【書類名】 明細書
【発明の名称】 半導電性ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 芯金及び該芯金上に形成された弾性体層を有する半導電性ローラにおいて、
該弾性体層を構成する弾性体が、
熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー、並びに、
該熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー中に分散された短繊維及び少なくとも一部が加硫されたゴム
を含有する組成物を発泡させて得られた発泡体であることを特徴とする半導電性ローラ。
【請求項２】 前記発泡体は、前記熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーを５質量％以上９５質量％以下、前記少なくとも一部が加硫されたゴムを５質量％以上９５質量％以下、前記短繊維を５質量％以上５０質量％以下、含有する請求項１に記載の半導電性ローラ。
【請求項３】 前記短繊維の平均繊維長が０．０５ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、前記短繊維の平均繊維径が０．１μｍ以上５０μｍ未満である請求項１又は２に記載の半導電性ローラ。
【請求項４】 前記短繊維の平均繊維長が前記発泡体中のセルの平均セル径よりも長い請求項１乃至３の何れかに記載の半導電性ローラ。
【請求項５】 前記短繊維が、ポリエステルモノフィラメント、ポリウレタンモノフィラメント及びポリアミドモノフィラメントからなる群より選ばれる少なくとも１種を含む請求項１乃至４の何れかに記載の半導電性ローラ。
【請求項６】 前記熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー並びに前記少なくとも一部が加硫されたゴムの、前記短繊維への付着率が５０％以上である請求項１乃至５の何れかに記載の半導電性ローラ。
【請求項７】 前記弾性体層が酸変性オレフィンを含有する請求項１乃至６の何れかに記載の半導電性ローラ。
【請求項８】 前記弾性体層がエポキシ変性熱可塑性エラストマーを含有する請求項１乃至７の何れかに記載の半導電性ローラ。
【請求項９】 前記少なくとも一部が加硫されたゴムの平均径が０．１μｍ以上５μｍ未満である請求項１乃至８の何れかに記載の半導電性ローラ。
【請求項１０】 前記弾性体層上に更に１層以上の層が形成されている請求項１乃至９の何れかに記載の半導電性ローラ。
【請求項１１】 電子写真感光体と、請求項１乃至１０の何れかに記載の半導電性ローラとを有する電子写真装置。
【請求項１２】 前記半導電性ローラが、前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー画像を転写材に転写するための転写ローラである請求項１１に記載の電子写真装置。
【請求項１３】 前記半導電性ローラが、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像をトナー画像として現像するための現像装置に用いられる現像ローラである請求項１１に記載の電子写真装置。
【請求項１４】 前記半導電性ローラが、前記電子写真感光体の表面を帯電するための帯電ローラである請求項１１に記載の電子写真装置。
【請求項１５】 前記電子写真感光体と前記帯電ローラとがニップ部を形成しており、前記帯電ローラが前記電子写真感光体に対して速度差を持って移動するものであり、該ニップ部に帯電促進粒子が介在している請求項１４に記載の電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式複写機、電子写真式プリンタ、電子写真式ファクシミリ及び電子写真式印刷機などに使用される、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、クリーニングローラ及び紙送りローラなどとして有用な半導電性ローラ並びにこの半導電性ローラを用いた電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置において、帯電ローラ、現像ローラ及び転写ローラとしては、感光ドラムとのニップ幅を保持するために圧接して使用するのに適した発泡体を用いた低硬度のローラが使用されている。長期間、同一部を圧接したままで放置すると弾性体からの低分子物質のブルームによる感光体への汚染や弾性体が永久変形を起こすことがあり、感光体の帯電不良、トナーへの摩擦帯電不良や転写不良等の問題が生じることがあった。この様な観点から、弾性体に低分子物質の含有量が比較的少ない熱可塑性エラストマーを使用したり、発泡体の剛性を高くすることが知られている。また、特開平１１−３５１２３９号公報では熱可塑性エラストマーを発泡体として使用した例が記載されており、特開平４−３５８８２５号公報では発泡弾性体に短繊維を混入した例がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、熱可塑性エラストマーからなる発泡体だけでは長時間、圧接放置時に感光体に接するセル壁が変形したまま元に戻らず永久変形する場合がある。また、剛性を高めるために混入した短繊維が連続運転中の感光体との摩擦によって弾性体から抜け落ちる場合があるという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、前述した課題を解決するために、長期圧接放置した半導電性ローラから感光体への汚染物質のブルームがなく、さらに圧縮永久変形を緩和し、長期使用においても弾性体から短繊維が抜け落ちることがなく安定して使用できる半導電性ローラを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、芯金及び該芯金上に形成された弾性体層を有する半導電性ローラにおいて、
該弾性体層を構成する弾性体が、
熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー、並びに、
該熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー中に分散された短繊維及び少なくとも一部が加硫されたゴム
を含有する組成物を発泡させて得られた発泡体であることを特徴とする半導電性ローラに関するものである。
【０００６】
本発明に係る半導電性ローラを用いることにより、感光体表面を汚染することなく、長期圧接放置に起因する圧縮永久変形を抑制でき、使用時の摩擦による半導電性ローラ表面からの短繊維の抜け落ちを防止する半導電性ローラを実現できる。
【０００７】
また、本発明は、電子写真感光体と、上記半導電性ローラとを有する電子写真装置に関するものである。
【０００８】
また、本発明は、上記半導電性ローラが、上記電子写真感光体の表面に形成されたトナー画像を転写材に転写するための転写ローラである電子写真装置に関するものである。
【０００９】
また、本発明は、上記半導電性ローラが、上記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像をトナー画像として現像するための現像装置に用いられる現像ローラである電子写真装置に関するものである。
【００１０】
また、本発明は、上記半導電性ローラが、上記電子写真感光体の表面を帯電するための帯電ローラである電子写真装置に関するものである。
【００１１】
また、本発明は、上記電子写真感光体と上記帯電ローラとがニップ部を形成しており、上記帯電ローラが上記電子写真感光体に対して速度差を持って移動するものであり、該ニップ部に帯電促進粒子が介在している電子写真装置に関するものである。
【００１２】
この結果、上記半導電性ローラを、電子写真装置の帯電ローラ、現像ローラ及び転写ローラとして用いた場合、すじや色ムラのない画像を長期にわたって維持することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る半導電性ローラを構成する弾性体層上には、１層以上の層が形成されていても良い。例えば、弾性体層上に所望の硬度（ＡｓｋｅｒＣ硬度１０〜５０度）を有する表面層を形成することで、低硬度かつ低圧縮永久歪み性を有する半導電性ローラを得ることができる。
【００１４】
図１は、本発明の半導電性ローラ１０の概略を示したものである。１０ａは円筒形状の導電性基体からなる芯金で、芯金の外周部は、熱可塑性エラストマー組成物発泡体からなる発泡弾性体層１０ｂから形成されている。さらに、用途によって半導電性ローラ全体の抵抗調整やトナーの摩擦帯電性及びトナー離型性を考慮して、発泡弾性体層１０ｂ上に１層以上の層からなる表層１０ｃを形成する場合がある。発泡体としては低分子化合物のブルーム要因が少なく、かつ熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー単体で用いるよりもゴム状弾性を保つように、熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー中にさらに少なくとも一部が加硫されたゴム及び短繊維が分散したものが適している。図２は発泡弾性体層１０ｂの詳細であり、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー２２を主成分とし、加硫ゴム２３及び短繊維２１が分散している。ここで、２４は発泡セルであり、２５のセル壁の剛性が高まるように短繊維２１が分散している。また、この短繊維２１のいくつかはセル内に突出している場合もある。
【００１５】
本発明は更に、上記発泡体が、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーを５質量％以上９５質量％以下、上記少なくとも一部が加硫されたゴムを５質量％以上９５質量％以下、上記短繊維を５質量％以上５０質量％以下、含有することが好ましい。ここで、上記半導電性ローラでは発泡体の主成分が熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーであるため、低分子化合物等の感光体への汚染が少ない。
また、短繊維はセル間の隙間（セル壁）に充填されるため、半導電性ローラが感光体に圧接されて変形する部分の剛性が高まり圧縮永久変形が抑制され、長期圧接放置時の十分なセット性が実現される。また、短繊維は発泡体と強固に接着しているため、長期使用により半導電性ローラ表面と感光体表面との間で繰り返し摩擦力を受けて短繊維が半導電性ローラから抜け落ちることが抑制される。短繊維と発泡体を強固に接着するためには、短繊維への熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー並びに少なくとも一部が加硫されたゴムの、短繊維への付着率が５０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。
ここで、付着率とは半導電性ローラ作製後、半導電性ローラ断面をカッターで切り出し発泡セル内に突き出している繊維をピンセット状の治具で掴み、弾性体から短繊維を引き抜いた後、引き抜かれた短繊維の投影面を顕微鏡で観察することにより測定する。付着率は、短繊維に付着している全ての付着物の投影面の面積および短繊維の露出している部分の投影面の面積に対する短繊維に接着している熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー並びに少なくとも一部が加硫されたゴムの投影面の面積の割合を計算したものである。
式で表すと
付着率＝（熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー及び少なくとも一部が加硫されたゴムの投影面の面積）／（短繊維に付着している全ての付着物の投影面の面積＋短繊維の露出している部分の投影面の面積）×１００
となる。
また、これらの短繊維に加えて半導電性ローラ中に少なくとも一部が加硫されたゴムを分散させることにより、より効果的に半導電性ローラ使用時の圧縮永久変形の抑制を図ることができる。
本発明に使用される弾性体は、熱可塑性を与えるのに十分な熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーと、ゴム状弾性を与えるのに十分な量の少なくとも一部が加硫されたゴム及び短繊維とのブレンドとからなり、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー成分のマトリックス層の中にゴムが分散層として存在するものである。かかる構造を有することにより、熱可塑の加工が可能であるため通常の樹脂用成形機を使用してチューブ状に成形できる。
【００１６】
半導電性ローラにおいて発泡体中に熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーを５質量％以上９５質量％以下、より好ましくは１０質量％以上８０質量％以下、更に好ましくは２０質量％以上７０質量％以下を含んでいるのが良い。また、発泡体中に少なくとも一部が加硫されたゴムを５質量％以上９５質量％以下、より好ましくは１０質量％以上８０質量％以下、更に好ましくは２０質量％以上７０質量％以下を含んでいるのが良い。また、発泡体中に短繊維を５質量％以上５０質量％以下、より好ましくは１０質量％以上４０質量％以下、更に好ましくは１５質量％以上３５質量％以下を含んでいるのが良い。
【００１７】
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、通常の熱可塑性樹脂でよく、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ））、ポリアミド系樹脂（例えばナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２））、ポリエステル系樹脂（例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステルなどの芳香族ポリエステル）、ポリニトリル系樹脂（例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン三元共重合体）、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン／アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ））、ポリビニル系樹脂（例えば酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン／酢酸ビニル共重合体ケン化物樹脂（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体）、ポリスチレン系樹脂、セルロース系樹脂（例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース）、フッ素系樹脂（例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ））、イミド系樹脂（例えば芳香族ポリイミド（ＰＩ））などに配合剤を添加したコンパウンドを挙げることができる。上記熱可塑性樹脂は、市販品を使用することができる。熱可塑性樹脂として好ましくはポリプロピレンを使用するのが良い。
【００１８】
本発明で使用される熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマーおよびウレタン系熱可塑性エラストマー等を使用することができる。スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体及びこれらの水素添加物、又はそれらの混合物から選ばれた水素添加物を基本成分として含有したものが使用できる。オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、エチレン／プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン／プロピレン／非共役ジエン共重合ゴム等、または、それらを有機過酸化物等の存在下に加熱処理することにより架橋した弾性体を基本成分として含有したものを使用することができる。
【００１９】
ウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、ジイソシアネートと短鎖グリコール（エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ビスフェノールＡ等）とから成るハードセグメントと、ジイソシアネートと長鎖グリコールとから成るソフトセグメントを有するものである。長鎖グリコールとしては、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系のものを使用することができる。上記熱可塑性エラストマーは、市販品を使用することができる。熱可塑性エラストマーとしては、好ましくはスチレン系熱可塑性エラストマーを使用するのが良い。
【００２０】
これら熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーは単独で用いても、任意の２種以上をブレンドして用いても良い。さらに、上記熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーは併用して使用することができ、この場合、上記熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーは質量比で５：９５〜９５：５の範囲で使用するのが良い。より好ましくは、質量比で１０：９０〜９０：１０の範囲で使用するのが良い。
【００２１】
また、少なくとも一部が加硫されたゴムに使用するゴムとしては一般的なものでよく、ジエン系ゴム及びその水添物（例えば天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム、スチレン／ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、アクリロニトリル／ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ、オレフィン系ゴム（例えばエチレン／プロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレン／プロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ））、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレン／芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、含ハロゲンゴム（例えばＢｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレン／パラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＣ，ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ））、シリコーンゴム（例えばメチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム）、含イオウゴム（例えばポリスルフィドゴム）、フッ素ゴム（例えばビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン／プロピレン系ゴム、含フッ素シリコーン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）などのゴムを用いることができる。
【００２２】
また、これらのゴムに配合剤を添加したコンパウンドを挙げることができる。尚、これらのゴムは単独で用いても任意の２種以上の混合物を用いても良い。上記ゴムには、市販品を使用することができる。好ましくは、ゴムとしてはＥＰＤＭを使用するのが良い。また、硫黄、金属酸化物および有機過酸化物などの加硫剤を用いることにより、ゴムの鎖状分子は架橋されて三次元の網目構造を有することができる。
【００２３】
半導電性ローラに電気特性が必要な場合は、これらのゴムや樹脂にカーボンブラック、酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタンのような導電性粒子を分散させて所望の体積固有抵抗に制御することができる。ここで、半導電性ローラの体積固有抵抗は１×１０4〜１×１０10Ωｃｍに設定するのが良い。
【００２４】
半導電性ローラに配合される短繊維として、例えばセルロース繊維、タンパク繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、アラミド繊維、ポリウレタン繊維及び炭素繊維が用いられる。短繊維の曲げ剛性や熱可塑性エラストマーとの接着性の点から、好ましくは、ポリエステルモノフィラメント、ポリウレタンモノフィラメント及びポリアミドモノフィラメントからなる群より選ばれる少なくとも１種が良い。これらの短繊維はそれぞれ単独で用いても任意の２種以上の短繊維の混合物を用いても良い。本発明の実施の一態様として、弾性体層が酸変性オレフィンを含むことを特徴とする半導電性ローラに関するものである。また、本発明の実施の一態様として、弾性体層がエポキシ変性熱可塑性エラストマーを含むことを特徴とする半導電性ローラに関するものである。
【００２５】
弾性体層に混合する酸変性オレフィンやエポキシ変性熱可塑性エラストマーは、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー並びに少なくとも一部が加硫されたゴムと短繊維との接着性を向上させるものであり、エチレン／アクリル酸エステル／無水マレイン酸３元共重合体（具体的には、商品名：ボンダイン：住化アトケム社製）や、エポキシ化スチレン／ブタジエン共重合体（具体的には、商品名：エポフレンド：ダイセル化学社製）が挙げられる。
【００２６】
エチレン／アクリル酸エステル／無水マレイン酸３元共重合体の組成は、無水マレイン酸２〜５質量％、アクリル酸エステル６〜３０質量％であって、融点が６０℃〜１１０℃のものが好ましい。エポキシ化スチレン／ブタジエン共重合体においてはエポキシ化率が１ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。エポキシ化率が１ｍｏｌ％以上であると熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー並びに少なくとも一部が加硫されたゴムと短繊維との間に強固な接着を得ることができる。エポキシ化率が５０ｍｏｌ％以下であると良好な貯蔵弾性率を維持することができる。上記酸変性オレフィンやエポキシ変性熱可塑性エラストマーは、弾性体層のマトリックス層に溶融し、短繊維との接着性向上に寄与するため、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーからなるマトリックス層を１００質量部とした時に５〜５０質量部を混合すれば、十分な効果が得られる。短繊維と熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー並びに少なくとも一部が加硫されたゴムとの接着性は付着率で評価する。この付着率が５０％以上で短繊維の抜け落ちのない良好な接着力が得られる。
【００２７】
本発明により得られる熱可塑性樹脂組成物及び／又は熱可塑性エラストマー組成物原料を発泡させて発泡体として使用するために、無機塩、有機化合物および水等の発泡剤が使用される。無機塩は、例えば炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウムなどが挙げられ、有機化合物としてはアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロペンタメチレンテトラミン、４，４’‐オキシビスベンゾスルホニルヒドラジド、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジドなどが挙げられる。これら発泡剤は熱可塑性エラストマー組成物原料（熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー、少なくとも一部が加硫されたゴム）１００質量部に対して０．５〜１５質量部の割合で配合することが必要である。この配合割合を０．５質量部以上とすることにより、所望の発泡倍率を得ることができる。また、配合割合を１５質量部以下でも使用するに十分な発泡倍率が得られるため、配合割合を１５質量部以下とすることでコスト的に有利となるためである。
【００２８】
本発明の熱可塑性エラストマー組成物からなる弾性体層を成形するには、予め熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーと未加硫ゴムとを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相を形成する熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー中にゴムを分散させる。ゴムを加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、ゴムを動的に加硫させても良い。また、熱可塑性樹脂またはゴムへの各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加しても良いが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とゴムの混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が挙げられる。中でも樹脂成分とゴムの混練およびゴムの動的加硫には２軸混練押出機を使用するのが好ましい。さらに、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。
【００２９】
溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であれば良い。短繊維の混合は上記工程中いずれの場合でも良いが、ペレット化した熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーと短繊維をニーダで混練することが好ましい。発泡方法としては、上記に記載された熱可塑性エラストマー組成物原料を押出機に供給して混練し、この混練物に押出機の途中に設けられた発泡剤注入口より発泡剤を適量、連続的に圧入し、熱可塑性エラストマー組成物原料を発泡させる。また、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーと発泡剤とをタンブラー等で均一に混合し、これを押出機に供給して混練し、押出機内で発泡剤を分解させ、熱可塑性エラストマー組成物原料を発泡させることにより、円筒状の発泡体を得ることができる（チューブ化）。チューブ化は、押出機のダイスを使用した通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物をチューブ化する方法によれば良い。
【００３０】
本発明における熱可塑性エラストマー組成物弾性体中の特定の熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーとゴムとの組成比は、弾性体層の厚さ、柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は質量比で２０／８０〜８０／２０、更に好ましくは質量比で２５／７５〜７０／３０である。また、弾性体層に分散する加硫ゴムの平均径は０．１μｍ以上５μｍ未満であることが好ましい。加硫ゴムの平均径を０．１μｍ以上５μｍ未満とすることによって、半導電性ローラとして適度なゴム弾性を得ることができる。より好ましくは、ゴムの平均径は０．３μｍ以上３μｍ未満であるのが良い。更に好ましくは、ゴムの平均径は０．５μｍ以上２μｍ未満であるのが良い。なお、加硫ゴムの平均径は、半導電性ローラの任意の断面における任意の１００個の加硫ゴムの断面の径を電子顕微鏡により計測し、これを平均することによって求めることができる。また、加硫ゴムの平均径を制御するには、２軸混練押出機のスクリュー形状及び押し出し速度等を適度に調整することで達成できる。
【００３１】
弾性体層上にさらに表層を使用する場合、表層としてはローラ円周部を形成し、成形できるものであれば何でも良いが、上記加硫ゴム、熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーからなる群から選択された少なくとも一つであることが望ましい。これらの物質を用いて、ディッピング、スプレー及びロールコート等の方法により半導電性ローラの表面層を形成すれば良い。このように導電性の表面層を形成することによって低圧縮性かつ低圧縮永久歪み性を有する半導電性ローラを得ることができる。芯金としては、金属製なら何でも良いが、例えばＳＵＳやアルミニウム製が使用される。
【００３２】
半導電性ローラに使用する短繊維の平均繊維長は０．０５ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、かつ平均繊維径は０．１μｍ以上５０μｍ未満であるのが良い。平均繊維長を０．０５ｍｍ以上かつ平均繊維径を０．１μｍ以上とすることにより、圧接時の変形に耐えうる剛性が得られ、良好な圧縮永久変形性を得ることができる。また、平均繊維長を５ｍｍ未満かつ平均繊維径を５０μｍ未満とすることにより、加工性が良く、分散不良が生じない。平均繊維長は好ましくは０．１ｍｍ以上３ｍｍ未満、より好ましくは０．１５ｍｍ以上１ｍｍ未満であるのが良い。平均繊維径は好ましくは０．５μｍ以上４０μｍ未満、より好ましくは１μｍ以上３０μｍ未満であるのが良い。
【００３３】
なお、短繊維の平均繊維長および平均繊維径は、任意の１００本の短繊維の投影部の長さ及び繊維径を顕微鏡により計測し、これを平均することによって求めることができる。さらに、短繊維の平均繊維長は発泡体中のセルの平均セル径よりも長いことが好ましい。短繊維の長さを平均セル径よりも長くすることで圧接時の変形に耐えうる剛性を得ることができる。ここで平均セル径は半導電性ローラの任意の断面をＳＥＭで観察し、任意の１００個のセル径を計測し、これを平均することによって求めることができる。
【００３４】
本発明は、前記半導電性ローラが配設された電子写真装置に関するものである。便宜上、図３に示した電子写真装置を例にして説明する。本例の電子写真装置は転写式の電子写真装置である。
【００３５】
１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体であり、矢示の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）を持って回転駆動される。２は帯電部材としての帯電ローラであり、所定の押圧力をもって感光体の面に圧接させてあり、本例装置の場合は感光体の回転に従動して回転する。この帯電ローラ２に対して不図示の帯電バイアス印加回路によって所定の帯電バイアスが印加されて回転感光体の周面が所定の極性電位に一次帯電処理される。その回転感光体の一次帯電処理面に対して不図示の露光装置により目的の画像情報が露光Ｌ（スリット露光・走査露光等）されて回転感光体の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００３６】
その形成静電潜像が本例装置の場合は非磁性一成分現像方式の現像装置３によりトナー画像として現像される。４は現像ローラ、５はこの現像ローラに対するトナー塗布ローラである。現像ローラ４には不図示の現像バイアス印加回路によって所定の現像バイアスが印加される。
【００３７】
一方、給紙カセット６から給紙ローラ７により記録材としての転写材Ｐが１枚宛繰り出されて搬送ローラ８、レジストローラ９を経て、感光体とこれに所定の押圧力をもって圧接させた転写ローラ１０との圧接ニップ部である転写部Ｎに所定のタイミングで給送され、該転写部Ｎを挟持搬送される。
【００３８】
転写ローラ１０には不図示の転写バイアス印加回路によって所定の転写バイアスが所定のタイミングで印加される。そして転写部Ｎを挟持搬送される転写材Ｐの表面側に回転感光体の表面に形成担持されているトナー画像が順次に静電力と押圧力にて転写されていく。
【００３９】
トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは感光体の面から分離されて搬送装置１５で定着装置１６へ導入されてトナー画像の定着処理を受け、排紙ローラ１７により画像形成物（コピー、プリント）として排紙トレイ１８に排出される。
【００４０】
また、転写紙Ｐに対するトナー画像転写後の感光体の面はクリーニング装置１１のクリーニングローラ１２により残留トナーの除去を受け、また除電ランプ１３により除電露光１４を受けて物理的・電気的に清掃されて繰り返して作像に供される。
【００４１】
上記電子写真装置の帯電部において、イオンの発生に伴う放電生成による弊害を生じさせないために、接触帯電ローラが感光体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放電機構を基本的に用いないで、感光体に直接電荷注入を行う注入帯電機構を使用する場合もある。具体的には、帯電ローラは感光体に対して速度差を持って移動し、帯電ローラに電圧を印加し、感光体表面に電荷注入するために比抵抗が１．７×１０3Ωｃｍ、平均粒径４．５μｍの導電性酸化亜鉛粒子を帯電促進粒子として、帯電ローラと感光体ニップ部に介在させる。帯電促進粒子をニップ部に介在させるためには、現像剤に混合しておけば随時供給される。また、印字初期においてはあらかじめ帯電ローラ表面に塗布しておく必要がある。
【００４２】
上記例のような電子写真装置において、帯電ローラ２や現像ローラ４及び転写ローラ１０としては、感光ドラムとのニップ幅を保持するために圧接して使用するのに適した発泡体を用いた低硬度のローラが使用されている。
【００４３】
本発明にかかる半導電性ローラは上記の電子写真装置においてローラとして使用することができる。例えば、帯電ローラ２、現像ローラ４、トナー塗布ローラ５、給紙ローラ７、搬送ローラ８、レジストローラ９、転写ローラ１０、クリーニングローラ１２及び排紙ローラ１７として使用することができる。好ましくは、帯電ローラ２、現像ローラ４及び転写ローラ１０として使用することができる。
【００４４】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００４５】
（実施例１）
表１に示すように、ポリエステル（商品名：ハイトレル３４５８Ｌ：東レデュポン社製）をマトリックスとしＥＰＤＭ（商品名：エスプレンＥＰＲ ５０５：住友化学社製）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマー（ポリエステル／ＥＰＤＭ＝４０／６０質量比）に、カット長２ｍｍ、平均繊維径１０μｍのポリエステルモノフィラメント（商品名：テトロン：帝人社製）を分散させ、さらに抵抗制御剤としてカーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）及び発泡剤としてアゾジカルボンアミドを配合し、半導電性のゴムに調整したものをチューブ状に成形した。
【００４６】
ここで、ポリエステル／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマー１００質量部に対してポリエステルモノフィラメントは３５質量部、発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）は２質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は２５質量部、混合した。加硫ゴムの配合はＥＰＤＭ１００質量部に対して、亜鉛華５質量部（商品名：Ｓａｚｅｘ：堺化学工業社製）、ステアリン酸１質量部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ、ノクセラーＴＲＡ：大内新興社製）をそれぞれ０．８質量部ずつ、硫黄１．２質量部（商品名：サルファックスＰＭＣ：鶴見化学社製）、プロセスオイル（商品名：ＰＷ−３８０：出光興産社製）、及びカーボンブラック２０質量部（商品名：旭＃３５：旭カーボン社製）とした。
【００４７】
押出機を用いてこれらの原料を内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に形成した後、上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成し、体積固有抵抗１．０×１０8Ωｃｍの半導電性ローラを作製した（平均セル径８０μｍ、付着率６０％、加硫ゴムの平均粒子径１．２μｍ）。
【００４８】
（実施例２）
表１に示すように、ポリアミドエラストマー（商品名：ダイアミド Ｅ４０−Ｓ３：ダイセル・ヒュルス社製）をマトリックスとしＥＰＤＭ（商品名：エスプレンＥＰＲ ５０５：住友化学社製）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマー（ポリアミドエラストマー／ＥＰＤＭ＝４０／６０質量比）に、カット長２ｍｍ、平均繊維径１０μｍのナイロン６モノフィラメント（商品名：アミラン：東レ社製）を分散させ、さらにカーボンブラック等の抵抗制御剤を配合し、半導電性のゴムに調整したものをチューブ状に成形した。
【００４９】
ここで、ポリアミドエラストマー／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマー１００質量部に対してナイロン６モノフィラメントは４０質量部、発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）は２質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は２５質量部、混合した。加硫ゴムの配合はＥＰＤＭ１００質量部に対して、亜鉛華５質量部（商品名：Ｓａｚｅｘ：堺化学工業社製）、ステアリン酸１部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ、ノクセラーＴＲＡ：大内新興社製）をそれぞれ０．８質量部ずつ、硫黄１．２質量部（商品名：サルファックスＰＭＣ：鶴見化学社製）、プロセスオイル（商品名：ＰＷ−３８０：出光興産社製）、及びカーボンブラック２０質量部（商品名：旭＃３５：旭カーボン社製）とした。
【００５０】
押出機を用いてこれらの原料を内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に形成した。上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成し、体積固有抵抗１．０×１０8Ωｃｍの半導電性ローラを作製した（平均セル径７５μｍ、付着率６０％、加硫ゴムの平均粒子径１．４μｍ）。
【００５１】
（実施例３）
表１に示すように、ポリプロピレン／ＥＰＤＭ系熱可塑性エラストマー（商品名：サントプレーン１１１−３５：ＡＥＳ社製）に、酸変性オレフィン（商品名：ボンダインＡＸ８３９０：住化アトケム社製）とカット長２ｍｍ、平均繊維径１０μｍのポリエステルモノフィラメント（商品名：テトロン：帝人社製）及びカーボンブラックの抵抗制御剤をニーダで混練したものに、発泡剤をドライブレンドした後、押出機で内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に成形した。
【００５２】
ここで、ポリプロピレン／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマー１００質量部に対してポリエステルモノフィラメントは３５質量部、酸変性オレフィンは５質量部、発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）は２質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は２０質量部、混合した。上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成し、体積固有抵抗１．０×１０8Ωｃｍの半導電性ローラを作製した（平均セル径１００μｍ、付着率９５％、加硫ゴムの平均粒子径１．０μｍ）。
【００５３】
（実施例４）
表１に示すように、スチレン系エラストマー（商品名：セプトン １００１：クラレ社製）をマトリックスとし、ＳＢＲ（商品名：Ｎｉｐｏｌ １５０７：日本ゼオン社製）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマー（スチレン系エラストマー／ＳＢＲ＝４０／６０質量比）と、エポキシ変性熱可塑性エラストマー（商品名：エポフレンド Ａ１０１０：ダイセル化学社製）とカット長２ｍｍ、平均繊維径１０μｍのポリウレタンモノフィラメント（商品名：エスパ：東洋紡社製）とカーボンブラックの抵抗制御剤をニーダで混練したものに、発泡剤をドライブレンドした後、押出機で内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に成形した。
【００５４】
ここで、スチレン系エラストマー／ＳＢＲ熱可塑性エラストマー１００質量部に対してポリウレタンモノフィラメントは４０質量部、エポキシ変性熱可塑性エラストマーは５質量部、発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）は２質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は２５質量部を混合した。加硫ゴムの配合はＳＢＲ１００質量部に対して、亜鉛華４質量部（商品名：Ｓａｚｅｘ：堺化学工業社製）、ステアリン酸１質量部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ、ノクセラーＴＲＡ：大内新興社製）をそれぞれ０．８質量部ずつ、硫黄１．５質量部（商品名：サルファックスＰＭＣ：鶴見化学社製）、プロセスオイル（商品名：ＰＷ−３８０：出光興産社製）、及びカーボンブラック２０質量部（商品名：旭＃３５：旭カーボン社製）とした。上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成し、体積固有抵抗１．０×１０8Ωｃｍの半導電性ローラを作製した（平均セル径１００μｍ、付着率９５％、加硫ゴムの平均粒子径０．９μｍ）。
【００５５】
（比較例１）
表１に示すように、ポリプロピレン／ＥＰＤＭ系熱可塑性エラストマー（ＡＥＳ社製 サントプレーン１１１−３５）に、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）を２５質量部、発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）を２質量部配合し、半導電性のエラストマーに調整したものをチューブ状に成形した。上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成し、体積固有抵抗１．０×１０8Ωｃｍの半導電性ローラを作製した（平均セル径１０５μｍ、加硫ゴムの平均粒子径１．０μｍ）。
【００５６】
（比較例２）
表１に示すように、スチレン系エラストマー（商品名：セプトン １００１：クラレ社製）をマトリックスとし、ＳＢＲ（商品名：Ｎｉｐｏｌ １５０７：日本ゼオン社製）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマー（スチレン系エラストマー／ＳＢＲ＝４０／６０質量比）とカーボンブラックの抵抗制御剤をニーダで混練したものに、発泡剤をドライブレンドした後、押出機で内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に成形した。
【００５７】
ここで、スチレン系エラストマー／ＳＢＲ熱可塑性エラストマー１００質量部に対して発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）は２質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は３０質量部、混合した。加硫ゴムの配合はＳＢＲ１００質量部に対して、亜鉛華４質量部（商品名：Ｓａｚｅｘ：堺化学工業社製）、ステアリン酸１質量部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ、ノクセラーＴＲＡ：大内新興社製）をそれぞれ０．８質量部ずつ、硫黄１．５質量部（商品名：サルファックスＰＭＣ：鶴見化学社製）、プロセスオイル（商品名：ＰＷ−３８０：出光興産社製）、及びカーボンブラック２０質量部（商品名：旭＃３５：旭カーボン社製）とした。上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成し、体積固有抵抗１．０×１０8Ωｃｍの半導電性ローラを作製した（平均セル径１１０μｍ、加硫ゴムの平均粒子径０．９μｍ）。
【００５８】
上記半導電性ローラを図３に示す電子写真装置の転写ローラとして感光ドラムとのニップ幅が１ｍｍとなるように装着し、３ヶ月の圧接放置試験を行った。放置後、Ａ４サイズ用紙を使用したベタ黒画像形成試験を行い、初期画像の評価を行った。結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
【００６０】
なお、表１記載の原料の商品名および販売会社を下記に表す。
＊１ ＥＰＤＭ：エチレン／プロピレンゴム（商品名：エスプレンＥＰＲ５０５：住友化学社製）
＊２ ポリエステル：（商品名：ハイトレル３４５８Ｌ：東レデュポン社製）
＊３ ＰＡＥ：ポリアミドエラストマー（商品名：ダイアミドＥ４０−Ｓ３：ダイセル・ヒュルス社製）
＊４ ＰＰ：ポリプロピレン（商品名：サントプレ−ン１１１−３５：ＡＥＳ社製）
＊５ ＳＢＲ：スチレン／ブタジエンゴム（商品名：Ｎｉｐｏｌ １５０７：日本ゼオン社製）
＊６ スチレン系エラストマー：（商品名：セプトン１００１：クラレ社製）
＊７ ポリエステル：（商品名：テトロン：テイジン社製）
＊８ ナイロン６：（商品名：アミラン：東レ社製）
＊９ ポリウレタン：（商品名：エスパ：東洋紡社製）
＊１０ 酸変性オレフィン：（商品名：ボンダインＡＸ８３９０：住化アトケム社製）
＊１１ エポキシ変性熱可塑性エラストマー：（商品名：エポフレンドＡ１０１０：ダイセル化学工業社製）
＊１２ アゾジカルボンアミド：（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）。
【００６１】
実施例１〜４のように短繊維が発泡弾性体層に分散しているものは、スジの発生もなく良好な画像が得られたのに対し、比較例１〜２は半導電性ローラ１回転ごとの周期に一致するスジが発生していた。また、これら半導電性ローラを感光ドラムから取り外し、圧接後を目視したところ、実施例では問題がなかったが、比較例１〜２は半導電性ローラ長手方向に対して圧接痕が残っていた。
【００６２】
（実施例５）
表２に示すように、ポリエステル（商品名：ハイトレル３４５８Ｌ：東レデュポン社製）をマトリックスとしＥＰＤＭ（商品名：エスプレンＥＰＲ ５０５：住友化学社製）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマー（ポリエステル／ＥＰＤＭ＝４０／６０質量比）に、カット長２ｍｍ、平均繊維径１０μｍのポリエステルモノフィラメント（商品名：テトロン：帝人社製）を分散させ、さらに抵抗制御剤としてカーボンブラック及び発泡剤としてアゾジカルボンアミドを配合し、半導電性のゴムに調整したものをチューブ状に成形した。
【００６３】
ここで、ポリエステル／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマー１００質量部に対してポリエステルモノフィラメントは３５質量部、発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）は２質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は２５質量部、混合した。加硫ゴムの配合はＥＰＤＭ１００質量部に対して、亜鉛華５質量部（商品名：Ｓａｚｅｘ：堺化学工業社製）、ステアリン酸１質量部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ、ノクセラーＴＲＡ：大内新興社製）をそれぞれ０．８質量部ずつ、硫黄１．２質量部（商品名：サルファックスＰＭＣ：鶴見化学社製）、プロセスオイル（商品名：ＰＷ−３８０：出光興産社製）、及びカーボンブラック２０質量部（商品名：旭＃３５：旭カーボン社製）とした。
【００６４】
押出機を用いてこれらの原料を内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に形成した後、上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成した（平均セル径８０μｍ、付着率６０％、加硫ゴムの平均粒子径１．２μｍ）。
【００６５】
次いで、弾性体層表面をＵＶ処理した上で、ポリエーテル系ポリウレタン（商品名：スーパーフレックス４６０：第一工業製薬社製）を用い、４０％水溶液を作り、さらに抵抗調整のためにカーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製））をポリウレタン１００質量部に対して４０質量部を混合したものを、ロールコータによってコーティングし、１２０℃、２０分で加熱硬化させ、厚さ２０μｍの表層を形成し、体積固有抵抗１．０×１０6Ωｃｍの複層の半導電性ローラを作製した。
【００６６】
（実施例６）
表２に示すように、ポリアミドエラストマー（商品名：ダイアミド Ｅ４０−Ｓ３：ダイセル・ヒュルス社製）をマトリックスとしＥＰＤＭ（商品名：エスプレンＥＰＲ ５０５：住友化学社製）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマー（ポリアミドエラストマー／ＥＰＤＭ＝４０／６０質量比）に、カット長２ｍｍ、平均繊維径１０μｍのナイロン６モノフィラメント（商品名：アミラン：東レ社製）を分散させ、さらにカーボンブラック等の抵抗制御剤を配合し、半導電性のゴムに調整したものをチューブ状に成形した。
【００６７】
ここで、ポリアミドエラストマー／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマー１００質量部に対してナイロン６モノフィラメントは４０質量部、発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）は２質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は２５質量部、混合した。加硫ゴムの配合はＥＰＤＭ１００質量部に対して、亜鉛華５質量部（商品名：Ｓａｚｅｘ：堺化学工業社製）、ステアリン酸１質量部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ、ノクセラーＴＲＡ：大内新興社製）をそれぞれ０．８質量部ずつ、硫黄１．２質量部（商品名：サルファックスＰＭＣ：鶴見化学社製）、プロセスオイル（商品名：ＰＷ−３８０：出光興産社製）、及びカーボンブラック２０質量部（商品名：旭＃３５：旭カーボン社製）とした。
【００６８】
押出機を用いてこれらの原料を内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に形成した。上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成した（平均セル径７５μｍ、付着率６０％、加硫ゴムの平均粒子径１．４μｍ）。
【００６９】
次いで、共重合ポリアミド樹脂（共重合ナイロン：商品名：ＣＭ４０００：東レ社製）を用い、メタノール２０％溶液を作り、さらに抵抗調整のためにカーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）をポリアミド樹脂１００質量部に対して４０質量部を混合したものを、上で得られた弾性体層の表面にディップ法で塗布した。これを、風乾後８０℃にして乾燥し、厚さ２０μｍの表層を形成して、体積固有抵抗１．０×１０6Ωｃｍの複層の半導電性ローラを作製した。
【００７０】
（実施例７）
表２に示すように、ポリプロピレン／ＥＰＤＭ系熱可塑性エラストマー（商品名：サントプレーン１１１−３５：ＡＥＳ社製）に、酸変性オレフィン（商品名：ボンダインＡＸ８３９０：住化アトケム社製）とカット長２ｍｍ、平均繊維径１０μｍのポリエステルモノフィラメント（商品名：テトロン：帝人社製）及びカーボンブラックの抵抗制御剤をニーダで混練したものに、発泡剤をドライブレンドした後、押出機で内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に成形した。
【００７１】
ここで、ポリプロピレン／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマー１００質量部に対してポリエステルモノフィラメントは３５質量部、酸変性オレフィンは５質量部、発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）は２質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は２０質量部、混合した。上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成した（平均セル径１００μｍ、付着率９５％、加硫ゴムの平均粒子径１．０μｍ）。
【００７２】
次いで、弾性体層表面をＵＶ処理した上で、弾性体層の表面に、ポリエーテル系ポリウレタン（商品名：スーパーフレックス４６０：第一工業製薬社製）を用い、４０％水溶液を作り、さらに抵抗調整のためにカーボンブラック（商品名：シースト ３：東海カーボン社製）をポリウレタン１００質量部に対して４０質量部を混合したものを、ロールコータによってコーティングし、１２０℃、２０分で加熱硬化させ、厚さ２０μｍの表層を形成して、体積固有抵抗１．０×１０6Ωｃｍの複層の半導電性ローラを作製した。
【００７３】
（実施例８）
表２に示すように、スチレン系エラストマー（商品名：セプトン １００１：クラレ社製）をマトリックスとしＳＢＲ（商品名：Ｎｉｐｏｌ １５０７：日本ゼオン社製）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマー（スチレン系エラストマー／ＳＢＲ＝４０／６０質量比）と、エポキシ変性熱可塑性エラストマー（商品名：エポフレンド Ａ１０１０：ダイセル化学社製）とカット長２ｍｍ、平均繊維径１０μｍのポリウレタンモノフィラメント（商品名：エスパ：東洋紡製社製）とカーボンブラックの抵抗制御剤をニーダで混練したものに、発泡剤をドライブレンドした後、押出機で内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に成形した。
【００７４】
ここで、スチレン系エラストマー／ＳＢＲ熱可塑性エラストマー１００質量部に対してポリウレタンモノフィラメントは４０質量部、エポキシ変性熱可塑性エラストマーは５質量部、発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）は２質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は２５質量部、混合した。加硫ゴムの配合はＳＢＲ１００質量部に対して、亜鉛華４質量部（商品名：Ｓａｚｅｘ：堺化学工業社製）、ステアリン酸１質量部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ、ノクセラーＴＲＡ：大内新興社製）をそれぞれ０．８質量部ずつ、硫黄１．５質量部（商品名：サルファックスＰＭＣ：鶴見化学社製）、プロセスオイル（商品名：ＰＰＷ−３８０：出光興産社製）、及びカーボンブラック２０質量部（商品名：旭＃３５：旭カーボン社製）とした。上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成した（平均セル径１００μｍ、付着率９５％、加硫ゴムの平均粒子径０．９μｍ）。
【００７５】
次いで、弾性体層表面をＵＶ処理した上で、弾性体層の表面に、ポリエーテル系ポリウレタン（商品名：スーパーフレックス４６０：第一工業製薬社製）を用い、４０％水溶液を作り、さらに抵抗調整のためにカーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）をポリウレタン１００質量部に対して４０質量部を混合したものを、ロールコータによってコーティングし、１２０℃、２０分で加熱硬化させ、厚さ２０μｍの表層を形成して、体積固有抵抗１．０×１０6Ωｃｍの複層の半導電性ローラを作製した。
【００７６】
（比較例３）
表２に示すように、ポリプロピレン／ＥＰＤＭ系熱可塑性エラストマー（商品名：サントプレーン１１１−３５：ＡＥＳ社製）１００質量部に対してカーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）を２５質量部、発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）を２質量部、配合し、半導電性のエラストマーに調整したものをチューブ状に成形した。上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成した（平均セル径１０５μｍ、加硫ゴムの平均粒子径１．０μｍ）。
【００７７】
次いで、弾性体層表面をＵＶ処理した上で、ポリエーテル系ポリウレタン（商品名：スーパーフレックス４６０：第一工業製薬社製）を用い、４０％水溶液を作り、さらに抵抗調整のためにカーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）をポリウレタン１００質量部に対して４０質量部を混合したものを、ロールコータによってコーティングし、１２０℃、２０分で加熱硬化させ、厚さ２０μｍの表層を形成し、体積固有抵抗１．０×１０6Ωｃｍの複層の半導電性ローラを作製した。
【００７８】
（比較例４）
表２に示すように、スチレン系エラストマー（商品名：セプトン １００１：クラレ社製）をマトリックスとしＳＢＲ（商品名：Ｎｉｐｏｌ １５０７：日本ゼオン社製）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマー（スチレン系エラストマー／ＳＢＲ＝４０／６０質量比）とカーボンブラックの抵抗制御剤をニーダで混練したものに、発泡剤をドライブレンドした後、押出機で内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に成形した。
【００７９】
ここで、スチレン系エラストマー／ＳＢＲ熱可塑性エラストマー１００質量部に対して発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）は２質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は３０質量部、混合した。加硫ゴムの配合はＳＢＲ１００質量部に対して、亜鉛華４質量部（商品名：Ｓａｚｅｘ：堺化学工業社製）、ステアリン酸１質量部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ、ノクセラーＴＲＡ：大内新興社製）をそれぞれ０．８質量部ずつ、硫黄１．５質量部（商品名：サルファックスＰＭＣ：鶴見化学社製）、プロセスオイル（商品名：ＰＷ−３８０：出光興産社製）、及びカーボンブラック２０質量部（商品名：旭＃３５：旭カーボン社製）とした。上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成した（平均セル径１１０μｍ、加硫ゴムの平均粒子径０．９μｍ）。
【００８０】
次いで、弾性体層表面をＵＶ処理した上で、弾性体層の表面に、ポリエーテル系ポリウレタン（商品名：スーパーフレックス４６０：第一工業製薬社製）を用い、４０％水溶液を作り、さらに抵抗調整のためにカーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）をポリウレタン１００質量部に対して４０質量部を混合したものを、ロールコータによってコーティングし、１２０℃、２０分で加熱硬化させ、厚さ２０μｍの表層を形成して、体積固有抵抗１．０×１０6Ωｃｍの複層の半導電性ローラを作製した。
【００８１】
上記複層の半導電性ローラを図３に示す電子写真装置の現像装置に感光ドラムとのニップ幅が１ｍｍとなるように装着し、３ヶ月の圧接放置試験を行った。放置後Ａ４サイズ用紙を使用した黒画像形成試験を行い初期画像の評価を行った。本実施例において、現像装置２は非磁性一成分現像方式を用いた。現像容器３には、非磁性一成分トナーが収納されており、また現像剤担持体４に現像されずに残ったトナーをはぎ取り再び現像容器に戻す働きと共に、新しいトナーを現像剤担持体４に供給する発泡ポリウレタン製のスポンジローラ５を装着した。
【００８２】
実施例５〜８のように短繊維が発泡弾性体層に分散しているものは、スジの発生もなく良好な画像が得られたのに対し、比較例３〜４は半導電性ローラ１回転ごとの周期に一致するスジが発生していた。また、これら半導電性ローラを感光ドラムから取り外し、圧接後を目視したところ、実施例には問題がなかったが、比較例３〜４に半導電性ローラ長手方向に対して圧接痕が残っていた。結果を表２に示す。
【００８３】
【表２】
【００８４】
表２記載の原料の商品名および販売会社を下記に表す。なお、表２中の下記以外の原料に関しては、表１と同様の物質を使用した。
＊１３ ポリウレタン：（商品名：スーパーフレックス４６０：第一工業製薬社製）
＊１４ 共重合ポリアミド：（商品名：ＣＭ４０００：東レ社製）。
【００８５】
（実施例９）
表３に示すように、ポリエステル（商品名：ハイトレル３４５８Ｌ：東レデュポン社製）をマトリックスとしＥＰＤＭ（商品名：エスプレンＥＰＲ ５０５：住友化学社製）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマー（ポリエステル／ＥＰＤＭ＝４０／６０質量比）に、カット長２ｍｍ、平均繊維径１０μｍのポリエステルモノフィラメント（商品名：テトロン：帝人社製）を分散させ、さらに抵抗制御剤としてカーボンブラック及び発泡剤としてアゾジカルボンアミドを配合し、半導電性のゴムに調整したものをチューブ状に成形した。
【００８６】
ここで、ポリエステル／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマー１００質量部に対してポリエステルモノフィラメントは３５質量部、発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）は１０質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は４０質量部、混合した。加硫ゴムの配合はＥＰＤＭ１００質量部に対して、亜鉛華５質量部（商品名：Ｓａｚｅｘ：堺化学工業社製）、ステアリン酸１質量部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ、ノクセラーＴＲＡ：大内新興社製）をそれぞれ０．８質量部ずつ、硫黄１．２質量部（商品名：サルファックスＰＭＣ：鶴見化学社製）、プロセスオイル（商品名：ＰＷ−３８０：出光興産社製）、及びカーボンブラック２０質量部（商品名：旭＃３５：旭カーボン社製）とした。
【００８７】
押出機を用いてこれらの原料を内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に形成した後、上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成し、体積固有抵抗１．０×１０6Ωｃｍの半導電性ローラを作製した（平均セル径８０μｍ、付着率６０％、加硫ゴムの平均粒子径１．２μｍ）。
【００８８】
（実施例１０）
表３に示すように、ポリアミドエラストマー（商品名：ダイアミド Ｅ４０−Ｓ３：ダイセル・ヒュルス社製）をマトリックスとしＥＰＤＭ（商品名：エスプレンＥＰＲ ５０５：住友化学社製）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマー（ポリアミドエラストマー／ＥＰＤＭ＝４０／６０質量比）に、カット長２ｍｍ、平均繊維径１０μｍのナイロン６モノフィラメント（商品名：アミラン：東レ社製）を分散させ、さらにカーボンブラック等の抵抗制御剤を配合し、半導電性のゴムに調整したものをチューブ状に成形した。
【００８９】
ここで、ポリアミドエラストマー／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマー１００質量部に対してナイロン６モノフィラメントは４０質量部、発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）は１０質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は４０質量部、混合した。加硫ゴムの配合はＥＰＤＭ１００質量部に対して、亜鉛華５質量部（商品名：Ｓａｚｅｘ：堺化学工業社製）、ステアリン酸１質量部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ、ノクセラーＴＲＡ：大内新興社製）をそれぞれ０．８質量部ずつ、硫黄１．２質量部（商品名：サルファックスＰＭＣ：鶴見化学社製）、プロセスオイル（商品名：ＰＷ−３８０：出光興産社製）、及びカーボンブラック２０質量部（商品名：旭＃３５：旭カーボン社製）とした。
【００９０】
押出機を用いてこれらの原料を内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に形成した。上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成し、体積固有抵抗１．０×１０6Ωｃｍの半導電性ローラを作製した（平均セル径７５μｍ、付着率６０％、加硫ゴムの平均粒子径１．４μｍ）。
【００９１】
（比較例５）
表３に示すように、ポリエステル（商品名：ハイトレル３４５８Ｌ：東レデュポン社製）をマトリックスとしＥＰＤＭ（商品名：エスプレンＥＰＲ ５０５：住友化学社製）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマー（ポリエステル／ＥＰＤＭ＝４０／６０質量比）に、抵抗制御剤としてカーボンブラック及び発泡剤としてアゾジカルボンアミドを配合し、半導電性のゴムに調整したものをチューブ状に成形した。
【００９２】
ここで、ポリエステル／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマー１００質量部に対して発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）１０質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）４５質量部、混合した。加硫ゴムの配合はＥＰＤＭ１００質量部に対して、亜鉛華５質量部（商品名：Ｓａｚｅｘ：堺化学工業社製）、ステアリン酸１質量部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ、ノクセラーＴＲＡ：大内新興社製）をそれぞれ０．８質量部ずつ、硫黄１．２質量部（商品名：サルファックスＰＭＣ：鶴見化学社製）、プロセスオイル（商品名：ＰＷ−３８０：出光興産社製）、及びカーボンブラック２０質量部（商品名：旭＃３５：旭カーボン社製）とした。押出機を用いてこれらの原料を内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に形成した後、上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成し、体積固有抵抗１．０×１０6Ωｃｍの半導電性ローラを作製した（平均セル径１０５μｍ、加硫ゴムの平均粒子径１．０μｍ）。
【００９３】
（比較例６）
表３に示すように、ポリアミドエラストマー（商品名：ダイアミド Ｅ４０−Ｓ３：ダイセル・ヒュルス社製）をマトリックスとしＥＰＤＭ（商品名：エスプレンＥＰＲ ５０５：住友化学社製）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマー（ポリアミドエラストマー／ＥＰＤＭ＝４０／６０質量比）に、抵抗制御剤としてカーボンブラック及び発泡剤としてアゾジカルボンアミドを配合し、半導電性のゴムに調整したものをチューブ状に成形した。
【００９４】
ここで、ポリアミドエラストマー／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマー１００質量部に対して発泡剤アゾジカルボンアミド（商品名：ビニホールＡＣ：永和化成社製）１０質量部、カーボンブラック（商品名：シースト３：東海カーボン社製）は４５質量部、混合した。加硫ゴムの配合はＥＰＤＭ１００質量部に対して、亜鉛華５質量部（商品名：Ｓａｚｅｘ：堺化学工業社製）、ステアリン酸１質量部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ、ノクセラーＴＲＡ：大内新興社製）をそれぞれ０．８質量部ずつ、硫黄１．２質量部（商品名：サルファックスＰＭＣ：鶴見化学社製）、プロセスオイル（商品名：ＰＷ−３８０：出光興産社製）、及びカーボンブラック２０質量部（商品名：旭＃３５：旭カーボン社製）とした。
【００９５】
押出機を用いてこれらの原料を内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブ状に形成した。上記チューブをφ８ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して４ｍｍ厚の発泡弾性体層を形成し、体積固有抵抗１．０×１０6Ωｃｍの半導電性ローラを作製した（平均セル径１１０μｍ、加硫ゴムの平均粒子径０．９μｍ）。
【００９６】
上記複層の半導電性ローラを図３に示す電子写真装置の注入帯電装置に感光ドラムとのニップ幅が１ｍｍとなるように装着し、３ヶ月の圧接放置試験を行った。放置後Ａ４サイズ用紙を使用したべた黒画像形成試験を行い初期画像の評価を行った。
【００９７】
実施例９〜１０のように短繊維が発泡弾性体層に分散しているものは、スジの発生もなく良好な画像が得られたのに対し、比較例５〜６は半導電性ローラ１回転ごとの周期に一致するスジが発生していた。また、これら半導電性ローラを感光ドラムから取り外し、圧接後を目視したところ、実施例には問題がなかったが、比較例５〜６に半導電性ローラ長手方向に対して圧接痕が残っていた。結果を表３に示す。
【００９８】
【表３】
【００９９】
表３中の物質に関しては、表１と同様の物質を使用した。
【０１００】
【発明の効果】
本発明の半導電性ローラは、感光体への汚染が少なく長期圧接放置後の回復力を向上させることができる。特に、電子写真装置の帯電ローラ、現像ローラおよび転写ローラとして用いた場合、長期圧接放置後も画像不良を生じず、かつ長期使用においても高品質な画像を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の半導電性ローラの構造を表す模式図である。
【図２】
発泡弾性体の構成を表す模式図である。
【図３】
電子写真装置の構造を表す模式図である。
【符号の説明】
１ 電子写真感光体
２ 帯電ローラ
３ 現像装置
４ 現像ローラ
５ トナー塗布ローラ
６ 給紙カセット
７ 給紙ローラ
８ 搬送ローラ
９ レジストローラ
１０ 転写ローラ
１０ａ 芯金
１０ｂ 発泡弾性体層
１０ｃ 表層
１１ クリーニング装置
１２ クリーニングローラ
１３ 除電ランプ
１４ 除電露光
１５ 搬送装置
１６ 定着装置
１７ 排紙ローラ
１８ 排紙トレイ
２１ 短繊維
２２ 熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー
２３ 加硫ゴム
２４ 発泡セル
２５ セル壁
[Document Name] Statement
[Title of the Invention] Semiconductive roller
[Claims]
(1) Core metal and said corecoreMoneyaboveBeen formedElastic layerHaving a semiconductive roller,
TheConstruct elastic layerElastic bodyBut,
Thermoplastic resin and / or thermoplastic elastomer, and
TheIn thermoplastic resin and / or thermoplastic elastomerDecentralizedShort fiberas well asAt least partially vulcanized rubber
Obtained by foaming a composition containingA semiconductive roller characterized by being a foam.
2. The frontReportFoamIs5% by mass or more and 95% by mass or less of the thermoplastic resin and / or the thermoplastic elastomer,At least partially5 to 95% by mass of the vulcanized rubber, 5 to 50% by mass of the short fibers,containsThe semi-conductive roller according to claim 1.
3. The short fiber has an average fiber length of 0.05 mm or more and less than 5 mm., Of said short fibersThe average fiber diameter is 0.1 μm or more and less than 50 μmRu3. The semiconductive roller according to claim 1 or 2.
4. The short fiber has an average fiber length ofSaidFoamCell insideLonger than the average cell diameter ofContractThe semiconductive roller according to any one of claims 1 to 3.
5. The staple fiber is selected from the group consisting of polyester monofilament, polyurethane monofilament and polyamide monofilament.ToIncluding at least oneMurderThe semiconductive roller according to any one of claims 1 to 4.
6. The thermoplastic resin and / or thermoplastic elastomer andSaid at least a portionOf vulcanized rubber,To the short fibersAdhesion rate is 50% or moreRuThe semiconductive roller according to claim 1.
7. The elastic bodyLayerIncluding acid-modified olefinYesYouRuThe semiconductive roller according to claim 1.
8. The elastic bodyLayerIncluding epoxy-modified thermoplastic elastomerYesYouRuA semiconductive roller according to any one of claims 1 to 7.
9. The method according to claim 9,At least partiallyThe average diameter of the vulcanized rubber is 0.1 μm or more and less than 5 μm.Ru9. The semiconductive roller according to claim 1.
10. On the elastic body layerFurtherOne or more layers are formedRu10. The semiconductive roller according to claim 1.
11. An electrophotographic photoreceptor,The semiconductive roller according to claim 1.HavingElectrophotographic equipment.
12. The semi-conductive roller according to claim 12,For transferring a toner image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member to a transfer material;Transfer rollerRuAn electrophotographic apparatus according to claim 11.
13. The semi-conductive roller according to claim 1,Used in a developing device for developing an electrostatic latent image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member as a toner imageDeveloping rollerRuAn electrophotographic apparatus according to claim 11.
14. The semi-conductive roller,For charging the surface of the electrophotographic photoreceptorCharging rollerRuAn electrophotographic apparatus according to claim 11.
15. The electrophotographic photosensitive member and the charging roller areForm nipAnd saidElectrificationRoller is electrophotographic photosensitiveMove with a speed difference to the bodyTo do,TheIn the nipCharge promotionParticles are interposedRuAn electrophotographic apparatus according to claim 14.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a charging roller, a developing roller, a transfer roller, a cleaning roller, a paper feed roller, and the like used in an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer, an electrophotographic facsimile, an electrophotographic printing machine, and the like. Semi-conductive rollercommonAnd an electrophotographic apparatus using the semiconductive roller.
[0002]
[Prior art]
In the electrophotographic apparatus, a low-hardness roller using a foam suitable for being used in pressure contact with the photosensitive drum to maintain a nip width with the photosensitive drum is used as the charging roller, the developing roller, and the transfer roller. . If the same part is left in pressure contact for a long period of time, blooming of low molecular substances from the elastic body may cause contamination of the photosensitive body due to bloom or permanent deformation of the elastic body, poor charging of the photosensitive body, frictional charging of toner In some cases, a problem such as a defect or transfer failure may occur. From such a viewpoint, low molecular substancesofIt is known to use thermoplastic elastomers having a relatively low content or to increase the rigidity of the foam. JP-A-11-351239 describes an example in which a thermoplastic elastomer is used as a foam, and JP-A-4-358825 discloses an example in which short fibers are mixed into a foamed elastic body.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when using only a foam made of a thermoplastic elastomer, the cell wall in contact with the photoreceptor may be permanently deformed without returning to its original shape when left in pressure contact for a long time. In addition, there is a problem that short fibers mixed in to increase rigidity may fall off from the elastic body due to friction with the photoconductor during continuous operation.
[0004]
DepartureMing's purpose was to leave it pressed for a long time to solve the above-mentioned problem.SemiconductiveNo contaminant bloom from rollers to photoreceptorSemiconductiveTo provide a roller.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problems,The present inventionIs,Core metal and said corecoreMoneyaboveBeen formedElastic layerHaving a semiconductive roller,
TheConstruct elastic layerElastic bodyBut,
Thermoplastic resin and / or thermoplastic elastomer, and
TheIn thermoplastic resin and / or thermoplastic elastomerDecentralizedShort fiberas well asAt least partially vulcanized rubber
Obtained by foaming a composition containingThe present invention relates to a semiconductive roller characterized by being a foam.
[0006]
The present inventionPertain toSemi-conductive rollerThe semi-conductive roller which can suppress the permanent deformation due to long-term pressure contact without contaminating the photoreceptor surface and prevent the short fibers from falling off the semi-conductive roller surface due to friction during use Can be realized.
[0007]
Also,The present invention relates to an electrophotographic apparatus having an electrophotographic photosensitive member and the above-described semiconductive roller.
[0008]
The present invention also relates to an electrophotographic apparatus in which the semiconductive roller is a transfer roller for transferring a toner image formed on a surface of the electrophotographic photosensitive member to a transfer material.
[0009]
Further, the present invention relates to an electrophotographic apparatus, wherein the semiconductive roller is a developing roller used in a developing apparatus for developing an electrostatic latent image formed on a surface of the electrophotographic photosensitive member as a toner image. It is.
[0010]
Also,The present invention relates to an electrophotographic apparatus in which the semiconductive roller is a charging roller for charging the surface of the electrophotographic photosensitive member.
[0011]
Also,The present inventionThe electrophotographic photosensitive member and the charging roller areForm nipAnd aboveElectrificationRoller is the above electrophotographic photosensitive memberMove with speed differenceTo do,TheIn the nipCharge promotionThe present invention relates to an electrophotographic apparatus in which particles are interposed.
[0012]
As a result,SemiconductiveWhen the roller is used as a charging roller, a developing roller, and a transfer roller of an electrophotographic apparatus, an image free from streaks and color unevenness can be maintained for a long period of time.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the present inventionSemiconductiveElastic body that constitutes the rollerlayerOne or more layers may be formed thereon. For example,Elastic layerBy forming a surface layer having a desired hardness (Asker C hardness of 10 to 50 degrees) thereon, it has low hardness and low compression set.SemiconductiveRollers can be obtained.
[0014]
FIG.Semiconductive1 schematically shows a roller 10. Reference numeral 10a denotes a metal core made of a cylindrical conductive substrate, and an outer peripheral portion of the metal core is formed of a foamed elastic material layer 10b made of a thermoplastic elastomer composition foam. Furthermore, depending on the applicationSemiconductiveA surface layer 10c composed of one or more layers may be formed on the foamed elastic layer 10b in consideration of the resistance adjustment of the entire roller, the frictional charging property of the toner, and the toner releasability. DepartureFoamAs the bloom factor of the low molecular weight compound is small, and the rubber-like elasticity is maintained more than the thermoplastic resin or the thermoplastic elastomer alone, the thermoplastic resin or the thermoplastic elastomer further containsAt least partiallyA dispersion of vulcanized rubber and short fibers is suitable. FIG. 2 shows the details of the foamed elastic material layer 10b. The foamed elastic material layer 10b contains a thermoplastic resin and / or a thermoplastic elastomer 22 as a main component, and a vulcanized rubber 23 and short fibers 21 are dispersed. Here, reference numeral 24 denotes a foam cell, and the short fibers 21 are dispersed so as to increase the rigidity of the cell wall 25. Some of the short fibers 21 may protrude into the cell.
[0015]
In the present invention, the foam may further include a thermoplastic resin and / or a thermoplastic elastomer in an amount of 5% by mass or more and 95% by mass or less, and the at least partially vulcanized rubber of 5% by mass or more and 95% by mass or less. It is preferable to contain 5% by mass or more and 50% by mass or less of short fibers. Here, since the main component of the foam in the semiconductive roller is a thermoplastic resin and / or a thermoplastic elastomer, the contamination of the photoconductor with a low molecular compound or the like is small.
In addition, since the short fibers are filled in the gaps (cell walls) between the cells, the rigidity of the portion where the semiconductive roller is pressed and deformed by the photoreceptor is increased, and the permanent compression deformation is suppressed. Setability is realized. In addition, since the short fibers are firmly bonded to the foam, it is possible to prevent the short fibers from falling out of the semi-conductive roller due to repeated frictional force between the surface of the semi-conductive roller and the surface of the photoreceptor due to long-term use. Is done. In order to firmly bond the short fibers and the foam, the thermoplastic resin and / or the thermoplastic elastomer and the at least partially vulcanized rubber to the short fibers have an adhesion rate to the short fibers of 50% or more. It is preferably at least 70%, more preferably at least 70%, even more preferably at least 90%.
Here, after the semiconducting roller is produced, the semiconductive roller is cut out, the cross section of the semiconductive roller is cut out with a cutter, the fibers protruding into the foam cells are grasped with a tweezer-like jig, and the short fibers are pulled out from the elastic body. It is measured by observing the projected surface of the drawn short fiber with a microscope. The adhesion rate is determined by the area of the projected surface of all the deposits adhering to the short fibers and the area of the projected surface of the exposed portion of the short fibers to the thermoplastic resin and / or thermoplastic resin adhered to the short fibers. The calculated ratio of the area of the projected surface of the elastomer and the rubber at least partially vulcanized.
In the expression
Adhesion rate = (Area of projected surface of thermoplastic resin, thermoplastic elastomer and at least partially vulcanized rubber) / (Area of projected surface of all attached matter adhering to short fibers + Exposed short fibers) Area of the projection surface of the portion where the image is projected) × 100
It becomes.
In addition, by dispersing at least partially vulcanized rubber in the semiconductive roller in addition to these short fibers, it is possible to more effectively suppress compression permanent deformation when using the semiconductive roller. it can.
Used in the present inventionBulletThe thermoplastic is a thermoplastic resin and / or a thermoplastic elastomer sufficient to impart thermoplasticity.,Sufficient to provide rubber-like elasticityAt least partiallyIt consists of a vulcanized rubber and a blend with short fibers, and has a thermoplastic resin and / or thermoplastic elastomer component in a matrix layer.IsIt exists as a dispersion layer. By having such a structure, thermoplastic processing is possible, so that it can be molded into a tube using a usual resin molding machine.
[0016]
Semiconductive roller smellDepartureThe foam contains a thermoplastic resin and / or a thermoplastic elastomer in an amount of 5% by mass to 95% by mass, more preferably 10% by mass to 80% by mass, and still more preferably 20% by mass to 70% by mass. Is good. MaDepartureIn the foamAt least partiallyThe vulcanized rubber preferably contains 5% by mass to 95% by mass, more preferably 10% by mass to 80% by mass, and still more preferably 20% by mass to 70% by mass. MaDepartureIt is preferable that the foam contains 5% by mass to 50% by mass of short fibers, more preferably 10% by mass to 40% by mass, and still more preferably 15% by mass to 35% by mass.
[0017]
The thermoplastic resin used in the present invention may be a normal thermoplastic resin, and may be a polyolefin resin (eg, polyethylene (PE), polypropylene (PP)), a polyamide resin (eg, nylon 6 (N6), nylon 66 ( N66), nylon 46 (N46), nylon 11 (N11), nylon 12 (N12), nylon 610 (N610), nylon 612 (N612)), polyester resins (for example, polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET) ), Polyethylene isophthalate (PEI), polyarylate (PAR), polybutylene naphthalate (PBN), aromatic polyesters such as liquid crystal polyester), polynitrile resins (eg, polyacrylonitrile (PAN), polymethacrylonitrile) Acrylonitrile / styrene copolymer (AS), methacrylonitrile / styrene copolymer, methacrylonitrile / styrene / butadiene terpolymer, poly (meth) acrylate resin (for example, polymethyl methacrylate (PMMA), Ethylene ethyl acrylate copolymer (EEA), ethylene / acrylic acid copolymer (EAA), ethylene methyl acrylate resin (EMA), polyvinyl resin (for example, vinyl acetate (EVA), polyvinyl alcohol (PVA), ethylene / acetic acid) Vinyl copolymer saponified resin (EVOH), polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinyl chloride (PVC), vinyl chloride / vinylidene chloride copolymer, vinylidene chloride / methyl acrylate copolymer), polystyrene resin, cellulose Resin (for example, acetate acetate Loose, cellulose acetate butyrate), fluororesins (eg, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), tetrafluoroethylene / ethylene copolymer (ETFE)), imides A compound in which a compounding agent is added to a resin (for example, aromatic polyimide (PI)) or the like can be given. Commercial products can be used as the thermoplastic resin. Preferably, polypropylene is used as the thermoplastic resin.
[0018]
As the thermoplastic elastomer used in the present invention, a styrene-based thermoplastic elastomer, an olefin-based thermoplastic elastomer, a urethane-based thermoplastic elastomer, or the like can be used. As the styrene-based thermoplastic elastomer, a styrene-butadiene-styrene block copolymer, a styrene-isoprene-styrene block copolymer and a hydrogenated product thereof, or a hydrogenated product selected from a mixture thereof is contained as a basic component. Can be used. Examples of the olefin-based thermoplastic elastomer include ethylene / propylene rubber (EPM), ethylene / propylene / non-conjugated diene copolymer rubber, or an elastic body obtained by heat-treating them in the presence of an organic peroxide or the like. Can be used as a basic component.
[0019]
The urethane-based thermoplastic elastomer has a hard segment composed of diisocyanate and short-chain glycol (ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, bisphenol A, etc.) and a soft segment composed of diisocyanate and long-chain glycol. Things. As the long-chain glycol, polyether-based, polyester-based, and polycarbonate-based ones can be used. Commercial products can be used as the thermoplastic elastomer. As the thermoplastic elastomer, a styrene-based thermoplastic elastomer is preferably used.
[0020]
These thermoplastic resins and thermoplastic elastomers may be used alone or as a mixture of two or more kinds. Further, the thermoplastic resin and the thermoplastic elastomer can be used in combination, and in this case, the thermoplastic resin and the thermoplastic elastomer are preferably used in a mass ratio of 5:95 to 95: 5. . More preferably, it is good to use it in the range of 10:90 to 90:10 by mass ratio.
[0021]
Also,At least partiallyVulcanized gooseToAs the rubber to be used, general rubbers may be used, and diene rubbers and hydrogenated products thereof (for example, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), epoxidized natural rubber, styrene / butadiene rubber (SBR), BR (high Cis BR and low cis BR), acrylonitrile / butadiene rubber (NBR), hydrogenated NBR, hydrogenated SBR, olefin rubbers (eg, ethylene / propylene rubber (EPDM, EPM), maleic acid-modified ethylene / propylene rubber (M-EPM) )), Butyl rubber (IIR), isobutylene / aromatic vinyl or diene monomer copolymer, acrylic rubber (ACM), halogen-containing rubber (for example, bromine of Br-IIR, Cl-IIR, isobutylene / paramethylstyrene copolymer) (Br-IPMS), chloroprene rubber (CR), hydrin rubber ( HC, CHR), chlorosulfonated polyethylene (CSM), chlorinated polyethylene (CM), maleic acid-modified chlorinated polyethylene (M-CM), silicone rubber (eg, methyl vinyl silicone rubber, dimethyl silicone rubber, methyl phenyl vinyl silicone) Rubbers), rubbers such as sulfur-containing rubber (for example, polysulfide rubber), and fluorine rubber (for example, vinylidene fluoride rubber, fluorine-containing vinyl ether rubber, tetrafluoroethylene / propylene rubber, fluorine-containing silicone rubber, and fluorine-containing phosphazene rubber) Can be used.
[0022]
In addition, theseToA compound to which a compounding agent is added can be given. In addition, theseIsA single type or a mixture of two or more types may be used. The above goTo, A commercially available product can be used. Preferably, goAndIt is better to use EPDM. In addition, by using a vulcanizing agent such as sulfur, a metal oxide, and an organic peroxide, chain molecules of the rubber can be crosslinked to have a three-dimensional network structure.
[0023]
SemiconductiveIf the roller requires electrical characteristics, conductive particles such as carbon black, zinc oxide, tin oxide and titanium oxide can be dispersed in these rubbers and resins to control the desired volume specific resistance. here,SemiconductiveRoller volume resistivity is 1 × 10Four~ 1 × 10TenIt is good to set to Ωcm.
[0024]
SemiconductiveAs the short fibers blended in the roller, for example, cellulose fibers, protein fibers, polyester fibers, polyamide fibers, acrylic fibers, polyolefin fibers, aramid fibers, polyurethane fibers, and carbon fibers are used. From the viewpoint of the bending stiffness of the short fibers and the adhesiveness with the thermoplastic elastomer, polyester monofilaments, polyurethane monofilaments and polyamide monofilaments are preferred.At least one selected from the group consisting ofIs good. Each of these short fibers may be used alone, or a mixture of two or more arbitrary short fibers may be used. As one embodiment of the present invention, an elastic bodyLayerCharacterized by containing an acid-modified olefinSemiconductiveIt relates to rollers. In one embodiment of the present invention, an elastic bodyLayerCharacterized by containing an epoxy-modified thermoplastic elastomerSemiconductiveIt relates to rollers.
[0025]
The acid-modified olefin or epoxy-modified thermoplastic elastomer mixed in the elastic layer is a thermoplastic resin and / or a thermoplastic elastomer andAt least partiallyIt is intended to improve the adhesiveness between vulcanized rubber and short fibers, and is a terpolymer of ethylene / acrylate / maleic anhydride (specifically, trade name: Bondine: manufactured by Sumika Atochem Co., Ltd.) And an epoxidized styrene / butadiene copolymer (specifically, trade name: Epofriend: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.).
[0026]
The composition of the ethylene / acrylate / maleic anhydride terpolymer is preferably 2 to 5% by mass of maleic anhydride and 6 to 30% by mass of acrylate, and preferably has a melting point of 60 ° C to 110 ° C. . The epoxidized styrene / butadiene copolymer preferably has an epoxidation ratio of 1 mol% or more and 50 mol% or less. When the epoxidation ratio is 1 mol% or more, the thermoplastic resin and / or the thermoplastic elastomer andAt least partiallyStrong adhesion can be obtained between the vulcanized rubber and the short fibers. When the epoxidation ratio is 50 mol% or less, a good storage modulus can be maintained. The acid-modified olefin or epoxy-modified thermoplastic elastomer melts in the matrix layer of the elastic layer and contributes to the improvement of the adhesiveness with the short fibers. Therefore, the matrix layer made of the thermoplastic resin and / or the thermoplastic elastomer has a mass of 100%. If 5 to 50 parts by mass are mixed together, a sufficient effect can be obtained. Short fibers and thermoplastic resin and / or thermoplastic elastomer; andAt least partiallyThe adhesion to the vulcanized rubber is evaluated by the adhesion rate. When the adhesion ratio is 50% or more, a good adhesive strength without falling off of short fibers can be obtained.
[0027]
In order to foam the thermoplastic resin composition and / or thermoplastic elastomer composition raw material obtained by the present invention and use it as a foam, a foaming agent such as an inorganic salt, an organic compound and water is used. Examples of the inorganic salt include sodium hydrogen carbonate, ammonium hydrogen carbonate, and ammonium carbonate. Examples of the organic compound include azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, dinitropentamethylenetetramine, and 4,4′-oxybisbenzosulfonylhydrazide. , P-toluenesulfonyl hydrazide and the like. These foaming agents are thermoplastic elastomer composition raw materials (thermoplastic resin and / or thermoplastic elastomer,At least partiallyIt is necessary to compound it in a ratio of 0.5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the vulcanized rubber). By setting the mixing ratio to 0.5 parts by mass or more, a desired expansion ratio can be obtained. In addition, since a foaming ratio sufficient for use can be obtained even when the compounding ratio is 15 parts by mass or less, it is advantageous in terms of cost if the compounding ratio is 15 parts by mass or less.
[0028]
In order to form an elastic layer made of the thermoplastic elastomer composition of the present invention, a thermoplastic resin and / or a thermoplastic elastomer and an unvulcanized rubber are melt-kneaded in advance with a twin-screw kneading extruder or the like, and the continuous phase is formed. In the thermoplastic resin and / or thermoplastic elastomer to be formed,TimeDisperse. GoTimeWhen vulcanizing, a rubber may be dynamically vulcanized by adding a vulcanizing agent under kneading. In addition, thermoplastic resin or rubberToThe various compounding agents (excluding the vulcanizing agent) may be added during the kneading, but it is preferable to mix them before kneading. Thermoplastic resinOfThe kneader used for kneading is not particularly limited, and examples thereof include a screw extruder, a kneader, a Banbury mixer, and a twin-screw kneading extruder. Among them, resin components and goOfKneading and goOfIt is preferable to use a twin screw extruder for dynamic vulcanization. Furthermore, you may knead sequentially using two or more types of kneaders.
[0029]
As a condition for the melt-kneading, the temperature may be at least the temperature at which the thermoplastic resin melts. The short fibers may be mixed in any of the above steps, but it is preferable to knead the pelletized thermoplastic resin and / or thermoplastic elastomer with the short fibers in a kneader. As a foaming method, the thermoplastic elastomer composition raw material described above is supplied to an extruder and kneaded, and an appropriate amount of a foaming agent is continuously and continuously added to the kneaded product from a foaming agent injection port provided in the middle of the extruder. To foam the raw material of the thermoplastic elastomer composition. Further, a thermoplastic resin and / or a thermoplastic elastomer and a foaming agent are uniformly mixed with a tumbler or the like, and the mixture is supplied to an extruder and kneaded, and the foaming agent is decomposed in the extruder to obtain a thermoplastic elastomer composition raw material. By foaming, a cylindrical foam can be obtained (tubing). The tubing may be performed by a method of tubing an ordinary thermoplastic resin or thermoplastic elastomer composition using a die of an extruder.
[0030]
A specific thermoplastic resin and / or thermoplastic elastomer in the thermoplastic elastomer composition elastic body of the present invention isAndThe composition ratio may be appropriately determined depending on the balance between the thickness and flexibility of the elastic layer, but the preferred range is 20/80 to 80/20 by mass, and more preferably 25/75 to 70/30 by mass. It is. The average diameter of the vulcanized rubber dispersed in the elastic layer is preferably 0.1 μm or more and less than 5 μm. By making the average diameter of the vulcanized rubber 0.1 μm or more and less than 5 μm,SemiconductiveA suitable rubber elasticity can be obtained as a roller. More preferably, the average diameter of the rubber is not less than 0.3 μm and less than 3 μm. More preferably, the average diameter of the rubber is not less than 0.5 μm and less than 2 μm. The average diameter of the vulcanized rubber isSemiconductiveThe diameter of the cross section of an arbitrary 100 vulcanized rubbers at an arbitrary cross section of the roller can be measured by an electron microscope, and the average can be obtained. To control the average diameter of the vulcanized rubber,Kneading pressThis can be achieved by appropriately adjusting the screw shape and the extrusion speed of the output machine.
[0031]
Elastic layerWhen a surface layer is further used on the surface layer, a roller circumferential portion is formed as the surface layer, and any material may be used as long as it can be molded. At least one selected from the group consisting of the vulcanized rubber, thermoplastic resin, and thermoplastic elastomer is used. Desirably one. Using these materials, dipping, spraying and roll coatingSemiconductiveWhat is necessary is just to form the surface layer of a roller. By forming a conductive surface layer in this way, it has low compressibility and low compression setSemiconductiveRollers can be obtained. As the metal core, any metal can be used. For example, SUS or aluminum is used.
[0032]
SemiconductiveThe average fiber length of the short fibers used for the roller is preferably 0.05 mm or more and less than 5 mm, and the average fiber diameter is preferably 0.1 μm or more and less than 50 μm. By setting the average fiber length to be 0.05 mm or more and the average fiber diameter to be 0.1 μm or more, rigidity that can withstand deformation during pressure welding can be obtained, and good compression permanent deformation can be obtained. By setting the average fiber length to less than 5 mm and the average fiber diameter to less than 50 μm, workability is good and poor dispersion does not occur. The average fiber length is preferably 0.1 mm or more and less than 3 mm, and more preferably 0.15 mm or more and less than 1 mm. The average fiber diameter is preferably from 0.5 μm to less than 40 μm, more preferably from 1 μm to less than 30 μm.
[0033]
The average fiber length and the average fiber diameter of the short fibers can be determined by measuring the length and the fiber diameter of the projected portion of an arbitrary 100 short fibers with a microscope and averaging them. Furthermore, the average fiber length of short fibers isOf the cell insideIt is preferably longer than the average cell diameter. By making the length of the short fibers longer than the average cell diameter, it is possible to obtain rigidity that can withstand deformation during pressure welding. Where the average cell diameter isSemiconductiveIt can be obtained by observing an arbitrary cross section of the roller with an SEM, measuring an arbitrary 100 cell diameters, and averaging them.
[0034]
The present inventionSemiconductiveThe present invention relates to an electrophotographic apparatus provided with rollers. For convenience, it is shown in FIG.Electronic photographyThe apparatus will be described as an example. In this exampleElectronic photographyThe apparatus is a transfer type electrophotographic apparatus.
[0035]
Reference numeral 1 denotes a rotating drum type electrophotographic photosensitive member as an image carrier, which is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in a clockwise direction indicated by an arrow. Reference numeral 2 denotes a charging roller as a charging member, which is pressed against the surface of the photoreceptor with a predetermined pressing force, and in the case of the present embodiment, rotates following the rotation of the photoreceptor. A predetermined charging bias is applied to the charging roller 2 by a charging bias application circuit (not shown), and the peripheral surface of the rotating photoconductor is subjected to primary charging to a predetermined polarity potential. Exposure L (slit exposure, scanning exposure, or the like) of the target image information is exposed (not shown) to the primary charging processing surface of the rotating photoconductor by an exposure device (not shown), and an electrostatic image corresponding to the target image information is formed on the surface of the rotating photoconductor. A latent image is formed.
[0036]
In the case of the apparatus of this embodiment, the formed electrostatic latent image is developed as a toner image by the developing device 3 of the non-magnetic one-component developing system. Reference numeral 4 denotes a developing roller, and reference numeral 5 denotes a toner application roller for the developing roller. A predetermined developing bias is applied to the developing roller 4 by a developing bias applying circuit (not shown).
[0037]
On the other hand, the transfer material P as a recording material is fed out one by one from the paper feed cassette 6 by the paper feed roller 7, passes through the transport roller 8 and the registration roller 9, and is brought into pressure contact with the photosensitive member with a predetermined pressing force. The sheet is fed at a predetermined timing to a transfer section N which is a pressure nip portion with the roller 10, and the transfer section N is nipped and conveyed.
[0038]
A predetermined transfer bias is applied to the transfer roller 10 at a predetermined timing by a transfer bias application circuit (not shown). Then, the toner image formed and carried on the surface of the rotating photosensitive member is sequentially transferred to the surface side of the transfer material P which is nipped and conveyed by the electrostatic force and the pressing force.
[0039]
The transfer material P to which the toner image has been transferred is separated from the surface of the photoreceptor, introduced into the fixing device 16 by the transport device 15 and subjected to the fixing process of the toner image. ) Is discharged to the discharge tray 18.
[0040]
Further, the surface of the photoreceptor after the transfer of the toner image to the transfer paper P is removed by a cleaning roller 12 of a cleaning device 11 to remove the residual toner, and is subjected to a charge removal exposure 14 by a charge removal lamp 13 to be physically and electrically cleaned. And repeatedly used for image formation.
[0041]
the aboveElectronic photographyIn the charging section of the apparatus, the contact charging roller contacts the surface of the photoreceptor so as not to cause adverse effects due to discharge generation accompanying the generation of ions. In some cases, an injection charging mechanism for directly injecting charges into the photoconductor is used. Specifically, the charging roller moves with a speed difference with respect to the photoreceptor, applies a voltage to the charging roller, and has a specific resistance of 1.7 × 10 to charge the surface of the photoreceptor.ThreeΩcm, conductive zinc oxide particles with an average particle size of 4.5 μmChildAs charge accelerating particles between the charging roller and the photoconductor nip. In order to interpose the charge accelerating particles in the nip portion, if they are mixed with the developer, they are supplied as needed. Further, it is necessary to apply the ink to the surface of the charging roller in advance at the beginning of printing.
[0042]
In the electrophotographic apparatus as in the above example, the charging roller 2, the developing roller 4, and the transfer roller 10 are made of a low-pressure material using a foam suitable for being pressed against and used to maintain a nip width with the photosensitive drum. Hardness rollers are used.
[0043]
DepartureHang overSemiconductiveThe roller can be used as a roller in the above electrophotographic apparatus. For example, it can be used as the charging roller 2, the developing roller 4, the toner applying roller 5, the paper feed roller 7, the transport roller 8, the registration roller 9, the transfer roller 10, the cleaning roller 12, and the paper discharge roller 17. Preferably, it can be used as the charging roller 2, the developing roller 4, and the transfer roller 10.
[0044]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described.
[0045]
(Example 1)
As shown in Table 1, a thermoplastic elastomer (polyester / EPDM) in which polyester (trade name: Hytrel 3458L: manufactured by Toray DuPont) is used as a matrix and EPDM (trade name: Esplen EPR 505: manufactured by Sumitomo Chemical) vulcanized rubber is dispersed. = 40/60 mass ratio), polyester monofilament (trade name: Tetron: manufactured by Teijin Limited) having a cut length of 2 mm and an average fiber diameter of 10 µm is dispersed, and carbon black (trade name: Seast 3: Tokai Carbon) is used as a resistance control agent. Azodicarbonamide as a foaming agent and adjusted to a semiconductive rubber to form a tube.
[0046]
Here, 35 parts by mass of the polyester monofilament, 100 parts by mass of the polyester / EPDM thermoplastic elastomer, 2 parts by mass of the blowing agent azodicarbonamide (trade name: Vinylol AC: manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd.), and carbon black (trade name: Seast 3: Tokai Carbon Co., Ltd.) was mixed in an amount of 25 parts by mass. The vulcanized rubber was compounded with 5 parts by mass of zinc white (trade name: Sazex: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part by mass of stearic acid (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), and a vulcanization accelerator (trade name: 100 parts by mass of EPDM). : 0.8 parts by mass each of Noxeller M and Noxeller TRA: manufactured by Ouchi Shinkosha, 1.2 parts by mass of sulfur (trade name: Sulfax PMC: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), process oil (trade name: PW- 380: Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 20 parts by mass of carbon black (trade name: Asahi # 35: Asahi Carbon Co., Ltd.).
[0047]
Using an extruder, these raw materials are formed into a tube having an inner diameter of 7.5 mm and a wall thickness of 4 mm. The tube is coated on a φ8 mm metal core, and the surface is polished to form a 4 mm thick foamed elastic layer. Formed, volume resistivity 1.0 × 108A semiconductive roller of Ωcm was prepared (average cell diameter: 80 μm, adhesion rate: 60%, average particle diameter of vulcanized rubber: 1.2 μm).
[0048]
(Example 2)
As shown in Table 1, a thermoplastic elastomer in which a polyamide elastomer (trade name: DAIAMID E40-S3: manufactured by Daicel Huls) is used as a matrix and EPDM (trade name: Esplen EPR 505: manufactured by Sumitomo Chemical) vulcanized rubber is dispersed. (Polyamide elastomer / EPDM = 40/60 mass ratio) Nylon 6 monofilament (trade name: Amilan: manufactured by Toray Industries, Inc.) having a cut length of 2 mm and an average fiber diameter of 10 μm is dispersed, and a resistance control agent such as carbon black is further compounded. Then, what was adjusted to semiconductive rubber was molded into a tube shape.
[0049]
Here, 40 parts by mass of nylon 6 monofilament, 100 parts by mass of polyamide elastomer / EPDM thermoplastic elastomer, 2 parts by mass of blowing agent azodicarbonamide (trade name: VINIHOLE AC: manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd.), and carbon black (trade name) (Name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) was mixed in an amount of 25 parts by mass. The compounding of the vulcanized rubber is 5 parts by mass of zinc white (trade name: Sazex: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part of stearic acid (trade name: manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), and vulcanization accelerator (trade name: 100 parts by mass of EPDM) 0.8 parts by mass of Noxeller M and Noxeller TRA: manufactured by Ouchi Shinko Co., respectively, 1.2 parts by mass of sulfur (trade name: Sulfax PMC: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), process oil (trade name: PW-380) : Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 20 parts by mass of carbon black (trade name: Asahi # 35: manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.).
[0050]
These materials were formed into a tube having an inner diameter of 7.5 mm and a wall thickness of 4 mm using an extruder. The tube was coated on a φ8 mm cored bar, and the surface was polished to form a foamed elastic layer having a thickness of 4 mm.8An Ωcm semiconductive roller was produced (average cell diameter 75 μm, adhesion rate 60%, average particle diameter of vulcanized rubber 1.4 μm).
[0051]
(Example 3)
As shown in Table 1, a polypropylene / EPDM-based thermoplastic elastomer (trade name: Santoprene 111-35: manufactured by AES), an acid-modified olefin (trade name: Bondyne AX8390: manufactured by Sumika Atochem) and a cut length of 2 mm After dry-blending a foaming agent into a kneaded polyester monofilament (trade name: Tetron: manufactured by Teijin Limited) and a carbon black resistance controlling agent having an average fiber diameter of 10 μm, the inner diameter of the extruder is 7.5 mm. It was formed into a tube having a thickness of 4 mm.
[0052]
Here, the polyester monofilament is 35 parts by mass, the acid-modified olefin is 5 parts by mass, and the blowing agent azodicarbonamide (trade name: Vinylol AC: manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.) is 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polypropylene / EPDM thermoplastic elastomer. Parts, carbon black (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) was mixed in an amount of 20 parts by mass. The tube was coated on a φ8 mm cored bar, and the surface was polished to form a foamed elastic layer having a thickness of 4 mm.8A semiconductive roller of Ωcm was prepared (average cell diameter 100 μm, adhesion rate 95%, average particle diameter of vulcanized rubber 1.0 μm).
[0053]
(Example 4)
As shown in Table 1, a thermoplastic elastomer (styrene-based) in which a styrene-based elastomer (trade name: SEPTON 1001: manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was used as a matrix and SBR (trade name: Nipol 1507: manufactured by Zeon Corporation) vulcanized rubber was dispersed. Elastomer / SBR = 40/60 mass ratio), epoxy-modified thermoplastic elastomer (trade name: Epofriend A1010: manufactured by Daicel Chemical Co., Ltd.) and polyurethane monofilament having a cut length of 2 mm and an average fiber diameter of 10 μm (trade name: ESPA: Toyobo Co., Ltd.) ) And a resistance controlling agent of carbon black were kneaded with a kneader and dry-blended with a foaming agent, and then formed into a tube having an inner diameter of 7.5 mm and a wall thickness of 4 mm with an extruder.
[0054]
here,Styrene elastomer / SBR40 parts by mass of a polyurethane monofilament, 5 parts by mass of an epoxy-modified thermoplastic elastomer, 2 parts by mass of a blowing agent azodicarbonamide (trade name: Vinylol AC: manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.), and 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer per 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer (Trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) was mixed with 25 parts by mass. The compounding of the vulcanized rubber is 4 parts by mass of zinc white (trade name: Sazex: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part by mass of stearic acid (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), and vulcanization accelerator (trade name: 100 parts by mass of SBR) : 0.8 parts by mass of Noxeller M and Noxeller TRA: 1.5 parts by mass of sulfur (trade name: Sulfax PMC: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), process oil (trade name: PW-) 380: Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 20 parts by mass of carbon black (trade name: Asahi # 35: Asahi Carbon Co., Ltd.). The tube was coated on a φ8 mm cored bar, and the surface was polished to form a foamed elastic layer having a thickness of 4 mm.8A semi-conductive roller of Ωcm was prepared (average cell diameter 100 μm, adhesion rate 95%, average particle diameter of vulcanized rubber 0.9 μm).
[0055]
(Comparative Example 1)
As shown in Table 1, polypropylene /EPDM25 parts by mass of carbon black (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) and a blowing agent azodicarbonamide (trade name: Vinyl Hole AC: Eiwa Chemical Co., Ltd.) in a thermoplastic elastomer (Santoplain 111-35 manufactured by AES) 2 parts by mass) and adjusted to a semiconductive elastomer to form a tube. The tube was coated on a φ8 mm cored bar, and the surface was polished to form a foamed elastic layer having a thickness of 4 mm.8A semiconductive roller of Ωcm was prepared (average cell diameter: 105 μm, average particle diameter of vulcanized rubber: 1.0 μm).
[0056]
(Comparative Example 2)
As shown in Table 1, a thermoplastic elastomer (styrene-based) in which a styrene-based elastomer (trade name: SEPTON 1001: manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was used as a matrix and SBR (trade name: Nipol 1507: manufactured by Zeon Corporation) vulcanized rubber was dispersed. (Elastomer / SBR = 40/60 mass ratio) and a resistance controlling agent of carbon black were kneaded with a kneader, and then dry-blended with a foaming agent, and then formed into a tube having an inner diameter of 7.5 mm and a wall thickness of 4 mm with an extruder. .
[0057]
Here, styrene elastomer /SBRWith respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer, 2 parts by mass of the blowing agent azodicarbonamide (trade name: Vinylol AC: manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.) and 30 parts by mass of carbon black (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) Mixed. The compounding of the vulcanized rubber is 4 parts by mass of zinc white (trade name: Sazex: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part by mass of stearic acid (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), and vulcanization accelerator (trade name: 100 parts by mass of SBR) : 0.8 parts by mass of Noxeller M and Noxeller TRA: 1.5 parts by mass of sulfur (trade name: Sulfax PMC: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), process oil (trade name: PW-) 380: Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 20 parts by mass of carbon black (trade name: Asahi # 35: Asahi Carbon Co., Ltd.). The tube was coated on a φ8 mm cored bar, and the surface was polished to form a foamed elastic layer having a thickness of 4 mm.8A semi-conductive roller of Ωcm was prepared (average cell diameter 110 μm, average particle diameter of vulcanized rubber 0.9 μm).
[0058]
the aboveSemiconductiveThe rollers are shown in FIG.Electronic photographyThe transfer roller of the apparatus was mounted so that the nip width with the photosensitive drum was 1 mm, and a three-month pressure contact test was performed. After the standing, a solid black image forming test using A4 size paper was performed, and the initial image was evaluated. Table 1 shows the results.
[0059]
[Table 1]
[0060]
In addition, the brand name and sales company of the raw materials described in Table 1 are shown below.
* 1 EPDM: Ethylene / propylene rubber (trade name: Esplen EPR505: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
* 2 Polyester: (Product name: Hytrel 3458L: manufactured by Toray Dupont)
* 3 PAE: polyamide elastomer (trade name: DAIAMID E40-S3: manufactured by Daicel Huls)
* 4 PP: polypropylene (trade name: Santoprene 111-35: manufactured by AES)
* 5 SBR: Styrene / butadiene rubber (trade name: Nipol 1507: manufactured by Zeon Corporation)
* 6 Styrene-based elastomer: (Product name: Septon 1001: Kuraray)
* 7 Polyester: (Product name: Tetron: manufactured by Teijin)
* 8 Nylon 6: (Product name: Amilan: manufactured by Toray Industries, Inc.)
* 9 Polyurethane: (Product name: ESPA: manufactured by Toyobo)
* 10 Acid-modified olefin: (trade name: Bondyne AX8390: manufactured by Sumika Atochem)
* 11 Epoxy-modified thermoplastic elastomer: (trade name: Epofriend A1010: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.)
* 12 Azodicarbonamide: (trade name: VINIHOLE AC: manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd.).
[0061]
Where the short fibers are dispersed in the foamed elastic layer as in Examples 1 to 4, good images were obtained without generation of streaks, whereas Comparative Examples 1 and 2SemiconductiveA streak coincided with the cycle of each rotation of the roller. Also theseSemiconductiveWhen the roller was removed from the photosensitive drum and the pressure contact was visually observed, there was no problem in the example.SemiconductivePressing marks remained in the longitudinal direction of the roller.
[0062]
(Example 5)
As shown in Table 2, a thermoplastic elastomer (polyester / EPDM) in which polyester (trade name: Hytrel 3458L: manufactured by Toray Dupont) is used as a matrix and EPDM (trade name: Esplen EPR505: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) vulcanized rubber is dispersed. = 40/60 mass ratio), polyester monofilament (trade name: Tetron: manufactured by Teijin Limited) having a cut length of 2 mm and an average fiber diameter of 10 µm is dispersed, and carbon black as a resistance control agent and azodicarbonamide as a foaming agent are further compounded. Then, what was adjusted to semiconductive rubber was molded into a tube shape.
[0063]
Here, 35 parts by mass of the polyester monofilament, 100 parts by mass of the polyester / EPDM thermoplastic elastomer, 2 parts by mass of the blowing agent azodicarbonamide (trade name: Vinylol AC: manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd.), and carbon black (trade name: Seast 3: Tokai Carbon Co., Ltd.) was mixed in an amount of 25 parts by mass. The vulcanized rubber was compounded with 5 parts by mass of zinc white (trade name: Sazex: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part by mass of stearic acid (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), and a vulcanization accelerator (trade name: 100 parts by mass of EPDM). : 0.8 parts by mass each of Noxeller M and Noxeller TRA: manufactured by Ouchi Shinkosha, 1.2 parts by mass of sulfur (trade name: Sulfax PMC: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), process oil (trade name: PW- 380: Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 20 parts by mass of carbon black (trade name: Asahi # 35: Asahi Carbon Co., Ltd.).
[0064]
Using an extruder, these raw materials are formed into a tube having an inner diameter of 7.5 mm and a wall thickness of 4 mm. The tube is coated on a φ8 mm metal core, and the surface is polished to form a 4 mm thick foamed elastic layer. It was formed (average cell diameter 80 μm, adhesion rate 60%, average particle diameter of vulcanized rubber 1.2 μm).
[0065]
Next, after the surface of the elastic layer was subjected to UV treatment, a 40% aqueous solution was prepared using a polyether-based polyurethane (trade name: Superflex 460, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). A product obtained by mixing 40 parts by mass of 100 parts by mass of polyurethane (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) with a roll coater, coating by heating at 120 ° C. for 20 minutes, and a surface layer having a thickness of 20 μm. And a volume resistivity of 1.0 × 106Ωcm double layerSemi-conductiveA roller was made.
[0066]
(Example 6)
As shown in Table 2, a thermoplastic elastomer in which EPDM (trade name: Esplen EPR 505: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) vulcanized rubber is dispersed using a polyamide elastomer (trade name: DAIAMID E40-S3: manufactured by Daicel Huls) as a matrix. (Polyamide elastomer / EPDM = 40/60 mass ratio) Nylon 6 monofilament (trade name: Amilan: manufactured by Toray Industries, Inc.) having a cut length of 2 mm and an average fiber diameter of 10 μm is dispersed, and a resistance control agent such as carbon black is further compounded. Then, what was adjusted to semiconductive rubber was molded into a tube shape.
[0067]
Here, 40 parts by mass of nylon 6 monofilament, 100 parts by mass of polyamide elastomer / EPDM thermoplastic elastomer, 2 parts by mass of blowing agent azodicarbonamide (trade name: VINIHOLE AC: manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd.), and carbon black (trade name) (Name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) was mixed in an amount of 25 parts by mass. The vulcanized rubber was compounded with 5 parts by mass of zinc white (trade name: Sazex: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part by mass of stearic acid (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), and a vulcanization accelerator (trade name: 100 parts by mass of EPDM). : 0.8 parts by mass each of Noxeller M and Noxeller TRA: manufactured by Ouchi Shinkosha, 1.2 parts by mass of sulfur (trade name: Sulfax PMC: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), process oil (trade name: PW- 380: Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 20 parts by mass of carbon black (trade name: Asahi # 35: Asahi Carbon Co., Ltd.).
[0068]
These materials were formed into a tube having an inner diameter of 7.5 mm and a wall thickness of 4 mm using an extruder. The above tube was coated on a φ8 mm core metal, and the surface was polished to form a 4 mm thick foamed elastic layer (average cell diameter 75 μm, adhesion rate 60%, average particle diameter of vulcanized rubber 1.4 μm).
[0069]
Next, a 20% methanol solution is prepared using a copolymerized polyamide resin (copolymerized nylon: trade name: CM4000: manufactured by Toray Industries, Inc.), and carbon black (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) is used for resistance adjustment. Was mixed with 40 parts by mass of polyamide resin with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin, and applied to the surface of the elastic layer obtained above by a dipping method. This was air-dried and dried at 80 ° C. to form a surface layer having a thickness of 20 μm.6Ωcm double layerSemi-conductiveA roller was made.
[0070]
(Example 7)
As shown in Table 2, a polypropylene / EPDM thermoplastic elastomer (trade name: Santoprene 111-35: manufactured by AES), an acid-modified olefin (trade name: Bondyne AX8390: manufactured by Sumika Atochem) and a cut length of 2 mm After dry-blending a foaming agent into a kneaded polyester monofilament (trade name: Tetron: manufactured by Teijin Limited) and a carbon black resistance controlling agent having an average fiber diameter of 10 μm, the inner diameter of the extruder is 7.5 mm. It was formed into a tube having a thickness of 4 mm.
[0071]
Here, the polyester monofilament is 35 parts by mass, the acid-modified olefin is 5 parts by mass, and the blowing agent azodicarbonamide (trade name: Vinylol AC: manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.) is 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polypropylene / EPDM thermoplastic elastomer. Parts, carbon black (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) was mixed in an amount of 20 parts by mass. The above tube was coated on a φ8 mm core metal, and the surface was polished to form a foamed elastic layer having a thickness of 4 mm (average cell diameter 100 μm, adhesion rate 95%, average particle diameter of vulcanized rubber 1.0 μm).
[0072]
Next, the surface of the elastic layer was subjected to UV treatment, and then a 40% aqueous solution was formed on the surface of the elastic layer using a polyether-based polyurethane (trade name: Superflex 460: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). For adjustment, a mixture of carbon black (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) in an amount of 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyurethane was coated with a roll coater, and cured by heating at 120 ° C. for 20 minutes. A surface layer having a thickness of 20 μm is formed, and a volume resistivity of 1.0 × 106Ωcm double layerSemi-conductiveA roller was made.
[0073]
(Example 8)
As shown in Table 2, a thermoplastic elastomer (styrene-based elastomer) in which a styrene-based elastomer (trade name: SEPTON 1001: manufactured by Kuraray Co., Ltd.) as a matrix and SBR (trade name: Nipol 1507: manufactured by Zeon Corporation) vulcanized rubber is dispersed. / SBR = 40/60 mass ratio), an epoxy-modified thermoplastic elastomer (trade name: Epofriend A1010: manufactured by Daicel Chemical), and a polyurethane monofilament having a cut length of 2 mm and an average fiber diameter of 10 μm (trade name: ESPA: Toyobo Co., Ltd.) ) And a resistance controlling agent of carbon black were kneaded with a kneader and dry-blended with a foaming agent, and then formed into a tube having an inner diameter of 7.5 mm and a wall thickness of 4 mm with an extruder.
[0074]
here,Styrene elastomer / SBR40 parts by mass of a polyurethane monofilament, 5 parts by mass of an epoxy-modified thermoplastic elastomer, 2 parts by mass of a blowing agent azodicarbonamide (trade name: Vinylol AC: manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.), and 100 parts by mass of a thermoplastic elastomer with respect to 100 parts by mass of a thermoplastic elastomer. (Product name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) was mixed in an amount of 25 parts by mass. The compounding of the vulcanized rubber is 100 parts by mass of SBR, 4 parts by mass of zinc white (trade name: Sazex: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part by mass of stearic acid (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), vulcanization accelerator (trade name) : 0.8 parts by mass each of Noxeller M and Noxeller TRA: manufactured by Ouchi Shinkosha, 1.5 parts by mass of sulfur (trade name: Sulfax PMC: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), process oil (trade name: PPW-) 380: Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 20 parts by mass of carbon black (trade name: Asahi # 35: Asahi Carbon Co., Ltd.). The above tube was coated on a φ8 mm core metal, and the surface was polished to form a 4 mm thick foamed elastic layer (average cell diameter 100 μm, adhesion rate 95%, average particle diameter of vulcanized rubber 0.9 μm).
[0075]
Next, the surface of the elastic layer was subjected to UV treatment, and then a 40% aqueous solution was formed on the surface of the elastic layer using a polyether-based polyurethane (trade name: Superflex 460: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). For adjustment, a mixture of carbon black (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) and a mixture of 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyurethane was coated with a roll coater and cured by heating at 120 ° C. for 20 minutes. A surface layer having a thickness of 20 μm is formed, and a volume resistivity of 1.0 × 106Ωcm double layerSemi-conductiveA roller was made.
[0076]
(Comparative Example 3)
As shown in Table 2, 25 parts of carbon black (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co.) was used for 100 parts by mass of a polypropylene / EPDM thermoplastic elastomer (trade name: Santoprene 111-35: manufactured by AES). 2 parts by mass of a blowing agent, azodicarbonamide (trade name: VINIHOL AC: manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.), and adjusted to a semiconductive elastomer, were molded into a tube. The above tube was coated on a φ8 mm core metal, and the surface was polished to form a 4 mm thick foamed elastic layer (average cell diameter: 105 μm, average particle diameter of vulcanized rubber: 1.0 μm).
[0077]
Next, after the surface of the elastic layer was subjected to UV treatment, a 40% aqueous solution was prepared using a polyether-based polyurethane (trade name: Superflex 460, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). A product obtained by mixing 40 parts by mass of 100 parts by mass of polyurethane (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co.) was coated with a roll coater, and cured by heating at 120 ° C. for 20 minutes to form a surface layer having a thickness of 20 μm. Formed, volume resistivity 1.0 × 106Ωcm double layerSemi-conductiveA roller was made.
[0078]
(Comparative Example 4)
As shown in Table 2, a thermoplastic elastomer (styrene-based elastomer) in which a styrene-based elastomer (trade name: SEPTON 1001: manufactured by Kuraray Co., Ltd.) as a matrix and SBR (trade name: Nipol 1507: manufactured by Zeon Corporation) vulcanized rubber is dispersed. / SBR = 40/60 mass ratio) and a resistance controlling agent of carbon black were kneaded with a kneader, and then dry-blended with a foaming agent, and then formed into a tube having an inner diameter of 7.5 mm and a wall thickness of 4 mm using an extruder.
[0079]
Here, 2 parts by mass of azodicarbonamide (trade name: Vinylol AC: manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.) and carbon black (trade name: Seast 3: Tokai Carbon Co., Ltd.) are based on 100 parts by mass of the styrene-based elastomer / SBR thermoplastic elastomer. 30 parts by mass). The compounding of the vulcanized rubber is 4 parts by mass of zinc white (trade name: Sazex: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part by mass of stearic acid (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), and vulcanization accelerator (trade name: 100 parts by mass of SBR) : 0.8 parts by mass of Noxeller M and Noxeller TRA: 1.5 parts by mass of sulfur (trade name: Sulfax PMC: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), process oil (trade name: PW-) 380: Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 20 parts by mass of carbon black (trade name: Asahi # 35: Asahi Carbon Co., Ltd.). The above tube was coated on a φ8 mm core metal, and the surface was polished to form a foamed elastic layer having a thickness of 4 mm (average cell diameter 110 μm, average particle diameter of vulcanized rubber 0.9 μm).
[0080]
Next, the surface of the elastic layer was subjected to UV treatment, and then a 40% aqueous solution was formed on the surface of the elastic layer using a polyether-based polyurethane (trade name: Superflex 460: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). For adjustment, a mixture of carbon black (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) and a mixture of 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyurethane was coated with a roll coater, and cured by heating at 120 ° C. for 20 minutes. A surface layer having a thickness of 20 μm is formed, and a volume resistivity of 1.0 × 106Ωcm double layerSemi-conductiveA roller was made.
[0081]
The above multilayerSemi-conductiveThe rollers are shown in FIG.Electronic photographyThe apparatus was mounted on the developing device so that the nip width with the photosensitive drum was 1 mm, and a three-month pressure contact test was performed. After the standing, a black image forming test using A4 size paper was performed to evaluate an initial image. In this embodiment, the developing device 2 uses a non-magnetic one-component developing system. The non-magnetic one-component toner is stored in the developing container 3. The toner remaining without being developed on the developer carrier 4 is removed and returned to the developing container, and new toner is transferred to the developer carrier 4. The sponge roller 5 made of foamed polyurethane to be supplied was mounted.
[0082]
In the case where the short fibers were dispersed in the foamed elastic material layer as in Examples 5 to 8, good images were obtained without generation of streaks, whereas Comparative Examples 3 and 4SemiconductiveA streak coincided with the cycle of each rotation of the roller. Also theseSemiconductiveWhen the roller was removed from the photosensitive drum and visually inspected after pressing, there was no problem in the example, but in Comparative Examples 3 and 4,SemiconductivePressing marks remained in the longitudinal direction of the roller. Table 2 shows the results.
[0083]
[Table 2]
[0084]
The trade names and sales companies of the raw materials described in Table 2 are shown below. In addition, for the raw materials other than the following in Table 2, the same substances as those in Table 1 were used.
* 13 Polyurethane: (Product name: Superflex 460: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
* 14 Copolyamide: (trade name: CM4000: manufactured by Toray Industries, Inc.).
[0085]
(Example 9)
As shown in Table 3, a thermoplastic elastomer (polyester / EPDM) in which polyester (trade name: Hytrel 3458L: manufactured by Toray DuPont) is used as a matrix and EPDM (trade name: Esplen EPR505: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) vulcanized rubber is dispersed. = 40/60 mass ratio), polyester monofilament (trade name: Tetron: manufactured by Teijin Limited) having a cut length of 2 mm and an average fiber diameter of 10 µm is dispersed, and carbon black as a resistance control agent and azodicarbonamide as a foaming agent are further compounded. Then, what was adjusted to semiconductive rubber was molded into a tube shape.
[0086]
Here, 35 parts by mass of polyester monofilament, 100 parts by mass of polyester / EPDM thermoplastic elastomer, 10 parts by mass of blowing agent azodicarbonamide (trade name: vinylol AC: manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd.), and carbon black (trade name: Seast 3: Tokai Carbon Co., Ltd.) was mixed in an amount of 40 parts by mass. The vulcanized rubber was compounded with 5 parts by mass of zinc white (trade name: Sazex: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part by mass of stearic acid (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), and a vulcanization accelerator (trade name: 100 parts by mass of EPDM). : 0.8 parts by mass each of Noxeller M and Noxeller TRA: manufactured by Ouchi Shinkosha, 1.2 parts by mass of sulfur (trade name: Sulfax PMC: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), process oil (trade name: PW- 380: Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 20 parts by mass of carbon black (trade name: Asahi # 35: Asahi Carbon Co., Ltd.).
[0087]
Using an extruder, these raw materials are formed into a tube having an inner diameter of 7.5 mm and a wall thickness of 4 mm. The tube is coated on a φ8 mm metal core, and the surface is polished to form a 4 mm thick foamed elastic layer. Formed, volume resistivity 1.0 × 106A semiconductive roller of Ωcm was prepared (average cell diameter: 80 μm, adhesion rate: 60%, average particle diameter of vulcanized rubber: 1.2 μm).
[0088]
(Example 10)
As shown in Table 3, a thermoplastic elastomer in which EPDM (trade name: Esplen EPR 505: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) vulcanized rubber is dispersed using polyamide elastomer (trade name: DAIAMID E40-S3: manufactured by Daicel Huls) as a matrix. (Polyamide elastomer / EPDM = 40/60 mass ratio) Nylon 6 monofilament (trade name: Amilan: manufactured by Toray Industries, Inc.) having a cut length of 2 mm and an average fiber diameter of 10 μm is dispersed, and a resistance control agent such as carbon black is further compounded. And what was adjusted to semiconductive rubber was molded into a tube shape.
[0089]
Here, 40 parts by mass of nylon 6 monofilament, 10 parts by mass of a blowing agent azodicarbonamide (trade name: Vinylol AC: manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.), and 100 parts by mass of carbon black (trade name) are based on 100 parts by mass of the polyamide elastomer / EPDM thermoplastic elastomer. (Name: Seast 3: Tokai Carbon Co., Ltd.) was mixed in an amount of 40 parts by mass. The vulcanized rubber was compounded with 5 parts by mass of zinc white (trade name: Sazex: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part by mass of stearic acid (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), and a vulcanization accelerator (trade name: 100 parts by mass of EPDM). : 0.8 parts by mass each of Noxeller M and Noxeller TRA: manufactured by Ouchi Shinkosha, 1.2 parts by mass of sulfur (trade name: Sulfax PMC: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), process oil (trade name: PW- 380: Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 20 parts by mass of carbon black (trade name: Asahi # 35: Asahi Carbon Co., Ltd.).
[0090]
These materials were formed into a tube having an inner diameter of 7.5 mm and a wall thickness of 4 mm using an extruder. The tube was coated on a φ8 mm cored bar, and the surface was polished to form a foamed elastic layer having a thickness of 4 mm.6An Ωcm semiconductive roller was produced (average cell diameter 75 μm, adhesion rate 60%, average particle diameter of vulcanized rubber 1.4 μm).
[0091]
(Comparative Example 5)
As shown in Table 3, a thermoplastic elastomer (polyester / EPDM) in which polyester (trade name: Hytrel 3458L: manufactured by Toray DuPont) is used as a matrix and EPDM (trade name: Esplen EPR505: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) vulcanized rubber is dispersed. = 40/60 mass ratio), carbon black as a resistance control agent and azodicarbonamide as a foaming agent were blended and adjusted to a semiconductive rubber, and molded into a tube shape.
[0092]
Here, 10 parts by mass of a blowing agent, azodicarbonamide (trade name: Vinylol AC: manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.), and 100 parts by mass of carbon black (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) are based on 100 parts by mass of polyester / EPDM thermoplastic elastomer. 45 parts by mass were mixed. The vulcanized rubber was compounded with 5 parts by mass of zinc white (trade name: Sazex: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part by mass of stearic acid (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), and a vulcanization accelerator (trade name: 100 parts by mass of EPDM). : 0.8 parts by mass each of Noxeller M and Noxeller TRA: manufactured by Ouchi Shinkosha, 1.2 parts by mass of sulfur (trade name: Sulfax PMC: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), process oil (trade name: PW- 380: Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 20 parts by mass of carbon black (trade name: Asahi # 35: Asahi Carbon Co., Ltd.). Using an extruder, these raw materials are formed into a tube having an inner diameter of 7.5 mm and a wall thickness of 4 mm. The tube is coated on a φ8 mm metal core, and the surface is polished to form a 4 mm thick foamed elastic layer. Formed, volume resistivity 1.0 × 106A semiconductive roller of Ωcm was prepared (average cell diameter: 105 μm, average particle diameter of vulcanized rubber: 1.0 μm).
[0093]
(Comparative Example 6)
As shown in Table 3, a thermoplastic elastomer in which EPDM (trade name: Esplen EPR 505: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) vulcanized rubber is dispersed using polyamide elastomer (trade name: DAIAMID E40-S3: manufactured by Daicel Huls) as a matrix. (Polyamide elastomer / EPDM = 40/60 mass ratio), carbon black as a resistance control agent and azodicarbonamide as a foaming agent were blended, and the mixture was adjusted to a semiconductive rubber and molded into a tube.
[0094]
Here, 10 parts by mass of a foaming agent azodicarbonamide (trade name: Vinylol AC: manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.) and carbon black (trade name: Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) are based on 100 parts by mass of the polyamide elastomer / EPDM thermoplastic elastomer. ) Was mixed by 45 parts by mass. The vulcanized rubber was compounded with 5 parts by mass of zinc white (trade name: Sazex: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part by mass of stearic acid (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), and a vulcanization accelerator (trade name: 100 parts by mass of EPDM). : 0.8 parts by mass each of Noxeller M and Noxeller TRA: manufactured by Ouchi Shinkosha, 1.2 parts by mass of sulfur (trade name: Sulfax PMC: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.), process oil (trade name: PW- 380: Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 20 parts by mass of carbon black (trade name: Asahi # 35: Asahi Carbon Co., Ltd.).
[0095]
These materials were formed into a tube having an inner diameter of 7.5 mm and a wall thickness of 4 mm using an extruder. The tube was coated on a φ8 mm cored bar, and the surface was polished to form a foamed elastic layer having a thickness of 4 mm.6A semi-conductive roller of Ωcm was prepared (average cell diameter 110 μm, average particle diameter of vulcanized rubber 0.9 μm).
[0096]
The above multilayerSemi-conductiveThe rollers are shown in FIG.Electronic photographyThe apparatus was mounted on the injection charging device of the apparatus so that the nip width with the photosensitive drum was 1 mm, and a three-month press contact test was performed. After standing, a solid black image forming test using A4 size paper was performed to evaluate an initial image.
[0097]
In the case where the short fibers were dispersed in the foamed elastic material layer as in Examples 9 to 10, good images were obtained without generation of streaks.SemiconductiveA streak coincided with the cycle of each rotation of the roller. Also theseSemiconductiveWhen the roller was removed from the photosensitive drum and the pressure contact was visually observed, there was no problem in the example.SemiconductivePressing marks remained in the longitudinal direction of the roller. Table 3 shows the results.
[0098]
[Table 3]
[0099]
With respect to the substances in Table 3, the same substances as in Table 1 were used.
[0100]
【The invention's effect】
The semiconductive roller of the present invention,There is little contamination on the photoreceptor, and the resilience after long-term pressure contact can be improved. In particular, when used as a charging roller, a developing roller, and a transfer roller of an electrophotographic apparatus, an image defect does not occur even after long-term press contact, and a high-quality image can be provided even during long-term use.
[Brief description of the drawings]
FIG.
Of the present inventionSemiconductiveIt is a schematic diagram showing the structure of a roller.
FIG. 2
It is a schematic diagram showing the structure of a foamed elastic body.
FIG. 3
It is a schematic diagram showing the structure of an electrophotographic apparatus.
[Explanation of symbols]
1. Electrophotographic photoreceptor
2 Charging roller
3 Developing device
4 Developing roller
5 Toner application roller
6 Paper cassette
7 Paper feed roller
8 Transport rollers
9 Registration roller
10 Transfer roller
10a metal core
10b Foam elastic layer
10c Surface layer
11 Cleaning device
12 Cleaning roller
13 Static elimination lamp
14 Static elimination exposure
15 Transport device
16 Fixing device
17 Paper ejection roller
18 Output tray
21 Short fiber
22 Thermoplastic resins and / or thermoplastic elastomers
23 Vulcanized rubber
24 foam cells
25 Cell Wall
