(57)【要約】【課題】環境依存性が少なく、また適切な範囲でトナーを帯電させる特性を有し、高品位の画像を得ることができる画像形成装置の現像ロールとして有用な半導電性ロールを提供すること。【解決手段】導電性軸体の外周面に少なくとも弾性体層が形成されてなる半導電性ロールにおいて、上記弾性体層の表面に共役系ポリマー、共役系ポリマーを分散した有機ケイ素化合物を被覆してなることを特徴とし、上記共役系ポリマーがポリピロール誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体等からなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性軸体の外周面に少なくとも弾性体層が形成されてなる半導電性ロールにおいて、上記弾性体層の表面に共役系ポリマーが被覆され、該被覆前のロール抵抗値Ｒ１、該被覆後のロール抵抗値Ｒ２が、１≦Ｒ２／Ｒ１の関係を有してなることを特徴とする半導電性ロール。
【請求項２】
導電性軸体の外周面に少なくとも弾性体層が形成されてなる半導電性ロールにおいて、上記弾性体層の表面に共役系ポリマーを分散した有機ケイ素化合物が被覆され、或いは該弾性体層の全部又は表層部が有機ケイ素化合物であって該有機ケイ素化合物に共役系ポリマーを分散し、該被覆前或いは分散前のロール抵抗値Ｒ３、該被覆後或いは分散後のロール抵抗値Ｒ４が、１≦Ｒ４／Ｒ３の関係を有してなることを特徴とする半導電性ロール。
【請求項３】
上記共役系ポリマーがポリピロール誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体のうちの少なくとも１種類以上を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の半導電性ロール。
【請求項４】
上記請求項２記載の有機ケイ素化合物がシリコーン又はシラン化合物であることを特徴とする半導電性ロール。
【請求項５】
上記請求項４記載のシラン化合物がシランカップリング剤であることを特徴とする半導電性ロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導電性ロールに関するものであり、より詳細には、電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ、及びこれらを複合したＯＡ機器等の画像成形装置に使用される半導電性ロール、特に現像ロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等のＯＡ機器等の画像形成装置に用いる半導電性ロールは、導電性軸体の外周面に弾性体層が被覆形成されたものであり、主に現像ロールに頻用される。
この種の画像形成装置は、図４に示すように、感光体ドラム２０を備え、感光体ドラム２０の周囲には帯電ロール１８、露光装置としてのＬＥＤアレイ１６、現像ロール１１、転写ロール２１、及びクリーニングロール１９が配設される。感光体ドラム２０面は帯電ロール１８により一定電位に帯電され、ＬＥＤアレイ１６により潜像が形成される。感光体ドラム２０面に形成した潜像には現像ロール１１によってトナーが付着され、潜像は可視化され、感光体ドラム２０面のトナー像は転写ロール２１により記録紙に転写される。そして、感光体ドラム２０面はクリーニングロール１９にてクリーニングされる。
また、現像ロール１１の近傍には、トナー搬送ロール１２、摩擦帯電プレート１５及びトナー撹拌用の撹拌手段１４等が配設されている。
【０００３】
一般に、現像ロール１１は良導電金属シャフトの外周面に半導電性弾性体が被覆され、半導電性弾性体は通常、ウレタンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＤＭゴム、シリコーンゴム等の基材に電子伝導性物質やイオン伝導性物質などの導電性付与材を添加・配合することにより形成される。
【０００４】
このような現像ロール１１において、画像の高品位化のためには、トナー帯電量、画像濃度、耐フィルミング性、かぶり特性、残像特性、耐久性、環境特性等が要求される。このような要求に応える手法としては、所定の特性を付与できる薄膜を表面にコートする方法がしばしば採用されている。
【０００５】
トナー帯電特性は画像品位のかぶりと密接な関係があり、一般にトナー帯電量が適切な範囲に収まらないとかくぶりが生じやすくなる。またトナー帯電量は通常、低温低湿下では高く、高温高湿下では低くなる。このため環境による変動が少ないことが望まれている。従って、環境依存性が少なく、一定の範囲量でトナーを帯電させる特性を付与するために、摩擦帯電させる現像ロールの表面の改質が必要とされている。
また、トナー帯電量は残像特性にも密接な関係を有しており、帯電量が大きすぎると悪化する傾向にあり、かぶりのない両立した適切な範囲の帯電量であることが好ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、環境依存性が少なく、適切な範囲でトナーを帯電させる特性を有し、高品位の画像を得ることができる半導電性ロールを提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を達成すべく、鋭意検討した結果、ロール弾性体層表面を改質させてロール上でトナーに適切な帯電を起こさせるために、電子伝導性物質としも使用されている共役系ポリマーをロール表面の改質剤として被覆或いは分散させると、高品質の画像を提供する現像ロールが得られること、更に有機ケイ素化合物の使用により環境依存性の少ない現像ロールが得られることを見出し、上記課題を解決したものである。
【０００８】
即ち、本発明に係る半導電性ロールは、以下の構成或いは手段からなることを特徴とし、上記課題を解決するものである。
（１）導電性軸体の外周面に少なくとも弾性体層が形成されてなる半導電性ロールにおいて、上記弾性体層の表面に共役系ポリマーが被覆され、該被覆前のロール抵抗値Ｒ１、該被覆後のロール抵抗値Ｒ２が、１≦Ｒ２／Ｒ１の関係を有してなることを特徴とする半導電性ロール。
尚、このようにＲ２／Ｒ１が１以上となることから共役系ポリマーの被覆層は、所定の抵抗値を有しても良く、共役系ポリマーは通常の使用方法である電子伝導性物質として必ずしも機能する必要はないが、そのロールにあってその表面のトナーにおける帯電性の改質として存在するものである限り、種々の共役系ポリマーを使用することができる。
【０００９】
（２）導電性軸体の外周面に少なくとも弾性体層が形成されてなる半導電性ロールにおいて、上記弾性体層の表面に共役系ポリマーを分散した有機ケイ素化合物が被覆され、或いは該弾性体層の全部又は表層部が有機ケイ素化合物であって該有機ケイ素化合物に共役系ポリマーを分散し、該被覆前或いは分散前のロール抵抗値Ｒ３、該被覆後或いは分散後のロール抵抗値Ｒ４が、１≦Ｒ４／Ｒ３の関係を有してなることを特徴とする半導電性ロール。
【００１０】
（３）上記共役系ポリマーがポリピロール誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体のうちの少なくとも１種類以上を含むことを特徴とする上記（１）又は（２）記載の半導電性ロール。
（４）上記（２）記載の有機ケイ素化合物がシリコーン又はシラン化合物であることを特徴とする半導電性ロール。
（５）上記（４）記載のシラン化合物がシランカップリング剤であることを特徴とする半導電性ロール。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半導電性ロールの好ましい実施の形態を詳述する。尚、本発明に係る半導電性ロールは以下の実施形態に限るものではない。
図１乃至図３は本実施形態に係る半導電性ロールの概略断面図である。図４は、一般的な画像形成装置の説明概略図である。
【００１２】
図１に示すように本実施形態の半導電性ロールは、導電性軸体１の外周面に少なくとも弾性体層２が形成されてなる。即ち、半導電性ロールは導電性軸体１とかかる軸体１の外周面に被覆形成される円筒形の弾性体層２を備え、更に、弾性体層２のロール表面に被覆層３が形成されるものである。そして、被覆層３は共役系ポリマー、共役系ポリマーを分散した有機ケイ素化合物からなることを特徴とするものである。
また、図２に示すように、最外層が共役系ポリマー、共役系ポリマーを分散した有機ケイ素化合物である限り、弾性体層２と被覆層３との間に１種以上の中間層４を設けることも可能である。
【００１３】
更に、弾性体層２の全部又は表層部がシリコーン或いはシリコーン変性ゴムなどの有機ケイ素化合物であれば、これらの弾性体層２に共役系ポリマーを分散させ、図３に示すような弾性体層と被覆層３を兼ねた単層構造全体、或いは弾性体層の少なくとも表層が上記共役系ポリマーを分散させた有機ケイ素化合物でもよい。
【００１４】
半導電性ロール層の表面粗さについては特に制限されないが、必要に応じて機械的な研削による粗さ加工を施し、或いは最表面層又は中間層のコート層にフィラーなどを添加して艶消し面とすることもできる。
【００１５】
上記導電性軸体１は良好な導電特性を有するものであるかぎり使用しうるが、通常、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ、真鍮などで構成した所謂、「芯金」である。また、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などに導電性付与剤としてカーボンブラック、或いは金属粉体などを配合した導電性樹脂で形成されていてもよい。導電性軸体１はその一端を接地するかバイアス電圧を印加することにより、静電担持体（感光ドラム等）の電圧、トナーへの電荷の注入、潜像担持体からのトナーの搬送による静電潜像の現像などの機能を発揮する。
【００１６】
上記弾性体層２を形成する弾性体は、その材質や硬度や強度に関して特に制限されるものではないが、一般にゴム材質に導電剤等を添加した弾性体で構成される。ゴム材質としては、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴムなどが挙げられ、これら一種又は二種以上の混合ゴム又は変性ゴムを用いることができる。また、上述したようにシリコーン或いはシリコーン変性ゴムなどのような有機ケイ素化合物を用いることができる。
【００１７】
上述するように被覆層３（積層コート最外層を含む）は共役系ポリマー、共役系ポリマーを分散させた有機ケイ素化合物である。また、有機ケイ素化合物を用いた弾性体層２にあっては、その層に直接共役系ポリマーを分散させるものである。
共役系ポリマーは、例えば、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフェニレンビニレン、ポリセレノフエン、ポリアズレン、ポリピレン、ポリカルバゾール、ポリピリダジン、ポリナフチレン、ポリフルオレンやそれらのアルキル化やアルコキシル化等の置換基を導入したポリエチレンジオキシチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３，４−ジメチルチオフェン）、ポリ（３−チオフェン−β−エタンスルフォネール）、ポリメチルピロール、ポリ（３−へキシルピロール）、ポリ（３−メチル−４−ピロールカルボン酸メチル）、ポリシアノフェニレンビニレン、ポリジメトキシフェニレンビニレン誘導体の共役系導電性ポリマーが挙げられ、これらを基本骨格とした誘導体並びに各種変性ポリマーを挙げることができる。また、これらの一種或いは二種以上を混合使用することも可能であり、更に、他の機能を付与するために各種添加剤を配合しても良い。
【００１８】
また、共役系ポリマーにはＰＦ５、ＡｓＦ５、ＢＦ３などのルイス酸、Ｉ２、Ｂｒ２などのハロゲン、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４などのプロトン酸やパラトルエンスルホン酸などの有機酸、ＦｅＣｌ３、ＴｉＣ４などの遷移金属化合物、テトラシアノジメタン、テトラシアノテトラアザナフタレン、クロラニルなどの有機物質、あるいはドナーとしてのＬｉ、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ金属、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのアルカリ土類金属などをドーピングしたり、共役系ポリマーをＴＣＮＡ、ＴＣＮＱなどと電荷移動錯体として用いることもできる。
【００１９】
このうち、負帯電トナーに対してはポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン誘導体が特に好ましい。
【００２０】
上記共役系ポリマーは基材ゴム弾性を損なわない限り塗布量を制限するものではないが５μｍ以下が好ましい。また、有機ケイ素化合物と混合して用いる場合は１乃至２０μｍの範囲の塗布量が好ましい。更に、高分子の添加量を制限するものではないが、１から１００質量部の範囲で添加することが好ましい。
【００２１】
一般に共役系ポリマーは静電防止材や導電付与材として用いられる場合が多いが、本発明では上述したように導電性を付与する機能とは異なるものである。
即ち、共役系ポリマーが被覆された場合、被覆前のロール抵抗値Ｒ１、被覆後のロール抵抗値Ｒ２が、１≦Ｒ２／Ｒ１の関係を満たすことを特徴とする。Ｒ２／Ｒ１＜１では十分な帯電が得られず、画像形成時にかぶりを生じる。
また、共役系ポリマーを分散した有機ケイ素化合物或いは有機ケイ素化合物で上記弾性体層の少なくとも一部を形成してなる場合は、共役系ポリマーを分散しなときの抵抗値Ｒ３、共役系ポリマーを分散したときの抵抗値Ｒ４が、１≦Ｒ４／Ｒ３≦１０００００の関係を満たすことを特徴とする。Ｒ４／Ｒ３＜１では十分な帯電が得られず、画像形成時にかぶりを生じる。
共役系ポリマーの種類及び有機ケイ素化合物への添加量は、上記抵抗値の関係を満たす限り制限されるものではない。
【００２２】
有機ケイ素化合物と混合することはトナー帯電量の温度、及び湿度の環境依存性を低減する上で有効である。有機ケイ素化合物としてはシラン、シラザン、シルチアン、シロキサンなどケイ素を有する有機化合物の単量体及びポリマーであり、シリコーンレジン、シリコーンゴム、シリコーンオイル、シラン化合物等が挙げられる。また、これらの変性物も含まれる。
【００２３】
シラン化合物の中でも、シランカップリング剤はその分子中に２個以上の異なった反応基を有し、化学結合や水素結合を生成するため、接着性や分散性に優れ好ましい。
シランカップリング剤は一般に下記の様な化学構造式で表され、各種合成樹脂などの有機質材料と化学結合する反応基と無機質材料と化学結合するアルコキシ基の２種類の官能基を有する。
Ｘ−Ｓｉ−ＯＲａＲ３−ａ（ａ＝３〜１、Ｘはビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基、ハロゲン基、イソシアネート基などを有する鎖、ＲはＣＨ３、Ｃ２Ｈ５などのアルキル基である。）
【００２４】
このようなシランカップリング剤としては例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシンラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチルデン）などが挙げられる。また、これら二種以上の混合物又は縮合物を挙げることができる。
【００２５】
被覆の手法も制限されるものではなく、スプレー法、ディッピング法などで必要に応じた塗布量で被覆することができる。弾性体層２と被覆層３の接着性を増すためのプライマーをアンカー材として設けることも可能である。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明に係る半導電性ロールの実施例及び比較例を順次詳述する。
（基材ロール）
導電性軸体として、ＳＵＳ２２に無電解ニッケルメッキした直径１２ｍｍ、長さ２５０ｍｍのシャフトを用い、これにシリコーン系プライマーＮｏ．１６（信越化学工業社製、商品名）を塗布し、ギアオーブン中で温度１５０℃、１０分間焼き付け処理を施した。
一方、半導電性弾性体層用の組成物として、シリコーン生ゴム・ＫＥ−７８ＶＢＳ（信越化学工業社製、商品名）１００質量部にカーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製  商品名）１０質量部、煙霧質シリカ系充填材としてアエロジェル２００（日本アエロジェル社製、商品名）２５質量部、有機過酸化物系加硫剤・Ｃ−８（信越化学工業社製、商品名）２質量部を添加してミキシングロールで混し、円筒形キャビティーからなる圧縮成型金型にて、温度１７５℃、１０分間、前記軸体外周上へ加硫接着成型した。その後、ギアオーブンで温度２００℃、７時間、二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨し、直径２０ｍｍ、平均抵抗値１Ｅ＋４（Ω）、硬度４０Ｈｓの半導電性ロールを得た。
【００２７】
（実施例１）
ポリアニリン・ＰＡＳインク（日本カーリット、商品名、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの１％溶液）をスプレー法でプライマー処理した基材ロールへ膜厚１μｍで塗工し、１０分間室温にて風乾後、ギアオーブン中で温度１５０℃、３０分間乾燥させて１Ｅ＋５（Ω）の半導電性ロールを得た。
【００２８】
（実施例２）
３−メチル−４−ピロールカルボン酸エチルと３−メチル−４−ピロールカルボン酸ブチルの共重合体（ｎ＝８００、ジメチルホルムアミドの１０％溶液）をスプレー法でプライマー処理した基材ロールへ膜厚１μｍで塗工し、１０分間室温にて風乾後、ギアオーブン中で１５０℃、３０分間乾燥させて平均抵抗値２Ｅ＋５（Ω）の半導電性ロールを得た。
【００２９】
（実施例３）
シリコーン生ゴム・ＫＥ−７８ＶＢＳ（信越化学工業社製、商品名）１００質量部にポリアニリン・ＰＡＳインク（日本カーリット、商品名）２０質量部を添加し、ミキシングロールで混合後、ギアオーブン、温度２００℃で２時間乾燥し溶剤を蒸発させ、カーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製、商品名）８質量部、煙霧質シリカ系充填材・アエロジェル２００（日本アエロジェル社製、商品名）２５質量部、有機過酸化物系加硫剤・Ｃ−８（信越化学工業社製、商品名）２質量部を添加してミキシングロールで混合し、上記基材ロールと同様に円筒形キャビティーからなる圧縮成型金型にて、温度１７５℃、１０分間、前記軸体外周面へ加硫接着成型した。その後、ギアオーブンで温度２００℃、７時間、二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨し、直径２０ｍｍ、平均抵抗値２Ｅ＋４（Ω）、硬度４０Ｈｓの半導電性ロールを得た。
【００３０】
（実施例４）
Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン１００質量部に、ポリアニリン・ＰＡＳインク（日本カーリット、商品名）１００質量部を添加した溶液をスプレー法でプライマー処理した基材ロールへ膜厚１μｍで塗工し、１０分間室温にて風乾後、ギアオーブン中で温度２００℃、３０分間乾燥させて平均抵抗値３Ｅ＋６（Ω）の半導電性ロールを得た。また、上記ポリアニリン・ＰＡＳインク（日本カートリッジ社製、商品名）を添加しないときの平均抵抗値は２Ｅ＋６（Ω）であった。
【００３１】
（実施例５）
Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン１００質量部に、３−メチル−４−ピロールカルボン酸エチルと３−メチル−４−ピロールカルボン酸ブチルの共重合体（ｎ＝８００、ジメチルホルムアミドの１０％溶液）を１００質量部を添加した溶液をスプレー法でプライマー処理した基材ロールへ膜厚１μｍで塗工し、１０分間室温にて風乾後、ギアオーブン中で温度２００℃、３０分間乾燥させて平均抵抗値４Ｅ＋６（Ω）の半導電性ロールを得た。また、３−メチル−４−ピロールカルボン酸エチルと３−メチル−４−ピロールカルボン酸ブチルの共重合体（ｎ＝８００、ジメチルホルムアミドの１０％溶液）を添加しないときの平均抵抗値は２Ｅ＋６（Ω）であった。
【００３２】
（実施例６）
ウレタンコート材・ニッポラン５０３３（日本ポリウレタン社製、商品名）１００質量部に、カーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製、商品名）３質量部、湿式シリカ（平均粒径２μｍ）１０質量部、酢酸イソブチル５０質量部を添加し、ビーズミルにて分散後、イソシアネート硬化剤・コロネートＬ（日本ポリウレタン社製、商品名）１０質量部を添加後撹拌し、塗料を調整した。この塗料をプライマー処理した基材ロールへディッピング法で膜厚３０μｍに塗工後、３０分間室温で乾燥後、３−メチル−４−ピロールカルボン酸エチルと３−メチル−４−ピロールカルボン酸ブチルの共重合体（ｎ＝８００、ジメチルホルムアミドの１０％溶液）をスプレー法でプライマー処理した基材ロールへ膜厚１μｍで塗工し、更に１０分間室温にて風乾後、ギアオーブン中で１５０℃、３０分間乾燥させて３Ｅ＋６（Ω）の半導電性ロールを得た。また、上記３−メチル−４−ピロールカルボン酸エチルと３−メチル−４−ピロールカルボン酸ブチルの共重合体（ｎ＝８００、ジメチルホルムアミドの１０％溶液）をコートせず、中間層のみで乾燥させたものは平均抵抗値は１Ｅ＋６（Ω）であった。
【００３３】
（実施例７）
ウレタンコート材・ニッポラン５０３３（日本ポリウレタン社製、商品名）１００質量部に、カーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製、商品名）３質量部、湿式シリカ（平均粒径２μｍ）１０質量部、酢酸イソブチル５０質量部を添加し、ビーズミルにて分散後、イソシアネート硬化剤・コロネートＬ（日本ポリウレタン社製、商品名）１０質量部を添加後撹拌し、塗料を調整した。この塗料をプライマー処理した基材ロールへディッピング法で膜厚２０μｍに塗工後（中間層）、３０分間室温で乾燥後、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン１００質量部に、３−メチル−４−ピロールカルボン酸エチルと３−メチル−４−ピロールカルボン酸ブチルの共重合体（ｎ＝８００、ジメチルホルムアミドの１０％溶液）を１００質量部添加した溶液をスプレー法で膜厚１μｍに塗工し、更に１０分間室温にて風乾後、ギアオーブン中で温度１５０℃、３０分間乾燥させて平均抵抗値４Ｅ＋６（Ω）の半導電性ロールを得た。また、上記３−メチル−４−ピロールカルボン酸エチルと３−メチル−４−ピロールカルボン酸ブチルの共重合体（ｎ＝８００、ジメチルホルムアミドの１０％溶液）をコートせず、中間層のみで乾燥させたものは平均抵抗値は３Ｅ＋６（Ω）であった。
【００３４】
（比較例１）
実施例１に使用する基材ロールを半導電性ロールの対照として評価した。
【００３５】
（比較例２）
ウレタンコート材・ニッポラン５０３３（日本ポリウレタン社製、商品名）１００質量部に、カーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製、商品名）３質量部、湿式シリカ（平均粒径２μｍ）１０質量部、酢酸イソブチル５０質量部を添加し、ビーズミルにで分散後、イソシアネート硬化剤・コロネートＬ（日本ポリウレタン社製、商品名）１０質量部を添加後撹拌し、塗料を調整した。この塗料をプライマー処理した基材ロールへディッピング法で膜厚３０μｍに塗工後、３０分間室温で乾換後、ギアオーブン中で温度１５０℃、３０分間乾燥させて平均抵抗値１Ｅ＋６（Ω）の半導電性ロールを得た。
【００３６】
（比較例３）
ウレタンコート材・ニッポラン５０３３（日本ポリウレタン社製、商品名）１００質量部に、カーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製、商品名）３質量部、湿式シリカ（平均粒径２μｍ）１０質量部、酢酸イソブチル５０質量部を添加し、ビーズミルにて分散後、イソシアネート硬化剤・コロネートＬ（日本ポリウレタン社製、商品名）１０質量部を添加後撹拌し、塗料を調整した。この塗料をプライマー処理した基材ロールへディッピング法で膜厚２０μに塗工後（中簡層）、３０分間室温で乾燥後、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシランをスプレー法で膜厚１μｍに塗工し、更に１０分間室温にて風乾後、ギアオーブン中で温度１５０℃・３０分間乾燥させて平均抵抗値３Ｅ＋６（Ω）の半導電性ロールを得た。
【００３７】
（比較例４）
ウレタンコート材・ニッポラン５０３３（日本ポリウレタン社製、商品名）１００質量部に、カーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製、商品名）３質量部、ポリアニリン・ＰＡＳインク（日本カーリット、商品名）１００質量部を添加し、ビーズミルにて分散後、イソシアネート硬化剤・コロネートＬ（日本ポリウレタン社製、商品名）１０質量部を添加後撹拌し、塗料を調整した。この塗料をプライマー処理した基材ロールへディッピング法で膜厚２０μｍに塗工後、３０分間室温で乾燥後、ギアオーブン中で温度１５０℃、３０分間乾燥させて平均抵抗値２Ｅ＋６（Ω）の半導電性ロールを得た。
【００３８】
（比較例５）
３−メチル−４−ピロールカルボン酸エチルと３−メチル−４−ピロールカルボン酸ブチルの共重合体にＴＣＮＡ１０質量部を添加して調整した溶液（ｎ＝８００、ジメチルホルムアミドの１０％溶液）をスプレー法でプライマー処理した基材ロールへ膜厚３μｍで塗工し、１０分間室温にて風乾後、ギアオーブン中で１５０℃、３０分間乾燥させて平均抵抗値５Ｅ＋３（Ω）の半導電性ロールを得た。
【００３９】
（比較例６）
Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン１００質量部に、３−メチル−４−ピロールカルボン酸エチルと３−メチル−４−ピロールカルボン酸ブチルの共重合体にＴＣＮＡ１０質量部を添加して調整した溶液（ｎ＝８００、ジメチルホルムアミドの１０％溶液）を５００質量部を添加した溶液をスプレー法でプライマー処理した基材ロールへ膜厚１μｍで塗工し、１０分間室温にて風乾後、ギアオーブン中で温度２００℃、３０分間乾燥させて平均抵抗値４Ｅ＋５（Ω）の半導電性ロールを得た。
【００４０】
上記で得られた各半導電性ロールを、市販の負帯電トナーを用いた電子写真式プリンターの現像ロールとして装着し、低温低湿（温度１０℃、湿度１０％ＲＨ）、常温常湿（温度２０℃、湿度５０％ＲＨ）、高温高湿（温度３０℃、湿度８０％ＲＨ）の条件下で下記項目にて評価を行い、これらの結果を表１及び表２に示した。
【００４１】
（試験項目）
画像評価は、各ロールを組み込み後、下記項目の評価用画像パターンを印字し、評価データとした。
・ロール抵抗
各半導電性ロールを、ゴムの全長よりも５ｍｍ長い金メッキ電極の上に置き、ロールの両端にそれぞれ５００ｇの分銅をかけ、１００Ｖの電圧を１秒間印加してロールのシャフトのゴム表面の間の電気抵抗値を測定した。
・印字濃度
黒ベタ印字のマクベス濃度を、マクベス濃度計にて測定し、１．３以上を合格、１．３未満を不合格とする。
・カブリ
黒ベタ、網点、５％デューティー、白地印字などを繰り返し、５％デューティーの白地部のマクベス濃度をマクベス濃度計にて測定し、０．０１５未満を合格とし、０．０１５以上を不合格とする。
・残像
１０×３５ｍｍの黒マス印字の後方に黒ベタ印字部を設けたテスト印字パターンにおいて、黒マス印字から現像ローラ１周期後の黒ベタ印字部濃度：Ａと、黒ベタ印字部に隣接する白地（＝非印字部）から現像ロール１周期後の黒ベタ印字部濃度：Ｂとをマクベス濃度計にて測定し、その濃度差（｜Ａ−Ｂ｜）が０．０５未満を合格とし、０．０５以上を不合格とした。
【００４２】
【表１】
2004333855.tif 000003
【００４３】
【表２】
2004333855.tif 000004
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る半導電性ロールによれば、導電性軸体の外周面に形成される半導電性ロールの弾性体層の表面に共役系ポリマー、共役系ポリマーを分散した有機ケイ素化合物、或いはその共役系ポリマーを含む有機ケイ素化合物が弾性体層の全部又は少なくとも一部を形成してなるので、環境依存性が少なく、また適切な範囲でトナーを帯電させる特性を有し、高品位の画像を得ることができる画像形成装置に有用な半導電性ロール、特に現像ロールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本実施形態に係る半導電性ゴムロールの概略断面図である。
【図２】図２は本実施形態に係る別の半導電性ゴムロールの概略断面図である。
【図３】図３は本実施形態に係る更に別の半導電性ゴムロールの概略断面図である。
【図４】図４は本実施形態に係る半導電性ロールが使用される一般的な画像形成装置の説明概略図である。
【符号の説明】
１      軸体
２      弾性体層
３      被覆層
４      中間層
【図１】
2004333855.tif 000005
【図２】
2004333855.tif 000006
【図３】
2004333855.tif 000007
【図４】
2004333855.tif 000008