(57)【要約】【課題】コーティング膜を省略した簡単な構造を維持しながら、なおかつ外周面へのトナーや微小粒子の付着を現状よりも良好に抑制できる半導電性ローラとその製造方法を提供する。【解決手段】半導電性ローラ１は、エピクロルヒドリンゴムを１５〜８０質量％の割合で配合したゴム組成物の架橋物からなり、外周面４に酸化炎処理膜５を備える。製造方法は、上記ゴム組成物をローラ状に成形して架橋させたのち、その外周面を酸化炎に接触させる酸化炎処理して酸化炎処理膜を形成する工程を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム分としてのエピクロルヒドリンゴムおよびジエン系ゴム、ならびに前記ゴム分を架橋させるための架橋成分を含み、かつ前記エピクロルヒドリンゴムの配合割合が、前記ゴム分の総量中の１５質量％以上、８０質量％以下であるゴム組成物の架橋物からなり、外周面に酸化炎処理膜を備える半導電性ローラ。
【請求項２】
前記架橋成分は、チオウレア系架橋剤、硫黄系架橋剤、および前記両架橋剤の促進剤である請求項１に記載の半導電性ローラ。
【請求項３】
前記外周面は、表面粗さを規定する粗さ曲線の算術平均粗さＲａが１．０μｍ以上、３．０μｍ以下、前記外周面の単位面積あたりの表面積の実測値Ｓと、前記外周面が平滑面であると仮定したときの単位面積あたりの表面積の理論値Ｓ０との比Ｓ／Ｓ０が２．０以上、３．３以下である請求項１または２に記載の半導電性ローラ。
【請求項４】
電子写真法を利用した画像形成装置に組み込んで、感光体の表面を帯電させる帯電ローラとして用いる請求項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の製造方法であって、前記ゴム組成物をローラ状に成形するとともに架橋させる工程、および架橋後のローラの外周面を酸化炎に接触させる酸化炎処理により、当該外周面に、前記酸化炎処理膜を形成する工程を含む半導電性ローラの製造方法。
【請求項６】
前記酸化炎の、前記外周面と接触する位置での温度を１３００℃以上、１７００℃以下に設定して前記酸化炎処理をする請求項５に記載の半導電性ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、特に帯電ローラ等として使用される半導電性ローラとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記画像形成装置において、感光体の表面を一様に帯電させる帯電部材、帯電させた感光体の表面を露光して形成した静電潜像をトナー像に現像する現像部材、形成したトナー像を紙等に転写させる転写部材、およびトナー像を紙等に転写した後の感光体の表面に残留するトナーを除去するクリーニング部材等としては、特に感光体との当接ニップを十分に確保してそれぞれの機能を良好に発現させるために、半導電性のゴム組成物をローラの形状に成形して架橋させた半導電性ローラが好適に用いられる。
【０００３】
半導電性ローラは、中心の通孔に金属等からなるシャフトが挿通されて固定された状態で、画像形成装置に組み込まれて使用される。
半導電性ローラのもとになるゴム組成物に半導電性を付与するために、当該ゴム組成物のもとになるゴム分として、例えばエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性ゴムを使用する場合がある。
【０００４】
また上記半導電性ローラの機械的強度や耐久性等を向上したり、半導電性ローラにゴムとしての特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を付与したりするために、上記ゴム分としては、イオン導電性ゴムとともにジエン系ゴムを併用する場合もある。
また半導電性ローラの外周面は、表面状態を整えるためにコーティング膜で被覆するのが一般的であるが、近年の、画像形成装置の低コスト化の要求に対応するために、上記コーティング膜をできるだけ薄くしたり、あるいは全く省略したりする場合が増加しつつある。
【０００５】
ところが、ゴム組成物からなる半導電性ローラの外周面は摩擦が大きく粘着性が高いため、コーティング膜で被覆しない場合には、当該外周面にトナーや、あるいはトナーの流動性、帯電性等を改善するべくトナーに外添されるシリカや酸化チタン等の外添剤の微小粒子、さらには画像形成を繰り返すことでトナーが微粉砕されて生じた微小粒子などが付着したり、上記画像形成を繰り返すことで徐々に蓄積したりしやすい。
【０００６】
そして蓄積したトナーや微小粒子が半導電性ローラの特性、例えば帯電ローラでは感光体の帯電特性に影響を及ぼしたり、紙上の形成画像に再付着したりして画像不良の原因となる場合がある。特に感光体の表面と常時接触している帯電ローラにおいて、これらの問題が顕著である。
そこでトナーや微小粒子の付着を抑制するために、半導電性ローラの外周面の表面粗さを調整したり、紫外線や電子線等を照射して、当該外周面を構成するゴム組成物を改質したりすることが提案されている（特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２１９０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが近年の、画像形成装置におけるプロセススピードの向上や、形成画像のさらなる高画質化、あるいは画像形成装置を構成する各部の長寿命化などの要求に鑑みると、上記従来の改質をした外周面では効果が不十分で、トナーや微小粒子の付着を十分に抑制できなくなりつつあるのが現状である。
本発明の目的は、コーティング膜を省略した簡単な構造を維持しながら、なおかつ外周面へのトナーや微小粒子の付着を現状よりも良好に抑制できる半導電性ローラとその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ゴム分としてのエピクロルヒドリンゴムおよびジエン系ゴム、ならびに前記ゴム分を架橋させるための架橋成分を含み、かつ前記エピクロルヒドリンゴムの配合割合が、前記ゴム分の総量中の１５質量％以上、８０質量％以下であるゴム組成物の架橋物からなり、外周面に酸化炎処理膜を備える半導電性ローラである。
また本発明は、前記ゴム組成物をローラ状に成形するとともに架橋させる工程、および架橋後のローラの外周面を酸化炎に接触させる酸化炎処理により、当該外周面に、前記酸化炎処理膜を形成する工程を含む半導電性ローラの製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コーティング膜を省略した簡単な構造を維持しながら、なおかつ外周面へのトナーや微小粒子の付着を現状よりも良好に抑制できる半導電性ローラとその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】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】
【００１２】
本発明は、ゴム分としてのエピクロルヒドリンゴムおよびジエン系ゴム、ならびに前記ゴム分を架橋させるための架橋成分を含み、かつ前記エピクロルヒドリンゴムの配合割合が、前記ゴム分の総量中の１５質量％以上、８０質量％以下であるゴム組成物の架橋物からなり、外周面に酸化炎処理膜を備える半導電性ローラである。
また本発明は、前記ゴム組成物をローラ状に成形するとともに架橋させる工程、および架橋後のローラの外周面を酸化炎に接触させる酸化炎処理により、当該外周面に、前記酸化炎処理膜を形成する工程を含む半導電性ローラの製造方法である。
【００１３】
本発明によれば、上記各成分を含むゴム組成物の架橋物からなるローラの外周面を酸化炎、例えばバーナの炎の外炎等に接触させる酸化炎処理をすることで、当該外周面に露出した上記架橋物を構成する主にジエン系ゴムを、紫外線や電子線等を照射する従来の処理をする場合よりも高度に酸化させて、上記外周面に、後述する実施例、比較例の結果からも明らかなように、上記従来の処理では得られない、トナーや微小粒子の付着を抑制する効果に優れた酸化炎処理膜を形成できる。
【００１４】
しかも酸化炎処理膜は、上記のようにゴム組成物の架橋物からなるローラの外周面に露出したゴム組成物の架橋物それ自体を、酸化炎処理によって酸化させて形成されるため、上記半導電性ローラは、コーティング膜を省略した簡単な構造を維持できる。
そのため本発明によれば、コーティング膜を省略した簡単な構造を維持しながら、なおかつ外周面へのトナーや微小粒子の付着を現状よりも良好に抑制することが可能となる。
【００１５】
《ゴム組成物》
〈ゴム分〉
ゴム分は、上述したようにエピクロルヒドリンゴムおよびジエン系ゴムからなり、そのうちエピクロルヒドリンゴムの配合割合が、ゴム分の総量中の１５質量％以上、８０質量％以下である必要がある。
【００１６】
エピクロルヒドリンゴムの配合割合がこの範囲未満では、半導電性ローラに、特に帯電ローラとしての良好な半導電性を付与できないおそれがある。すなわち半導電性ローラのローラ抵抗値を、帯電ローラに求められる値まで十分に低くできないおそれがある。またローラ抵抗値が安定せず、画像形成を繰り返すことで初期値よりさらに上昇するおそれもある。
【００１７】
一方、エピクロルヒドリンゴムの配合割合が上記の範囲を超える場合には、相対的に、酸化炎処理によって主に酸化されて酸化炎処理膜を形成するジエン系ゴムの割合が少なくなるため、半導電性ローラの外周面に、トナーや微小粒子の付着を抑制する効果に優れた良好な酸化炎処理膜を形成できず、当該外周面に、上記トナーや微小粒子が付着しやすくなるおそれがある。
【００１８】
また、半導電性ローラにゴムとしての特性を付与するジエン系ゴムの割合が少なくなるため、当該半導電性ローラの圧縮永久ひずみが大きくなってヘタリを生じやすくなるおそれもある。
これに対し、エピクロルヒドリンゴムの配合割合を上記の範囲とすることにより、半導電性ローラの半導電性やゴムとしての特性を良好に維持しながら、その外周面に、トナーや微小粒子の付着を抑制する効果に優れた酸化炎処理膜を形成して、上記付着を良好に抑制することができる。
【００１９】
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、エピクロルヒドリンゴムの配合割合は、上記の範囲でも２０質量％以上であるのが好ましく、７０質量％以下であるのが好ましい。
（エピクロルヒドリンゴム）
エピクロルヒドリンゴムとしては、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。
【００２０】
かかるエピクロルヒドリンゴムとしては、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（ＥＣＯ）、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（ＧＥＣＯ）、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。
【００２１】
中でもエチレンオキサイドを含む共重合体、特にＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯが好ましい。
上記両共重合体におけるエチレンオキサイド含量は、いずれも３０モル％以上、特に５０モル％以上であるのが好ましく、８０モル％以下であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは、半導電性ローラのローラ抵抗値を下げる働きをする。しかしエチレンオキサイド含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、ローラ抵抗値を十分に低下できないおそれがある。
【００２２】
一方、エチレンオキサイド含量が上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、逆にローラ抵抗値が上昇する傾向がある。また架橋後の半導電性ローラが硬くなりすぎたり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して加工性が低下したりするおそれもある。
ＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量の残量である。すなわちエピクロルヒドリン含量は２０モル％以上であるのが好ましく、７０モル％以下、特に５０モル％以下であるのが好ましい。
【００２３】
またＧＥＣＯにおけるアリルグリシジルエーテル含量は０．５モル％以上、特に２モル％以上であるのが好ましく、１０モル％以下、特に５モル％以下であるのが好ましい。
アリルグリシジルエーテルは、それ自体が側鎖として自由体積を確保するために機能することにより、エチレンオキサイドの結晶化を抑制して、半導電性ローラのローラ抵抗値を低下させる働きをする。しかし、アリルグリシジルエーテル含量がこの範囲未満ではかかる働きが十分に得られないため、ローラ抵抗値を十分に低下できないおそれがある。
【００２４】
一方、アリルグリシジルエーテルはＧＥＣＯの架橋時に架橋点として機能するため、アリルグリシジルエーテル含量が上記の範囲を超える場合には、ＧＥＣＯの架橋密度が高くなりすぎることによって分子鎖のセグメント運動が妨げられて、却ってローラ抵抗値が上昇する傾向がある。
ＧＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量、およびアリルグリシジルエーテル含量の残量である。すなわちエピクロルヒドリン含量は１０モル％以上、特に１９．５モル％以上であるのが好ましく、６９．５モル％以下、特に６０モル％以下であるのが好ましい。
【００２５】
なおＧＥＣＯとしては、先に説明した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、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（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、本発明ではこのいずれのＧＥＣＯも使用可能である。
エピクロルヒドリンゴムとしては、特にＧＥＣＯが好ましい。ＧＥＣＯは、アリルグリシジルエーテルに起因し上記架橋点として機能する二重結合を主鎖中に有するため、主鎖間での架橋によって半導電性ローラの圧縮永久ひずみを小さくできる。
【００２６】
そのため、例えば半導電性ローラを帯電ローラとして使用して画像形成装置の停止時に感光体に圧接され続けた箇所が、当該半導電性ローラを回転させる等して圧接を解除しても元の状態まで復元されないいわゆるヘタリを生じにくくして、当該ヘタリによって形成画像に画像ムラ等の画像不良が生じるのを抑制できるという利点がある。
（ジエン系ゴム）
ジエン系ゴムとしては、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。
【００２７】
中でもＳＢＲを単独で用いるか、あるいはＣＲとＳＢＲを併用するのが好ましく、特に後者の併用系が好ましい。
すなわちゴム分としては、エピクロルヒドリンゴム、ＣＲ、およびＳＢＲの３種を併用するのが好ましい。なお３種のゴムとしては各々、グレードの異なるものなどを２種以上併用してもよい。
【００２８】
かかる併用系においてＣＲは、分子中に塩素原子を多く含むことから、ジエン系ゴムとしての機能に加えて、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ＣＲは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。
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。
【００２９】
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させたポリマを、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合成される。
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。
【００３０】
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、硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
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。
【００３１】
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。
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。かかる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】
さらにＣＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、半導電性ローラを特に帯電ローラ等として使用する場合には、感光体の汚染を防止するために非油展タイプのＣＲを用いるのが好ましい。
これらＣＲの１種または２種以上を使用できる。
ＳＢＲは、ジエン系ゴムとしての機能、すなわち酸化炎処理によって酸化されて、半導電性ローラの外周面に、トナーや微小粒子の付着を抑制する効果に優れた酸化炎処理膜を形成する機能に優れている。
【００３３】
ＳＢＲとしては、スチレンと１，３−ブタジエンとを乳化重合法、溶液重合法等の種々の重合法によって共重合させて合成され、なおかつ架橋性を有する種々のＳＢＲがいずれも使用可能である。
またＳＢＲとしては、スチレン含量によって分類される高スチレンタイプ、中スチレンタイプ、および低スチレンタイプのＳＢＲがいずれも使用可能である。
【００３４】
さらにＳＢＲとしては、やはり伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、半導電性ローラを特に帯電ローラ等として使用する場合には、感光体の汚染を防止するために非油展タイプのＳＢＲを用いるのが好ましい。
これらＳＢＲの１種または２種以上を使用できる。
【００３５】
（ゴム分の配合割合）
ゴム分のうちエピクロルヒドリンゴムの配合割合は、ゴム分の総量中の１５質量％以上、８０質量％以下に限定され、中でも２０質量％以上であるのが好ましく、７０質量％以下であるのが好ましい。この理由は先に説明したとおりである。
またゴム分として上記エピクロルヒドリンゴム、ＣＲ、およびＳＢＲの３種を併用する系では、ＣＲの配合割合は、ゴム分の総量中の１０質量％以上であるのが好ましく、４０質量％以下、特に３０質量％以下であるのが好ましい。
【００３６】
ＣＲの配合割合がこの範囲未満では、当該ＣＲを配合することによる前述した効果、すなわち帯電ローラとして使用した際に帯電特性を向上する効果や、ローラ抵抗値を微調整する効果が十分に得られないおそれがある。
一方、ＣＲの配合割合が上記の範囲を超える場合には相対的にエピクロルヒドリンゴムの割合が少なくなって、半導電性ローラに、特に帯電ローラとしての良好な半導電性を付与できないおそれがある。またＳＢＲの割合が少なくなって、半導電性ローラの外周面に、酸化炎処理によって、トナーや微小粒子の付着を抑制する効果に優れた酸化炎処理膜を形成できないおそれもある。
【００３７】
これに対し、ＣＲの配合割合を上記の範囲とすることにより、他の２種のゴムを併用することによる効果を維持しながら、半導電性ローラを帯電ローラとして使用した際の帯電特性を向上したり、ローラ抵抗値を微調整したりできる。
ＳＢＲの配合割合は、エピクロルヒドリンゴムおよびＣＲの残量とする。すなわちエピクロルヒドリンゴムおよびＣＲの配合割合をそれぞれ所定値に設定した際に、ゴム分の総量が１００質量％となるように、ＳＢＲの配合割合を設定すればよい。
【００３８】
〈架橋成分〉
架橋成分としては、主にエピクロルヒドリンゴムを架橋させるためのチオウレア系架橋剤、ジエン系ゴムやエピクロルヒドリンゴムのうちＧＥＣＯ等を架橋させるための硫黄系架橋剤、および両架橋剤用の促進剤を併用するのが好ましい。
（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、主としてエピクロルヒドリンゴムの架橋剤として機能しうる種々の化合物が使用可能である。
【００３９】
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）、式(1)：
（ＣｎＨ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ      (1)
〔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。
【００４０】
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を良好に架橋させて、半導電性ローラにゴムとしての特性、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付与することを考慮すると、ゴム分の総量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。
またチオウレア系架橋剤用の促進剤としては、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。
【００４１】
促進剤の配合割合は、エピクロルヒドリンゴムの架橋を促進する効果を十分に発現させることを考慮すると、ゴム分の総量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。
（硫黄系架橋剤および促進剤）
硫黄系架橋剤としては硫黄、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。
【００４２】
このうち含硫黄系架橋剤としては、分子中に硫黄を含み、ジエン系ゴムやＧＥＣＯの架橋剤として機能しうる種々の有機化合物が使用可能である。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。
ただし硫黄系架橋剤としては特に硫黄が好ましい。
硫黄の配合割合は、ジエン系ゴムやＧＥＣＯを良好に架橋させて、半導電性ローラにゴムとしての特性、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付与することを考慮すると、ゴム分の総量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。
【００４３】
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、ゴム分の総量１００質量部あたりの質量部が上記の範囲となるように調整するのが好ましい。
硫黄系架橋剤用の促進剤としては、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、分子中に硫黄を含む含硫黄系促進剤の１種または２種以上が挙げられる。
【００４４】
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。
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。
【００４５】
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。
【００４６】
上記２種の含硫黄系促進剤の併用系においては、ジエン系ゴムの架橋を促進する効果を十分に発現させることを考慮すると、チアゾール系促進剤の配合割合は、ゴム分の総量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。同様にチウラム系促進剤の配合割合は、ゴム分の総量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。
【００４７】
〈その他〉
ゴム組成物には、さらに必要に応じて各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば促進助剤、受酸剤、可塑剤、加工助剤、劣化防止剤、充填剤、スコーチ防止剤、滑剤、顔料、イオン塩、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等が挙げられる。
【００４８】
これらの添加剤は、特に半導電性ローラの抵抗値と、トナーや微小粒子が外周面に付着および蓄積するのを抑制する効果等とのバランスに注意して種類と配合割合を設定すればよい。
促進助剤としては、例えば亜鉛華（酸化亜鉛）等の金属化合物；ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸その他、従来公知の促進助剤の１種または２種以上が挙げられる。
【００４９】
促進助剤の配合割合は、個別に、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上、特に０．５質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下、特に５質量部以下であるのが好ましい。
受酸剤は、ゴム分の架橋時にエピクロルヒドリンゴムやＣＲから発生する塩素系ガスが半導電性ローラ内に残留したり、それによって架橋阻害や感光体の汚染等を生じたりするのを防止するために機能する。
【００５０】
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、中でも分散性に優れたハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、特にハイドロタルサイト類が好ましい。
また、ハイドロタルサイト類等を酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用すると、より高い受酸効果を得ることができ、感光体の汚染をより一層確実に防止できる。
【００５１】
受酸剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．５質量部以上、特に１質量部以上であるのが好ましく、６質量部以下、特に５質量部以下であるのが好ましい。
可塑剤としては、例えばジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤や、極性ワックス等の各種ワックスなどが挙げられる。また加工助剤としては、ステアリン酸等の脂肪酸などが挙げられる。
【００５２】
可塑剤および／または加工助剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり５質量部以下、特に３質量部以下であるのが好ましい。例えば画像形成装置への装着時や運転時に感光体の汚染を生じたりするのを防止するためである。かかる目的に鑑みると、可塑剤のうち極性ワックスを使用するのが好ましい。
劣化防止剤としては、各種の老化防止剤や酸化防止剤等が挙げられる。
【００５３】
このうち酸化防止剤は、半導電性ローラのローラ抵抗値の環境依存性を低減するとともに、連続通電時のローラ抵抗値の上昇を抑制する働きをする。酸化防止剤としては、例えばジエチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラック（登録商標）ＮＥＣ−Ｐ〕、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラックＮＢＣ〕等が挙げられる。
【００５４】
充填剤としては、例えば酸化亜鉛、シリカ、カーボン、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等の１種または２種以上が挙げられる。
充填剤を配合することにより、半導電性ローラの機械的強度等を向上できる。
充填剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり５質量部以上であるのが好ましく、２５質量部以下、特に２０質量部以下であるのが好ましい。
【００５５】
また充填剤として導電性カーボンブラック等の導電性充填剤を配合して、半導電性ローラに電子導電性を付与してもよい。
導電性カーボンブラックとしては、例えばＨＡＦや粒状のアセチレンブラック等が好ましい。これらの導電性カーボンブラックはゴム組成物中に均一に分散できるため、半導電性ローラにできるだけ均一な電子導電性を付与できる。
【００５６】
導電性カーボンブラックの配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり１質量部以上、特に３質量部以上であるのが好ましく、８質量部以下、特に６質量部以下であるのが好ましい。
スコーチ防止剤としては、例えばＮ−シクロへキシルチオフタルイミド、無水フタル酸、Ｎ−ニトロソジフエニルアミン、２，４−ジフエニル−４−メチル−１−ペンテン等の１種または２種以上が挙げられる。特にＮ−シクロへキシルチオフタルイミドが好ましい。
【００５７】
スコーチ防止剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に１質量部以下であるのが好ましい。
共架橋剤とは、それ自体が架橋するとともにゴム分とも架橋反応して全体を高分子化する働きを有する成分を指す。
共架橋剤としては、例えばメタクリル酸エステルや、あるいはメタクリル酸またはアクリル酸の金属塩等に代表されるエチレン性不飽和単量体、１，２−ポリブタジエンの官能基を利用した多官能ポリマ類、あるいはジオキシム等の１種または２種以上が挙げられる。
【００５８】
このうちエチレン性不飽和単量体としては、例えば下記(a)〜(h)で表される化合物等の１種または２種以上が挙げられる。
(a)  アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸類。
(b)  マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのジカルボン酸類。
(c)  (a)(b)の不飽和カルボン酸類のエステルまたは無水物。
(d)  (a)〜(c)の金属塩。
(e)  １，３−ブタジエン、イソプレン、２−クロル−１，３−ブタジエンなどの脂肪族共役ジエン。
(f)  スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物。
(g)  トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ビニルピリジンなどの、複素環を有するビニル化合物。
(h)  その他、（メタ）アクリロニトリルもしくはα−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、アクロレイン、ホルミルステロール、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン。
【００５９】
また(c)の不飽和カルボン酸類のエステルとしては、モノカルボン酸類のエステルが好ましい。
モノカルボン酸類のエステルとしては、例えば下記の各種化合物の１種または２種以上が挙げられる。
メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ぺンチル（メタ）アクリレート、ｉ−ぺンチル（メタ）アクリレート、ｎ−へキシル（メタ）アクリレート、シクロへキシル（メタ）アクリレート、２−エチルへキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ｉ−ノニル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの、（メタ）アクリル酸のアルキルエステル。
【００６０】
アミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ブチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどの、（メタ）アクリル酸のアミノアルキルエステル。
べンジル（メタ）アクリレート、ベンゾイル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレートなどの、芳香族環を有する（メタ）アクリレート。
【００６１】
グリシジル（メタ）アクリレート、メタグリシジル（メタ）アクリレート、エポキシシクロヘキシル（メタ）アクリレートなどの、エポキシ基を有する（メタ）アクリレート。
Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、γ−（メタ）アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、テトラハイドロフルフリルメタクリレートなどの、各種官能基を有する（メタ）アクリレート。
【００６２】
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンジメタクリレート（ＥＤＭＡ）、ポリエチレングリコールジメタクリレート、イソブチレンエチレンジメタクリレートなどの多官能（メタ）アクリレート。
以上で説明した各成分を含むゴム組成物は、従来同様に調製できる。まずゴム分を所定の割合で配合して素練りし、次いで架橋成分以外の各種添加剤を加えて混練した後、最後に架橋成分を加えて混練することでゴム組成物が得られる。
【００６３】
混練には、例えばインターミックス、バンバリミキサ、ニーダ、押出機等の密閉式の混練機や、あるいはオープンロール等を用いることができる。
〈半導電性ローラとその製造方法〉
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、先に説明した各成分を含むゴム組成物によって筒状に成形されるとともに架橋され、さらに中心の通孔２にシャフト３が挿通されて固定されたものである。
【００６４】
かかる半導電性ローラ１は、上記ゴム組成物の架橋物からなるため、ゴムとしての特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性に優れている。
シャフト３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形成されている。
【００６５】
上記シャフト３は、例えば導電性を有する接着剤を介して、半導電性ローラ１と電気的に接合されるとともに機械的に固定されるか、あるいは通孔２の内径よりも外径の大きいものを通孔２に圧入することで、半導電性ローラ１と電気的に接合されるとともに機械的に固定されて一体に回転される。
半導電性ローラ１の外周面４には、図中に拡大して示すように酸化炎処理膜５が設けられている。
【００６６】
酸化炎処理膜５は、前述したように外周面４を酸化炎に接触させる酸化炎処理をすることで、当該外周面４に露出したゴム組成物の架橋物を、例えば紫外線や電子線等を照射する従来の処理をする場合よりも高度に酸化させて形成される。
そのため上記酸化炎処理膜５を設けることにより、半導電性ローラ１を特に帯電ローラとして使用した際に、外周面４へのトナーや微小粒子の付着を現状よりも良好に抑制できる。
【００６７】
しかも酸化炎処理膜５は、上記のようにゴム組成物の架橋物からなるローラの外周面４に露出したゴム組成物の架橋物それ自体を、酸化炎処理によって酸化させて形成されるため、上記半導電性ローラ１は、コーティング膜を省略した簡単な構造を維持できる。
したがってコーティング膜を省略した簡単な構造を維持しながら、なおかつ外周面４へのトナーや微小粒子の付着を現状よりも良好に抑制することが可能となる。
【００６８】
上記外周面４は、表面粗さを規定する粗さ曲線の算術平均粗さＲａが１．０μｍ以上、３．０μｍ以下で、かつ単位面積あたりの表面積の実測値Ｓと、前記外周面が平滑面であると仮定したときの単位面積あたりの表面積の理論値Ｓ０との比Ｓ／Ｓ０が２．０以上、３．３以下となるように仕上げられているのが好ましい。
外周面４の算術平均粗さがこの範囲未満あるか、あるいは上記の範囲を超える場合には、このいずれにおいても、外周面４に酸化炎処理膜５を形成しているにも拘らず、当該外周面４にトナーや微小粒子が付着しやすくなるおそれがある。
【００６９】
これに対し、外周面４の算術平均粗さＲａを上記の範囲とすることにより、酸化炎処理膜５を形成していることと相まって、当該外周面４にトナーや微小粒子が付着するのをより一層良好に抑制できる。
かかる効果をより一層向上することを考慮すると、外周面４の算術平均粗さＲａは、上記の範囲でも特に１．５μｍ以上であるのが好ましく、２．５μｍ以下であるのが好ましい。
【００７０】
なお算術平均粗さＲａは、超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡〔(株)キーエンス製のＶＫ−９５１０〕を用いて測定した外周面の表面性状から、日本工業規格ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２０１３「製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）−表面性状：輪郭曲線方式−用語，定義及び表面性状パラメータ」の規定に則って算出した値でもって表すこととする。
また比Ｓ／Ｓ０が上記の範囲未満では外周面４が平滑すぎて、特に帯電ローラとして使用した際に感光体の表面を均一に帯電させることができず、形成画像に濃度ムラ等の画像不良を生じやすくなるおそれがある。
【００７１】
一方、比Ｓ／Ｓ０が上記の範囲を超える場合には外周面４の起伏が大きすぎて、却って帯電ローラとして使用した際に感光体の表面を均一に帯電させることができず、形成画像に濃度ムラ等の画像不良を生じやすくなるおそれがある。
これに対し比Ｓ／Ｓ０を上記の範囲とすることにより、特に帯電ローラとして使用した際に感光体の表面を均一に帯電させて、形成画像に濃度ムラ等の画像不良を生じにくくできる。
【００７２】
かかる効果をより一層向上することを考慮すると比Ｓ／Ｓ０は、上記の範囲でも特に２．２以上であるのが好ましく、３．０以下であるのが好ましい。
なおＳ／Ｓ０のもとになる表面積の実測値Ｓは、上述した超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡を用いて測定エリア：０．０５４ｍｍ２で測定した値でもって表すこととする。
上記半導電性ローラ１を製造するには、まず先に調製したゴム組成物を、押出機を用いて筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして加硫缶内で加熱してゴム分を架橋させる。
【００７３】
次いで架橋させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させ、冷却したのち所定の外径となるように研磨する。
研磨方法としては、例えば乾式トラバース研削等の種々の研磨方法が採用可能であるが、外周面４の算術平均粗さＲａ、および単位面積あたりの表面積の比Ｓ／Ｓ０がそれぞれ前述した範囲となるよう仕上げるのが好ましい。
【００７４】
そして研磨後の筒状体を、例えばその中心軸を中心として一定速度で回転させながら、その外周面４にバーナからの酸化炎を接触させて酸化炎処理をすると、当該外周面４に酸化炎処理膜５が形成されて、図１に示す半導電性ローラ１が製造される。
酸化炎処理の条件は任意に設定できるものの、酸化炎の、外周面４と接触する位置での温度を１３００℃以上、１７００℃以下に設定するのが好ましい。
【００７５】
酸化炎の温度がこの範囲未満では、外周面４に、トナーや微小粒子の付着を抑制する効果に優れた良好な酸化炎処理膜５を形成できず、当該外周面４に、上記トナーや微小粒子が付着しやすくなるおそれがある。
一方、酸化炎の温度が上記の範囲を超える場合には、酸化炎処理膜５の厚みが不均一化して、半導電性ローラ１を例えば帯電ローラとして使用した際に、感光体を均一に帯電できなくなり、形成画像の特にハーフトーン画像やベタ画像に濃度ムラの不良を生じるおそれがある。
【００７６】
これに対し、酸化炎の温度を上記の範囲とすることにより、外周面４に、厚みが均一でしかもトナーや微小粒子の付着を抑制する効果に優れた良好な酸化炎処理膜５を形成できる。
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、酸化炎の温度は、上記の範囲でも１４００℃以上であるのが好ましく、１５００℃以下であるのが好ましい。
【００７７】
シャフト３は、筒状体のカット後から研磨後までの任意の時点で通孔２に挿通して固定できる。
ただしカット後、まず通孔２にシャフト３を挿通した状態で二次架橋、研磨、および酸化炎処理をするのが好ましい。
これにより二次架橋時の膨張収縮による半導電性ローラ１の反りや変形を防止できる。
【００７８】
また、シャフト３を中心として回転させながら研磨することで当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面４のフレを抑制できる。
さらに、シャフト３を中心として回転させながら酸化炎処理をすることで、外周面４に、より厚みの均一な酸化炎処理膜５を形成できる。
シャフト３は、先に説明したように導電性を有する接着剤、特に熱硬化性接着剤を介して二次架橋前の筒状体の通孔２に挿通したのち二次架橋させるか、あるいは通孔２の内径よりも外径の大きいものを通孔２に圧入すればよい。
【００７９】
前者の場合はオーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト３が半導電性ローラ１に電気的に接合されるとともに機械的に固定される。
また後者の場合は圧入と同時に電気的な接合と機械的な固定が完了する。
また半導電性ローラ１は、上記ゴム組成物を、外周面４に対応する型面がレーザー加工等によって前記所定の平面形状とされた金型を用いたプレス成形によって、筒状にプレス成形するとともに架橋させたのち、その外周面４にさらに酸化炎処理によって酸化炎処理膜５を形成して製造することもできる。
【００８０】
シャフト３は、例えば導電性を有する熱硬化性接着剤を外周に塗布した状態で、上記プレス成形用の金型の所定の位置にセットしてプレス成形することにより、ゴム組成物の成形および架橋と同時に、半導電性ローラ１と電気的に接合するとともに機械的に固定できる。
またシャフト３は先の例と同様に、筒状にプレス成形した半導電性ローラ１の通孔２にあとから挿通して、例えば導電性を有する接着剤を介して半導電性ローラ１と電気的に接合するとともに機械的に固定してもよいし、通孔２の内径よりも外径の大きいものを通孔２に圧入することで、半導電性ローラ１と電気的に接合するとともに機械的に固定してもよい。
【００８１】
半導電性ローラ１は、例えば外周面４側の外層とシャフト３側の内層の２層構造に形成してもよい。また半導電性ローラ１は多孔質構造としてもよい。
ただし、その構造を簡略化してできるだけ生産性良く低コストで製造するとともに、それ自体の耐久性や圧縮永久ひずみ特性等を向上することを考慮すると、半導電性ローラ１は非多孔質でかつ単層構造に形成するのが好ましい。
【００８２】
なお、ここでいう単層構造とはゴムからなる層の数が単層であることを指し、酸化炎処理によって形成される酸化炎処理膜５は層数に含まないこととする。
上記半導電性ローラ１を帯電ローラとして使用する場合、そのローラ抵抗値は１０７Ω以下であるのが好ましい。ローラ抵抗値は、外周面４に酸化炎処理膜５を形成した状態での測定値である。
【００８３】
《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、本発明では半導電性ローラ１のローラ抵抗値を温度２３℃、相対湿度５５％の常温常湿環境下、印加電圧２００Ｖの条件で、下記の方法によって測定した値でもって表すこととする。
【００８４】
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６を用意し、かかるアルミニウムドラム６の外周面７に、上方からローラ抵抗値を測定する半導電性ローラ１の、酸化炎処理膜５を形成した外周面４を接触させる。
また半導電性ローラ１のシャフト３とアルミニウムドラム６との間に直流電源８、および抵抗９を直列に接続して計測回路１０を構成する。直流電源８は(−)側をシャフト３、（＋）側を抵抗９と接続する。抵抗９の抵抗値ｒは１００Ωとする。
【００８５】
次いでシャフト３の両端部にそれぞれ４５０ｇの荷重Ｆをかけて半導電性ローラ１をアルミニウムドラム６に圧接させた状態で、当該アルミニウムドラム６を回転（回転数：４０ｒｐｍ）させながら、両者間に直流電源８から直流２００Ｖの印加電圧Ｅを印加した際に抵抗９にかかる検出電圧Ｖを計測する。
検出電圧Ｖと印加電圧Ｅ（＝２００Ｖ）とから、半導電性ローラ１のローラ抵抗値Ｒは、基本的に式(ｉ′)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／Ｖ−ｒ      (ｉ′)
によって求められる。ただし式(ｉ′)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(ｉ)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／Ｖ      (ｉ)
によって求めた値でもって半導電性ローラ１のローラ抵抗値とすることとする。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。
【００８６】
また半導電性ローラ１は、そ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。かかる硬さ、圧縮永久ひずみ、並びにローラ抵抗値等を調整するためには、例えばエピクロルヒドリンゴム、ＣＲおよびＳＢＲの質量比を先に説明した範囲で調整したり、架橋成分の種類と量を調整したり、カーボンブラック、充填剤、イオン塩その他の成分を配合するか否かやその種類、量等を調整したりすればよい。
【００８７】
本発明の半導電性ローラ１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、および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として好適に使用できるほか、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用いることもできる。
【実施例】
【００８８】
〈実施例１〉
（ゴム組成物の調製）
下記の各ゴム分を配合した。
(Ａ)  ＧＥＣＯ〔ダイソー(株)製のエピオン（登録商標）−３０１Ｌ、ＥＯ／ＥＰ／ＡＧＥ＝７３／２３／４（モル比）〕６０質量部
(Ｂ)  ＣＲ〔昭和電工(株)製のショウプレン（登録商標）ＷＲＴ〕２０質量部
(Ｃ)  ＳＢＲ〔乳化重合法、非油展、ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ（登録商標）１５０２〕２０質量部
ＧＥＣＯの配合割合は、ゴム分の総量中の６０質量％であった。
【００８９】
上記(Ａ)〜(Ｃ)のゴム分計１００質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、まず受酸剤としての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〕５質量部、および架橋助剤としての酸化亜鉛２種〔三井金属鉱業(株)製〕５質量部を配合して混練した。
次いで混練を続けながら、下記の架橋成分を配合してさらに混練してゴム組成物を調製した。
【００９０】
【表１】
2017194564.tif 000003
【００９１】
表１中の各成分は下記のとおり。なお表中の質量部は、ゴム分の総量１００質量部あたりの質量部である。
チオウレア系架橋剤：エチレンチオウレア〔２−メルカプトイミダゾリン、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（登録商標）ＤＴ〕
粉末硫黄：架橋剤〔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〕
（半導電性ローラの製造）
調製したゴム組成物をφ６０の押出成形機に供給して外径φ１０ｍｍ、内径φ５ｍｍの筒状に押出成形し、架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×３０分間架橋させた。
【００９２】
次いで架橋させた筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤（ポリアミド系）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分間加熱して当該シャフトに接着させたのち両端をカットし、広幅研磨機を用いて外径がφ８．５ｍｍになるまで外周面を乾式研磨した。
そして研磨後の外周面をアルコール拭きしたのち、上記筒状体を回転治具にセットしてシャフトを中心として３０ｒｐｍで回転させながら、上記外周面にバーナ〔新富士バーナー(株)製のパワートーチＲＺ−７１０〕からの炎の外炎（酸化炎）を接触させて酸化炎処理をして半導電性ローラを製造した。
【００９３】
なお酸化炎処理は、酸化炎の、外周面と接触する位置での温度が１５００℃となるようにバーナと外周面との距離を調整した状態で、上記接触位置を外周面の軸方向の一端から他端へ徐々に移動させながら実施した。
〈実施例２、３〉
酸化炎の、外周面と接触する位置での温度が１２００℃（実施例２）、１８００℃（実施例３）となるようにバーナと外周面との距離を調整して酸化炎処理をしたこと以外は実施例１と同様にして半導電性ローラを製造した。
【００９４】
〈比較例１〉
酸化炎処理に代えて、外周面に紫外線を照射したこと以外は実施例１と同様にして半導電性ローラを製造した。
すなわち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に設定して紫外線照射装置〔セン特殊光源(株)製のＰＬ−２００〕にセットし、シャフトを中心として３０ｒｐｍで回転させながら、上記外周面に紫外線を５分間照射した。
【００９５】
〈実施例４〉
ＧＥＣＯの量を１５質量部、ＣＲの量を４０質量部、ＳＢＲの量を４５質量部として、ＧＥＣＯの配合割合を、ゴム分の総量中の１５質量％としたこと以外は実施例１と同様にして半導電性ローラを製造した。
〈実施例５〉
ＧＥＣＯの量を８０質量部、ＣＲの量を１０質量部、ＳＢＲの量を１０質量部として、ＧＥＣＯの配合割合を、ゴム分の総量中の８０質量％としたこと以外は実施例１と同様にして半導電性ローラを製造した。
【００９６】
〈比較例２〉
ＧＥＣＯの量を１０質量部、ＣＲの量を４５質量部、ＳＢＲの量を４５質量部として、ＧＥＣＯの配合割合を、ゴム分の総量中の１０質量％としたこと以外は実施例１と同様にして半導電性ローラを製造した。
〈比較例３〉
ＧＥＣＯの量を８５質量部、ＣＲの量を５質量部、ＳＢＲの量を１０質量部として、ＧＥＣＯの配合割合を、ゴム分の総量中の８５質量％としたこと以外は実施例１と同様にして半導電性ローラを製造した。
【００９７】
〈ローラ抵抗値測定〉
実施例、比較例で製造した半導電性ローラのローラ抵抗値を、温度２３℃、相対湿度５５％の環境下で、先に説明した方法によって測定した。なお表２、表３ではローラ抵抗値ＲをｌｏｇＲ値でもって表している。
ローラ抵抗値は、帯電ローラとしての使用を考慮して、１０７Ω以下であるものを良好（Ａ）、１０７Ωを超えるものを不良（Ｃ）と評価した。
【００９８】
〈表面性状評価〉
実施例、比較例で製造した半導電性ローラの外周面４の、表面粗さを規定する粗さ曲線の算術平均粗さＲａ、および上記外周面４の、単位面積あたりの表面積の実測値Ｓと、当該外周面４が平滑面であると仮定したときの、単位面積あたりの表面積の理論値Ｓ０との比Ｓ／Ｓ０を、先に説明した方法によって測定した。
【００９９】
〈実機試験〉
（初期画像の評価）
レーザープリンタ〔日本ヒューレットパッカード(株)製のＨＰ  Ｃｏｌｏｒ  ＬａｓｅｒＪｅｔ  ３８００〕の本体に着脱自在とされた、感光体と、当該感光体の表面に常時接触させて配設された帯電ローラとを備えたトナーカートリッジの、純正の帯電ローラに代えて、帯電ローラとして実施例、比較例で製造した半導電性ローラを組み込んでトナーカートリッジを構成した。
【０１００】
そして温度２３℃、相対湿度５５％の環境下で、上記トナーカートリッジを上記レーザープリンタに装填した直後にハーフトーン画像、ベタ画像を印刷し、目視にて観察して、下記の基準で初期の濃度ムラの状態を評価した。
Ａ：濃度ムラは全く見られなかった。良好。
Ｂ：わずかに濃度ムラが見られたが許容範囲。
【０１０１】
Ｃ：濃度ムラが見られた。不良。
（通紙後画像の評価）
別に用意した同じトナーカートリッジを同じレーザープリンタに装填し、温度１０℃、相対湿度２０％の環境下で２０００枚／日の通紙を７日間実施した後にハーフトーン画像、ベタ画像を印刷し、目視にて観察して、下記の基準で通紙後の濃度ムラの状態を評価した。
【０１０２】
通紙後の濃度ムラは、通紙によって外周面にトナーや微小粒子が付着し、蓄積したり、ローラ抵抗値の安定性が低く、通紙によってローラ抵抗値が上昇したりすることで生じるため、通紙後の濃度ムラの状態から、トナーや微小粒子の付着の有無、あるいはローラ抵抗値の安定性を評価できる。
Ａ：濃度ムラは全く見られなかった。良好。
【０１０３】
Ｂ：わずかに濃度ムラが見られたが許容範囲。
Ｃ：濃度ムラが見られた。不良。
（感光体汚染の評価）
別に用意した同じトナーカートリッジを温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で１４日間静置したのち同じレーザープリンタに装填し、温度２３℃、相対湿度５５％の環境下でハーフトーン画像、ベタ画像を連続印刷し、目視にて観察して、下記の基準で感光体の汚染の有無を評価した。
【０１０４】
Ａ：１枚目から、感光体の汚染による画像不良は全く見られなかった。良好。
Ｂ：感光体の表面のうち静置時に半導電性ローラが接触していた位置に、最初の数枚は筋状の画像不良が見られたがその後解消された。画像不良は、吸収した水分による汚染が原因と考えられた。許容範囲。
Ｃ：上記位置に、１枚目から筋状の画像不良が見られ、それが連続２０枚以上の連続印刷をしても解消されなかった。画像不良は、半導電性ローラの外周面にブリードまたはブルームした成分による汚染が原因と考えられた。不良。
【０１０５】
以上の結果を表２、表３に示す。
【０１０６】
【表２】
2017194564.tif 000004
【０１０７】
【表３】
2017194564.tif 000005
【０１０８】
表３の比較例１の結果より、エピクロルヒドリンゴムの配合割合がゴム分の総量中の１５質量％以上、８０質量％以下であるゴム組成物の架橋物からなるものの、外周面を酸化炎ではなく紫外線の照射によって処理した半導電性ローラは、通紙後の形成画像に濃度ムラを生じることが判った。
そこで外周面を観察したところトナーや微小粒子が付着し、蓄積されており、このことから紫外線の照射では、酸化炎処理膜に比べて上記付着を防止する効果が不十分であることが確認された。
【０１０９】
また比較例２の結果より、エピクロルヒドリンゴムの配合割合がゴム分の総量中の１５質量％未満であるゴム組成物の架橋物からなる半導電性ローラは初期のローラ抵抗値が高い上、通紙後の形成画像に濃度ムラを生じることが判った。
そこで通紙後のローラ抵抗値を確認したところ初期値よりもさらに上昇しており、エピクロルヒドリンゴムの配合割合が上記の範囲未満では、ローラ抵抗値の安定性が低下することが確認された。
【０１１０】
さらに比較例３の結果より、エピクロルヒドリンゴムの配合割合がゴム分の総量中の８０質量％を超えるゴム組成物の架橋物からなる半導電性ローラは、感光体の汚染を生じるとともに、通紙後の形成画像に濃度ムラを生じることが判った。
そこで外周面を観察したところトナーや微小粒子が付着し、蓄積されており、このことからエピクロルヒドリンゴムの配合割合が上記の範囲を超える場合には、相対的にジエン系ゴムの割合が不足するため、外周面に良好な酸化炎処理膜を形成できないことが確認された。
【０１１１】
これに対し表２の実施例１〜５の結果より、エピクロルヒドリンゴムの配合割合がゴム分の総量中の１５質量％以上、８０質量％以下であるゴム組成物の架橋物からなり、なおかつ外周面に酸化炎処理膜を形成した半導電性ローラによれば、ローラ抵抗値が低い上、当該ローラ抵抗値が安定しており、しかもコーティング膜を省略した簡単な構造を維持しながら、なおかつ外周面へのトナーや微小粒子の付着を現状よりも良好に抑制できることが判った。
【符号の説明】
【０１１２】
１     半導電性ローラ
２     通孔
３     シャフト
４     外周面
５     酸化炎処理膜
６     アルミニウムドラム
７     外周面
８     直流電源
９     抵抗
１０   計測回路
Ｆ     荷重
Ｖ     検出電圧
【図１】
2017194564.tif 000006
【図２】
2017194564.tif 000007