CN105301927B - 半导电性辊 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种半导电性辊，其尤其在作为显影辊使用时色调剂的运送量和带电量均被适当控制，难以产生模糊或起脏等图像不良。将由半导电性橡胶组合物构成的半导电性辊(1)的外周面(4)的粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra设为0.7μm以下，并且将粗糙度曲线的与两个负荷长度率(Rmr1＝25％、Rmr2＝75％)一致的高度方向的切断水准差Rδc设为1.2μm以下。

Description

半导电性辊
技术领域
本发明涉及在利用电子照相法的成像装置中特别适合用作显影辊的半导电性辊。
背景技术
例如在激光打印机、静电式复印机、普通纸传真机装置或它们的复合机等利用电子照相法的成像装置中，为了将带电的感光体的表面曝光，利用色调剂使形成于该表面的静电潜像显影成色调剂像，使用了显影辊。
即，在使显影辊与定量刮刀(充电刮板)接触的状态下旋转显影辊，则色调剂带电，带电的色调剂附着于显影辊的外周面，同时附着量被定量刮刀所规定，由此在显影辊的外周面形成厚度大致一定的色调剂层。
并且，显影辊以该状态进一步旋转，色调剂层被运送至感光鼓的表面附近时，形成该色调剂层的色调剂根据在感光鼓的表面形成的静电潜像而由色调剂层选择性地移动至感光鼓的表面，静电潜像被显影成色调剂像。
作为显影辊，为了应对色调剂的微细化、均匀化、球形化或者向聚合色调剂迁移等趋势，能对色调剂赋予高的带电性，并且在不产生色调剂附着的情况下高效地将静电潜像显影成色调剂像，使用辊电阻值调整为例如108Ω以下的半导电性辊是有效的。
为了应对向该半导电性辊所提出的各种要求，正在进行下述研究：例如通过十点平均粗糙度Rz或算术平均粗糙度Ra等来规定该半导电性辊的与色调剂接触的外周面的表面形状，或者利用存在于该外周面的凹凸部的表面积的比例来规定该半导电性辊的与色调剂接触的外周面的表面形状(专利文献1～4等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-75632号公报
专利文献2：日本特开2006-85079号公报
专利文献3：日本特开2012-78654号公报
专利文献4：日本专利第4595625号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而现状是，仅仅通过现有一般使用的通常的表面形状的规定，无法足够好地满足对显影辊所要求的各种特性。
特别是为了赋予显影辊良好的色调剂运送性，在现有的规定中增大该显影辊的外周面的表面粗糙度较好，但表面粗糙度大时，存在容易产生色调剂的带电不良、或由此导致的模糊或起脏等图像不良的问题。
本发明的目的在于提供一种半导电性辊，其尤其在作为显影辊使用时色调剂的运送量和带电量均被适当控制，难以产生模糊或起脏等图像不良。
用于解决课题的方案
本发明涉及一种半导电性辊，其由半导电性橡胶组合物构成，规定外周面的表面粗糙度的粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra为0.7μm以下，并且粗糙度曲线的与两个负荷长度率(Rmr1＝25％、Rmr2＝75％)一致的高度方向的切断水准差Rδc为1.2μm以下。
发明的效果
根据本发明，通过将半导电性辊的外周面的表示高度方向的振幅平均的粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra规定为上述0.7μm以下的范围，从而可以抑制该外周面的表面粗糙度不变得过大，可以抑制色调剂的带电不良和由此导致的模糊或起脏等图像不良的发生。
而且，通过将上述粗糙度曲线的与两个负荷长度率(Rmr1＝25％、Rmr2＝75％)一致的高度方向的切断水准差Rδc规定为上述1.2μm以下的范围，从而可以增大在上述外周面开放的凹部的面积，可以赋予半导电性辊良好的色调剂运送性。
因此，根据本发明，可以提供一种半导电性辊，其尤其在作为显影辊使用时色调剂的运送量和带电量均被适当控制，难以产生模糊或起脏等图像不良。
附图说明
图1是示出本发明的半导电性辊的实施方式的一例的立体图。
具体实施方式
《半导电性辊》
参照图1，该例的半导电性辊1通过半导电性橡胶组合物而形成为非多孔质且单层结构的筒状，同时在中心的通孔2中插入固定有轴3。
轴3例如由铝、铝合金、不锈钢等金属整体地形成。
轴3例如藉由具有导电性的接合剂与半导电性辊1电接合，同时以机械方式被固定；或者通过将外径大于通孔2的内径的轴压入通孔2中，从而与半导电性辊1电接合，同时以机械方式被固定，整体地旋转。
如图中放大所示，在半导电性辊1的外周面4可以设置氧化膜5。
若形成氧化膜5，则该氧化膜5作为介电层发挥功能，可以降低半导电性辊1的介质损耗角正切。另外，在作为显影辊使用的情况下，通过使氧化膜5为低摩擦层，从而可以抑制色调剂的附着。
而且，氧化膜5例如仅通过在氧化性气氛中进行紫外线的照射等即可简单地形成，因此可以抑制半导电性辊1的生产率降低、制造成本升高的情况。但也可以不形成氧化膜5。
本发明中，上述半导电性辊1的外周面4的粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra限定为0.7μm以下，并且粗糙度曲线的与两个负荷长度率(Rmr1＝25％、Rmr2＝75％)一致的高度方向的切断水准差Rδc限定为1.2μm以下。
通过将半导电性辊的外周面的表示高度方向的振幅平均的粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra规定为上述0.7μm以下的范围，从而可以抑制该外周面的表面粗糙度不变得过大，可以抑制色调剂的带电不良和由此导致的模糊等图像不良的发生。
而且，通过将上述粗糙度曲线的与两个负荷长度率(Rmr1＝25％、Rmr2＝75％)一致的高度方向的切断水准差Rδc规定为上述1.2μm以下的范围，从而可以增大在上述外周面开放的凹部的面积，可以赋予半导电性辊良好的色调剂运送性。
因此，可以提供一种半导电性辊，其尤其在作为显影辊使用时色调剂的运送量和带电量均被适当控制，难以产生模糊或起脏等图像不良。
需要说明的是，若考虑更好地抑制色调剂的带电不良和与之相伴的模糊或起脏等图像不良的发生，半导电性辊1的外周面4的粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra在上述范围中特别优选为0.6μm以下。
但是，算术平均粗糙度Ra过小时，半导电性辊1的外周面4变得过于平滑，即便将切断水准差Rδc设定为上述范围，有可能也无法赋予显影辊良好的色调剂运送性。因此，若考虑赋予半导电性辊1良好的色调剂运送性，则上述算术平均粗糙度Ra在上述范围中特别优选为0.3μm以上。
另外，若考虑进一步提高色调剂运送性，则上述粗糙度曲线的与两个负荷长度率(Rmr1＝25％、Rmr2＝75％)一致的高度方向的切断水准差Rδc在上述范围中特别优选为1.0μm以下。
但是，切断水准差Rδc过小时，在半导电性辊1的外周面4在凹部间突出的凸部变得过小，因此在将半导电性辊1作为显影辊反复使用时，上述凸部在比较短的期间磨损，表面变得平滑，色调剂的运送性有可能大幅降低。因此，若考虑长期维持半导电性辊1的良好的色调剂运送性，则上述切断水准差Rδc在上述范围中特别优选为0.5μm以上。
需要说明的是，本发明中，上述粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra和切断水准差Rδc均由根据日本工业标准JIS B0601：2013“产品的几何特性规格(GPS)-表面性状：轮廓曲线方式-用语、定义和表面性状参数”的规定所求出的值来表示。
为了制造半导电性辊1，首先利用挤出成型机将特定的半导电性橡胶组合物挤出成型为筒状，在硫化罐内进行加压、加热使其交联。
接下来，利用烘箱等将交联后的筒状体加热，使其二次交联，冷却后切割成特定的长度，同时研磨成特定的外径。
轴3可以在交联后至研磨后为止的任意时刻插入固定于通孔2中。
但是，在交联后，优选首先以将轴3插入通孔2中的状态进行二次交联～研磨。由此，可以防止二次交联时的膨胀收缩导致的半导电性辊1的翘曲及变形。另外，一边以轴3为中心进行旋转一边研磨，从而可以提高该研磨的作业性，并且可以抑制外周面4的偏移。
如之前说明的那样，关于轴3，将外径大于通孔2的内径的轴压入通孔2中，或者藉由具有导电性的热固化性接合剂插入二次交联前的筒状体中即可。
在后者的情况下，通过烘箱中的加热，筒状体被二次交联，同时热固化性接合剂发生固化，该轴3与筒状体→半导电性辊1电接合，并且以机械方式被固定。
另外，在前者的情况下，在压入的同时，电接合和机械固定完成。
在研磨的工序中，首先与以往同样地通过干式横切研磨等基底研磨来调整半导电性辊1的大致的外径和表面性状。
接下来，通过湿式横切研磨对外周面4进行镜面研磨。
该镜面研磨时，使用尽量细小的研磨材料，由此可以使外周面4的粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra为0.7μm以下，并且使粗糙度曲线的与两个负荷长度率(Rmr1＝25％、Rmr2＝75％)一致的高度方向的切断水准差Rδc为1.2μm以下。
例如，作为研磨材料，与使用#800或#1000的耐水研磨纸相比，若使用#1000或#2000的抛光膜片，则可以使外周面4的算术平均粗糙度Ra为0.7μm以下，使切断水准差Rδc为1.2μm以下。另外，越增大抛光膜片的号数(减小研磨材料的粒度)，则在上述范围中越可以减小算术平均粗糙度Ra、且可以减小切断水准差Rδc。
如之前说明的那样，关于氧化膜5，对半导电性辊1的外周面4照射紫外线而形成的情况下可以简单、有效地形成，因而优选。即，对于构成半导电性辊1的外周面4的半导电性橡胶组合物本身，以特定时间照射特定波长的紫外线使其氧化，从而形成氧化膜5。
而且，由于氧化膜5是如上所述通过紫外线照射使构成半导电性辊1的外周面4的半导电性橡胶组合物本身被氧化而形成的，因此不会产生如涂布现有的涂布剂所形成的被覆层那样的问题，厚度及表面形状等的均匀性优异。
若考虑可有效地使半导电性橡胶组合物氧化、形成之前说明的功能优异的氧化膜5，则照射的紫外线的波长优选为100nm以上，优选为400nm以下、特别优选为300nm以下。另外，照射的时间优选为30秒以上、特别优选为1分钟以上，优选为30分钟以下、特别优选为15分钟以下。
其中，氧化膜5也可以利用其他方法形成，根据情况也可以省略。
非多孔质且单层结构的半导电性辊1的肖氏A硬度优选为60以下、特别优选为50以下。
肖氏A硬度超过该范围的半导电性辊1的柔软性不足，有可能无法充分得到确保宽的压轧宽度、提高色调剂的显影效率的效果；以及降低对色调剂的损害、提高图像耐久性的效果。
需要说明的是，本发明中，肖氏A硬度由根据日本工业标准JIS K6253-3：2012中记载的测定方法在温度23℃、两端负荷1000g的条件下测定的值来表示。
另外，对半导电性辊1来说，如前所述，在温度23℃、相对湿度55％的常温常湿条件下测定的施加电压1000V下的辊电阻值R优选为108Ω以下，优选为104Ω以上、特别优选为106.5Ω以上。
辊电阻值R小于该范围的低电阻的半导电性辊1在作为显影辊使用时，容易泄漏色调剂的电荷，例如电荷在形成图像的表面方向泄漏，从而形成图像的分辨率等有可能降低。
另外，在辊电阻值R超过上述范围的高电阻的半导电性辊1中，会产生无法形成具有充分的图像浓度的图像的问题。
本发明的半导电性辊不限定于以上说明的具备单层的半导电性辊1的单层结构(除去氧化膜5)的物质，也可以形成为具备外周面4侧的外层和轴3侧的内层这2层橡胶层的层积结构。
本发明的半导电性辊尤其在使用了带正电的非磁性单成分色调剂的激光打印机、静电式复印机、普通纸传真机装置或它们的复合机等成像装置中可以作为显影辊适当地使用。
但是，除了显影辊外，本发明的半导电性辊例如也可以作为带电辊、转印辊、清洁辊等在利用电子照相法的各种成像装置中使用。
《半导电性橡胶组合物》
作为成为半导电性辊1的原料的半导电性橡胶组合物，能够赋予该半导电性辊1上述108Ω以下左右的半导电性的各种橡胶组合物均可使用。
特别优选包含环氧氯丙烷橡胶等离子导电性橡胶而赋予了离子导电性的半导电性橡胶组合物。
另外，作为半导电性橡胶组合物的例子，例如可以举出下述物质等：作为橡胶成分而合用上述环氧氯丙烷橡胶与其他橡胶，进而以特定的比例混配用于使上述橡胶成分交联的交联成分等。
〈环氧氯丙烷橡胶〉
作为橡胶成分中的环氧氯丙烷橡胶，可以举出环氧氯丙烷均聚物、环氧氯丙烷-环氧乙烷二元共聚物(ECO)、环氧氯丙烷-环氧丙烷二元共聚物、环氧氯丙烷-烯丙基缩水甘油基醚二元共聚物、环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚物(GECO)、环氧氯丙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚物、和环氧氯丙烷-环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油基醚四元共聚物等中的1种或2种以上。
其中，优选包含环氧乙烷的共聚物，特别优选ECO和/或GECO。
两共聚物中，环氧乙烷含量均优选为30摩尔％以上、特别优选为50摩尔％以上，优选为80摩尔％以下。
环氧乙烷起到在整个半导电性辊中降低辊电阻值的作用。但是，环氧乙烷含量小于该范围时，无法充分得到该作用，因此有可能无法充分降低辊电阻值。
另一方面，在环氧乙烷含量超过范围时，发生环氧乙烷的结晶化而妨碍分子链的链段运动，因此反而具有辊电阻值上升的倾向。另外，交联后的半导电性辊也有可能变得过硬，或者交联前的半导电性橡胶组合物的加热熔融时的粘度也有可能上升。
ECO中的环氧氯丙烷含量为环氧乙烷含量的余量。即，环氧氯丙烷含量优选为20摩尔％以上，优选为70摩尔％以下、特别优选为50摩尔％以下。
另外，GECO中的烯丙基缩水甘油基醚含量优选为0.5摩尔％以上、特别优选为2摩尔％以上，优选为10摩尔％以下、特别优选为5摩尔％以下。
对于烯丙基缩水甘油基醚来说，其本身作为侧链起到确保自由体积的功能，由此可发挥抑制环氧乙烷的结晶化、降低半导电性辊的辊电阻值的作用。但是，烯丙基缩水甘油基醚含量小于该范围时，无法得到该作用，因此有可能无法充分降低辊电阻值。
另一方面，烯丙基缩水甘油基醚在GECO的交联时作为交联点发挥功能，因此，在烯丙基缩水甘油基醚含量超过范围时，GECO的交联密度变得过高，会妨碍分子链的链段运动，因此反而具有辊电阻值上升的倾向。
GECO中的环氧氯丙烷含量为环氧乙烷含量及烯丙基缩水甘油基醚含量的余量。即，环氧氯丙烷含量优选为10摩尔％以上、特别优选为19.5摩尔％以上，优选为69.5摩尔％以下、特别优选为60摩尔％以下。
需要说明的是，作为GECO，除了使上述3种单体共聚而成的狭义上的共聚物外，还已知用烯丙基缩水甘油基醚将环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物(ECO)改性而成的改性物，本发明中可以使用任一种GECO。
环氧氯丙烷橡胶的混配比例优选为橡胶成分的总量100质量份中的5质量份以上、特别优选为10质量份以上，优选为40质量份以下、特别优选为30质量份以下。
〈其他橡胶〉
作为其他橡胶，例如可以举出选自由丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、聚丁二烯橡胶(BR)、丙烯酸类橡胶(ACM)和EPDM组成的组中的至少一种。
(SBR)
其中，作为SBR，使苯乙烯和1,3-丁二烯通过乳液聚合法、溶液聚合法等各种聚合法共聚，所合成得到的各种SBR均可使用。另外，作为SBR，有加入填充油而调整了柔软性的充油型的SBR以及未加入填充油的非充油型的SBR，它们均可使用。
进而，作为SBR，根据苯乙烯含量而分类的高苯乙烯型、中苯乙烯型和低苯乙烯型的SBR均可使用。
可以使用这些SBR中的1种或2种以上。
(CR)
CR例如通过将氯丁二烯乳液聚合而合成，根据此时使用的分子量调节剂的种类而分类成硫改性型和非硫改性型，本发明中这些CR中的任一种均可使用。
硫改性型的CR可如下得到：使氯丁二烯和作为分子量调节剂的硫共聚而得到聚合物，用秋兰姆二硫化物等将该聚合物增塑，调整为特定的粘度，由此得到上述硫改性型的CR。
另外，非硫改性型的CR被分类为硫醇改性型、黄原酸基改性型等。
其中，硫醇改性型的CR例如使用正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、辛基硫醇等烷基巯醇类作为分子量调节剂，与硫改性型的CR同样地合成。另外，黄原酸基改性型的CR使用烷基黄原酸基化合物作为分子量调节剂，与硫改性型的CR同样地合成。
另外，CR根据其结晶速度而分类成该结晶速度慢的类型、该结晶速度为中等程度的类型和该结晶速度快的类型。
本发明中可以使用任一种类型的CR，其中，优选为非硫改性型且结晶速度慢的类型的CR中的1种或2种以上。
进而，作为CR，也可以使用氯丁二烯与其他共聚成分的共聚橡胶。
作为该其他共聚成分，例如可以举出2,3-二氯-1,3-丁二烯、1-氯-1,3-丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、异戊二烯、丁二烯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯等中的1种或2种以上。
(NBR)
作为NBR，根据丙烯腈含量而分类的低腈NBR、中腈NBR、中高腈NBR、高腈NBR和极高腈NBR均可使用。
另外，作为NBR，有加入填充油而调整了柔软性的充油型的NBR以及未加入填充油的非充油型的NBR，可以使用其中的任一种。
可以使用这些NBR中的1种或2种以上。
(BR)
作为BR，具有交联性的各种BR均可使用。
特别优选低温特性优异、低温、低湿条件下的硬度低、可表现出良好的柔软性的顺式-1,4键的含量为95％以上的高顺式BR。
另外，作为BR，有加入填充油而调整了柔软性的充油型的BR以及未加入填充油的非充油型的BR，可以使用其中的任一种。
可以使用这些BR中的1种或2种以上。
(ACM)
作为ACM，可以使用以丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸烷基酯为主要成分，进而使丙烯腈、2-氯乙基乙烯基醚等含卤素系单体或丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油基醚、亚乙基降冰片烯等共聚而合成的各种ACM。
可以使用这些ACM中的1种或2种以上。
(EPDM)
作为EPDM，通过在乙烯和丙烯中加入少量的第3成分(二烯成分)而在主链中导入了双键的各种EPDM均可使用。作为EPDM，提供基于第3成分的种类或量的不同的各种产品。作为代表性的第3成分，例如可以举出亚乙基降冰片烯(ENB)、1,4-己二烯(1,4-HD)、双环戊二烯(DCP)等。作为聚合催化剂，通常使用齐格勒催化剂。
另外，作为EPDM，有加入填充油而调整了柔软性的充油型的EPDM以及未加入填充油的非充油型的EPDM，可以使用其中的任一种。
可以使用这些EPDM中的1种或2种以上。
(混配比例)
作为上述其他橡胶成分，特别优选CR+SBR或CR+BR。
CR具有对上述半导电性辊的辊电阻值和作为显影辊使用时的色调剂带电量及运送量进行微调整的功能，而且具有提高半导电性辊的柔软性、提高色调剂的图像耐久性的功能。
CR的混配比例优选为橡胶成分的总量100质量份中的1质量份以上、特别优选为5质量份以上，优选为30质量份以下、特别优选为20质量份以下。
CR的混配比例小于该范围时，有可能无法充分得到混配上述CR所产生的效果。
另一方面，CR的混配比例超过上述范围时，环氧氯丙烷橡胶的量相对减少，因而辊电阻值上升，作为显影辊使用时色调剂带电量及运送量有可能降低。
SBR或BR的混配比例为环氧氯丙烷橡胶和CR的余量。即，SBR或BR的混配比例优选为橡胶成分的总量100质量份中的30质量份以上、特别优选为50质量份以上，优选为94质量份以下、特别优选为85质量份以下。
〈交联成分〉
作为交联成分，可以举出交联剂、促进剂、促进助剂等。
其中，作为交联剂，例如可以举出硫系交联剂、硫脲系交联剂、三嗪衍生物系交联剂、过氧化物系交联剂、各种单体等中的1种或2种以上。
另外，作为硫系交联剂，可以举出粉末硫等硫或有机含硫化合物等。另外，作为有机含硫化合物等，可以举出四甲基秋兰姆二硫化物、N,N-二硫代双吗啉等。
作为硫脲系交联剂，例如可以举出四甲硫基脲、三甲硫基脲、乙烯硫脲、(CnH2n+ 1NH)2C＝S[式中，n表示1～10的数]所表示的硫脲等中的1种或2种以上。
进而，作为过氧化物交联剂，例如可以举出过氧化苯甲酰等。
需要说明的是，作为交联剂，优选将硫和硫脲类合用。
在该合用体系中，硫的混配比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0.2质量份以上、特别优选为0.5质量份以上，优选为3质量份以下、特别优选为2质量份以下。
另外，硫脲类的混配比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0.2质量份以上、特别优选为0.3质量份以上，优选为3质量份以下、特别优选为1质量份以下。
作为促进剂，例如可以举出消石灰、氧化镁(MgO)、铅黄(PbO)等无机促进剂、或下述有机促进剂等中的1种或2种以上。
另外，作为有机促进剂，例如可以举出1,3-二邻甲苯胍、1,3-二苯胍、1-邻甲苯双胍、二邻苯二酚硼酸盐的二邻甲苯胍盐等胍系促进剂；2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑基二硫化物等噻唑系促进剂；N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺等次磺酰胺系促进剂；四甲基秋兰姆单硫化物、四甲基秋兰姆二硫化物、四乙基秋兰姆二硫化物、四硫化双五亚甲基秋兰姆等秋兰姆系促进剂；硫脲系促进剂等中的1种或2种以上。
对促进剂来说，根据种类的不同，功能不同，因而优选合用2种以上的促进剂。
各个促进剂的混配比例可以根据种类任意设定，通常，各自相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0.1质量份以上、特别优选为0.2质量份以上，优选为5质量份以下、特别优选为2质量份以下。
作为促进助剂，可以举出锌白(氧化锌)等金属化合物；硬脂酸、油酸、棉籽脂肪酸等脂肪酸；以及现有公知的促进助剂中的1种或2种以上。
促进助剂的混配比例各自相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0.1质量份以上、特别优选为0.5质量份以上，优选为7质量份以下、特别优选为5质量份以下。
〈其他〉
在半导电性橡胶组合物中可以根据需要进一步混配各种添加剂。作为添加剂，例如可以举出酸性接受体、增塑剂、加工助剂、劣化防止剂、填充剂、防焦剂、润滑剂、颜料、抗静电剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、共交联剂等。
其中，酸性接受体起到防止下述情况的功能：在橡胶成分的交联时，由环氧氯丙烷橡胶或CR产生的氯系气体残留于半导电性辊内，或者由此产生交联抑制或感光体污染等。
作为酸性接受体，可以使用作为酸受体发挥作用的各种物质，其中优选分散性优异的水滑石类或MAGSARAT，特别优选水滑石类。
另外，在将水滑石类等与氧化镁或氧化钾合用时，可以得到更高的酸性接受效果，可以更确实地防止感光体的污染。
酸性接受体的混配比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0.5质量份以上、特别优选为1质量份以上，优选为6质量份以下、特别优选为4质量份以下。
作为增塑剂，例如可以举出邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、磷酸三甲苯酚酯等各种增塑剂；或极性蜡等各种蜡等。另外，作为加工助剂，可以举出硬脂酸等脂肪酸等。
增塑剂和/或加工助剂的混配比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为5质量份以下。例如是为了防止在安装至成像装置时或运转时产生感光体的污染。鉴于该目的，在增塑剂中特别优选使用极性蜡。
作为劣化防止剂，可以举出各种抗老化剂、抗氧化剂等。
其中，抗氧化剂起到下述作用：在降低半导电性辊的辊电阻值的环境依赖性的同时，抑制连续通电时的辊电阻值的上升。作为抗氧化剂，例如可以举出二乙基二硫代氨基甲酸镍[大内新兴化学工业株式会社制造的NOCRAC(注册商标)NEC-P]、二丁基二硫代氨基甲酸镍[大内新兴化学工业株式会社制造的NOCRAC NBC]等。
作为填充剂，例如可以举出氧化锌、二氧化硅、碳、炭黑、粘土、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝等中的1种或2种以上。
通过混配填充剂，可以提高半导电性辊的机械强度等。
填充剂的混配比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为5质量份以上，优选为25质量份以下、特别优选为20质量份以下。
另外，也可以混配导电性炭黑等导电性填充剂作为填充剂，对半导电性辊赋予电子导电性。
特别是，作为导电性炭黑，优选使用平均粒径为25nm以上45nm以下左右的单位颗粒以粒状凝集而成的堆积密度为0.2g/ml以上0.4g/ml以下左右的粒状的导电性炭黑。
通过上述一次、二次的镜面研磨，该粒状的导电性炭黑容易从外周面以粒状的状态脱落，因该脱落，可以使该外周面4的粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra为0.7μm以下，并且使粗糙度曲线的与两个负荷长度率(Rmr1＝25％、Rmr2＝75％)一致的高度方向的切断水准差Rδc为1.2μm以下。
作为粒状的导电性炭黑，例如可以举出电气化学工业株式会社制造的DENKABLACK(注册商标)的粒状物[平均粒径：35nm、比表面积：69m2/g、碘吸附量：93mg/g、堆积密度：0.25g/ml]等。
若同时考虑通过上述镜面研磨时的脱落而使外周面4为上述状态、以及将半导电性辊1的辊电阻值调整为之前说明的范围，则粒状的导电性炭黑的混配比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为10质量份以上、特别优选为15质量份以上，优选为30质量份以下、特别优选为25质量份以下。
作为防焦剂，例如可以举出N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺、邻苯二甲酸酐、N-亚硝基二苯基胺、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯等中的1种或2种以上。特别优选N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
防焦剂的混配比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0.1质量份以上，优选为5质量份以下、特别优选为1质量份以下。
共交联剂是指具有下述作用的成分：其本身发生交联，同时也与橡胶成分发生交联反应，使整体高分子化。
作为共交联剂，例如可以举出甲基丙烯酸酯、或者以甲基丙烯酸或丙烯酸的金属盐等为代表的烯键式不饱和单体、利用了1,2-聚丁二烯的官能团的多官能聚合物类、或者二肟等中的1种或2种以上。
其中，作为烯键式不饱和单体，例如可以举出：
(a)丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等单羧酸类；
(b)马来酸、富马酸、衣康酸等二羧酸类；
(c)(a)(b)的不饱和羧酸类的酯或酸酐；
(d)(a)～(c)的金属盐；
(e)1,3-丁二烯、异戊二烯、2-氯-1,3-丁二烯等脂肪族共轭二烯；
(f)苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯等芳香族乙烯基化合物；
(g)三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、乙烯基吡啶等具有杂环的乙烯基化合物；
(h)以及(甲基)丙烯腈或者α-氯丙烯腈等乙烯基氰化合物、丙烯醛、甲酰基甾醇、乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基丁基酮
等中的1种或2种以上。
另外，作为(c)的不饱和羧酸类的酯，优选单羧酸类的酯。
作为单羧酸类的酯，例如可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯等(甲基)丙烯酸的烷基酯；
(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸丁基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸的氨基烷基酯；
(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯甲酰基酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯等具有芳香环的(甲基)丙烯酸酯；
(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸环氧环己酯等具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯；
N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸四氢糠基酯等具有各种官能团的(甲基)丙烯酸酯；
乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙烯二甲基丙烯酸酯(EDMA)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、异丁烯乙烯二甲基丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯；
等中的1种或2种以上。
包含以上说明的各成分的半导电性橡胶组合物可以与以往同样地制备。首先，以特定的比例混配橡胶成分并粉碎，接下来加入离子盐和交联成分以外的各种添加剂进行混炼后，最后加入交联成分进行混炼，由此得到半导电性橡胶组合物。混炼中可以使用例如捏合机、班伯里密炼机、挤出机等。
实施例
〈实施例1〉
(半导电性橡胶组合物的制备)
作为橡胶成分，混配GECO[大曹株式会社制造的EPION(注册商标)301、EO/EP/AGE＝73/23/4(摩尔比)]20质量份、CR[昭和电工株式会社制造的SHOPRENE(注册商标)WRT]10质量份、和SBR[JSR株式会社制造的JSR1502、非充油、苯乙烯含量：23.5％]70质量份。
利用班伯里密炼机将合计100质量份的上述橡胶成分粉碎，同时加入下述表1所示的各成分中的交联成分以外的物质进行混炼，之后加入交联成分进一步混炼，制备橡胶组合物。
【表1】
成分 质量份
含5％油的硫 1.05
硫脲系交联剂 0.33
促进剂DM 1.50
促进剂TS 0.50
促进剂DT 0.28
2种氧化锌 5.00
酸性接受体 3.00
导电性炭黑 20.0
表1中的各成分如下所述。需要说明的是，表中的质量份是相对于橡胶成分的总量100质量份的质量份。
含5％油的硫：交联剂[鹤见化学工业株式会社制造]
硫脲系交联剂：乙烯硫脲[2-巯基咪唑啉、川口化学工业株式会社制造的ACCEL(注册商标)22-S]
促进剂DM：二-2-苯并噻唑基二硫化物[Shandong Shanxian Chemical Co.Ltd.制造的商品名SUNSINE MBTS]
促进剂TS：四甲基秋兰姆单硫化物[秋兰姆系促进剂、三新化学工业株式会社制造的SANCELER(注册商标)TS]
促进剂DT：1,3-二邻甲苯胍[胍系促进剂、三新化学工业株式会社制造的SANCELERDT]
氧化锌2种：促进助剂[三井金属矿业株式会社制造]
酸性接受体：水滑石类[协和化学工业株式会社制造的DHT-4A(注册商标)-2]
导电性炭黑：粒状导电性炭黑[上述电气化学工业株式会社制造的DENKA BLACK(注册商标)的粒状产品、平均粒径：35nm、比表面积：69m2/g、碘吸附量：93mg/g、堆积密度：0.25g/ml]
(半导电性辊的制造)
将所制备的橡胶组合物供给至挤出成型机，挤出成型为外径内径的筒状后，将该筒状体安装至交联用的临时的轴，在硫化罐内于160℃交联1小时。
接下来，将交联后的筒状体重新安装至外周面涂布有导电性的热固化性接合剂的外径的轴上，在烘箱中加热至160℃，粘接于该轴后切割两端，利用圆筒研磨机对外周面进行横切研磨后，通过使用了#2000的抛光膜[三共理化学株式会社制造的MIRRORFILM(注册商标)]的湿式横切研磨对外周面进行镜面研磨，精加工成外径为(公差0.05)，形成与轴整体化的半导电性辊。
接下来，对研磨后的半导电性辊的外周面进行水洗后，按照从该外周面至UV灯的距离为10cm的方式进行设定，设置于紫外线照射机[SEN LIGHTS Co.,Ltd.制造的PL21-200]，以轴为中心一边以每90°旋转，一边将波长184.9nm和253.7nm的紫外线以每5分钟对外周面的各90°的范围照射各5分钟，对各范围分别反复进行4次该操作，在外周面形成氧化膜，完成半导电性辊。
将株式会社KEYENCE制造的激光显微镜VK-X100与50倍的物镜组合，以视野1000倍测定所制造的半导电性辊的外周面，根据其结果，均按照之前说明的日本工业标准JISB0601：2013求出粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra和切断水准差Rδc，结果算术平均粗糙度Ra为0.43μm，切断水准差Rδc为0.68μm。
〈实施例2〉
作为研磨材料，使用#1000的抛光膜[三共理化学株式会社制造的MIRROR FILM(注册商标)]，除此以外与实施例1同样地完成算术平均粗糙度Ra和切断水准差Rδc分别为表2所示的值的半导电性辊。
〈比较例1〉
作为研磨材料，使用#1000的耐水研磨纸，除此以外与实施例1同样地完成算术平均粗糙度Ra和切断水准差Rδc分别为表2所示的值的半导电性辊。
〈比较例2〉
作为研磨材料，使用#800的耐水研磨纸，除此以外与实施例1同样地完成算术平均粗糙度Ra和切断水准差Rδc分别为表2所示的值的半导电性辊。
〈实施例3、4、比较例3、4〉
在橡胶成分中，代替SBR而混配相同量的BR[JSR株式会社制造的JSR BR01、顺式-1,4键含量：95％、非充油]，除此以外与实施例1、2、比较例1、2同样地完成算术平均粗糙度Ra和切断水准差Rδc分别为表3所示的值的半导电性辊。
〈实际设备试验〉
将实施例、比较例中制造的半导电性辊与市售的激光打印机用的新墨盒(容纳有色调剂的色调剂容器、感光体、和与感光体接触的显影辊成为整体)的已有的显影辊交换。需要说明的是，激光打印机使用带正电的非磁性单成分色调剂，色调剂推荐打印页数为约8000页。
将上述新墨盒安装至初始状态的激光打印机中，在温度30±1℃、相对湿度80±1％的高温高湿环境下成像5％浓度的图像，根据下述基准评价模糊或起脏的有无。
○：完全没有模糊和起脏。
△：存在肉眼无法确认的程度的略微的模糊或起脏。
×：存在肉眼也可观察到的模糊或起脏。
〈色调剂运送性评价〉
在成像途中停止上述激光打印机，利用TREK JAPAN株式会社制造的吸引式小型带电量测定装置Model 210对附着于显影辊表面的色调剂进行剥离吸引，由所吸引的重量和面积求出初期色调剂运送量。并且，将初期色调剂运送量为0.20mg/cm2以上的情况评价为色调剂运送性良好。
将以上的结果示于表2、表3。需要说明的是，表中，研磨材料的种类的栏中F表示抛光膜，P表示耐水研磨纸。
【表2】
【表3】
由表2、表3的各实施例、比较例的结果可知，通过使规定半导电性辊的外周面的表面粗糙度的粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra为0.7μm以下、使切断水准差Rδc为1.2μm以下，从而可以使色调剂运送性好、而且形成不存在模糊或起脏的良好的图像。
符号说明
1 半导电性辊
2 通孔
3 轴
4 外周面
5 氧化膜

Claims (5)

1.一种半导电性辊，其由半导电性橡胶组合物构成，规定外周面的表面粗糙度的粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra为0.3μm以上0.7μm以下，并且粗糙度曲线的与两个负荷长度率即Rmr1＝25％、Rmr2＝75％一致的高度方向的切断水准差Rδc为0.5μm以上1.2μm以下。
2.如权利要求1所述的半导电性辊，其中，所述半导电性橡胶组合物包含粒状的导电性炭黑。
3.如权利要求1或2所述的半导电性辊，其在外周面具备氧化膜。
4.如权利要求1或2所述的半导电性辊，其在使用了带正电的非磁性单成分色调剂的成像装置中作为显影辊使用。
5.如权利要求3所述的半导电性辊，其在使用了带正电的非磁性单成分色调剂的成像装置中作为显影辊使用。
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