割合を５０質量部、ジエン系ゴムＮとしてのＣＲの配合割合を１０質量部、ＮＢＲの配合割合を４０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの質量比Ｅ／Ｎ＝５０／５０であった。
【００８５】
〈実施例３〉
ベースポリマのうちエピクロルヒドリンゴムＥとしてのＥＣＯの配合割合を８０質量部、ジエン系ゴムＮとしてのＣＲの配合割合を５質量部、ＮＢＲの配合割合を１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの質量比Ｅ／Ｎ＝８０／２０であった。
【００８６】
〈実施例４〉
固形イオン塩としてのリチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの配合割合を１質量部、イオン液体としてのＮ−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの配合割合を２質量部としたこと以外は実施例２と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの質量比Ｅ／Ｎは実施例２と同じ５０／５０であった。
【００８７】
〈実施例５〉
固形イオン塩としてのリチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの配合割合を２質量部、イオン液体としてのＮ−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの配合割合を１質量部としたこと以外は実施例２と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの質量比Ｅ／Ｎは実施例２と同じ５０／５０であった。
【００８８】
〈比較例１〉
ベースポリマのうちエピクロルヒドリンゴムＥとしてのＥＣＯの配合割合を４０質量部、ジエン系ゴムＮとしてのＣＲの配合割合を１０質量部、ＮＢＲの配合割合を５０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの質量比Ｅ／Ｎ＝４０／６０であった。
【００８９】
〈比較例２〉
ベースポリマのうちエピクロルヒドリンゴムＥとしてのＥＣＯの配合割合を８５質量部、ジエン系ゴムＮとしてのＣＲの配合割合を５質量部、ＮＢＲの配合割合を１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの質量比Ｅ／Ｎ＝８５／１５であった。
【００９０】
〈比較例３〜５〉
イオン液体を配合せず、かつ固形イオン塩の配合割合を１質量部（比較例３）、２．５質量部（比較例４）、および３質量部（比較例５）としたこと以外は実施例１と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの質量比Ｅ／Ｎは実施例１と同じ６０／４０であった。
【００９１】
〈比較例６〜８〉
固形イオン塩を配合せず、かつイオン液体の配合割合を１質量部（比較例６）、２．５質量部（比較例７）、および３質量部（比較例８）としたこと以外は実施例１と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの質量比Ｅ／Ｎは実施例１と同じ６０／４０であった。
【００９２】
〈ローラ抵抗の測定〉
実施例、比較例で作製途中の半導電性ローラのローラ抵抗を、温度２３℃、相対湿度５５％の常温常湿環境下で、先に説明した測定方法によって測定した。
ローラ抵抗は、１０５Ω未満であるとき良好、１０５Ω以上であるとき不良と評価した。なお表２、表３ではローラ抵抗をｌｏｇＲ値で示している。
【００９３】
〈実機試験〉
内部に感光体ドラムを備えたレーザープリンタ用のトナーカートリッジ〔(株)沖データ製のイメージドラムＩＤ−Ｃ４ＤＣ、シアン〕内の、感光体ドラムの表面に常時接触させて配置される純正の帯電ローラに代えて、実施例、比較例で作製した半導電性ローラを帯電ローラとして組み込んだ。
【００９４】
そして前記トナーカートリッジをカラーレーザープリンタ〔(株)沖データ製のＣ５９００ｄｎ〕に装填し、直後にハーフトーン画像、ベタ画像を印刷して、初期画像として評価した。
また２０００枚／日の通紙を７日間実施した後に再びハーフトーン画像、ベタ画像を印刷して、通紙後画像として評価した。
【００９５】
評価は目視にて行い、画像に何らかの異常が見られた場合は「×」、異常が見られなかった場合は「○」とした。
さらに前記トナーカートリッジを温度５０℃、相対湿度９０％の環境下、３０日間静置したのち前記カラーレーザープリンタに組み込んでハーフトーン画像、ベタ画像を印刷した。そして前記静置時に半導電性ローラが接触していた位置に筋状に画像不良が見られたものを感光体汚染あり、見られなかったものを感光体汚染なしとして評価した。
【００９６】
結果を表２、表３に示す。
【００９７】
【表２】
0005777488.tif 000007
【００９８】
【表３】
0005777488.tif 000008
【００９９】
表３の比較例３〜５の結果より、イオン塩を単独で使用した場合には、その配合割合を増加させても、ローラ抵抗値を１０５Ω未満に低下できないことが判った。また比較例６〜８の結果より、過塩素酸の第４級アンモニウム塩を単独で使用した場合にも、やはりその配合割合を増加させるだけでは、ローラ抵抗値を１０５Ω未満に低下できないことが判った。
【０１００】
これに対し、表２、表３の実施例１〜５、比較例３〜８の結果より、固形イオン塩とイオン液体とを併用することにより、ローラ抵抗値を１０５Ω未満に低下できることが判った。
ただし表２の比較例１、２の結果より、前記併用系でも、エピクロルヒドリンゴムＥとジエン系ゴムＮとの質量比Ｅ／Ｎ＝５０／５０よりエピクロルヒドリンゴムＥが少ない場合には、ローラ抵抗値を１０５Ω未満に低下できないこと、逆に前記質量比Ｅ／Ｎ＝８０／２０よりジエン系ゴムＮが少ない場合には、ローラ本体の外周面に、保護膜として十分に機能しうる酸化膜を形成できないため、通紙後に画像不良が発生することが判った。
【０１０１】
これに対し実施例１〜５の結果より、前記質量比Ｅ／Ｎ＝５０／５０〜８０／２０の範囲内とすることにより、ローラ本体の外周面に、保護膜として十分に機能しうる酸化膜を形成しながら、半導電性ローラのイオン導電性を向上して、そのローラ抵抗値を１０５Ω未満に低下できることが判った。
【符号の説明】
【０１０２】
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
７     アルミニウムドラム
８     外周面
９     直流電源
１０   抵抗
１１   計測回路
Ｆ     荷重
Ｖ     検出電圧
【図１】
0005777488.tif 000009
【図２】
0005777488.tif 000010