JP4244740B2 - 帯電ロール及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真複写機、プリンタ等の画像形成装置において、電子写真や静電記録プロセスに用いられる帯電ロール及びそれを用いた画像形成装置に関する。
近年、電子写真方式の画像形成装置では、感光体表面を均一に帯電させる部材として、高電圧の印加が必要な金属ワイヤーにかわり、弾性材料から形成されている帯電ロールが多用されている。
帯電ロールは、感光体に接触し従動しながら電圧が印可されることにより、感光体との間の微少な間隙にて放電し感光体表面を帯電させる。帯電ロールには、感光体を均一に帯電させる均一帯電性能や、感光体にピンホール（小径の穴等の微小な欠陥）が発生したときピンホール部分に電流が集中しないようにする耐リーク性能を両立させるために、半導電領域における精密な抵抗制御が必須となる。
帯電ロールは、感光体に接触し従動しながら電圧が印可されることにより、感光体との間の微少な間隙にて放電し感光体表面を帯電させる。帯電ロールには、感光体を均一に帯電させる均一帯電性能や、感光体にピンホール（小径の穴等の微小な欠陥）が発生したときピンホール部分に電流が集中しないようにする耐リーク性能を両立させるために、半導電領域における精密な抵抗制御が必須となる。
帯電ロールの抵抗の調節には、従来、高分子中にカーボンブラックや金属酸化物などの導電性粒子を分散させる方法（例えば、特許文献１、２参照。）、高分子中にイオン導電剤を含有させる方法（例えば、特許文献３参照。）、エピクロルヒドリンゴムのような半導電に近い抵抗をした高分子を用いる方法（例えば、特許文献４、５参照。）が多く取られている。
しかしながら、カーボンブラックや金属酸化物を高分子中に分散した抵抗層を持った帯電ロールは、帯電性能の環境変動や長期間使用しても帯電性能（抵抗）が低下しない帯電維持性能において優れているものの、感光体表面を均一に帯電させる均一帯電性能を良好にさせるために低抵抗化すると、耐リーク性能の悪化を引き起こすため、均一帯電性能と耐リーク性能の両立が容易ではない。
イオン導電剤を高分子中に含有させる方法や半導電に近い抵抗をした高分子を用いる方法では、均一帯電性能と耐リーク性能の両立は、導電性粒子を分散させる方法と比較して容易ではあるが、帯電性能や耐リーク性能の環境による変動が大きい。また、イオン導電剤を使用すると、イオン導電剤のブリードアウトにより感光体を汚染する。
しかし、半導電に近い抵抗のエピクロルヒドリンゴムを単独で用いた場合、混練り機や成形機にくっついて混練り、成形加工が非常に困難となり、製品の品質が悪くなる。
均一帯電性能と耐リーク性能の両立を成し得ようとすると、イオン導電剤を高分子中に含有させる方法や半導電に近い抵抗をした高分子を用いる方法が好ましいが、
イオン導電剤を使用すると、イオン導電剤のブリードアウトによる感光体の汚染や、電圧印加によるイオン導電剤の偏在に起因した抵抗上昇を引き起こす。加えて、イオン導電による導電は、直流と交流を重畳した帯電手段で均一な帯電をする際、高交流電圧が必要となる。特に低温・低湿下においては、顕著である。
そこで、導電性ゴムであるエピクロルヒドリンゴムにｐＨ４．０以下のカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子を添加することで均一帯電性能と耐リーク性能の両立を成し得たが、エピクロルヒドリンゴム単独で用いた場合、配合ゴムの加工性が悪く、混練りおよび成型が困難である。
特開平８−３３４９９５号公報
特開２００１−２５４０２２号公報
特開平２−１９８４７０号公報
特開平１−１４２５６９号公報
特開２００３−１４９９１７号公報
イオン導電剤を使用すると、イオン導電剤のブリードアウトによる感光体の汚染や、電圧印加によるイオン導電剤の偏在に起因した抵抗上昇を引き起こす。加えて、イオン導電による導電は、直流と交流を重畳した帯電手段で均一な帯電をする際、高交流電圧が必要となる。特に低温・低湿下においては、顕著である。
そこで、導電性ゴムであるエピクロルヒドリンゴムにｐＨ４．０以下のカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子を添加することで均一帯電性能と耐リーク性能の両立を成し得たが、エピクロルヒドリンゴム単独で用いた場合、配合ゴムの加工性が悪く、混練りおよび成型が困難である。
本発明の目的は、均一帯電性能と耐リーク性能が両立し、さらに感光体の汚染や帯電維持性に優れ、加えて均一帯電性能や耐リーク性能の環境変動の小さく加工性に優れたゴム材料を使用した帯電ロール及びそれを用いた画像形成装置を提供することである。
本発明は、下記の手段により上記の課題の解決に成功した。
＜１＞ 導電性支持体上に、導電性発泡弾性層、抵抗層、表面層が順次形成された帯電ロールにおいて、前記抵抗層が（Ａ）イオン導電剤を含有していないエピクロルヒドリンゴム１００重量部に対して、（Ｂ）分子構造上主鎖もしくは側鎖に２重結合を有する合成ゴムを５〜１００重量部からなる組成物（Ｃ）に、（Ｄ）（Ｃ）の組成物１００重量部に対してｐＨ４．０以下のカーボンブラックを１〜３０重量部及び／又は導電性金属酸化物粒子を３〜１００重量部が配合されてなる組成物を有することを特徴とする帯電ロール。
＜２＞ 前記導電性発泡弾性層組成物の体積抵抗率（Ｒｅ）、前記抵抗層組成物の体積抵抗率（Ｒｒ）、前記表面層組成物の体積抵抗率（Ｒｓ）が、Ｒｅ≦Ｒｒ≦Ｒｓなる関係式を満たすことを特徴とする上記＜１＞に記載の帯電ロール。
＜３＞ 前記導電性発泡弾性層組成物の体積抵抗率（Ｒｅ）が１×１０3〜１×１０7Ω・ｃｍ、前記抵抗層組成物の体積抵抗率（Ｒｒ）が１×１０4〜１×１０9Ω・ｃｍ、前記表面層組成物の体積抵抗率（Ｒｓ）が１×１０6〜１×１０13Ω・ｃｍでＲｅ≦Ｒｒ≦Ｒｓであり、かつ、ロール抵抗が２．０×１０5〜１．６×１０6Ωであることを特徴とする上記＜１＞または＜２＞に記載の帯電ロール。
＜４＞ 前記エピクロルヒドリンゴムの体積抵抗率が１×１０6〜１×１０10Ω・ｃｍであることを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の帯電ロール。
＜５＞ 前記エピクロルヒドリンゴムの構成成分がエピクロルヒドリン及びエチレンオキサイド、又はエピクロルヒドリン、エチレンオキサイド及びアリルグリシジルエーテルを含有することを特徴とする上記＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の帯電ロール。
＜６＞ 直流と交流を重畳した帯電手段を有する上記＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の帯電ロール。
＜７＞ 少なくとも感光体及び該感光体に帯電を行う帯電手段を備える帯電ロールを有する画像形成装置において、前記帯電ロールが上記＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の帯電ロールであることを特徴とする画像形成装置。
＜１＞ 導電性支持体上に、導電性発泡弾性層、抵抗層、表面層が順次形成された帯電ロールにおいて、前記抵抗層が（Ａ）イオン導電剤を含有していないエピクロルヒドリンゴム１００重量部に対して、（Ｂ）分子構造上主鎖もしくは側鎖に２重結合を有する合成ゴムを５〜１００重量部からなる組成物（Ｃ）に、（Ｄ）（Ｃ）の組成物１００重量部に対してｐＨ４．０以下のカーボンブラックを１〜３０重量部及び／又は導電性金属酸化物粒子を３〜１００重量部が配合されてなる組成物を有することを特徴とする帯電ロール。
＜２＞ 前記導電性発泡弾性層組成物の体積抵抗率（Ｒｅ）、前記抵抗層組成物の体積抵抗率（Ｒｒ）、前記表面層組成物の体積抵抗率（Ｒｓ）が、Ｒｅ≦Ｒｒ≦Ｒｓなる関係式を満たすことを特徴とする上記＜１＞に記載の帯電ロール。
＜３＞ 前記導電性発泡弾性層組成物の体積抵抗率（Ｒｅ）が１×１０3〜１×１０7Ω・ｃｍ、前記抵抗層組成物の体積抵抗率（Ｒｒ）が１×１０4〜１×１０9Ω・ｃｍ、前記表面層組成物の体積抵抗率（Ｒｓ）が１×１０6〜１×１０13Ω・ｃｍでＲｅ≦Ｒｒ≦Ｒｓであり、かつ、ロール抵抗が２．０×１０5〜１．６×１０6Ωであることを特徴とする上記＜１＞または＜２＞に記載の帯電ロール。
＜４＞ 前記エピクロルヒドリンゴムの体積抵抗率が１×１０6〜１×１０10Ω・ｃｍであることを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の帯電ロール。
＜５＞ 前記エピクロルヒドリンゴムの構成成分がエピクロルヒドリン及びエチレンオキサイド、又はエピクロルヒドリン、エチレンオキサイド及びアリルグリシジルエーテルを含有することを特徴とする上記＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の帯電ロール。
＜６＞ 直流と交流を重畳した帯電手段を有する上記＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の帯電ロール。
＜７＞ 少なくとも感光体及び該感光体に帯電を行う帯電手段を備える帯電ロールを有する画像形成装置において、前記帯電ロールが上記＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の帯電ロールであることを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、均一帯電性能と耐リーク性能が両立し、さらに均一帯電性能や耐リーク性能の環境変動による影響が小さい帯電ロールを提供することができ、更に、それを用いた画像形成装置を提供することが可能となる。
以下に本発明を詳細に説明する。
導電性支持体上に、導電性発泡弾性層、抵抗層、表面層が順次形成された帯電ロールにおいて、前記抵抗層が（Ａ）イオン導電剤を含有していないエピクロルヒドリンゴム１００重量部に対して、（Ｂ）分子構造上主鎖もしくは側鎖に２重結合を有する合成ゴムを５〜１００重量部からなる組成物（Ｃ）に、（Ｄ）（Ｃ）の組成物１００重量部に対してｐＨ４．０以下のカーボンブラックを１〜３０重量部及び／又は導電性金属酸化物粒子を３〜１００重量部が配合されてなる組成物を有することを特徴とする。なお、抵抗層は、以下「抵抗調節層」ともいう。
導電性支持体上に、導電性発泡弾性層、抵抗層、表面層が順次形成された帯電ロールにおいて、前記抵抗層が（Ａ）イオン導電剤を含有していないエピクロルヒドリンゴム１００重量部に対して、（Ｂ）分子構造上主鎖もしくは側鎖に２重結合を有する合成ゴムを５〜１００重量部からなる組成物（Ｃ）に、（Ｄ）（Ｃ）の組成物１００重量部に対してｐＨ４．０以下のカーボンブラックを１〜３０重量部及び／又は導電性金属酸化物粒子を３〜１００重量部が配合されてなる組成物を有することを特徴とする。なお、抵抗層は、以下「抵抗調節層」ともいう。
本発明における前記抵抗層に含まれるエピクロルヒドリンゴム（Ａ）は、エピクロルヒドリンを必須構成成分とする重合体を意味するものである。
該重合体としては、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体等が挙げられ、この中でも、抵抗値調整および加工性の観点から、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体がより好ましい。
前記エピクロルヒドリンゴムを構成する単量体を複数用いる場合は、何れの割合で用いられても良い。
該重合体としては、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体等が挙げられ、この中でも、抵抗値調整および加工性の観点から、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体がより好ましい。
前記エピクロルヒドリンゴムを構成する単量体を複数用いる場合は、何れの割合で用いられても良い。
前記抵抗層の（Ａ）エピクロルヒドリンゴムには、（Ｂ）分子構造上主鎖もしくは側鎖に２重結合を有する合成ゴムを含有させることが必要であり（組成物（Ｃ））、混練り等することにより含有させることができるが特に限定されるものではない。また、必要に応じて該エピクロルヒドリンゴムに軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよいが、ゴムの抵抗を変化させ得るイオン導電材は添加しない。
また、導電剤未添加のエピクロルヒドリンゴムの体積抵抗率は、１×１０6〜１×１０10Ω・ｃｍであることが好ましい。中でも、均一帯電性能と耐リーク性能の両立の観点から３．５×１０6〜１．０×１０8 Ω・ｃｍであることがより好ましい。体積抵抗率が１×１０6Ω・ｃｍより小さいと耐リーク性能が悪くなる場合があり、１×１０10Ω・ｃｍより高いとエピクロルヒドリンゴムによる導電が支配的になることにより、均一帯電性能と耐リーク性能の両立が困難となる場合がある。
ここで、本発明において前記「導電剤」とは、抵抗層の抵抗値の調整を目的として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、あるいはイオン導電剤のような、電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料のことをいう。
前記抵抗層のエピクロルヒドリンゴムに添加される分子構造上主鎖もしくは側鎖に２重結合を有する合成ゴムは、固形状、液状のどちらでもよく、アルリルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ノルボルネン等が挙げられ、特に限定されるものではないが、中でもエチレン−プロピレン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴムが好ましく、エチレン−プロピレン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムが更に好ましい。
前記エピクロルヒドリンゴムに前記合成ゴムを含有させるとき、帯電性能と加工性を両立させるために、エピクロルヒドリンゴム１００重量部に対して、分子構造上主鎖もしくは側鎖に２重結合を有する前記合成ゴムを５〜１００重量部の範囲で添加する必要があるが、加工性および抵抗値調整の点で、３５〜７０重量部添加することが好ましい。
前記合成ゴムの添加量が５重量部未満であると加工性が非常に悪化することとなり、１００重量部を超えると抵抗値が所望の範囲に調整できなくなり問題がある。
前記合成ゴムの添加量が５重量部未満であると加工性が非常に悪化することとなり、１００重量部を超えると抵抗値が所望の範囲に調整できなくなり問題がある。
前記抵抗層のエピクロルヒドリンゴムと合成ゴムを含む組成物に対して、更に、ｐＨ４．０以下のカーボンブラック１〜３０重量部及び／又は導電性金属酸化物粒子を３〜１００重量部が配合させることが必要である。
ｐＨ４．０以下のカーボンブラックであれば、何れの方法によって製造されるカーボンブラックであっても用いることができる。
ｐＨ４．０以下のカーボンブラックは、カーボンブラックを酸化処理することで、表面にカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等を付与して製造することもできる。
ｐＨ４．０以下のカーボンブラックであれば、何れの方法によって製造されるカーボンブラックであっても用いることができる。
ｐＨ４．０以下のカーボンブラックは、カーボンブラックを酸化処理することで、表面にカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等を付与して製造することもできる。
例えば、前記酸化処理は、高温雰囲気下で、空気と接触され、反応させる空気酸化法、常温下で窒素酸化物やオゾンと反応させる方法、及び高温下での空気酸化後、低い温度下でオゾン酸化する方法などにより行うことができる。具体的には、ｐＨ４以下の酸化処理カーボンブラックは、コンタクト法により製造することができる。このコンタクト法としては、チャネル法、ガスブラック法等が挙げられる。
また、ｐＨの４．０以下のカーボンブラックは、ガスまたはオイルを原料とするファーネスブラック法により製造することもできる。更に必要に応じて、これらの処理を施した後、硝酸などで液相酸化処理を行ってもよい。なお、酸性カーボンブラックは、コンタクト法で製造することができるが、密閉式のファーネス法によって製造するのが通常である。ファーネス法では通常高ｐＨ・低揮発分のカーボンブラックしか製造されないが、これに上述の液相酸処理を施してｐＨを調整することができる。
本発明におけるカーボンブラックのｐＨ値は、ｐＨ４．０以下であることが必要であり、帯電均一性の観点からｐＨ３．５以下であることがより好ましく、ｐＨ３．０以下であることが更に好ましい。ｐＨ４．０以下のカーボンブラックは、表面にカルボキシル基、水酸基、キノン基、ラクトン基などの酸素含有官能基があるので、樹脂中への分散性がよいので、良好な分散安定性が得られ、帯電ロールの抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、半導電領域における電流の集中がおきずらくなる。
ｐＨが４．０以下のカーボンブラックを配合した場合、直流（ＤＣ）と交流（ＡＣ）とが重畳された電圧を帯電ロールに印加した際に、ＡＣ電圧の環境変動の影響を受けることなく均一帯電を維持することができる。一方、ｐＨが４．０より大きいカーボンブラックのみを配合した場合は、該抵抗層の抵抗値を所望の値に調整しても耐リーク性能が得られない。
ｐＨが４．０以下のカーボンブラックを配合した場合、直流（ＤＣ）と交流（ＡＣ）とが重畳された電圧を帯電ロールに印加した際に、ＡＣ電圧の環境変動の影響を受けることなく均一帯電を維持することができる。一方、ｐＨが４．０より大きいカーボンブラックのみを配合した場合は、該抵抗層の抵抗値を所望の値に調整しても耐リーク性能が得られない。
前記ｐＨ４．０以下のカーボンブラックのｐＨは、水性懸濁液を調整し、ガラス電極で測定することで求められる。また、前記カーボンブラックのｐＨは、酸化処理工程での処理温度、処理時間等の条件によって、調整することができる。
本発明の帯電ロールの抵抗層に、ｐＨ４．０以下のカーボンブラックを併用しても良く、また、別の種類のカーボンブラックは含有しても良い。そのとき、これらのカーボンブラックは実質的に互いに導電性の異なるものであると好ましく、例えば酸化処理の度合い、ＤＢＰ吸油量、窒素吸着を利用したＢＥＴ法による比表面積等の物性が異なるものを用いる。このように導電性の異なる２種類以上のカーボンブラックを添加する場合、例えば高い導電性を発現するカーボンブラックを優先的に添加した後、導電率の低いカーボンブラックを添加して表面抵抗率を調整すること等が可能である。このように２種類以上のカーボンブラックを含有させる場合、ｐＨ４．０以下のカーボンブラックと別の種類のカーボンブラックを併用することが、前記組成物（Ｃ）への分散性の観点から好ましい。
導電性金属酸化物粒子を用いずに、ｐＨ４．０以下のカーボンブラックのみを前記組成物（Ｃ）に配合した場合の配合量としては、１〜３０重量部を配合する必要がある。
該配合量が、１重量部に満たない場合は、所望の範囲の抵抗値を得ることができなくなり、帯電均一性が悪化することとなり、３０重量部を超えた場合は、所望の範囲の抵抗値を得ることができなくなり、リーク性が悪化することとなり問題である。抵抗値調整の観点から、５〜２５重量部であることが好ましく、５〜２０重量部であることがより好ましい。
ｐＨ４．０以下のカーボンブラック以外のカーボンブラックを併用した場合の該カーボンブラックの配合量は、５〜１５重量部が好ましい。
該配合量が、１重量部に満たない場合は、所望の範囲の抵抗値を得ることができなくなり、帯電均一性が悪化することとなり、３０重量部を超えた場合は、所望の範囲の抵抗値を得ることができなくなり、リーク性が悪化することとなり問題である。抵抗値調整の観点から、５〜２５重量部であることが好ましく、５〜２０重量部であることがより好ましい。
ｐＨ４．０以下のカーボンブラック以外のカーボンブラックを併用した場合の該カーボンブラックの配合量は、５〜１５重量部が好ましい。
ｐＨ４．０以下のカーボンブラックとして、具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック３５０」（ｐＨ３．５、揮発分２．２％）、同「スペシャルブラック１００」（ｐＨ３．３、揮発分２．２％）、同「スペシャルブラック２５０」（ｐＨ３．１、揮発分２．０％）、同「スペシャルブラック５」（ｐＨ３．０、揮発分１５．０％）、同「スペシャルブラック４」（ｐＨ３．０、揮発分１４．０％）、同「スペシャルブラック４Ａ」（ｐＨ３．０、揮発分１４．０％）、同「スペシャルブラック５５０」（ｐＨ２．８、揮発分２．５％）、同「スペシャルブラック６」（ｐＨ２．５、揮発分１８．０％）、同「カラーブラックＦＷ２００」（ｐＨ２．５、揮発分２０．０％）、同「カラーブラックＦＷ２」（ｐＨ２．５、揮発分１６．５％）、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」（ｐＨ２．５、揮発分１６．５％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」（ｐＨ２．５、揮発分９．０％）、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」（ｐＨ２．５、揮発分５．０％）、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」（ｐＨ４．０、揮発分３．５％）等が挙げられる。
前記ｐＨ４．０以下のカーボンブラックは、一般的なカーボンブラックに比べ、前述したように表面に存在する酸素含有官能基の効果により、樹脂組成物中への分散性がよく、導電効果が高いため、前記ｐＨ４．０以下のカーボンブラックを配合することにより、帯電均一性をよくすることができ、さらに抵抗値の変動を小さくすることができる。
前記抵抗層の導電性粒子である導電性金属酸化物粒子は、酸化錫、アンチモンがドープされた酸化錫、酸化亜鉛、アナターゼ型酸化チタン、ＩＴＯ等の導電性を有した粒子で、電子を電荷キャリアとする導電剤あれば何れも用いることができ、特に限定されるものではない。これらは、単独で用いても２種類以上を併用することができる。また、本発明を阻害しない限り、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整およびゴムの強度の点より、好ましくは酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫、アナターゼ型酸化チタンであり、更に、酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫が好ましい。
ｐＨ４．０以下のカーボンブラックを用いずに、導電性金属酸化物粒子のみを前記組成物（Ｃ）に配合した場合の配合量としては、３〜１００重量部を配合する必要がある。
該配合量が、３重量部に満たない場合は、抵抗値が所望の範囲以上になり、帯電均一性が悪化することととなり、１００重量部を超えた場合は、抵抗値が所望の範囲以下になり、リーク性が悪化することとなり問題である。抵抗調整の観点から、１０〜８０重量部であることが好ましく、１５〜７０重量部であることがより好ましい。
該配合量が、３重量部に満たない場合は、抵抗値が所望の範囲以上になり、帯電均一性が悪化することととなり、１００重量部を超えた場合は、抵抗値が所望の範囲以下になり、リーク性が悪化することとなり問題である。抵抗調整の観点から、１０〜８０重量部であることが好ましく、１５〜７０重量部であることがより好ましい。
前記ｐＨ４．０以下のカーボンブラックと前記導電性金属酸化物粒子とを共に用いた場合は、ｐＨ４．０以下のカーボンブラック及び導電性金属酸化物粒子の配合量としては、１≦ＣＢ＋（ｄｃ×ＭＯ／ｄｍ）≦３０の式を満たすような配合量とすることが好ましい。ここで、ＣＢは組成物（Ｃ）エピクロルヒドリンゴムと合成ゴムの合計１００重量部に対して配合されるカーボンブラックの配合量（重量部）を表し、ＭＯは組成物（Ｃ）エピクロルヒドリンゴムと合成ゴムの合計１００重量部に対して配合される導電性金属酸化物粒子の配合量（重量部）を表す。また、ｄｃは前記カーボンブラックの密度（ｇ／ｃｍ3）を表し、ｄｍは前記導電性金属酸化物粒子の密度（ｇ／ｃｍ3）を表す。なお、一般的に、ｄｃは１．８〜１．９ｇ／ｃｍ3の範囲内であり、ｄｍは３〜７ｇ／ｃｍ3の範囲内である。式（１）のＣＢ＋（ｄｃ×ＭＯ／ｄｍ）の値が、１よりも小さい場合には、均一な帯電性能が得られない場合がある。一方、式（１）のＣＢ＋（ｄｃ×ＭＯ／ｄｍ）の値が、３０より大きい場合には、高い耐リーク性能が得られない場合がある。なお、式（１）のＣＢ＋（ｄｃ×ＭＯ／ｄｍ）の値は１０〜２０（但し、１０≦ＣＢ＜２０、０＜ＭＯ＜１０×ｄｍ／ｄｃ）の範囲であることがより好ましい。
前記表面層の材料としては、該表面層はトナー等による汚染の防止のためなどに形成しているものであり、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく特に限定するものではない。
表面層に用いることのできる前記樹脂としては、ウレタン樹脂、ポリエステル、フェノール、アクリル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、セルロース、共重合ナイロン等が挙げられる。このうちの共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、の内のいずれか１種または複数種を重合単位として含むものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、６ナイロン、６６ナイロン等が挙げられる。ここで、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロンよりなる重合単位が共重合体中に含まれる割合は、重量比で合わせて１０％以上であるのが好ましい。上記重合単位が１０％以上の場合は、調液性および表面層塗布時における成膜性に優れるとともに、特に繰り返し使用時における樹脂層の磨耗や樹脂層への異物付着が少なく、ロールの耐久性が優れ、また同時に吸湿性が低く、環境による特性の変化も少なくなる。
また前記表面層には導電性材料を含有させることができる。該導電性材料としては、粒径が３μｍ以下で体積抵抗率が１０9 Ωｃｍ以下であるものが望ましい。例えば、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ＣｅＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｉｎ2 Ｏ3 等の金属酸化物あるいはそれらの合金からなる微粒子、あるいはＢａＳＯ4 やＴｉＯ2 のような微粒子の表面にこれらの金属酸化物を被覆したもの、あるいはカーボンブラック等を用いることができる。
このような導電材料によって抵抗制御を行うことにより、表面層の抵抗値は環境条件によって変化せず、安定な特性が得られる。
さらに、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂或いは微粒子を添加してもよく、その場合、表面が疎水性となってロール表面への異物の付着が防止されるように作用する。また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、ロールの表面に凹凸を付与し、感光体との摺擦時の負担を小さくしてロールと感光体相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。
また下の層との接着性向上のためにカップリング剤を添加することも可能である。
さらに、抵抗調節層のＵＶ照射、熱処理、カップリング剤等による化学処理により、抵抗調節層と物性が異なるものとして表面層とすることもできる。
表面層に用いることのできる前記樹脂としては、ウレタン樹脂、ポリエステル、フェノール、アクリル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、セルロース、共重合ナイロン等が挙げられる。このうちの共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、の内のいずれか１種または複数種を重合単位として含むものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、６ナイロン、６６ナイロン等が挙げられる。ここで、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロンよりなる重合単位が共重合体中に含まれる割合は、重量比で合わせて１０％以上であるのが好ましい。上記重合単位が１０％以上の場合は、調液性および表面層塗布時における成膜性に優れるとともに、特に繰り返し使用時における樹脂層の磨耗や樹脂層への異物付着が少なく、ロールの耐久性が優れ、また同時に吸湿性が低く、環境による特性の変化も少なくなる。
また前記表面層には導電性材料を含有させることができる。該導電性材料としては、粒径が３μｍ以下で体積抵抗率が１０9 Ωｃｍ以下であるものが望ましい。例えば、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ＣｅＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｉｎ2 Ｏ3 等の金属酸化物あるいはそれらの合金からなる微粒子、あるいはＢａＳＯ4 やＴｉＯ2 のような微粒子の表面にこれらの金属酸化物を被覆したもの、あるいはカーボンブラック等を用いることができる。
このような導電材料によって抵抗制御を行うことにより、表面層の抵抗値は環境条件によって変化せず、安定な特性が得られる。
さらに、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂或いは微粒子を添加してもよく、その場合、表面が疎水性となってロール表面への異物の付着が防止されるように作用する。また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、ロールの表面に凹凸を付与し、感光体との摺擦時の負担を小さくしてロールと感光体相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。
また下の層との接着性向上のためにカップリング剤を添加することも可能である。
さらに、抵抗調節層のＵＶ照射、熱処理、カップリング剤等による化学処理により、抵抗調節層と物性が異なるものとして表面層とすることもできる。
本発明の帯電ロールは、図１に示すように、導電性支持体１１上に、導電性発泡弾性層１２、抵抗層１３、表面層１４が順次形成された構成を有する。この場合、抵抗層１３は、既述した抵抗層を用いることができる。ここで、図１は本発明の帯電ロールの一例を示す模式断面図である。
これら各層の体積抵抗率の値としては、導電性発泡弾性層１２の体積抵抗率（Ｒｅ）が、１．０×１０3Ω・ｃｍ〜１．０×１０7Ω・ｃｍの範囲、抵抗層１３の体積抵抗率（Ｒｒ）が、１．０×１０4Ω・ｃｍ〜１．０×１０9Ω・ｃｍの範囲、表面層１４の体積抵抗率（Ｒｓ）が、１．０×１０6Ω・ｃｍ〜１．０×１０13Ω・ｃｍの範囲であることがそれぞれ好ましい。
前記各層の体積抵抗率Ｒｅ、Ｒｒ、Ｒｓが前記範囲を外れた場合、環境変動に対する均一帯電性能や耐リーク性能が大きく変化する場合がある。
前記各層の体積抵抗率Ｒｅ、Ｒｒ、Ｒｓが前記範囲を外れた場合、環境変動に対する均一帯電性能や耐リーク性能が大きく変化する場合がある。
さらに、Ｒｅ、Ｒｒ、Ｒｓは、前記範囲を満たすと共に、Ｒｅ≦Ｒｒ≦Ｒｓなる関係式を満たすことが好ましい。Ｒｅ、Ｒｒ、Ｒｓが、前記範囲を満たしていても、Ｒｅ≦Ｒｒ≦Ｒｓなる関係式が満たされない場合は、均一帯電性能や耐リーク性能が得られない場合がある。
なお、前記各層の体積抵抗率Ｒｅ、Ｒｒ、Ｒｓのより好ましい値は、Ｒｅは、１．０×１０4Ω・ｃｍ〜１．０×１０6Ω・ｃｍの範囲がより好ましく、Ｒｒは、１．０×１０5Ω・ｃｍ〜１．０×１０8Ω・ｃｍの範囲がより好ましく、Ｒｓは、１．０×１０6Ω・ｃｍ〜１．０×１０11Ω・ｃｍの範囲がより好ましい。
また、前記各層のＲｅ、Ｒｒ、Ｒｓが、前記範囲及びＲｅ≦Ｒｒ≦Ｒｓなる関係式を満たすと同時に、ロール抵抗が、２．０×１０5Ω〜１．６×１０6Ωの範囲であることが好ましい。前記ロール抵抗が、２．０×１０5Ωより小さい場合には、耐リーク性能が得られない場合がある。一方、１．６×１０6より大きい場合には、均一な帯電性能が得られない場合がある。なお、各層の体積抵抗率Ｒｅ，Ｒｒ，Ｒｓ及び、ロール抵抗の測定方法については後述する。
抵抗層１３の平均膜厚（ＡＴ）は、２００μｍ〜１５００μｍの範囲内であることが好ましく、該平均膜厚（ＡＴ）に対する抵抗層１３の膜厚標準偏差（ＤＴ）の比、ＤＴ／ＡＴが０．１以下であることが好ましい。
抵抗層１３が、２００μｍより小さい場合には、抵抗層に掛かる電界が高くなるため、高電圧が印加されると抵抗層が破壊され（耐電圧性能に劣り）、十分な耐リーク性能が得られない場合がある。一方、１５００μｍより大きい場合には、抵抗値が高くなるため、均一な帯電性能が得られない場合がある。
また、該平均膜厚（ＡＴ）に対する抵抗層１３の膜厚標準偏差（ＤＴ）の比、ＤＴ／ＡＴが０．１よりも大きい場合には、膜厚バラツキが大きくなるため、膜厚の特に薄い部分が高電界となり、耐電圧性能、耐リーク性能が得られない場合がある。
また、エピクロルヒドリンゴム自体の体積抵抗率は、１．０×１０6Ω・ｃｍ〜１．０×１０10Ω・ｃｍの範囲であることが好ましい。
前記体積抵抗率が、１．０×１０6Ω・ｃｍより小さい場合は耐リーク性能が悪くなる場合があり、一方、１．０×１０10Ω・ｃｍより大きい場合は導電材による導電が支配的になることにより、均一帯電性能と耐リーク性能の両立が困難となる場合がある。
前記体積抵抗率が、１．０×１０6Ω・ｃｍより小さい場合は耐リーク性能が悪くなる場合があり、一方、１．０×１０10Ω・ｃｍより大きい場合は導電材による導電が支配的になることにより、均一帯電性能と耐リーク性能の両立が困難となる場合がある。
本発明の帯電ロールは直流と交流とを重畳した電圧を印加する帯電手段を有することが好ましい。これにより、直流電圧のみを印加する帯電手段を有する場合と比較して、高い均一帯電性能が得られ、また、感光体表面電位の環境変動を小さくすることができる。
導電性発泡弾性層１２は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性発泡弾性層１２の抵抗を調整するカーボンブラック等の導電材、及び発泡剤に、必要に応じて硬化剤、可塑剤、加硫促進剤等の、通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性支持体１１表面に被覆することにより形成される。なお、この混合物の発泡処理は導電性支持体１１表面に、被覆する前でも、被覆した後であってもよい。また、導電性支持体１１表面に、導電性発泡弾性層１２を設けずに、抵抗層１３を直接形成してもよい。
前記導電性発泡弾性層の弾性体としては、、ウレタンゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、シリコーンゴム等の弾性体が用いられ、これら弾性体は、単独または２種類以上を混合して用いることができる。
ゴム等の弾性体の抵抗はカーボンブラック等の導電材により調整されている。必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。
ゴム等の弾性体の抵抗はカーボンブラック等の導電材により調整されている。必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。
次に、帯電ロールの導電性発泡弾性層１２、抵抗層１３、表面層１４、並びに、エピクロルヒドリンゴム自体の体積抵抗率の測定方法について説明する。
本発明における前記体積抵抗率の測定は、これら各層等の体積抵抗率が別々に測定できるように、各層の組成物のみからなるシート（以下、「組成物シート」と称する）を用いた。
図２のように組成物シート２１の両面には電極（アドバンテスト社製、Ｒ１２７０２Ａ／Ｂレジスティビィティ・チェンバ）２２，２２’をとりつけて、組成物シート２１の片面には電極２２と同軸上にリング状のアース電極２３を更に取り付け、電極２２，２２’に高抵抗測定器（アドバンテスト社製、Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計）２４を接続した。
本発明における前記体積抵抗率の測定は、これら各層等の体積抵抗率が別々に測定できるように、各層の組成物のみからなるシート（以下、「組成物シート」と称する）を用いた。
図２のように組成物シート２１の両面には電極（アドバンテスト社製、Ｒ１２７０２Ａ／Ｂレジスティビィティ・チェンバ）２２，２２’をとりつけて、組成物シート２１の片面には電極２２と同軸上にリング状のアース電極２３を更に取り付け、電極２２，２２’に高抵抗測定器（アドバンテスト社製、Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計）２４を接続した。
組成物シート２１に、電場（印加電圧／組成物シート厚）が１０００Ｖ／ｃｍになるよう調節した電圧を電極２２，２２’に印加し、３０秒充電後の電流値より下記（１）式を用いて体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を算出した。
体積抵抗率（Ω・ｃｍ）＝１９．６３×印加電圧（Ｖ）／電流値（Ａ）／組成物シート厚（ｃｍ）…（１）
体積抵抗率（Ω・ｃｍ）＝１９．６３×印加電圧（Ｖ）／電流値（Ａ）／組成物シート厚（ｃｍ）…（１）
次に、帯電ロール抵抗（以下、単に「ロール抵抗」ともいう。）の測定について説明する。
図３は本発明の帯電ロールのロール抵抗の測定方法を説明するための模式図である。ロール抵抗測定は、図３に示すように、平坦な金属板３１（材質：ＳＵＳ３０４、表面粗さＲａ：０．１μｍ〜０．２μｍ）上に置かれた帯電ロール３２を、帯電ロール３２の回転軸３３の両端にそれぞれ５００ｇの重り３４を載せて荷重を与えた状態で、回転軸３３と金属板３１とを高抵抗測定器３５（アドバンテスト社製、Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計）に接続して実施した。測定は帯電ロール３２に、１００Ｖの電圧を１０秒印加後の電流値より求めた。
図３は本発明の帯電ロールのロール抵抗の測定方法を説明するための模式図である。ロール抵抗測定は、図３に示すように、平坦な金属板３１（材質：ＳＵＳ３０４、表面粗さＲａ：０．１μｍ〜０．２μｍ）上に置かれた帯電ロール３２を、帯電ロール３２の回転軸３３の両端にそれぞれ５００ｇの重り３４を載せて荷重を与えた状態で、回転軸３３と金属板３１とを高抵抗測定器３５（アドバンテスト社製、Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計）に接続して実施した。測定は帯電ロール３２に、１００Ｖの電圧を１０秒印加後の電流値より求めた。
抵抗層１３の膜厚測定は、帯電ロールの中央及び両端付近を、ロール軸に対して垂直に切断し、これら切断面を顕微鏡にて観察することにより実施した。１本の帯電ロールについて、該帯電ロールの中央及び両端部の各々の切断面について２ヶ所づつ、合計６ヶ所を測定することにより、平均膜厚（ＡＴ）を求めた。
作業性は、オープンロールを用いた混練り作業性の良悪および混練りによって得られた混合物を押出し機に入れ押出された製品の表面状態の良悪により評価した。
次に、画像形成装置について説明する。
図４は、本発明を説明するための一般的な画像形成装置の概略構成図である。 本発明の画像形成装置は、図４に示すように、少なくとも感光体１１０及び該感光体１１０に帯電を行う帯電手段を備える帯電ロールを有し、前記帯電ロールが本発明の帯電ロール３２であることを特徴とする。
図４は、本発明を説明するための一般的な画像形成装置の概略構成図である。 本発明の画像形成装置は、図４に示すように、少なくとも感光体１１０及び該感光体１１０に帯電を行う帯電手段を備える帯電ロールを有し、前記帯電ロールが本発明の帯電ロール３２であることを特徴とする。
本発明の画像形成装置に設けられた前記帯電ロール３２は、前記図１における導電性支持体１１上に、少なくとも抵抗層１３が形成され、前記抵抗層１３が（Ａ）イオン導電剤を含有していないエピクロルヒドリンゴム１００重量部に対して、（Ｂ）分子構造上主鎖もしくは側鎖に２重結合を有する合成ゴム５〜１００重量部を含む組成物（Ｃ）に、（Ｄ）として（Ｃ）の組成物１００重量部に対してｐＨ４．０以下のカーボンブラックを１〜３０重量部及び／又は導電性金属酸化物粒子を３〜１００重量部が配合されてなる組成物を有することにより、均一帯電性能及び耐リーク性能において優れたものとなる。
本発明の帯電ロールを用いた画像形成装置の帯電ロール以外の構成については、従来から電子写真方式の画像形成装置の各構成として公知の構成が適用できる。即ち、上記帯電ロール以外の構成、例えば、潜像形成手段、現像手段、クリーニング手段、除電手段、給紙手段、搬送手段、画像制御手段等について、必要に応じて従来公知のものが適宜採用される。これらの構成については、本発明において特に限定されるものではない。
以下に本発明を実施例を挙げてより具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、本実施例においては、図１に示す層構成の帯電ロールを作製した。また、実施例及び比較例の結果は表１及び２に示した。
[実施例１]
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）７０重量部にＮｉｐｏｌ ＤＮ２２３（日本ゼオン社製）３０重量部、ｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４５度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率３×１０6Ω・ｃｍであった。
一方、６ナイロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、１２ナイロンからなる共重合ナイロン（ＣＭ８０００、東レ社製）４５重量部とＢａＳＯ4 微粒子表面に酸化錫を被覆した導電性微粒子（ＰＡＳＴＲＡＮ、三井金属社製）５５重量部に対し、メタノールを溶剤として加え、サンドグラインダーミルで約１時間分散して表面層形成用の塗布液を得た。この塗布液を粘度調整した後、浸漬塗布液として浸漬塗布槽に注入した。
続いて、前記円筒状の成型物を先に準備した表面層形成用の塗布液に浸漬してコーティングを行い、１３０℃で１０分間乾燥して溶剤を除去し、表面層を形成した。この場合、表面層の厚みは２０μｍとした。このようにして目的とする帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールをＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ３５０（富士ゼロックス社製）に装着し、低温・低湿（１０℃、１５％）と高温・高湿（２８℃、８５％）で５０，０００枚印字テストを行った。結果を表１、２に示した。
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）７０重量部にＮｉｐｏｌ ＤＮ２２３（日本ゼオン社製）３０重量部、ｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４５度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率３×１０6Ω・ｃｍであった。
一方、６ナイロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、１２ナイロンからなる共重合ナイロン（ＣＭ８０００、東レ社製）４５重量部とＢａＳＯ4 微粒子表面に酸化錫を被覆した導電性微粒子（ＰＡＳＴＲＡＮ、三井金属社製）５５重量部に対し、メタノールを溶剤として加え、サンドグラインダーミルで約１時間分散して表面層形成用の塗布液を得た。この塗布液を粘度調整した後、浸漬塗布液として浸漬塗布槽に注入した。
続いて、前記円筒状の成型物を先に準備した表面層形成用の塗布液に浸漬してコーティングを行い、１３０℃で１０分間乾燥して溶剤を除去し、表面層を形成した。この場合、表面層の厚みは２０μｍとした。このようにして目的とする帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールをＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ３５０（富士ゼロックス社製）に装着し、低温・低湿（１０℃、１５％）と高温・高湿（２８℃、８５％）で５０，０００枚印字テストを行った。結果を表１、２に示した。
[実施例２]
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）７０重量部にＮｉｐｏｌ １３１２（日本ゼオン社製）３０重量部、ｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４２度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率５×１０4Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）７０重量部にＮｉｐｏｌ １３１２（日本ゼオン社製）３０重量部、ｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４２度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率５×１０4Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
[実施例３]
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）５０重量部にＮｉｐｏｌ ＤＮ２２３（日本ゼオン社製）５０重量部、ｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆し、φ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４３度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率６×１０7Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）５０重量部にＮｉｐｏｌ ＤＮ２２３（日本ゼオン社製）５０重量部、ｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆し、φ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４３度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率６×１０7Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
[実施例４]
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）７０重量部にＥＰ３３（ＪＳＲ社製）３０重量部、ｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆し、φ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分プレス加硫発泡させ、円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４５度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率１×１０7Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）７０重量部にＥＰ３３（ＪＳＲ社製）３０重量部、ｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆し、φ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分プレス加硫発泡させ、円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４５度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率１×１０7Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
[実施例５]
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）７０重量部に１５０７（ＪＳＲ社製）３０重量部、ｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １５重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆し、φ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で４５分プレス加硫発泡させ、円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４８度であり、抵抗層膜厚は１０００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率１×１０6Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）７０重量部に１５０７（ＪＳＲ社製）３０重量部、ｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １５重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆し、φ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で４５分プレス加硫発泡させ、円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４８度であり、抵抗層膜厚は１０００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率１×１０6Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
[実施例６]
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）７０重量部にＮｉｐｏｌ ＤＮ２２３（日本ゼオン社製）３０重量部、アンチモンドープ酸化錫ＳＮ１００−Ｐ（石原産業社製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、φ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は５５度であり、抵抗層膜厚は２００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率３×１０6Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）７０重量部にＮｉｐｏｌ ＤＮ２２３（日本ゼオン社製）３０重量部、アンチモンドープ酸化錫ＳＮ１００−Ｐ（石原産業社製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、φ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は５５度であり、抵抗層膜厚は２００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率３×１０6Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
[実施例７]
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）７０重量部にＮｉｐｏｌ ＤＮ２２３（日本ゼオン社製）３０重量部、アンチモンドープ酸化錫ＳＮ１００−Ｐ（石原産業社製）１００重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） ５重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、φ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は５３度であり、抵抗層膜厚は２００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率８×１０7Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）７０重量部にＮｉｐｏｌ ＤＮ２２３（日本ゼオン社製）３０重量部、アンチモンドープ酸化錫ＳＮ１００−Ｐ（石原産業社製）１００重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） ５重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、φ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は５３度であり、抵抗層膜厚は２００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率８×１０7Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
[比較例１]
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）１００重量部にケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １５重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４５度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率５×１０6Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）１００重量部にケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １５重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４５度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率５×１０6Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
[比較例２]
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＥＰ３３（ＪＳＲ社製）１００重量部にｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は５０度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率６×１０8Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＥＰ３３（ＪＳＲ社製）１００重量部にｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は５０度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率６×１０8Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
[比較例３]
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）１００重量部にシルバーＷ（白石工業社製）３０重量部、アナターゼ型酸化チタン（石原産業社製）２０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４５度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率５×１０7Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）１００重量部にシルバーＷ（白石工業社製）３０重量部、アナターゼ型酸化チタン（石原産業社製）２０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４５度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率５×１０7Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
[比較例４]
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）１００重量部にイオン導電剤３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４５度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率２×１０7Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）１００重量部にイオン導電剤３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４５度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率２×１０7Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
[比較例５]
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）１００重量部にｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４５度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率３×１０6Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
［帯電ロールの帯電特性及び感光体の汚染評価］
ＥＰ６５（ＪＳＲ社製）１００重量部にアサヒサーマル（旭カーボン社製）４０重量部、ケッチェンブラックＥＣ１０重量部、ビニホールＡＣ＃３（永和化成社製）８重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．５重量部、ノクセラーＴＴ：０．５重量部）をオープンロールで混練りした混合物を導電性支持体上に厚さ１ｍｍの円筒状に被覆し、その上にＧｅｃｈｒｏｎ ３１０６（日本ゼオン社製）１００重量部にｐＨ４．０以下のカーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ １０００（ｐＨ：２．５、Ｃａｂｏｔ製）３０重量部、ケッチェンブラックＥＣ（ｐＨ：９．０） １０重量部、硫黄（鶴見化学工業社製 ２００メッシュ）１重量部、加硫促進剤２．０重量部（大内新興化学工業社製 ノクセラーＤＭ：１．０重量部、ノクセラーＴＥＴ：１．０重量部）をオープンロールで混練りした混合物を厚さ０．５ｍｍの円筒状に被覆しφ１４．０ｍｍの円筒型の金型に入れ１７０℃で３０分加硫発泡させ、発泡体の弾性体層上にゴムの抵抗層が被覆された円筒状の成型物を得た。得られた成型物の硬度はアスカーＣ法での硬度は４５度であり、抵抗層膜厚は５００μｍ、電場１０００Ｖ／ｃｍで体積抵抗率３×１０6Ω・ｃｍであった。
この円筒状の成型物の表面に、実施例１と同様に前記表面層形成用塗布液を浸漬塗布して、表面層を形成し、目的の帯電ロールを得た。
このようにして作製された帯電ロールを用いて実施例１と同様に印字テストを行った。
［帯電ロールの帯電特性及び感光体の汚染評価］
帯電ロールの帯電特性は、前記記載の通り、低温・低湿条件（１０℃、ＲＨ１５％）及び高温・高条件（２８℃・ＲＨ８５％）にて、それぞれ５万枚づつ印刷し、印刷初期と５万枚印刷後に得られた白紙画像及びハーフトーン画像の画質を評価することにより、均一帯電性能と耐リーク性能について評価した。
また、５万枚印刷後の感光体表面を観察することにより感光体の汚染について評価した。
なお、上記印刷テストに使用した感光体は、印刷テスト開始前に、感光体表面の汚染が評価できるように該感光体の回転軸の両端にそれぞれ５００ｇの重りを載せた帯電ロールを感光体上に当接させた状態で、温度４５℃、湿度９０％にて１０日間保管した。また、耐リーク性能が評価できるように、感光体表面に予め０．１ｍｍφの穴を基材に達するまで空けた。
＜均一帯電性能の評価基準＞
また、５万枚印刷後の感光体表面を観察することにより感光体の汚染について評価した。
なお、上記印刷テストに使用した感光体は、印刷テスト開始前に、感光体表面の汚染が評価できるように該感光体の回転軸の両端にそれぞれ５００ｇの重りを載せた帯電ロールを感光体上に当接させた状態で、温度４５℃、湿度９０％にて１０日間保管した。また、耐リーク性能が評価できるように、感光体表面に予め０．１ｍｍφの穴を基材に達するまで空けた。
＜均一帯電性能の評価基準＞
均一帯電性能は、印刷初期及び５万枚印刷後の画質について、以下の基準で評価した。
○：画質に欠点なし。
△：白紙画像に黒点や黒スジ、及び／又は、ハーフトーン画像に黒点、白点、スジ等が若干発生。
×：白紙画像に黒点や黒スジ、及び／又は、ハーフトーン画像に黒点、白点、スジ等が発生。
××：白紙画像に黒点や黒スジ、及び／又は、ハーフトーン画像に黒点、白点、スジ等が著しく多く発生。
＜耐リーク性能の評価基準＞
○：画質に欠点なし。
△：白紙画像に黒点や黒スジ、及び／又は、ハーフトーン画像に黒点、白点、スジ等が若干発生。
×：白紙画像に黒点や黒スジ、及び／又は、ハーフトーン画像に黒点、白点、スジ等が発生。
××：白紙画像に黒点や黒スジ、及び／又は、ハーフトーン画像に黒点、白点、スジ等が著しく多く発生。
＜耐リーク性能の評価基準＞
耐リーク性能は、印刷初期及び５万枚印刷後の画質について、以下の基準で評価した。
○：画質に欠点なし。
×：用紙の流れ方向に対して、直角に交わるようにスジ（横スジ）が発生、及び／又は、感光体に予め設けた穴の穴径拡大
○：画質に欠点なし。
×：用紙の流れ方向に対して、直角に交わるようにスジ（横スジ）が発生、及び／又は、感光体に予め設けた穴の穴径拡大
なお、上記の低温・低湿及び高温・高湿環境下における印刷初期と、５万枚印刷後の画質評価により、画質になんらの劣化がみられない場合は、経時変化に対する帯電性能が安定しているものと判断した。
＜感光体の汚染評価基準＞
＜感光体の汚染評価基準＞
感光体の汚染は５万枚印刷後に、印刷テスト前に温度４５℃、湿度９０％環境下にて帯電ロールを感光体表面に当接させた部分を観察した。
○：感光体表面に汚染なし。
×：感光体表面に白抜けや黒（色）抜けが発生。
○：感光体表面に汚染なし。
×：感光体表面に白抜けや黒（色）抜けが発生。
表１及び表２から明らかな通り、実施例１〜７の何れに於いても均一帯電性及び耐リーク性が良好であった。また、低温・低湿及び高温・高湿での環境変動においてもいずれも良好であることが分かる。
一方、比較例１〜５は、加工における作業性が悪く、均一帯電性及び耐リーク性についても不良であった。
一方、比較例１〜５は、加工における作業性が悪く、均一帯電性及び耐リーク性についても不良であった。
１１ 導電性支持体
１２ 導電性発泡弾性層
１３ 抵抗層
１４ 表面層
２１ 組成物シート
２２ 電極（部）
２３ アース電極
２４ 高抵抗測定器
３１ 金属板
３２ 帯電ロール
３３ 回転軸
３４ 重り（５００ｇ／１個）
３５ 高抵抗測定器
１１０ 感光体
１１２ 帯電ロール
１１４ レーザー露光光学系
１１６ 現像器
１１８ 転写ロール
１１９ 除電装置
１２０ クリーニングブレード
１２２ 定着ロール
１２ 導電性発泡弾性層
１３ 抵抗層
１４ 表面層
２１ 組成物シート
２２ 電極（部）
２３ アース電極
２４ 高抵抗測定器
３１ 金属板
３２ 帯電ロール
３３ 回転軸
３４ 重り（５００ｇ／１個）
３５ 高抵抗測定器
１１０ 感光体
１１２ 帯電ロール
１１４ レーザー露光光学系
１１６ 現像器
１１８ 転写ロール
１１９ 除電装置
１２０ クリーニングブレード
１２２ 定着ロール
Claims (7)
- 導電性支持体上に、導電性発泡弾性層、抵抗層、表面層が順次形成された帯電ロールにおいて、前記抵抗層が（Ａ）イオン導電剤を含有していないエピクロルヒドリンゴム１００重量部に対して、（Ｂ）分子構造上主鎖もしくは側鎖に２重結合を有する合成ゴムを５〜１００重量部からなる組成物（Ｃ）に、（Ｄ）（Ｃ）の組成物１００重量部に対してｐＨ４．０以下のカーボンブラックを１〜３０重量部及び／又は導電性金属酸化物粒子を３〜１００重量部が配合されてなる組成物を有することを特徴とする帯電ロール。
- 前記導電性発泡弾性層組成物の体積抵抗率（Ｒｅ）、前記抵抗層組成物の体積抵抗率（Ｒｒ）、前記表面層組成物の体積抵抗率（Ｒｓ）が、Ｒｅ≦Ｒｒ≦Ｒｓなる関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の帯電ロール。
- 前記導電性発泡弾性層組成物の体積抵抗率（Ｒｅ）が１×１０3〜１×１０7Ω・ｃｍ、前記抵抗層組成物の体積抵抗率（Ｒｒ）が１×１０4〜１×１０9Ω・ｃｍ、前記表面層組成物の体積抵抗率（Ｒｓ）が１×１０6〜１×１０13Ω・ｃｍでＲｅ≦Ｒｒ≦Ｒｓであり、かつ、ロール抵抗が２．０×１０5〜１．６×１０6Ωであることを特徴とする請求項１または２に記載の帯電ロール。
- 前記エピクロルヒドリンゴムの体積抵抗率が１×１０6〜１×１０10Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電ロール。
- 前記エピクロルヒドリンゴムの構成成分がエピクロルヒドリン及びエチレンオキサイド、又はエピクロルヒドリン、エチレンオキサイド及びアリルグリシジルエーテルを含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電ロール。
- 直流と交流を重畳した帯電手段を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の帯電ロール。
- 少なくとも感光体及び該感光体に帯電を行う帯電手段を備える帯電ロールを有する画像形成装置において、前記帯電ロールが請求項１〜６のいずれか１項に記載の帯電ロールであることを特徴とする画像形成装置。
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| JP2003278216A JP4244740B2 (ja) | 2003-07-23 | 2003-07-23 | 帯電ロール及びそれを用いた画像形成装置 |
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