(57)【要約】【課題】ＯＰＣなどの汚染やリークの問題がなく、変形に対して追随性があり、電気抵抗値の変化の小さい導電性ゴム部材を提供する。【解決手段】導電性が付与された最外層の導電性弾性層１２の表層部に少なくともイソシアネート成分及び有機溶剤を含有する表面処理液を含浸することによって形成された表面処理層１２ａを有する導電性ゴム部材であって、表面処理層１２ａの表面側の上層部１２ｂでは表面より内部の方がイソシアネート成分の密度が大きく且つこの上層部１２ｂの下側の下層部１２ｃではイソシアネート成分の密度が内部に向かって漸小する。【選択図】図１
2009098669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性が付与された最外層の導電性弾性層の表層部に少なくともイソシアネート成分及び有機溶剤を含有する表面処理液を含浸することによって形成された表面処理層を有する導電性ゴム部材であって、前記表面処理層の表面側の上層部では表面より内部の方が前記イソシアネート成分の密度が大きく且つこの上層部の下側の下層部では前記イソシアネート成分の密度が内部に向かって漸小することを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項２】
請求項１に記載の導電性ゴム部材において、前記表面処理液が、さらにカーボンブラック、アクリルフッ素系ポリマー、及びアクリルシリコーン系ポリマーからなる群から選択される少なくとも一つを含有したものであることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導電性ゴム部材において、前記表面処理液が、さらにポリエーテル系ポリマーを含有したものであることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項４】
請求項３に記載の導電性ゴム部材において、前記ポリエーテル系ポリマーが活性水素を有することを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項５】
請求項４に記載の導電性ゴム部材において、前記ポリエーテル系ポリマーがエピクロルヒドリンゴムであることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の導電性ゴム部材において、前記導電性弾性層が、電子導電性付与材及びイオン導電性付与材の少なくとも一方により導電性が付与されたものであることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の導電性ゴム部材がロール形状又はブレード形状であることを特徴とする導電性ゴム部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式複写機及びプリンター、またはトナージェット式複写機及びプリンター等の画像形成装置に用いられる帯電ロール、転写ロール、現像ロール、トナー供給ロール、クリーニングロール等の導電性ロール、クリーニングブレード、転写ベルトなどに特に好適な導電性ゴム部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム弾性を有した上で導電性を制御した導電性ゴムロールは電子写真プロセスにおいては重要なものであるが、ゴムを構成する分子自身はプロセスが必要とする抵抗率（１０4〜１０9Ωｃｍ）を固有抵抗値として有することは稀であり、エピクロルヒドリンなどごく限られたものが実用化されているに過ぎない。多くの場合、必要とされる弾性率、機械的強度、温湿度特性を維持するために、シリコーンゴムやエチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンなどの化学的に安定な基材にカーボンブラックなどの導電性微粒子を添加して導電性を付与したのち、ＯＰＣなどの汚染の防止、抵抗の調整、及び電気的なリークの防止のためにコーティング層を形成したものが用いられている。
【０００３】
また、近年、電子写真式複写機に用いられるトナー結着剤は低融点化が進んでおり、これに伴って、現像ロールは十分なニップを形成してトナー帯電を確保するために低硬度化が要求されている。上述した要求を満たすものとして、弾性層と、ウレタン樹脂からなるコート層と、イソシアネートからなる薄い硬化層から構成され、全体をソフトに保ちつつ表面が硬い現像ロールが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
一方、コーティング層の形成は、工程が複雑となり製造コストが増大するという欠点を有しており、この問題点を簡便に解決する手段として、ロール表層部を化学的に処理する方法が提案されている（例えば特許文献２参照）。この処理方法は効果的なものであるが、表面処理を行った導電性ロールは、表層部が硬くなる傾向があった。低硬度化したロールの場合は、使用の際にロールの表層部の変形が大きくなるため変形に対して追随性が必要であるが、表層部が硬いロールは、追随性が乏しく、ＯＰＣなどへダメージを与える虞があり、また、使用により電気抵抗値が変化してしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、表面処理層を形成しても高硬度とならない導電性ロールを先に提案した（特許文献３参照）。しかしながら、この場合、具体的には、例えば、導電性弾性層へ比較的含浸し難い表面処理液を用いて比較的薄い表面処理層を形成するものであり、表面処理層としての効果が十分に得られない場合があり、場合によっては十分な対応ではなかった。
【特許文献１】特開２００５−２８３９１３号公報
【特許文献２】特開平５−１５８３４１号公報
【特許文献３】特開２００７−１９９６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、ＯＰＣなどの汚染やリークの問題がなく、変形に対して追随性があり、電気抵抗値の変化の小さい導電性ゴム部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、導電性が付与された最外層の導電性弾性層の表層部に少なくともイソシアネート成分及び有機溶剤を含有する表面処理液を含浸することによって形成された表面処理層を有する導電性ゴム部材であって、前記表面処理層の表面側の上層部では表面より内部の方が前記イソシアネート成分の密度が大きく且つこの上層部の下側の下層部では前記イソシアネート成分の密度が内部に向かって漸小することを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の導電性ゴム部材において、前記表面処理液が、さらにカーボンブラック、アクリルフッ素系ポリマー、及びアクリルシリコーン系ポリマーからなる群から選択される少なくとも一つを含有したものであることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【０００９】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様に記載の導電性ゴム部材において、前記表面処理液が、さらにポリエーテル系ポリマーを含有したものであることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１０】
本発明の第４の態様は、第３の態様に記載の導電性ゴム部材において、前記ポリエーテル系ポリマーが活性水素を有することを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１１】
本発明の第５の態様は、第４の態様に記載の導電性ゴム部材において、前記ポリエーテル系ポリマーがエピクロルヒドリンゴムであることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１２】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れか１つの態様に記載の導電性ゴム部材において、前記導電性弾性層が、電子導電性付与材及びイオン導電性付与材の少なくとも一方により導電性が付与されたものであることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【００１３】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れか１つの態様に記載の導電性ゴム部材がロール形状又はブレード形状であることを特徴とする導電性ゴム部材にある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、ＯＰＣなどの汚染やリークの問題がなく、変形に対して追随性があり、電気抵抗値の変化の小さい導電性ゴム部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の導電性ゴム部材は、導電性が付与された導電性弾性層の表層部に表面処理液を含浸することによって形成された表面処理層を有する導電性ゴム部材において、導電性弾性層の表層部に形成する表面処理層を、その上層部においては表面より内部の方がイソシアネート成分の密度が大きく且つこの上層部の下側の下層部においてはイソシアネート成分の密度が内部に向かって漸小するものとすることにより、表面処理層の下層部では従来と同様に電気抵抗値の調整及びリークの防止と共に汚染物質の内部からのブリードを防止するという機能を果たしつつ、その上層となる表面処理層の上層部により、最表層部の硬度の上昇を抑えることができ、変形に対して追随性があり、ＯＰＣなどの相手部材へのダメージを最小にすることができるという知見に基づいて完成されたものである。
【００１６】
図１に本発明の導電性ゴム部材の一例としての導電性ロールの断面図を示す。図１に示すように導電性ロール１０は、芯金１１上に、ゴム基材に導電性付与材を添加して成形し、加硫した導電性弾性層１２を有するものであり、弾性層１２の表層部は、イソシアネート成分と有機溶剤とを含む表面処理液を用いて形成した表面処理層１２ａとなっている。ここで、表面処理層１２ａは、表面側の上層部１２ｂと、その下の下層部１２ｃとからなる。上層部１２ｂは、含浸しているイソシアネート成分の密度が表面より内部の方がイソシアネート成分の密度が大きく、例えば、表面から内部に向かって漸大する領域であり、下層部１２ｃはイソシアネート成分の密度が表面側から内部に向かって漸小する領域である。ここで、上層部１２ｂが存在するとは、表面側より内部の方がイソシアネート成分の密度が大きな領域があることを意味し、逆に言えば表面側ほどイソシアネート成分の密度が小さい領域が存在すればよく、少なくとも上層部１２ｂの最表面においてはイソシアネート成分が実質的に存在しなくてもよい。また、このような上層部１２ｂは、下層部１２ｃとの境界を問題とするものではなく、存在することによって、内部より表層の方が低硬度である状態を形成していればよい。また、上層部１２ｂは、最表層の硬度を低硬度（下層部１２ｃより低硬度）とするために存在するので、厚さが少なくとも１μｍ以上、好適には１０μｍ以上である。上層部１２ｂは、使用する際に変形してニップを形成する領域以上まで存在しているのが特に好ましく、例えば、厚さが１０〜１００μｍ程度であることが好ましい。また、下層部１２ｃは、厚さが１００〜１０００μｍ程度であるのが好ましい。上層部１２ｂ及び下層部１２ｃの厚さは、例えば、導電性ゴム部材の表面を研磨して、各部位におけるゴム硬度や電気抵抗値を測定して予測することができる。
【００１７】
また、図１に示した導電性ロール１０は、一層の弾性層１２を有するものとしたが、弾性層１２と同じ構造の弾性層が最外層に存在すれば、その下に１層以上の下層が存在してよい。下層は、発泡層であっても、無発泡層であってもよく、特に限定されるものではない。すなわち、本発明に包含される導電性ロールは、複数構造の導電性ロールを包含するものである。
【００１８】
本発明の導電性ロール１０の弾性層１２は、ゴム基材に導電性付与材を添加して成形・加硫したものである。ここで、ゴム基材としては、ポリウレタン、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム等を挙げることができる。
【００１９】
また、導電性付与材としては、カーボンブラック、金属粉などの電子導電性付与材や、イオン導電性付与材、又はこれらの両者を混合して用いることができる。イオン導電性付与材としては、有機塩類、無機塩類、金属錯体、イオン性液体等が挙げられる。有機塩類、無機塩類としては、過塩素酸リチウム、４級アンモニウム塩、三フッ化酢酸ナトリウムなどが挙げられる。また、金属錯体としては、ハロゲン化第二鉄−エチレングリコールなどを挙げることができ、具体的には、特許第３６５５３６４号公報に記載されたものを挙げることができる。一方、イオン性液体は、室温で液体である溶融塩であり、常温溶融塩とも呼ばれるものであり、特に、融点が７０℃以下、好ましくは３０℃以下のものをいう。具体的には、特開２００３−２０２７２２号公報に記載されたものを挙げることができる。
【００２０】
表面処理層１２ａは、製造方法は特に限定されないが、例えば、弾性層１２に表面処理液を浸透させた後に、弾性層１２に浸透した表面処理液の一部を除去することにより形成することができる。具体的には、イソシアネート成分を含有する第１の表面処理液に弾性層１２を浸漬する又は第１の表面処理液を弾性層１２にスプレー塗布などにより塗布することにより弾性層１２に第１の表面処理液を浸透させる１回目の処理を行った後、かかる弾性層１２を、イソシアネート成分を含有しない若しくはイソシアネート成分の濃度が第１の表面処理液と比較して著しく小さい有機溶剤主体の第２の表面処理液に浸漬させる又はこの第２の表面処理液で洗うことにより最表面に含浸しているイソシアネート成分を除去する２回目の処理を行い、乾燥硬化させることにより形成することができる。
【００２１】
このような２段階の処理は、連続的に行っても、別工程で行ってもよいが、第１の表面処理液による１回目の処理の後、イソシアネート成分が硬化する前に第２の表面処理液による２回目の処理を行う必要がある。１回目の処理の後に２回目の処理を、弾性層の表面全体に亘って均一に行うためには、１回目の処理の後、弾性層の表面に残る有機溶剤が揮発しないうちに、より好ましくは空気に触れさせることなく２回目の処理を連続的に行うのが好ましい。
【００２２】
連続的な２段階の処理としては、第１の表面処理液に弾性層を浸漬した後、弾性層を引き上げながら第２の表面処理液を噴霧する方法や、第１の表面処理液と第２の表面処理液とが相分離するものを用い、第１の表面処理液から第２の表面処理液へ弾性層を移動させる方法（相分離方法）が挙げられる。相分離方法は、第１の表面処理液に弾性層を浸漬させた状態で、第１の表面処理液の上に第２の表面処理液を注いで層を形成した後、弾性層を第２の表面処理液中を通過させて引き上げることにより行うことができる。
【００２３】
一方、別工程で２回目の表面処理を、弾性層の表面全体に亘って均一に行うためには、弾性層の表面に残る有機溶剤が揮発しないうちに又は、有機溶剤が弾性層の表面全体に亘ってほぼ均一に揮発した状態（半乾燥状態）で、２回目の処理を行うのが好ましい。弾性層表面の有機溶剤の乾燥状態に差があると、処理ムラが発生する虞があるからである。
【００２４】
ここで、第１の表面処理液は、有機溶剤に、少なくともイソシアネート成分を溶解させたものである。
【００２５】
第１の表面処理液に含まれるイソシアネート成分としては、２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）及び３，３−ジメチルジフェニル−４，４′−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）などのイソシアネート化合物、および前記の多量体および変性体などを挙げることができる。さらに、ポリオールとイソシアネートからなるプレポリマーを挙げることができる。
【００２６】
ここで、第１の表面処理液に用いる有機溶剤は、イソシアネート成分、必要に応じて含有される後述するポリエーテル系ポリマー、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーを溶解するものであれば、特に限定されないが、弾性層１２に比較的含浸されやすく且つ弾性層１２を膨潤させるものを用いるのがよく、ゴム基材の種類によって異なるが、酢酸エチル、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン等の有機溶剤を用いればよい。相分離方法の場合、第２の表面処理液に使われる溶剤によって異なるが、第１の表面処理液として、例えば、ヘキサンなどの非極性溶媒に対して相分離する非プロトン性極性溶媒を用いればよく、例えばＮ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトニトリル等の有機溶媒を用いればよい。
【００２７】
また、第１の表面処理液には、ポリエーテル系ポリマーを含有させてもよい。ここで、ポリエーテル系ポリマーは、有機溶剤に可溶であるのが好ましく、また、活性水素を有して、イソシアネート成分と反応して化学的に結合可能なものが好ましい。
【００２８】
活性水素を有する好適なポリエーテル系ポリマーとしては、例えば、エピクロルヒドリンゴムが挙げられる。ここでいうエピクロルヒドリンゴムは未加硫状態のものを指す。エピクロルヒドリンゴムは、表面処理層に導電性と共に弾性を付与することができるため好ましい。なお、エピクロルヒドリンゴムは、末端に活性水素（水酸基）を有しているが、ユニットに水酸基、アリル基などの活性水素を有しているものも好ましい。なお、エピクロルヒドリンゴムとしては、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−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三元共重合体やその誘導体などを挙げることができる。
【００２９】
活性水素を有する他の好適なポリエーテル系ポリマーとしては、水酸基又はアリル基を有するポリマーが挙げられ、例えば、ポリオール、グリコール等が挙げられる。このようなポリエーテル系ポリマーは、活性水素を有する基を両末端に備えたものよりも片末端にのみ備えたものが好ましい。また、数平均分子量が３００〜１０００であることが好ましい。表面処理層に弾性を付与することができるためである。このようなポリエーテル系ポリマーとしては、例えば、ポリアルキレングリコールモノメチルエーテル、ポリアルキレングリコールジメチルエーテル、アリル化ポリエーテル、ポリアルキレングリコールジオール、ポリアルキレングリコールトリオール等を挙げることができる。
【００３０】
このように表面処理液にポリエーテル系ポリマーを添加することで、表面処理層の柔軟性や強度が向上し、その結果、導電性ゴム部材の表面が摩耗したり、当接する感光体表面を傷つけたりする虞がなくなる。
【００３１】
また、第１の表面処理液には、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択されるポリマーを含有させてもよい。
【００３２】
第１の表面処理液に用いられるアクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーは、所定の溶剤に可溶でイソシアネート成分と反応して化学的に結合可能なものである。アクリルフッ素系ポリマーは、例えば、水酸基、アルキル基、又はカルボキシル基を有する溶剤可溶性のフッ素系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。また、アクリルシリコーン系ポリマーは、溶剤可溶性のシリコーン系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸シロキサンエステルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。
【００３３】
また、第１の表面処理液には、導電性付与材としてさらにアセチレンブラック、ケッチェンブラック、トーカブラック等のカーボンブラックを添加してもよい。
【００３４】
第１の表面処理液に用いられるカーボンブラックは、イソシアネート成分に対して０〜４０質量％であるのが好ましい。多すぎると脱落、物性低下等の問題が生じ好ましくないからである。
【００３５】
また、第１の表面処理液中のアクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーは、イソシアネート成分１００質量部に対し、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーの総量を２〜３０質量部となるようにするのが好ましい。２質量部より少ないとカーボンブラック等を表面処理層中に保持する効果が小さくなる。一方、ポリマー量が多すぎると、帯電ロールの電気抵抗値が上昇し放電特性が低下するという問題や、相対的にイソシアネート成分が少なくなって有効な表面処理層が形成できないという問題がある。
【００３６】
第２の表面処理液は、有機溶剤を主体とするものであり、弾性層１２に浸透した最表層部のイソシアネート成分を除去できるものであれば特に限定されないが、イソシアネート成分を含有しないものが好ましい。なお、イソシアネート成分を含有する場合は、イソシアネート成分の濃度が第１の表面処理液と比較して著しく小さいものが好ましい。
【００３７】
第２の表面処理液に用いることができる有機溶剤は、第１の表面処理液に用いられる有機溶剤と同様にイソシアネート成分を溶解するものでもよいが、第１の表面処理液の有機溶剤よりイソシアネート成分を溶解しないものや弾性層を膨潤し難いものの方が、工程上、好ましい。第１の表面処理液の有機溶剤と同等又はそれ以上にイソシアネート成分を溶解するものや弾性層を膨潤するものを用いると、最表層部だけでなく、下層部に相当する弾性層内部の汚染防止のためのイソシアネート成分も除去する虞が高く、工程上、精密な温度管理や時間管理が必要となるからである。
【００３８】
上述した相分離処理で第２の表面処理液の有機溶剤として好適に用いることができるものは、イソシアネート成分に対して貧溶媒である非極性溶媒であり、例えば、ヘキサンやシクロヘキサンなどを挙げることができる。このような有機溶剤、上層部を比較的薄く且つ均一に形成できるという利点がある。
【００３９】
一方、相分離処理ではなく、他の方法で２段階の処理を行う場合、第２の表面処理液としてイソシアネート成分に対する良溶媒である極性溶媒を用いることができ、第１の表面処理液の有機溶剤と同様に、酢酸エチル、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、さらには酢酸ブチルやＮ―メチルピロリドン等を挙げることができる。このような有機溶剤を用いて処理した場合、上層部を比較的厚く形成でき、上層部が厚くなるほど、より低硬度のロールとすることができる。
【００４０】
また、乾燥硬化は、特に限定されず、イソシアネート成分を弾性層内部で硬化させることができるものであればよく、イソシアネート成分の凝固点以下の温度に冷却して、その後雰囲気の水分により硬化させる方法や、減圧下で溶媒を揮発させた後、熱や水分により硬化させる方法があり、一般的には、常温乾燥後、必要に応じて加熱処理する。なお、このときの加熱温度は、例えば、４０〜１５０℃である。
【００４１】
上層部１２ｂ及び下層部１２ｃの厚さは、使用する有機溶剤の種類、表面処理液の含浸量や、第１の表面処理液の濃度、イソシアネート化合物を硬化させる温度等によって、適宜調整する。
【００４２】
本発明においては、弾性層１２の表層部に設けられた表面処理層１２ａは、上述したように上層部１２ｂと下層部１２ｃとからなり、これらが弾性層１２の表層部に一体的に設けられている。このような表面処理層１２ａの特に下層部１２ｃは、主にイソシアネート成分が硬化して形成されてイソシアネート成分の密度が表面から内部に向かって漸小（漸次疎）になるように一体的に形成される。従って、導電性ロール表面への可塑剤等汚染物質のブリードを防ぐことができるため、感光体への耐汚染性に優れた導電性ロールとなる。また、上層部１２ｂにより、最表層部の硬度の上昇を抑えることができ、変形に対して追随性があるものとなる。
【００４３】
本発明にかかる導電性ゴム部材は、例えば、電子写真式複写機及びプリンター、またはトナージェット式複写機及びプリンター等の画像形成装置に用いられる帯電ロール、転写ロール、現像ロール、トナー供給ロール、クリーニングロール等の導電性ロール、クリーニングブレード、転写ベルトなどに用いて好適なものである。
【実施例】
【００４４】
以下本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
＜ロールの製造＞
３官能ポリエーテル系ポリオールであるＭＮ−３０５０（三井武田ケミカル製）１００質量部に、ケッチェンブラックＥＣ（ケッチェンブラックインターナショナル社製）を３質量部、及び旭＃６０（旭カーボン）５質量部を添加し、粒度が２０μｍ以下となる程度まで分散させ、８０℃に温調した後、減圧下にて６時間、脱泡、脱水操作を行ってＡ液を得た。一方、プレポリマーアジプレンＬ１００（ユニロイヤル社製）２２質量部に、コロネートＣ−ＨＸ（日本ポリウレタン社製）１０質量部を添加・混合し、８０℃に温調してＢ液を得た。このＡ液とＢ液とを混合し、あらかじめシャフト（φ：８ｍｍ、ｌ：２７０ｍｍ）が中央に配置されている１２０℃に予熱された直径２３ｍｍの鉄製パイプ金型に注入し、１２０℃にて１２０分間加熱し、両端部を除くシャフト表面に導電性ポリウレタン層が形成されたロールを得た。このロールの表面を１．５ｍｍ研磨し、外径を２０ｍｍに調整したロール（処理前）を得た。
【００４５】
＜表面処理液の調製＞
アセトニトリル１００質量部に、プレポリマーアジプレンＬ１００（ユニロイヤル社製）１０質量部を添加混合溶解させ、表面処理液を作製した。
【００４６】
＜ロールの表面処理＞
２３℃に保った表面処理液に、製造したロールを６０秒間浸漬後、表面処理液にシクロヘキサン１００質量部を静かに加えて相分離状態とし、２５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き上げ、１２０℃に保持されたオーブンで１時間加熱することにより表面処理層を形成した。
【００４７】
（実施例２）
＜ロールの製造＞
エピクロルヒドリンゴム（エピクロマーＣＧ−１０２；ダイソー社製）１００質量部に対して、導電剤として過塩素酸テトラエチルアンモニウム（関東化学社製）０．５質量部、可塑剤としてジ（２−エチルヘキシル）フタレート（ＤＯＰ）を３質量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ）５質量部、加硫剤としての２−メルカプトイミダゾリン（アクセル−２２）２質量部をロールミキサーで混練りし、直径６ｍｍの金属製シャフトの表面にプレス成形し、シャフト表面にエピクロルヒドリンゴム層が形成されたロールを得た。このロール表面を研磨加工し、外径を１２ｍｍに調整したロール（処理前）を得た。
【００４８】
＜表面処理液の調製＞
メチルイソブチルケトン１００質量部に、イソシアネート化合物（ＨＤＩ）２０質量部を添加混合溶解させ、表面処理液を作製した。
【００４９】
＜ロールの表面処理＞
２３℃に保った表面処理液に、製造したロールを３０秒間浸漬後、２５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き上げ、均一な半乾燥状態となった後、２３℃に保った酢酸ブチルに１０秒間浸漬して引き上げて、１２０℃に保持されたオーブンで１時間加熱することにより表面処理層を形成した。
【００５０】
（実施例３）
ロールの表面処理において、オーブンの温度を１５０℃とした以外は、実施例１と同様にして実施例３の導電性ロールとした。
【００５１】
（実施例４）
表面処理液にアセチレンブラックを５質量部配合した以外は、実施例１と同様にして実施例４の導電性ロールとした。
【００５２】
（比較例１）
シクロヘキサンを加えなかった以外は、実施例１と同様にして比較例１の導電性ロールとした。
【００５３】
（比較例２）
表面処理液に浸漬後、シクロヘキサンを加えずに、引き上げたロールの表面を、シクロヘキサンを浸み込ませたスポンジで払拭した以外は、実施例１と同様にして比較例２の導電性ロールとした。
【００５４】
（比較例３）
酢酸ブチルに浸漬しなかった以外は、実施例２と同様にして比較例３の導電性ロールとした。
【００５５】
（比較例４）
表面処理液にロールを浸漬後、連続的に２３℃に保ったメチルイソブチルケトンに３０秒間浸漬した以外は、実施例２と同様にして比較例４の導電性ロールとした。
【００５６】
（比較例５）
実施例２のゴムロール表面にウレタン塗料（ネオレッツＲ−９４０；楠本化成社製）を塗布し、連続的に２３℃に保った酢酸ブチルに１０秒間浸漬した後、１２０℃に保持されたオーブンで１時間加熱することによりコーティング層を形成したものを、比較例５の導電性ロールとした。
【００５７】
（試験例１）：ロールのマイクロ硬度測定
各未処理品の導電性ロール、各実施例及び各比較例の導電性ロールのゴム硬度（Ｈｓ）を、マイクロ硬度計（ＭＤ−１：高分子計器株式会社製）を用いて測定した。この結果を表１、２に示す。
【００５８】
（試験例２）：ロールの電気抵抗値測定
各未処理品の導電性ロール、各実施例、各比較例の導電性ロールについて、印加電圧を１００Ｖとしたときの電気抵抗値を測定した。電気抵抗値の測定は、ＮＮ環境（２３℃、５５％ＲＨ）下、ロールをＳＵＳ３０４板からなる電極部材の上に置いてロールの両端に５００ｇ荷重をかけた状態で、電圧を３０秒間印加した後、芯金と電極部材との間の抵抗値を、ＵＬＴＲＡＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ（株式会社アドバンテスト製）を用いて測定した。また、周方向に４５°ずつ回転させて回転方向に亘って８ヶ所測定し、そのときの最大値、最小値、平均値をそれぞれ測定した。この結果を表１、２に示す。
【００５９】
（試験例３）：表面状態の観察
各実施例、各比較例の導電性ロールについて、ロールの表面状態を目視にて確認した。なお、表面の状態が良好であった場合は○、表面の状態が普通であった場合は△、表面の状態が不良であった場合は×とした。この結果を下記表１、２に示す。
【００６０】
（試験例４）：画像評価
実施例１、比較例１、２の導電性ロールを現像ロールとして、実施例２、比較例３〜５の導電性ロールを帯電ロールとして、それぞれ市販のレーザープリンター（ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ９６００ＰＳ  株式会社沖データ製）に実装し、ＮＮ環境（２３℃、５５％ＲＨ）下、１万枚通紙後の印刷物の画像変化を目視にて確認した。なお、画像が良好であった場合は○、画像が普通であった場合は△、画像が不良であった場合は×とした。また、このときのロール表面状態を目視にて確認した。この結果を下記表１、２に示す。
【００６１】
（試験例５）：再研磨品の評価
各実施例及び各比較例の導電性ロールについて、ゴム表面を０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、再研磨した後、ゴム硬度（Ｈｓ）を試験例１と同様に、再測定した。また、電気抵抗値についても試験例２と同様に、再測定した。これらの結果を表３、４及び図２〜５に示す。
【００６２】
【表１】
2009098669.tif 000003
【００６３】
【表２】
2009098669.tif 000004
【００６４】
【表３】
2009098669.tif 000005
【００６５】
【表４】
2009098669.tif 000006
【００６６】
（試験結果のまとめ）
相分離状態の表面処理液を使って表面処理を行った実施例１、３、４の導電性ロールは、従来の表面処理を行った比較例１の導電性ロールよりも、マイクロ硬度ならびに電気抵抗値が低くなっていることが確認された。また、別工程で表面処理を行った実施例２の導電性ロールも、従来の表面処理を行った比較例３の導電性ロールよりもマイクロ硬度ならびに電気抵抗値が低くなっていることが確認された。また、１万枚通紙後の画像評価において、実施例１〜４の印刷物の画像は良好であった。
【００６７】
これに対し、従来の表面処理を行った比較例１の導電性ロールは、１万枚通紙後、ロール表面にクラックが発生し、さらに比較例３の導電性ロールでは、感光体にもキズがついてしまい、印刷物の画像はともに不良であった。
【００６８】
一方、表面処理液に浸漬後、ロールの表面を、シクロヘキサンを浸み込ませたスポンジで払拭した比較例２の導電性ロールは、マイクロ硬度ならびに電気抵抗値が比較例１の導電性ロールよりも低くなっていることが確認されたが、拭きムラによる電気抵抗値の大きなバラつきが見られた。また、画像評価においては、印刷物の画像に濃度ムラが見られ、不良の評価であった。表面処理液にロールを浸漬後、メチルイソブチルケトンに３０秒間浸漬した比較例４の導電性ロールは、マイクロ硬度、電気抵抗値ともに、実施例２の導電性ロールよりも低くなったが、不均一な半乾燥状態（一部は濡れたままの状態）のロールを溶媒に再度、浸漬させたことで、表面に処理ムラが発生し、電気抵抗値に若干のバラつきが見られ、画像評価においては、印刷物の画像に濃度ムラが見られた。また、良溶媒であるメチルイソブチルケトンに浸漬したことによって、必要以上に表面処理層のイソシアネートの濃度が低下してしまったのか、可塑剤によるＯＰＣ汚染が見られた。これより、比較例２及び比較例４の導電性ロールは、表面より内部の方がイソシアネート成分の密度が大きい上層部及びイソシアネート成分の密度が内部に向かって漸小する下層部を部分的には有するが、ムラのある構造であることがわかった。
【００６９】
一方、コーティング液をロールに塗布後、酢酸ブチルに１０秒間浸漬した比較例５の導電性ロールは、比較例４の導電性ロールと同様に半乾燥状態のロールを溶媒に再度、浸漬させたことで、表面に処理ムラが発生し、電気抵抗値に若干のバラつきが見られた。また、画像評価においては、ロール表面にクラックが見られ、印刷物の画像は不良の評価であった。
【００７０】
各実施例、各比較例の導電性ロールについて、再研磨品の評価を行ったところ、図２〜５に示すように、実施例１〜４の導電性ロールは、表層部のゴム硬度は、最表面から内部に向かって上昇する領域があり、その下層が低下する領域となっており、上述したように表面処理層が上層部と下層部とからなることがわかった。
【００７１】
図２，３に示すように、実施例１，４の導電性ロールは、ゴム硬度が表面から厚さ０．１ｍｍ程度の領域まで傾斜的に上昇し、それ以降の領域では傾斜的に減少している。そして、実施例１，４の導電性ロールは、電気抵抗値が表面から厚さ０．０５ｍｍ程度の領域まで傾斜的に上昇し、それ以降の領域では傾斜的に減少して傾斜抵抗層となっていることが確認された。実施例２においても同様に、ゴム硬度及び電気抵抗値が、表面から所定の厚さまで傾斜的に上昇し、それ以降の領域では傾斜的に減少していた。
【００７２】
また、実施例３の導電性ロールは、処理温度を上げることで基材が膨張してイソシアネート成分がより内部まで拡散するためか、表面から厚さ０．０５ｍｍ程度の領域までの電気抵抗値が大きく上昇することが確認された。
【００７３】
一方、従来の表面処理を行った比較例１、３の導電性ロールは、表面からゴム内部に向かって、ゴム硬度や電気抵抗値が傾斜的に減少している傾斜抵抗層となっていることが確認された。
【００７４】
比較例４の導電性ロールは、表面から厚さ０．１ｍｍ程度の領域では、ゴム硬度や電気抵抗値が傾斜的に上昇していることが確認された。
【００７５】
比較例５の導電性ロールは、表面から厚さ０．０５ｍｍまで研磨したところ、ゴム基材と同等のゴム硬度と電気抵抗値を示したことから、表面にコート層が形成されていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の導電性ゴム部材の一例としての導電性ロールの断面図である。
【図２】試験例５の結果を示す図である。
【図３】試験例５の結果を示す図である。
【図４】試験例５の結果を示す図である。
【図５】試験例５の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  導電性ロール
１１  芯金
１２  弾性層
１２ａ  表面処理層
１２ｂ  上層部
１２ｃ  下層部
【図１】
2009098669.tif 000007
【図２】
2009098669.tif 000008
【図３】
2009098669.tif 000009
【図４】
2009098669.tif 000010
【図５】
2009098669.tif 000011