(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫ゴム組成物で形成されてなるトナー搬送部を少なくとも最外層に備えた導電性ロールであって、
前記加硫ゴム組成物は、ゴム成分（Ａ）に、粒径８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の粒径大の弱導電性カーボンブラック（Ｂ）と、粒径１８ｎｍ以上８０ｎｍ未満の粒径小の高導電性カーボンブラック（Ｃ）と、酸化チタン、アルミナ及びシリカからなる群から選択される１種以上の金属酸化物からなる無機フィラー（Ｄ）を配合しており、
前記（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の合計配合量は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して１５質量部以上６０質量部以下であることを特徴とする導電性ロール。
【請求項２】
前記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、前記弱導電性カーボンブラック（Ｂ）を１質量部以上４０質量部以下、前記高導電性カーボンブラック（Ｃ）を１質量部以上４０質量部以下、前記金属酸化物からなる無機フィラー（Ｄ）を１質量部以上４０質量部以下の割合で配合している請求項１に記載の導電性ロール。
【請求項３】
前記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、前記弱導電性カーボンブラック（Ｂ）を１質量部以上２０質量部以下、前記高導電性カーボンブラック（Ｃ）を５質量部以上３０質量部以下、前記金属酸化物からなる無機フィラー（Ｄ）を１質量以上２０質量部以下の割合で配合し、
前記（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の合計配合量は、前記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して１５質量部以上４０質量部以下である請求項２に記載の導電性ロール。
【請求項４】
前記高導電性カーボンブラック（Ｃ）の配合量は、前記弱導電性カーボンブラック（Ｂ）より多いと共に、前記金属酸化物からなる無機フィラー（Ｄ）以上である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の導電性ロール。
【請求項５】
前記ゴム成分（Ａ）として、塩素原子を有するゴムと、溶解度パラメーターが１８．０（ＭＰａ）１／２以上のゴムとのいずれか一方または両方を含む請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の導電性ロール。
【請求項６】
前記加硫ゴム組成物は、ゴム成分（Ａ）としてイオン導電性ゴムを用い、またはイオン導電剤を配合して、イオン導電性を付与している請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の導電性ロール。
【請求項７】
前記無機フィラー（Ｄ）が、酸化チタンである請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の導電性ロール。
【請求項８】
電子写真装置の画像形成機構において、非磁性１成分トナーを用いた現像装置に用いられる現像ロールである請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の導電性ロール。
【請求項９】
前記トナー搬送部と、その中空部に圧入された円柱形状の芯金からなり、
前記トナー搬送部の表面には紫外線照射による酸化膜が形成されている請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の導電性ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ロールに関し、詳しくは、電子写真装置に装着される現像ロール、クリーニングロール、帯電ロールまたは転写ロール等として用いられるトナー搬送部を有する導電性ロールに関し、過剰なトナーの搬送を抑制して良好なトナー離れを実現でき、長期に渡り印刷性能に優れるものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による印刷技術においては、高速化、高画質化、カラー化、小型化といった改良が進み、広く世の中に普及してきた。これら改良において鍵となるのがトナーである。前記あらゆる要求を満たすために必要となるのが、トナーの微細化と、トナー粒径の均一化、トナーの球形化である。トナーの微細化については、トナー粒径が１０μｍ以下、さらには５μｍ以下のものも出てきている。トナーの球形化については、真球度が９９％を上回るものまで出てきている。さらに、高画質化を求めて従来の粉砕トナーに代わり重合トナーが主流となりつつある。かかる重合トナーはデジタル情報を印刷物にする際にドットの再現性が非常によく高品質な印刷物が得られる。
【０００３】
このようなトナーの微細化、均一化、球形化及び重合トナーへの移行に対応して、レーザービームプリンター等の電子写真装置の画像形成機構において、トナーに高い帯電性を付与しながらトナーを付着させることなく感光体に搬送させることができる導電性ロールが求められており、該導電性ロールとしては電気抵抗値を約１０の８乗Ω以下に調整したものが特に有用である。このような導電性ロールは、この高性能な機能を製品の使用寿命の最後まで維持させることが要望されている。
【０００４】
このような問題に対して本出願人は以下のようなゴムローラを提案している。
特開２００７−２８６２３６号公報（特許文献１）では、ゴム組成物で形成される高抵抗な表層と、電子導電性のゴム組成物で形成される低抵抗な基層を有する２層を備えた半導電性ローラを提供しており、表層と基層の電気抵抗値のバランスを図ることで良好な帯電特性を得ようとしている。しかし、両層の厚みを精度良く実現することが難しいため、極めて高い厚み精度が必要とされる。厚み精度を実現するためには、手のかかる管理が必要であると共に、管理した場合も製品歩留まりが良好でないことなどによりコスト高になりやすい。そのため、より簡素な工程管理で安価に製造できるよう改善の余地がある。
【０００５】
特開２００６−９９０３６号公報（特許文献２）には、クロロプレンゴムを含む導電性ゴム層を最外層に備え、所定条件での誘電正接が０．１〜１．８である半導電性ゴム部材が記載されている。該半導電性ゴム部材は、極めて高い電荷をトナー等の付着物に付与することができるとともにトナーに付与した電荷の漏洩を防ぐことができる。
該半導電性ゴム部材において、前記要件を満たしながらゴム成分の種類やカーボンブラックの種類などを調整して、初期画像濃度の向上、耐久性（トナー帯電の経時安定性）の向上はそれぞれ極めて高いレベルで実現しているが、それら両方を一挙に実現できるようさらなる改善の余地がある。
【０００６】
特開２００４−１７０８４５号公報（特許文献３）には、電気特性が均一なイオン導電性ゴムを用い、誘電正接調整用充填剤を配合して誘電正接を０．１〜１．５としている導電性ゴムロールが記載されている。該導電性ゴムロールを用いれば、トナーに適切でかつ高い帯電を付加でき、結果として高画質な初期画像が得られる。さらに、トナーの帯電量が印刷枚数を経ても低下しにくく、結果として高画質が維持できる。
【０００７】
前記特許文献３においては、イオン導電性を得るためにエピクロルヒドリンゴムに代表される塩素原子を含有するゴム成分を用いることがある。この場合、該塩素原子を含有するゴム成分は一般に表面自由エネルギーが高く、トナーやトナー外添剤と付着しやすい傾向がある。
あわせてイオン導電性を示すエチレンオキサイドモノマーが重合されている場合は、表面自由エネルギーが上がり濡れやすくなり、導電性ゴムロールに対するトナーの付着性が高くなる。
さらに表面に紫外線照射やオゾン暴露などを施し酸化膜を形成させると、その部分の酸素濃度が高くなるため表面自由エネルギーが上がり導電性ゴムロールに対するトナーの付着性がさらにます可能性がある。
加えて誘電正接を０．１〜１．５とした場合はトナーの帯電性を向上できトナーの搬送量を低減できるためハーフトーン画像など高画質な画像が実現できるが、一方でこの場合には現像ロール上のトナーの積層量が少なくなるため、現像ロールとして使用した場合にはトナーの付着性がさらに増す可能性がある。
【０００８】
このような導電性ゴムロールへのトナーの付着は、ごく初期の画像や連続的に印刷した画像には影響をあまり及ぼさないが、例えば以下のような条件で印刷した場合にはその影響が無視できなくなる。例えば、通常帯電されたトナーは静電気力（クーロン力）により逆の電荷を持つ感光体に搬送されるところ、トナーと現像ロールの付着性が強いためこの静電気力によるトナーの搬送が妨げられ、トナーに付加する帯電量が変わらないにもかかわらず印刷濃度が低下するという問題が生じ得る。
・印刷をほどよく行い、トナーが現像ロールに比較的なじんだ時点
（例えば１％印字画像を２，０００枚程度印刷した時点）
・トナーの平均粒径が８μｍ以下、特に６μｍ以下の場合
・連続的に印刷せず、例えば一日停止して翌日印刷した場合
・トナーの帯電量が比較的高い低温低湿環境において使用する場合
【０００９】
特開２００５−２２５９６９号公報（特許文献４）には、ポリエーテル結合を有するゴムを含むイオン導電性のゴム成分にワックスを配合することで、表面の自由エネルギーを低減させてトナー外添剤等の付着を長期にわたり防止でき、加工性に優れ、成形ムラや割れなどの表面欠陥をも防ぐことができる半導電性ゴム部材が開示されている。
しかし、現像ロールとして使用したときのトナーの付着性がまだ高く、前述の「印刷濃度の低下」がまだみられる。さらには、ワックスのブリード等に起因する低分子量成分と比較的高温環境下（約５０℃程度）での粘着性によるトナーや感光体への汚染がわずかであるがみられる。これでは、高画質が要求されるプリンターにおいては使用できるゴムやポリマーが限定されかねず、さらなる改良の余地があった。
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２８６２３６号公報
【特許文献２】特開２００６−９９０３６号公報
【特許文献３】特開２００４−１７０８４５号公報
【特許文献４】特開２００５−２２５９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述した導電性ローラを現像ロールとして用いた場合、設計上は帯電されたトナーは静電気力（クーロン力）により逆の電荷を持つ感光体に搬送されるべき状態であっても、トナーと現像ロールの物理的な付着性が強いため、この静電気力によるトナーの搬送が妨げられ、トナーに付加する帯電量が変わらないにもかかわらず、印刷濃度が低下するという、所謂「現像効率の低下」という問題が生じ得る。このようにトナーの搬送量が多いにも関わらず現像効率の低下が生じる傾向があり、該傾向は、速度が２０ｒｐｍ以上の高速度プリンターで特に顕著である。
【００１２】
また、現像効率が低下すると、トナーボックスで循環するトナーが多くなり、トナーの劣化が原因でトナー帯電量の低下が早まる結果、画像不良が発生するという問題が生じる。即ち、静電気的及び物理的なトナー離れの悪さが主因で現像ロールのトナー搬送量が多くなると、印刷の際、現像ローラにより搬送されるトナーの殆どが感光体による印刷に寄与せず、現像ローラに残ってトナーボックスに戻ってくるような状態となる。その結果、トナーがトナーボックス内で何度も循環して、トナーの劣化（擦れることで傷が付く等）が促進され、耐久使用の後半で画像不良が発生する。
【００１３】
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、過剰なトナーの搬送を抑制し良好なトナー離れを実現でき、適度な印刷濃度を保ち、長期に渡り印刷性能に優れる導電性ロールを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するため、本発明は、加硫ゴム組成物で形成されてなるトナー搬送部を少なくとも最外層に備えた導電性ロールであって、
前記加硫ゴム組成物は、ゴム成分（Ａ）に、粒径８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の粒径大の弱導電性カーボンブラック（Ｂ）と、粒径１８ｎｍ以上８０ｎｍ未満の粒径小の高導電性カーボンブラック（Ｃ）と、酸化チタン、アルミナ及びシリカからなる群から選択される１種以上の金属酸化物からなる無機フィラー（Ｄ）を配合しており、
前記（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の合計配合量は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して１５質量部以上６０質量部以下であることを特徴とする導電性ロールを提供している。
【００１５】
本発明の導電性ロールの最外層を構成するトナー搬送部は、ゴム成分（Ａ）に対して、前記３種類の充填剤（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）を必須成分として含む。
前記特許文献１〜４のように、ゴム成分（Ａ）に対して、各充填剤（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）を個別に配合した場合には次のような問題が生じる。
粒径大の弱導電性カーボンブラック（Ｂ）のみを充填剤として配合した場合、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して２０質量部以上の配合とすれば高い初期帯電量が得られるが、静電気的なトナー付着力が強くなり過ぎるという問題が生じる。
粒径小の高導電性カーボンブラック（Ｃ）のみを充填剤として配合した場合は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して２０質量部以上の配合とすれば高い印刷濃度を得ることができるが、導電性が高すぎ、十分なトナー帯電性が得られないという問題が生じる。
金属酸化物からなる無機フィラー（Ｄ）のみを充填剤として配合した場合、トナーの物理的な付着力を低減できる効果はあるが、十分なトナー帯電性が得られず、十分な印刷濃度が得られない。
このように、（Ｂ）乃至（Ｄ）の充填剤を個別に配合しただけでは、多量の配合を必要とし、「トナー付着力（トナー搬送量）の低減」「トナー帯電量およびその維持」、及び「適度な印刷濃度の維持」が背反性能となり、全てを同時達成することができず、導電性ロールの全体性能として不十分となる。
【００１６】
しかし、本発明では（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の充填剤を、その合計量が前記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して１５質量部以上６０質量部以下となるように配合することにより、前記背反性能を同時に達成し、全体性能に極めた優れた導電性ロールとすることができる。（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の充填剤はゴム成分に対して非常に優れた分散性を示すので、このように配合量を比較的少なく調整することができる結果、導電性ロールの硬度を異常に上昇させることもなく、現像等の効率を低下させず、感光体等の他の部材へ機械的ダメージやトナーの劣化も防ぐことができる。
また、本発明の導電性ロールは、トナー搬送部は最外層が少なくとも加硫ゴムで形成されているので、表面をコーティングする技術とは異なり、電気特性の均一性や設計値の繰り返し再現性を低コストで容易に得ることができる。
【００１７】
前記（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の充填剤の合計配合量を、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して１５質量部以上６０質量部以下としているのは、１５質量部未満であると各充填剤を配合する効果が十分に得られず、４０質量部を超えると導電性ロールの硬度が高くなり、トナーの劣化が発生するおそれがあるためである。前記（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の充填剤の合計配合量は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、１５質量部以上４０質量部以下であることが好ましい。
【００１８】
本発明では、粒径８０ｎｍ以上５００ｎｍの粒径大のカーボンブラックを「弱導電性カーボンブラック（Ｂ）」と定義している一方、粒径１８ｎｍ以上８０ｎｍ未満の粒径小のカーボンブラックを「高導電性カーボンブラック」と定義している。
これは、カーボンブラックの粒径８０ｎｍを境界として、カーボンブラックの導電性に顕著な差異が見られ、加硫ゴム組成物に配合された場合に異なる役割を担うからである。
即ち、弱導電性カーボンブラック（Ｂ）は、粒径が大きくストラクチャーの発達が小さく、導電性への寄与が小さく、これを配合することで導電性を高めることなく、分極作用によるコンデンサー的な働きを得ることができ、電気抵抗の均一化を損なうことなく帯電性のコントロールを実現できる。
一方、高導電性カーボンブラック（Ｃ）は、弱導電性カーボンブラックに比べて、粒径が小さくストラクチャーが発達しており、導電性への寄与が大きいため、これを配合すると導電性を高めることができる。例えば、現像ロールとして使用した場合に、プリンターが高速化され、感光体と接触する時間が短くなったり、プリンターが小型化して、感光体径が小さくなるなどして、現像ロールと感光体の接触面積が小さくなっても、高い印刷濃度を得ることができる。
【００１９】
前記弱導電性カーボンブラック（Ｂ）としては、粒径が１００ｎｍ以上のものを用いれば、前記効果をさらに有効に得ることができる。また、粒径が５００ｎｍ以下、好ましくは２５０ｎｍ以下であると表面粗さを極めて小さくできる。前記弱導電性カーボンブラックの形状は表面積が小さいことから球形状または球形に近い形状が好ましい。
なお、本願明細書中において、「粒径」は「一次粒子径」を示している。
【００２０】
弱導電性カーボンブラック（Ｂ）は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対し、１質量部以上４０質量部以下の割合で配合しているのが好ましい。これは、１質量部未満であると十分な初期帯電量と静電気的なトナー付着力を得ることができず、４０質量部を超えると静電気的なトナー付着力が強くなり過ぎ、導電性ロールの硬度も上昇するからである。
前記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対する前記弱導電性カーボンブラック（Ｂ）の配合量の下限は２．５質量部以上が好ましく、上限は２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましい。
【００２１】
弱導電性カーボンブラック（Ｂ）としては、前記粒径範囲内で種々の選択が可能であるが、中でも大粒径を得やすいファーネス法またはサーマル法により製造されたカーボンブラックが好ましく、ファーネスカーボンブラックがより好ましい。カーボンの分類で言うとＳＲＦ（約６０〜９５ｎｍ）やＦＴ（約８０〜５００ｎｍ）、ＭＴ（約８０〜５００ｎｍ）が好ましい。また、顔料で用いられるカーボンブラックを用いても良い。
弱導電性カーボンブラック（Ｂ）は、よう素吸着量が１０〜４０ｍｇ／ｇ、好ましくは１０〜３０ｍｇ／ｇで、ＤＢＰ吸油量が２５〜９０ｍｌ／１００ｇ、好ましくは２５〜５５ｍｌ／１００ｇのものを用いることが好ましい。
【００２２】
高導電性カーボンブラック（Ｃ）は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して１質量部以上４０質量部以下の割合で配合をしていることが好ましい。これは、１質量部未満であると十分な導電性が得られないため高い印刷濃度を得ることができず、４０質量部を超えると導電性が高くなり過ぎ、十分な帯電性が得られなくなることに加え、導電性ロールの硬度が上昇することに伴うトナーの劣化が発生するおそれがあるからである。
前記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対する前記高導電性カーボンブラック（Ｃ）の配合量の下限は、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましい。一方、上限は３０質量部以下が好ましく、２５質量部以下がより好ましい。
【００２３】
粒径小の高導電性カーボンブラック（Ｃ）としては、前記粒径範囲内で種々のカーボンブラックが使用でき、例えば、ケッチェンブラック、ファーネスブラックもしくはアセチレンブラック等の導電性カーボンブラックが挙げられる。
また、カーボンの分類では、前記粒径範囲内の限りにおいて、ＳＡＦカーボン（平均粒径１８〜２２ｎｍ）、ＳＡＦ−ＨＳカーボン（平均粒径２０ｎｍ前後）、ＩＳＡＦカーボン（平均粒径１９〜２９ｎｍ）、Ｎ−３３９カーボン（平均粒径２４ｎｍ前後）、ＩＳＡＦ−ＬＳカーボン（平均粒径２１〜２４ｎｍ）、Ｉ−ＩＳＡＦ−ＨＳカーボン（平均粒径２１〜３１ｎｍ）、ＨＡＦカーボン（平均粒径２６〜３０ｎｍ）、ＨＡＦ−ＨＳカーボン（平均粒径２２〜３０ｎｍ）、Ｎ−３５１カーボン（平均粒径２９ｎｍ前後）、ＨＡＦ−ＬＳカーボン（平均粒径２５〜２９ｎｍ）、ＬＩ−ＨＡＦカーボン（平均粒径２９ｎｍ前後）、ＭＡＦカーボン（平均粒径３０〜３５ｎｍ）、ＦＥＦカーボン（平均粒径４０〜５２ｎｍ）、ＳＲＦカーボン（平均粒径５８ｎｍ〜）、ＳＲＦ−ＬＭカーボン、ＧＰＦカーボン（平均粒径４９ｎｍ〜）等が例示される。なかでも、ＦＥＦカーボン、ＩＳＡＦカーボン、ＳＡＦカーボンまたはＨＡＦカーボンを用いることが好ましい。
【００２４】
金属酸化物からなる無機フィラー（Ｄ）はゴム成分や目的とするロール物性等に応じ、酸化チタン、アルミナ及びシリカからなる群から選択される少なくとも１種以上を用いており、これら２種以上、さらには３種のフィラーを併用してもよい。これらフィラーのうち、弱導電性カーボンブラック（Ｂ）との分散性の相性が極めて良いため、特に、酸化チタンが好適に用いられる。
【００２５】
無機フィラー（Ｄ）は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して１質量部以上４０質量部以下の割合で配合していることが好ましい。これは、１質量部未満であるとトナーの物理的な付着、即ち、トナー離れを向上させることができず、４０質量部を超えるとトナー搬送部の硬度が高くなり過ぎたり、トナーに適切な帯電を付加できなくなるからである。
前記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対する前記無機フィラー（Ｄ）の配合量の下限は２質量部以上、さらには５質量部以上が好ましく、上限は２０質量部以下が好ましい。
【００２６】
無機フィラー（Ｄ）としては、酸化チタン、アルミナ及びシリカのいずれとしても使用するトナーの粒径よりも小さいことが好ましく、例えば１０μｍ以下の一次粒径が好ましい。また、コストや配合時の混合性を考慮すると、これら無機フィラーの一次粒径は１ｎｍ以上が好ましい。さらに他のフィラーとの分散性から１０ｎｍ以上が好ましく、トナーとの作用を考えると５μｍ以下が好ましい。コスト面、性能面の両者を考えると、５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましく、１００〜５００ｎｍがより好ましい。
【００２７】
本発明で用いる酸化チタンとしては、特に限定されず公知のものを用いればよい。結晶型としてはアナターゼ型、ルチル型、これらの混晶型、アモルファスのいずれのものも用いることができるが、なかでもルチル型の酸化チタンを用いることが好ましい。酸化チタンは、例えば硫酸法や塩素法、または例えばチタンアルコキシド、チタンハライドもしくはチタンアセチルアセトネート等の揮発性チタン化合物の低温酸化（熱分解や加水分解）により得られる。
本発明で用いる酸化チタンにおいては粒径が５００ｎｍ以下である粒子が５０％以上含まれていることが好ましい。この場合に酸化チタンの分散性が良くなるからである。なかでも平均粒径が１００〜５００ｎｍである酸化チタンを用いることが好ましい。
特に平均粒径が３００〜５００ｎｍである粒子を主成分とし、平均粒径が３００〜５００ｎｍであるルチル型の酸化チタンを用いることが好ましい。
【００２８】
本発明で用いるシリカとしては、その種類は限定されず、市販品を用いればよい。市販品としては、東ソー・シリカ（株）製「ニプシールＶＮ３（商品名）」などが挙げられる。シリカにはトナーの特性に合わせた表面処理が施されていてもよい。前記表面処理としては例えば疎水処理や親水処理などが挙げられる。
シリカとしては、平均一次粒子径が１０〜５００ｎｍであるものが特に好ましい。また、ＢＥＴ比表面積が３０〜３００ｍ2／ｇのものが好ましく、６０〜２５０ｍ2／ｇのものがより好ましい。
【００２９】
アルミナはアルミニウムの酸化物（Ａｌ２Ｏ３）である。
本発明で用いるアルミナとしては、一次粒径が１μｍ以下のものが８０％以上を占めていることが好ましく、さらに０．５μｍ以下のものが５０％以上を占めていることがより好ましい。このように粒径の小さなアルミナを用いることにより、均一に分散させることができ、下記に述べる放熱効果が向上するとともに、トナー搬送部の表面の均一性を確保しやすいという利点がある。
【００３０】
アルミナは、熱伝導性に優れるので、トナー搬送部に含有されることにより、シール部とトナー搬送部の外周面との摩擦により生じる熱をトナー搬送部全体にすばやく分散させることができ、トナー搬送部の内部に伝達された熱は金属からなる芯金を経由して外部に逃すことができると共に、アルミナが配合されたトナー搬送部の表面からも放熱させることができる。そのため、シール部とトナー搬送部との摺動摩擦による発熱により加速されていたシール部の摩耗を抑えることができ、トナー漏れを長期間に渡って有効に防ぐことができる。
さらには、トナー搬送部が前記摺動部での発熱により高温とならないため、重合トナーを構成する熱可塑性樹脂が溶融しトナーが大径化、エッジ化し溶着して大きくなると共に角張ってくるのを防ぐことができる。よって、シール部およびトナー搬送部の耐久性を格段に向上させることができる。さらに、アルミナと酸化チタンを同時混合する場合、アルミナを混合することにより酸化チタンの混合効率も上がり、例えばこれらが異物としてゴム表面に検出されることが少なくなる。
【００３１】
アルミナは、熱伝導性の観点からは、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して２．５質量部以上、４０質量部以下、好ましくは３０質量部以下、特に好ましくは２５質量部以下含有されていることが好ましい。熱伝導性の観点から、アルミナを２．５質量部以上としているのは、２．５質量部未満であるとシール部とトナー搬送部との摺動摩擦により生じた熱を逃がす効果が得られにくいからである。一方、アルミナの含有量が４０質量部を超えると、トナー搬送部の硬度が上昇し硬くなりすぎ、トナーの劣化も促進されると共にトナー搬送部の表面を研磨する研磨材の耐久性が悪くなり、再ドレスが必要となる。特にアルミナの含有量は３０質量部以下とすると弱導電性カーボンブラック（Ｂ）や高導電性カーボンブラック（Ｃ）との混合性が良くなる利点がある。
【００３２】
前記高導電性カーボンブラック（Ｃ）の配合量は、前記弱導電性カーボンブラック（Ｂ）より多いと共に、前記金属酸化物からなる無機フィラー（Ｄ）以上であることが好ましい。
このような配合のバランスとすることで、背反性能である「トナー付着力（トナー搬送量）の低減」「トナー帯電量およびその維持」、及び「適度な印刷濃度の維持」を同時達成しやすいという利点がある。
【００３３】
ゴム成分（Ａ）は、下記の（１）〜（４）のいずれかの要件を少なくとも１つ満たした加硫ゴム組成物とされていることが好ましい。
（１）塩素原子を有するゴム；
（２）ＳＰ値が１８．０（ＭＰａ）１／２以上であるゴム；
（３）イオン導電性ゴム；
（４）イオン導電材を含むことによりイオン導電化されているゴム。
【００３４】
（１）「塩素原子を有するゴム」としては塩素原子を有すれば公知のゴムであってよい。具体的には、例えばクロロプレンゴム、塩素化ブチルもしくはクロロスルホン化ポリエチレンなどのほとんど導電性を示さない非導電性ゴム、またはエピクロルヒドリン系共重合体などの導電性ゴムが挙げられる。
ゴムが塩素原子を有する場合、例えばプラス帯電トナーに対して極めて容易に帯電できる特長がある反面、塩素原子に起因することとして塩素原子を有さないゴムと比べて粘着性が大きい傾向がある。そのため、ゴム成分（Ａ）が塩素原子を有するゴムを含む場合、本発明を適用すれば塩素原子を有するゴムの欠点である非静電気的な高粘着性と静電気的な付着力を効果的に抑制できる。
【００３５】
非導電性ゴムの場合は、最外層をイオン導電性とするためにイオン導電性ゴムと組み合わせることが好ましい。イオン導電性ゴムとしては、例えば、ポリエーテル系共重合体またはエピクロルヒドリン系共重合体等のエチレンオキサイドを含有する共重合体が挙げられる。なお、塩素原子を有するゴムとして導電性ゴムを用いる場合でも、さらに塩素原子を有さないイオン導電性ゴムを組み合わせてもよい。
【００３６】
（２）「ＳＰ値が１８．０（ＭＰａ）１／２以上であるゴム」としては、エピクロルヒドリン系共重合体、ポリエーテル系共重合体、アクリルゴム、アクリロニトリル量が２０％以上であるＮＢＲゴムまたはクロロプレンゴムなどが挙げられる。
ここで、前記ＳＰ値とは溶解度パラメーターまたは溶解度定数のことであり、例えば「塗料の流動と顔料分散」（植木憲二監修、共立出版株式会社発行）等の文献で定義されており、各液体における凝集エネルギー密度の平方根であり、溶解性を特徴づける指標となる。ＳＰ値が高いほど極性が高い。２種類以上のゴムをブレンドする場合、ＳＰ値が１８．０（ＭＰａ）１／２未満であるゴムを用いてよいが、みかけのＳＰ値が１８．０（ＭＰａ）１／２以上となるように配合量を調整する。みかけのＳＰ値は、そのゴム固有のＳＰ値とゴム成分全体を１としたときの混合質量比の積をゴム成分ごとに算出し、その和で表されるものである。例えば、ａ成分のＳＰ値をＸａ、ゴム成分全体を１としたときの混合質量比Ｙａとし、ｂ成分のＳＰ値をＸｂ、ゴム成分全体を１としたときの混合質量比Ｙｂとすると、見かけのＳＰ値はＸａ・Ｙａ＋Ｘｂ・Ｙｂとなる。
【００３７】
「ＳＰ値が１８．０（ＭＰａ）１／２以上であるゴム」は、ゴムの種類を選定することでプラス帯電においてもマイナス帯電においても極めて高い帯電性を与える可能性がある反面、極性が高すぎて粘着性が大きい傾向がある。一方、極性が極めて高い場合、極性があることとフィラーのせん断効果で、複数種類の充填剤を配合しても、極めて分散しやすいことが実験によりわかった。
そのため、加硫ゴム組成物が「ＳＰ値が１８．０（ＭＰａ）１／２以上であるゴム」を含む場合、前記（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の３種類の充填剤を一緒に配合すれば、極性が高いゴムの利点を残したまま、その欠点である高粘着性を効果的に抑制できる。
【００３８】
「ＳＰ値が１８．０（ＭＰａ）１／２以上であるゴム」は、ほとんど導電性を示さない非導電性ゴムであっても、イオン導電性ゴムであってもよい。本発明では高導電性カーボンブラック（Ｃ）を必須成分として含むため、非導電性ゴムの場合であっても、導電性を有するが、導電性を付与するためにイオン導電性ゴムと組み合わせるか、高導電性カーボンブラック以外の他の電子導電材あるいはイオン導電剤を配合してもよい。
他の電子導電材としては、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、アンチモンドープ酸化チタン、酸化スズもしくはグラファイト等の導電性金属酸化物；カーボン繊維等が挙げられる。
他の電子導電材の配合量は電気抵抗値などの物性を見ながら適宜選択すればよいが、例えばゴム成分１００質量部に対して５〜４０質量部であることが好ましく、１０〜２５質量部であることがより好ましい。また、これら他の電子導電材は一次粒径が８０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３９】
（３）「イオン導電性ゴム」としては、例えばポリエーテル系共重合体またはエピクロルヒドリン系共重合体等のエチレンオキサイドを含有する共重合体が挙げられる。
「イオン導電性ゴム」は、電気特性の均一性や設計値の繰り返し再現性を維持することが容易にできる反面、水とのなじみがよく表面自由エネルギーが高く濡れやすいため粘着性が大きい傾向がある。そのため、加硫ゴム組成物が「イオン導電性ゴム」を含む場合、本発明を適用すればその欠点である高粘着性を効果的に抑制できる。
【００４０】
ゴム成分（Ａ）のより好ましい態様としては、
（ａ）エピクロルヒドリン系共重合体単独、
（ｂ）クロロプレンゴムと、エピクロルヒドリン系共重合体または／およびポリエーテル系共重合体との組み合わせ、
（ｃ）クロロプレンゴムとＮＢＲとの組み合わせ
が挙げられる。
なかでも、（ｂ−１）クロロプレンゴムとエピクロルヒドリン系共重合体との組み合わせ、（ｂ−２）クロロプレンゴムとエピクロルヒドリン系共重合体とポリエーテル系共重合体との組み合わせ、（ｃ）クロロプレンゴムとＮＢＲとの組み合わせが特に好ましい。
【００４１】
ゴム成分（Ａ）として２種類以上のゴムを組み合わせる場合、その配合比は適宜選択すればよい。
例えば、（ｂ−１）クロロプレンゴムとエピクロルヒドリン系共重合体とを組み合わせる場合、ゴム成分（Ａ）の総質量を１００質量部とすると、エピクロルヒドリン系共重合体の含有量を５〜９５質量部、好ましくは２０〜８０質量部、より好ましくは２０〜５０質量部とし、クロロプレンゴムの含有量を５〜９５質量部、好ましくは２０〜８０質量部、より好ましくは５０〜８０質量部とすることが好適である。
（ｃ）クロロプレンゴムとＮＢＲとを組み合わせる場合、ゴム成分（Ａ）の総質量を１００質量部とすると、ＮＢＲの含有量を５〜９５質量部、好ましくは２０〜８０質量部、より好ましくは２０〜５０質量部とし、クロロプレンゴムの含有量を５〜９５質量部、好ましくは２０〜８０質量部、より好ましくは５０〜８０質量部とすることが好適である。
【００４２】
エピクロルヒドリン系共重合体としては、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共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド共重合体、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共重合体等が挙げられる。
【００４３】
エピクロルヒドリン系共重合体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、エチレンオキサイド含量が３０モル％以上９５モル％以下、好ましくは５５モル％以上９５モル％以下、さらに好ましくは６０モル％以上８０モル％以下である共重合体が特に好適である。エチレンオキサイドは体積固有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３０モル％未満であるとその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９５モル％を超えると、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、逆に抵抗値が上昇する傾向があると共に、加硫ゴムの硬度上昇や加硫前のゴムの粘度上昇といった問題が生じやすい。
【００４４】
なかでも、エピクロルヒドリン系共重合体としてはエピクロルヒドリン（ＥＰ）−エチレンオキサイド（ＥＯ）−アリルグリシジルエーテル（ＡＧＥ）共重合体を用いることが特に好ましい。前記共重合体中のＥＯ：ＥＰ：ＡＧＥの好ましい含有比率はＥＯ：ＥＰ：ＡＧＥ＝３０〜９５モル％：４．５〜６５モル％：０．５〜１０モル％であり、さらに好ましい比率はＥＯ：ＥＰ：ＡＧＥ＝６０〜８０モル％：１５〜４０モル％：２〜６モル％である。
また、エピクロルヒドリン系共重合体としては、エピクロルヒドリン（ＥＰ）−エチレンオキサイド（ＥＯ）共重合体を用いることもできる。前記共重合体中のＥＯ：ＥＰの好ましい含有比率はＥＯ：ＥＰ＝３０〜８０モル％：２０〜７０モル％であり、さらに好ましい比率はＥＯ：ＥＰ＝５０〜８０モル％：２０〜５０モル％である。
【００４５】
エピクロルヒドリン系共重合体を配合する場合、その配合量はゴム成分の総質量１００質量部に対し、５質量部以上であることが好ましく、１５質量部以上であることがより好ましく、２０質量部以上であることがさらに好ましい。
【００４６】
クロロプレンゴムはクロロプレンの重合体で乳化重合により製造されるが、分子量調節剤の種類によりイオウ変性タイプ、非イオウ変性タイプに分類される。
イオウ変性タイプは、イオウとクロロプレンを共重合したポリマーをチウラムジスルフィド等で可塑化し、所定のムーニー粘度に調整するものである。非イオウ変性タイプとしては、メルカプタン変性タイプまたはキサントゲン変性タイプ等が挙げられる。メルカプタン変性タイプは、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンまたは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節剤として使用するものである。また、キサントゲン変性タイプはアルキルキサントゲン化合物を分子量調節剤として使用するものである。
また、クロロプレンゴムは生成クロロプレンゴムの結晶加速度により、結晶化速度が中庸のタイプ、結晶化速度が遅いタイプおよび結晶化速度が早いタイプに分けられる。
本発明においてはいずれのタイプを用いてもよいが、非イオウ変性で結晶化速度が遅いタイプが好ましい。
【００４７】
クロロプレンゴムを配合する場合、その配合量はゴム成分（Ａ）の総質量１００質量部に対し１質量部以上１００質量部未満の範囲で適宜選択できる。なかでも、帯電性付与効果等を鑑みれば、クロロプレンゴムが５質量部以上含まれていることが好ましい。さらに、ゴムの均一性の観点からクロロプレンゴムが１０質量部以上含まれていることがより好ましい。クロロプレンゴムの配合量の上限値は８０質量部以下であることが好ましく、６０質量部以下であることがより好ましい。
【００４８】
ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量が２５％以下である低ニトリルＮＢＲ、アクリロニトリル含量が２５〜３１％である中ニトリルＮＢＲ、アクリロニトリル含量が３１〜３６％である中高ニトリルＮＢＲ、アクリロニトリル含量が３６％以上である高ニトリルＮＢＲのいずれを用いてもよい。
本発明においてはゴム比重を低減するために比重の小さい低ニトリルＮＢＲを用いることが好ましい。クロロプレンゴムとの混合性を鑑みれば中ニトリルＮＢＲまたは低ニトリルＮＢＲを用いることが好ましく、より具体的にはＳＰ値の観点からアクリロニトリル含量が１５〜３９％、好ましくは１７〜３５％、より好ましくは２０〜３０％のＮＢＲを用いることが好適である。
ＮＢＲは、トナーの種類によって水素添加やカルボキシル化などを施し、帯電性を調整することも有効である。
【００４９】
ＮＢＲを配合する場合、その配合量はゴム成分（Ａ）の総質量１００質量部に対し５〜６５質量部であることが好ましく、１０〜６５質量部であることがより好ましく、２０〜５０質量部であることがさらに好ましい。プラス帯電性トナーを用いた場合はトナーの帯電量が低減するのでＮＢＲの含有量は６５質量部以下であることが好ましく、硬度上昇の抑制や温度依存性の低減効果を実質的に得るためにはＮＢＲの含有量は５質量部以上であることが好ましい。
【００５０】
加硫ゴム組成物に含まれるゴム成分以外の成分について以下に述べる。
加硫ゴム組成物を構成する加硫ゴムにはゴム成分を加硫するための加硫剤が含まれる。
加硫剤としては硫黄系、チオウレア系、トリアジン誘導体系、過酸化物、各種モノマー等が使用できる。これらは単独で使用しても２種以上を組み合わせて使用してもよい。硫黄系加硫剤としては粉末硫黄、またはテトラメチルチウラムジスルフィドもしくはＮ，Ｎ−ジチオビスモルホリンなどの有機含硫黄化合物等が挙げられる。チオウレア系加硫剤としては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および（Ｃ
ｎＨ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ（式中、ｎは１〜１０の整数を表す。）で示されるチオウレア等が挙げられる。過酸化物としてはベンゾイルペルオキシドなどが挙げられる。
加硫剤の配合量はゴム成分（Ａ）１００質量部に対して０．２質量部以上５質量部以下であることが好ましく、１質量部以上３質量部以下であることがより好ましい。
【００５１】
前記加硫剤として硫黄およびチオウレア類を併用することが好ましい。
硫黄は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して０．１質量部以上５．０質量部以下、好ましくは０．２質量部以上２質量部以下の割合で含まれているのが良い。前記範囲としているのは、０．１質量部より小さいと組成物全体の加硫速度が遅くなり生産性が悪くなりやすいためである。一方、５．０質量部より大きいと圧縮永久ひずみが大きくなったり、硫黄や促進剤がブルームしたりする可能性があるためである。
また、チオウレア類はゴム成分（Ａ）１００ｇに対して合計０．０００１ｍｏｌ以上０．０８００ｍｏｌ以下、好ましくは０．０００９ｍｏｌ以上０．０８００ｍｏｌ以下、より好ましくは０．００１５ｍｏｌ以上０．０４００ｍｏｌ以下の割合で配合されているのが良い。前記チオウレア類を前記範囲で配合することにより、ブルームや感光体等の他の部材の汚染を起こりにくくすることができると共に、ゴムの分子運動をあまり妨げないためより低い電気抵抗を実現できる。また、チオウレア類の添加量を増やし架橋密度を上げるほど電気抵抗値を下げることができる。すなわち、チオウレア類の配合量が０．０００１ｍｏｌより少ないと圧縮永久ひずみを改善しにくい。電気抵抗値を効果的に下げるにはチオウレア類の配合量が０．０００９ｍｏｌ以上であることが好ましい。一方、チオウレア類の配合量が０．０８００ｍｏｌより多いとゴム組成物表面からチオウレア類がブルームし感光体などの他の部材を汚染したり、破断伸び等の機械的物性が極度に悪化しやすい。
加硫剤の種類に応じて公知の加硫促進剤や加硫促進助剤をさらに配合してもよい。
【００５２】
ゴム成分（Ａ）に塩素原子を有するゴムが含まれる場合、受酸剤を配合することが好ましい。受酸剤を配合することにより、ゴム加硫時に発生する塩素系ガスの残留および他の部材の汚染を防止することができる。
受酸剤としては酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、分散性に優れていることからハイドロタルサイト類または酸化マグネシウムを用いることが好ましく、特にハイドロタルサイトを用いることがより好ましい。さらに、これらに酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用することもでき、これにより高い受酸効果が得られ、他の部材の汚染をより確実に防止することができる。
受酸剤の配合量は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対し１質量部以上１０質量部以下、好ましくは１質量部以上５質量部以下としている。加硫阻害および他の部材の汚染を防止する効果を有効に発揮させるため受酸剤の配合量は１質量部以上であることが好ましく、硬度の上昇を防ぐため受酸剤の配合量は１０質量部以下であることが好ましい。
【００５３】
前記成分の他に、本発明の目的に反しない限り、前記（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）以外の他の充填剤、軟化剤、劣化防止剤（酸化防止剤、老化防止剤）、スコーチ防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、発泡剤、気泡防止剤または他の架橋剤等の添加剤を適宜配合してもよい。しかし、軟化剤はブリードによりトナーや感光体などの他の部材のわずかな汚染をも防ぐため配合しない方が好ましい。また、酸化防止剤を配合する場合は、所望により施される表面の酸化膜の形成が進むよう、その配合量を適宜選択することが好ましい。
【００５４】
本発明の導電性ロールの製造方法について、以下に述べる。
トナー搬送部を構成する加硫ゴム組成物に含まれる成分をニーダ、ロールやバンバリーミキサ等の混合装置を用いて混練り後、ゴム押出機でチューブ状に予備成形し、この予備成形品を加硫する。
加硫時間は、加硫試験用レオメータ（例：キュラストメータ）により最適加硫時間を求めて決めるとよい。なお、他の部材への汚染と圧縮永久ひずみを低減させるため、なるべく十分な加硫量を得られる様に条件を設定することが好ましい。具体的に、加硫温度は１００〜２２０℃であることが好ましく、１２０〜１８０℃であることがより好ましい。加硫時間は１５〜１２０分間であることが好ましく、３０〜９０分間であることが好ましい。
ついで、加硫工程後に、芯金を挿入・接着した後、所要寸法にカットし、トナー搬送部となる最外層の表面に鏡面研磨を施すことが好ましい。該鏡面研磨後の表面粗さＲｚは、１〜８μｍとすることが好ましい。
【００５５】
ついで、研磨後にロールを水洗いしたあと、所望により、トナー搬送部の表面に紫外線照射あるいはオゾン曝露して酸化膜を形成している。
トナー搬送部の表面に酸化膜を形成することにより、トナー等の種類に応じて、ローラ表面の摩擦係数を低減させることができ、トナー離れを物理的に向上させることができる。
紫外線により、酸化膜を形成する場合には、紫外線照射機を用い、トナー搬送部の表面と紫外線ランプとの距離やゴムの種類等により異なるが、波長が１００〜４００ｎｍ、より好ましくは１００〜３００ｎｍの紫外線を３０秒〜３０分、好ましくは１分〜１０分程度照射することが好ましい。エネルギーとしては５００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２を付加することが好適である。
【００５６】
本発明の導電性ロールは、芯金を備え、レーザービームプリンター、インクジェットプリンター、複写機、ファクシミリまたはＡＴＭなどのＯＡ機器における電子写真装置の画像形成機構に用いられることが好ましい。
なかでも、非磁性１成分トナーを搬送するための現像ロール、トナー供給ロール、クリーニングロール、帯電ロール、転写ロール等のトナー搬送部、トナーと接触する部材に用いられることが好ましい。この場合、トナー搬送部は少なくともその最外層が加硫ゴム組成物で形成されているので、電気特性の均一性や設計値の繰り返し再現性を低コストで容易に得ることができる。
【００５７】
本発明の導電性ロールは、特に、非磁性１成分トナーを感光体に搬送するためのトナー搬送部を有する現像ロールとして好適に用いられる。電子写真装置の画像形成機構における現像方式としては感光体と現像ロールの関係で分類すると接触式または非接触式に大別されるが、本発明の導電性ロールはいずれの方式にも利用できる。なかでも本発明の導電性ロールを現像ロールとして用いる場合は感光体に概接触していることが好ましい。
【００５８】
本発明の導電性ロールは、最外層となる加硫ゴム組成物からなるトナー搬送部１層のみから構成されていても良いし、組成の異なる２層以上から構成されていても良い。なかでも、トナー搬送部のみからなる構成の方が、製造が簡便で設計再現性が容易であり、低コストとできるので、生産効率の見地からは好ましい。
本発明の導電性ロールを現像ロール等のトナー搬送部に用いる場合、トナー漏れ防止用のシール部材を有することが好ましい。ここで、「シール部材」としてはトナー漏れ防止用に設けられたものに限らず、導電性ロールの外周面に摺動接触する部材をすべて含む。
【００５９】
本発明の導電性ロールは、温度２３℃、相対湿度５５％の環境下での印加電圧５Ｖにおけるロール電気抵抗が１０９Ω以下、さらには１０８Ω以下であることが好ましい。
これは、トナー供給等の効率を維持し、トナーが感光体に移行する際に現像ロールの電圧降下が起こり、以後現像ロールから感光体へ確実にトナーを搬送できなくなって画像不良が生じることを防ぐためである。また、１０７Ω以下であると、より幅広い環境下でも使用でき、極めて有用である。
一方、下限値は流れる電流を制御して画像不良の発生を抑制し、感光体などの接触する他の部材への放電の可能性を排除するためには１０３Ω以上、さらに１０５Ω以上であることが好ましい。現像ロールとしては、１０４Ω〜１０７Ωである。
なお、ロール電気抵抗は実施例に記載の方法で測定する。
【発明の効果】
【００６０】
前述したように、本発明の導電性ロールは、ゴム成分（Ａ）に対して弱導電性カーボンブラック（Ｂ）、高導電性カーボンブラック（Ｃ）及び特定の金属酸化物からなる無機フィラー（Ｄ）を必須成分として特定量配合した加硫ゴム組成物からトナー搬送部を形成しているので、従来、背反性能であった「トナー付着力（トナー搬送量）の低減」「トナー帯電量およびその維持」、及び「適度な印刷濃度の維持」の全てを同時達成することができる。そのうえ、前記（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の充填剤は非常に優れた分散性を示すので、配合量を比較的少なく調整することができ、導電性ロールの硬度も抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
本発明の導電性ロール１０は、非磁性１成分トナー４を感光体に搬送するための現像ロールとしており、図１に示すように、加硫ゴム組成物から構成されるトナー搬送部１と、その中空部に圧入された円柱形状の芯金（シャフト）２と、トナーが漏れるのを防止するシール部３を備えている。
【００６２】
前記トナー搬送部１は、円筒形状で肉厚を０．５〜１５ｍｍ、好ましくは３〜１５ｍｍとしている。該肉厚を０．５〜１５ｍｍとしているのは、前記範囲より小さいと適当なニップを得にくく、前記範囲より大きいと部材が大きすぎて小型軽量化を図りにくいからである。
芯金２は、アルミニウム、アルミニウム合金、ＳＵＳもしくは鉄等の金属製、またはセラミック製等としており、前記トナー搬送部１と芯金２とは導電性接着剤で接合されている。
シール部３はテフロン（登録商標）などの不織布やシートで構成している。
【００６３】
トナー搬送部１を形成する加硫ゴム組成物は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、粒径８０ｎｍ以上５００ｎｍの粒径大の弱導電性カーボンブラック（Ｂ）を１質量部以上２０質量部以下、粒径１８ｎｍ以上８０ｎｍ未満の粒径小の高導電性カーボンブラック（Ｃ）を５質量部以上３０質量部以下、酸化チタン、アルミナ及びシリカからなる群から選択される１種以上の金属酸化物からなる無機フィラー（Ｄ）を１質量部以上４０質量部以下の割合で配合しており、（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の合計量は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して５質量部以上６０質量部以下の割合となるように調整している。
【００６４】
ゴム成分（Ａ）は、ゴム成分（Ａ）の総質量を１００質量部とすると、クロロプレンゴムを５０〜８０質量部、エピクロルヒドリン系共重合体の含有量を２０〜５０質量部としたブレンドゴム、あるいは、クロロプレンゴムの含有量を５０〜８０質量部、ＮＢＲの含有量を２０〜５０質量部としたブレンドゴムとしている。
エピクロルヒドリン系共重合体としてはエピクロルヒドリン（ＥＰ）−エチレンオキサイド（ＥＯ）−アリルグリシジルエーテル（ＡＧＥ）共重合体を用いており、前記共重合体中のＥＯ：ＥＰ：ＡＧＥの含有比率がＥＯ：ＥＰ：ＡＧＥ＝６０〜８０モル％：１５〜４０モル％：２〜６モル％のものを用いている。
ＮＢＲとしては、クロロプレンゴムとの混合性が良い低ニトリルＮＢＲを用いている。
【００６５】
弱導電性カーボンブラック（Ｂ）としては、特に粒径が１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下のＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴを用い、形状は球形状または球形に近い形状のものを用いている。かつ、よう素吸着量が１０〜４０ｍｇ／ｇ、ＤＢＰ吸油量が２５〜９０ｍｌ／１００ｇのものを用いている。
【００６６】
高導電性カーボンブラック（Ｃ）としては、粒径が１８ｎｍ以上８０ｎｍ未満のＦＥＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦまたはＨＡＦカーボンを用いている。
【００６７】
金属酸化物からなる無機フィラー（Ｄ）としては、酸化チタン、アルミナ、シリカからなる群から選択される１種以上を用いている。
酸化チタンとしては、一次粒径０．３〜０．５μｍを主成分とするルチル型の酸化チタンを用いている。
アルミナとしては、一次粒径が１μｍ以下のものが８０％以上を占めていることが好ましく、さらに０．５μｍ以下のものが５０％以上を占めているものを用いている。
シリカとしては、平均一次粒子径が１０〜５００ｎｍで、ＢＥＴ比表面積が３０〜３００ｍ2／ｇのものを用いている。
【００６８】
加硫剤としては、硫黄およびチオウレア類を併用しており、硫黄をゴム成分（Ａ）１００質量部に対して０．１質量部以上５．０質量部以下、チオウレア類をゴム成分（Ａ）１００ｇに対して合計０．０００１ｍｏｌ以上０．０８００ｍｏｌ以下の割合で配合している。本実施形態ではチオウレア類としてはエチレンチオウレアを用いている。
また、受酸剤としてハイドロタルサイトを、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対し１質量部以上１０質量部以下配合している。
硫黄とチオウレア類を併用した前記加硫系とすることにより、組成物全体の加硫速度を速やかにして生産性を向上させ、圧縮永久ひずみ等の物性を良好にし、ブルームや他の部材の汚染を起こりにくくすることができると共に、ゴムの分子運動をあまり妨げないためより低い電気抵抗を実現できる。また、ハイドロタルサイトを配合することによりエピクロルヒドリン系共重合体の塩素による加硫阻害を防止している。
【００６９】
図１に示した導電性ロール１０の製造方法について、以下に述べる。
トナー搬送部１を構成する加硫ゴム組成物に含まれる成分をニーダ、ロールやバンバリーミキサ等の混合装置を用いて混練り後、ゴム押出機でチューブ状に予備成形し、この予備成形品を加硫する。加硫時間は、加硫試験用レオメータ（例：キュラストメータ）により最適加硫時間を求めて決めており、他の部材への汚染と圧縮永久ひずみを低減させるため、なるべく十分な加硫量を得られる様に条件を設定している。具体的に、加硫温度は１００〜２２０℃（好ましくは１２０〜１８０℃）、加硫時間は１５〜１２０分間（好ましくは３０〜９０分間）としている。
【００７０】
ついで、加硫工程後に、芯金２を挿入・接着した後、所要寸法にカットし、トナー搬送部１の表面に鏡面研磨を施している。該鏡面研磨後の表面粗さＲｚは、１〜８μｍとしている。
【００７１】
ついで、研磨後にロールを水洗いしたあと、所望により、トナー搬送部１の表面に酸化膜を形成している。酸化膜を形成する場合には、紫外線照射機を用い、ロールと紫外線ランプ間の距離を１０ｃｍとして周方向９０度毎に紫外線（波長１８４．９ｎｍと２５３．７ｎｍ）を５分間照射し、ロールを４回回転させることで、ロール全周（３６０度）に酸化膜を形成している。
【００７２】
以上のように製造される本発明の導電性ロール１０は、温度２３℃、相対湿度５５％の環境下での印加電圧５Ｖにおけるロール電気抵抗が１０３〜１０７Ω（好ましくは１０４〜１０７Ω）である。また、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に記載のデュロメーター硬さ試験タイプＡの硬度が４０〜８０度（好ましくは５０〜８０度）である。
【００７３】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的について説明する。
（実施例１−１８，比較例１，２）
表１に記載の配合材料（表中の数値は質量部を示す）、及び、ゴム成分１００質量部に対し０．７５質量部の粉末硫黄、０．７５質量部のエチレンチオウレア、及び５質量部のハイドロタルサイトをバンバリーミキサで混練り後、ゴム押出機にて外径φ２２ｍｍ、内径φ９〜９．５ｍｍのチューブ状に押し出し加工を施した。
【００７４】
前記チューブを加硫用のφ８ｍｍシャフトに装着し、加硫缶にて１６０℃で１時間加硫を行った後、導電性接着剤を塗布したφ１０ｍｍのシャフトに装着して１６０℃のオーブン内で接着した。その後、端部をカット成形し、円筒研磨機でトラバース研磨、ついで仕上げ研磨をして鏡面研磨を施し、表面粗さＲｚが３〜５μｍになるように仕上げた。
なお、表面粗さＲｚはＪＩＳ  Ｂ０６０１（１９９４）に準拠して測定した。その結果、φ２０ｍｍ（公差０．０５）の導電性ロールを得た。
【００７５】
ついで、ロールを水洗いした後、紫外線照射を行い、表面に酸化膜を形成した。
紫外線照射は、紫外線照射機（セン特殊光源（株）製「ＰＬ２１−２００（商品名）」を用い、ロールと紫外線ランプ間の距離を１０ｃｍとして周方向９０度毎に紫外線（波長１８４．９ｎｍと２５３．７ｎｍ）を５分間照射することによって行い、ロールを９０度ずつ４回回転させてロール全周（３６０度）に酸化膜を形成させた。
【００７６】
【表１】
0004456641.tif 000002
【００７７】
【表２】
0004456641.tif 000003
【００７８】
【表３】
0004456641.tif 000004
【００７９】
各実施例及び比較例の導電性ロールの構成成分としては、具体的に以下の製品を用いた。
・クロロプレンゴム；昭和電工（株）製「ショウプレンＷＲＴ（商品名）」
・ＧＥＣＯ（エピクロルヒドリン系共重合体）；ダイソー（株）製「エピオンＯＮ３０１（商品名）」［ＥＯ（エチレンオキサイド）／ＥＰ（エピクロルヒドリン）／ＡＧＥ（アリルグリシジルエーテル）＝７３ｍｏｌ％／２３ｍｏｌ％／４ｍｏｌ％］
・ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）；日本ゼオン（株）製「ニッポール４０１ＬＬ（商品名）」（低ニトリルＮＢＲ；結合アクリロニトリル含量１８％）
・弱導電性カーボンブラック（Ｂ）；旭カーボン（株）製「旭＃８（商品名）」
（平均一次粒径１２０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量２９ｍｌ／１００ｇ、よう素吸着量１４ｍｇ／ｇ）
・高導電性カーボンブラック（Ｃ）；電気化学工業（株）製「デンカブラック（商品名）」（粒状、平均粒径３５ｎｍ）
・酸化チタン；チタン工業（株）製「クロノスＫＲ３１０（商品名）」（比重４．２、粒径０．３〜０．５μｍを主成分とする）
・アルミナ；昭和電工（株）製「ＡＬ−１６０−ＳＧ−１（商品名）」（粒径１μｍ以下のものを９１％、粒径５００ｎｍ以下のものを６４％含有）
・シリカ；東ソー・シリカ（株）製「ニプシールＶＮ３（商品名）」（湿式法製造、一次粒子径１６ｎｍ、窒素吸着比表面積１７０〜２２０ｍ２／ｇ）
・ハイドロタルサイト（受酸剤）；協和化学工業（株）製「ＤＨＴ−４Ａ−２（商品名）」
・硫黄；粉末硫黄
・エチレンチオウレア；川口化学工業（株）製「アクセル２２−Ｓ（商品名）」
【００８０】
各実施例及び比較例の導電性ロールについて、下記の特性測定を行なった。その結果を配合量と共に、前記表１乃至表３に示した。
【００８１】
「ロール電気抵抗の測定」
図２に示すように芯金２を通したトナー搬送部１をアルミドラム１３上に当接搭載し、電源１４の＋側に接続した内部抵抗ｒ（１００Ω）の導線の先端をアルミドラム１３の一端面に接続すると共に電源１４の−側に接続した導線の先端をトナー搬送部１の他端面に接続して測定した。
前記電線の内部抵抗ｒにかかる電圧を検出し、検出電圧Ｖとした。この装置において印加電圧をＥとすると、ロール電気抵抗ＲはＲ＝ｒ×Ｅ／（Ｖ−ｒ）となるが、今回−ｒの項は微少とみなし、Ｒ＝ｒ×Ｅ／Ｖとした。芯金２の両端に５００ｇずつの荷重Ｆをかけ３０ｒｐｍで回転させた状態で、印加電圧Ｅを５Ｖとした時の検出電圧Ｖを４秒間で１００個測定し、上式によりＲを算出した。なお、前記測定は温度２３℃、相対湿度５５％の恒温恒湿条件下で行った。
なお、表中にはｌｏｇ１０Ｒを記載した。
【００８２】
「ロール硬度の測定」
ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に従って、デュロメーター硬さ試験タイプＡの硬度を測定した。
【００８３】
「印刷濃度の評価」
導電性ロールとトナーとの付着性を調べるため、市販のレーザープリンター（プラス帯電の非磁性１成分トナーを使用した市販のプリンター、トナー推奨印刷枚数約７０００枚相当）に実施例および比較例の各導電性ロールを現像ロールとして装着し、画像として出力したトナー量、すなわち印刷物上のトナー積層量、言い換えれば印刷濃度を指標として性能評価を行った。なお、印刷濃度の測定は、以下に示すような透過濃度の測定により代用できる。印刷濃度の測定は、具体的には下記方法により、初期の黒ベタ画像印刷物及び２，０００枚目の黒ベタ画像印刷物について行い、各々得られた値から濃度変化率を得た。
【００８４】
（初期の黒ベタ画像印刷物の印刷濃度）
１％印字にて１００枚印刷し、１０１枚目に黒ベタ画像を印刷し、これを初期の黒ベタ印刷物とした。得られた黒ベタ画像印刷物上の任意の５点において反射透過濃度計（ＴＥＣＨＫＯＮ社製「テシコン濃度計ＲＴ１２０／ライトテーブルＬＰ２０」）にて透過濃度を測定し、その平均値を印刷濃度（Ｃ１００）とした。
表中では印刷濃度（Ｃ１００）に関し下記のように評価した。すなわち、Ｃ１００＜１．７では薄すぎるので「×」と、１．７≦Ｃ１００＜１．８では薄いが使用可能な程度なので「△」と、１．８≦Ｃ１００＜１．９ではやや薄いが良好な濃度なので「○」と、１．９≦Ｃ１００＜２．０では最適な濃度なので「◎」と、２．０≦Ｃ１００＜２．１ではやや濃いが良好な濃度なので「○」とした。
【００８５】
（２，０００枚目の黒ベタ画像印刷物の印刷濃度）
初期の黒ベタ印刷物を得た後、さらに１％印字にて２，０００枚目まで印刷し、２，００１枚目に黒ベタ画像を印刷し、これを２，０００枚目の黒ベタ印刷物とした。得られた黒ベタ画像印刷物上の任意の５点において反射透過濃度計（ＴＥＣＨＫＯＮ社製「テシコン濃度計ＲＴ１２０／ライトテーブルＬＰ２０」）にて透過濃度を測定し、その平均値を印刷濃度（Ｃ２０００）とした。
（濃度変化率）
前記測定で得られたＣ１００、Ｃ２０００の値から、下記式により濃度変化率を求めた。
濃度変化率（％）＝（Ｃ２０００／Ｃ１００）×１００
表中では、９０％以下では「×」と、９０％を超えて９５％以下では「△」と、９５％を超えて９８％以下では「○」と、９８％を超えて１０２％以下では「◎」と、１０２％を超えて１０５％以下では「○」として濃度変化率を評価した。
【００８６】
「トナー搬送量の測定」
前記のようにして測定される印刷濃度とトナーの搬送性の関係を調べるために、下記のようなトナー帯電量測定器によりトナー搬送量の評価を行った。
前記１０１枚目の黒ベタ印刷後に、白ベタ画像（白紙）を１０２枚目に印刷した。レーザープリンターからカートリッジをはずし、カートリッジに装着されている現像ロールに対して上方から吸引型帯電量測定機（トレック社製「Ｑ／Ｍ  ＭＥＴＥＲ  Ｍｏｄｅｌ  ２１０ＨＳ−２（商品名）」）によりトナーを吸引し、トナー質量（ｍｇ）を測定した。得られた値から下記式に基づきトナー搬送量（Ｔ１００）を算出した。
トナー搬送量（ｍｇ／ｃｍ2）＝トナー質量（ｍｇ）／吸引された面積（ｃｍ2）
なお、トナー搬送量は低いほうが好ましい。具体的には、Ｔ１００≧０．６の場合を「×」と、０．４９＜Ｔ１００≦０．５９の場合を「△」と、０．３９＜Ｔ１００≦０．４９の場合を「○」と、Ｔ１００≦０．３９の場合を「◎」と表中では評価した。
【００８７】
「画像耐久性の評価」
２，０００枚目の黒ベタ印刷物の印刷後、１％印字により印刷を行い、画像耐久性の評価を行なった。５００枚印刷毎に所定の印字を行い、白く印刷される部分にトナーが乗って黒ずみ始めた印刷枚数を画像不良発生枚数として記録した。
ここでは、カートリッジの耐久枚数（即ち、７，０００枚）×２倍（＝１４，０００枚）以上の寿命があれば、非常に良好「◎」とし、１３，０００枚以上１４，０００枚未満であれば良好「○」とし、１２，０００枚以上１３，０００枚未満であれば「△」とし、１２，０００枚未満であれば「×」とした。
【００８８】
高導電性カーボンブラック（Ｃ）を配合していない比較例２は、トナー搬送量が多くトナー離れが悪いことがわかった。その結果として現像効率が劣ることとなる。また、画像耐久性も悪かった。
無機フィラー（Ｄ）も高導電性カーボンブラック（Ｃ）も配合していない比較例１は、トナー搬送量が多くトナー離れが悪く、画像耐久性が悪いことに加え、濃度変化率が９４％と低く、初期の印刷濃度を維持することができなかった。
【００８９】
これに対して、弱導電性カーボンブラック（Ｂ）、高導電性カーボンブラック（Ｃ）及び無機フィラー（Ｄ）を全て配合し、かつ配合量を本発明の範囲内とした実施例１〜１８では適切な印刷濃度が維持できる上に画像耐久性に優れ、かつトナー搬送量が小さく現像効率に優れていることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の導電性ロールの概略図である。
【図２】導電性ロールのロール電気抵抗の測定方法を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１  トナー搬送部
２  芯金
３  シール部
４  トナー
１０  導電性ロール
【図１】
0004456641.tif 000005
【図２】
0004456641.tif 000006