(57)【要約】【課題】抵抗値のバラツキが少なく、しかも電気抵抗値として１０5〜１０11Ωの半導電性領域（中間領域抵抗値）の導電性を有する、電子写真用として有用な導電ローラを提供する。【解決手段】導電性のシャフト１１Ａと、前記シャフト１１Ａの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層２１Ａと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの外周に設けられた円筒状の弾性体３１Ａとを備えた導電ローラであって、前記弾性体３１Ａは前記シャフト被覆樹脂層２１Ａによって前記シャフト１１Ａとの接触が妨げられ、前記弾性体３１Ａの体積抵抗率が１０5Ωｃｍ以下であり、かつ前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの体積抵抗率が１０5〜１０11Ωｃｍであって前記弾性体の体積抵抗率よりも高くされている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性のシャフト（１１Ａ）と、
前記シャフト（１１Ａ）の外周に設けられたシャフト被覆樹脂層（２１Ａ）と、
前記シャフト被覆樹脂層（２１Ａ）の外周に設けられた円筒状の弾性体（３１Ａ）とを備えた導電ローラであって、
前記弾性体（３１Ａ）は前記シャフト被覆樹脂層（２１Ａ）によって前記シャフト（１１Ａ）との接触が妨げられ、前記弾性体（３１Ａ）の体積抵抗率が１０0〜１０8Ωｃｍであり、かつ前記シャフト被覆樹脂層（２１Ａ）の体積抵抗率が１０5〜１０11Ωｃｍであって前記弾性体（３１Ａ）の体積抵抗率よりも高いことを特徴とする導電ローラ。
【請求項２】
導電性のシャフト（１１Ｂ）と、
前記シャフト（１１Ｂ）の外周に設けられたシャフト被覆樹脂層（２１Ｂ）とを備え、
かつ前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｂ）の外周に設けられた円筒状の弾性体（３１Ｂ）を、前記弾性体（３１Ｂ）の両側の端部（３４Ｂ，３４Ｂ）から前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｂ）がはみ出すようにして備えた導電ローラであって、
前記弾性体（３１Ｂ）は前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｂ）によって前記シャフト（１１Ｂ）との接触が妨げられ、
前記弾性体（３１Ｂ）の外周には前記弾性体の端面（３２Ｂ，３２Ｂ）及び周面（３３Ｂ）を覆い前記弾性体の端面（３２Ｂ，３２Ｂ）で前記シャフト（１１Ｂ）と接触することなく前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｂ）と接触する弾性体被覆樹脂層（４１Ｂ）が設けられ、
前記弾性体（３１Ｂ）の体積抵抗率が１０6〜１０15Ωｃｍ、前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｂ）の体積抵抗率が１０5〜１０11Ωｃｍ、前記弾性体被覆樹脂層（４１Ｂ）の体積抵抗率が１０0〜１０8Ωｃｍであって、（前記弾性体（３１Ｂ）の体積抵抗率）＞（前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｂ）の体積抵抗率）＞（前記弾性体被覆樹脂層（４１Ｂ）の体積抵抗率）、であることを特徴とする導電ローラ。
【請求項３】
導電性のシャフト（１１Ｃ）と、
前記シャフト（１１Ｃ）の外周に前記シャフト（１１Ｃ）の軸方向へ分離して設けられたシャフト被覆樹脂層（２１Ｃ，２１Ｃ）と、
前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｃ，２１Ｃ）間の前記シャフト（１１Ｃ）の外周に設けられたシャフト被覆樹脂層間樹脂層（５１Ｃ）とを備え、
かつ前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｃ，２１Ｃ）及び前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層（５１Ｃ）の外周に設けられた円筒状の弾性体（３１Ｃ）を、前記弾性体（３１Ｃ）の両側の端部（３４Ｃ，３４Ｃ）から前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｃ，２１Ｃ）がはみ出すようにして備えた導電ローラであって、
前記弾性体（３１Ｃ）は前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｃ，２１Ｃ）及びシャフト被覆樹脂層間樹脂層（５１Ｃ）によって前記シャフト（１１Ｃ）との接触が妨げられ、
前記弾性体（３１Ｃ）の外周には前記弾性体の端面（３２Ｃ，３２Ｃ）及び周面（３３Ｃ）を覆い前記弾性体の端面（３２Ｃ，３２Ｃ）で前記シャフト（１１Ｃ）と接触することなく前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｃ，２１Ｃ）と接触する弾性体被覆樹脂層（４１Ｃ）が設けられ、
前記弾性体（３１Ｃ）の体積抵抗率が１０6〜１０15Ωｃｍ、前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｃ，２１Ｃ）の体積抵抗率が１０5〜１０11Ωｃｍ、前記弾性体被覆樹脂層（４１Ｃ）の体積抵抗率が１０0〜１０8Ωｃｍであって、（前記弾性体（３１Ｃ）の体積抵抗率）＞（前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｃ，２１Ｃ）の体積抵抗率）＞（前記弾性体被覆樹脂層（４１Ｃ）の体積抵抗率）、であると共に、前記シャフト被覆樹脂層（２１Ｃ，２１Ｃ）と前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層（５１Ｃ）の体積抵抗率が異なることを特徴とする導電ローラ。
【請求項４】
前記弾性体の内径と外径の差が１ｍｍ以上であり、前記シャフト被覆樹脂層の厚みが０．０５〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の導電ローラ。
【請求項５】
前記弾性体の内径と外径の差が１ｍｍ以上であり、前記シャフト被覆樹脂層及び前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層の厚みが０．０５〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項２又は３に記載の導電ローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、導電ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザープリンタや複写機などには、導電ローラが広く用いられている。前記導電ローラには、ゴム材料に導電性調整剤として、重量割合が３０％以下の強導電性微粒子材料及び弱導電性微粒子材料からなる混合導電性微粉末を添加してロール本体を形成したものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−９０７１４号公報（特許請求の範囲）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記混合導電性微粉末をゴム材料に添加してロール本体を形成したものにあっては、ゴム材料に前記混合導電性微粉末をパーコレーション濃度以上添加することにより、ロール本体の硬度上昇を防ぎ、かつ１０5〜１０11Ωの半導電性領域（中抵抗領域）の導電性を得るようにしている。
【０００５】
しかし、前記混合導電性微粉末をパーコレーション濃度以上必要とすることから、混合導電性微粉末の添加量が多くなりコストアップに繋がる問題がある。しかも混合導電性微粉末による抵抗制御は、ゴム材料中での強導電性微粉末の分布で定まるため、本質的には抵抗値の不安定さを伴い、バラツキを低減することが難しい。
【０００６】
この発明は、前記の点に鑑みなされたもので、抵抗値のバラツキが少なく、しかも電気抵抗値が１０5〜１０11Ωの半導電性領域（中間抵抗領域）の導電性を有する、電子写真用として有用な導電ローラの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、導電性のシャフトと、前記シャフトの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層と前記シャフト被覆樹脂層の外周に設けられた円筒状の弾性体とを備えた導電ローラであって、前記弾性体が前記シャフト被覆樹脂層によって前記シャフトとの接触を妨げられ、前記弾性体の体積抵抗率が１０0〜１０8Ωｃｍであり、かつ前記シャフト被覆樹脂層の体積抵抗率が１０5〜１０11Ωｃｍであって前記弾性体の体積抵抗率よりも高いことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、導電性のシャフトと、前記シャフトの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層とを備え、かつ前記シャフト被覆樹脂層の外周に設けられた円筒状の弾性体を、前記弾性体の両側の端部から前記シャフト被覆樹脂層がはみ出すようにして備えた導電ローラであって、前記弾性体が前記シャフト被覆樹脂層によって前記シャフトとの接触を妨げられ、前記弾性体の外周には前記弾性体の端面及び周面を覆い前記弾性体の端面で前記シャフトと接触することなく前記シャフト被覆樹脂層と接触する弾性体被覆樹脂層が設けられ、前記弾性体の体積抵抗率が１０6〜１０15Ωｃｍ、前記シャフト被覆樹脂層の体積抵抗率が１０5〜１０11Ωｃｍ、前記弾性体被覆樹脂層の体積抵抗率が１０0〜１０8Ωｃｍであって、（前記弾性体の体積抵抗率）＞（前記シャフト被覆樹脂層の体積抵抗率）＞（前記弾性体被覆樹脂層の体積抵抗率）、であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、導電性のシャフトと、前記シャフトの外周に前記シャフトの軸方向へ分離して設けられたシャフト被覆樹脂層と、前記シャフト被覆樹脂層間の前記シャフトの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層間樹脂層とを備え、かつ前記シャフト被覆樹脂層及び前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層の外周に設けられた円筒状の弾性体を、前記弾性体の両側の端部から前記シャフト被覆樹脂層がはみ出すようにして備えた導電ローラであって、前記弾性体が前記シャフト被覆樹脂層及びシャフト被覆樹脂層間樹脂層によって前記シャフトとの接触を妨げられ、前記弾性体の外周には前記弾性体の端面及び周面を覆い前記弾性体の端面で前記シャフトと接触することなく前記シャフト被覆樹脂層と接触する弾性体被覆樹脂層が設けられ、前記弾性体の体積抵抗率が１０6〜１０15Ωｃｍ、前記シャフト被覆樹脂層の体積抵抗率が１０5〜１０11Ωｃｍ、前記弾性体被覆樹脂層の体積抵抗率が１０0〜１０8Ωｃｍであって、（前記弾性体の体積抵抗率）＞（前記シャフト被覆樹脂層の体積抵抗率）＞（前記弾性体被覆樹脂層の体積抵抗率）、であると共に、前記シャフト被覆樹脂層と前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層の体積抵抗率が異なることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１において、前記弾性体の内径と外径の差が１ｍｍ以上であり、前記シャフト被覆樹脂層の厚みが０．０５〜１．０ｍｍであることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項２又は３において、前記弾性体の内径と外径の差が１ｍｍ以上であり、前記シャフト被覆樹脂層及び前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層の厚みが０．０５〜１．０ｍｍであることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。図１に示すこの発明の第一実施形態に係る導電ローラ１０Ａは請求項１の発明と対応するものであり、導電性のシャフト１１Ａと、前記シャフト１１Ａの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層２１Ａと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの外周に設けられた円筒状の弾性体３１Ａとよりなる。
【００１３】
前記導電性のシャフト１１Ａは、前記導電ローラ１０Ａの回転軸となるもので、金属等のような導電性を有する材質からなり、用途に応じたサイズとされる。前記導電性のシャフト１１Ａは前記導電ローラ１０Ａの軸中心に位置する。
【００１４】
前記シャフト被覆樹脂層２１Ａは、マトリックスを構成する樹脂に少なくとも電子伝導性フィラーを含み、体積抵抗率が１０5〜１０11Ωｃｍとなるように調整されたものからなる。前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの形成は、前記マトリックスを構成する樹脂及び電子伝導性フィラー等を含む液状高分子組成物を、前記シャフト１１Ａの周面に所定長に渡って塗布し、乾燥させることによって行う他に、あらかじめ電子伝導性フィラー等を含む液状高分子組成物を押出成形等によってシート状に成形し、そのシート状成形物を前記シャフト１１Ａの外周に巻き付け、加熱等により前記シャフト１１Ａの外周に一体に形成することにより、あるいは前記シート状に代えてチューブ状に成形したものを前記シャフト１１Ａの外周に嵌め、加熱して一体化することにより行うことができる。前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの厚みは、０．０５〜１．０ｍｍとされる。前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの厚みが０．０５ｍｍより薄いと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ａによる導電ローラ１０Ａの導電性制御効果が得られ難く、他方１．０ｍｍより厚いと、前記導電ローラ１０Ａの導電性を所望の範囲に調整し難くなる。
【００１５】
前記マトリックスを構成する樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリアミド１２、熱可塑性ポリオレフィンエラストマ、熱可塑性ウレタンエラストマ、熱可塑性ポリアミドエラストマ、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が好ましい。また、加熱溶融によって前記シャフト１１Ａや前記弾性体３１Ａと接着性を発揮するものが好ましく、特にＥＶＡ、ポリアミド１２、ポリエステルエラストマ、ウレタンエラストマなどが好適である。
【００１６】
前記電子伝導性フィラーとしては、導電性金属酸化物を挙げることができる。前記導電性金属酸化物には、酸化スズ（ドーパントを含む）、酸化亜鉛（ドーパントを含む）、酸化チタン（ＴｉＯ）、酸化バナジウム（ＶＯ）、酸化ユーロピウム、チタン酸リチウム、酸化鉄（マグネタイト；Ｆｅ3Ｏ4）、酸化レニウム、チタン酸ランタン、バナジウム酸ストロンチウム、クロム酸カルシウム、クロム酸ストロンチウム、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ3）、酸化チタン（Ｔｉ2Ｏ3）、酸化クロム（ＣｒＯ2）、酸化モリブデン（ＭｏＯ2）、酸化タングステン（ＷＯ2）、酸化レニウム（ＲｅＯ2）、表面に導電層を付着させた酸化チタン、表面に導電層を付着させたチタン酸カリウムウィスカー、芯体に導電性酸化スズや導電性酸化物を付着させた硫酸バリウムや硼酸アルミニウムなどが挙げられる。
【００１７】
前記円筒状の弾性体３１Ａは、軸中心に前記導電性のシャフト１１Ａが挿通され、前記弾性体３１Ａの両側端部３４Ａ，３４Ａから前記シャフト１１Ａの両端が所要長突出している。前記弾性体３１Ａは、電子伝導性フィラーが分散した高分子弾性体からなり、体積抵抗率が１０0〜１０8Ωｃｍとされている。前記高分子弾性体は、多孔体（発泡体）でも非多孔体（無発泡体）でもよい。低硬度の導電ローラが必要とされる場合や、トナーを摩擦帯電したり、トナーを感光体や転写ベルト表面からクリーニングしたりする用途においては、前記弾性体３１Ａとして多孔体を用いるのが好ましい。多孔体としては、ポリウレタンフォーム、エチレン・プロピレン・共重合体（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム等のエラストマの発泡体や熱可塑性ポリオレフィンや熱可塑性ポリウレタンなどの熱可塑性エラストマの発泡体などが挙げられる。前記高分子弾性体への電子伝導性フィラーの分散は、次のようにして行うことができる。例えば、高分子弾性体を形成する高分子に、電子伝導性フィラー（例えばカーボンブラック、グラファイトなどの炭素粉、ニッケル、銅、銀などの金属粉、又は導電性金属酸化物等）を練り込んで成形したり、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ＮＢＲ、ＣＲ、ポリエステル樹脂などを水中に安定分散させたラテックス中あるいはポリウレタンやシリコーンなどの液状樹脂原料中に、前記電子伝導性フィラー（例えばカーボンブラック、グラファイトなどの炭素粉、ニッケル、銅、銀などの金属粉、又は導電性金属酸化物等）を分散させた液状原料を、連通性の高いポリウレタンフォームなどからなる高分子弾性体に含浸させ、乾燥・架橋したりすることによって、容易に電子伝導性フィラーを高分子弾性体に分散させることができる。
【００１８】
さらに、前記弾性体３１Ａの体積抵抗率と前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの体積抵抗率との関係は、前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの体積抵抗率が前記弾性体３１Ａの体積抵抗率よりも高くなるように設定される。
【００１９】
また、前記弾性体３１Ａと前記シャフト１１Ａの外周面との間に前記シャフト被覆樹脂層２１Ａが介在し、かつ前記シャフト被覆樹脂層２１Ａが前記弾性体３１Ａの両側端部３４Ａ，３４Ａからはみ出すようにして前記シャフト１１Ａの外周に形成され、それによって前記弾性体３１Ａがシャフト１１Ａの外周面と直接接触しないようにされている。そのため、前記導電ローラ１０Ａの使用時に前記弾性体３１Ａの周面３３Ａが押圧されて前記弾性体３１Ａの端部３４Ａが圧縮変形しても、前記弾性体３１Ａの端部３４Ａが前記シャフト１１Ａの外周面に直接接触するのを確実に防止できる。前記弾性体３１Ａの端部３４Ａから前記シャフト被覆樹脂層２１Ａがはみ出す量は、適宜とされるが、２ｍｍ以上の例を挙げる。
【００２０】
前記弾性体３１Ａの内径と外径の差は、１ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ〜１０ｍｍとされる。１ｍｍ未満の場合には前記弾性体３１Ａによる弾性効果が充分得られなくなる。また前記内径と外径の差が大きくなりすぎると、前記シャフト１１Ａの回転によって前記弾性体３１Ａを前記シャフト１１Ａと一体に回転させるのが難しくなり、前記シャフト１１Ａと前記弾性体３１Ａが乖離するおそれが生じてくる。
【００２１】
前記導電ローラ１０Ａにおいては、前記シャフト１１Ａから前記シャフト被覆樹脂層２１Ａを経て、さらに前記弾性体３１Ａを通ってローラ面Ｓに至る導通路が形成され、しかも前記弾性体３１Ａよりも前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの体積抵抗率の方が高く設定されているため、前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの体積抵抗率を調整することによって、前記シャフト１１Ａと前記ローラ面Ｓ間の電気抵抗値として１０5〜１０11Ωの半導電性領域の中間抵抗値を有する導電ローラ１０Ａが容易に得られるようになる。しかも、前記弾性体３１Ａは、体積抵抗率が１０0〜１０8Ωｃｍであって、導電性が高いために、前記１０5〜１０11Ωの半導電性領域の中間抵抗値における抵抗のバラツキに与える影響が少ない。したがって、前記半導電性領域の中間抵抗値を有する導電ローラ１０Ａは、抵抗のバラツキが少ないものとなる。
【００２２】
図２に示す第二実施形態の導電ローラ１０Ｂは、請求項２の発明に対応し、導電性のシャフト１１Ｂと、前記導電性のシャフト１１Ｂの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層２１Ｂと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂの外周に設けられた円筒状の弾性体３１Ｂと、前記弾性体３１Ｂの端面３２Ｂ，３２Ｂと周面３３Ｂを覆うように設けられた弾性体被覆樹脂層４１Ｂとよりなる。
【００２３】
前記導電性のシャフト１１Ｂ及び前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂは、前記第一実施形態の導電ローラ１０Ａにおける前記導電性のシャフト１１Ａ及び前記シャフト被覆樹脂層２１Ａとそれぞれ同じ構成からなる。
【００２４】
前記円筒状の弾性体３１Ｂは、体積抵抗率の関係を除き、前記第一実施形態の導電ローラ１０Ａにおける前記円筒状の弾性体３１Ａと同様の高分子弾性体で構成される。例えばポリウレタンフォーム、エチレン・プロピレン・共重合体（ＥＰＤＭ）等の多孔体（発泡体）、あるいは非多孔体（無発泡体）の中から適宜選択された弾性体で構成される。また、前記弾性体３１Ｂは体積抵抗率が１０6〜１０15Ωｃｍとされる。
【００２５】
また、前記弾性体３１Ｂは、全長に渡って前記シャフト１１Ｂの外周面との間に前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂが介在し、それによって前記シャフト１１Ｂの外周面と直接接触しないようにされている。さらに前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂが前記弾性体３１Ｂの両側の端部３４Ｂ，３４Ｂからはみ出すようにして前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂの外周に形成されている。
【００２６】
前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂは、前記弾性体３１Ｂの端面３２Ｂ，３２Ｂ及び周面３３Ｂを覆い、さらには前記弾性体３１Ｂの端面３２Ｂ，３２Ｂでは前記シャフト１１Ｂと接触することなく前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂと接触するように設けられている。前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂの体積抵抗率は、１０0〜１０8Ωｃｍとされる。また、前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂと前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂ及び前記弾性体３１Ｂの各体積抵抗率の関係は、以下の数式で示される。（前記弾性体３１Ｂの体積抵抗率）＞（前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂの体積抵抗率）＞（前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂの体積抵抗率）。このように体積抵抗率を設定することによって、前記シャフト１１Ｂから前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂ、前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂを経て前記導電ローラ１０Ｂのローラ面Ｓに至る導通路が形成され、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂ及び前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂの体積抵抗率を調整することによって、前記シャフト１１Ｂと前記ローラ面Ｓ間の電気抵抗値として１０5〜１０11Ωの半導電性領域の中間抵抗値を有する導電ローラ１０Ｂが容易に得られるようになる。しかも、前記導通路が前記弾性体３１Ｂ内を通らないため、抵抗値が前記弾性体３１Ｂによる影響を受け難く、抵抗値のバラツキが一層少ない導電ローラ１０Ｂが得られる。
【００２７】
前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂの形成は、電子伝導性フィラーを含む液状高分子組成物を、前記弾性体３１Ｂの端面３２Ｂ，３２Ｂから外方へ突出している前記シャフト被覆樹脂２１Ｂの端部及び前記弾性体３１Ｂの全表面に層状に付着させて、乾燥させることにより行うことができる。その際、前記液状高分子組成物は前記シャフト１１Ｂに付着しないようにされる。前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂの厚みは適宜とされるが、例として２０〜４００μｍ程度を挙げる。前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂを形成するのに用いられる電子伝導性フィラーを含む液状高分子組成物としては、カーボンブラック、グラファイトなどの炭素粉、ニッケル、銅、銀などの金属粉、又は導電性金属酸化物などの電子伝導性フィラーを、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ＮＢＲ、ＣＲ、ポリエステル樹脂などを水中に安定分散させたラテックスあるいはポリウレタンやシリコーンなどの液状樹脂原料に添加したものが挙げられる。
【００２８】
図３に示す第三実施形態の導電ローラ１０Ｃは、請求項３の発明に対応し、導電性のシャフト１１Ｃと、前記導電性のシャフト１１Ｃの外周に前記シャフト１１Ｃの軸方向へ分離して設けられたシャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ間の前記シャフト１１Ｃの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層間樹脂層５１と、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ及び前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの外周に設けられた円筒状の弾性体３１Ｃと、前記弾性体３１Ｃの端面３２Ｃ，３２Ｃと周面３３Ｃを覆うように設けられた弾性体被覆樹脂層４１Ｃとよりなる。
【００２９】
この第三実施形態の導電ローラ１０Ｃにおいては、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃが前記シャフト１１Ｃの軸方向に所定間隔離れて分離して設けられていることと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ間に前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃが設けられていることと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ及び前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの外周に前記弾性体３１Ｃが設けられていることが、前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂと相違し、その他は前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂと同様の構成からなる。すなわち、前記導電性のシャフト１１Ｃは前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂにおける導電性のシャフト１１Ｂと同様であり、前記弾性体３１は前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂにおける弾性体３１Ｂと同様であり、また前記弾性体被覆樹脂層４１Ｃは前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂにおける弾性体被覆樹脂層４１Ｂと同様である。
【００３０】
前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃは、図示の例では、前記弾性体３１Ｃの両側の端部３４Ｃ，３４Ｃで前記弾性体３１Ｃと前記シャフト１１Ｃ間に介在し、かつ前記端部３４Ｃ，３４Ｃの外方へはみ出すようにして、前記シャフト１１Ｃの外周面における前記弾性体３１Ｃの端部３４Ｃ，３４Ｃ付近のみに設けられている。また、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃの形成は、前記第一実施形態の導電ローラ１０Ａにおけるシャフト被覆樹脂層２１Ａ及び前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂにおけるシャフト被覆樹脂層２１Ｂに用いられる樹脂及び電子伝導性フィラー等を含む液状高分子組成物を、前記シャフト１１Ｃの外周面に所定長に渡って塗布し、乾燥させることによって行う他に、あらかじめ電子伝導性フィラー等を含む液状高分子組成物を押出成形等によってシート状に成形し、そのシート状成形物を前記シャフト１１Ｃの外周に巻き付け、加熱等により前記シャフト１１Ａの外周に一体に形成することにより、あるいは前記シート状に代えてチューブ状に成形したものを前記シャフト１１Ｃの外周に嵌め、加熱して一体化することにより行うことができる。前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃの体積抵抗率は、前記第二実施形態におけるシャフト被覆樹脂層２１Ｂと同様に１０5〜１０11Ωｃｍであり、前記シャフト１１Ｃの体積抵抗率及び前記弾性体３１Ｂの体積抵抗率との関係も前記第二実施形態と同様に、前記弾性体３１Ｃの体積抵抗率＞前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃの体積抵抗率＞前記弾性体被覆樹脂層４１Ｃの体積抵抗率、となるようにされる。また、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃの厚みは、前記第二実施形態におけるシャフト被覆樹脂層２１Ｂと同様に０．０５〜１．０ｍｍとされる。
【００３１】
前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃは、前記シャフト１１Ｃの外周面における前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ間に設けられて前記弾性体３１Ｃと前記シャフト１１Ｃ間に介在する。前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃは、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ間で前記弾性体３１Ｃの内周面を支持する、この例における前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃは、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃと連接して一連に設けられているが、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃと離れて設けられたり、前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃ自身が前記シャフト１１Ｃの軸方向に複数に分離して設けられたりしてもよい。
【００３２】
前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの体積抵抗率は、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃとは異なるようにされる。すなわち、前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの体積抵抗率＞前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃの体積抵抗率、あるいは前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの体積抵抗率＜前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃの体積抵抗率とされる。
【００３３】
前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの形成は、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃとは電子伝導性フィラーの含有量を異ならせた点が相違する液状高分子組成物、あるいは前記電子伝導性フィラーを含まない液状高分子組成物を、前記シャフト１１Ｃの所要範囲に塗布し、乾燥させることにより容易に行うことができる。前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの厚みは、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃの厚みと等しくされる。
【００３４】
前記第三実施形態の導電ローラ１０Ｃにおいては、前記シャフト１１Ｃから前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ、前記弾性体被覆樹脂層４１Ｃを経て前記導電ローラ１０Ｃのローラ面Ｓに至る導通路が形成され、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ及び前記弾性体被覆樹脂層４１Ｃの体積抵抗率を調整することによって、前記シャフト１１Ｃと前記ローラ面Ｓ間の電気抵抗値として１０5〜１０11Ωの半導電性領域の中間抵抗値を有する導電ローラ１０Ｃが容易に得られるようになる。しかも、前記導通路が前記弾性体３１Ｃ内を通らないため、抵抗値が前記弾性体３１Ｃによる影響を受け難く、抵抗値のバラツキが一層少ない導電ローラ１０Ｃが得られる。
【００３５】
【実施例】
（実施例１）
前記第一実施形態の導電ローラ１０Ａに対応する実施例１について説明する。
・シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物
内容積１００ｃｃの２軸混練ミキサ（混練機：ラボプラストミル；ミキサータイプ：Ｒ−１００、東洋精機製作所製）を１９０℃に温度制御したところに、エチレン酢酸ビニル系ホットメルト接着剤（製品番号９６９、アロンエバーグリップ社製；比重０．９３）を４１重量％、気相成長炭素短繊維（製品名：気相法炭素繊維；昭和電工社製；比重２．０）を５重量％、及び導電性酸化亜鉛粉（製品名：２３−Ｋ；ハクスイテック社製；比重５．８）を５４重量％配合した混合物を、常温における体積が約８５ｃｃとなる分量だけ一括して投入し、５０ｒｐｍで５分間撹拌して取り出し、体積抵抗率が１０6Ωｃｍ（５００Ｖ；３０秒印加）の半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を得た。なお、この体積抵抗率は、前記半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を、１９０℃で５分間ホットプレスし、速やかに冷却して得た厚さ１ｍｍのサンプルについてのものである。
【００３６】
・導電ローラの製造
外径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの快削鋼製のシャフトに、前記半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を、シャフトの軸方向の塗布幅が２３０ｍｍで厚さ０．１ｍｍ厚になるようにロールコータで塗布した。次に、シャフト挿入用に直径５ｍｍの穴をあけた導電性ウレタンフォームのブロックに対して、前記シャフト挿入用穴に前記シャフトを挿入し、前記ウレタンフォームのブロックの両端部から２〜３ｍｍ程度前記半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）がはみ出す位置に前記導電性ウレタンフォームのブロックを位置させた。そして、その状態で前記半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）をシャフトと共に約２５０℃に急速に加熱し、その後冷却して前記シャフトの外周面に前記半導電性ホットメルト接着剤からなるシャフト被覆樹脂層を形成すると共に、前記シャフト被覆樹脂層の外周に導電性ウレタンフォームのブロックを接着一体化した。その後、前記導電性ウレタンフォームのブロックを研削して外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの円筒状弾性体を形成し、実施例１の導電ローラを得た。なお、前記導電性ウレタンフォームのブロックは、ウレタンフォーム（密度６０ｋｇ／ｍ3、セル数６０個／２５ｍｍ、イノアックコーポレーション社製）のブロックに、カーボンブラックが含有したアクリルエマルジョンを含浸、乾燥させて得られた、体積抵抗率が３×１０4Ωｃｍ（１０Ｖ；３０秒印加）のものである。
【００３７】
（実施例２）
前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂに対応する実施例２について説明する。
・シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物
内容積１００ｃｃの２軸混練ミキサ（混練機：ラボプラストミル；ミキサータイプ：Ｒ−１００、東洋精機製作所製）を２２５℃に温度制御したところに、ポリアミド１２（Ｌ１６００、ダイセルデグサ社製；比重１．０１）を６３重量％、ポリアミド１２によるカーボンナノチューブの２０％マスターバッチ（製品名；ＲＭＢ４２２０−００、ハイペリオン・キャタリシス・インターナショナル社製
；比重１．０６）を１５重量％、及び導電性酸化チタン（製品名；Ｗ−１、三菱マテリアル社製）を２２重量％配合した混合物を、常温における体積が約８５ｃｃとなる分量だけ一括して投入し、５０ｒｐｍで５分間撹拌して取り出し、体積抵抗率が５×１０7Ωｃｍ（５００Ｖ；３０秒印加）の半導電性樹脂組成物（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を得た。なお、この体積抵抗率は、前記半導電性樹脂組成物（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を、２２５℃で５分間ホットプレスし、速やかに冷却して得た厚さ１ｍｍのサンプルについてのものである。
【００３８】
・導電ローラの製造
前記半導電性樹脂組成物（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を、押出成形機により、幅２０ｍｍ、厚さ１００μｍのシートに成形した。前記シートを、前記実施例１と同じ寸法の快削鋼製シャフトの外周面に、シートの長辺がシャフトの軸方向となるようにして巻き付け、２００℃に加熱してシャフト被覆樹脂層とした。なお、前記シートは、長辺側同士に隙間や重なりが生じないように、前記巻き付けに先だってトリミングを行っておいた。次に、シャフト挿入用に直径５ｍｍの穴をあけたウレタンフォーム（密度６０ｋｇ／ｍ3、セル数６０個／２５ｍｍ、イノアックコーポレーション社製、体積抵抗率１０11Ωｃｍ）のブロックに対して、前記シャフト挿入用穴に前記シャフトを挿入し、前記ウレタンフォームのブロックの両端部から２〜３ｍｍ程度前記シートがはみ出す位置に前記導電性ウレタンフォームのブロックを位置させた。そして、その状態で前記シートをシャフトと共に約２５０℃に急速に加熱し、その後冷却して前記シャフトの外周面におけるシャフト被覆樹脂層の外周にウレタンフォームのブロックを一体化した。その後、前記ウレタンフォームのブロックを研削して外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの円筒状弾性体を形成し、弾性体ローラを得た。
【００３９】
次に、アクリル系ラテックス（不揮発分約４５％、製品名；ニポールＬＸ８５２、ジェイエスアール社製）１００重量部にカーボンブラック分散液（不揮発分約３８％、製品名；ＥＭＡＣＯＬ  ＢＬＡＣＫ、山陽色素社製）５０重量部と、純水５０重量部を配合した導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）を、塗着量が１．８ｇになるように、ギヤポンプ（ＲＩＦ−０．５−０２、ランズバーグ・インダストリー社製）を用いた精密スプレー塗布装置で、前記ウレタンフォーム製弾性体の両端からはみ出した前記シャフト被覆樹脂層の外周と前記ウレタンフォーム製弾性体の端面及び周面に塗布し、次いで８０℃で６０分間熱風循環乾燥炉により乾燥させ、前記弾性体の両端からはみ出すシャフト被覆樹脂層の外周と前記弾性体の端面及び周面とを連続的に覆う弾性体被覆樹脂層を形成し、実施例２の導電ローラを得た。なお、前記導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）の塗布時、前記シャフト被覆樹脂層で覆われず露出しているシャフトの外周面はマスキングして前記導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）が塗布されないようにした。また、前記導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）を、８０℃で１時間半乾燥して得た、厚さ０．１ｍｍのサンプルの体積抵抗率は、１０5Ωｃｍであった（１０Ｖ；３０秒印加）。
【００４０】
（実施例３）
前記第三実施形態の導電ローラ１０Ｃに対応する実施例３について説明する。
・シャフト外周面の処理
外径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの快削鋼製のシャフトにおける中央部に、軸方向の幅２００ｍｍに渡って厚さ０．１ｍｍとなるようにエチレン酢酸ビニル系ホットメルト接着剤（製品番号９６９、アロンエバーグリップ社製；比重０．９３）を、シャフト被覆樹脂層間樹脂層用液状高分子組成物として、ロールコータ機により塗布した。次にその両端に隣り合うようにして、実施例１で作成した半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を、幅１５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍになるように塗布した。
【００４１】
・導電ローラの製造
シャフト挿入用に直径５ｍｍの穴をあけたウレタンフォーム（密度６０ｋｇ／ｍ3、セル数６０個／２５ｍｍ、イノアックコーポレーション社製、体積抵抗率１０11Ωｃｍ）のブロックに対して、前記シャフト挿入用穴に前記シャフトを挿入し、前記ウレタンフォームのブロックの両端部から２〜３ｍｍ程度前記半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）がはみ出す位置に前記ウレタンフォームのブロックを位置させた。そして、その状態で約２５０℃に急速に加熱し、その後冷却して前記シャフトの外周面に前記半導電性樹脂組成物の硬化したシャフト被覆樹脂層とエチレン酢酸ビニル系ホットメルト接着剤が硬化したシャフト被覆樹脂層間樹脂層を形成すると共に、前記シャフト被覆樹脂層及びシャフト被覆樹脂層間樹脂層の外周にウレタンフォームのブロックを一体化した。その後、前記ウレタンフォームのブロックを研削して外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの円筒状弾性体を形成し、弾性体ローラを得た。
【００４２】
その後、実施形態２と同様に、アクリル系ラテックス（不揮発分約４５％、製品名；ニポールＬＸ８５２、ジェイエスアール社製）１００重量部にカーボンブラック分散液（不揮発分約３８％、製品名；ＥＭＡＣＯＬ  ＢＬＡＣＫ、山陽色素社製）５０重量部と、純水５０重量部を配合した導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）を、塗着量が１．８ｇになるように、ギヤポンプ（ＲＩＦ−０．５−０２、ランズバーグ・インダストリー社製）を用いた精密スプレー塗布装置で、前記ウレタンフォーム製弾性体の両端からはみ出した前記シャフト被覆樹脂層の外周、前記ウレタンフォーム製弾性体の端面及び周面に塗布し、次いで８０℃で６０分間熱風循環乾燥炉により乾燥させ、前記弾性体の両端からはみ出したシャフト被覆樹脂層の外周と前記弾性体の端面及び周面とを連続的に覆う弾性体被覆樹脂層を形成し、実施例３の導電ローラを得た。なお、前記導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）の塗布時、前記シャフト被覆樹脂層で覆われず露出しているシャフトの外周面はマスキングして前記導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）が塗布されないようにした。
【００４３】
（実施例４）
前記第一実施形態の他の例である実施例４について説明する。
・シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物
水系ウレタン樹脂（製品名：ＨＵＸ−２９０Ｈ；固形分６２％、旭電化社製）に気相成長炭素短繊維（製品名：気相法炭素繊維；昭和電工社製；比重２．０）を固形分換算５重量％と導電性酸化亜鉛粉（製品名：２３−Ｋ；ハクスイテック社製；比重５．８）を固形分換算５４重量％となるように添加して充分撹拌して液体配合物（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を得た。この液体配合物を、乾燥厚さ約０．１ｍｍになるように真鍮板に塗布し、６０℃で３０分、その後１８０℃で３０分、熱風循環式オーブン中で乾燥して得たサンプルに対して体積抵抗率を測定したところ、５×１０5Ωｃｍであった（１００Ｖ；３０秒印加）。
【００４４】
・導電ローラの製造
外径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの快削鋼製のシャフトに、前記液体配合物（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を、シャフトの軸方向の塗布幅が２３０ｍｍで厚さ０．１ｍｍ厚になるようにロールコータで塗布し、６０℃、３０分間空気循環式オーブン中で乾燥させ、前記シャフトの外周面にシャフト被覆樹脂層を形成した。次に、シャフト挿入用に直径５ｍｍの穴をあけた実施例１と同じ導電性ウレタンフォームのブロックに対して、前記シャフト挿入用穴に前記シャフトを挿入し、前記導電性ウレタンフォームのブロックの両端部から２〜３ｍｍ程度前記シャフト被覆樹脂層がはみ出す位置に前記導電性ウレタンフォームのブロックを位置させた。そして、その状態で１８０℃、３０分間空気循環式オーブン中で加熱し、取り出した後、前記導電性ウレタンフォームのブロックを研削して外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの円筒状弾性体を形成し、実施例４の導電ローラを得た。
【００４５】
（比較例）
実施例１で用いたのと同じシャフトの外周面に、実施例１で用いたエチレン酢酸ビニル系ホットメルト接着剤（製品番号９６９、アロンエバーグリップ社製；比重０．９３）のみを、シャフトの両端からそれぞれ１／３中心側に入った位置に約７ｍｍ幅の非塗布部を残して全体の塗布幅が２３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍとなるようにロールコータでシャフトの中央部に塗布した。次に、シャフト挿入用に直径５ｍｍの穴をあけた実施例１と同じ導電性ウレタンフォームのブロックに対して、前記シャフト挿入用穴に前記シャフトを挿入し、前記導電性ウレタンフォームのブロックの両端部から２〜３ｍｍ程度前記シャフト被覆樹脂層がはみ出す位置に前記導電性ウレタンフォームのブロックを位置させた。そして、その状態で１８０℃、３０分間空気循環式オーブン中で加熱し、取り出した後、前記導電性ウレタンフォームのブロックを研削して外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの円筒状弾性体を形成し、比較例の導電ローラを得た。
【００４６】
前記各実施例及び比較例の導電ローラに対して、シャフトの両端に５０ｇずつの荷重をかけ、５ｍｍ幅の金属電極を軸（シャフトの長さ）方向に等間隔に９カ所配置して前記導電ローラのローラ面Ｓに当接させ、前記シャフトと金属電極の間に１００Ｖの電圧を印加してシャフトと金属電極間の電気抵抗（Ｒ）を測定した。その際、シャフトを該シャフトの周方向に２０°ピッチで回転させて金属電極に当接する位置を変えながら合計（９×３６０／２０＝）１６２点の電気抵抗（Ｒ）を測定し、平均抵抗値、標準偏差及びＳＮ比の統計データを得た。測定環境は２３℃、５５ＲＨである。このようにして得られた統計データを表１に示す。また、前記各実施例及び比較例の製造時に同時に製造した各実施例及び比較例の同一ロットにおける２０本の導電ローラに対して、同様に電気抵抗を測定して各導電ローラ毎に平均抵抗値を計算し、同一ロットの２０本の導電ローラにおける平均抵抗値の平均値とその標準偏差、ＳＮ比の統計データを得た。その統計データを表２に示す。
【００４７】
【表１】
2004205592.tif 000003
【００４８】
【表２】
2004205592.tif 000004
【００４９】
表１及び表２より、比較例では、導電ローラ１本内のバラツキと、２０本の平均抵抗値のバラツキが、実施例１〜４のものよりも大きいことがわかる。さらに、実施例１〜４では、平均抵抗値が１０6Ω台〜１０9Ω台の範囲で半導電性領域（中間領域抵抗値）内の導電性を示したのに対して、比較例では平均抵抗値は１０5Ω台であるものの、バラツキが大きく、安定的な導電性を示さなかった。。
【００５０】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明によれば、抵抗値を半導電性領域（１０5〜１０11Ω）の範囲で制御でき、しかも抵抗値のバラツキが少ない、電子写真用導電ローラとして非常に有用かつ顕著な効果を奏するものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第一実施形態に係る導電ローラの断面図である。
【図２】この発明の第二実施形態に係る導電ローラの断面図である。
【図３】この発明の第三実施形態に係る導電ローラの断面図である。
【符号の説明】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  導電ローラ
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ  シャフト
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ  シャフト被覆樹脂層
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ  弾性体
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ  弾性体の端面
４１Ｂ，４１Ｃ  弾性体被覆樹脂層
５１Ｃ  シャフト被覆樹脂層間樹脂層
【図１】
2004205592.tif 000005
【図２】
2004205592.tif 000006
【図３】
2004205592.tif 000007