(57)【要約】【課題】電気抵抗値の使用環境による変動および電圧依存性を大きく上昇させることなく通電上昇を抑制することが可能な導電性ゴムローラおよびその製造方法を提供する。【解決手段】イオン導電性の発泡ゴム弾性体からなる第１層と、第１層よりも外周に形成された電子導電性のゴム弾性体からなる第２層とを備え、第１層と第２層との積層体の状態で測定される印加電圧１０００Ｖにおける該積層体の体積抵抗値が、６．０〜８．０ＬｏｇΩの範囲内であり、第２層の表面抵抗値が第１層の体積抵抗値以下である導電性ゴムローラである。【選択図】図１
2008152202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン導電性の発泡ゴム弾性体からなる第１層と、前記第１層よりも外周に形成された電子導電性のゴム弾性体からなる第２層とを備え、
前記第１層と前記第２層との積層体の状態で測定される印加電圧１０００Ｖにおける前記積層体の体積抵抗値が、６．０〜８．０ＬｏｇΩの範囲内であり、
前記第２層の表面抵抗値が前記第１層の体積抵抗値以下である、導電性ゴムローラ。
【請求項２】
前記第１層の体積抵抗値が７．０〜９．０ＬｏｇΩの範囲内であり、
前記第２層の表面抵抗値が５．０〜８．０ＬｏｇΩの範囲内である、請求項１に記載の導電性ゴムローラ。
【請求項３】
前記第２層の厚みは、０．４〜１．０ｍｍの範囲内であり、かつ、
前記第２層は、エチレンプロピレンゴムを含む、請求項１または２に記載の導電性ゴムローラ。
【請求項４】
前記第１層および前記第２層の他に弾性層および／または樹脂層をさらに備える、請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ゴムローラ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ゴムローラを得るための製造方法であって、
押出し成形によって芯金の外周に前記第１層を形成する第１層成形工程と、
前記第１層の表面を研削加工する第１層研削工程と、
押出し成形によって前記第２層を形成する第２層成形工程と、
前記第２層をエアーにて膨張させ、前記第１層の外周に圧入する圧入工程と、
前記第２層の表面を研削加工する第２層研削工程と、
を含む、導電性ゴムローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層構造のゴム層を有する導電性ゴムローラおよびその製造方法に関し、より詳しくは、たとえば、複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンター等の画像形成装置における帯電ローラ、現像ローラ、２次転写ローラ等として用いられる導電性ゴムローラおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンター等の画像形成装置における帯電ローラ、現像ローラ、２次転写ローラ等として用いられる導電性ローラにおいては、常に安定した電気抵抗値が得られることが必要とされる。安定した電気抵抗値を有する導電性ゴムローラを得るための方法としては、従来、イオン導電性のゴム層を設ける方法が検討されている。しかし、イオン導電性のゴム層を設けた導電性ゴムローラは、使用過程で、通電上昇、環境による電気抵抗値の変動、感光体の汚染等が生じ易く、トナー離型性も良好でないという問題がある。
【０００３】
上記の問題を解決するために、たとえば特許文献１では、導電性弾性層からなる下地弾性層の外周面に電子伝導性の導電剤を分散してなる導電性樹脂チューブからなる導電性表面層を設けることによって通電上昇を低減する技術が提案されている。また樹脂チューブとしてはポリイミド樹脂を主成分とするものが提案されている。しかし、表面層にたとえばポリイミド樹脂等の樹脂チューブを用いる場合、ローラ全体の硬度が高くなり、たとえば転写ローラとして用いた場合の転写時のニップ幅が乏しくなる等の問題が生じる。また、通電上昇の低減効果も、さらに向上させることが望まれる。
【０００４】
一方、特許文献２には、導電性発泡層の最も外側の層として電子導電剤を含む発泡層を形成し、通電上昇を低減させる技術が提案されている。しかし、表面層として発泡層を用いる場合にはトナー離型性が低下する傾向があるため、紙汚れ等の汚染性を低減するためには別途対策が必要となるという問題がある。
【０００５】
すなわち、イオン導電性の弾性層を用いてもその外周に電子導電性の弾性層を別途形成することにより汚染性を低減することが可能であるが、電子導電性の弾性層を設けるのみでは通電上昇を所望の程度低減することは困難である。
【０００６】
以上のように、従来の技術では、電気抵抗値の使用環境による変動および電圧依存性を大きく上昇させることなく通電上昇を抑制することが可能な導電性ゴムローラは得られていないのが現状である。
【特許文献１】特開２００６−８４７２６号公報
【特許文献２】特開２００６−７８７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の課題を解決し、電気抵抗値の使用環境による変動（すなわち環境依存性）および電圧による変動（すなわち電圧依存性）を大きく上昇させることなく通電上昇を抑制することが可能な導電性ゴムローラおよびその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の導電性ゴムローラは、イオン導電性の発泡ゴム弾性体からなる第１層と、第１層よりも外周に形成された電子導電性のゴム弾性体からなる第２層とを備え、第１層と第２層との積層体の状態で測定される印加電圧１０００Ｖにおける該積層体の体積抵抗値が、６．０〜８．０ＬｏｇΩの範囲内であり、第２層の表面抵抗値が第１層の体積抵抗値以下である。
【０００９】
本発明の導電性ゴムローラにおいては、第１層の体積抵抗値が７．０〜９．０ＬｏｇΩの範囲内であり、第２層の表面抵抗値が５．０〜８．０ＬｏｇΩの範囲内であることが好ましい。
【００１０】
本発明の導電性ゴムローラにおいて、第２層の厚みは、０．４〜１．０ｍｍの範囲内であり、かつ、第２層は、エチレンプロピレンゴムを含むことが好ましい。
【００１１】
本発明の導電性ゴムローラは、第１層および第２層の他に弾性層および／または樹脂層をさらに備えることが好ましい。
【００１２】
本発明の導電性ゴムローラの製造方法は、押出し成形によって芯金の外周に第１層を形成する第１層成形工程と、第１層の表面を研削加工する第１層研削工程と、押出し成形によって第２層を形成する第２層成形工程と、第２層をエアーにて膨張させ、第１層の外周に圧入する圧入工程と、第２層の表面を研削加工する第２層研削工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、イオン導電性の層と該イオン導電性の層よりも外周に設けられる電子導電性の層とを含む積層構造を形成し、かつ、電子導電性の層の電気抵抗値がイオン導電性の層の電気抵抗値以下となるように調整することによって、電気抵抗値の使用環境による変動および電圧依存性を大きく上昇させることなく通電上昇を抑制することが可能な導電性ゴムローラを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の導電性ゴムローラは、イオン導電性の発泡ゴム弾性体からなる第１層と、第１層よりも外周に形成された電子導電性のゴム弾性体からなる第２層とを備える。これにより、イオン導電性の層を用いても、電子導電性の層の存在により汚染性が良好に低減される。
【００１５】
本発明においては第１層が発泡層とされる。第２層は、電子導電性の発泡ゴム弾性体からなる発泡層とされても良いが、トナー離型性や加工性等の点で、第２層が電子導電性のソリッドゴム弾性体からなるソリッド層であることがより好ましい。
【００１６】
本発明の導電性ゴムローラにおいては、第１層と第２層との積層体の状態で測定される印加電圧１０００Ｖにおける該積層体の体積抵抗値が、６．０〜８．０ＬｏｇΩの範囲内であり、第２層の表面抵抗値が第１層の体積抵抗値以下である。上記のように電気抵抗値を調整することにより、通電上昇の低減効果を導電性ゴムローラに所望される程度得ることができる。通電上昇が低減された導電性ゴムローラは、特に転写ローラ用途において有利である。
【００１７】
第１層と第２層との積層体の状態で測定される上記の体積抵抗値が６．０ＬｏｇΩ以上であれば、第１層および第２層に含有される導電性物質が多量になり過ぎることを防止できる。これにより通電上昇を抑制できるとともに、電気抵抗値の使用環境および電圧による変動をも抑制できる。また該体積抵抗値が８．０ＬｏｇΩ以下であれば、導電性ゴムローラに良好な導電性を付与できる。
【００１８】
第１層と第２層との積層体の状態での体積抵抗値は、たとえば、直径８ｍｍのステンレス製シャフトに圧入され、積層体外径を２１ｍｍとしたローラ形状のサンプルを用い、金属ロールの上に上記のローラ形状のサンプルを圧接し、抵抗値測定機によって金属ロールを回転させながら該金属ロールに電圧を印加したときの電流値を読み取る方法により測定できる。
【００１９】
第２層の表面抵抗値を第１層の体積抵抗値以下とすることにより、導電性ゴムローラの表面近くに表面抵抗値が比較的小さい層が存在することとなるため、通電上昇の低減効果が良好に得られる。
【００２０】
第１層の体積抵抗値は、７．０〜９．０ＬｏｇΩの範囲内であることが好ましい。第１層の体積抵抗値が７．０ＬｏｇΩ以上である場合、第１層の影響による通電上昇および電気抵抗値の環境依存性を抑制でき、９．０ＬｏｇΩ以下である場合、導電性ゴムローラに良好な導電性を付与できる。
【００２１】
第２層の表面抵抗値は、５．０〜８．０ＬｏｇΩの範囲内であることが好ましい。第２層の表面抵抗値が５．０ＬｏｇΩ以上である場合、第２層の影響による通電上昇を抑制でき、８．０ＬｏｇΩ以下である場合、第２層の影響による電気抵抗値の電圧依存性を抑制できる。
【００２２】
本発明の導電性ゴムローラにおいて、第２層の厚みは、０．４〜１．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。第２層の厚みが０．４ｍｍ以上である場合、電子導電性のゴム弾性体を設けることによる通電上昇の抑制効果が良好に得られ、１．０ｍｍ以下である場合、積層体の硬度が第１層と比べて高くなり過ぎることによるニップ幅の低下を良好に防止できる。第２層の厚みは、０．８ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００２３】
第１層を構成するイオン導電性の発泡ゴム弾性体としては、典型的には、イオン導電性ポリマー単独からなる弾性体やイオン導電性物質が組み合わされた弾性体等を用いることができる。ポリマー成分の少なくとも一部はゴム成分とされる。
【００２４】
イオン伝導性ポリマーとしては、エピクロロヒドリンゴム、ウレタンゴム、ニトリルブタジエンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ノルボルネンゴム、等のイオン導電性を有するゴムの他、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム、（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム、シリコンゴム、等のゴムを、単独または２種以上の混合物として用いることができる。これらのうち、エピクロロヒドリンゴムは、良好な導電性および物性を有する点で特に好適である。
【００２５】
イオン導電性物質としては、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等の無機塩の他、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、ホウフッ化テトラブチルアンモニウム、ホウフッ化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム等の第４級アンモニウム塩、さらに、過塩素酸塩、アルキルスルホン酸塩、リン酸エステル塩等が挙げられる。これらは単独で用いても２種以上を組合せて用いても良い。
【００２６】
第２層を構成する電子導電性のゴム弾性体は、典型的には、ポリマー成分と電子導電性物質とを少なくとも含むゴム組成物から調製される。ポリマー成分の少なくとも一部はゴム成分とされる。
【００２７】
電子導電性物質としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ＳＲＦカーボンブラック、ＨＡＦカーボンブラック、ＦＥＦカーボンブラック、ＧＰＦカーボンブラック等の導電性粒子が挙げられる。これらは単独で用いても２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００２８】
第２層における電子導電性物質の含有量は、ポリマー成分の１００質量部に対して、３０〜１５０質量部の範囲内であることが好ましい。該含有量が３０質量部以上である場合、第２層に良好な電子導電性が付与され、１５０質量部以下である場合、電気抵抗値の電圧依存性を良好に抑制できる。
【００２９】
なお、本発明においては、イオン導電性の発泡ゴム弾性体からなる第１層にも電子導電性物質を含有させることができる。第１層における電子導電性物質の含有量は、ポリマー成分の１００質量部に対して、５〜５０質量部の範囲内であることが好ましい。
【００３０】
本発明の第２層におけるポリマー成分として用いるゴム成分としては、たとえば、エピクロロヒドリンゴム、ウレタンゴム、ニトリルブタジエンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム、シリコンゴム等が挙げられる。これらは単独で用いても２種以上を組合せて用いても良い。
【００３１】
特に、第２層にエチレンプロピレンゴムが用いられる場合、導電性ゴムローラの耐オゾン性や耐汚染性が特に良好となる。
【００３２】
また、温度、湿度の変化による電気抵抗値の環境変動が低減されるという理由で、第２層に用いられるゴム成分は無極性ゴムであることが特に好ましい。
【００３３】
第１層および第２層を形成するために調製されるゴム組成物には、上記以外の成分として、たとえば、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加工助剤等の、公知のゴム配合剤を必要に応じて含有させることができる。
【００３４】
加硫剤としては、たとえば、硫黄、テトラアルキルチラウム−ジサルファイド、モルホリン−ジサルファイド、アルキル−フェノール−ジサルファイド等の硫黄および硫黄系有機化合物、酸化マグネシウム等の金属化合物、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル，４，４−ジ（ｔ−メチルパーオキシ）バレレート、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン等のパーオキシケタール類、ジクミルパーオキサイド、ジ（２−ｔ−ブチルパーオキソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシンー３等のジアルキルパーオキサイド類、ジ（３−ｔ−メチルベンゾイル）パーオキサイド、ジ（４−ｔ−メチルベンゾイル）パーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）−ヘキサン、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキシエステル類等の有機過酸化物、等があるが、安価で容易に入手でき、かつ加硫作用も十分に大きく、ゴム表面の耐摩耗性が優れる点で、硫黄または硫黄系有機化合物が好ましい。これらの加硫剤は単独で用いても２種類以上組み合わせても良い。
【００３５】
加硫促進剤としては、一般的に用いられる加硫促進剤を適宜配合でき、たとえば、ジベンゾチアゾイルジサルファイド（ＤＭ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（Ｄ）、２−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩（ＭＺ）等のチアゾール類、ジイソプロピルスルフェンアミド類（ＤＩＢＳ）、シクロヘキシルスルフェンアミド（ＣＺ）等のスルフェンアミド類、テトラメチルチラウムジサルファイド（ＴＴ）、テトラエチルチラウム−ジサルファイド（ＴＥＴ）、ジペンタメチレンチラウム−テトラサルファイド（ＴＲＡ）等のチラウム類、ジメチルジチオカーバメート亜鉛塩（ＰＺ）、ジエチルジチオカーバメート亜鉛塩（ＥＺ）等のジチオ酸塩、その他グアニジン類、チオウレア類、アルデヒドアンモニア塩、ザンテート類などがある。これらの加硫促進剤は単独で用いても２種類以上組み合わせても良い。
【００３６】
加硫促進助剤としては、亜鉛華等の金属酸化物、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸等の脂肪酸が挙げられる。
【００３７】
加工助剤としては、公知の加工助剤を適宜配合でき、亜鉛華等の金属酸化物、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸等の脂肪酸等が挙げられる。これらの加工助剤は単独で用いても２種類以上組み合わせても良い。
【００３８】
その他、アミン系、フェノール系等の老化防止剤、カーボン、シリカ、クレー、コルク、タルク、炭酸カルシウム、二塩基亜リン酸塩、塩基性炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、アルミナ等の充填剤、公知の補強剤、オイル、ワックス等の軟化剤、短繊維、粘着付与剤、スコーチ防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤、共架橋剤等を適宜配合できる、
本発明において発泡ゴム弾性体は、たとえば、ゴム組成物の配合成分に発泡剤、および必要に応じて発泡助剤を添加し、好ましくは密閉条件下で加硫成型することにより調製できる。
【００３９】
発泡剤としては、たとえば化学発泡剤が好適に用いられ、該化学発泡剤は有機系と無機系とに分類される。有機系の発泡剤としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、バリウムアゾジカルボキシレート（Ｂａ／ＡＣ）等のアゾ化合物、Ｎ，Ｎ‘−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等のニトロソ化合物、ベンゼンスルホニルヒドラジド（ＢＳＨ）、４，４オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、トルエンスルホニルヒドラジド（ＴＳＨ）、ヒドラゾジカルボンアミド（ＨＤＣＡ）等のヒドラジン誘導体が使用できる。無機系の発泡剤としては、重炭酸ナトリウム（重曹）、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム等が使用できる。これらの発泡剤は単独で用いても２種類以上組み合わせても良い。
【００４０】
これらのうち、本発明において好適に用いられるエピクロロヒドリンゴムと組み合わせて用いる発泡剤としては、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）等のニトロソ化合物や、４，４オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）等のヒドラジン誘導体が特に好ましい。
【００４１】
発泡剤の配合量は、ポリマー成分の１００質量部に対して１質量部以上とされることが好ましい。該配合量が１質量部以上である場合、空隙が十分に形成されるため、クッション性に優れ、低硬度化が可能となり有効なニップ幅が得られる点で優れる発泡ゴム弾性体を形成することができる。
【００４２】
発泡助剤としては、たとえば、サリチル酸等の有機酸系助剤の他、尿素系助剤等が使用可能である。
【００４３】
図１および図２は、本発明に係る導電性ゴムローラの構成の例を示す断面図である。導電性ゴムローラ１は、芯金１１の外周に、イオン導電性の発泡ゴム弾性体からなる第１層１２と、該第１層１２の外周に形成された、電子導電性のゴム弾性体からなる第２層１３とを備えた構成とされる。
【００４４】
本発明の導電性ゴムローラは、第１層および第２層の他に弾性層および／または樹脂層をさらに備えても良い。このような弾性層または樹脂層は、第１層よりも内周側、第１層と第２層との間、第２層よりも外周側のいずれの箇所に形成されても良く、単層とされても複数層とされても良い。
【００４５】
特に、導電性ゴムローラの最表面に表面層として樹脂層を設けることが好ましい。この場合、導電性ゴムローラの表面の摩擦抵抗や粘着力が低減され、トナー離型性やクリーニング性がより良好となる。樹脂層としては、たとえば、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等が好ましく挙げられる。
【００４６】
樹脂層は、導電性樹脂で構成されることが特に好ましい。この場合導電性ゴムローラの電気抵抗値の上昇を防止できる。
【００４７】
図２に示す導電性ゴムローラ２は、芯金２１の外周に、イオン導電性の発泡ゴム弾性体からなる第１層２２と、該第１層２２の外周に形成された、電子導電性のゴム弾性体からなる第２層２３と、該第２層２３の外周に形成された樹脂層である第３層２４とを備えた構成とされる。
【００４８】
本発明においては、導電性ゴムローラの表面を紫外線照射等によって炭化させ、摩擦抵抗や粘着力を低減する表面処理も有用である。このような表面処理を行なう場合、感光体、転写ベルト、トナー、クリーニングプレート等に対する摩擦抵抗や粘着力が低減されるため、紙汚れ、導電性ゴムローラからの汚染を防止できる。
【００４９】
本発明の導電性ゴムローラは、たとえば以下の方法で製造することができる。なお以下では、図２に示す構成の導電性ゴムローラの製造を例に説明する。
【００５０】
まず、第１層を構成するイオン導電性の発泡ゴム弾性体を形成するためのゴム組成物を調製する。具体的には、該ゴム組成物の配合成分を、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー等で素練りしてゴム組成物を調製する。次に、該ゴム組成物を円筒形に押出し成形する。次に、これをたとえば４ｋｇｆ／ｃｍ2（３．９２２６６×１０5Ｐａ）の荷重下で、１５０℃で５０分間蒸気加硫し、ステンレス製等の芯金に挿入する。または、上記のゴム組成物を芯金に被せた後に、プレス加硫成型して円筒形の層を形成しても良い。加硫剤として有機過酸化物を用いる場合には、密閉により空気と遮断した状態で加硫を行なうことが好ましい。以上のような方法で、押出し成形によって芯金の外周に第１層を形成する（第１層成形工程）。
【００５１】
次に、第１層の表面を研削加工する（第１層研削工程）。研削加工は、たとえば、砥石等を用いた乾式研磨機や湿式研磨機等を用いて行なうことができる。研削加工により、寸法精度が良く表面形状が均一なゴム層を形成することができる。
【００５２】
次に、第２層を構成する電子導電性のゴム弾性体を形成するためのゴム組成物を調製する。具体的には、該ゴム組成物の配合成分を、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー等で素練りしてゴム組成物を調製する。次に、該ゴム組成物を円筒形に押出し成形し、たとえば４ｋｇｆ／ｃｍ2（３．９２２６６×１０5Ｐａ）の荷重下で、１５０℃で５０分間蒸気加硫する。以上のような方法で、押出し成形によって第２層を形成する（第２層成形工程）。
【００５３】
次に、第２層をエアーにて膨張させ、第１層の外周に圧入する（圧入工程）。圧入は、より具体的には、第２層の内径をエアーにて第１層の外径よりも大きく膨張させて圧入する方法等により行なうことができる。
【００５４】
次に、第２層の表面を研削加工する（第２層研削工程）。研削加工は、第１層について上述したのと同様の方法で行なうことができる。
【００５５】
芯金と第１層とは接着しても良いが、リサイクル性の向上や製造コストの低減の点で、加硫後のゴム組成物の内径を芯金の外径の８０〜９０％程度とし、その圧入しろを用いて芯金にゴム組成物を圧入して第１層を形成することにより、第１層を保持する方式がより好ましい。また、芯金と第１層とを接着する場合には、電気抵抗値の上昇を防止するために、導電性の接着剤を用いることが好ましい。
【００５６】
次に、第２層の外周に、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等の樹脂を、所定の乾燥厚みとなるように、スプレー塗装、静電塗装、ディッピング塗装等の方法や、チューブ形状にした樹脂を第２層の上に被覆する方法等によって形成し、たとえば１５０℃の雰囲気温度で１時間乾燥させ、第３層としての樹脂層を形成する。以上の方法で本発明の導電性ゴムローラを製造することができる。
【００５７】
［実施例］
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５８】
≪実施例１〜５，比較例１〜４≫
＜導電性ゴムローラの製造＞
表１および表２に示す配合成分を用い、下記の方法で第１層および第２層を形成し、導電性ゴムローラを製造した。ただし比較例４では第２層を形成せずに第１層のみを形成して導電性ゴムローラを製造した。
【００５９】
（第１層）
エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）をニーダー機で素練りし、発泡剤、カーボンブラック、加硫促進剤１、加硫促進剤２、加硫剤、をこの順でニーダー機に投入、混練して、発泡ゴム組成物を得た。これを円筒形に押出し成形した後、１５０℃で５０分間の蒸気加硫を行ない、ステンレス製の芯金に挿入した後、研磨機によりゴム表面を研削加工して、発泡ゴム弾性体からなる第１層を形成した。
【００６０】
（第２層）
上記第１層とは別に、エチレンプロピレンゴム、カーボンブラック、軟化剤、加硫剤２を混練して、円筒形に押出し成形した後、第１層と同様の条件で蒸気加硫を行ない、第２層を成形した。第２層をエアーで膨張させて上記の第１層に圧入し、第２層が所定の厚みになるまで第２層の表面を研磨機で研削加工した。
【００６１】
以上の方法で導電性ゴムローラを得た。得られた導電性ゴムローラにつき、下記の性能評価を行なった。
【００６２】
＜性能評価＞
（体積抵抗値）
図３は、実施例および比較例における体積抵抗値の測定方法について説明する模式図である。直径３０ｍｍの金属ロール３１に、導電性ゴムローラ３２を両端０．５ｋｇ、計１．０ｋｇで圧接し、抵抗計３３である抵抗値測定機（トレック社製）により、金属ロール３１を回転させながら該金属ロール３１に１０００Ｖの電圧を印加し、５秒後の電流値を読み取ることで、体積抵抗値を算出した。
【００６３】
（表面抵抗値）
図４は、実施例および比較例における表面抵抗値の測定方法について説明する模式図である。金属シャフト４１の上に、導電性ゴムローラ３２を自重で設置し、抵抗計３３である抵抗値測定機（Ｒ８３４０：アドバンテスト社製）により、導電性ゴムローラ３２を設置した金属シャフト４１に１０００Ｖの電圧を印加し、５秒後の抵抗値を表面抵抗値とした。
【００６４】
（環境変動量）
導電性ゴムローラを、Ｌ／Ｌ（温度１０℃、湿度１５％）、Ｎ／Ｎ（温度２２℃、湿度５５％）、Ｈ／Ｈ（温度２８℃、湿度８５％）の各環境下でそれぞれ２４時間放置した後、上記の体積抵抗値の測定方法にて導電性ゴムローラ全体の体積抵抗値を測定した。得られた体積抵抗値から、下記の式、
環境変動量（ＬｏｇΩ）＝（Ｌ／Ｌ環境下での体積抵抗値（ＬｏｇΩ））−（Ｈ／Ｈ環境下での体積抵抗値（ＬｏｇΩ））
に従って、環境変動量（ＬｏｇΩ）を算出した。
【００６５】
（電圧依存性）
上記の体積抵抗値の測定方法において、１００Ｖと１０００Ｖとの印加時に算出された体積抵抗値より、
電圧依存性＝（１００Ｖ印加時の体積抵抗値（ＬｏｇΩ））／（１０００Ｖ印加時の体積抵抗値（ＬｏｇΩ））
に従って電圧依存性を算出した。
【００６６】
（通電上昇量）
図３に示す方法で測定を行なった。すなわち、直径３０ｍｍの金属ロール３１に導電性ゴムローラ３２を両端０．５ｋｇ、計１．０ｋｇで圧接し、抵抗計３３である抵抗値測定機（トレック社製）を用いて、金属ロール３１を回転させることなく固定した状態で、導電性ゴムローラ３２の芯金に３０μＡの電流を３時間連続印加し、電流印加前（初期）と、３時間の電流印加後とにおける導電性ゴムローラの体積抵抗値を測定した。測定値から、初期の体積抵抗値と電流印加後の体積抵抗値との差を通電上昇量として算出した。
【００６７】
（硬度）
アスカーＣ硬度計を用い、ローラに１ｋｇで当接させて測定を行ない、５秒後の値を測定値とした。
【００６８】
【表１】
2008152202.tif 000003
【００６９】
【表２】
2008152202.tif 000004
【００７０】
注１：エピクロロヒドリンゴムは、日本ゼオン社製「３１０６」である。
注２：ＮＢＲは、日本ゼオン社製のアクリロニトリルブタジエンゴム「ＤＮ４０１」である。
注３：発泡剤は、永和化成工業社製のＯＢＳＨ（４，４オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド））「ネオセルボン♯１０００Ｓ」である。
注４：カーボンブラックは、旭カーボン社製「サーマルブラック」である。
注５：加硫剤１は、硫黄である。
注６：加硫促進剤１は、川口化学社製「アクセルＴＴ」である。
注７：加硫促進剤２は、川口化学社製「アクセルＤＭ」である。
注８：エチレンプロピレンゴムは、ＪＳＲ社製「ＥＰ２２」である。
注９：軟化剤は、出光興産社製のパラフィン系プロセスオイル「ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０」である。
注１０：加硫剤２は、過酸化物（ジクミルパーオキサイド）である。
【００７１】
表１および表２に示す結果から、実施例１〜５の導電性ゴムローラにおいては、通電上昇量がいずれも０．２０ＬｏｇΩ以下であり、導電性ゴムローラとしての実用面で満足できるレベルを達成している。第２層を形成していない比較例４の通電上昇量の０．５０ＬｏｇΩや、第１層および第２層を形成していても第２層の表面抵抗値が第１層の体積抵抗値よりも大きい比較例１〜３の０．２６〜０．４３ＬｏｇΩと比べて、通電上昇量が顕著に低減されていることが分かる。
【００７２】
また、実施例１〜５の導電性ゴムローラにおいては、環境変動量がいずれも０．９０ＬｏｇΩ以下であり、第２層の表面抵抗値を第１層の体積抵抗値より大きくしている比較例１〜３と比べれば高いが、第２層を形成していない比較例４の１．３２ＬｏｇΩよりは低減されていることが分かる。
【００７３】
これらの結果より、本発明の導電性ゴムローラにおいては、電気抵抗値の環境による変動や電圧依存性を大きく上昇させることなく通電上昇が顕著に抑制されていることが分かる。
【００７４】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明で提供される導電性ゴムローラは、複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンター等の画像形成装置における帯電ローラ、現像ローラ、２次転写ローラ等として好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係る導電性ゴムローラの構成の例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る導電性ゴムローラの構成の例を示す断面図である。
【図３】実施例および比較例における体積抵抗値の測定方法について説明する模式図である。
【図４】実施例および比較例における表面抵抗値の測定方法について説明する模式図である。
【符号の説明】
【００７７】
１，２，３２  導電性ゴムローラ、１１，２１  芯金、１２，２２  第１層、１３，２３  第２層、２４  第３層、３１  金属ロール、３３  抵抗計、４１  金属シャフト。
【図１】
2008152202.tif 000005
【図２】
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【図３】
2008152202.tif 000007
【図４】
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