JP2001357725A - 導電性弾性体及びそれを用いた画像形成装置並びに導電性弾性体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子写真プロセスにおける帯電、現像及び転
写手段として好適な導電性弾性体およびその製造方法な
らびに前記導電性弾性体を使用した画像形成装置を提供
すること。 【解決手段】 少なくとも基体と２層以上の弾性体から
構成される導電性弾性体であって、基体と内部弾性体か
ら構成される導電性弾性体の表層に被覆弾性層を被覆す
ることにより、前記内部弾性体の表層平均セル径が前記
被覆弾性層の被覆前に比較して１０％以上小さくなって
いるか、あるいは、内部弾性体の厚みが被覆弾性層の被
覆前に比較して５〜２０％薄くなっていることを特徴と
する導電性弾性体、および導電性弾性体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置等に
用いられる導電性弾性体全般に関するもので、特に、例
えば、コピア（登録商標）、レーザープリンタにおける
像担持体に当接して使用される導電性弾性体およびその
被覆方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式においては、従来、金属ワ
イヤーに高電圧を印加し、発生するコロナにより感光体
を帯電させたり、転写させたりしている。しかし、この
コロナチャージ方式ではコロナ発生時にオゾンやＮＯｘ
等のコロナ生成物により感光体の表面を変質させるた
め、画像白抜けや黒スジが生じる等の画像品質上の問題
の他、オフィス環境の点においても問題があった。そこ
で、オゾンやＮＯｘ等を発生させない方式として、導電
性弾性体を感光体などに接触させて帯電及び転写させる
方式が提案されている。

【０００３】電子写真方式の画像形成装置において、像
担持体に潜像を形成するために像担持体を帯電させる帯
電手段として、像担持体に対向して付設された導電性弾
性体にＤＣ電圧及びＡＣ電圧を印加して接触帯電を行う
プロセス、像担持体上の静電潜像にトナーを供給して顕
像化する現像プロセス、像担持体上に形成されたトナー
像を転写材に転移させるための手段として、像担持体に
対向して付設された導電性弾性体に転写材の背面側より
数百Ｖ〜２ｋＶ程度の電圧を印加して接触転写を行うプ
ロセスがある。

【０００４】これらに用いられる導電性弾性体は感光体
などの対向部材に当接または圧接して使用するため、導
電性弾性体のロングライフを考慮すると、十分な復元力
を有するために（いわゆるＣ−ｓｅｔを防止）導電性弾
性体の硬度を高くせざるをえない。特に導電性弾性体を
転写手段に用いた場合、対向部材と導電性弾性体との間
の転写ニップを十分に確保するために大きな加圧力が必
要となる。特開平１０−１７１２７４号公報に開示され
ているソリッドゴムの条件では総圧３〜１０ｋｇの加圧
が必要となってしまうので、感光体などの対向部材との
摩擦により感光体などの対向部材の摩耗劣化を生じてし
まう。

【０００５】近年、高画質化により感光体などの対向部
材の薄膜化が進む中で、感光体などの対向部材の摩耗劣
化は大きな欠点となる。このような欠点を防止するため
に、Ｃ−ｓｅｔを生じない程度で導電性弾性体の硬度を
低くした発泡弾性体を用いることがあるが、この場合、
精密な真円度、円筒度、真直度、平面度を出すのは非常
に困難であり、発泡弾性体表層のセルが潜像・トナー像
に悪影響を及ぼすだけでなく、絶縁破壊による発泡弾性
体表層の酸化及び組成変化、また感光体などの像担持体
上に残った残トナーが、発泡弾性体に転移して発泡弾性
体の表層のセル内に入り込みクリーニングが困難とな
り、長期間の使用により汚染される。これにより、像担
持体表面の汚れ、帯電・現象・転写不良、記録紙裏汚れ、
導電性弾性体の体積抵抗率の上昇などといった問題が生
じる。

【０００６】従って、この導電性弾性体に転移した残ト
ナーをクリーニングする必要があるが、その場合、発泡
弾性体表面をブレード、ファーブラシ等でクリーニング
する方法や、所定の電圧を印加することにより、像担持
体上にトナーを戻してやる方法等が考案されているが、
まだ十分ではない。また、導電性弾性体を構成する発泡
弾性体は有機合成高分子であり原料に戻しリサイクルす
ることは困難であるのが現状である。これらの問題の対
策として、トナー離型性、耐摩耗性、耐久性の向上を考
慮した発泡弾性体の表層に被覆層を設けた導電性弾性体
が提案されている。しかしながら、発泡弾性体と被覆層
の密着が非常に困難で、その間での剥がれや浮き上がり
などの問題が生じる。

【０００７】これらの問題の対策として、接着剤を用い
て接着する方法があるが、特殊な接着剤を使用すると、
その接着剤の抵抗から全体の体積抵抗率の変化や、局所
的な体積抵抗率の変化などをもたらす場合もある。特殊
な接着剤を使用せずに高分子間の化学反応による接合も
可能であるが、その際の結合部分での組成変化による全
体の体積抵抗率の変化や、局所的な体積抵抗率変化、硬
度変化などをもたらす場合も考えられ、さらに製造工程
に複雑な技術が必要となるだけでなく、コストも非常に
高くなってしまうなどの問題が生じる。

【０００８】さらに、上記問題の対策として特開平１０
−２２８１８７号公報では、被覆層を加熱して発泡弾性
体と融着させる手段が提案されている。しかし、この場
合被覆層を融着させているので容易に被覆層を剥がすこ
とは困難で、融着面での組成変化に伴う抵抗値変化など
が生じてしまう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した従
来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、電子写
真プロセスにおける帯電、現像及び転写手段として好適
な導電性弾性体およびその製造方法ならびに前記導電性
弾性体を使用した画像形成装置を提供することを目的と
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を
重ねた結果、少なくとも基体と２層以上の弾性体から構
成される導電性弾性体において、基体と内部弾性体から
構成される導電性弾性体の表層に被覆弾性層を被覆し、
内部弾性体の表層平均セル径や内部弾性体の厚み等を制
御することにより、上記課題を満足する導電性弾性体が
得られることを見出し本発明を完成した。また、少なく
とも２層以上の弾性体から構成される導電性弾性体の製
造にあたり、内部弾性体の膨張による力として未発泡弾
性体の発泡及び硬化により生じる膨張力を用いて被覆層
と内部弾性体とを密着せしめることにより優れた導電性
弾性体が得られることを見出し本発明を完成した。

【００１１】すなわち、本発明は、少なくとも基体と２
層以上の弾性体から構成される導電性弾性体であって、
基体と内部弾性体から構成される導電性弾性体の表層に
被覆弾性層を被覆することにより、前記内部弾性体の表
層平均セル径が前記被覆弾性層の被覆前に比較して１０
％以上小さくなっていることを特徴とする導電性弾性体
に関する。

【００１２】また、本発明は、少なくとも基体と２層以
上の弾性体から構成される導電性弾性体であって、基体
と内部弾性体から構成される導電性弾性体の表層に被覆
弾性体を被覆することにより、内部弾性体の厚みが被覆
弾性層の被覆前に比較して５〜２０％薄くなっているこ
とを特徴とする導電性弾性体に関する。

【００１３】さらに、本発明は、少なくとも２層以上の
弾性体から構成される導電性弾性体の製造方法であっ
て、内部弾性体の膨張による力として未発泡弾性体の発
泡及び硬化により生じる膨張力を用い、被覆層と内部弾
性体とを密着させることを特徴とする導電性弾性体の製
造方法に関する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態である画像
形成装置について、図面により説明する。図８は本発明
の画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置
は、コンピューターの出力装置として使用されるもので
あるが、これ以外にワードプロセッサやＦＡＸの印字
部、デジタル複写機の印字部等としても使用可能であ
る。本発明の画像形成装置において、被画像形成体に画
像を記録する為に必要な像担持体への画像形成方法は、
カールソンプロセスや背面露光方法の他、種々の作像原
理を使用可能であり、特に限定されるものではない。本
実施の形態は、カールソンプロセスによる画像形成装置
の例である。

【００１５】図８の画像形成装置は、主に、画像を形成
する画像形成部１０と画像形成部１０に用紙Ｐを供給す
る供給装置３０とから構成されている。上記画像形成部
１０は、アルミ素管に感光層を配置した像担持体として
の感光体ドラム１１と感光体ドラム１１の周囲にこの順
序で配置される帯電装置１２、露光装置（レーザーユニ
ット）１３、現像装置１４、転写装置１５、及び除電装
置（除電ランプ）１６、定着装置１７とを備えている。

【００１６】上記帯電装置１２は、感光体ドラム１１の
表面に均一な電荷を付与するための帯電導電性部材（帯
電手段）１８と、該帯電導電性部材１８に電位を供給す
るための帯電電源１９とを備えている。上記レーザーユ
ニット１３は、帯電された感光体ドラム１１の表面に画
像データに応じてレーザーを照射し、該感光体ドラム１
１上に電荷パターンからなる静電潜像を形成する。上記
現像装置１４は、上記レーザーユニット１３の露光によ
って形成された上記静電潜像に対して現像剤であるトナ
ー５０を供給してトナー像を形成する現像導電性部材
（現像手段）２１と、該現像導電性部材２１に現像電圧
を供給する現像電源２２を備えている。上記転写装置
は、用紙Ｐを感光体ドラム１１に圧接して感光体ドラム
１１に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する転写導電
性部材(転写手段)２３と、転写時に該転写導電性部材２
３に転写電圧を供給する転写電源２４を備えている。除
電ランプ１６は複数のＬＥＤからなり、感光体ドラム１
１の表面に光を照射して感光体ドラム１１の表面に残留
した電荷を中和して除電する。

【００１７】上記給紙装置３０は用紙Ｐを収容するカセ
ット３１、該カセット３１から用紙Ｐを送り出すピック
アップローラ３２、供給された用紙Ｐをガイドする給紙
ガイド３３、給紙された用紙Ｐを所定の速度で搬送する
一対のレジストローラ３４からなる。また、給紙装置３
０は、用紙Ｐが供給されたことを検出する給紙センサ
（図示せず）を備えている。

【００１８】上記のピックアップローラ３２、帯電導電
性部材１８、現像導電性部材２１、転写導電性部材２
３、及び感光体ドラム１１は図示しない駆動装置によっ
て回転駆動される。これらの回転駆動は不図示のプロセ
スコントロールユニットによって所定のタイミングで適
宜制御される。また、画像形成部１０の用紙Ｐの出紙側
には、用紙Ｐを装置外に排出する排紙ローラ４１と排紙
された用紙Ｐを保持する排紙トレイ４２を配置してい
る。上記構成の画像形成装置においては、本発明に係る
導電性弾性体は、帯電導電性部材１８、現像導電性部材
２１、及び／または転写導電性部材２３等に好適に使用
することができる。

【００１９】本発明の導電性弾性体の一実施態様である
ローラ形状を有する導電性弾性体としては、図１および
２に例示するような構造のものを挙げることができる。
図１および２において、基体１は、例えば、鉄、アルミ
ニウム、ＳＵＳ、真鍮などで構成された、いわゆる「芯
金」のほか、例えば、熱可塑性樹脂および／または熱硬
化性樹脂からなる芯体及びその表面にメッキを施したも
の、熱可塑性樹脂および／または熱硬化性樹脂に導電性
付与剤としての導電性カーボンブラック、金属粉末など
を配合した導電性樹脂成形品で形成した芯体、またはこ
れらの組み合わせからなる芯体など、プラスチック、金
属、セラミックなどから選ばれた任意の材料から適宜選
択できる。

【００２０】導電性弾性体は、例えば無極性ゴムのエチ
レン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）等を
主原料とする内部弾性体２を有し、その表層部（すなわ
ち、像担持体などと接触する部分）は、例えば、導電性
を付与した無極性のポリエチレン樹脂などの可撓性合成
樹脂等からなる被覆弾性層３により、被覆されている。

【００２１】ブレード形状の実施態様では、図３に示す
ように基体１、内部弾性体２及び被覆弾性層３は平板状
の形状とすることができる。

【００２２】図１および図３のいずれの態様において
も、内部弾性体２の表層平均セル径が被覆弾性層の被覆
前に比較して１０％以上小さくなっており、さらに、深
層平均セル径の９０％以下となっている。図１および図
３では、セル５の状態が模式的に示されている。ここで
「セル」は、弾性体の作製時に発生する気泡、具体的に
は原料である高分子樹脂の混入時に発生する気泡及び加
熱処理を行った際に発生する気泡が完全成形体中に残さ
れたものである。本発明では、内部弾性体２の表層平均
セル径が被覆弾性層の被覆前に比較して１０％以上小さ
くなっており、１０〜３５％程度小さくなっていること
が好ましく、１５〜２５％程度小さくなっていればより
好ましい。また、内部弾性体２及び被覆弾性層３は、例
えば、高温にて焼結後粉砕したセラミックス微粉末など
の導電性充填剤４を配合して中抵抗化及び抵抗値の調整
が図られている。

【００２３】図４および図５は、それぞれ本発明導電性
弾性体の別の実施態様を示すものであり、いずれも前記
内部弾性体の厚みが前記被覆弾性層の被覆前に比較して
５〜２０％薄くなっている。図４はローラ形状、図５は
ブレード形状の例である。

【００２４】本発明の導電性弾性体における内部弾性体
２としては、例えば、エチレン−プロピレンジエン重合
体（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエ
ンゴム（ＳＢＲ）、ハイスチレンゴム、イソプレンゴ
ム、ブチルゴム、シリコンゴム、天然ゴム（ＮＲ）など
の無極性エストラマー、ニトリルブタジエンゴム、クロ
ロプレンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴ
ム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、ノルボル
ネンゴムなどの有極性エストラマー、ポリスチレン、ポ
リ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−マレイン酸共重合体、低分子量ポリエチ
レン、低分子量ポリプロピレン、フェノール樹脂、シリ
コーン樹脂、キシレン樹脂、および、これらの共重合体
や混合物などの無極性樹脂、クロロポリスチレン、スチ
レン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重
合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレ
ン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸
エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合
体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体およびスチ
レン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メ
タクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸
メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、ス
チレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等
のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含
む単重合体または共重合体）、塩化ビニル樹脂、スチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アイオノマー樹脂、
ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアク
リレート共重合体、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポ
リアミド樹脂、リビニルブチラール樹脂およびこれらの
共重合体や混合物などの有極性樹脂などを挙げることが
できるが、環境変化に伴う体積抵抗率変動の抑制効果及
び低硬度化の観点から、エチレン−プロピレンジエン重
合体（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジ
エンゴム（ＳＢＲ）、ハイスチレンゴム、イソプレンゴ
ム、ブチルゴム、シリコンゴム、天然ゴム（ＮＲ）など
の無極性エストラマーが最も好ましい。

【００２５】被覆弾性層３としては、例えば、ポリスチ
レン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエ
ン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、低分子量
ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、フェノール樹
脂、シリコーン樹脂、キシレン樹脂、およびこれらの共
重合体や混合物などの無極性樹脂、クロロポリスチレ
ン、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体
（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−ア
クリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル
共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体およ
びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体）、スチレン
−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリ
ル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共
重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体
等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル
共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン
置換体を含む単重合体または共重合体）、塩化ビニル樹
脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイ
ン酸樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アイオマ
ノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン
−エチルアクリレート共重合体、フッ素樹脂、ポリカー
ボネート、ポリアミド樹脂、リビニルブチラール樹脂お
よびこれらの共重合体や混合物などの有極性樹脂を挙げ
ることができるが、環境変化に伴う体積抵抗率変動の抑
制効果から、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−マレイ
ン酸共重合体、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピ
レン、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、キシレン樹
脂、およびこれらの共重合体や混合物などの無極性樹脂
が最も好ましい。

【００２６】本発明では、上記内部弾性体２および被覆
弾性層３に、導電性充填剤４を配合することが好まし
く、かかる導電性充填剤としては、例えば、４級アンモ
ニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニ
リン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレンおとびポ
リエチレンイミンなどの導電性樹脂、カーボン、アルミ
ニウム、ニッケルなどの導電性粒子をウレタン、ポリエ
ステル、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体およびポリメ
タクリル酸メチルなどの樹脂中に分散した導電性粒子分
散樹脂、アルミニウム、ニッケル及びステンレスなどの
金属粉末、酸化チタン、酸化スズ、硫酸バリウム、酸化
アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、酸化マグネシ
ウム、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒素ケイ素などの導電
性無機粒子、またそれらのウィスカー及びマイカーに必
要に応じて酸化スズ、酸化アンチモン、カーボン等で表
面処理を行なったもの、またはカーボンブラック（チャ
ンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラ
ック）などの電子導電性充填剤や、過塩素酸リチウム、
過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウムのように塩に
代えた、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、
ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタ
デシルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルト
リメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメ
チルアンモニウムクリロライド、変性脂肪族ジメチルエ
チルアンモニウムエトサルフェート、過塩素酸テトラエ
チルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウ
ム、ホウフッ化テトラブチルアンモニウム、ホウフッ化
テトラエチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニ
ウムなどの第４級アンモニウム塩やアルキルスルホン酸
塩、リン酸エステル塩、過塩素酸塩などのイオン導電性
充填剤、高温にて焼結させた多結晶焼結体を粉砕したセ
ラミックス微粉末などを挙げることができるが、特に、
高温にて焼結させた多結晶焼結体を粉砕したセラミック
ス微粉末が好ましい。

【００２７】前記セラミックス微粉末としては、例え
ば、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ、ＰｂＯ、Ｆ
ｅ₂Ｏ₃、ＢａＯ、ＴｉＯ₂、ＺｎＯ、ＺｒＯ₂、ＳｒＯ、
Ｌｉ₂Ｏなどの成分から成るムライト、コランダム、ク
リストバライト、サフィリン、コーディエライト、フォ
ルステライト、スピネル、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ₃）、チタン酸マグネシウム（ＭｇＴｉＯ₃）、チタン
酸カルシウム（ＣａＴｉＯ₃）、チタン酸ストロンチウ
ム（ＳｒＴｉＯ₃）、チタン酸ランタン、チタン酸亜
鉛、チタン酸ビスマス、ＰｂＴｉＯ₃、ＫＮｂＯ₃、Ｍｇ
ＴｉＯ₃−ＣａＴｉＯ₃、ＢａＯ・４ＴｉＯ₂−ＴｉＯ₂、
２ＭｇＯ・ＳｉＯ₂−ＳｒＯ−ＢａＯ−ＴｉＯ₂、ＢａＴ
ｉＯ₃−Ｎｄ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂、ＰｂＴｉＯ₃−ＰｂＺｒ
Ｏ₃、ＢａＴｉＯ₃−ＳｒＴｉＯ₃−Ｌａ２Ｏ₃−Ｔｉ
Ｏ₂、ＳｒＴｉＯ₃−ＣａＴｉＯ₃−Ｂｉ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂な
どが挙げられる。これら焼結体の微粉末は１０００℃以
上の高温で熱処理されたものであるため、化学的に安定
で他の物質と化学反応を起こすこともなく、カーボンブ
ラックなどの電子導電性充填剤や第４級アンモニウム塩
や過塩素酸リチウムなどのイオン導電性充填剤のよう
に、内部弾性体２を構成する高分子の極性の有無や製造
工程の温度を選ぶこともない。多結晶焼結体ではなく固
溶体を粉砕した場合は、作製は容易であるが、化学的安
定性が不十分であるので好ましくない。微粉末の粒径は
限度なく小さくすることが可能であるので、セラミック
ス微粉末を混入した導電性弾性体の電気抵抗の位置ばら
つきを抑制することが可能となる。また、セラミックス
微粉末の誘電率が大きいものを選択することにより、セ
ラミックス微粉末に電荷が充電されることがないので、
印加電圧に対しても体積抵抗率変動を示すことがない。
酸化チタン単位を用いた場合は、誘電率が１００前後で
あるため、弾性体２への混入量が増加することによる弾
性体２の硬度上昇や、導電性弾性体表面への染み出しな
どの障害だけでなく、十分に体積抵抗率を下げることが
できず、中抵抗の導電性弾性体を得る事ができない。よ
って、中抵抗の導電性弾性体を得るためには、導電性充
填剤として、誘電率が１００以上のセラミックス微粉末
を使用すること好ましく、特に２００以上のセラミック
ス微粉末が望ましい。この条件を満たすセラミックス微
粉末には、少なくとも酸化チタンを含む２成分もしくは
３成分系のセラミックス微粉末が多く存在する。

【００２８】導電性充填剤以外の添加剤としては、他
に、例えば、加硫剤、加硫促進剤、発泡剤、老化防止
剤、補強剤、充填剤などを必要に応じて配合することが
可能である。

【００２９】加硫剤としては、例えば、硫黄、有機含硫
黄化合物の他、有機過酸化物なども使用可能である。有
機含硫黄化合物としては、例えば、テトラメチルチウラ
ムジスルフィド等が挙げられる。また、有機過酸化物と
しては、ベンゾイルペルオキシド等を挙げることができ
る。なお、これらのうち、加硫とともに発泡を行う場合
に加硫速度と発泡速度のバランスが良くなる点から、硫
黄を用いるのが好ましい。

【００３０】加硫促進剤としては、例えば、消石灰、マ
グネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機促進
剤や、以下に記す有機促進剤を使用することができる。
有機促進剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾチ
アゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾール
スルフェン等のチアゾール系加硫促進剤、ｎ−ブチルア
ミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、プロピルアミン等の脂
肪族第１アミンと２−メルカプトベンゾチアゾールとの
酸化縮合物、ジシクロヘキシルアミン、ピロリジン、ピ
ペリジン等の脂肪族第２アミンと２−メルカプトベンゾ
チアゾールとの酸化縮合物、脂環式第１アミンと２−メ
ルカプトペンゾチアゾールとの酸化縮合物、モリフォリ
ン系化合物と２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化
縮合物等のスルフェンアミド系加硫促進剤、テトラメチ
ルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＭ）、テトラメチル
チウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウ
ラムジモノスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチラ
ウムジモノスルフィド（ＴＢＴＤ）、ジペンタメチレン
チウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）等のチウラム系
加硫促進剤、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＭ
ＤＣ）、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＥＤ
Ｃ）、ジ−ｎ−ブチルカルバミン酸亜鉛(ＺｎＢＤＣ)等
のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤などを使用するこ
とができる。また、加硫促進助剤を配合することもで
き、例えば、亜鉛華などの金属化合物やステアリン酸、
オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸などを用いることが
できる。

【００３１】発泡剤としては、例えば、水、Ａ．Ｉ．
Ｂ．Ｎ．（アゾビスイソブチロニトリル）系、Ａ．Ｄ．
Ｃ．Ａ．（アゾジカルボンアミド）系、Ｄ．Ｐ．Ｔ．
（ジニトロソペンタメチレンテトラミン）系、Ｔ．Ｓ．
Ｈ．（Ｐ−トルエンサルフオニルヒドラジド）系、Ｏ．
Ｂ．Ｓ．Ｈ．（４，４’−オキシビスベンゼンスルホニ
ルヒドラジッド）などの有機系発泡剤が用いられる。発
泡剤の配合量は組成物のゴム成分１００重量部に対して
５〜１１重量部程度が好ましい。これは５重量部未満で
は発泡が不十分になることがあり、１１重量部よりも多
くなると発泡剤が加硫を阻害して、加硫が不十分になる
場合があるためである。組成物を発泡体とした場合、柔
軟性が向上する。これを転写手段として使用したとき
に、感光体と転写手段のニップが十分に確保でき、良好
な画質を得ることができる。

【００３２】老化防止剤としては、例えば、２−メルカ
プトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類、フェニ
ル―α―ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−β−ナフチル
−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソ
プロピル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン類、ジ
−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、スチレン化フェ
ノールなどのフェノール類などが挙げられる。

【００３３】充填剤としては、例えば、シリカ、クレ
ー、タルク、炭酸カルシウム、ニ塩基性亜リン酸塩（Ｄ
ＬＰ）、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナ等の粉体を
挙げることができる。充填剤を配合するとゴム組成物の
強度が向上する。

【００３４】また、本発明の導電性弾性体の製造方法
を、ローラ形状を有する導電性弾性体を例にとり説明す
ると、まず、セラミックス微粉末及び／またはイオン導
電性充填剤や電子導電性充填剤とを１種または２種以上
組み合わせた導電性充填材４と、上記発泡剤、過酸化物
または白金触媒存在下でのハイドロジェンポリシロキサ
ンや硫黄などの加硫剤を所望の割合で一様に分散させた
未加硫・未発泡のゴム材料を、例えばオープンロール、
バンバリーミキサー等の公知のゴム混練装置を用いて混
練する。この時、必要に応じて加硫促進剤、軟化剤、可
塑剤、補強剤、老化防止剤、帯電防止剤などの添加剤を
適宜配合することもできる。上記未加硫・未発泡のゴム
材料を、例えばプレス成形、押出成形、射出成形などの
方法により成形する。

【００３５】次に加熱処理による加硫・発泡・硬化を行
って、未発泡弾性体と基体１を一体化させ、金型の内周
面に沿った形状を有する目的の内部弾性体２を得ること
ができる。基体１は内部弾性体２の硬度を高くせずとも
基体１でささえることができ、時間的なへたりなどによ
る圧力抜けを生じて耐久寿命が短くなることを防止でき
る。なお、基体１には、その外周に耐熱温度が約２２０
℃程度の接着剤を塗布しておくことが好ましい。

【００３６】次に、この内部弾性体２の表面に作製させ
たスキン層を研磨及び研削する。これにより、弾性体２
の硬度を低下させることが可能となるので、圧接部材と
の摩耗を防止することが可能となる。また、疲労による
スキン層のひび割れを事前に防止することも可能とな
る。以上の工程から基体１と内部弾性体２のみから構成
される導電性弾性体を製造することができる。

【００３７】次に上記工程により得られた導電性弾性体
の内部弾性体２の表層に、例えば、可撓性合成樹脂など
からなる被覆弾性層３を設ける。この被覆弾性層は、セ
ラミックス微粉末及び／またはイオン導電性充填剤、電
子導電性充填剤等の導電性充填剤をドープすることによ
り、抵抗を調整しておくことが好ましい。

【００３８】被覆弾性層３により内部弾性体２を被覆す
る手段は、例えば、被覆弾性層を真空板により拡大膨張
させ、その内部に内部弾性体２を挿入し、自然状態に戻
ろうとする力を常時内部弾性体２に付加させることによ
り被覆弾性層と内部弾性体を密着させる方法、あるい
は、被覆弾性層の熱収縮を利用して密着させる方法な
ど、その他様々な手法を用いることができる。この際、
内部弾性体２と被覆弾性層３の間に接着剤を用いてもか
まわないが、リサイクルの際に被覆弾性層を容易に剥が
すことができ、導電性弾性体表面に接着剤が染み出すこ
とが無く、かつ、導電性弾性体の体積抵抗率に悪影響を
及ぼさないものが好ましく、接着剤を用いずに弾性体２
と被覆弾性層を密着できる方法が最も好ましい。

【００３９】次に、本発明の導電性弾性体の好ましい製
造方法を、ローラ形状を有する導電性弾性体を例にと
り、詳しく説明する。まず、導電性弾性体の製造に用い
る装置の概略図は図６に示すような形状を有している。
ここで、基体１、内部弾性体２、被覆弾性層３として
は、いずれも前記した材質のものを使用できる。

【００４０】導電性充填剤や発泡剤などの添加剤を混入
して均一分散させた未発泡の内部弾性体２を基体１に被
覆成形し、その表層に可撓性合成樹脂などの被覆弾性層
３を被覆させたものを金型６の内部にセットする。その
金型の内周には被覆層の表面から外圧が負荷されるよう
に単泡からなる発泡弾性体７が、金型６と一体化してお
り、この発泡弾性体７は熱負荷による膨張・収縮が均一
に生じ、この繰り返し疲労に強い弾性体を使用すること
により、この発泡弾性体７を何度も再使用することが可
能となる。

【００４１】次に加熱処理することにより、加硫・発泡
・硬化を行って、発泡内部弾性体２と基体１を一体化さ
せ、金型の内周面に沿った形状を有する目的の内部弾性
体２を得ることができる。このとき、発泡弾性体７が負
荷される熱により膨張し、被覆層に均一な圧力を負荷さ
せることが可能となる。これにより、発泡弾性体２と基
体１の密着は強固なものとなり、接着剤等を用いなくと
も被覆層を密着させることが可能となる。基体１は内部
弾性体２の硬度を高くせずとも基体１でささえることが
でき、時間的なへたりなどによる圧力抜けを生じ耐久寿
命が短くなることを防止することが可能となる。基体１
には、その外周に耐熱温度が２２０℃程度の接着剤を塗
布しておくことが好ましい。

【００４２】図７に示す装置の場合は、被覆層の表面か
ら外圧を負荷する手段が気体８の膨張・収縮による場合
の概略図を例示したものであり、基本構成は図６と同様
である。未発泡内部弾性体２を加硫・発泡・硬化させる
ための熱処理時の熱によって、気体８が膨張し、フッ素
系樹脂からなる気体８を含有するチューブ９も膨張し、
被覆層に均一な圧力を負荷させることが可能となる。こ
のときの気体は化学的及び物理的に安定な窒素ガスやア
ルゴンガスを用いるのが望ましい。チューブ９にフッ素
系樹脂を用いたのは、このチューブ９と被覆弾性層３が
加熱処理時に接着してしまわないためである。発泡内部
弾性体２の材質によって、加熱処理時の加熱量が多く必
要でかなり高温となる場合、気体８が過度に膨張しすぎ
ることによりチューブ９が破損してしまったり、内部弾
性体２の十分な加硫・発泡・硬化を妨げたり、発泡内部
弾性体２と基体１の密着を妨げたりするなどの不都合を
解消するために、気体８の圧力を調整するための圧力セ
ンサー１００及び圧力調整装置９０を具備している。こ
れにより、必要以上の圧力を抜くことが可能となる。ま
た、加熱処理時の温度が比較的低温で、気体８の膨張に
よる加圧が十分でないときは温度センサー１１０及び温
度調節装置８０によって、気体８を昇温し、必要十分な
圧力を得る事が可能となる。気体への温度、体積、圧力
の操作はこれに限らず、その他の手段も利用することが
可能である。

【００４３】本発明方法においては、上記弾性体２や可
撓性合成樹脂などの被覆層３の抵抗調整のためにドープ
される導電性充填剤として、前記したものを利用できる
が、その使用は任意である。

【００４４】

【実施例】以下、実施例を挙げ本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれによって制約されるものではな
い。 製造例 導電性弾性体は、具体的には以下の方法で作製するのが
作業上及び性能上好ましい。すなわち、所望のＢａＴｉ
Ｏ₃やＰｂＴｉＯ₃−ＰｂＺｒＯ₃等の平均粒子径１μｍ
のセラミックス微粉末を適宜配合したゴム組成部の構成
材料であるＥＰＤＭとその他発泡剤、加硫剤、加硫促進
剤、軟化剤、可塑剤、補強剤、老化防止剤、帯電防止剤
などの添加剤を混練機にて６０〜１２０℃で、５〜３０
分間混練し、押し出し成形機にてチューブ状に成形し、
ローラ形状である場合はその内径部に基体を嵌入し、ブ
レード形状である場合はその側面に基体を付着する。そ
して１２０〜２００℃で５〜３０分間加硫し、２次加硫
を１５０〜１８０℃で１〜４時間行う。この時、加硫と
同時に前述したアゾジカルボンアミドなどの発泡剤を別
途装入し、平均気泡径が１５０μｍ以下で、且つアスカ
ーＣ硬度が２０〜６０度の範囲にある発泡弾性体を得る
ことができる。加硫終了後、取り出した導電性弾性体
は、所望の径となるように必要に応じて表面研磨を施す
仕上げを行うことにより、スキン層を除去し、ローラ形
状である場合は外径、真円性、円筒度を、ブレード形状
である場合は真直度、平面度を出す。

【００４５】可撓性合成樹脂、例えば、ポリエチレン樹
脂チューブからなる厚さ１００μｍのチューブを弾性体
２の表層に熱収縮により密着させ被覆弾性層を形成す
る。ここで用いられるポリエチレン樹脂チューブは、所
望のＢａＴｉＯ₃やＰｂＴｉＯ₃−ＰｂＺｒＯ₃等の平均
粒径１μｍのセラミックス微粉末を配合することによ
り、好ましくは１０⁴〜１０¹²Ω・ｃｍの体積抵抗率と
なるように調整したものである。熱収縮性を有さない場
合は、可撓性合成樹脂を真空板により拡大膨張させ、そ
の内部に内部弾性体を挿入し、自然状態に戻ろうとする
力を常時内部弾性体に付加させることにより密着するな
ど、その他様々な手法を用いることができる。この際、
接着剤は使用していない。このように加熱により可撓性
合成樹脂チューブを内部弾性体に密着させる際の加熱は
できるだけ均一であることが望ましく、空気循環式の加
熱炉を用いて徐々に昇温することが好ましい。そしてそ
の熱処理の温度範囲は、１００〜１７０℃の範囲である
ことが好ましい。１００℃より低いときは密着が十分で
なく、被覆弾性層を形成する材質により熱収縮が可能な
ものも存在するが、この場合、実機にて使用する際に使
用環境（特に４０℃前後）及び圧接部材との摩擦熱によ
り、導電性弾性体の温度が１００℃を越えてしまうこと
から、使用中に導電性弾性体の径や被覆弾性層の組織変
化を生じることもあるので、適切ではない。また、１７
０℃より高過ぎるときは、被覆弾性層の表面平滑度や硬
度がばらつくなどの欠点が現れるので望ましくない。

【００４６】被覆終了後、取り出した導電性弾性体は、
通常、所望の径となるよう必要に応じて表面研磨を施す
仕上げを行うことにより、ローラ形状である場合は外
径、真円性、円筒度を、ブレード形状である場合は真直
度、平面度を出す。しかしこれらの手段では、被覆弾性
層の表層に機械的研削・研磨による傷が発生するので、
外径、真円性、円筒度、真直度、平面度を出す手段とし
て、被覆弾性層に熱を加えて微調整を施した方が望まし
い。これにより、被覆弾性層と内部弾性体の密着むらも
同時に解消することが可能とした。以上の工程により、
基体上にセラミックス微粉末をドープした発泡弾性体を
有し、その表層に同じくセラミックス微粉末をドープし
た可撓性合成樹脂を被覆した導電性弾性体を得る事がで
きた。

【００４７】実施例１ 上記のようにして得られた本発明のローラ形状を有する
導電性弾性体を図８に示す画像形成装置に組み込み実験
を行った。その結果を以下に記す。なお、表１〜８中、
○は良好、△は実用上問題が生じない程度、×は使用条
件によっては実用上の問題が生じるおそれがあることを
示す。まず、被覆弾性層である可撓性合成樹脂の厚さ、
１０〜３００μｍについて調査を行った。その結果を表
１に示す。可撓性合成樹脂の厚さが３０μｍを下回る場
合は成形時のしわが生じただけでなく、十分な耐摩耗性
を有することができず帯電、転写時の異常放電によるピ
ンホールが発生し、２５０μｍを超える場合は導電性弾
性体の硬度が３５°以上上昇してしまい所望の硬度を有
する導電性弾性体を得る事ができなかった。

【００４８】

【表１】

【００４９】また、被覆弾性層である可撓性合成樹脂の
伸び率１０〜５００％の範囲について調査を行った。そ
の結果を表２に示す。伸び率が１０％を下回る場合、対
向部材との圧接時に被覆弾性層のひび割れが生じ、５０
０％を超える場合、研磨性が悪くなるため所望の表面粗
さ（円筒度・平面度）が得られなかった。また、セラミ
ックス微粉末の平均粒径が１０μｍ以上の場合、電気抵
抗の位置ばらつきが大きくなり、実施上不適切であっ
た。

【００５０】

【表２】

【００５１】次に、セラミックス微粉末の平均粒径及び
誘電率についての導電性弾性体電気的特性の調査を行っ
た。その結果を表３及び表４に示す。平均粒径が５μｍ
以下で抵抗値の最も高い部分と抵抗値の最も低い部分の
比は１．２倍を下回ること、また誘電率が１００を下回
る場合は印加電圧に対して体積抵抗率が依存し、印加電
圧の上昇に伴い体積抵抗率が急激に上昇することがわか
った。この傾向は誘電率が３００以上になるとほとんど
なくなる。よって、帯電、現象及び転写手段に使用する
場合はセラミックス微粉末の平均粒径５μｍ以下及び誘
電率１００以上が好ましく、特に３００以上が望まし
い。

【００５２】

【表３】

【００５３】

【表４】

【００５４】導電性弾性体の全体アスカーＣ硬度５〜８
０°の範囲について調査を行った。その結果を表５に示
す。アスカーＣ硬度が１０°を下回る場合、十分な復元
力を有することができずＣ-ｓｅｔを生じてしまい、７
０°を超えると感光体などの対向部材の摩耗劣化を生じ
てしまった。転写手段として使用した際、十分なニップ
幅を得る事ができたのは１０〜７０°の範囲であった。

【００５５】

【表５】

【００５６】導電性弾性体の体積抵抗率について調査を
行った。その結果を表６に示す。抵抗率測定の方法とし
ては、この導電性弾性体を感光体に片側５００ｇｆの力
で圧接しながら、印加電圧１０００Ｖを印加して、普通
紙を通紙する。この時の転写電流値を測定する。次に感
光体をアルミ素管に交換して、測定した転写電流値で１
分間、定電流制御を行い１分後の電圧値を測定する。得
られた転写電流値と電圧値を基に体積固有抵抗率を計算
した。転写手段として使用した際、１×１０⁶Ω・ｃｍ
未満及び１×１０⁹Ω・ｃｍを超える場合、転写電流の
過不足やパッシェン放電のため転写効率の低下及びトナ
ー飛散、文字の中抜け等の画像劣化を生じ、良好な画像
は得られなかった。これに対し、１×１０⁶Ω・ｃｍ以
上１×１０⁹Ω・ｃｍ以下の場合には、印加電圧さえ制
御すれば良好な画質を得る事ができた。

【００５７】

【表６】

【００５８】そこで、上記検討項目内容をふまえて、内
部弾性体の表層平均セル径が被覆により５％小さくなっ
たもの（硬度変化が４°）で、全体体積抵抗率が２×１
０⁸Ω・ｃｍ（ＮＮ値）の導電性弾性体（Ａ）、内部弾
性体の表層平均セル径が被覆により２０％小さくなった
もの（硬度変化が１５°）で、全体体積抵抗率が１×１
０⁸Ω・ｃｍ(ＮＮ値)の導電性弾性体（Ｂ）、内部弾性
体の表層平均セル径が被覆により４０％小さくなったも
の(硬度変化が３５°)で、全体体積抵抗率が７×１０⁸
Ω・ｃｍ（ＮＮ値）の導電性弾性体（Ｃ）について主に
比較調査を行った。

【００５９】まず、これを各環境（ＬＬ：５℃・２０
％、ＮＮ：２０℃・５０％、ＨＨ：３５℃・８０％）に
おける体積抵抗率を測定した。得られた結果を図９に記
す。その結果は、ＬＬ〜ＨＨの環境変動で、導電性弾性
体（Ａ、Ｂ、Ｃ）の体積抵抗率はほとんど変動しなかっ
た。次に各々の導電性弾性体に０．２〜２．６ｋＶまで
０．２ｋＶ毎に印加電圧を変化させていき、その時流れ
る転写電流値から体積抵抗率の変化を測定した。得られ
た結果を図１０に示す。６００Ｖと１４００Ｖ印加時の
体積固有抵抗率を比較しても、導電性弾性体（Ａ、Ｂ、
Ｃ）の体積抵抗率はほとんど変動しなかった（この抵抗
率の印加電圧依存性が少ない程、転写材の種類やサイズ
に影響されず、良好な転写を行うことができる）。

【００６０】電気抵抗の位置ばらつきであるが、外径φ
１８、長さ２４５ｍｍの導電性弾性体を用いて、１０ｍ
ｍ幅の銅テープを等間隔に周方向で９０度毎に４点、長
手方向で８点、合計３２点設置し、印加電圧１０００Ｖ
で測定を行った。得られた結果を図１１に記す。結果
は、導電性弾性体（Ａ、Ｂ、Ｃ）の体積抵抗率はほとん
どばらつかず、抵抗値の最も高い部分は抵抗値の最も低
い部分の約１．２倍であった。

【００６１】次に、本発明の導電性弾性体を用い、画像
形成装置に組み込んだ実験において画像形成装置の感光
体をアルミニウム素管に変更し、ＮＮ環境下において１
０００Ｖの電圧を印加したまま１５０時間連続して回転
させた後、前述した同様の方法により体積抵抗固有率を
測定した。抵抗率上昇は１．２倍以内となり、経時的な
抵抗率変動も生じない事も確認できた。

【００６２】以上の検討項目から電気的特性については
問題は生じなかったが、被覆弾性層の有無による内部弾
性体の表層平均セル径変化幅の差が小さいＡの導電性弾
性体は、内部弾性体の表層平均セル径が１４０μｍで画
像形成装置に組み込むと、潜像及びトナー画像のむらが
生じた。さらに内部弾性体の表層平均セル径と深層平均
セル径の比が９５％と大きく、被覆弾性層と内部弾性体
が十分に密着しておらず感光体などの圧接部材と圧接し
た際に被覆弾性層の浮き上がりが生じ、連続回転させる
と剥がれてしまった。また、内部弾性体の表層平均セル
径変化幅の差が大きいＣの導電性弾性体は、内部弾性体
の表層平均セル径は約６０μｍ程度まで小さくなり、潜
像及びトナー画像むらなどは生じなかったが、基体側の
セルまで圧縮されてしまい硬度が３５°も上昇し、内部
弾性体の表層平均セル径と深層平均セル径の比が７５％
となり通常のソリッドゴムと同等の性能を示し、圧接部
材との必要十分なニップ幅を得るためには、総計８ｋｇ
以上の圧力が必要であり、連続回転の際は導電性弾性体
及び対向部材の摩擦劣化が激しく生じた。これに対し、
内部弾性体の表層セル径変化幅の差が２０％のＢの導電
性弾性体は、内部弾性体の表層平均セル径と深層平均セ
ル径の比が７５％、硬度上昇が１５°で、内部弾性体表
層のセルのみ圧縮した状態で被覆弾性層が密着し、浮き
上がりや剥がれが生じることもなく、基体側のセルの弾
性効果で適度な圧接力で圧接部材とニップ幅を得る事が
でき、連続回転の際も導電性弾性体及び対向部材の摩耗
劣化も生じず、内部弾性体の表層平均セル径が１００μ
ｍ程度でトナー画像むらなどは生じなかった。以上の結
果を表７に記載する。

【００６３】

【表７】

【００６４】また、劣化した本発明の導電性弾性体の被
覆層を剥がし、同じ弾性層上に再度被覆層を設けること
によりリサイクルした導電性弾性層も、新規導電性弾性
体と同等の性能を再現できることを確認した。これによ
り、このような高分子発泡弾性体のリサイクルを容易に
し、環境にやさしく製造コストをダウンさせることも可
能となる。さらに、被覆層無しの導電性弾性体の表面に
はトナーが目詰まりしてクリーニングが困難であった
が、被覆層を設けた導電性弾性体はトナーの離型性が良
くクリーニングは容易にできた。

【００６５】実施例２ 実施例１と同様にして導電性弾性体を製造し、内部弾性
体が被覆により１５％薄くなったもの（硬度変化が１０
°）で、全体体積抵抗率が２×１０⁸Ω・ｃｍ（ＮＮ
値）の導電性弾性体（Ａ’）、内部弾性体が被覆により
４０％薄くなったもの（硬度変化が３０°）で、全体体
積抵抗率が１×１０⁸Ω・ｃｍ(ＮＮ値)の導電性弾性体
（Ｂ’）、内部弾性体が被覆により３％薄くなったもの
(硬度変化が２°)で、全体体積抵抗率が７×１０⁸Ω・
ｃｍ（ＮＮ値）の導電性弾性体（Ｃ’）について主に比
較調査を行った。

【００６６】まず、これを各環境（ＬＬ：５℃・２０
％、ＮＮ：２０℃・５０％、ＨＨ：３５℃・８０％）に
おける体積抵抗率を測定した。得られた結果を図１２に
記す。結果は、ＬＬ〜ＨＨの環境変動で、導電性弾性体
（Ａ’、Ｂ’、Ｃ’）の体積抵抗率はほとんど変動しな
かった。

【００６７】次に各々の導電性弾性体に０．２〜２．６
ｋＶまで０．２ｋＶ毎に印加電圧を変化させていき、そ
の時流れる転写電流値から体積抵抗率の変化を測定し、
得られた結果を図１３に示す。６００Ｖと１４００Ｖ印
加時の体積固有抵抗率を比較しても、導電性弾性体
（Ａ’、Ｂ’、Ｃ’）の体積抵抗率はほとんど変動しな
かった。（この抵抗率の印加電圧依存性が少ない程、転
写材の種類やサイズに影響されず、良好な転写を行うこ
とができる。）

【００６８】電気抵抗の位置ばらつきであるが、外径φ
１８、長さ２４５ｍｍの導電性弾性体を用いて、１０ｍ
ｍ幅の銅テープを等間隔に周方向で９０度毎に４点、長
手方向で８点、合計３２点設置し、印加電圧１０００Ｖ
で測定を行った。得られた結果を図１４に記す。結果
は、導電性弾性体（Ａ’、Ｃ’）の体積抵抗率はほとん
どばらつかず、抵抗値の最も高い部分は抵抗値の最も低
い部分の約１．２倍であったが、Ｂ’は約２倍のばらつ
きを生じていた。

【００６９】次に、本発明の導電性弾性体を用い、画像
形成装置に組み込んだ実験において画像形成装置の感光
体をアルミニウム素管に変更し、ＮＮ下において１００
０Ｖの電圧を印加したまま１５０時間連続して回転させ
た後、前述した同様の方法により体積抵抗固有率を測定
した。抵抗率上昇は１．２倍以内となり、経時的な抵抗
率変動も生じない事も確認できた。

【００７０】以上の検討項目から電気的特性以外に、被
覆弾性層の有無による内部弾性体の厚さ変化幅の差が小
さいＣ’の導電性弾性体は、画像形成装置に組み込むと
被覆弾性層と内部弾性体が十分に密着しておらず感光体
などの圧接部材と圧接した際に被覆弾性層の浮き上がり
が生じ、連続回転させると剥がれてしまった。また、内
部弾性体の厚さ変化幅の差が大きいＢ’の導電性弾性体
は、基体側のセルまで圧縮されてしまい硬度が３０°も
上昇し通常のソリッドゴムと同様の性能を示し、圧接部
材との必要十分なニップ幅を得るためには、総計８ｋｇ
以上の圧力が必要であり、連続回転の際は導電性弾性体
及び対向部材の摩擦劣化が激しく生じた。被覆層の過剰
収縮によってローラ径のばらつきが大きくなり、この精
度を上げるためにはより厚い被覆層が必要となっただけ
でなく、経時的なひび割れも生じた。これに対し、内部
弾性体の厚さ変化幅の差が１５％のＡ’の導電性弾性体
は、内部弾性体表層のセルのみ圧縮した状態で被覆弾性
層が密着し、浮き上がりや剥がれが生じることもなく、
基体側のセルの弾性効果で適度な圧接力で圧接部材とニ
ップ幅を得る事ができ、ローラ径もばらつくことなく連
続回転の際も導電性弾性体及び対向部材の摩耗劣化も生
じなかった。以上の結果を表８に記載した。

【００７１】

【表８】

【００７２】また、劣化した本発明の導電性弾性体は被
覆層が融着していないので容易に剥がすことができ、同
じ弾性層上に再度被覆層を設けることによりリサイクル
した導電性弾性層も、新規導電性弾性体と同等の性能を
再現できることを確認した。これにより、このような高
分子発泡弾性体のリサイクルを容易にし、環境にやさし
く製造コストをダウンさせることも可能となる。さら
に、被覆層無しの導電性弾性体の表面にはトナーが目詰
まりしてクリーニングが困難であったが、被覆層を設け
た導電性弾性体はトナーの離型性が良くクリーニングは
容易にできた。

【００７３】実施例３ １種または２種以上を組み合わせた上記導電性充填剤や
上記アゾジカルボンアミドなどの発泡剤、過酸化物また
は白金触媒存在下でのハイドロジェンポリシロキサンや
硫黄などの加硫剤を所望の割合で一様に分散させた未加
硫・未発泡のＥＰＤＭゴム材料をオープンロール、バン
バリーミキサー等の公知のゴム混練装置を用いて混練す
る。この時、必要に応じて加硫促進剤、軟化剤、可塑
剤、補助剤、老化防止剤、帯電防止剤などの添加剤を適
宜配合することもできる。上記未加硫・未発泡のゴム材
料を、例えばプレス成形、押出成形、射出成形などの方
法により形成し基体上に被覆する。この表層にフッ素樹
脂チューブ（ＰＦＡ）を被覆し、これを内周部に単泡か
らなるフッ素ゴムを有する金型にセットする。次に１２
０〜２００℃で５〜３０分間、さらに１５０〜１８０℃
で１〜４時間の加硫・発泡・硬化を行って、加熱処理す
る。この後、これを金型から取り出し、室温にて放置し
て目的のローラＡを得た。

【００７４】次に上記と同様にして作製した、フッ素樹
脂チューブ（ＰＦＡ）を被覆したＥＰＤＭゴム材料から
なる未加硫・未発泡弾性体の成形体を、窒素ガスを含有
したフッ素樹脂チューブ（ＥＴＦＥ）を有する金型にセ
ットし、上記の条件で熱処理する。このとき、圧力調節
装置９０及び温度調節装置８０によって、窒素ガスの状
態を１３２０ｈＰａ、１８０〜２００℃に調節し、その
後、これを金型から取り出し、室温にて放置して目的の
ローラＢを得た。

【００７５】得られたローラ形状の導電性弾性体Ａ、Ｂ
ともに、内部弾性体と被覆層は強固に密着し、画像形成
装置などに組み込み、対向部材に圧接して連続回転させ
た場合も、被覆層の浮き上がりや剥がれなどの問題は生
じなかった。また、得られた導電性弾性体の電気抵抗の
位置ばらつきであるが、１０ｍｍ幅の銅テープを等間隔
に周方向で９０度毎に４点、長手方向で８点、合計３２
点設置し、印加電圧１０００Ｖで測定を行った。得られ
た結果を表９に示す。抵抗値の最も高い部分は抵抗値の
最も低い部分の１．２倍であり、抵抗の位置ばらつきは
生じなかった。

【００７６】

【表９】

【００７７】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、単層導電性弾性
体では、通常十分な復元力を有するために高硬度の導電
性弾性体が必要であるが、基体と内部弾性体の表層平均
セル径が被覆弾性層の被覆前に比較して１０％小さくな
っていることにより、内部弾性体の深層部にて十分な復
元力を有することが可能となるので、比較的低硬度かつ
単層導電性弾性体と同等の復元力を有する導電性弾性体
を得る事が可能となる。内部弾性体の表層セル径が小さ
くなり、被覆弾性層との接着面の導電性がスムーズにな
るため、セル径による潜像及びトナー画像の濃度むらな
どの画質劣化を抑制することが可能となる。また、被覆
弾性層が無い場合、内部弾性体がローラ状である場合は
真円度、円筒度、ブレード状である場合は真直度、平面
度を出すのは非常に困難であるが、基体と内部弾性体の
表層に被覆弾性層を被覆することにより、より精密な真
円度、円筒度、真直度、平面度を出すことが可能とな
る。

【００７８】請求項２記載の発明は、単層導電性弾性体
では、通常十分な復元力を有するために高硬度の導電性
弾性体が必要であるが、基体と内部弾性体から構成され
る導電性弾性体の表層に被覆弾性層を被覆することによ
り、内部弾性体の厚みが被覆弾性層の被覆前に比較して
５〜２０％薄くなっていることにより、被覆弾性層の初
期的及び経時的ひび割れなどの性能劣化を生じることな
く、比較的低硬度かつ単層導電性弾性体と同等の復元力
を有する導電性弾性体を得る事が可能となる。また、被
覆弾性層が無い場合及び２０％以上内部弾性体が薄くな
る場合、内部弾性体がローラ状である場合は真円度、円
筒度、ブレード状である場合は真直度、平面度を出すの
は非常に困難であるが、基体と内部弾性体の表層に被覆
弾性層を被覆し５〜２０％薄くすることにより、より精
密な真円度、円筒度、真直度、平面度を出すことが可能
となる。

【００７９】請求項３記載の発明は、前記被覆弾性層の
被覆後の前記内部弾性体の表層平均セル径が深層平均セ
ル径の９０％以下であることにより、内部弾性体の深層
部にて十分な復元力を有することが可能となるので、比
較的低硬度かつ単層導電性弾性体と同等の復元力を有す
る導電性弾性体を得る事が可能となる。また、内部弾性
体の表層セル径が小さくなり、被覆弾性層との接着面の
導電性がスムーズになるため、セル径による潜像及びト
ナー画像の濃度むらなどの画質劣化を抑制することが可
能となる。

【００８０】請求項４記載の発明は、被覆弾性層の被覆
後の内部弾性体の表層セル径が１００μｍ以下であるこ
とにより、内部弾性体と被覆弾性層の接合面における抵
抗値変化による潜像及びトナー画像のむらを抑制するこ
とが可能となる。

【００８１】請求項５記載の発明は、単層導電性弾性体
では、通常十分な復元力を有するために高硬度の導電性
弾性体が必要であるが、基体と内部弾性体の表層に被覆
弾性層を被覆し５〜３０°硬度を高くすることにより、
比較的低硬度かつ単層導電性弾性体と同等の復元力を有
する導電性弾性体を得る事が可能となる。また、被覆弾
性層が無い場合、内部弾性体がローラ状である場合は真
円度、円筒度、ブレード状である場合は真直度、平面度
を出すのは非常に困難であるが、基体と内部弾性体の表
層に被覆弾性層を被覆することにより、より精密な真円
度、円筒度、真直度、平面度を出すことが可能となる。

【００８２】請求項６記載の発明は、上記導電性弾性体
の硬度が１０〜７０°であることにより、圧接部材との
摩擦による摩耗を抑制でき、また転写手段として使用し
た場合、導電性弾性体を圧接部材と対向して当接した際
に形成されるニップ幅が十分に確保でき、安定した画質
が得られ、安定した転写材の搬送が可能となる。

【００８３】請求項７記載の発明は、上記内部弾性体の
表層に上記被覆弾性層を密着する手段として、上記被覆
弾性層を熱収縮させることにより密着することにより、
リサイクルの際に被覆弾性層を容易に剥がすことがで
き、内部弾性体をそのまま再利用することが可能とな
り、環境にやさしく、コストダウンにもなる。また、接
着剤不使用であることから、接着剤が導電性弾性体表面
に染み出すことが無く、ゴムローラ全体の体積抵抗率に
及ぼす悪影響を防止することが可能となる。

【００８４】請求項８記載の発明は、上記被覆弾性層を
熱収縮させる温度が１００℃以上であることにより、被
覆弾性層を内部弾性体に十分に密着させることが可能と
なる。１００℃未満の場合も被覆弾性層を形成する材質
により熱収縮が可能なものも存在するが、この場合、実
機にて使用する際に使用環境(特に４０℃前後)及び圧接
部材との摩擦熱により、導電性弾性体の温度が１００℃
を超えてしまうことから、使用中に導電性弾性体の径や
被覆弾性層の組成変化を生じることもあるので、適切で
はない。

【００８５】請求項９記載の発明は、上記内部弾性体の
表層に上記被覆弾性体を密着する手段として、上記被覆
弾性層を引き延ばし自然状態に戻ろうとする力を常時上
記内部弾性体に付加させることにより密着することによ
り、内部弾性体の材質が高温下における劣化が激しく、
熱収縮による密着が不可能な場合も接着剤を使用せず密
着させることが可能となる。また、リサイクルの際に被
覆弾性層を容易に剥がすことができ、内部弾性層をその
まま再利用することが可能となり、環境にやさしく、コ
ストダウンにもなる。また、接着剤不使用であることか
ら、接着剤が導電性弾性体表面に染み出すことが無く、
ゴムローラ全体の体積抵抗率に及ぼす悪影響を防止する
ことが可能となる。

【００８６】請求項１０記載の発明は、被覆弾性層に熱
を加えて真円度、円筒度、真直度、平面度を微調整する
手段により、真円度、円筒度、真直度、平面度を微調整
することにより、機械的に微調整するよりも自然にかつ
精密に場所による不十分な密着位置ばらつきを抑制する
ことが可能となる。

【００８７】請求項１１記載の発明は、上記被覆弾性層
が可撓性の合成樹脂脂からなることにより、対向部材と
の摩耗負荷による導電性弾性体の摩耗劣化や基材ゴムの
組成変化及び不純物混入による導電性弾性体の体積固有
抵抗率の変化や、絶縁破壊による内部弾性体表層の酸化
防止、上記導電性弾性体による対向部材汚染などの不具
合を防止、さらにトナーの離型性を向上させることによ
りクリーニングを容易にし、導電性弾性体の強度が上昇
することによりロングライフを実現することが可能とな
る。また、容易に可撓性合成樹脂を剥がすことができる
ため、内部弾性体をそのまま再利用することが可能とな
り、環境にやさしく、コストダウンにもなる。

【００８８】請求項１２記載の発明は、上記被覆弾性層
の伸び率が１０〜５００％であることにより、伸び率が
１０％未満の場合の内部弾性体が低硬度の場合に生じる
上記被覆弾性層のひび割れ、５００％を超える場合の研
磨性が悪くなるため所望の表面粗さが得られない、また
電気抵抗の位置ばらつきが大きくなってしまうなどの欠
点を生じなくすることが可能となる。

【００８９】請求項１３記載の発明は、上記被覆弾性層
を形成する可撓性の合成樹脂の厚さが３０μｍ〜２５０
μｍであることにより、成形時のしわや帯電、転写時の
異常放電等によるピンホールを防ぐことができるととも
に、上記導電性弾性体の適切な硬度及び体積固有抵抗、
耐摩耗強度を保持することが可能となる。

【００９０】請求項１４記載の発明は、上記被覆弾性層
を形成する可撓性の合成樹脂の基質が無極性高分子樹脂
であることにより、環境変化に伴う体積抵抗率変動を生
じることがない導電性弾性体を得る事が可能となる。ま
た、容易に可撓性合成樹脂を剥がすことができるため、
内部弾性体をそのまま再利用することが可能となり、環
境にやさしく、コストダウンにもなる。

【００９１】請求項１５記載の発明は、上記被覆弾性層
を形成する可撓性の合成樹脂の基質がポリエチレンであ
ることにより、上記被覆弾性層自身が環境変化による体
積抵抗率変動を生じないことから、全体として導電性弾
性体の環境変化による体積抵抗率変動を抑制することが
可能となる。耐オゾン性に優れ、導電性弾性体の強度を
上昇させるだけでなく、トナーの離型性を良くしクリー
ニング性を向上させ、導電性弾性体表面のセルへのトナ
ーの侵入を防止することにより、導電性弾性体の体積抵
抗率の上昇を防止することが可能となる。また、容易に
可撓性合成樹脂を剥がすことができるため、内部弾性体
をそのまま再利用することが可能となり、環境にやさし
く、コストダウンにもなる。

【００９２】請求項１６記載の発明は、上記内部弾性体
が発泡弾性体であることにより、対向部材と圧接する場
合、対向部材との摩擦による対向部材の摩耗を抑制する
こと、対向部材とニップ幅を設けること、さらに紙搬送
が容易になることが可能となる。

【００９３】請求項１７記載の発明は、上記発泡弾性体
を形成する基質が無極性ゴムであることにより、上記発
泡弾性体を形成する基質自身が環境変化に伴う体積抵抗
率変動を生じることがないので、上記発泡弾性体に導電
性を付加させるために混入させる導電性充填剤を選択す
ることにより、ほとんど環境変化に伴う体積抵抗率変動
を生じることがない導電性弾性体を得る事が可能とな
る。転写手段に使用した場合、環境変化に伴う抵抗率変
動がなければ、各環境条件を検知し、検知した環境に従
い転写バイアスを変化させるといった制御が不要とな
る。

【００９４】請求項１８記載の発明は、上記無極性ゴム
が少なくともエチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム
（ＥＰＤＭ）から形成されることにより、ＥＰＤＭ自身
が環境変化に伴う体積抵抗率変動を生じることがないの
で、上記発泡弾性体に導電性を付加させるために混入さ
せる導電性充填剤を選択することにより、ほとんど環境
変化に伴う体積抵抗率変動を生じることがない導電性弾
性体を得る事が可能となる。転写手段に使用した場合、
環境変化に伴う抵抗率変動がなければ、各環境条件を検
知し、検知した環境に従い転写バイアスを変化させると
いった制御が不要となる。またＥＰＤＭは比較的化学的
に安定で、安価であるので容易に使用することが可能と
なる。

【００９５】請求項１９記載の発明は、上記導電性充填
剤に化学的に安定な高温にて焼結させた多結晶焼結体を
粉砕したセラミックス微粉末を使用することにより、上
記被覆層及び上記内部弾性体またはその原料やその他の
混合物質と安易に化学変化を生じることなく、上記被覆
層及び上記内部弾性体を構成する高分子の極性の有無や
製造工程の加熱温度を選ぶこともない。また、粒径を小
さくすることが可能なので、導電性充填剤の分布状態に
よる位置ばらつきや印加電圧による体積抵抗率の変動が
生じることもない。

【００９６】請求項２０記載の発明は、上記セラミック
ス微粉末の誘電率が１００以上であることにより、導電
性弾性体に電圧を印加する際、セラミックス微粉末に電
荷が充電されることなく、印加電圧の上昇に伴って徐々
に電流が増加することから、印加電圧による体積抵抗率
の変動を抑制することが可能となる。さらに、連続通電
の際の電気抵抗の変動も防止することが可能となる。

【００９７】請求項２１記載の発明は、上記セラミック
ス微粉末として少なくとも２種以上の化合物から成る多
結晶焼結体微粉末が使用されることにより、１種の化合
物からなる焼結体微粉末よりもさらに化学的に安定で、
上記被覆層及び上記内部弾性体またはその原料やその他
の混合物質と化学変化を生じることなく、上記被覆層及
び上記内部弾性体を構成する高分子の極性の有無や製造
工程の加熱温度を選ぶこともない。また、価格も比較的
安価である。

【００９８】請求項２２記載の発明は、上記２種以上の
化合物から成る多結晶焼結体微粉末の１種の化合物に少
なくとも酸化チタンを含むことにより、誘電率が３００
以上の焼結体微粉末を得る事が多く、製造工程が容易で
安価で環境にやさしい導電性充填剤を提供することが可
能となる。

【００９９】請求項２３記載の発明は、上記セラミック
ス微粉末の平均粒径が５μｍ以下であることにより、イ
オン導電性充填剤を使用した場合と同等の分散状態を実
現することができるので、電気抵抗の位置ばらつきを生
じない導電性弾性体を得る事が可能となる。

【０１００】請求項２４記載の発明は、上記導電性弾性
体の体積固有抵抗率が１０⁶〜１０⁹Ω・ｃｍであること
により、転写手段として使用した場合、転写材を選ば
ず、全環境に渡って良好な転写性能を得る事が可能とな
る。

【０１０１】請求項２５記載の発明は、上記導電性弾性
体が無端状のローラ形状であることにより、例えば転写
ローラとして使用した場合、対向部材（ＯＰＣ）との当
接を容易にし転写に十分なニップ幅を得ることができ高
画質な画像を得ることが可能となる。また、対向部材
（ＯＰＣ）と転写ローラが転写材を圧接するので、転写
材の適切な搬送も実現することが可能となる。

【０１０２】請求項２６記載の発明は、上記導電性弾性
体が平板状ブレード形状であることにより、例えば転写
ブレードとして使用した場合、転写ローラと比較して、
転写部の上流部分でのトナー飛散が少なく、対向部材
（ＯＰＣ）との同等なニップ幅を得る導電性弾性体の容
積は小さくてすみ、構成が簡単で特別な製造技術を必要
とすることなく安価で製造することが可能となる。

【０１０３】請求項２７記載の発明は、上記導電性弾性
体が無端状のベルト形状であることにより、例えば転写
ベルトとして使用した場合、ニップ幅が多くとれるなど
のメリットから高画質を実現できたり、カラーの場合は
多重転写方式よりもプロセススピードが速いタンデム方
式に利用することが可能となる。また、転写ベルトと共
に転写材を搬送するので、転写材の適切な搬送も実現す
ることが可能となる。

【０１０４】請求項２８記載の発明は、前記導電性弾性
体を帯電、現像及び転写手段として使用することによ
り、導電性弾性体自身や導電性弾性体と当接する対向部
材などの摩耗劣化を防止、また導電性弾性体のサイズ精
度が高いので導電性弾性体が偏心することもないので、
マシンのロングライフを実現することができるだけでな
く、環境変化による導電性弾性体の体積抵抗率変動はし
ないので、印加電圧等を変化させる高価な電源は必要な
く、マシンのコストダウンにつながる。さらに、耐オゾ
ン性に優れ、導電性弾性体の強度を上昇させるだけでな
く、トナーの離型性を良くしクリーニング性を向上さ
せ、導電性弾性体表面のセルへのトナーの侵入を防止す
ることにより、導電性弾性体の体積抵抗率の上昇を防止
することが可能となる。よって、品質的に優れた画像を
得ることが可能となる。また、容易に可撓性合成樹脂を
剥がすことができるため、内部弾性体をそのまま再利用
することが可能となり、環境にやさしく、コストダウン
にもなる。

【０１０５】請求項２９記載の発明は、内部弾性体の膨
張による力として未発泡弾性体の発泡及び硬化のため生
じる膨張力を用い、被覆層と内部弾性体を密着させるこ
とにより、これまで用いてきた被覆方法（被覆層の熱の
収縮を利用、被覆層の引き延ばし、吹きつけや塗布によ
るコーティングなど）と比べて、被覆層の無理な膨張や
収縮を生じることがないので、被覆層の抵抗値むらなど
を生じない導電性弾性体を得る事が可能となる。また、
これまで別工程で行ってきた工程が、内部弾性体の成形
と被覆層の被覆を同時に行うことが可能となり、製造時
間及びコストの縮小になり、ひいては省エネにもなる。

【０１０６】請求項３０記載の発明は、内部弾性体の膨
張による力に加え被覆層の外周から力を負荷することに
より、内部弾性体の膨張による被覆層の過度の膨張によ
る場所的な力のばらつきを抑制し、得られた導電性弾性
体の形状を整えることが可能となる。また、被覆層と内
部弾性体の密着を強固なものにすることが可能となる。

【０１０７】請求項３１記載の発明は、気体の膨張を利
用して、被覆層の外周からの力を均一に負荷することに
より、内部弾性体の膨張による被覆層の過度の膨張によ
る場所的な力のばらつきを抑制し、得られた導電性弾性
体の形状を整えることが可能となる。また、被覆層と内
部弾性体の密着を強固なものにすることが可能となる。
気体を利用していることから、温度、体積、圧力の操作
を容易にすることができるので、被覆層への負荷操作が
可能となる。

【０１０８】請求項３２記載の発明は、気体の温度上昇
によって気体の体積膨張を生じさせて、被覆層の外周か
らの力を均一に負荷することにより、容易に被覆層の外
周からの力を得る事が可能となる。また、温度調節によ
り、その被覆層の外周からの力を抑制することも可能と
なる。

【０１０９】請求項３３記載の発明は、必要以上の圧力
を抜く手段を有することにより、内部弾性体への過度の
圧力による縮小によって、被覆層との密着を妨げること
がないように抑制することが可能となる。また、圧力の
過度の上昇による装置の破損も防止する。

【０１１０】請求項３４記載の発明は、気体の温度を検
知する手段として温度センサーを具備することにより、
気体の温度調整が可能となり、被覆層と内部弾性体の密
着に必要十分な力を得るための調整が可能となる。

【０１１１】請求項３５記載の発明は、気体の圧力を検
知する手段として圧力センサーを具備することにより、
気体の圧力調整が可能となり、被覆層と内部弾性体の密
着に必要十分な力を得るための調整が可能となる。

【０１１２】請求項３６記載の発明は、膨張させる気体
を含有する材質として、フッ素系チューブを使用するこ
とにより、離型性に優れているので被覆層と接着するこ
となく、導電性弾性体を得る事が可能となる。

【０１１３】請求項３７記載の発明は、膨張させる気体
に窒素ガスやアルゴンガスを使用することにより、温
度、圧力、体積変化による思わぬ燃焼等の化学変化や状
態変化を生じることはないので、安全に使用することが
可能となる。

【０１１４】請求項３８記載の発明は、弾性体の膨張を
利用して、被覆層の外周からの力を均一に負荷すること
により、内部弾性体の膨張による被覆層の過度の膨張に
よる場所的な力のばらつきを抑制し、得られた導電性弾
性体の形状を整えることが可能となる。また、被覆層と
内部弾性体の密着を強固なものにすることが可能とな
る。弾性体を利用していることから、極端に膨張するな
どの問題も発生しないので高度な制御システムは不要と
なる。

【０１１５】請求項３９記載の発明は、膨張させる弾性
体は発泡弾性体であることにより、ソリッド形状の弾性
体よりも大きく安定して膨張することができるので、被
覆層に均一に圧力を負荷することが可能となる。

【０１１６】請求項４０記載の発明は、膨張させる発泡
弾性体は単泡から構成されることにより、弾性体を構成
する高分子基材だけでなく、単泡に含有される気体も膨
張することができるので、より大きく安定して膨張する
ことが可能となる。

【０１１７】請求項４１記載の発明は、膨張させる弾性
体はフッ素系弾性体であることにより、被覆層に接着す
ることもないので、弾性体の再利用に適している。

【０１１８】請求項４２記載の発明は、金型内で実施す
ることにより、内部弾性体の発泡、硬化と、被覆層の被
覆を同時に行えるだけでなく、成形も行うことが可能と
なる。内部弾性体と、被覆層の外周の気体または弾性体
を同時に加熱することも可能となる。

【０１１９】請求項４３記載の発明は、膨張させる弾性
体及び気体は金型内部に一体化することにより、弾性体
を再利用することが可能となる。導電性弾性体の量産の
際にはわずかな量の弾性体においても、かなりの量とな
り、資源の有効利用においてもコスト面においても有効
な手段である。

【０１２０】請求項４４記載の発明は、気体の場合、そ
の気体が被覆層と化学変化を生じないことが望ましく、
弾性体の場合は、その弾性体と被覆層が接着しないこと
が必要であるので、その両方の特性を有する材質として
はフッ素系弾性体が最も望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるローラ形状の導電性
弾性体の概略構成を示す断面図。

【図２】本発明ゴムローラの一実施形態のローラ形状の
導電性弾性体の概略構成を示す斜視図。

【図３】本発明の一実施形態であるブレード形状の導電
性弾性体の概略構成を示す断面図。

【図４】本発明の別の実施形態であるローラ形状の導電
性弾性体の概略構成を示す断面図。

【図５】本発明の別の実施形態であるブレード形状の導
電性弾性体の概略構成を示す断面図。

【図６】本発明方法を実施するための装置の一実施形態
の概略構成を示す断面図。

【図７】本発明方法を実施するための装置の別の実施形
態の概略構成を示す断面図。

【図８】本発明導電性弾性体の適用例である画像形成装
置の概略構成を示す断面図。

【図９】本発明および比較導電性弾性体の各環境におけ
る体積固有抵抗値の変動を示すグラフ図。

【図１０】本発明および比較導電性弾性体の体積固有抵
抗率の印加電圧依存性を示すグラフ図。

【図１１】本発明および比較導電性弾性体の電気抵抗の
位置ばらつきを示すグラフ図。

【図１２】本発明および比較導電性弾性体の各環境にお
ける体積固有抵抗値の変動を示すグラフ図。

【図１３】本発明および比較導電性弾性体の体積固有抵
抗率の印加電圧依存性を示すグラフ図。

【図１４】本発明および比較導電性弾性体の電気抵抗の
位置ばらつきを示すグラフ図。

【符号の説明】

１：基体 ２：内部弾性体 ３：被覆弾性層 ４：導電性充填剤 ５：セル ６：金型 ７：発泡弾性体 ８：気体 ９：チューブ １０：画像形成部 １１：感光体ドラム １８：帯電ローラ ２１：現像ローラ ２３：転写ローラ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ３２Ｂ 7/02 １０４ Ｂ３２Ｂ 7/02 １０４ ４Ｆ１００ 25/14 25/14 ４Ｆ２１３ 27/32 27/32 Ｚ ４Ｊ００２ Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ａ Ｂ Ｅ Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１ Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１ 15/08 ５０１ 15/08 ５０１Ｄ 15/16 １０３ 15/16 １０３ Ｈ０１Ｂ 1/20 Ｈ０１Ｂ 1/20 Ｚ // Ｃ０８Ｊ 9/04 ＣＥＱ Ｃ０８Ｊ 9/04 ＣＥＱ Ｃ０８Ｋ 3/20 Ｃ０８Ｋ 3/20 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｋ 21:00 23:00 23:00 27:12 27:12 Ｃ０８Ｌ 21:00 Ｃ０８Ｌ 21:00 (72)発明者 亀井 幸和 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 大西 英樹 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 若原 史郎 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H003 AA18 BB11 CC05 2H032 AA05 BA23 2H077 AD06 AD07 AD13 AD23 EA15 FA11 FA22 FA25 3J103 AA02 AA14 AA51 BA41 EA05 FA15 GA02 GA03 GA52 GA57 GA58 GA74 HA03 HA12 HA18 HA20 HA22 HA31 HA41 HA42 HA51 4F074 AA05 AA25 AC35 AE06 AG08 BA13 BB01 CA22 CC04Y CC06Y CD06 CE02 CE17 CE43 CE86 CE94 DA03 DA09 DA47 4F100 AD00B AD00C AD00H AK04C AK12 AK75B AN00B AR00C AT00A BA03 BA10A BA10C BA41 CA21B CA21C DA11 DJ01B EJ022 EJ212 GB48 JA03C JA11B JA11C JA11H JG01B JG01C JG04B JG04C JG05B JG05C JG05H JK01C JK06 JK07B JK07C JK08C JK12B JK17C YY00B YY00C 4F213 AA04 AA04E AA09 AA11E AA45 AA46E AB16 AB23 AC03 AG16 AH04 WA18 WA43 WA52 WA63 WA72 WA87 WB01 WB13 WB22 WC03 WE02 WE06 WE07 WE16 WF06 WF37 WK03 WK05 WW02 WW24 4J002 AC011 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 BB031 BB071 BB121 BB151 BB181 BB231 BC031 BC041 BC051 BC061 BC071 BC091 BC111 BD041 BD121 BE061 BG041 BG062 BG101 BH021 BJ002 BK001 BM002 CC031 CC101 CD001 CE001 CF001 CG001 CH041 CK021 CL001 CM012 CP031 DA016 DA036 DA086 DA096 DC006 DE006 DE076 DE096 DE136 DE146 DE186 DE196 DG046 DJ006 DJ016 DJ056 EN136 EV256 EW046 FA066 FA086 FB076 FB266 FD112 FD116 FD140 FD150

Claims (44)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも基体と２層以上の弾性体から
   構成される導電性弾性体であって、基体と内部弾性体か
   ら構成される導電性弾性体の表層に被覆弾性層を被覆す
   ることにより、前記内部弾性体の表層平均セル径が前記
   被覆弾性層の被覆前に比較して１０％以上小さくなって
   いることを特徴とする導電性弾性体。
2. 【請求項２】 少なくとも基体と２層以上の弾性体から
   構成される導電性弾性体であって、基体と内部弾性体か
   ら構成される導電性弾性体の表層に被覆弾性体を被覆す
   ることにより、内部弾性体の厚みが被覆弾性層の被覆前
   に比較して５〜２０％薄くなっていることを特徴とする
   導電性弾性体。
3. 【請求項３】 前記被覆弾性層を被覆した後の前記内部
   弾性体の表層平均セル径が深層平均セル径の９０％以下
   であることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性
   体。
4. 【請求項４】 被覆弾性層を被覆後の内部弾性体の表層
   セル径が１００μｍ以下であることを特徴とする請求項
   １記載の導電性弾性体。
5. 【請求項５】 内部弾性体の硬度が、被覆弾性層の被覆
   前に比較して５〜３０°の範囲で高いことを特徴とする
   請求項１または２に記載の導電性弾性体。
6. 【請求項６】 少なくとも２層以上の弾性体から構成さ
   れる導電性弾性体の硬度が、１０〜７０°であることを
   特徴とする請求項１または２に記載の導電性弾性体。
7. 【請求項７】 内部弾性体の表層に被覆弾性層を密着さ
   せる手段として、被覆弾性層を熱収縮させることにより
   密着させることを特徴とする請求項１または２に記載の
   導電性弾性体。
8. 【請求項８】 被覆弾性層を熱収縮させる温度が、１０
   ０℃以上であることを特徴とする請求項７に記載の導電
   性弾性体。
9. 【請求項９】 内部弾性体の表層に被覆弾性体を密着さ
   せる手段として、被覆弾性層を引き延ばし、自然状態に
   戻ろうとする力を常時内部弾性体に付加させることによ
   り密着させることを特徴とする請求項１または２に記載
   の導電性弾性体。
10. 【請求項１０】 被覆弾性層に熱を加えて真円度、円筒
    度、真直度、平面度を微調整する手段により、真円度、
    円筒度、真直度、平面度を微調整することを特徴とする
    請求項１または２に記載の導電性弾性体。
11. 【請求項１１】 被覆弾性層が可撓性の合成樹脂である
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の導電性弾性
    体。
12. 【請求項１２】 被覆弾性層の伸び率が１０〜５００％
    であることを特徴とする請求項１または２に記載の導電
    性弾性体。
13. 【請求項１３】 被覆弾性層の厚さが３０μｍ〜２５０
    μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の
    導電性弾性体。
14. 【請求項１４】 可撓性の合成樹脂が無極性高分子樹脂
    であることを特徴とする請求項１１に記載の導電性弾性
    体。
15. 【請求項１５】 無極性高分子樹脂がポリエチレンであ
    ることを特徴とする請求項１４記載の導電性弾性体。
16. 【請求項１６】 内部弾性体が発泡弾性体であることを
    特徴とする請求項１または２に記載の導電性弾性体。
17. 【請求項１７】 発泡弾性体を形成する基質が無極性ゴ
    ムであることを特徴とする請求項１６に記載の導電性弾
    性体。
18. 【請求項１８】 無極性ゴムが、少なくともエチレン−
    プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）から形成さ
    れることを特徴とする請求項１７に記載の導電性弾性
    体。
19. 【請求項１９】 被覆弾性層及び内部弾性体に導電性を
    付加させるために、導電性充填剤として、少なくとも高
    温にて焼結させた多結晶焼結体を粉砕したセラミックス
    微粉末が混入されてなることを特徴とする請求項１また
    は２に記載の導電性弾性体。
20. 【請求項２０】 セラミックス微粉末の誘電率が１００
    以上であることを特徴とする請求項１９に記載の導電性
    弾性体。
21. 【請求項２１】 セラミックス微粉末として、少なくと
    も２種以上の化合物から成る多結晶焼結体微粉末が使用
    されることを特徴とする請求項１９に記載の導電性弾性
    体。
22. 【請求項２２】 少なくとも２種以上の化合物から成る
    多結晶焼結体微粉末のうち１種の化合物に、少なくとも
    酸化チタンを含むことを特徴とする請求項２１に記載の
    導電性弾性体。
23. 【請求項２３】 上記セラミックス微粉末の平均粒径が
    ５μｍ以下であることを特徴とする請求項１９に記載の
    導電性弾性体。
24. 【請求項２４】 導電性弾性体の体積固有抵抗率が１０
    ⁶〜１０⁹Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１９に
    記載の導電性弾性体。
25. 【請求項２５】 導電性弾性体が無端状のローラ形状で
    あることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性
    弾性体。
26. 【請求項２６】 導電性弾性体が平板状ブレード形状で
    あることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性
    弾性体。
27. 【請求項２７】 導電性弾性体が無端状のベルト形状で
    あることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性
    弾性体。
28. 【請求項２８】 請求項１または２に記載の導電性弾性
    体を、少なくとも像担持体表面を接触帯電させる帯電手
    段、前記像担持体表面に形成される静電潜像にトナーを
    供給して顕像化する現像手段、及び前記像担持体に形成
    されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段のうち１
    つ以上に用いたことを特徴とする画像形成装置。
29. 【請求項２９】 少なくとも２層以上の弾性体から構成
    される導電性弾性体の製造方法であって、内部弾性体の
    膨張による力として未発泡弾性体の発泡及び硬化により
    生じる膨張力を用い、被覆層と内部弾性体とを密着させ
    ることを特徴とする導電性弾性体の製造方法。
30. 【請求項３０】 内部弾性体の膨張による力に加え、被
    覆層の外周からの力を負荷することにより、被覆層と内
    部弾性体とを密着させることを特徴とする請求項２９に
    記載の製造方法。
31. 【請求項３１】 気体の膨張を利用して、被覆層の外周
    からの力を均一に負荷することにより、被覆層と内部弾
    性体とを密着させることを特徴とする請求項３０に記載
    の製造方法。
32. 【請求項３２】 気体の温度上昇によって気体の体積膨
    張を生じさせて、被覆層の外周からの力を均一に負荷す
    ることにより、被覆層と内部弾性体とを密着させること
    を特徴とする請求項３１に記載の製造方法。
33. 【請求項３３】 気体の温度上昇によって気体の体積膨
    張を生じさせる際、必要以上の圧力を抜く手段を利用す
    ることを特徴とする請求項３２に記載の製造方法。
34. 【請求項３４】 気体の温度を検知する手段として温度
    センサーを使用することを特徴とする請求項３１に記載
    の製造方法。
35. 【請求項３５】 気体の圧力を検知する手段として圧力
    センサーを使用することを特徴とする請求項３１に記載
    の製造方法。
36. 【請求項３６】 膨張させる気体を含有する材質とし
    て、フッ素系チューブを使用することを特徴とする請求
    項３１に記載の製造方法。
37. 【請求項３７】 膨張させる気体として、窒素ガスまた
    はアルゴンガスを使用することを特徴とする請求項３１
    に記載の製造方法。
38. 【請求項３８】 弾性体の膨張を利用して、被覆層の外
    周からの力を均一に負荷することにより、被覆層と内部
    弾性体を密着させることを特徴とする請求項３０に記載
    の製造方法。
39. 【請求項３９】 膨張させる弾性体は発泡弾性体である
    ことを特徴とする請求項３８に記載の製造方法。
40. 【請求項４０】 膨張させる発泡弾性体は単泡から構成
    されることを特徴とする請求項３９に記載の製造方法。
41. 【請求項４１】 膨張させる弾性体はフッ素系弾性体で
    あることを特徴とする請求項３８ないし４０のいずれか
    の項に記載の製造装置。
42. 【請求項４２】 金型内で実施させることを特徴とする
    請求項２９ないし４１のいずれかの項に記載の製造方
    法。
43. 【請求項４３】 膨張させる弾性体及び気体を金型内部
    に一体化させて再利用できる装置を用いることを特徴と
    する請求項２９ないし４２のいずれかの項に記載の製造
    方法。
44. 【請求項４４】 内部弾性体と密着させる被覆層が、フ
    ッ素系弾性体であることを特徴とする請求項２９ないし
    ４３のいずれかの項に記載の製造方法。