JP6003528B2 - 半導電性ロール及びその製造方法並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導電性ロール及びその製造方法並びに画像形成装置に関する。

電子写真方式を利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置では、像保持体の表面を帯電し、帯電した像保持体の表面に画像データに基づいて静電潜像を形成した後、静電潜像をトナー像として現像する。次いで、像保持体のトナー像を転写装置により記録材に静電的に転写した後、例えば、加熱定着機構によりトナー像を記録材に定着させる。
帯電装置や転写装置には、導電性または半導電性を有するロールが使用される場合がある。

特許文献１には、「少なくとも、熱可塑性樹脂と、カーボンブラックと、１０００ｐｐｍ以下の低残留性劣化防止剤と、を含有することを特徴とする電子写真用半導電性部材」が開示されている。
特許文献２には、「高分子物質と水溶性および溶剤に可溶の植物性繊維添加材とを溶剤により溶解する行程、親水性の界面活性剤を添加する行程、得られた高粘度物体から基本成形品を形成する行程、該基本成形品から溶剤を蒸発させて硬化させた後、水に浸漬して植物性繊維添加材を溶出する行程、からなることを特徴とする多孔質弾性体の製造方法」が開示されている。

特許文献３には、「導電性支持体の外周に少なくともゴム組成物で構成される発泡体の半導電性弾性体層が形成されてなる半導電性部材であって、前記ゴム組成物が、下記（Ａ）〜（Ｃ）成分を必須成分とし、かつ、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量１００質量部に対して、（Ｃ）成分を１０〜８０質量部の範囲で含有することを特徴とする半導電性部材。（Ａ）エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル２元系共重合体、（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、（Ｃ）電子伝導性の導電剤」が開示されている。

特開２００２−１６９３８２号公報 特開平０６−２７１７０３号公報 特許第４５３４６９３号公報

本発明は、低温低湿下で通電した後、高温高湿下での抵抗の低下が抑制される半導電性ロールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項１に係る発明は、導電性支持体と、前記導電性支持体の外周に配置されており、少なくともエピクロルヒドリンゴム及び導電剤を含み、かつ、発泡構造を有する半導電性弾性体層と、を有し、水中に３０分間放置したときに前記半導電性弾性体層から抽出される該半導電性弾性体層の単位面積当たりの塩素イオン量が０．０６μｍｏｌ／ｃｍ^２以下である半導電性ロール。
請求項２に係る発明は、画像形成装置用の転写ロールである請求項１に記載の半導電性ロール。

請求項３に係る発明は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像保持体の表面の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、請求項１に記載の半導電性ロールを含み、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

請求項４に係る発明は、
少なくともエピクロルヒドリンゴム及び導電剤を含むゴム組成物を混練する混練工程と、前記混練したゴム組成物をロール状に成形する成形工程と、前記ロール状に成形したゴム組成物を加熱して加硫及び発泡させることによりロール状の半導電性弾性体にする加熱工程と、前記ロール状の半導電性弾性体の外周面を研磨する研磨工程と、前記外周面を研磨した半導電性弾性体を純水中に３０分以上浸漬することにより洗浄する洗浄工程と、を含む半導電性ロールの製造方法。

請求項１、２に係る発明によれば、少なくともエピクロルヒドリンゴム及び導電剤を含み、かつ、発泡構造を有する半導電性弾性体層を含む半導電性ロールを水中に３０分間放置したときに半導電性弾性体層から抽出される単位面積当たりの塩素イオン量が０．０６μｍｏｌ／ｃｍ^２を超える場合に比べ、低温低湿下で通電した後、高温高湿下での抵抗の低下が抑制される半導電性ロールが提供される。

請求項３に係る発明によれば、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段として、エピクロルヒドリンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム及び電子伝導性の導電剤を含み、かつ、発泡構造を有する半導電性弾性体層を有する半導電性ロールを水中に３０分間放置したときに半導電性弾性体層から抽出される単位面積当たりの塩素イオン量が０．０６μｍｏｌ／ｃｍ^２を超える半導電性ロールを備える場合に比べ、低温低湿下で画像形成した後、高温高湿下で画像形成したときに、半導電性ロールの抵抗の低下に起因する画像欠陥の発生が抑制される画像形成装置が提供される。

請求項４に係る発明によれば、少なくともエピクロルヒドリンゴム及び導電剤を含むゴム組成物から半導電性ロールを製造する際、ロール状の半導電性弾性体の外周面を研磨した後、洗浄する工程を有さない場合に比べ、低温低湿下で通電した後、高温高湿下での抵抗の低下が抑制される半導電性ロールの製造方法が提供される。

実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。 半導電性ロールの通電時間と体積抵抗の変化を示す図である。 半導電性ロールから抽出されたＣｌイオン量と体積抵抗の低下量との関係を示す図である。

以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は対応する要素（部材）には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。

＜半導電性ロール＞
本実施形態の半導電性ロールは、導電性支持体と、前記導電性支持体の外周に配置されており、少なくともエピクロルヒドリンゴム及び導電剤を含み、かつ、発泡構造を有する半導電性弾性体層と、を有し、水中に３０分間放置したときに前記半導電性弾性体層から抽出される該半導電性弾性体層の単位面積当たりの塩素イオン量が０．０６μｍｏｌ／ｃｍ^２以下である半導電性ロールである。
本実施形態では、「導電性」とは、２０℃における体積抵抗率が７ｌｏｇΩ・ｃｍ未満であることを意味する。また、「半導電性」とは、２０℃における体積抵抗率が７ｌｏｇΩ・ｃｍ以上１３ｌｏｇΩ・ｃｍ以下であることを意味している。

本発明者らは、少なくともエピクロルヒドリンゴム及び導電剤を含むゴム組成物で半導電性弾性体層を形成した半導電性ロールを製造する場合、研磨工程の後に水に浸漬させて残留物を事前に抽出（除去）しておくことで、低温低湿下（１０℃、１５％ＲＨ）で通電した後、高温高湿下（２８℃、８５％ＲＨ）での抵抗の低下が抑制されることを見出した。その理由として以下のように推測される。

エピクロルヒドリンゴム等を含むゴム組成物を用いて半導電性ロールを製造する場合、一般的に、ゴム組成物の混練、ロール状の成形、加熱による加硫発泡、外周面の研磨の各工程を経て半導電性ロールが製造される。このようにエピクロルヒドリンゴム等を含むゴム組成物を用いて製造した半導電性ロールを画像形成装置の転写ロールとして用いる場合、低温低湿下における放電によってエピクロルヒドリンゴムの側鎖が切れて塩素（Ｃｌ）が遊離し、酸化亜鉛などの加硫用配合物に由来する元素と化合して、ロールの表面にＺｎＣｌ_２などの化合物が生成されると考えられる。この段階では抵抗低下はほとんど生じないが、その後、高温高湿下に移動することで、ＺｎＣｌ_２などの化合物が潮解（吸湿）してイオン量が増大して抵抗が低下すると考えられる。

一方、本実施形態の半導電性ロールは、半導電性弾性体層の表面に存在する塩素イオン量が予め低く抑えられているため、低温低湿下での放電によるＺｎＣｌ_２等の化合物の生成が抑制される。そのため、高温高湿下に移動しても、ＺｎＣｌ_２等の化合物が潮解（吸湿）してイオン量が増大することが抑制され、ひいては抵抗低下が抑制されると考えられる。

−導電性支持体−
本実施形態の半導電性ロールの芯材となる導電性支持体は、例えば、ＳＵＳ、ＳＵＭ等の金属からなることが好ましい。導電性支持体は円筒状の半導電性弾性体層の中心部を軸方向に貫くように配され、半導電性ロールの回転軸として機能する。
また、導電性支持体には、外部電源が接続されてバイアスが印加されるため、外部電源と共に半導電性ロールへの電圧印加手段としても機能する。

−半導電性弾性体層−
導電性支持体の外周に配置されている半導電性弾性体層は、少なくともエピクロルヒドリンゴム及び導電剤を含み、かつ、発泡構造を有する。また、半導電性弾性体層は、ゴム成分としてさらにアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）を含んでもよい。

（エピクロルヒドリンゴム）
エピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル２元系共重合体（ＥＣＯ）が望ましく、下記構造式で示されるエピクロルヒドリンユニットと下記構造式で示されるアリルグリシジルエーテルユニットを共重合させたものが挙げられる。市販品としては、例えば、ゼクロン１１００（日本ゼオン株式会社製）等が挙げられる。

（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）
アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）としては、Ｎｉｐｏｌ ＤＮ２１１（ムーニー粘度：４６、日本ゼオン株式会社製）、Ｎｉｐｏｌ ＤＮ２１２（ムーニー粘度：７８、日本ゼオン株式会社製）、Ｎｉｐｏｌ ＤＮ２１５（ムーニー粘度：５８、日本ゼオン株式会社製）、Ｎｉｐｏｌ ＤＮ２１９（ムーニー粘度：２７、日本ゼオン株式会社製）、Ｎｉｐｏｌ ＤＮ２２３（ムーニー粘度：３５、日本ゼオン株式会社製）等が挙げられる。

エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル２元系共重合体とＮＢＲとは相溶性が高く、ブレンドした場合に分散性が高い。その結果、抵抗ばらつきの小さいゴム組成物となる。

本実施形態の半導電性弾性体層を形成するために用いるゴム組成物におけるエピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル２元系共重合体とＮＢＲとの配合比（エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル２元系共重合体／ＮＢＲ）は、質量比で、８０／２０乃至２０／８０の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは、６０／４０乃至４０／６０の範囲である。
エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル２元系共重合体とＮＢＲとの配合比が２０／８０未満となると、得られた半導電性ロールの初期の電気抵抗が高くなり過ぎる場合がある。
また、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル２元系共重合体とＮＢＲとの配合比が８０／２０を超えると、イオン伝導性が強くなり、電気抵抗の環境依存性が高くなる場合がある。そのため、後述する電子伝導性の導電剤の添加量を多くする必要があり、半導電性ロールのロール硬度が高くなり過ぎる場合がある。

（導電剤）
導電剤としては、電子伝導性の導電剤、周知のイオン伝導性の導電剤、または周知の導電性ポリマーを使用することができるが、その中でも、電子伝導性の導電剤が好ましく、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル、銅合金などの金属または合金、酸化錫、酸化亜鉛、チタン酸カリム、酸化錫−酸化インジウムまたは酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物などの金属酸化物などが挙げられるが、これらの中でも、カーボンブラックが好ましい。

導電剤の含有量は、ゴム成分の合計量１００質量部に対して、１０質量部以上８０質量部以下の範囲に設定される。好ましくは、導電剤は３０質量部以上７０質量部以下の範囲である。導電剤の含有量が１０質量部以上８０質量部以下であると、得られる半導電性ロールの、環境変化及び電圧の変化等に起因する電気抵抗の変動幅が効果的に小さく抑えられる。

本実施形態で用いるゴム組成物には、エピクロルヒドリンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム及び導電剤のほか、加硫剤（架橋剤）、加硫促進剤等の加硫用成分、発泡剤、更に必要に応じて充填剤等が配合される。
なお、本実施形態における半導電性弾性体層を構成する成分としては、イオン伝導性の導電剤を含まないことが好ましい。

（発泡剤）
本実施形態における半導電性弾性体層は発泡構造を有する。一般的に、半導電性弾性体層を発泡体とすることは、硬度が低くなり、像保持体や転写ベルト等とのニップを安定して形成できる点で好ましいが、半導電性弾性体層を発泡体とすることで電気抵抗の環境依存性が大きくなる傾向がある。しかし、本実施形態におけるゴム組成物に発泡剤を添加して、発泡体の半導電性弾性体層を形成することにより、電気抵抗の環境依存性が小さい発泡体の半導電性弾性体層が得られる。

発泡剤としては、ベンゼンスルホニルヒドラジド、アゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミンやこれらの混合物等が挙げられる。

（加硫剤）
架橋剤としては、特に限定するものではなく、例えばチオウレア、トリアジン、イオウ等が挙げられる。

（加硫促進剤）
加硫促進剤としては、例えば、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等が挙げられる。

（充填剤）
充填剤としては、シリカ、タルク、クレー、酸化チタン等の絶縁性の充填剤が挙げられ、これらは単独で若しくは併せて用いられる。

−物性等−
本実施形態に係る半導電性ロールの半導電性弾性体層は、半導電性ロールの用途に応じて、硬度、表面特性（表面粗さ、摩擦係数）、電気特性（電気抵抗）等が調整される。
本実施形態の半導電性ロールは、半導電性弾性体層の電気特性や表面特性等の諸条件を調整することで、転写手段、帯電手段、更には、除電手段等にも用いることができる。

本実施形態の半導電性ロールの表面特性としては、表面硬度がＪＩＳ Ｋ−７３１２に記載されているアスカＣ硬度で、１０°以上７０°以下の範囲に調整されることが好ましく、より好ましくは、転写手段として用いる場合には、１０°以上５０°以下の範囲であり、帯電手段として用いる場合には、２０°以上７０°以下の範囲である。

本実施形態の半導電性ロールの電気特性としては、半導電性弾性体層の体積抵抗値が３ｌｏｇΩ以上１０ｌｏｇΩ以下の範囲に調整されていることが好ましく、より好ましくは、転写手段として用いる場合６ｌｏｇΩ以上１０ｌｏｇΩ以下の範囲であり、帯電手段として用いる場合５ｌｏｇΩ以上８ｌｏｇΩ以下の範囲である。
なお、半導電性弾性体層の体積抵抗値（Ｒ）は、ロール状の半導電性ロールを金属板などの上において、半導電性ロールの両端部に各５００ｇの荷重をかけて、半導電性ロールに１．０ｋＶ（Ｖ）の電圧を印加して、１０秒後の電流値Ｉ（Ａ）を読み取り、以下の式により計算することにより求められる。
Ｒ＝Ｖ／Ｉ

半導電性弾性体層の厚みは、用途に応じて設定すればよいが、一般的に、２ｍｍ以上１２ｍｍ以下に設定される。

また、半導電性弾性体層は、用途に応じて、表面特性や電気特性等が調整されていれば、その層構成は限定されず、単層からなってもよいし、複数層からなってもよい。

＜半導電性ロールの製造方法＞
本実施形態の半導電性ロールの製造方法は、少なくともエピクロルヒドリンゴム及び導電剤を含むゴム組成物を混練する混練工程と、前記混練したゴム組成物をロール状に成形する成形工程と、前記ロール状に成形したゴム組成物を加熱して加硫及び発泡させることによりロール状の半導電性弾性体にする加熱工程と、前記ロール状の半導電性弾性体の外周面を研磨する研磨工程と、前記外周面を研磨した半導電性弾性体を洗浄する洗浄工程と、を含んで構成される。

（混練工程）
エピクロルヒドリンゴム及び導電剤を含むゴム組成物を、例えば、タンブラー、Ｖ型ブレンダー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ローラ等により混練する。各成分の混合の順序は特に限定されることはなく、例えば、２種以上の成分を含む組成物を混練した後、残りの成分を混合して混練してもよい。

（成形工程）
混練工程後、ゴム組成物を押出機によりロール状（円筒状）に押し出し、未加硫のゴム組成物からなるロール（ロール状のゴム組成物）に成形する。

（加熱工程）
成形工程後、未加硫のロールを加熱して加硫及び発泡させることによりロール状の半導電性弾性体にする。未加硫のロール（ロール状のゴム組成物）を、例えば、１６０℃で、２０分間加熱することで加硫するとともに発泡する。

（研磨工程）
加熱工程後、加硫発泡したロール（ロール状の半導電性弾性体）の外周面を研磨する。

（洗浄工程）
研磨工程後、外周面が研磨されたロールを洗浄する。
洗浄工程では、例えば、外周面を研磨した後のロール全体を純水中に３０分間以上浸漬させる。純水から引き上げた後、乾燥したロールを、別の純水（２０℃）中に３０分間放置したときに半導電性弾性体から抽出される単位面積当たりの塩素イオン量が０．０６μｍｏｌ／ｃｍ^２以下になるように洗浄を行う。

洗浄工程では、超音波を付与して洗浄を促進してもよいが、超音波洗浄を行うと、ロールから導電剤等も一部除去されて目標の導電性からずれてしまう可能性もある。そのため、ロールを純粋水中に放置するか、導電剤がロールの表面から離脱しない程度に攪拌して洗浄を行うことが好ましいと推定される。

以上の工程を経て本実施形態の半導電性ロールが製造される。
本実施形態に係る半導電性ロールの用途は特に限定されないが、例えば、画像形成装置における転写ロール、帯電ロールなどに使用され、転写ロールとして好適であり、特に像保持体に形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写するための１次転写ロールとして好適である。
以下、本実施形態に係る半導電性ロールを転写ロールとして備えた画像形成装置について説明する。

＜画像形成装置＞
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像保持体の表面の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記本実施形態の半導電性ロールを含み、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、を備えて構成される。

以下、本実施形態に係る画像形成装置を、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を概略的に示している。

図１に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を出力する電子写真方式の第１乃至第４の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ（画像形成手段）を備えている。各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、水平方向に互いに特定距離で離間して並設されている。これら画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、画像形成装置本体に対して脱着可能なプロセスカートリッジであってもよい。

第１乃至第４の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第１画像形成ユニット１０Ｙを代表例として説明する。尚、第１画像形成ユニット１０Ｙと同等の部分に、イエロー（Ｙ）の代わりに、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を付した参照符号を付すことにより、第２乃至第４の画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの説明を省略する。

第１画像形成ユニット１０Ｙは、像保持体として作用する感光体１Ｙを有している。感光体１Ｙの周囲には、感光体１Ｙの表面を特定の電位に帯電させる帯電ロール２Ｙ、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線３Ｙよって露光して静電荷像を形成する露光装置３、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置（現像手段）４Ｙ、現像したトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する１次転写ロール５Ｙ（転写手段の一部）、及び１次転写後に感光体１Ｙの表面に残存するトナーを、クリーニングブレードにて除去する感光体クリーニング装置（クリーニング手段）６Ｙが順に配設されている。

各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの現像装置（現像手段）４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋのそれぞれには、トナーカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに収容されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーが供給可能である。

各１次転写ロール５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとしては、前記した本実施形態の半導電性ロールが使用されている。１次転写ロール５Ｙは、中間転写ベルト２０の内側に配置され、感光体１Ｙに対向した位置に配置されている。各１次転写ロール５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋには、１次転写バイアスを印加するバイアス電源（図示せず）がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各１次転写ロールに印加する転写バイアスを可変する。

各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの図面における上方には、各画像形成ユニットを通過して各トナー像が一次転写される中間転写ベルト２０が設けられている。中間転写ベルト２０は、離間して配置された駆動ロール２２及び中間転写ベルト２０内面に接する支持ロール２４により張力がかかった状態で掛け渡され、第１画像形成ユニット１０Ｙから第４画像形成ユニット１０Ｋに向う方向に走行される。

中間転写ベルト２０の周囲には、中間転写ベルト２０を介して支持ロール２４と対向した二次転写ロール２６（転写手段の一部）が配置されている。また、二次転写ロール２６よりも中間転写ベルト２０の回転方向の下流側には中間転写ベルト２０を介して駆動ロール２２と対向して中間転写体クリーニング装置３０が配置されている。なお、二次転写ロール２６にも前記した本実施形態の半導電性ロールを使用してもよい。

二次転写ロール２６の下流側には、記録用紙Ｐ（記録媒体）にトナー像を定着する定着装置２８が配置されている。

以下、第１ユニット１０Ｙにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。まず、動作に先立って、帯電ロール２Ｙによって感光体１Ｙの表面が例えば−６００Ｖ以上−８００Ｖ以下程度の電位に帯電される。
感光体１Ｙは、導電性（２０℃における体積抵抗率：１×１０^６Ωｃｍ以下）の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗（一般の樹脂程度の抵抗）であるが、レーザ光線３Ｙが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。

帯電した感光体１Ｙの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置３を介してレーザ光線３Ｙを出力する。レーザ光線３Ｙは、感光体１Ｙの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電荷像が感光体１Ｙの表面に形成される。

静電荷像は、帯電によって感光体１Ｙの表面に形成される像であり、レーザ光線３Ｙによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体１Ｙの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線３Ｙが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
感光体１Ｙの表面に形成された静電荷像は、感光体１Ｙの走行に従って特定の現像位置４Ｙまで回転される。そして、この現像位置で、感光体１Ｙ上の静電荷像が、現像装置４Ｙによってトナー像として可視像（現像像）化される。

現像装置４Ｙ内には、イエロートナーが収容されている。イエロートナーは、現像装置４Ｙの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体１Ｙ上に帯電した帯電荷と同極性（負極性）の電荷を有して現像剤ロール（現像剤保持体）上に保持されている。そして感光体１Ｙの表面が現像装置４Ｙを通過していくことにより、感光体１Ｙ表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー像が形成された感光体１Ｙは、引続き特定速度で回転され、感光体１Ｙ上のトナー像が特定の１次転写位置へ搬送される。

感光体１Ｙ上のイエロートナー像が１次転写位置へ搬送されると、１次転写ロール５Ｙに特定の１次転写バイアスが印加され、感光体１Ｙから１次転写ロール５Ｙに向う静電気力がトナー像に作用し、感光体１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト２０上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性（−）と逆極性の（＋）極性であり、例えば第１ユニット１０Ｙでは制御部（図示せず）によって＋１０μＡ程度に制御されている。
一方、感光体１Ｙ上に残留したトナーはクリーニング装置６Ｙで除去されて回収される。

第２画像形成ユニット１０Ｍ以降の１次転写ロール５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに印加される１次転写バイアスも、第１ユニットに準じて制御されている。
こうして、第１画像形成ユニット１０Ｙにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト２０は、第２乃至第４画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。

第１乃至第４ユニットを通して４色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト２０は、中間転写ベルト２０と中間転写ベルト２０内面に接する支持ロール２４と中間転写ベルト２０の像保持面側に配置された２次転写ロール（２次転写手段）２６とから構成された２次転写部へと至る。一方、記録媒体Ｐが供給機構を介して２次転写ロール２６と中間転写ベルト２０とが圧接されている隙間に特定のタイミングで給紙され、特定の２次転写バイアスが支持ロール２４に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性（−）と同極性の極性（−）であり、中間転写ベルト２０から記録媒体Ｐに向う静電気力がトナー像に作用され、中間転写ベルト２０上のトナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。尚、この際の２次転写バイアスは２次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段（図示せず）により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。

この後、記録媒体Ｐは定着装置（定着手段）２８へと送り込まれ、トナー像が加熱され、色重ねしたトナー像が溶融されて、記録媒体Ｐ上へ定着される。カラー画像の定着が完了した記録媒体Ｐは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。

上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト２０を介してトナー像を記録媒体Ｐに転写する構成となっているが、本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体から直接トナー像が記録媒体Ｐに転写される構成としてもよい。この場合、例えば、像保持体上のトナー像を記録媒体に転写させる位置において、像保持体に対向して配置され、像保持体のトナー像を記録媒体に転写させる転写ロールとして本実施形態に係る半導電性ロールを用いることができる。

以下、実施例について説明する。なお、以下の説明において、量を表す「部」、「％」は特に断りのない限り、質量基準である。

＜実施例１＞
（半導電性ロールの作製）
・エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル２元系共重合体（ＥＣＯ）
日本ゼオン株式会社製、商品名：ゼクロン１１００ ４０質量部
・アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）
日本ゼオン株式会社製、商品名：Ｎｉｐｏｌ ＤＮ２２３ ６０質量部
・カーボンブラック
電気化学株式会社製、商品名：粒状アセチレンブラック １０質量部
旭カーボン株式会社、商品名：アサヒサーマルＦＴ ５０質量部
・発泡剤
ベンゼンスルホニルヒドラジド ６質量部
・加硫剤
鶴見化学工業社製、商品名：硫黄、２００メッシュ １質量部
・加硫促進剤
大内新興化学社製、商品名：ノクセラーＭ １．５質量部

上記各成分を含むゴム組成物をオープンロールで混練した。
混練したゴム組成物を中心部に孔が開いた状態（ドーナツ状）で押し出して円筒形状のロールに成形した。
次いで、円筒形状のロールを１６０℃で２０分間加熱して加硫発泡させた。
加硫発泡後のロールの中心部の孔にＳＵＳ製、直径８ｍｍのシャフトを差し込み、ロールの外周面を研磨して外径２８ｍｍ（ゴム厚１０ｍｍ）、長さ３３２ｍｍの半導電性ロールを得た。
さらに、研磨後のロールを純水（２０℃）中に３０分間浸漬させた後、水中から取り出して自然乾燥させて半導電性ロールを得た。

＜比較例１＞
実施例１の半導電性ロールの製造において、ロールの外周面を研磨した後、純水への浸漬を行わなかったこと以外は実施例１と同様にして半導電性ロールを作製した。

（抵抗低下の評価）
上記製造した各半導電性ロールを用い、低温低湿下（１０℃、１５％ＲＨ）で以下の条件で通電ランを実施した後、高温高湿下（２８℃、８５％ＲＨ）で体積抵抗を１０００Ｖで測定した。
通電ランは、円筒アルミの外周に中間転写ベルトを巻き付けた中間転写ロールの表面に、上記製造した半導電性ロールの外周面を当てて１ｋｇの荷重をかけ、半導電性ロールを８００ｍｍ／ｓｅｃで回転させながら、定電流１０５μＡになるように印加電圧を予め定めた時間だけかけ続けた。
通電ランを実施した後の体積抵抗値（Ｒ）の測定には、半導電性ロールを金属板の上において、半導電性ロールの両端部に各５００ｇの荷重をかけて、ＡＤＣＭＴ社製、微小電流計（８３４０Ａ）を用い、半導電性ロールに１．０ｋＶ（Ｖ）の電圧を印加して、１０秒後の電流値Ｉ（Ａ）を読み取り、以下の式により計算することにより求めた。
Ｒ＝Ｖ／Ｉ

低温低湿下での通電時間とその後の高温高湿下で測定した体積抵抗との関係を図２に示す。いずれの半導電性ロールも低温低湿下での通電時間の増加とともに高温高湿下での体積抵抗が低下したが、比較例１の半導電性ロールでは通電ランの初期段階で体積抵抗が大きく低下したのに対し、実施例１の半導電性ロールは体積抵抗の低下が緩やかであった。

（Ｃｌイオン量と体積抵抗低下量の評価）
−イオン量測定−
半導電性ロールの一端部から軸方向に１０．１ｃｍまでの部分を純水１．２Ｌに浸漬して３０分間 放置した後、ロールを純水から取り出した。取り出した後の水を規定量採取し、５０倍に希釈した後に Ｄｉｏｎｅｘ製イオンクロマトグラフＤＸ−３２０ＪにてＣｌイオン量を測定し、浸漬した半導電性ロ ールの半導電性弾性体層の単位面積当たりのＣｌイオン量（μｍｏｌ／ｃｍ^２）に換算した。下記表１及び図３にＣｌイオン量と体積抵抗低下量との関係を示す。プリント枚数は半導電性ロールの通電時間と相関関係がある。

なお、表中、０．５５〜０．５９は測定誤差範囲で同じ値と判断できる。

表１及び図３から、Ｃｌイオン量の増加に伴い抵抗低下量も増加する相関関係があることがわかる。実施例１、比較例１の半導電性ロールはいずれもプリント枚数の増加に応じてＣｌイオン量及び抵抗低下量が増加する傾向にあるが、比較例１の半導電性ロールでは１００×１０００枚のプリントで抵抗低下量が大きく低下したのに対し、初期のＣｌイオン量を０．０６μｍｏｌ／ｃｍ^２以下に調整した実施例１の半導電性ロールの抵抗低下量は比較例１の半分程度であり、抵抗低下は緩やかであった。半導電性ロールの製造工程の最後に純水での洗浄工程を入れて、初期のＣｌイオン量を０．０６７μｍｏｌ／ｃｍ^２から０．０５１μｍｏｌ／ｃｍ^２まで減らしたことで、その後の抵抗低下を抑制する効果が得られた。

（画像評価）
実施例１の半導電性ロールを、富士ゼロックス社製「Ｃｏｌｏｒ１０００Ｐｒｅｓｓ」改造機種の２次転写ロールとして搭載し、低温低室環境下で０枚、１００枚、５００，０００枚、１，０００，０００枚プリントした後、さらに高温高湿下で画像を出力したところ画像が良好であったが、比較例１の半導電性ロールを搭載した場合は画像不良が生じることがあった。

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体（像保持体の一例）
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ 帯電ロール（帯電手段の一例）
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ レーザ光線
３ 露光装置（潜像形成手段の一例）
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ 現像装置（現像手段の一例）
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ １次転写ロール（転写手段の一例）
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ クリーニング装置
８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ トナーカートリッジ
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成ユニット
２０ 中間転写ベルト（転写手段の一例）
２２ 駆動ロール
２４ 支持ロール
２６ ２次転写ロール（転写手段の一例）
２８ 定着装置（定着手段の一例）
３０ 中間転写体クリーニング装置
１００ 画像形成装置
Ｐ 記録用紙（記録媒体の一例）

Claims (4)

1. 導電性支持体と、
   前記導電性支持体の外周に配置されており、少なくともエピクロルヒドリンゴム及び導電剤を含み、かつ、発泡構造を有する半導電性弾性体層と、を有し、
   水中に３０分間放置したときに前記半導電性弾性体層から抽出される該半導電性弾性体層の単位面積当たりの塩素イオン量が０．０６μｍｏｌ／ｃｍ^２以下である半導電性ロール。
2. 画像形成装置用の転写ロールである請求項１に記載の半導電性ロール。
3. 像保持体と、
   前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
   帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
   前記像保持体の表面の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
   請求項１に記載の半導電性ロールを含み、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
4. 少なくともエピクロルヒドリンゴム及び導電剤を含むゴム組成物を混練する混練工程と、
   前記混練したゴム組成物をロール状に成形する成形工程と、
   前記ロール状に成形したゴム組成物を加熱して加硫及び発泡させることによりロール状の半導電性弾性体にする加熱工程と、
   前記ロール状の半導電性弾性体の外周面を研磨する研磨工程と、
   前記外周面を研磨した半導電性弾性体を純水中に３０分以上浸漬することにより洗浄する洗浄工程と、
   を含む半導電性ロールの製造方法。