JPH1077358A - 半導電性発泡体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気抵抗率のバラツキが小さく、転写性、感
光体汚染性及び耐圧縮性において優れた特性を有する半
導電性発泡体及び半導電性発泡ロールを提供する。 【解決手段】 アクリロニトリル−ブタジエン共重合体
ゴム５０重量部及びケッチェンブラックＥＣ４重量部を
添加し、混練し、さらにエポキシ基含有アクリルゴム５
０重量部を添加し、同様に混練した後、イソシアヌル酸
０．３６重量部及びオクタデシルトリメチルアンモニウ
ムブロマイド１．０８重量部を添加し、混練しエポキシ
基含有アクリルゴムの架橋を行った。次に、ジクミルパ
ーオキサイド０．８重量部、ｐ，ｐ’−オキシビス（ベ
ンゼンスルホニル・ヒドラジド）４重量部を添加し、混
練し、チューブ状に押出成形し、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体の加硫及び発泡を行い、半導電性発泡
体を得た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導電性発泡体及
び半導電性発泡ロールに関する。さらに詳しくは、トナ
ーを用いて印刷または複写を行う電子写真印刷機または
電子写真複写機に使用する半導電性発泡体及び半導電性
発泡ロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機または電子写真印刷機な
どの電子写真装置は、感光ドラム外周面を一様に帯電さ
せ、次いで感光ドラムの外周面に印刷パターンまたは複
写パターンを露光することにより静電潜像を形成し、こ
の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成（現
像）して、このトナー像を複写用紙または印刷用紙に転
写することにより印刷または複写する機能を有するもの
である。

【０００３】発泡ロールは電子写真装置において、感光
体ドラム外周面を一様に帯電させるための帯電ロールと
して、感光体ドラム外周面の静電潜像をトナー像に現像
するための現像ロールとして、現像ロールにトナーを供
給するための供給ロールとして、現像ロールに担持した
トナーの量を規制するための現像ブレード、またはトナ
ー像を紙やＯＨＰシートに転写するための転写ロールな
どとして使用されている。

【０００４】電子写真機に用いる発泡ロールとしては、
ポリウレタンフォームからなるロールが知られている。
発泡ロールとして、ウレタンゴム、シリコンゴム、天然
ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴ
ムなどを用いたものが知られている。

【０００５】電子写真機に用いるロールは、その電気抵
抗率が１０の５乗〜１０の１１乗Ω・ｃｍ程度の範囲に
ある中抵抗領域（半導電性領域）のものであることが要
求される。従来の発泡ロールにおいては電気抵抗率を調
整するために導電性付与粒子の配合量を制御するだけで
あった。高抵抗領域または低抵抗領域においては、導電
性付与粒子の配合量に対する電気抵抗率の変化率が小さ
いのでバラツキなく調製できる。しかし、電子写真機に
用いるロールは、その電気抵抗率が１０の５乗〜１０の
１１乗Ω・ｃｍ程度の範囲にある中抵抗領域（半導電性
領域）のものであることが要求される。中抵抗領域で
は、導電性付与粒子の量の変化に対する電気抵抗率の変
化率が大きいので、導電性付与粒子の量を制御するだけ
では、電気抵抗率のバラツキ（ロール内における電気抵
抗率の分布及び発泡ロールのロット毎の電気抵抗率のバ
ラツキ）が大きくなる。また電気抵抗率を低くするため
に導電性付与粒子を多く配合するとロールの硬度が大き
くなり、硬度の調整と電気抵抗率の調整とが困難にな
る。そのため、従来の発泡ロールでは、転写性、感光体
汚染性及び耐圧縮性において満足できる特性が得られて
いなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電気
抵抗率のバラツキが小さく、転写性、感光体汚染性及び
耐圧縮性において優れた特性を有する半導電性発泡体及
び半導電性発泡ロールを提供することにある。

【０００７】

【発明を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、高分子弾性体
（ａ）と高分子弾性体（ｂ）と導電性付与粒子（ｃ）と
を含有し、該導電性付与粒子（ｃ）を高分子弾性体
（ｂ）よりも高分子弾性体（ａ）の方に多く分散させた
発泡体を用いることにより、電気抵抗率のバラツキが小
さくなり、転写性、感光体汚染性及び耐圧縮性において
実用上十分な特性を有する半導電性発泡ロールを得るこ
とができることを見いだし、この知見に基づいて本発明
を完成するに至った。

【０００８】かくして、本発明によれば、（１） 高分
子弾性体（ａ）と高分子弾性体（ｂ）と導電性付与粒子
（ｃ）とを含有し、導電性付与粒子が、高分子弾性体
（ｂ）よりも高分子弾性体（ａ）の方に多く分散してい
ることを特徴とする半導電性発泡体が提供される。

【０００９】本発明半導電性発泡体の好適な態様として
以下のものが提供される。（２） 導電性付与粒子に対
する親和力が、高分子弾性体（ａ）の方が高分子弾性体
（ｂ）よりも大きいことを特徴とする前記（１）の半導
電性発泡体。（３） 高分子弾性体（ａ）の架橋反応
と、高分子弾性体（ｂ）の架橋反応とが異なることを特
徴とする前記（１）または（２）のいずれかの半導電性
発泡体。

【００１０】本発明によれば、（４） 高分子弾性体
（ａ）と導電性付与粒子（ｃ）とを混練してマスターバ
ッチを得、このマスターバッチと高分子弾性体（ｂ）と
を混練しながら、高分子弾性体（ｂ）を架橋し、次に高
分子弾性体（ａ）を架橋しながら発泡成形することを特
徴とする半導電性発泡体の製法が提供される。

【００１１】本発明によれば、（５）導電性芯材と、該
芯材の外周面を被覆する発泡体層とを備え、該発泡体層
が前記（１）、（２）又は（３）のいずれかの発泡体か
らなることを特徴とする半導電性発泡ロールが提供され
る。

【００１２】本発明によれば、（６） 高分子弾性体
（ａ）と導電性付与粒子（ｃ）とを混練してマスターバ
ッチを得、このマスターバッチと高分子弾性体（ｂ）と
を混練しながら高分子弾性体（ｂ）を架橋し、次に高分
子弾性体（ａ）を架橋しながら発泡成形して発泡体を
得、この発泡体に導電性芯材を取り付けることを特徴と
する半導電性発泡体ロールの製法が提供される。

【００１３】本発明によれば、（７） 前記（５）の半
導電性発泡ロール、導電性剛性体からなる芯及び該芯の
外周面に積層してなるゴム層からなり、芯とロール外周
面との間の電気抵抗率が１０の５乗〜１０の１１乗Ω・
ｃｍであり、ゴム層外周面の十点平均表面粗さが１０μ
ｍ以下である現像用ゴムロール及び外周面が一様に帯電
し且つ露光することにより該帯電が除電される感光体ド
ラムからなり、半導電性発泡ロール、現像用ゴムロール
及び感光体ドラムはそれぞれ回転することができ、半導
電性発泡ロールと現像用ゴムロールとが接触して設置さ
れ、現像用ゴムロールと感光体ドラムとが接触して設置
されてなる現像装置が提供される。また、本発明によれ
ば、（８） 前記（５）の半導電性発泡ロール、外周面
が一様に帯電し且つ露光することにより該帯電が除電さ
れる感光体ドラムからなり、半導電性発泡ロール及び感
光体ドラムはそれぞれ回転することができ、半導電性発
泡ロールと感光体ドラムとが接触してまたは被転写物が
通過可能な間隔を開けて設置されてなる転写装置が提供
される。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の半導電性発泡体は、高分
子弾性体（ａ）と高分子弾性体（ｂ）と導電性付与粒子
（ｃ）とを含有する組成物からなる発泡体である。

【００１５】高分子弾性体（ａ）は、高分子弾性体
（ｂ）よりも導電性付与粒子との親和力が強いものを選
択することが好ましい。親和力の差により、高分子弾性
体（ａ）及び高分子弾性体（ｂ）に導電性付与粒子
（ｃ）を配合し、混練したときに、自然に高分子弾性体
（ａ）に導電性付与粒子が多く遍在するようになるから
である。導電性付与粒子との親和力の強弱は相対的なも
のであるので、同じ高分子弾性体（１）を用いた場合で
も、他の高分子弾性体（２）の種類により、高分子弾性
体（１）が高分子弾性体（ａ）としてあるいは高分子弾
性体（ｂ）として発泡体を構成することがある。

【００１６】高分子弾性体（ａ）は、高分子弾性体
（ｂ）の架橋反応と異なる反応で架橋されることが好ま
しい。従って、高分子弾性体（ａ）の架橋点となる官能
基と、高分子弾性体（ｂ）の架橋点となる官能基とは異
なるものであることが好ましい。架橋点となる官能基と
しては、炭素−炭素不飽和結合、カルボキシル基、エポ
キシ基、水酸基、アミノ基、ハロゲン基、イソシアナー
ト基などが挙げられる。具体的には、高分子弾性体
（ａ）が硫黄や過酸化物により架橋できる炭素炭素不飽
和結合を有するものと、高分子弾性体（ｂ）が硫黄及び
過酸化物以外の架橋剤で架橋できるエポキシ基、カルボ
キシル基またはハロゲン基を有するものとの組合せが好
適である。

【００１７】高分子弾性体（ａ）としては、アクリロニ
トリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−イソ
プレン共重合体、アクリロニトリル−イソプレン−ブタ
ジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリ
ブタジエン、ポリイソプレン、天然ゴム、クロロプレン
ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、分子鎖
中に不飽和結合を有するブチルゴム及びこれらの部分水
素付加物が挙げられる。これらの中で、アクリロニトリ
ル−ブタジエン共重合体またはポリブタジエンが好まし
い。なお、低硬度の発泡体を所望する場合には、液状ゴ
ムを全高分子弾性体の，通常、１０重量％以下配合する
とよい。

【００１８】高分子弾性体（ｂ）としては、エピクロロ
ヒドリンゴム、架橋点となる官能基含有のアクリルゴ
ム、架橋点となる官能基含有のエチレン−アクリル酸エ
ステルゴム、エピクロロヒドリン共重合ゴム、エポキシ
化ジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、クロ
ロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレン−プロピレン
ゴム、ブチルゴム、弗素ゴム、シリコーンなどが挙げら
れる。これらの中で、電子写真装置用として好適な特性
が得られるので、特にエポキシ基含有アクリルゴム、エ
ピクロロヒドリンゴム及びエピクロロヒドリン−エチレ
ンオキサイド共重合ゴムが好ましい。

【００１９】高分子弾性体（ａ）と高分子弾性体（ｂ）
との比率は、重量基準で、通常２０／８０〜８０／２
０、好ましくは３０／７０〜７０／３０である。高分子
弾性体（ａ）の比率が小さいときには、電気抵抗率のば
らつきが大きくなる傾向になり、（ａ）の比率が大きい
ときには、所望の柔軟性が得られ難くなる。

【００２０】導電性付与粒子（ｃ）は、発泡体を形成す
る材料に分散させることにより発泡体の電気抵抗率を低
下させるものである。導電性付与粒子の電気抵抗率は、
通常、１０の５乗Ω・ｃｍ以下、好ましくは１０の４乗
Ω・ｃｍ以下のものが用いられる。導電性付与粒子とし
ては、アセチレンブラック、コンダクティブファーネス
ブラック、スーパーコンダクティブファーネスブラッ
ク、エクストラコンダクティブファーネスブラック、コ
ンダクティブチャンネルブラック、高温熱処理したファ
ーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチャンブラ
ックＥＣ（ケッチェンブラックインターナショナル社
製）、ケッチェンブラックＥＣ−６０（ケッチェンブラ
ックインターナショナル社製）などの高導電性カーボン
ブラック；ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ、ＳＲＦ、ＭＡ
Ｆ、ＦＥＦなどの低導電性カーボンブラック；グラファ
イト；銅粉、銀粉、アルミニウム粉、ニッケル粉などの
金属粉；ＡｌドープＺｎＯ、ＳｎＯ₂（酸化アンチモン
ドープ）被属ＴｉＯ₂、ＳｎＯ₂（酸化アンチモンドー
プ）被属ＳｎＯ₂、ＳｎＯ₂被属ＴｉＯ₂、Ｋ₂Ｏ・nＴｉＯ
₂／ＳｎＯ₂Ｓｂ₂Ｏ₆、ＳｎＯ₂（酸化アンチモンドー
プ）被属複合酸化物などを挙げることができる。導電性
付与粒子の粒径は、通常、０．０１〜１００μｍであ
る。これら導電性付与粒子は単独でまたは２種以上を組
み合わせて用いることができる。２種を組み合わせて用
いる場合には、電気抵抗率が１０の０乗Ω・ｃｍ以下の
高導電性付与粒子と電気抵抗率が１０の１乗〜１０の１
０乗Ω・ｃｍの低導電性付与粒子、特に電気抵抗率が５
×１０の−１乗Ω・ｃｍ以下の高導電性カーボンブラッ
クと電気抵抗率が１０の１乗〜１０の５乗Ω・ｃｍの低
導電性カーボンブラックまたは低導電性金属酸化物とを
組み合わせて用いることが電気抵抗率の制御を良好に行
うために好ましい。

【００２１】導電性付与粒子の量は、前記の電気抵抗率
に調整するために適宜選択できる。具体的には、高分子
弾性体（ａ）１００重量部に対して、通常、１〜１００
重量部、好ましくは３〜８０重量部である。導電性付与
粒子の量が少ないと、発泡体を所望の電気抵抗率に低下
させることが困難になり、多いと電気抵抗率が低下しす
ぎ、また発泡体の硬度が高くなりやすい。

【００２２】導電性付与粒子は、高分子弾性体（ｂ）よ
りも高分子弾性体（ａ）の方に多く分散している。高分
子弾性体（ｂ）に分散している導電性付与粒子の重量に
対して高分子弾性体（ａ）に分散している導電性付与粒
子の重量は、通常、２倍以上、好ましくは５倍以上であ
る。導電性付与粒子が高分子弾性体（ｂ）よりも高分子
弾性体（ａ）の方に多く遍在することにより、高分子弾
性体（ａ）部分は導電性付与粒子の量により変動しにく
い低抵抗領域の電気抵抗率を有し、高分子弾性体（ｂ）
部分は導電性付与粒子の量により変動しにくい高抵抗領
域の電気抵抗率を有する。低電気抵抗率部分と高電気抵
抗率部分とが海島構造などのようなミクロドメイン構造
を形成することにより発泡体全体としては中抵抗領域の
電気抵抗率を有することとなり、しかも、導電性付与粒
子の量により変動を受けない安定した電気抵抗率の発泡
体が得られる。

【００２３】本発明の半導電性発泡体は、その平均セル
径が、通常、１０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１５
０μｍである。セル径が大きくなると、トナーの目詰ま
りなどを生じて感光体カブリ等の画像形成不良を生じ
る。セル径は小さくなると、硬度が高くなり印字濃度が
低下するなどの不具合が生じる。

【００２４】本発明の半導電性発泡体は、その密度が、
通常、０．１〜０．４ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．１２
〜０．３ｇ／ｃｍ³である。密度が小さいと、トナーの
目詰まりを生じて画像形成不良を起こす。密度が大きい
とロールの回転負荷が大きくなる。

【００２５】半導電性発泡体は、そのアスカー硬度Ｆ
が、通常、３０〜９０度、好ましくは４０〜８５度であ
る。またそのアスカー硬度Ｃが、通常、０．１〜５０
度、好ましくは０．５〜４０度である。アスカー硬度Ｆ
及びアスカー硬度Ｃが小さいと、耐久性が低下し、アス
カー硬度Ｆ及びアスカー硬度Ｃが大きいとロールの回転
負荷が大きくなる。また硬度Ｆと硬度Ｃとをこの範囲内
にすることによりトナーのかきとりの効率が良くなりゴ
ーストの発生、印字濃度の低下などの不具合が解消され
る。

【００２６】半導電性発泡体は、その電気抵抗率が、通
常、１０の３乗〜１０の１３乗Ω・ｃｍ、好ましくは１
０の５乗〜１０の１１乗Ω・ｃｍである。電気抵抗率
は、導電性付与粒子の量及び、高分子弾性体（ａ）及び
高分子弾性体（ｂ）の比率を制御することにより調整で
きる。

【００２７】本発明の半導電性発泡体は、その製法によ
って特に限定されない。通常、高分子弾性体（ａ）に導
電性付与粒子を分散させた後、高分子弾性体（ｂ）を混
練し、発泡する方法が採られる。

【００２８】高分子弾性体（ａ）、高分子弾性体（ｂ）
及び導電性付与粒子を混練または分散するには、通常、
ロール、押出機、バンバリーミキサー等の混練機を用い
て行ってもよいし、高分子弾性体（ａ）または高分子弾
性体（ｂ）を重合して得る際に得られるラテックスまた
はスラリーを混合して共凝固する方法で行ってもよい。

【００２９】半導電性発泡体を電子写真装置のロールや
ブレードに使用するために、適度な硬度が要求される。
この硬度に調整するために、高分子弾性体（ａ）及び高
分子弾性体（ｂ）を架橋する。架橋の好適な方法として
は、高分子弾性体（ａ）と導電性付与粒子（ｃ）とを混
練してマスターバッチを得、このマスターバッチと高分
子弾性体（ｂ）とを混練しながら、高分子弾性体（ｂ）
を架橋し、次に高分子弾性体（ａ）を発泡させる方法が
挙げられる。なお、電子写真装置に適用できるようにす
るために、高分子弾性体（ａ）を発泡させるときに高分
子弾性体（ａ）を架橋することが好ましい。

【００３０】高分子弾性体（ａ）または高分子弾性体
（ｂ）を架橋及び発泡させる方法は特に限定されない
が、後記の架橋剤を配合したものを加熱するか、高周波
を照射して発熱させるかして行う。発泡及び架橋を均一
にしかも、発泡セルの大きさを細かく且つ均一にするた
めに高周波照射による方法が好ましい。

【００３１】高分子弾性体（ｂ）を架橋するときに用い
る好適な架橋剤は、高分子弾性体（ｂ）の種類に応じて
適宜選択する。例えば、高分子弾性体（ｂ）が、エピク
ロロヒドリンゴムである場合には、エチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン等やこれらの塩などのようなポ
リアミン類；２−メルカプトイミダゾリン、４−メチル
−２−メルカプトイミダゾリン、５−エチル−４−ブチ
ル−２−メルカプトイミダゾリンなどのような２−メル
カプトイミダゾリン類；２−メルカプトピリミジン類；
１，３，５−トリチオシアヌール酸、２−ブチルアミノ
−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジンなどのような
メルカプトトリアジン類、チオウレア、ジブチルチオウ
レア、トリエチルチオウレアなどのようなチオウレア類
などを挙げることができる。

【００３２】高分子弾性体（ｂ）が、エポキシ基含有ゴ
ムである場合には、イソシアヌル酸、オクタデシルトリ
メチルアンモニウムブロマイド、ジフェニルウレア、ヘ
キサメチレンテトラミン、ｐ，ｐ’−ジアミンジフェニ
ルメタン、アンモニウムベンゾエートなどの有機カルボ
ン酸アンモニウム；ヘキサメチレンジアミンカルバメー
ト；Ｎ，Ｎ’−ジシンナミリデン−１，６−ヘキサジア
ミン；４，４’−メチレンビス−（２−クロロアミリ
ン）；等のアミン化合物、トルイレンジイソシアナー
ト、ジフェニルメタンジイソシアナート、ナフチレン−
１，５−ジイソシアナートなどのポリイソシアナート化
合物を挙げることができる。

【００３３】高分子弾性体（ｂ）がアクリルゴム及びエ
チレン−アクリル酸エステルゴムの場合には、トリエチ
レンテトラミン、トリエチルトリメチレントリアミン、
ヘキサメチレンジアミンカルバメートなどのアミン化合
物が挙げられる。

【００３４】高分子弾性体（ｂ）がクロロプレンゴムで
ある場合には、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどを挙げ
ることができ、架橋促進剤として２−メルカプトイミダ
ゾリンなどを併用することができる。

【００３５】高分子弾性体（ｂ）がウレタンゴムの場合
には、ビスマレイミド、ビスシトラコンアミドなどが挙
げられる。

【００３６】高分子弾性体（ｂ）がクロロスルホン化ポ
リエチレンゴムである場合には、酸化マグネシウム、一
酸化鉛、三塩化マレイン酸鉛、アビエチン酸、水素添加
ロジンなどが挙げられる。

【００３７】高分子弾性体（ｂ）がブチルゴムである場
合には、ｐ−ベンゾキノンジオキシム、ベンゾイルキノ
ンジオキシムなどのキノン系架橋剤または樹脂架橋剤な
どをあげることができる。

【００３８】高分子弾性体（ｂ）がフッ素ゴムである場
合には、ヘキサメチレンジアミンカルバメート、エチレ
ンジアミンカルバメートなどが挙げられる。

【００３９】高分子弾性体（ｂ）を架橋するための架橋
剤の量は、高分子弾性体（ｂ）の種類及び架橋剤の種類
により異なるが、高分子弾性体（ｂ）１００重量部に対
して、通常、１〜１５重量部、好ましくは２〜１０重量
部である。架橋剤は単独でまたは複数組み合わせて使用
することができる。高分子弾性体（ｂ）が複数種の組合
せからなる混合物である場合には高分子弾性体の種類に
応じた複数種の架橋剤を使用することが好ましい。

【００４０】高分子弾性体（ａ）を架橋するときに用い
る好適な架橋剤としては、硫黄；テトラメチルチウラム
ジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド等の
チウラム；ジクミルペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペル
オキシド、ｐ−メンタンヒドロペルオキシド、クメンヒ
ドロペルオキシドなどの有機過酸化物などが挙げられ
る。

【００４１】高分子弾性体（ａ）を架橋するときに用い
る架橋剤の量は、高分子弾性体（ａ）の種類及び架橋剤
の種類により異なるが、高分子弾性体（ａ）１００重量
部に対して、通常、０．５〜１５重量部、好ましくは１
〜１０重量部である。

【００４２】また、本発明の半導電性発泡体には、必要
に応じて、架橋促進剤、架橋促進助剤、老化防止剤、分
散剤などを配合することができる。

【００４３】本発明の半導電性発泡体は、後記の半導電
性ロールの発泡体層に使用される他に、現像ロールに担
持されるトナーの量を規制するために用いる現像ブレー
ドに使用できる。

【００４４】本発明の半導電性発泡ロールは、導電性芯
材と、該芯材の外周面を被覆する発泡体層とを備え、該
発泡体層が前記半導電性発泡体からなるものである。

【００４５】本発明の半導電性発泡ロールにおいて、芯
材は導電性剛性体、具体的には、銅、鉄、ステンレス
鋼、アルミニウム、ニッケルなどの金属で形成されてい
る。芯材は通常、端から端までが同一外径の円柱形状を
なしているものを用いるが、発泡ロールが他のロールに
接触することによる、他のロールまたは発泡ロールの端
部の摩耗を少なくするために芯材の端部の外径を芯材の
軸方向中央部よりも小さくすることが好ましい。芯材の
外周面は発泡体層との接着力を高めるために、表面粗さ
を大きくすることが好ましい。

【００４６】半導電性発泡ロールの外周面には、電気抵
抗率の調整のためまたは表面粗さあるいは摩擦抵抗の調
整のために樹脂などを被覆することができる。

【００４７】また、芯とロール外周面との間の電気抵抗
率が１０³〜１０¹¹Ω・ｃｍ、好ましくは１０⁴〜１０¹⁰
Ω・ｃｍである。

【００４８】本発明の半導電性発泡ロールの製法は特に
限定されないが、高分子弾性体（ａ）と導電性付与粒子
（ｃ）とを混練してマスターバッチを得、このマスター
バッチと高分子弾性体（ｂ）とを混練しながら高分子弾
性体（ｂ）を架橋し、次に高分子弾性体（ａ）を架橋し
ながら発泡成形して発泡体を得、この発泡体に導電性芯
材を取り付ける方法が好適である。

【００４９】発泡体と芯材との接合は、前記発泡体を研
削し、芯材に接着することにより容易に行うことができ
る。芯材の外径は発泡体の芯材を取り付ける部分の内径
に比べ大きい方が芯材と発泡体との接合力が強くなるの
で、接合部が破壊され、ロールが芯材に対して滑って回
転しなくなり且つ画像不良を生起することが防げるので
好ましい。

【００５０】本発明の半導電性発泡ロールは、その発泡
体層の外周面の摩擦抵抗、表面粗さ、表面電気抵抗率ま
たは硬度を調整するために、ポリウレタンなどの樹脂を
被覆し、または紫外線等を照射することができる。

【００５１】本発明の半導電性発泡ロールは、感光体ド
ラム外周面を一様に帯電させるための帯電ロール５とし
て、感光体ドラム外周面の静電潜像をトナー像に現像す
るための現像ロール６として、現像ロールにトナーを供
給するための供給ロール８として、またはトナー像を紙
やＯＨＰシートに転写するための転写ロール７などとし
て使用することができる。特に供給ロールまたは転写ロ
ールに好適に使用できる。

【００５２】図１は本発明の現像装置又は転写装置を示
す図である。本発明の現像装置は、前記半導電性発泡ロ
ール（以下、供給発泡ロールという。）、現像ロール及
び感光体ドラムを有するものである。感光体ドラムは、
帯電ロールなどの帯電装置と接触させることにより外周
面が一様に帯電し且つ露光することにより該帯電が除電
されるものである。

【００５３】供給発泡ロール、現像ロール及び感光体ド
ラムはそれぞれ回転することができるよう固定されてい
る。供給発泡ロールと現像ロールとは接触するように固
定されている。また、現像ロールと感光体ドラムとが接
触するようにして固定されている。なお、供給発泡ロー
ル、感光体ドラム及び現像ロールをそれぞれ回転させる
ための駆動装置が、通常、備えられている（図示せ
ず。）。

【００５４】感光体ドラムの回転方向と現像ロールの回
転方向は、通常、逆回転方向になるように（接触面では
同方向に擦り合うように）する。供給発泡ロールの回転
方向と現像ロールの回転方向は、通常、同じ回転方向に
なるように（接触面では逆方向に擦り合うように）す
る。周速度は、トナーが感光体に十分付着するように、
また後述の転写装置で転写しなかった残存トナーを現像
ロールで清掃する効率を高めるために感光体ドラムの周
速度に対して１．５〜３倍の周速度で現像ロールを回転
させることが好ましい。また現像ロールの周速度に対し
て０．４〜０．９倍の周速度で供給発泡ロールを回転さ
せることが好ましい。

【００５５】供給発泡ロール、感光体ドラム及び現像ロ
ールには、通常、電圧が印加されている。感光体ドラム
及び現像ロールに印加される電圧は、感光体ドラムの表
面電位（Ｖｃ）と現像ロールの表面電位（Ｖｄ）との関
係が、（Ｖｃ−Ｖｄ）の絶対値が５０ボルト以上になる
ようにする。印加電圧を上記条件に設定することによ
り、現像と清掃とを同時に効率よく行うことができる。

【００５６】現像ロールには、通常、現像ロール表面に
付着されるトナーの層厚及び帯電状態を制御するための
現像ブレードが現像ロールに当接されている。現像ブレ
ード及び供給発泡ロールには、通常、電圧が印加されて
いる。現像ブレード及び供給発泡ロールに印加される電
圧は、現像ブレードの表面電位（Ｖｂ）、供給発泡ロー
ルの表面電位（Ｖｓ）、現像ロールの表面電位（Ｖｄ）
との関係が、数１で表されるようにする。トナーの帯電
が均一になり、トナーの供給が効率よく行うことができ
る。

【００５７】

【数１】

【００５８】現像ロールによって感光体ドラムに付着さ
れたトナーは転写装置により紙または樹脂シート等にト
ナー像が転写される。転写装置としては、転写ロール、
転写ベルト、コロナ放電転写装置などが挙げられる。

【００５９】本発明の現像装置に用いる現像ロールの十
点平均粗さ（Ｒｚ₁）は１０μｍ以下、好ましくは２〜
９μｍである。Ｒｚ₁はより小さい方が好ましいが、Ｒ
ｚ₁を０に近づけることは困難であるので、下限は通常
０．３μｍ程度となる。

【００６０】さらに本発明に用いる現像ロールの円周方
向の十点平均粗さ（Ｒｚ₂）／軸方向の十点平均粗さ
（Ｒｚ₁）の比が０．９〜１．２であることが好まし
い。Ｒｚ₂／Ｒｚ₁の比が大きくなると印字濃度が高くな
るがハーフトーン（印字のドット再現性）が低下する。
逆にＲｚ₂／Ｒｚ₁の比が小さくなる印字濃度及び印字の
ドット再現性が低下する。なお、十点平均粗さ（Ｒｚ₁
及びＲｚ₂）はゴムロール面の断面曲線から基準長さだ
け抜き取った部分の中で最も高い山から５番目までの山
の高さの平均値と最も深い谷から５番目までの谷の深さ
の平均値との差をμｍの単位で表した値である。

【００６１】現像ロールのゴム層の電気抵抗率は、通
常、１０⁶〜１０¹¹Ω・ｃｍ、好ましくは１０⁶〜１０¹⁰
Ω・ｃｍである。電気抵抗率をこの範囲にすることによ
り、トナーの帯電が高く均一となり、良好な印字濃度が
得られ、またドット再現性も良くなる。

【００６２】現像ロールのゴム層の材料はゴム弾性を有
するものである。ゴム弾性を有する材料としては、スチ
レン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン
ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−
プロピレン−ジエンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ブ
チルゴム、アクリルゴムなどを挙げることができる。こ
れらのうち、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、エピ
クロロヒドリンゴムはゴム層の電気抵抗率が均一で、ト
ナーの帯電が均一にできるので、カブリなどの画像不良
を生じにくいので好ましい。

【００６３】本発明の転写装置は、前記半導電性発泡ロ
ール（以下、転写発泡ロールという。）及び感光体ドラ
ムからなり、転写発泡ロール及び感光体ドラムはそれぞ
れ回転することができ且つ接触してまたは被転写物が通
過可能な間隔を開けて設置されてなるものである。転写
装置は、現像装置により静電潜像を現像して得られたト
ナー像を、紙またはＯＨＰシートなどの被転写物に写し
とるための装置である。

【００６４】転写発泡ローラには、通常、電圧が印加さ
れている。転写発泡ロールと感光体ドラムとの接触部の
ニップ長さは、被転写物が通過しやすくするためにま
た、転写が良好に行われるようにするために、通常、
０．０１〜１０ｍｍ、好ましくは０．０５〜５ｍｍにす
る。

【００６５】本発明の現像装置または転写装置に適用で
きるトナーは特に制限されないが、好適には球形の非磁
性一成分トナーを用いる。球形トナーは体積平均粒径
（ｄｖ）が３〜１５μｍ、好ましくは５〜１０μｍのも
のである。好適な球形トナーは上記体積平均粒径を備
え、さらに体積平均粒径（ｄｖ）と個数平均粒径（ｄ
ｎ）の比（ｄｖ／ｄｎ）が１〜１．４であり、粒子の絶
対最大長を直径とした円の面積（Ｓｃ）を粒子の実質投
影面積（Ｓｒ）で割った値（Ｓｃ／Ｓｒ）が１〜１．３
である。さらに好適に適用できる球形トナーはＢＥＴ法
による比表面積（Ａ）［ｍ²／ｇ］、個数平均粒径（ｄ
ｎ）［μｍ］及び真比重（Ｄ）の積（Ａ×ｄｎ×Ｄ）が
５〜１０の範囲に入るもので、帯電量（Ｑ）［μｃ／
ｇ］の絶対値と比表面積（Ａ）の比（｜Ｑ｜／Ａ）が４
０〜１５０のものである。球形トナーは、通常、重合法
により得ることができる。球形トナーとしては、均一の
重合体からなるものであってもよいし、低ガラス転移温
度の重合体からなるコアと、高ガラス転移温度の重合体
からなるシェルとからなるコア−シェル型のものであっ
てもよい。また、球形トナーには、カラー印刷に対応す
るために、黒色以外に、各色の顔料を配合することがで
きる。

【００６６】

【実施例】実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。本実施例において行った評価試験方法は以下のとお
りである。

【００６７】［転写残り］２０００枚の連続印刷を行っ
た後、黒ベタ部の感光体ドラム上の転写残り（転写しき
れなかったトナー）を粘着テープで剥し取り、そのテー
プを白紙に張り付け、これの反射率を白色度計で測定
し、粘着テープだけを白紙に張り付けたものの反射率と
の差を求めた。 ○・・・差が１５％未満 △・・・差が１５％以上２０％未満 ×・・・２０％以上

【００６８】［転写ムラ］２０００枚の連続印刷を行っ
た後、黒ベタ部の印字濃度をマクベス濃度計を用いて測
定し、１０点の印字濃度の最小値から最大値までの幅で
評価した。

【００６９】［感光体汚染］転写発泡ロールを荷重５０
０ｇｆとなるように感光体ドラムと接触させ４５℃、８
０％ＲＨの環境下に３週間放置した後、感光体汚染の有
無を肉眼で確認した。 ○・・・３週間経過時に汚染認められない。 △・・・２週間経過後〜３週間経過前にスジ状の汚染認
められた。 ×・・・２週間経過前に汚染認められた。

【００７０】［耐圧縮性］転写発泡ロールが変形率２０
％になるように転写発泡ロールを感光体ドラムに接触さ
せ４５℃、８０％ＲＨの環境下に３週間放置し、ロール
の圧縮永久歪率を求めた。 ○・・・圧縮永久歪率が１０％未満 △・・・圧縮永久歪率が１０％以上２０％未満 ×・・・圧縮永久歪率が２０％以上

【００７１】実施例１ アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム５０重量部
及び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導電性カーボン）４重量部を添加
し、バンバリーミキサーを用いて混練し、さらにエポキ
シ基含有アクリルゴム５０重量部を添加し、同様に混練
した後、イソシアヌル酸０．３６重量部及びオクタデシ
ルトリメチルアンモニウムブロマイド１．０８重量部を
添加しバンバリーミキサーを用いて１５０℃に加熱し１
０分間混練しエポキシ基含有アクリルゴムの架橋を行っ
た。次に、ジクミルパーオキサイド０．８重量部、ｐ，
ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニル・ヒドラジド）
（三協化成社製：「セルマイク Ｓ」）４重量部を添加
し、混練し、内径約６ｍｍ、外径約１５ｍｍのチューブ
状に押出成形し、マイクロ波連続加硫装置（ＵＨＦ．Ｃ
Ｖ）を用いて、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体
の加硫及び発泡を行い、半導電性発泡体を得た。ＵＨ
Ｆ．ＣＶはＵＨＦ加熱部と二次加熱部（熱風炉ＨＡＶ）
とから構成され、ＵＨＦ加熱部では温度１８０℃、ＵＨ
Ｆ周波数９１５ＭＨｚ、出力０．３ｋｗ、通過時間２．
５分の条件で、二次加熱部では温度２００℃、通過時間
５分の条件で行った。

【００７２】外径６ｍｍ、長さ２８０ｍｍのステンレス
鋼製の芯材に接着剤を塗布した後、前記発泡体のチュー
ブ腔に芯材を挿入し、次いで、１２０℃の環境下に３０
分間放置して、発泡体と芯材とを接合し、発泡体の外周
面を研磨して、外径１５ｍｍ、長さ２５０ｍｍの半導電
性発泡ロールを得た。

【００７３】この半導電性発泡ロールを図１に示す電子
写真装置の転写ロールとして取り付けて前記の評価を行
った。その結果を表１に示す。

【００７４】実施例２ 表１に示す配合処方に代え且つマイクロ波連続加硫装置
の代わりに熱風炉ＨＡＶ連続加硫装置を用いて、温度２
２０℃、通過時間５分の条件で行った他は実施例１と同
様にして半導電性発泡体及び半導電性発泡ロールを得
た。この半導電性発泡ロールの評価結果を表１に示す。

【００７５】実施例３ 表１に示す配合処方にした他は実施例１と同様にして発
泡体及び発泡ロールを得た。次に、ガラス転移温度４０
℃のポリウレタン樹脂の水分散液（固形分２０％）８０
重量％と酸化錫２０重量％とをボールミルポットを用い
て混合分散させた液に、前記発泡ロールを浸漬し、乾燥
して、約５０μｍの内側被膜を発泡ロール外周面に形成
し、さらにガラス転移温度７２℃のポリウレタン樹脂の
水分散液（固形分２０％）に、前記被膜を形成した発泡
ロールを浸漬し、乾燥して、約１５μｍの外側被膜を発
泡ロール外周面に形成し、最後に１５０℃の環境下に３
０分間放置して半導電性発泡ロールを得た。この半導電
性発泡ロールの評価結果を表１に示す。

【００７６】実施例４ 表１に示す配合処方に代えた他は実施例３と同様にして
半導電性発泡体及び半導電性発泡ロールを得た。この半
導電性発泡ロールの評価結果を表１に示す。

【００７７】

【表１】

【００７８】比較例１及び２ 表２に示す配合処方に代えた他は実施例４と同様の方法
で発泡ロールを得た。これらの評価結果を表１に示す。

【００７９】

【表２】

【００８０】

【発明の効果】本発明によれば、電気抵抗率のバラツキ
が小さく、転写性、感光体汚染性及び耐圧縮性において
実用十分な特性を有する半導電性発泡体及び半導電性発
泡ロールを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電子写真装置を示す図。

【符号の説明】

４：感光体ドラム ５：帯電ロール ６：現像ロール ７：転写ロール ８：供給ロール ９：現像ブレード

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｌ 21:00 (72)発明者 高橋 治彦 神奈川県川崎市川崎区夜光１−２−１ 日 本ゼオン株式会社総合開発センター内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高分子弾性体（ａ）と高分子弾性体
   （ｂ）と導電性付与粒子（ｃ）とを含有し、導電性付与
   粒子が、高分子弾性体（ｂ）よりも高分子弾性体（ａ）
   の方に多く分散していることを特徴とする半導電性発泡
   体。
2. 【請求項２】 導電性付与粒子に対する親和力が、高分
   子弾性体（ａ）の方が高分子弾性体（ｂ）よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１記載の半導電性発泡体。
3. 【請求項３】 高分子弾性体（ａ）の架橋反応と、高分
   子弾性体（ｂ）の架橋反応とが異なることを特徴とする
   請求項１記載の半導電性発泡体。
4. 【請求項４】 高分子弾性体（ａ）と導電性付与粒子
   （ｃ）とを混練してマスターバッチを得、このマスター
   バッチと高分子弾性体（ｂ）とを混練しながら、高分子
   弾性体（ｂ）を架橋し、次に高分子弾性体（ａ）を架橋
   しながら発泡成形することを特徴とする半導電性発泡体
   の製法。
5. 【請求項５】 導電性芯材と、該芯材の外周面を被覆す
   る発泡体層とを備え、該発泡体層が請求項１、２又は３
   記載のいずれかの発泡体からなることを特徴とする半導
   電性発泡ロール。
6. 【請求項６】 高分子弾性体（ａ）と導電性付与粒子
   （ｃ）とを混練してマスターバッチを得、このマスター
   バッチと高分子弾性体（ｂ）とを混練しながら高分子弾
   性体（ｂ）を架橋し、次に高分子弾性体（ａ）を架橋し
   ながら発泡成形して発泡体を得、この発泡体に導電性芯
   材を取り付けることを特徴とする半導電性発泡体ロール
   の製法。
7. 【請求項７】 請求項５記載の半導電性発泡ロール、 導電性剛性体からなる芯及び該芯の外周面に積層してな
   るゴム層からなり、芯とロール外周面との間の電気抵抗
   率が１０⁵〜１０¹¹Ω・ｃｍであり、ゴム層外周面の十
   点平均表面粗さが１０μｍ以下である現像用ゴムロール
   及び外周面が一様に帯電し且つ露光することにより該帯
   電が除電される感光体ドラムからなり、 半導電性発泡ロール、現像用ゴムロール及び感光体ドラ
   ムはそれぞれ回転することができ、半導電性発泡ロール
   と現像用ゴムロールとが接触して設置され、現像用ゴム
   ロールと感光体ドラムとが接触して設置されてなる現像
   装置。
8. 【請求項８】 請求項５記載の半導電性発泡ロール、外
   周面が一様に帯電し且つ露光することにより該帯電が除
   電される感光体ドラムからなり、 半導電性発泡ロール及び感光体ドラムはそれぞれ回転す
   ることができ、半導電性発泡ロールと感光体ドラムとが
   接触してまたは被転写物が通過可能に間隔を開けて設置
   されてなる転写装置。