CN106873326A

CN106873326A - 半导电性辊及其制造方法

Info

Publication number: CN106873326A
Application number: CN201610991869.6A
Authority: CN
Inventors: 今濑悠太
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2016-11-10
Publication date: 2017-06-20
Also published as: JP2017107147A; JP6799776B2

Abstract

本发明提供一种半导电性辊和该半导电性辊的制造方法，无需形成有多种问题的涂层膜，例如作为充电辊使用时，能够更加良好地抑制产生外添剂等的附着和蓄积以及抑制由此带来的问题。半导电性辊在其外周面(1)上形成多个凹部(2)，所述多个凹部(2)在该外周面的周向和轴向中的至少一方的至少一部分中相互重合。制造方法包括利用激光加工形成上述凹部的工序。

Description

半导电性辊及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种半导电性辊及其制造方法，该半导电性辊在例如激光打印机、静电式复印机、普通纸传真机装置或它们的复合设备等利用电子照相法的成像装置中使用，特别是作为充电辊等使用。

背景技术

使感光体表面带同样电的充电辊、将对带电的感光体表面进行曝光而形成的静电潜像显影为调色剂像的显影辊、将形成的调色剂像转印至纸等的转印辊、将调色剂像转印至纸等后残留于感光体表面的调色剂除去的清洁辊等被组装至上述成像装置，它们通常使用赋予了半导电性的橡胶组合物成型为辊的形状并经交联而得到的半导电性辊。

上述半导电性辊以由金属等构成的轴插入固定在中心通孔的状态，作为上述充电辊等使用。

通常在成为半导电性辊的原料的橡胶组合物中混配例如环氧氯丙烷橡胶等离子导电性橡胶作为橡胶成分来赋予离子导电性、或者混配导电性炭黑等来赋予电子导电性。

此外，通常在上述橡胶组合物中还与上述离子导电性橡胶等一起合用二烯系橡胶作为橡胶成分，来提高半导电性辊的机械强度、耐久性等，赋予半导电性辊作为橡胶的特性，即柔软且压缩永久变形小、不易产生扁塌的特性等。

对于调色剂而言，为了调整该调色剂的流动性、带电性和其他特性，可以添加二氧化硅、二氧化钛等微小颗粒作为外添剂。

但是，对于这些外添剂、反复成像时调色剂颗粒被微粉碎后产生的碎片等(以下有时统称为“外添剂等”)，尤其无法用清洁刮板等从感光体表面彻底地除去。并且，反复成像过程中，未彻底除去的外添剂等附着并逐渐蓄积在半导电性辊的外周面，特别是始终与该感光体表面接触的充电辊的外周面。

蓄积后的外添剂等影响感光体的带电特性等或者附着在形成图像上而成为图像缺陷的原因。

特别是，在将半导电性橡胶组合物成型为筒状并使其交联后，形成半导电性辊的情况下，例如，为了将其外周面加工成规定的表面粗糙度而进行研磨等，形成上述充电辊等的情况下，在该外周面上产生研磨痕迹的微细凹凸，反复成像时，外添剂等附着和蓄积在该研磨痕迹处，容易产生上述问题。

因此，考虑通过将半导电性辊的外周面用由例如聚氨酯系树脂等构成的涂层膜覆盖，来提高对于调色剂、外添剂等的滑动性，从而抑制上述外添剂等的附着。

但是，涂层膜通常利用喷涂法、浸涂法等涂布方法将成为其原料的液态的涂层剂涂布在半导电性辊的外周面，然后使其干燥而形成，在该形成过程中，容易产生尘埃等异物的混入、产生厚度不均等各种不良现象。

并且，产生上述那样的不良现象的情况下，特别是将半导电性辊作为充电辊使用时，无法使感光体表面均匀地带电，存在容易在形成图像上产生浓度不均等图像缺陷的问题。

此外，制备涂层剂需要有机溶剂，有机溶剂的使用对环境负担大，存在与近年来的低VOC(挥发性有机化合物)化的主流相悖的问题。

因此，代替涂层膜，研究了利用例如激光加工等各种形成方法在半导电性辊的外周面上形成多个独立的凹部，所述凹部与上述研磨痕迹相比足够大(参照例如专利文献1～3等)。

该情况下，例如利用凹部的形成破坏更细的研磨痕迹，并排列大量的上述凹部，由此使外周面的表面粗糙度、电特性均匀化，并且调整成像时与感光体表面的接触面积、接触压力，在成像时能够缓和施加于外周面、甚至调色剂的应力，期待能够抑制产生外添剂等的附着和蓄积以及由此带来的各种问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-116869号公报

专利文献2：日本特开2006-243374号公报

专利文献3：日本特开2006-243375号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，根据发明人的研究，在上述专利文献1～3记载的发明中，所形成的多个凹部均是相互分离的，各自的开口边缘部并不重合，凹部之间残留的区域是留有研磨痕迹的未加工状态，因此在上述凹部的内面和凹部之间的未加工区域容易在表面性状上产生偏差。此外，凹部的周缘与未加工区域的边界成为鲜明的边缘。

并且，特别是对于残留在凹部之间的未加工区域的研磨痕迹或凹部周缘的边缘的部分而言，外添剂等容易附着并在此蓄积，因此无法充分抑制产生该外添剂等的附着和蓄积以及由此带来的问题。

本发明的目的在于提供一种半导电性辊和该半导电性辊的制造方法，无需形成具有多种问题的涂层膜，作为例如充电辊使用时，能够更加良好地抑制产生外添剂等的附着和蓄积以及由此带来的问题。

用于解决课题的手段

本发明为一种半导电性辊，该半导电性辊至少由半导电性橡胶组合物构成，在外周面设置有多个凹部，所述多个凹部在所述外周面的周向和轴向中的至少一方的至少一部分中相互重合。

此外，本发明为一种本发明的半导电性辊的制造方法，该制造方法包括利用激光加工在所述半导电性辊的所述外周面上形成所述多个凹部的工序，所述多个凹部在所述外周面的周向和轴向中的至少一方的至少一部分中相互重合。

发明效果

根据本发明，能够提供一种半导电性辊和该半导电性辊的制造方法，无需形成具有多种问题的涂层膜，作为例如充电辊使用时，能够更加良好地抑制产生外添剂等的附着和蓄积以及由此带来的问题。

附图说明

图1为将本发明的半导电性辊的外周面的一例的一部分放大显示的实体显微镜照片。

图2中，图(a)为对图1的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图，图(b)为图(a)的B-B线截面图，图(c)为图(a)的C-C线截面图。

图3为将本发明的半导电性辊的外周面的其他示例的一部分放大显示的实体显微镜照片。

图4为对图3的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图。

图5为将本发明的半导电性辊的外周面的另一示例的一部分放大显示的实体显微镜照片。

图6为对图5的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图。

图7为将本发明的半导电性辊的外周面的另一示例的一部分放大显示的实体显微镜照片。

图8为对图7的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图。

图9为将本发明的半导电性辊的外周面的另一示例的一部分放大显示的实体显微镜照片。

图10为对图9的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图。

图11为将本发明的半导电性辊的外周面的另一示例的一部分放大显示的实体显微镜照片。

图12为对图11的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图。

图13为将本发明的半导电性辊的外周面的另一示例的一部分放大显示的实体显微镜照片。

图14为对图13的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图。

图15为示出本发明的半导电性辊的整体外观的一例的立体图。

图16中，图(a)为示出本发明的半导电性辊的整体外观的其他示例的立体图，图(b)为上述示例的半导电性辊的端面图。

图17中，图(a)为示出制造图16的(a)(b)的半导电性辊的工序的一例的立体图，图(b)为上述工序中使用的内层的端面图，图(c)为成为外层原料的管的端面图。

图18为将以往示例的半导电性辊的外周面的一部分放大显示的实体显微镜照片。

图19为将本发明的实施例的半导电性辊的外周面的一部分放大显示的实体显微镜照片。

图20为将本发明的实施例的半导电性辊的外周面的一部分放大显示的实体显微镜照片。

图21为将本发明的实施例的半导电性辊的外周面的一部分放大显示的实体显微镜照片。

图22为将本发明的实施例的半导电性辊的外周面的一部分放大显示的实体显微镜照片。

具体实施方式

如上所述，根据本发明，在半导电性辊的外周面设置多个凹部，所述多个凹部在所述外周面的周向和轴向中的至少一方的至少一部分中相互重合，由此能够极力减小残留在该凹部之间的未加工区域、凹部的周缘的边缘。

因此，无需形成具有多种问题的涂层膜，能够提高外周面的滑动性，能够良好地抑制产生外添剂等的附着和蓄积以及由此带来的问题。

特别是，在利用激光加工形成上述凹部时，即利用会聚为凹部的开口形状的激光的照射带来的热选择性使形成外周面的半导电性橡胶组合物等熔融，且使至少一部分蒸发而形成上述凹部时，即使在相邻的凹部之间的区域，研磨痕迹也会被破坏，而且能够成为相邻的凹部之间以与凹部内一起无边缘的连续光滑曲面连接的状态。

这是因为，将多个凹部按照其一部分相互重合的方式整体地接近而形成，因此利用激光加工形成凹部时，从该凹部传递的热也能够将凹部之间的区域的半导电性橡胶组合物等熔融。

因此，能够进一步提高外周面的滑动性，能够更加良好地抑制产生上述外添剂等的附着和蓄积以及由此带来的问题。

《外周面的凹部(例1)》

图1为将本发明的半导电性辊的外周面的一例的一部分放大显示的实体显微镜照片。此外，图2的(a)为对图1的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图，图2的(b)为图2的(a)的B-B线截面图，图2的(c)为图2的(a)的C-C线截面图。

参照图1、图2的(a)，在半导电性辊的外周面1形成有具有椭圆状的开口形状[在图2的(a)中以实线表示]的多个凹部2。

对于上述各凹部2，例如在半导电性辊的外周面1照射与该凹部2的开口形状对应地会聚为椭圆状的激光，由此选择性使形成上述外周面1的半导电性橡胶组合物(图15的示例的情况)或热塑性弹性体(图16的(a)(b)的示例的情况)熔融，且使至少一部分蒸发而形成上述各凹部2。

在图的示例的情况下，所形成的各凹部2在外周面1的周向和轴向上分别呈矩阵状成列，同时所形成的各个凹部2在上述周向和轴向上相互重合。

此外，在图的示例的情况下，各凹部2形成为同样的大小，同时设定相邻的凹部之间的重合量在周向上较小且在轴向上较大，由此与轴向上相邻的凹部2之间的凸部4相比，在周向上相邻的凹部2之间的凸部3较高地突出形成[图2的(b)(c)]。

因此，如图1所示，外周面1成为下述状态，所形成的高的凸部3在轴向上并行并以凸条状连接，同时所形成的低的凸部4将上述凸部3的凸条之间连接，在周向上并行，且以凸条状连接。此外，距4个凹部2最远的两凸条的交差位置为高于上述凸部3的凸部5。

此外，对于上述外周面1，利用上述激光照射所产生的热，熔融半导电性橡胶组合物等，由此破坏研磨痕迹(图15的示例的情况)，同时凹部2与凸部3～5成为不出现边缘那样的光滑连接的曲面状。

需要说明的是，在图的示例中，在外周面1的周向和轴向上分别呈矩阵状成列地形成各凹部2，这是因为，通过如此进行，能够容易进行加工的设定、加工本身，能够保持加工精度，能够确保外周面1的表面性状的均匀性。

此外，还因为，半导电性辊的驱动时，在外周面1的轴向同样接触下旋转，因此难以认为随机形成凹部2能够得到比呈矩阵状成列地形成凹部2大的效果。在后述的其他示例中也同样。

对于上述各部的尺寸没有特别限定，凹部2的深度优选为0.5μm以上、特别优选为1μm以上，优选为100μm以下、其中优选为50μm以下、特别优选为30μm以下。

凹部2的深度小于该范围时，接近于未形成凹部的面，无法充分得到在外周面1形成多个凹部2所带来的效果，有可能无法充分抑制产生外添剂等的附着和蓄积以及由此带来的问题。

另一方面，凹部2的深度超过上述范围的情况下，外周面1的凹凸过大，作为例如充电辊使用时，无法使感光体表面均匀且充分地带电，有可能容易产生基于带电不良的图像缺陷。

需要说明的是，在本发明中，例如在图的示例中，以从外周面1的最高点即凸部5的最高点至凹部2内的最低点的高度差表示凹部2的深度。

对于凹部2和凸部3～5的区分，将国际标准化机构标准ISO 25178-2：2012“产品的几何特性标准(GPS)-表面性状-第2部：术语，定义和表面性状参数”中规定的体积参数曲线(负荷曲线)的负荷面积率超过10％的区域作为凹部2，将该负荷面积率为10％以下的区域作为凸部3～5。

对于外周面1，在上述ISO 25178-2：2012中规定的最大高度Sz为0.5μm以上30μm以下的范围时，优选同一标准中规定的界面的展开面积比Sdr为5以下。

界面的展开面积比Sdr是表示定义区域的展开面积(表面积)相对于定义区域的面积(例如50000μm²)增大多少的指标，完全平坦的面的展开面积比Sdr为0。

通过展开面积比Sdr为5以下，能够使相邻的凹部2与其间的凸部3～5尽可能成为光滑连接的曲面状，能够提高对于调色剂、外添剂等的滑动性。

需要说明的是，若考虑进一步提高上述效果，则展开面积比Sdr在上述范围中优选为0.5以上，优选为3以下。

但是，定义区域的面积、最大高度Sz不同的情况下，展开面积比Sdr不限于上述范围。

《外周面的凹部(例2)》

图3为将本发明的半导电性辊的外周面的其他示例的一部分放大显示的实体显微镜照片，图4为对图3的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图。

参照两图，在该示例中，如图4中实线所示，凹部2具有椭圆状的开口形状，且大小随机不同，其在外周面1的周向和轴向上分别成列地形成为矩阵状。

并且，通过使各凹部2的大小随机不同，相邻的凹部2的重合量随机变化，如图3所示，在外周面1上，成为在周向和轴向上随机配设有凸部、凸条的状态。

此外，对于上述外周面1，利用上述激光照射所产生的热熔融半导电性橡胶组合物，由此破坏研磨痕迹(图15的示例的情况)，同时，凹部2和凸部、凸条成为不出现边缘那样的光滑连接的曲面状。

《外周面的凹部(例3)》

图5为将本发明的半导电性辊的外周面的另一示例的一部分放大显示的实体显微镜照片，图6为对图5的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图。

参照两图，在该示例中，如图6中实线所示，各凹部2形成为同样大小的椭圆状的开口形状，同时，所形成的相邻的凹部之间在周向上大幅度重合，但在轴向上不重合，由此，如图5所示，在轴向上相邻的凹部2之间的凸部成为在周向上以凸条状连接而形成的状态。

此外，对于上述外周面1，利用上述激光照射所产生的热熔融半导电性橡胶组合物，由此破坏研磨痕迹(图15的示例的情况)，同时，凹部2和凸条成为不出现边缘那样的光滑连接的曲面状。

《外周面的凹部(例4)》

图7为将本发明的半导电性辊的外周面的另一示例的一部分放大显示的实体显微镜照片，图8为对图7的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图。

参照两图，在该示例中，如图8中实线所示，各凹部2形成为同样大小的椭圆状的开口形状，同时，所形成的相邻的凹部之间在轴向上重合但在周向上分离而不重合。

并且，如图7所示，在轴向上相邻的凹部2之间的区域与轴向平行，以连续的未加工状态残存，残留有研磨痕迹，此外，各列的凹部2与未加工区域的边界成为边缘状。

即使是上述状态，外周面1的其他区域也是以光滑的曲线连接的，因此能够抑制产生外添剂等在该外周面1的附着和蓄积以及由此带来的问题。但是，由后述的实施例的结果也可知，若考虑进一步提高上述效果，则优选极力消除上述未加工的区域、边缘，如图1等其他示例所示，将外周面1的大致整个面以连续的曲面连接。

需要说明的是，在图3、图5、图7的任一示例中，均优选凹部2等满足上述尺寸。即，优选凹部2的深度为0.5μm以上100μm以下。

此外，对于外周面1，最大高度Sz为0.5μm以上30μm以下时，优选界面的展开面积比Sdr为5以下。但是，如上所述，对于定义区域的面积、最大高度Sz不同的情况而言，不限于此。这些的理由如上所述。

《外周面的凹部(例5)》

图9为将本发明的半导电性辊的外周面的另一示例的一部分放大显示的实体显微镜照片，图10为对图9的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图。

参照两图，在该示例中，如图10中实线所示，在如图1的示例中在周向的各列的每一列设置一个长度为半导电性辊的轴向的全长的凹部2，其相当于在轴向上2列以上形成的2个以上的凹部，在周向上相互平行地设置2个以上这样的凹部2。

对于上述各凹部2，例如在半导电性辊的外周面1上，在轴向上扫描照射与该凹部2对应且呈一定宽度的线状激光，由此选择性使形成上述外周面1的半导电性橡胶组合物(图15的示例的情况)或热塑性弹性体(图16的(a)(b)的示例的情况)熔融，且使至少一部分蒸发而形成上述各凹部2。

所形成的各凹部2在周向上相邻的凹部之间使两侧部相互重合，由此，如图9所示，上述相邻的凹部2之间的凸部成为在轴向上以凸条状连接而形成的状态。

此外，对于上述外周面1，利用上述激光照射所产生的热熔融半导电性橡胶组合物，由此破坏研磨痕迹(图15的示例的情况)的同时，凹部2和凸条成为不出现边缘那样的光滑连接的曲面状。

《外周面的凹部(例6)》

图11为将本发明的半导电性辊的外周面的另一示例的一部分放大显示的实体显微镜照片，图12为对图11的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图。

参照两图，在该示例中，如图12中实线所示，在如图1的示例中在轴向的各列的每列设置一个长度为半导电性辊的周向的全周的凹部2，其相当于在周向上2列以上形成的2个上的凹部，在轴向上相互平行地设置2个以上这样的凹部2。

此外，在周向的各列的每列上设置1个长度为半导电性辊的轴向全长的凹部2，其相当于在轴向上2列以上形成的2个以上凹部，在周向上相互平行地设置2个以上这样的凹部2。

对于上述各凹部2，例如在半导电性辊的外周面1上，在周向上扫描照射与该凹部2对应且呈一定宽度的线状激光，接着，在轴向上也扫描照射与上述凹部2对应且呈一定宽度的线状激光，由此，选择性使形成上述外周面1的半导电性橡胶组合物(图15的示例的情况)、或热塑性弹性体(图16的(a)(b)的示例的情况)熔融，且使至少一部分蒸发而形成上述各凹部2。

周向的凹部2按照相邻的的凹部之间在轴向上不重合的方式相互分离形成，轴向的凹部2同样地按照相邻的凹部之间在周向上不重合的方式相互分离形成。各凹部在周向和轴向上形成为矩阵状。

此外，对于各凹部的形成间距，轴向比周向宽，由此，如图11所示，各凹部2之间的区域呈轴向长于周向的大致矩形状，以未加工状态残存，残留有研磨痕迹，该区域与各凹部2的边界为边缘状。

但是，对于外周面1的其他区域，利用上述激光照射所产生的热熔融半导电性橡胶组合物，由此破坏研磨痕迹(图15的示例的情况)，以光滑的曲线连接，因此能够抑制产生外添剂等在该外周面1的附着和蓄积以及由此带来的问题。

《外周面的凹部(例7)》

图13为将本发明的半导电性辊的外周面的另一示例的一部分放大显示的实体显微镜照片，图14为对图13的示例的外周面中的凹部的配置进行说明的图。

参照两图，在该示例中，如图14中实线所示，在如图1的示例中在轴向的各列的每列上设置一个长度为半导电性辊的周向的全周的凹部2，其相当于周向上2列以上形成的2个以上凹部，在轴向上相互平行地设置2个以上这样的凹部2。

对于上述各凹部2，例如在半导电性辊的外周面1上扫描照射与该凹部2对应且呈一定宽度的线状激光，由此，选择性使形成上述外周面1的半导电性橡胶组合物(图15的示例的情况)、或热塑性弹性体(图16的(a)(b)的示例的情况)熔融，且使至少一部分蒸发而形成上述各凹部2。

对于各凹部2，在轴向上相邻的凹部之间使两侧部相互重合地形成，由此，如图13所示，上述相邻的凹部2之间的凸部成为在周向上以凸条状连接而形成的状态。

如图9、图11、图13，将各凹部2形成为与2列以上相应的长度的情况下，能够大幅削减激光的照射次数以及照射时间，具有能够提高半导电性辊的工业性的优点。

在上述图9、图11、图13的任一示例中，优选凹部2等满足上述尺寸。即，优选凹部2的深度为0.5μm以上100μm以下。

此外，对于外周面1，最大高度Sz为0.5μm以上30μm以下时，优选界面的展开面积比Sdr为5以下。但是，如上所述，对于定义区域的面积、最大高度Sz不同的情况而言，不限于此。这些理由如上所述。

需要说明的是，在图9、图11、图13的示例中，由后述的实施例、比较例的结果也可知，若考虑进一步不易产生基于带电不良的图像缺陷，则优选凹部2的深度为50μm以下、且各凹部2的宽度为100μm以下。

此外，若考虑更加良好地抑制产生外添剂等在外周面1的附着和蓄积和由此带来的问题，则如图9、图11的示例所示，优选凹部2在上述外周面1的轴向上平行地形成。

《半导电性辊(其1)》

图15为示出在外周面形成上述凹部的本发明的半导电性辊的整体外观的一例的立体图。

参照图15，该示例的半导电性辊6与以往同样，利用半导电性橡胶组合物形成为非多孔质且单层的筒状，同时轴8插入固定于其中心的通孔7中。

轴8利用例如铁、铝、铝合金、不锈钢等金属整体地形成。

轴8例如藉由具有导电性的粘接剂与半导电性辊6电接合，同时被以机械方式固定；或者通过将外径大于通孔7的内径的轴压入通孔7中，从而与半导电性辊6电接合，同时被以机械方式固定而整体地旋转。

如图15中放大所示，在半导电性辊6的外周面1可以形成氧化膜9。

若形成氧化膜9，则该氧化膜9作为介电层发挥作用，可以降低半导电性辊6的介质损耗角正切。

此外，作为充电辊使用时，氧化膜9作为低摩擦层发挥作用，能够更加良好地抑制外添剂等的附着和蓄积。

而且，对于氧化膜9，例如能够仅通过在氧化性气氛中照射紫外线等就可简单地形成氧化膜，因此能够抑制半导电性辊6的工业性降低或者制造成本升高。但是，也可以不形成氧化膜9。

对于制造上述示例的半导电性辊6而言，首先使用挤出成型机将规定的半导电性橡胶组合物挤出成型为筒状，在硫化罐内加压、加热使其交联，形成作为半导电性辊6的前体的筒状体。

接着，使用烘箱等对形成的筒状体进行加热使其二次交联，冷却后切割为规定的长度，同时进行研磨使其成为规定的外径。

轴8可以在从交联后至研磨后的任意时刻插入固定于通孔7中。

但是，优选交联后，以先在通孔7中插入有轴8的状态进行二次交联～研磨。

由此，能够防止由于二次交联时的膨胀收缩导致的筒状体的翘曲、变形。此外，一边以轴8为中心进行旋转，一边进行研磨，由此能够提高该研磨的作业性，且能够抑制外周面1的偏移。

对于轴8，如之前说明的那样，可以藉由具有导电性的热固化性粘接剂插入二次交联前的筒状体中，或者将外径大于通孔7的内径的轴压入通孔7中即可。

前者的情况下，利用在烘箱中的加热，筒状体发生二次交联，同时，热固化性粘接剂发生固化，轴8与筒状体电接合，并被以机械方式固定。

此外，后者的情况下，在压入的同时完成电接合和机械固定。

接着，如上所述，对应其配置，在研磨后的外周面1上扫描照射会聚为规定的凹部2的开口形状的激光，形成多个凹部2，然后根据需要形成氧化膜9，由此制造上述示例的半导电性辊6。

需要说明的是，对于氧化膜9，如之前说明的那样，为了能够简单且有效地形成氧化膜，优选在半导电性辊6的外周面1上照射紫外线来形成氧化膜。即，在氧化性气氛下，以规定时间，对构成半导电性辊6的外周面1的半导电性橡胶组合物本身照射规定波长的紫外线使其氧化，由此形成氧化膜9。

并且，如上所述，利用紫外线的照射使构成半导电性辊6的外周面1的半导电性橡胶组合物本身氧化而形成氧化膜9，因此，不会产生以往涂布涂层剂而形成的覆盖层那样的问题，厚度、表面形状等均匀性优异。

若考虑使半导电性橡胶组合物有效氧化，形成之前说明的功能优异氧化膜9，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。此外，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20分钟以下。

但是，氧化膜9也可以利用例如臭氧暴露等其他方法形成，也可以如上所述省略氧化膜9。

上述示例的半导电性辊6的肖氏A硬度优选为60°以下、特别优选为55°以下。

肖氏A硬度超过该范围的半导电性辊6的柔软性不足，有可能无法确保较宽的辊隙，无法使感光体良好且有效地带电。此外，还有可能损伤感光体表面。

需要说明的是，在本发明中，以按照日本工业标准JIS K6253-3：₂₀₁₂记载的测定方法，在温度23±2℃的条件下，使用高分子计器株式会社制的微型橡胶硬度计MD-1测定的值表示肖氏A硬度。

作为成为上述图15的示例的半导电性辊6原料的半导电性橡胶组合物，能够赋予半导电性辊6例如10⁸Ω以下左右的半导电性，同时能够利用激光加工等在其外周面1形成凹部2的各种橡胶组合物均可以使用。

以下，示出含有属于离子导电性橡胶的环氧氯丙烷橡胶作为橡胶成分而赋予离子导电性的半导电性橡胶组合物的一例，但半导电性橡胶组合物的组成未必限于此。

〈环氧氯丙烷橡胶〉

作为橡胶成分中的环氧氯丙烷橡胶，可以使用含有环氧氯丙烷作为重复单元且具有离子导电性的各种聚合物。

作为该环氧氯丙烷橡胶，可以举出例如环氧氯丙烷均聚物、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、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的1种或2种以上。

其中，优选含有环氧乙烷的共聚物，特别优选ECO和/或GECO。

上述两种共聚物中的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。

环氧乙烷起到降低半导电辊的辊电阻值的作用。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，环氧乙烷含量超过上述范围的情况下，引起环氧乙烷的结晶化，妨碍分子链的链段运动，因此反而存在辊电阻值上升的趋势。此外，还存在交联后的半导电性辊过硬的可能，或者交联前的导电性橡胶组合物加热溶融时的粘度上升，存在加工性下降的可能。

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。

此外，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而言，其本身作为侧链，发挥用于确保自由体积的功能，由此抑制环氧乙烷的结晶化，起到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，烯丙基缩水甘油基醚在GECO的交联时作为交联点发挥功能，因此烯丙基缩水甘油基醚含量超过上述范围的情况下，GECO的交联密度过高，由此妨碍分子链的链段运动，反而存在辊电阻值上升的趋势。

GECO中的环氧氯丙烷含量为环氧乙烷含量和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15摩尔％以上；优选为69.5摩尔％以下，特别优选为48摩尔％以下。

需要说明的是，作为GECO，除了之前说明的使3种单体共聚而得到的狭义上的共聚物之外，还已知有将环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物(ECO)用烯丙基缩水甘油基醚进行改性而得到的改性物，该改性物也可以用作GECO。

在与接下来说明的二烯系橡胶的合用体系中，相对于橡胶成分的总量100质量份，环氧氯丙烷橡胶的混配比例优选为15质量份以上、特别优选为50质量份以上，优选为80质量份以下、特别优选为70质量份以下。

〈二烯系橡胶〉

可以与上述环氧氯丙烷橡胶一起合用二烯系橡胶作为橡胶成分。

如上所述，二烯系橡胶发挥下述功能，提高半导电性辊6的机械强度、耐久性等，或者赋予该半导电性辊6作为橡胶的特性、即柔软且压缩永久变形小、不易产生扁塌的特性等。

此外，在半导电性辊6的外周面1上照射紫外线时发生氧化而在该外周面1形成氧化膜9的主要是二烯系橡胶。

作为二烯系橡胶，可以举出例如选自由苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、丁二烯橡胶(BR)、天然橡胶和异戊二烯橡胶(IR)组成的组中的至少1种。

其中，作为二烯系橡胶，优选单独使用NBR、或合用CR和NBR，特别优选后者的合用体系。

即，作为橡胶成分，优选合用环氧氯丙烷橡胶、CR和NBR这3种。需要说明的是，作为3种橡胶，分别可以合用2种以上等级不同的橡胶。

在该合用体系中，对于CR，在分子中含有较多的氯原子，因此除了作为上述二烯系橡胶的功能以外，特别是将本发明的半导电性辊作为充电辊使用时，还发挥用于提高其带电特性的功能。此外，CR为极性橡胶，因此还能够发挥用于对半导电性辊的辊电阻值进行微调整的功能。

CR是使氯丁二烯发生乳液聚合而合成的，根据此时所用的分子量调整剂的种类，其分类为硫改性型和非硫改性型。

其中，硫改性型的CR是通过将氯丁二烯、作为分子量调整剂的硫共聚而得到的聚合物用秋兰姆二硫化物等进行增塑化，调整为规定粘度而合成的。

此外，非硫改性型的CR分类为例如硫醇改性型、黄原酸改性型等。

其中，硫醇改性型的CR使用例如正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、辛基硫醇等烷基硫醇类作为分子量调整剂，除此之外，与硫改性型的CR同样地合成。

此外，黄原酸改性型的CR使用烷基黄原酸化合物作为分子量调整剂，除此之外，仍然与硫改性型的CR同样地合成。

此外，基于结晶化速度，CR分类为该结晶化速度慢的类型、中等的类型和快的类型。

在本发明中，可以使用任意类型的CR，其中，优选非硫改性型且结晶化速度慢型的CR。

此外，作为CR，可以使用氯丁二烯与其他共聚成分的共聚物。作为该其他共聚成分，可以举出例如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的1种或2种以上。

进一步，作为CR，有加入填充油而调整了柔软性的充油型CR和不加入填充油的非充油型CR，特别是将半导电性辊作为充电辊等使用的情况下，为了防止感光体的污染，优选使用非充油型CR。

NBR作为上述二烯系橡胶的功能优异。

作为NBR，根据丙烯腈含量分类的低腈NBR、中腈NBR、中高腈NBR、高腈NBR和极高腈NBR均可以使用。

此外，作为NBR，有加入填充油而调整了柔软性的充油型NBR和不加入填充油的非充油型NBR，特别是将半导电性辊作为充电辊等使用的情况下，为了防止感光体的污染，优选使用非充油型NBR。

在合用环氧氯丙烷橡胶、CR和NBR这3种作为橡胶成分的体系中，相对于橡胶成分的总量100质量份，CR的混配比例优选为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该CR带来的上述效果、即无法充分得到作为充电辊使用时提高带电特性的效果、对辊电阻值进行微调整的效果。

另一方面，CR的混配比例超过上述范围的情况下，环氧氯丙烷橡胶相对减少，因此有可能无法赋予半导电性辊特别是作为充电辊的良好的半导电性。

NBR的混配比例为环氧氯丙烷橡胶和CR的余量。即，在将环氧氯丙烷橡胶和CR的混配比例分别设定为规定值时，设定NBR的混配比例使橡胶成分的总量为100质量份即可。

〈交联成分〉

作为交联成分，优选合用主要用于使环氧氯丙烷橡胶交联的硫脲系交联剂、用于使二烯系橡胶、环氧氯丙烷橡胶中的GECO等交联的硫系交联剂和两种交联剂用的促进剂。

(硫脲系交联剂和促进剂)

作为硫脲系交联剂，可以使用分子中具有硫脲基且能够主要作为环氧氯丙烷橡胶的交联剂发挥功能的各种化合物。

作为硫脲系交联剂，可以举出例如四甲基硫脲、三甲基硫脲、乙烯硫脲(别称：2-巯基咪唑啉)、(C_nH_2n+1NH)₂C＝S[式中，n表示1～10的数]所表示的硫脲等的1种或2种以上。特别优选乙烯硫脲。

相对于橡胶成分的总量100质量份，硫脲系交联剂的混配比例优选为0.3质量份以上，优选为1质量份以下。

作为硫脲系交联剂用的促进剂，可以举出例如1,3-二苯胍(D)、1,3-二邻甲苯胍(DT)、1-邻甲苯双胍(BG)等胍系促进剂等的1种或2种以上。特别优选1,3-二邻甲苯胍(DT)。

相对于橡胶成分的总量100质量份，促进剂的混配比例优选为0.3质量份以上，优选为1质量份以下。

(硫系交联剂和促进剂)

作为硫系交联剂，可以举出例如粉末硫、油处理粉末硫、沉淀硫、胶态硫、分散性硫等硫；四甲基秋兰姆二硫化物、N,N-二硫代双吗啉等有机含硫化合物等。

其中，优选硫作为硫系交联剂。

相对于橡胶成分的总量100质量份，硫的混配比例优选为1质量份以上，优选为2质量份以下。

需要说明的是，例如使用油处理粉末硫、分散性硫等作为硫的情况下，上述混配比例为各个硫中所含的作为有效成分的硫本身的比例。

此外，使用含硫系交联剂作为交联剂的情况下，优选调整其混配比例使分子中所含的硫的相对于橡胶成分的总量100质量份的质量份为上述范围。

作为硫系交联剂用的促进剂，可以举出例如噻唑系促进剂、秋兰姆系促进剂、次磺酰胺系促进剂、二硫代氨基甲酸盐系促进剂等分子中含有硫的含硫系促进剂的1种或2种以上。

其中，优选合用噻唑系促进剂和秋兰姆系促进剂。

作为噻唑系促进剂，可以举出例如2-巯基苯并噻唑(M)、二-2-苯并噻唑基二硫化物(DM)、2-巯基苯并噻唑的锌盐(MZ)、2-巯基苯并噻唑的环己胺盐(HM、M60-OT)、2-(N,N-二乙基硫代氨基甲酸基硫代)苯并噻唑(64)、2-(4′-吗啉基二硫代)苯并噻唑(DS、MDB)等的1种或2种以上。特别优选二-2-苯并噻唑基二硫化物(DM)。

此外，作为秋兰姆系促进剂，可以举出例如四甲基秋兰姆单硫化物(TS)、四甲基秋兰姆二硫化物(TT、TMT)、四乙基秋兰姆二硫化物(TET)、四丁基秋兰姆二硫化物(TBT)、四(2-乙基己基)秋兰姆二硫化物(TOT-N)、双五亚甲基秋兰姆四硫化物(TRA)等的1种或2种以上。特别优选四甲基秋兰姆单硫化物(TS)。

在上述2种含硫系促进剂的合用体系中，相对于橡胶成分的总量100质量份，噻唑系促进剂的混配比例优选为1质量份以上，优选为2质量份以下。此外，相对于橡胶成分的总量100质量份，秋兰姆系促进剂的混配比例优选为0.3质量份以上，优选为1质量份以下。

〈离子盐〉

半导电性橡胶组合物优选进一步含有在分子中具有氟基和磺酰基的阴离子与阳离子的盐(离子盐)。

通过含有该离子盐，能够赋予半导电性辊更加良好的半导电性。

作为构成离子盐的、分子中具有氟基和磺酰基的阴离子，可以举出例如氟代烷基磺酸根离子、双(氟代烷基磺酰基)亚胺离子、三(氟代烷基磺酰基)甲基化物离子等的1种或2种以上。

其中，作为氟代烷基磺酸根离子，可以举出例如CF₃SO₃ ^-、C₄F₉SO₃ ^-等的1种或2种以上。

此外，作为双(氟代烷基磺酰基)亚胺离子，可以举出例如(CF₃SO₂)₂N^-、(C₂F₅SO₂)₂N^-、(C₄F₉SO₂)(CF₃SO₂)N^-、(FSO₂C₆F₄)(CF₃SO₂)N^-、(C₈F₁₇SO₂)(CF₃SO₂)N^-、(CF₃CH₂OSO₂)₂N^-、(CF₃CF₂CH₂OSO₂)₂N^-、(HCF₂CF₂CH₂OSO₂)₂N^-、[(CF₃)₂CHOSO₂]₂N^-等的1种或2种以上。

进一步，作为三(氟代烷基磺酰基)甲基化物离子，可以举出例如(CF₃SO₂)₃C^-、(CF₃CH₂OSO₂)₃C^-等的1种或2种以上。

此外，作为阳离子，可以举出例如钠、锂、钾等碱金属的离子；铍、镁、钙、锶、钡等第2族元素的离子；过渡元素的离子；两性元素的阳离子；季铵离子；咪唑鎓阳离子等的1种或2种以上。

作为离子盐，特别优选使用锂离子作为阳离子的锂盐和使用钾离子作为阳离子的钾盐。

其中，从提高半导电性橡胶组合物的离子导电性、降低半导电性辊的辊电阻值的效果的方面出发，优选(CF₃SO₂)₂NLi[双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂]和/或(CF₃SO₂)₂NK[双(三氟甲烷磺酰基)亚胺钾]。

相对于橡胶成分的总量100质量份，离子盐的混配比例优选为0.5质量份以上，优选为5质量份以下。

离子盐的混配比例小于该范围时，有可能无法充分得到提高半导电性辊的离子导电性、降低辊电阻值的效果。

另一方面，即使超过范围，不仅无法得到其以上的效果，而且过量的离子盐在半导电性辊的外周面喷霜，有可能污染感光体，或者妨碍基于紫外线的照射等的氧化膜的形成。

〈其他〉

半导电性橡胶组合物中可以进一步根据需要混配各种添加剂。作为添加剂，可以举出例如交联助剂、受酸剂、增塑剂、加工助剂、抗劣化剂、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。

这些添加剂特别是注意半导电性辊的电阻值和抑制外添剂等在外周面附着和蓄积的效果等的平衡来设定种类和混配比例即可。

作为交联助剂，可以举出例如锌白等金属化合物；硬脂酸、油酸、棉籽脂肪酸等脂肪酸、其他以往公知的交联助剂的1种或2种以上。

相对于橡胶成分的总量100质量份，交联助剂的混配比例优选为3质量份以上，优选为7质量份以下。

受酸剂的作用在于防止在橡胶成分的交联时产生自环氧氯丙烷橡胶、CR的氯系气体残留在半导电性辊内或者由此产生的阻碍交联、污染感光体等。

作为受酸剂，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。

此外，在将水滑石类等与氧化镁或氧化钾合用时，可以得到更高的受酸效果，可以更加良好地防止感光体的污染。

相对于橡胶成分的总量100质量份，受酸剂的混配比例优选为3质量份以上，优选为7质量份以下。

作为增塑剂，可以举出例如邻苯二甲酸二丁酯(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，可以举出硬脂酸锌等脂肪酸金属盐等。

相对于橡胶成分的总量100质量份，增塑剂和/或加工助剂的混配比例优选为3质量份以下。

作为抗劣化剂，可以举出各种抗老化剂、抗氧化剂等。

其中，抗老化剂降低半导电性辊的辊电阻值的环境依赖性，同时还起到抑制连续通电时的辊电阻值的上升的作用。作为抗老化剂，可以举出例如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。

相对于橡胶成分的总量100质量份，抗老化剂的混配比例优选为0.3质量份以上，优选为1质量份以下。

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。

相对于橡胶成分的总量100质量份，填充剂的混配比例优选为5质量份以上，优选为20质量份以下。

此外，也可以混配导电性炭黑等导电性填充剂作为填充剂，赋予半导电性辊电子导电性。

作为导电性炭黑，可以举出例如乙炔黑。

相对于橡胶成分的总量100质量份，导电性炭黑的混配比例优选为1质量份以上，优选为5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。

相对于橡胶成分的总量100质量份，防焦剂的混配比例优选为0.1质量份以上，优选为1质量份以下。

共交联剂是指其本身发生交联且也与橡胶成分发生交联反应而具有使整体高分子化作用的成分。

作为共交联剂，可以举出以例如甲基丙烯酸酯、或者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，可以举出例如下述(a)～(h)所表示的化合物等的1种或2种以上。

(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.

以及(h)(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。

此外，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，可以举出例如下述的各种化合物等的1种或2种以上。

(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族环的(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。

(半导电性橡胶组合物的制备)

含有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，以规定比例混配橡胶成分并进行塑炼，接着，加入离子盐和除了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密炼机、班伯里混合机、捏合机、挤出机等密闭式混炼机、或开炼辊。

《半导电性辊(其2)》

图16的(a)为示出外周面上形成上述凹部的本发明的半导电性辊的整体外观的其他示例的立体图，图16的(b)为上述示例的半导电性辊的端面图。

图17的(a)为示出制造图16的(a)(b)的半导电性辊的工序的一例的立体图，图17的(b)为上述工序中使用的内层的端面图，图17的(c)为成为外层原料的管的端面图。

参照图16的(a)(b)，该示例的半导电性辊6是在利用半导电性橡胶组合物的多孔质体形成为筒状的内层10的外周面11上层积由具有半导电性的热塑性弹性体无缝管构成的外层12而成的。

在内层10的中心通孔13中插入固定有轴8。

与之前的示例同样地，轴8利用例如铁、铝、铝合金、不锈钢等金属整体地形成，例如藉由具有导电性的粘接剂与内层10电接合，同时被以机械方式固定；或者通过将外径大于通孔13的内径的轴压入通孔13中，从而与内层10电接合，同时被以机械方式固定而整体地旋转。

上述半导电性辊6的整体的AskerC型硬度限定为30°以上60°以下。

整体的AskerC型硬度小于该范围时，特别是如后所述，在成为外层12原料的管14(参照图17的(a)～(c))内压入内层10来制造半导电性辊6时，上述外层12对于内层10的紧固力不足，该外层12在例如成像时容易相对于内层10发生偏移。

另一方面，整体的AskerC型硬度超过上述范围的情况下，半导电性辊6的柔软性下降，作为例如充电辊与感光体抵接使用时，无法充分确保对于该感光体的接触面积，有可能产生感光体的带电不良和与此相伴的形成图像的浓度下降。

与此相对，通过使半导电性辊6的整体的AskerC型硬度为上述范围，不会产生外层12的偏移等，能够赋予该半导电性辊6适度的柔软性，能够良好地抑制感光体的带电不良和与此相伴的形成图像的浓度下降。

需要说明的是，若考虑进一步提高该效果，则半导电性辊6的整体的AskerC型硬度在上述范围中优选为45°以上，优选为50°以下。

需要说明的是，在本发明中，在温度23±2℃的条件，按照(社)日本橡胶协会标准规范SRIS 0101“膨胀橡胶的物理试验方法”中记载的测定方法测定，以如此测定的值表示半导电性辊6的整体的AskerC型硬度。

参照图17的(a)～(c)，在该示例的制造方法中，准备成为外层12原料的具有半导电性的热塑性弹性体无缝管14、预先在中心的通孔13中插入固定有轴8的外径D₁大于管14的内径D₂的内层10，在上述管14内压入上述内层10。

于是，内层10与管14电接合，同时被以机械方式固定，形成由上述管14构成的外层12。

然后，如上所述，对应其配置，在作为外层12表面的外周面1上扫描照射会聚为规定的凹部2的开口形状的激光，形成多个凹部2，由此制造上述示例的半导电性辊6。

管14的厚度T限定为100μm以上400μm以下，同时内层10的外径D₁与管14的内径D₂之差D1-D₂所表示的过盈量限定为100μm以上400μm以下。

管14的厚度T限定为100μm以上400μm以下是基于下述理由。

即，厚度T小于该范围时，不容易形成厚度均匀的管14。

另一方面，管14的厚度T超过上述范围的情况下，整体的AskerC型硬度超过60°，半导电性辊6的柔软性下降，如上所述，有可能产生感光体的带电不良和与此相伴的形成图像的浓度下降。

与此相对，通过使管14的厚度T为上述范围，能够制造一种半导电性辊6，其使由该管14构成的外层12的厚度尽可能均匀化，同时具有整体的AskerC型硬度满足60°以下的范围的柔软性，能够良好地抑制感光体的带电不良和与此相伴的形成图像的浓度下降。

此外，上述D₁-D₂所表示的外层12相对于内层10的过盈量限定为100μm以上400μm以下是基于下述理由。

即，过盈量小于该范围时，无法充分得到基于外层12的内层10的紧固力，因此外层12容易相对于该内层10发生偏移。

另一方面，过盈量超过上述范围的情况下，基于外层12的内层10的紧固过强，半导电性辊6的柔软性下降，整体的AskerC型硬度超过60°，如上所述，有可能产生感光体的带电不良和与此相伴的形成图像的浓度下降。此外，例如外层12薄的情况下，在成像时该外层12容易发生断裂。

与此相对，通过使过盈量为上述范围，能够制造一种半导电性辊6，其在成像时外层12不易偏离或者断裂，而且具有整体的AskerC型硬度满足60°以下的范围的柔软性，能够良好地抑制感光体的带电不良和与此相伴的形成图像的浓度下降。

构成上述图16的(a)(b)的示例的半导电性辊6的内层10和外层12可以利用各种材料形成。

但是，优选内层10利用含有乙丙系橡胶和石蜡系油的半导电性橡胶组合物的多孔质体形成，同时外层12利用具有半导电性的聚酰胺系热塑性弹性体的无缝管14形成。

根据该组合，至少选择与石蜡系油的亲和性、相容性优异的上述乙丙系橡胶作为成为内层10原料的半导电性橡胶组合物的橡胶成分，并配混上述石蜡系油，由此能够在使半导电性橡胶组合物的熔融粘度降低而提高发泡性的状态下进行发泡、交联，因此与现状相比，能够提高上述半导电性橡胶组合物的发泡体的发泡倍率，能够提高由该发泡体构成的内层10的柔软性。

此外，聚酰胺系热塑性弹性体与乙丙系橡胶和石蜡系油的亲和性、相容性低，所以可作为该石蜡系油的阻挡层发挥功能，利用聚酰胺系热塑性弹性体的管形成外层12，能够抑制混配在内层10中的石蜡系油渗出到半导电性辊6的外周面1而污染感光体。

因此，根据本发明，通过组合上述内层10和外层12，能够形成不产生感光体污染、具有整体的AskerC型硬度满足60°以下的范围的柔软性的半导电性辊6。

〈内层10〉

(乙丙系橡胶)

作为成为内层10原料的乙丙系橡胶，属于乙烯和丙烯的共聚物的乙丙橡胶(EPM)和属于乙烯、丙烯和二烯的共聚物的三元乙丙橡胶(EPDM)均可以使用，特别优选EPDM。

此外，作为EPDM，使乙烯、丙烯和二烯共聚而得到的各种共聚物均可以使用。作为二烯，可以举出亚乙基降冰片烯(ENB)、双环戊二烯(DCPD)等。

其中，作为二烯为ENB的EPDM，可以举出例如住友化学株式会社制的ESPRENE(注册商标)EPDM 501A[门尼粘度ML₁₊₄(100℃)：44、乙烯含量：52％、二烯含量：4.0％]、505A[门尼粘度ML₁₊₄(100℃)：47、乙烯含量：50％、二烯含量：9.5％]等的至少1种。

此外，作为二烯为DCDP的EPDM，可以举出例如住友化学株式会社制的ESPRENEEPDM 301A[门尼粘度ML₁₊₄(100℃)：44、乙烯含量：50％、二烯含量：5.0％]、301[门尼粘度ML₁₊₄(100℃)：55、乙烯含量：62％、二烯含量：3.0％]、305[门尼粘度ML₁₊₄(100℃)：60、乙烯含量：60％、二烯含量：7.5％]等的1种或2种以上。

此外，作为EPDM，除了上述示例的非充油EPDM之外，还已知利用填充油进行填充的充油EPDM，在本发明中，也可以使用该充油EPDM中的填充油为石蜡系油的充油EPDM代替EPDM+石蜡系油。

作为EPDM，可以举出上述示例的1种或2种以上。

(其他橡胶成分)

若考虑进一步提高之前说明的基于组合乙丙系橡胶、石蜡系油和聚酰胺系热塑性弹性体的效果，则优选仅单独使用乙丙系橡胶(包括合用2种以上乙丙系橡胶的情况)作为形成内层10的橡胶成分。

但是，可以在不阻碍上述效果的范围合用其他橡胶。

作为该其他橡胶，可以举出例如天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶等的1种或2种以上。

其他橡胶的混配比例优选为橡胶成分的总量100质量份中的20质量份以下、特别优选为10质量份以下。

(石蜡系油)

作为石蜡系油，可以使用与乙丙系橡胶具有良好相容性的各种石蜡系油。

作为石蜡系油，可以举出例如出光兴产株式会社制的Diana(注册商标)操作油PW系列的各种油等的1种或2种以上。

相对于至少含有乙丙系橡胶的橡胶成分的总量100质量份，石蜡系油的混配比例优选为20质量份以上，优选为100质量份以下。

石蜡系油的混配比例小于该范围时，有可能无法充分得到基于混配该石蜡系油得到的上述效果：使半导电性橡胶组合物的熔融粘度下降，提高发泡性，由此提高发泡体的发泡倍率，提高内层10、甚至半导电性辊6的柔软性。即，有可能无法赋予半导电性辊6整体的AskerC型硬度满足60°以下的范围的高柔软性。

另一方面，石蜡系油的混配比例超过上述范围的情况下，过量的石蜡系油渗出至与外层12的界面，阻碍该外层12与内层10之间的电传导，有可能使半导电性辊6的半导电性下降。此外，外层12还有可能容易相对于内层10发生偏移。

与此相对，通过使石蜡系油的混配比例为上述范围，能够抑制产生半导电性辊6的半导电性下降、外层12的偏移等，同时提高半导电性橡胶组合物的发泡性，提高发泡倍率，提高内层10的柔软性，赋予半导电性辊6整体的AskerC型硬度满足60°以下的范围的高柔软性。

需要说明的是，若考虑进一步提高该效果，则相对于橡胶成分的总量100质量份，石蜡系油的混配比例在上述范围中优选为40质量份以上，优选为60质量份以下。

此外，如上所述，使用填充油为石蜡系油的充油EPDM作为EPDM的情况下，选择使用相对于EPDM100质量份的充油量为上述范围的充油EPDM即可。

此外，充油量不足的情况下，补充石蜡系油即可，充油量过量的情况下，补充非充油EPDM等即可。

对于成为内层10原料的半导电性橡胶组合物，可以在至少含有上述乙丙系橡胶的橡胶成分和石蜡系油中以规定比例混配用于使上述橡胶成分交联的交联成分、用于要使内层10为多孔质结构而使其发泡的发泡成分、用于赋予内层10半导电性的导电剂等而制备。

(交联成分)

作为用于使乙丙系橡胶交联的交联成分，可以举出交联剂、促进剂。

其中，作为交联剂，可以举出例如硫系交联剂、硫脲系交联剂、三嗪衍生物系交联剂、过氧化物系交联剂、各种单体等的1种或2种以上。

此外，作为硫系交联剂，可以举出例如粉末硫、油处理粉末硫、沉淀硫、胶态硫、分散性硫等硫；四甲基秋兰姆二硫化物、N,N-二硫代双吗啉等有机含硫化合物等。

作为硫脲系交联剂，可以举出例如四甲基硫脲、三甲基硫脲、乙烯硫脲、(C_nH_2n+ ₁NH)₂C＝S[式中，n表示1～10的数]所表示的硫脲等的1种或2种以上。

进一步，作为过氧化物交联剂，可以举出例如过氧化苯甲酰等。

乙丙系橡胶为EPDM的情况下，优选硫作为交联剂。

相对于至少含有上述乙丙系橡胶的橡胶成分的总量100质量份，硫的混配比例优选为0.5质量份以上，优选为3质量份以下。

作为促进剂，可以举出例如消石灰、氧化镁(MgO)、铅黄(PbO)等无机促进剂、或有机促进剂等的1种或2种以上。

此外，作为有机促进剂，可以举出例如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、双五亚甲基秋兰姆四硫化物等秋兰姆系促进剂；硫脲系促进剂等的1种或2种以上。

促进剂因种类而功能不同，因此优选合用2种以上促进剂。

各个促进剂的混配比例可以根据种类任意设定，相对于橡胶成分的总量100质量份，通常分别优选为0.5质量份以上，优选为3质量份以下。

(发泡成分)

作为发泡成分，可以使用利用加热分解产生气体的各种发泡剂。

作为该发泡剂，可以举出例如偶氮二酰胺(ADCA)、4,4′-氧代双(苯磺酰氨基脲)(OBSH)、N,N-二亚硝基五亚甲基四胺(DPT)等的1种或2种以上。

相对于橡胶成分的总量100质量份，发泡剂的混配比例优选为3质量份以上，优选为8质量份以下。

发泡剂的混配比例小于该范围时，内层10的发泡倍率不足，半导电性辊6的整体的AskerC型硬度超过60°，柔软性下降，有可能产生感光体的带电不良和与此相伴的形成图像的浓度下降。

另一方面，发泡剂的混配比例超过上述范围的情况下，内层10的发泡倍率过高，半导电性辊6的整体的AskerC型硬度小于30°，例如外层容易在成像时相对于内层发生偏离。

发泡剂为ADCA的情况下，可以组合使用起到降低该ADCA的分解温度而促进分解的作用的发泡助剂，例如脲系的发泡助剂。

发泡助剂的混配比例可以根据组合的发泡剂的种类等任意设定，相对于橡胶成分的总量100质量份，优选为1质量份以上，优选为3质量份以下。

(导电剂)

作为导电剂，可以举出电子导电性导电剂和/或离子导电性导电剂。特别优选电子导电性导电剂。

作为电子导电性导电剂，可以举出例如具有电子导电性的各种炭黑或石墨等的1种或2种以上。

相对于橡胶成分的总量100质量份，电子导电性导电剂的混配比例优选为30质量份以上，优选为60质量份以下。

电子导电性导电剂的混配比例小于该范围时，内层10的电阻值过高，无法赋予半导电性辊6的整体充分的半导电性，例如形成图像的黑色实心浓度有可能下降。

另一方面，电子导电性导电剂的混配比例超过上述范围的情况下，即使混配例如石蜡系油，内层10、甚至半导电性辊6变硬，该半导电性辊6的整体的AskerC型硬度超过60°，柔软性下降，有可能产生感光体的带电不良和与此相伴的形成图像的浓度下降。

(其他添加剂)

半导电性橡胶组合物中可以进一步根据需要混配各种添加剂。作为添加剂，可以举出例如交联助剂、抗劣化剂、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。

作为这些添加剂，之前示例的物质均可以使用。

(半导电性橡胶组合物的制备)

首先对橡胶成分进行塑炼，接着，加入石蜡系油、导电剂和除了交联成分、发泡成分以外的各种添加剂进行混炼后，最后加入交联成分、发泡成分进行混炼，由此得到半导电性橡胶组合物。

混炼中可以使用例如密炼机、班伯里混合机、捏合机、挤出机等密闭式的混炼机、或开炼辊等。

(内层10的制作)

对于制造内层10而言，首先使用挤出成型机将上述半导电性橡胶组合物挤出成型为筒状，接着，切割为规定的长度，在硫化罐内加压、加热使其发泡、交联。

接着，使用烘箱等对发泡、交联后的筒状体进行加热使其二次交联，冷却后进行研磨使其成为规定的外径D₁。

〈轴8〉

轴8可以在从筒状体的切割后至将内层10压入管14后的任意时刻插入固定于通孔13。

但是，在切割后，优选以先将轴8插入固定于通孔13的状态进行二次交联、研磨和如图17的(a)所示那样进行向管14的压入。

由此，能够防止二次交联时的膨胀收缩导致的筒状体→内层10的翘曲或变形。此外，一边以轴8为中心进行旋转一边进行研磨，由此能够提高该研磨的作业性，且能够抑制外周面11的偏移。进一步，能够提高将内层10压入管14时的作业性。

对于轴8，如之前说明的那样，藉由具有导电性的粘接剂与内层10电接合，同时被以机械方式固定，或者将外径大于通孔13的内径的轴压入通孔13中，由此与内层10电接合，同时被以机械方式固定，与该内层10整体地旋转。

在前者的情况下，通过烘箱中的加热，筒状体发生二次交联，同时热固化性粘接剂发生固化，该轴8与筒状体→内层10电接合，同时被以机械方式固定。

此外，在后者的情况下，压入的同时，完成电接合和机械固定。

〈外层12〉

对于外层12，如之前说明的那样，由具有半导电性的热塑性弹性体的无缝管14构成。

管14可以将含有上述热塑性弹性体的弹性体组合物挤出成型为具有规定厚度T和内径D₂的筒状等而制作。

作为成为管14原料的热塑性弹性体，在用含有石蜡系油的乙丙系橡胶形成内层10的情况下，如上所述，优选聚酰胺系热塑性弹性体。

作为聚酰胺系热塑性弹性体，可以举出含有聚酰胺作为硬链段、含有聚醚、聚酯、聚丙二醇、聚四甲基醚二醇等至少1种作为软链段的嵌段共聚物的1种或2种以上。

为了赋予管14半导电性，在成为其原料的弹性体组合物中混配电子导电性导电剂和/或离子导电性导电剂即可。特别是，从防止由于渗出导致的感光鼓、调色剂、或周边部件的污染的观点出发，优选电子导电性导电剂。

作为电子导电性导电剂，可以举出上述具有电子导电性的各种炭黑、石墨或碳纳米管等碳原纤等的1种或2种以上。

特别是，若考虑成本、显影辊的特性等，则优选能够以少量添加形成导电性回路、可以调整电阻的DBP吸油量大的炭黑。

相对于聚酰胺系热塑性弹性体100质量份，炭黑的混配比例优选为30质量份以下、特别优选为15质量份以下。

炭黑的混配比例超过该范围的情况下，外层12变硬，有可能容易产生调色剂的劣化。此外，还有可能导致成本上升。

此外，对于炭黑的混配比例的下限没有特别限定，为了赋予管14适度的半导电性，相对于聚酰胺系热塑性弹性体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。

需要说明的是，本发明的结构不限于以上说明的图的示例的结构。

例如图15的示例的半导电性辊6不限于以上说明的单层(除了氧化膜9以外)，也可以形成为具备外周面1侧的外层和轴8侧的内层这2层橡胶层的层积结构。

除了充电辊之外，本发明的半导电性辊可以作为例如显影辊、转印辊、清洁辊等在激光打印机、静电式复印机、普通纸传真机装置、或它们的复合设备等利用电子照相法的成像装置中使用。

实施例

〈实施例1-1〉

(半导电性橡胶组合物的制备)

混配下述各橡胶成分。

(A)ECO[OSAKA SODA CO.,LTD.制的EPICHLOMER(注册商标)D、环氧乙烷含量：61摩尔％]15质量份

(B)GECO[OSAKA SODA CO.,LTD.制的Epyon(注册商标)-301L、EO/EP/AGE＝73/23/4(摩尔比)]45质量份

(C)CR[昭和电工株式会社制的Shoprene(注册商标)WRT]10质量份

(D)NBR[JSR株式会社制的JSR N250SL、低腈NBR、丙烯腈含量：20％]30质量份

使用班伯里混合机对上述(A)～(D)的橡胶成分计100质量份进行塑炼，同时先加入下述表1所示的各成分中的交联成分以外的成分进行混炼，最后加入交联成分进一步进行混炼，制备半导电性橡胶组合物。

【表1】

成分	质量份
		离子盐	3.40
受酸剂	5.00
		交联助剂	5.00
填充剂	2.00
		加工助剂	1.00
抗老化剂	0.50
		硫脲系交联剂	0.60
促进剂DT	0.54
		分散性硫	1.50
促进剂DM	1.50
		促进剂TS	0.50

表1中的各成分如下所述。需要说明的是，表中的质量份为相对于橡胶成分的总量100质量份的质量份。

离子盐：双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺钾[Mitsubishi Materials ElectronicChemicals Co.,Ltd.制的EF-N112]

受酸剂：水滑石类[协和化学工业株式会社制的DHT-4A(注册商标)-2]

交联助剂：2种氧化锌[三井金属矿业株式会社制]

填充剂：导电性炭黑[乙炔黑、电化学工业株式会社制的DENKA(注册商标)、粒状]

加工助剂：硬脂酸锌[堺化学工业株式会社制的SZ-2000]

抗老化剂：二丁基二硫代氨基甲酸镍[大内新兴化学工业株式会社制的NOCRAC(注册商标)NBC]

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的Accel(注册商标)22-S]

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的Sanceler(注册商标)DT]

分散性硫：交联剂[鹤见化学工业株式会社制的商品名SULFAX PS、硫分：99.5％]

促进剂DM：二-2-苯并噻唑基二硫化物[噻唑系促进剂、大内新兴化学工业株式会社制的Nocceler(注册商标)DM]

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的SancelerTS]

(半导电性辊的制造)

将上述半导电性橡胶组合物供给至Φ60的挤出成型机，挤出成型为外径Φ11.0mm、内径Φ5.0mm的筒状，安装至交联用的临时轴上，在硫化罐内于160℃交联30分钟。

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粘接剂(聚酰胺系)的外径Φ6mm的金属轴上，在烘箱中于150℃加热60分钟，使其粘接于该金属轴上，切割两端，然后使用宽幅研磨机对外周面进行干式研磨直至外径达到Φ9.5mm为止。

对研磨后的外周面1进行醇擦拭后，进行激光加工，如图1、图2的(a)所示，在该外周面1上形成多个凹部2，所述多个凹部2在上述外周面1的周向和轴向上分别呈矩阵状形成列，并且各个凹部2在上述周向和轴向上相互重合。

各凹部2均形成为同样的大小，同时使其形成间隔在周向、轴向上均为50～80μm。

此外，调整激光的光阑形状，使相邻的凹部2之间的重合量在周向上较小且在轴向上较大。

如图1所示，激光加工后的外周面1成为相邻的凹部2之间均以连续的曲面连接的立体形状。

接着，对激光加工后的外周面1再次进行醇擦拭，然后将从UV光源至外周面的距离设为50mm，来设置UV处理装置，一边在300rpm进行旋转，一边照射15分钟紫外线，由此形成氧化膜9，制造半导电性辊6。

使用形状解析激光显微镜[株式会社Keyence制的VK-X150/160]对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为22μm，定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为0.6。

〈实施例1-2〉

如图7、图8所示，调整激光的光阑形状，使相邻的凹部2之间按照在轴向上重合但在周向上不重合的方式分离形成，除此之外，与实施例1-1同样地进行，制造半导电性辊6。

各凹部2均形成为同样的大小，同时其形成间隔在周向、轴向上均为50～80μm。

在轴向上相邻的各列的凹部2之间的区域以未加工状态残存，与轴向平行的宽度约20μm，残留有研磨痕迹，此外，各列的凹部2的周缘与未加工区域的边界为鲜明的边缘状。

与实施例1-1同样地对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为30μm，定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为1.3。

〈比较例1-1〉

未利用激光加工在研磨后的外周面1上形成凹部，如图18所示，随即使用湿式纸研磨机，用#400的纸进行湿式研磨并进行醇擦拭，然后照射紫外线，形成氧化膜9，除此之外，与实施例1-1同样地进行，制造半导电性辊6。

与实施例1-1同样地对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为25μm、定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为5.6。

〈比较例1-2〉

调整激光的光阑形状，使相邻的凹部2之间按照在轴向、周向上均完全不重合的方式分别独立地形成，除此之外，与实施例1-1同样地进行，制造半导电性辊6。

各自独立的各凹部2之间的区域以研磨痕迹残留的未加工状态残存，此外，各凹部2的周缘与未加工区域的边界为鲜明的边缘状。

与实施例1-1同样地对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为46.2μm、定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为8.2。

〈实际设备试验〉

光导体单元[Lexmark International公司制]具备感光体、始终与该感光体表面接触而配设的充电辊，且在激光打印机主体中自由装卸，代替所述光导体单元的正品充电辊，组装实施例、比较例中制造的半导电性辊作为充电辊。

并且，将组装的光导体单元装载至彩色激光打印机[Lexmark International公司制的彩色激光打印机CS510]，实施5天2000张/日的供纸后，取出半导电性辊，对有无外添剂等在外周面的附着、蓄积进行评价。

即，通过目视观察半导电性辊的外周面，将其整个面由于外添剂等的附着而白化的情况设为“×”、将一部分白化但为实用水平的情况设为“△”、将完全未白化的情况设为“○”。

此外，利用分光测色计对实施上述供纸试验前后的半导电性辊的外周面进行测色，以下述基准对有无外添剂等的附着、蓄积进行评价。

○：供纸试验前后的色差ΔE*a*b*为3以下。

△：供纸试验前后的色差ΔE*a*b*超过3且为7以下。

×：供纸试验前后的色差ΔE*a*b*超过7。

将结果列于表2。

【表2】

由表2的实施例1-1、1-2的结果可知，与未形成上述凹部的比较例1-1、以及完全分别独立地形成多个凹部的比较例1-2相比，通过在外周面上形成多个凹部，在周向和轴向上相互重合，能够良好地抑制由于外添剂等在外周面的附着和蓄积导致的白化。

此外，由实施例1-1、1-2的结果可知，通过将外周面1的大致整个面以连续的曲面连接，能够更加良好地抑制由于外添剂等在外周面的附着和蓄积导致的白化。

〈实施例2-1〉

使用乙丙系橡胶中的EPDM[住友化学株式会社制的ESPRENEEPDM 505A、门尼粘度ML₁₊₄(100℃)：47、乙烯含量：50％、二烯含量：9.5％]作为橡胶成分。

此外，使用出光兴产株式会社制的Diana操作油PW-380作为石蜡系油。

使用班伯里混合机对上述EPDM 100质量份进行塑炼，同时加入石蜡系油60质量份和下述表3所示的成分中的交联成分、发泡成分以外的成分并进行混炼，然后加入交联成分、发泡成分进一步进行混炼，制备成为内层原料的半导电性橡胶组合物。

【表3】

成分	质量份
		填充剂	30
交联助剂I	5
		交联助剂II	1
电子导电性导电剂	50
		发泡剂	6
发泡助剂	2
		交联剂	1.6
促进剂TS	1
		促进剂MBTS	2

表3中的各成分如下所述。需要说明的是，表中的质量份为相对于以橡胶成分计的EPDM100质量份的质量份。

填充剂：重质碳酸钙、Shiraishi Calcium株式会社制的BF-300

交联助剂I：三井金属矿业株式会社制的2种氧化锌

交联助剂II：硬脂酸、日油株式会社制的商品名TUBAKI

电子导电性导电剂：炭黑ISAF、东海碳株式会社制的Sheast6

发泡剂：ADCA、永和化成工业株式会社制的VINYFORAC#3

发泡助剂：脲系、永和化成工业株式会社制的CellPaste101

交联剂：5％充油硫、鹤见化学工业株式会社制

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的Sanceler(注册商标)TS

促进剂MBTS：二-2-苯并噻唑基二硫化物、噻唑系促进剂、三新化学工业株式会社制的SancelerDM

将上述半导电性橡胶组合物供给至挤出成型机，挤出成型为外径Φ11mm、内径Φ5mm的筒状，安装至交联用的临时轴上，在硫化罐内于160℃使其交联、发泡1小时。

接着，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粘接剂的外径Φ6mm的轴上，在烘箱中加热至160℃，使其粘接在该轴上，然后使用圆筒研磨机对外周面进行研磨，加工成外径D₁＝9.5mm，进一步进行水洗，制作与轴一体化的内层。

此外，作为成为外层原料的管，准备具有半导电性的聚酰胺系热塑性弹性体制无缝管[GUNZE株式会社制的SLV、导电性尼龙套筒]，其厚度T＝100μm、内径D₂＝9.3mm。外径D₁与内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为200μm。

并且，在上述管内压入上述内层后，切割两端，进一步对管的外周面进行激光加工，如图1、图2的(a)所示，在该外周面1上形成多个凹部2，制造半导电性辊6。所述多个凹部2在上述外周面1的周向和轴向上分别呈矩阵状形成列，并且各个凹部2在上述周向和轴向中相互重合。

与实施例1-1同样地对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为22μm、定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为0.6。

此外，按照上述的测定方法、以负荷1kg对半导电性辊6的整体的AskerC型硬度进行测定，结果为32°。

〈实施例2-2〉

使作为混配至半导电性橡胶组合物的发泡剂的ADCA的量为5质量份，除此之外，与实施例2-1同样地进行，制造半导电性辊6。

成为外层原料的管的厚度T为100μm、外径D₁与内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为200μm。

此外，半导电性辊6的外周面1的凹部2的形状、配置以及外周面1的表面性状与实施例2-1相同，半导电性辊6的整体的AskerC型硬度为45°。

〈实施例2-3〉

使内层的外径D₁为9.3mm，且使用GUNZE株式会社制的SLV中的内径D₂为9.1mm、厚度T为200μm的管作为成为外层原料的具有半导电性的聚酰胺系热塑性弹性体制无缝管，除此之外，与实施例2-1同样地进行，制造半导电性辊6。

如上所述，成为外层原料的管的厚度T为200μm、外径D₁与内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为200μm。

此外，半导电性辊6的外周面1的凹部2的形状、配置以及外周面1的表面性状与实施例2-1相同，半导电性辊6的整体的AskerC型硬度为47°。

〈实施例2-4〉

使内层的外径D₁为8.9mm、且使用GUNZE株式会社制的SLV中的内径D₂为8.7mm、厚度T为400μm的管作为成为外层原料的具有半导电性的聚酰胺系热塑性弹性体制无缝管，除此之外，与实施例2-1同样地进行，制造半导电性辊6。

如上所述，成为外层原料的管的厚度T为400μm、外径D₁与内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为200μm。

此外，半导电性辊6的外周面1的凹部2的形状、配置以及外周面1的表面性状与实施例2-1相同，半导电性辊6的整体的AskerC型硬度为55°。

〈实施例2-5〉

使混配至半导电性橡胶组合物的石蜡系油的量为40质量份、作为发泡剂的ADCA的量为4质量份，除此之外，与实施例2-3同样地进行，制造半导电性辊6。

成为外层原料的管的厚度T为200μm、外径D₁与内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为200μm。

此外，半导电性辊6的外周面1的凹部2的形状、配置以及外周面1的表面性状与实施例2-1相同，半导电性辊6的整体的AskerC型硬度为58°。

〈实施例2-6〉

使混配至半导电性橡胶组合物的石蜡系油的量为40质量份、作为发泡剂的ADCA的量为5质量份，同时使内层的外径D₁为9.2mm，除此之外，实施例2-3同样地进行，制造半导电性辊6。

成为外层原料的管的厚度T为200μm、外径D₁与内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为100μm。

〈实施例2-7〉

使混配至半导电性橡胶组合物的石蜡系油的量为40质量份、作为发泡剂的ADCA的量为5质量份，同时使内层的外径D₁为9.5mm，除此之外，与实施例2-3同样地进行，制造半导电性辊6。

成为外层原料的管的厚度T为200μm、外径D₁与内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为400μm。

此外，半导电性辊6的外周面1的凹部2的形状、配置以及外周面1的表面性状与实施例2-1相同，半导电性辊6的整体的AskerC型硬度为48°。

〈实施例2-8〉

使混配至半导电性橡胶组合物的石蜡系油的量为40质量份、作为发泡剂的ADCA的量为5质量份，除此之外，与实施例2-3同样地进行，制造半导电性辊6。

〈实施例2-9〉

调整激光的光阑形状，如图7、图8所示，使相邻的凹部2之间按照在轴向上重合但在周向上不重合的方式分离而形成，除此之外，与实施例2-8同样地进行，制造半导电性辊6。

各凹部2均形成为同样的大小，并且其形成间隔在周向、轴向上均为50～80μm。

在轴向上相邻的各列的凹部2之间的区域以未加工状态残存，其与轴向平行的宽度约20μm，残留有研磨痕迹，此外，各列的凹部2的周缘与未加工区域的边界为鲜明的边缘状。

与实施例1-1同样地对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为30μm、定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为1.3。

半导电性辊6的整体的AskerC型硬度为45°。

〈比较例2-1〉

使混配至半导电性橡胶组合物的石蜡系油的量为50质量份，不混配发泡剂、发泡助剂，除此之外，与实施例2-1同样地进行，制备非发泡性的半导电性橡胶组合物。

并且，使用该半导电性橡胶组合物，并且不形成外层，除此之外，与实施例2-1同样地进行，制造非多孔质且单层的、外径D₁为9.5mm的半导电性辊6。对半导电性辊的外周面进行镜面研磨使日本工业标准JIS B0601：₂₀₁₃“制品的几何特性规格(GPS)-表面性状：轮廓曲线方式-术语，定义和表面性状参数”规定的轮廓曲线的算术平均粗糙度Ra为1μm。

半导电性辊的整体的AskerC型硬度为50°。

〈比较例2-2〉

使混配至半导电性橡胶组合物的石蜡系油的量为50质量份、作为发泡剂的ADCA的量为2质量份，除此之外，与实施例2-4同样地进行，制造半导电性辊6。

成为外层原料的管的厚度T为400μm、外径D₁与内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为200μm。

此外，半导电性辊6的外周面1的凹部2的形状、配置以及外周面1的表面性状与实施例2-1相同，半导电性辊6的整体的AskerC型硬度为65°。

〈比较例2-3〉

使混配至半导电性橡胶组合物的石蜡系油的量为50质量份、作为发泡剂的ADCA的量为8质量份，除此之外，与实施例2-1同样地进行，制造半导电性辊6。

此外，半导电性辊6的外周面1的凹部2的形状、配置以及外周面1的表面性状与实施例2-1相同，半导电性辊6的整体的AskerC型硬度为25°。

〈比较例2-4〉

使混配至半导电性橡胶组合物的石蜡系油的量为50质量份、作为发泡剂的ADCA的量为6质量份，同时使内层的外径D₁为9.6mm，除此之外，与实施例2-3同样地进行，制造半导电性辊6。

成为外层原料的管的厚度T为200μm、外径D₁与内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为500μm。

〈比较例2-5〉

使混配至半导电性橡胶组合物的石蜡系油的量为40质量份、作为发泡剂的ADCA的量为4质量份，同时使内层的外径D₁为9.16mm，除此之外，与实施例2-3同样地进行，制造半导电性辊6。

成为外层原料的管的厚度T为200μm、外径D₁与内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为60μm。

〈比较例2-6〉

使混配至半导电性橡胶组合物的石蜡系油的量为40质量份、作为发泡剂的ADCA的量为6质量份，同时使内层的外径D₁为8.6mm、且使用GUNZE株式会社制的SLV中的内径D₂为8.5mm、厚度T为500μm的管作为成为外层原料的具有半导电性的聚酰胺系热塑性弹性体制无缝管，除此之外，与实施例2-1同样地进行，制造半导电性辊6。

如上所述，成为外层原料的管的厚度T为500μm、外径D₁与内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为100μm。

此外，半导电性辊6的外周面1的凹部2的形状、配置以及外周面1的表面性状与实施例2-1相同，半导电性辊6的整体的AskerC型硬度为62°。

〈实际设备试验〉

并且，将组装的光导体单元装载至彩色激光打印机[Lexmark International公司制的彩色激光打印机CS510]之后，形成实心图像，对有无浓度下降进行评价。

即，通过目视观察形成的实心图像，将浓度下降的情况设为“×”、将浓度略微下降但为实用水平的情况设为“△”、将完全没有浓度下降的情况设为“○”。

此外，将光导体单元装载至彩色激光打印机，实施5天2000张/日的供纸后，取出半导电性辊，对有无外添剂等在外周面的附着、蓄积进行评价。

进一步，观察外层的状态。

将以上结果列于表4～表6。

【表4】

※1：产生微小的外层偏移，而非比较例2-3、2-5程度的偏移，为实用水平

【表5】

【表6】

由表4～表6的实施例2-1～2-9、比较例2-1的结果可知，通过使显影辊为多孔质结构的内层和由管构成的外层这2层结构，且在其外周面上形成多个凹部，在周向和轴向上相互重合，能够良好地抑制由于外添剂等在外周面的附着和蓄积导致的白化。

其中，由实施例2-1～2-9、比较例2-2、2-3、2-6的结果可知，为了得到没有外层的偏移、白化等的上述效果，需要上述2层结构的显影辊的整体AskerC型硬度为30°以上60°以下。

此外，由实施例2-1～2-9、比较例2-4～2-6的结果可知，为了制造不产生外层的断裂、偏移等、且上述效果也优异的显影辊，需要使成为外层原料的管的厚度T为100μm以上400μm以下，且内层的外径D₁与管的内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为100μm以上400μm以下。

进一步，由实施例2-1～2-9的结果可知，为了进一步提高上述效果，整体的AskerC型硬度优选为45°以上，优选为50°以下，为此相对于橡胶成分的总量100质量份，优选使石蜡系油的混配比例为20质量份以上、特别优选为40质量份以上，优选为100质量份以下、特别优选为60质量份以下。

并且，由实施例2-8、2-9的结果可知，通过使相邻的凹部之间以连续的曲面连接，能够更加良好地抑制由于外添剂等在外周面的附着和蓄积导致的白化。

〈实施例3-1〉

在外周面1的轴向上呈一定宽度的线状扫描照射激光，如图9、图10所示，在周向上相互平行地形成多个凹部2，该凹部2的长度为半导电性辊的轴向的全长，除此之外，与实施例1-1同样地进行，制造半导电性辊6。

各凹部2均形成为相同的宽度80μm、深度20μm。

如图9所示，激光加工后的外周面1成为相邻的凹部2之间均以连续的曲面连接的立体形状。

使用形状解析激光显微镜[株式会社Keyenc制的VK-X150/160]对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为37.8μm、定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为3.9。

〈实施例3-2〉

调整激光的扫描宽度和强度，如图19所示，在周向上相互平行地形成多个凹部2，该凹部2均为相同的宽度40μm、深度5μm，长度为半导电性辊的轴向的全长，除此之外，与实施例3-1同样地进行，制造半导电性辊6。

如图19所示，激光加工后的外周面1成为相邻的凹部2之间均以连续的曲面连接的立体形状。

使用形状解析激光显微镜[株式会社Keyenc制的VK-X150/160]对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为19.8μm、定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为1.2。

〈实施例3-3〉

在外周面1的周向上呈一定宽度的线状扫描照射激光，如图13、图14所示，在轴向上相互平行地形成多个跨占半导电性辊的周向的全周的凹部2，除此之外，与实施例3-1同样地进行，制造半导电性辊6。

各凹部2均形成为相同的宽度40μm、深度5μm。

如图13所示，激光加工后的外周面1成为相邻的凹部2之间均以连续的曲面连接的立体形状。

使用形状解析激光显微镜[株式会社Keyenc制的VK-X150/160]对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为11.5μm、定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为0.4。

〈实施例3-4〉

调整激光的扫描宽度和强度，如图20所示，在周向上相互平行地形成多个凹部2，该凹部2均为相同的宽度60μm、深度15μm，长度为半导电性辊的轴向的全长，除此之外，与实施例3-1同样地进行，制造半导电性辊6。

如图20所示，激光加工后的外周面1成为相邻的凹部2之间均以连续的曲面连接的立体形状。

使用形状解析激光显微镜[株式会社Keyenc制的VK-X150/160]对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为21.9μm、定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为3.8。

〈实施例3-5〉

调整激光的扫描宽度和强度，如图21所示，在周向上相互平行地形成多个凹部2，该凹部2均为相同的宽度80μm、深度60μm，长度为半导电性辊的轴向的全长，除此之外，与实施例3-1同样地进行，制造半导电性辊6。

如图21所示，激光加工后的外周面1成为相邻的凹部2之间均以连续的曲面连接的立体形状。

使用形状解析激光显微镜[株式会社Keyenc制的VK-X150/160]对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为90.3μm、定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为24。

〈实施例3-6〉

调整激光的扫描宽度和强度，如图22所示，在周向上相互平行地形成多个凹部2，该凹部2均为相同的宽度110μm、深度40μm，长度为半导电性辊的轴向的全长，除此之外，与实施例3-1同样地进行，制造半导电性辊6。

如图22所示，激光加工后的外周面1成为相邻的凹部2之间均以连续的曲面连接的立体形状。

使用形状解析激光显微镜[株式会社Keyenc制的VK-X150/160]对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为58.0μm、定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为11。

〈实施例3-7〉

在外周面1的轴向和周向上分别呈一定宽度的线状扫描照射激光，如图11、图12所示，按照在轴向上相互平行且相互不重合的方式分离而形成多个半导电性辊的周向的全周的凹部2，同时按照在周向上相互平行且相互不重合方式分离而形成多个轴向的全长的凹部2，除此之外，与实施例3-1同样地进行，制造半导电性辊6。

呈矩阵状形成的各凹部2之间的大致矩形状的区域以研磨痕迹残留的未加工状态残存，此外，上述区域与各凹部2的边界为鲜明的边缘状。

使用形状解析激光显微镜[株式会社Keyenc制的VK-X150/160]对制造的半导电性辊6的外周面1的表面性状进行测定，结果外周面1的最大高度Sz为36.0μm、定义区域的面积＝50000μm²的界面的展开面积比Sdr为4.0。

〈加工时间评价〉

对于实施例3-1、3-3和3-7，对利用激光加工在外周面1的整个面形成凹部2所需的时间进行测量。将结果与实施例1-1的结果一并列于表7。

【表7】

	实施例3-1	实施例3-3	实施例3-7	实施例1-1
					加工时间(秒)	200	300	700	2000

由表可知，通过将凹部2形成为跨占外周面1的周向或轴向的2列以上的长度，能够大幅削减激光的照射次数以及照射时间，能够提高半导电性辊的工业性。

〈实际设备试验〉

将结果与实施例1-1的结果一并列于表8、表9。

【表8】

【表9】

由表8～表9的实施例3-1～3-7的结果可知，在外周面1上形成线状的凹部的情况也与实施例1-1等同样，能够维持良好的图像浓度，同时能够良好地抑制由于外添剂等在外周面的附着和蓄积导致的白化，而且由所述表7的结果也可知，能够大幅削减激光的照射次数以及照射时间，能够提高半导电性辊的工业性。

其中，由实施例3-1～3-7的结果可知，为了进一步提高上述效果，优选线状的凹部2的深度为50μm以下、且宽度为100μm以下，优选上述凹部在至少外周面1的轴向上平行地形成。

符号说明

2 凹部

3～5 凸部

6 半导电性辊

7 通孔

8 轴

9 氧化膜

10 内层

11 外周面

12 外层

13 通孔

14 管

D₁ 外径

D₂ 内径

T 厚度

Claims

1.一种半导电性辊，其至少由半导电性橡胶组合物构成，在外周面上设置有多个凹部，所述多个凹部在所述外周面的周向和轴向中的至少一方的至少一部分相互重合。

2.如权利要求1所述的半导电性辊，其中，所述各凹部的深度为0.5μm以上100μm以下。

3.如权利要求1或2所述的半导电性辊，其中，体积参数曲线即负荷曲线中，负荷面积率超过10％的区域为所述凹部，所述负荷面积率为10％以下的区域为凸部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的半导电性辊，其中，所述外周面的最大高度Sz为0.5μm以上30μm以下，且界面的展开面积比Sdr为5以下。

5.如权利要求1至4中任一项所述的半导电性辊，其中，所述多个凹部在所述周向和轴向上分别成列设置。

6.如权利要求5所述的半导电性辊，其中，所述多个凹部中的至少一部分形成为其长度跨占所述周向或轴向的2列以上。

7.如权利要求6所述的半导电性辊，其中，所述各凹部的深度为0.5μm以上50μm以下、宽度为100μm以下，且所述外周面的界面的展开面积比Sdr为5以下。

8.如权利要求1至7中任一项所述的半导电性辊，其中，相邻的所述凹部之间以连续的曲面连接。

9.如权利要求1至8中任一项所述的半导电性辊，其中，其由半导电性橡胶组合物的非多孔质单层筒状体构成，在其外周面上直接设置有所述多个凹部。

10.如权利要求9所述的半导电性辊，其中，在所述外周面上具备氧化膜。

11.如权利要求1至8中任一项所述的半导电性辊，其中，其具备内层和设置在所述内层的外周的外层，所述内层为由半导电性橡胶组合物的多孔质体构成的筒状的内层，所述外层为由具有半导电性的热塑性弹性体无缝管构成的外层；所述半导电性辊整体的AskerC型硬度为30°以上60°以下，同时在所述外层的外周面上设置有所述多个凹部。

12.一种半导电性辊的制造方法，其为所述权利要求1至11中任一项所述的半导电性辊的制造方法，该制造方法包括利用激光加工在所述半导电性辊的所述外周面上形成所述多个凹部的工序，所形成的所述多个凹部在所述外周面的周向和轴向中的至少一方的至少一部分中相互重合。

13.如权利要求12所述的半导电性辊的制造方法，其中，在所述周向和轴向上分别成列地形成所述多个凹部，并且所述多个凹部中的至少一部分形成为长度跨占所述周向或轴向的2列以上。

14.一种半导电性辊的制造方法，其为所述权利要求11所述的半导电性辊的制造方法，该制造方法包括在成为所述外层的原料的所述管内压入内层的工序，所述管为厚度T为100μm以上400μm以下的管，所述内层的外径D₁大于所述管的内径D₂，且所述外径D₁与所述内径D₂之差D₁-D₂所表示的过盈量为100μm以上400μm以下。