帯電ロール
【課題】湿熱環境等の過酷な環境下においても優れた耐ヘタリ性を発揮すると共に、長期間の使用によっても優れた帯電均一性が維持され、画像不具合が発生しない帯電ロールを提供すること。
【解決手段】軸体の外周面上に導電性弾性体層が設けられ、更にその外側に表層が設けられてなる帯電ロールにして、１）前記導電性弾性体層を、エピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムの１００重量部に、過酸化物架橋剤の１．３〜１．６重量部が配合されてなるゴム組成物にて形成し、２）前記表層を、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの１００重量部に、平均粒子径が５〜３０μｍであるナイロン樹脂粒子が１０〜５０重量部、配合されてなる合成樹脂組成物にて形成した。
【解決手段】軸体の外周面上に導電性弾性体層が設けられ、更にその外側に表層が設けられてなる帯電ロールにして、１）前記導電性弾性体層を、エピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムの１００重量部に、過酸化物架橋剤の１．３〜１．６重量部が配合されてなるゴム組成物にて形成し、２）前記表層を、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの１００重量部に、平均粒子径が５〜３０μｍであるナイロン樹脂粒子が１０〜５０重量部、配合されてなる合成樹脂組成物にて形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、電子写真感光体や静電記録誘電体等からなる像担持体を帯電せしめるために用いられる帯電ロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置（以下、電子写真機器という）においては、感光体（ドラム）等の像担持体を、帯電ロールの外周面に接触せしめて、それら像担持体と帯電ロールとを相互に回転させるようにすることによって、かかる像担持体の表面を帯電させる、所謂ロール帯電方式が広く採用されている。
【０００３】
そのようなロール帯電方式において用いられる帯電ロールとしては、従来より、様々な構造を呈するものが提案され、使用されているのであり、例えば、導電体たる軸体（芯金）の周りに、低硬度のゴム層からなる導電性弾性体層が基層として設けられ、更にその外側に、保護層としての表層が設けられてなる構造のものが採用されている。
【０００４】
そして、かかる構造を呈する帯電ロールは、従来より種々の製造方法に従って製造されている。具体的には、先ず、天然ゴムや各種合成ゴム等に導電剤等の添加剤を配合してなるゴム組成物を成形材料として用いて、種々の成形方法に従い、軸体の周りに所定厚さの未加硫（未架橋）のゴム組成物層を形成せしめた後、かかるゴム組成物層に対して加硫乃至は架橋操作を施すことにより、軸体の周りに基層たる導電性弾性体層を一体的に形成せしめる。その後、各種合成樹脂や導電剤等を所定の溶媒に添加し、調製した液状の合成樹脂材料を、従来より公知の各種手法に従い、上述の導電性弾性体層の表面に塗布し、乾燥（及び加熱）せしめることにより、目的とする帯電ロールが得られるのである。
【０００５】
ところで、帯電ロールには、感光ドラム等の像担持体の表面を効率良く、且つ均一に帯電させることが可能となるように、また、像担持体との接地性（接触性）が有利に確保され得るように、優れた耐ヘタリ性及び帯電均一性を有することが、従来より要求されている。
【０００６】
そのような要求に応えるべく、本発明者等の一部は、特許文献１（特開２００９−３１７５８号公報）において、以下の如き帯電ロールを提案している。具体的には、軸体の周りに導電性弾性体層を設けてなる帯電ロールであって、該導電性弾性体層が、イオン導電性ゴムたるエピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムの１００重量部に、過酸化物架橋剤の０．７〜１．０重量部を配合してなる、電子導電剤が配合されていないゴム組成物にて形成されており、且つ、熱重量測定による該導電性弾性体層におけるゴム成分の存在割合が９０重量％以上であることを特徴とする帯電ロールである。かかる特許文献１にて提案の帯電ロールは、導電性弾性体層が、イオン導電性ゴムに過酸化物架橋剤を配合してなるゴム組成物を過酸化物架橋せしめてなるものであり、且つ、熱重量測定によるゴム成分の存在割合が従来のものと比較して大きいものとなっていることから、従来の帯電ロールと比較して、優れた耐ヘタリ性を有しつつも硬度が低いものとなっているのである。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示の帯電ロールについて、本発明者等が更に研究を進めたところ、かかる帯電ロールは、湿熱環境等の従来以上の過酷な環境下において長期間使用した場合、十分な耐ヘタリ性を発揮し得ない恐れがあることを見出したのである。
【０００８】
一方、帯電ロールを長期間使用した場合、その表面には、トナーや外添剤が均一に、或いは部分的に付着することが知られており、かかる付着を完全に防止することは、現状の技術においては非常に困難である。帯電ロールの表面にトナー等が付着すると、ロール表面の抵抗に悪影響を与え、その結果、感光ドラム等の像担持体の帯電量を低下等せしめることにより、最終的に得られる画像に不具合が生ずる恐れがある。従って、長期間の使用によってトナー等が付着した場合であっても、優れた帯電均一性を発揮し得る帯電ロールが望まれているのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−３１７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、湿熱環境等の過酷な環境下においても優れた耐ヘタリ性を発揮すると共に、長期間の使用によっても優れた帯電均一性が維持され、画像不具合が発生しない帯電ロールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして、本発明は、そのような課題を有利に解決するために、軸体の外周面上に導電性弾性体層が設けられ、更にその外側に表層が設けられてなる帯電ロールにして、１）前記導電性弾性体層が、エピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムの１００重量部に、過酸化物架橋剤の１．３〜１．６重量部が配合されてなるゴム組成物にて形成されており、２）前記表層が、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの１００重量部に、平均粒子径が５〜３０μｍであるナイロン樹脂粒子が１０〜５０重量部、配合されてなる合成樹脂組成物にて形成されていることを特徴とする帯電ロールを、その要旨とするものである。
【００１２】
なお、かかる本発明に従う帯電ロールにおける好ましい態様においては、前記ゴム組成物に、導電剤としてイオン導電剤のみが配合されている。
【００１３】
また、本発明の帯電ロールにおける別の好ましい態様においては、前記導電性弾性体層が、円筒状の成形キャビティを有する金型内の中心軸上に配置された前記軸体の周りに、該金型内に前記ゴム組成物を射出乃至は注入することにより設けられた該ゴム組成物よりなる層を過酸化物架橋して形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明に従う帯電ロールは、その導電性弾性体層が、エピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムに所定量の過酸化物架橋剤を配合してなるゴム組成物にて形成されていると共に、かかる導電性弾性体層の外側には、保護層としての表層が、平均粒子径が所定の範囲内にあるナイロン樹脂粒子を、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンに所定の割合において配合してなる合成樹脂組成物にて形成されているものである。このような構成を採用したことにより、本発明の帯電ロールにあっては、湿熱環境等の従来想定していた環境よりも過酷な環境下であっても、優れた耐ヘタリ性を発揮すると共に、長期間の使用によっても優れた帯電均一性が維持され、画像不具合の発生が効果的に抑制され得るのである。
【００１５】
また、導電性弾性体層を形成せしめるゴム組成物として、上述のエピクロルヒドリンゴム等と共に、導電剤としてイオン導電剤のみが配合されている、換言すればカーボンブラック等の電子導電剤が配合されてないものを用いると、上述の効果をより有利に享受することが出来ると共に、帯電ロールとして要求される導電性をより有利に発現させることが可能である。
【００１６】
さらに、本発明に係る帯電ロールの中でも、特に、その導電性弾性体層が、円筒状の成形キャビティを有する金型内の中心軸上に軸体を配し、かかる金型内に上述したゴム組成物を射出乃至は注入して軸体の周りにゴム組成物層を設け、その後にゴム組成物層を過酸化物架橋することにより形成された帯電ロールにあっては、上述の如き優れた特性を発揮することは勿論のこと、導電性弾性体層の表面性が非常に優れており、従来のゴム組成物を用いて作製された導電性弾性体層には必要とされていた架橋（加硫）後の研削乃至は研磨工程は不要である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に従う帯電ロールの一例を示す軸直角断面説明図である。
【図２】実施例において、耐久試験後の帯電ロールにおいて、付着したトナー及び外添剤を拭き取った部分を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を適宜、参酌しながら、本発明を具体的に説明する。
【００１９】
図１には、本発明に従う帯電ロールの代表的な一実施形態が、軸心に直角な方向の断面において、概略的に示されている。かかる図１において、帯電ロール１０は、金属製の導電性軸体（芯金）１２の外周面上に、ロール径方向の内側から外側に向かって、順に、基層である導電性弾性体層１４と、保護層たる表層１６が、各々、所定の厚さで一体的に積層形成されている。
【００２０】
なお、導電性軸体１２としては、導電性を有する金属からなるものであれば特に限定されるものではなく、鉄、ステンレス鋼（ＳＵＳ）や快削鋼（ＳＵＭ）等からなるものを、例示することが出来る。また、かかる導電性軸体１２には、メッキ処理等が施されていてもよく、更に必要に応じて、接着剤やプライマー等が外周面に塗布されていてもよい。加えて、導電性軸体１２の形状も、図１に示される如きロッド状の中実体以外にも、パイプ状の中空円筒体であっても、何等差し支えない。
【００２１】
そして、本発明に係る帯電ロール１０にあっては、その導電性弾性体層１４が、エピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムの１００重量部に、過酸化物架橋剤の１．３〜１．６重量部が配合されてなるゴム組成物にて形成されていると共に、表層１６が、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの１００重量部に、平均粒子径が５〜３０μｍであるナイロン樹脂粒子が１０〜５０重量部、配合されてなる合成樹脂組成物にて形成されているところに、大きな特徴が存在するのである。以下、ゴム組成物及び合成樹脂組成物について、それぞれ詳述する。
【００２２】
−ゴム組成物（導電性弾性体層形成材料）−
本発明においては、エピクロルヒドリンゴムとして、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合体、及びこれらの共重合体に更にアリルグリシジルエーテルを共重合させたもの等の何れをも用いることが可能であり、また、これらの二種以上を併用することも可能である。
【００２３】
また、そのような一種又は二種以上のエピクロルヒドリンゴムとニトリルゴム（ＮＢＲ）とを併用することも、更にはニトリルゴムを単独で使用することも、本発明においては可能である。
【００２４】
それらエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性ゴムを架橋させるための架橋剤として、本発明においては過酸化物架橋剤が用いられる。従来より広く採用されている硫黄ではなく、過酸化物にてイオン導電性ゴムを架橋せしめることにより、得られる導電性弾性体層ひいては帯電ロールにおける耐ヘタリ性が優れたものとなる。
【００２５】
ここで、本発明において、過酸化物架橋剤は、イオン導電性ゴムの１００重量部に対して１．３〜１．６重量部となるような割合において、配合される。かかる配合割合は、本発明者等の一部が特許文献１にて提案した帯電ロールと比較して多くなっており、得られる導電性弾性体層１４は、特許文献１にて提案したものと比較して、硬度は高くなる。しかしながら、本発明においては、導電性弾性体層１４を形成するゴム組成物における過酸化物架橋剤の配合割合を多くすることにより、特に湿熱環境下においても優れた耐ヘタリ性を発揮し得るのであり、導電性弾性体層１４の硬度上昇に起因する画像不具合の発生は、後述する表層１６を採用することによって、有利に抑制され得るのである。但し、過酸化物架橋剤の配合割合が１．６重量部を超えると、導電性弾性体層１６の硬度が高くなり過ぎる恐れがあり、好ましくない。
【００２６】
なお、本発明において用いられる過酸化物架橋剤としては、従来より公知のものであれば何れも用いることが可能である。具体的には、パーヘキサHC、パーヘキサV やパーヘキサC （何れも商品名、日本油脂株式会社製）等のパーオキシケタール系架橋剤、パーヘキサ25B 、ペロキシモンF 、パークミルD 、パーブチルC 、パーヘキシルD やパーブチルD （何れも商品名、日本油脂株式会社製）等のジアルキルパーオキサイド系架橋剤、パーブチルE 、パーブチルI やパーブチルZ （何れも商品名、日本油脂株式会社製）等のパーオキシエステル系架橋剤、ケトンパーオキサイド系架橋剤、パーオキシジカーボネート系架橋剤、ジアシルパーオキサイド系架橋剤、ハイドロパーオキサイド系架橋剤等を、例示することが可能である。これら公知の過酸化物架橋剤の中から、目的に応じた一種又は二種以上のものが適宜に選択されて、使用される。
【００２７】
ところで、上述したイオン導電性ゴムたるエピクロルヒドリンゴム及びニトリルゴムは、何れもゴムとしては体積抵抗率が比較的小さいものではあるが、より導電性の優れた帯電ロールが求められる場合には、導電剤が配合される。本発明の帯電ロールにおいては、従来より公知の各種導電剤の何れをも使用可能であるが、特に、イオン導電剤（イオン導電系の導電剤）を用いることによって、帯電ロールに要求される電気特性（導電性）をより有利に発現させることが可能である。
【００２８】
かかるイオン導電剤は、その配合量が少な過ぎると配合効果は認められず、一方、多量に配合しても顕著な導電性の向上は認められず、むしろブリード等の発生する確率が高くなることから、目的とする帯電ロールに要求される導電性等に応じた配合量が適宜に決定されることとなる。また、本発明において使用可能なイオン導電剤としては、従来より公知の各種のもの、例えば、トリブチルエチルアンモニウムエチル硫酸塩、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムヨーダイドやテトラブチルアンモニウムパークロレート等の第四級アンモニウム塩、過塩素酸リチウムや過塩素酸カリウム等の過塩素酸塩、有機ホウ素錯体等を挙げることが出来る。
【００２９】
本発明に従う帯電ロールの導電性弾性体層を作製するに際しては、上述したイオン導電性ゴム及び過酸化物架橋剤（更に必要に応じてイオン導電剤）に対して、従来のゴム組成物と同様に、充填剤、架橋助剤、架橋促進剤やその他の各種添加剤を、本発明の目的を阻害しない量的割合において、それぞれ配合することが可能である。
【００３０】
そして、エピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムの１００重量部に対して、過酸化物架橋剤の１．３〜１．６重量部が配合され、更に必要に応じてイオン導電剤等が配合された後、従来と同様に混合、撹拌等することにより、導電性弾性体層（１４）形成材料としてのゴム組成物が調製されることとなる。
【００３１】
−合成樹脂組成物（表層形成材料）−
本発明に係る帯電ロール１０の表層１６は、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの１００重量部に対して、平均粒子径が５〜３０μｍであるナイロン樹脂粒子が１０〜５０重量部、配合されてなる合成樹脂組成物にて形成される。
【００３２】
ここで、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンに配合されるナイロン樹脂粒子にあっては、平均粒子径が５μｍ未満のものを用いても、配合効果が認められない恐れがあり、一方、平均粒子径が３０μｍを超えるものを用いると、最終的に得られる帯電ロール（１０）と感光ドラム等の像担持体との間の接地性が悪化する恐れがある。従って、本発明における表層形成材料たる合成樹脂組成物には、平均粒子径が５〜３０μｍのナイロン樹脂粒子が配合される。なお、本明細書及び特許請求の範囲におけるナイロン樹脂粒子の平均粒子径は、レーザー回折／散乱法に従って測定されるＤ５０（メジアン径：体積基準の５０％の粒径）を意味するものである。
【００３３】
また、そのような所定の平均粒子径を有するナイロン樹脂粒子であっても、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンに対する配合割合が少な過ぎると、配合効果が認められない恐れがあり、その一方、多すぎると、最終的に得られる帯電ロール（１０）と感光ドラム等の像担持体との間の接地性が悪化する恐れがあるところから、本発明の合成樹脂組成物において、ナイロン樹脂粒子は、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの１００重量部に対して１０〜５０重量部の量的割合において、配合される。
【００３４】
本発明においては、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンに対して、上述の如き所定のナイロン樹脂粒子の他にも、導電剤、架橋剤や充填剤等の各種添加剤が、従来と同様の配合割合において、適宜、配合することが可能である。特に、最終的に得られる表層１６の体積抵抗率が、通常、１×１０5 〜１×１０13Ω・ｃｍ程度となるように、導電剤が配合される。なお、かかる導電剤としては、カーボンブラック等の電子導電剤や、上述したイオン導電剤等を用いることが可能である。
【００３５】
そして、一般には、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン、所定のナイロン樹脂粒子、更には導電剤等を、所定の溶媒に添加し、混合することにより、表層形成材料としての液状の合成樹脂組成物が調製されることとなる。なお、かかる調製に用いられる溶媒としては、水、メタノール等を例示することが出来る。
【００３６】
以上の如くして調製されたゴム組成物及び合成樹脂組成物を用いて、本発明に係る帯電ロール１０を作製するに際しては、有利には、以下の手法が採用される。
【００３７】
すなわち、先ず、ゴム組成物を用いて、射出成形法（型注入成形法）に従い、軸体１２の周りにゴム組成物層（架橋前の導電性弾性体層）が形成される。具体的には、円筒状の成形キャビティを有する金型内の中心軸上に軸体１２を配置し、その状態にて、金型内へゴム組成物を射出乃至は注入し、軸体１２の周りにゴム組成物層を形成せしめる。その後、かかるゴム組成物層に対して架橋操作を施すことにより、軸体の周りに導電性弾性体層１４を一体的に形成せしめる。このようにして得られた導電性弾性体層１４は、その表面性が非常に優れている。なお、射出成形の際の各種条件や、架橋する際の温度条件等は、ゴム組成物の組成等に応じたものが、適宜に選択されることとなる。
【００３８】
そして、そのようにして得られた導電性弾性体層１４の表面に、先に調製した液状の合成樹脂組成物を、例えばディッピングやロールコーティング等の公知のコーティング手法に従って塗布し、得られた塗膜を乾燥（及び必要に応じて加熱）せしめることにより、表層１６が形成されるのである。なお、表層１６の厚さは、帯電ロールの大きさ（直径、長さ）に応じて適宜に設定されることとなるが、通常、１〜２０μｍ程度とされる。
【００３９】
そして、このようにして得られた帯電ロール１０にあっては、湿熱環境等の過酷な環境下においても優れた耐ヘタリ性を発揮すると共に、長期間の使用によっても優れた帯電均一性が維持され、画像不具合が発生しない等の優れた特性を発揮し得るのである。
【００４０】
なお、従来の帯電ロールにおいては、導電性弾性体層と上記保護層との間に、帯電ロール全体の電気抵抗を制御して、耐電圧性（耐リーク性）を高めることを目的とする抵抗調整層が設けられるのが一般的であるが、本発明の帯電ロールにあっては、その導電性弾性体層がイオン導電性ゴムをゴム成分とするものであることから、そのような抵抗調整層は一般的に不要となる。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明の実施例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には、上述の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
【００４２】
なお、以下の実施例及び比較例において、ナイロン樹脂粒子の平均粒子径は、レーザー散乱式粒度分布測定装置（株式会社堀場製作所製、商品名：LA-750）を用いて、溶媒たるメチルエチルケトン（ＭＥＫ）：１００ｇに対してナイロン樹脂粒子：１ｇの割合で混合した溶液を、予めＭＥＫを注入した測定セル内に数滴、滴下することにより、粒度分布を測定し、その測定データから得られたＤ５０（メジアン径）を意味するものである。
【００４３】
先ず、下記表１又は表２に示す配合割合に従って、過酸化物架橋剤の配合割合が異なるゴム組成物（導電性弾性体層形成材料）を３種類、調製すると共に、下記表１又は表２に示す各成分を、所定量のメタノールに添加し、混合することにより、液状の合成樹脂組成物を１１種類、調製した。なお、それらの調製に際して、エピクロルヒドリンゴムとしてはダイソー株式会社製のエピクロマーCG102 （商品名）を、受酸剤たるハイドロタルサイトとしては協和化学工業株式会社製のDHT4A (商品名)を、過酸化物架橋剤としてはジクミルペルオキシド（商品名：パークミルD 、日本油脂株式会社製）を、イオン導電剤としては第４級アンモニウム塩を、それぞれ用いた。
【００４４】
所定の円筒状の成形キャビティを有する成形型（金型）を準備し、金型内の中心軸上に軸体（１２）を配置した後、かかる金型内にゴム組成物を射出した。その後、所定の架橋（加硫）操作を施すことにより、軸体上に導電性弾性体層（１４）を形成せしめた。
【００４５】
次いで、導電性弾性体層（１４）の表面に、液状の合成樹脂組成物をスプレーコーティングした後、乾燥せしめた。このようにして、それぞれのゴム組成物及び合成樹脂組成物を用いて、芯金（直径：６ｍｍ）の周りに導電性弾性体層（厚さ：３ｍｍ）を有し、かかる導電性弾性体層の外側に表層を有する帯電ロールを１４種類、作製した（実施例１〜８、比較例１〜６）。なお、表層の厚さは、実施例４は１４μｍとし、その他の実施例及び比較例１〜６は７μｍとした。
【００４６】
そのようにして得られた各帯電ロールについて、以下の測定及び評価を行った。それぞれの測定結果及び評価結果を、下記表１及び表２に併せて示す。
【００４７】
−マイクロゴム硬度の測定−
片持ち梁板ばね式の荷重方式が採用されてなるスプリング式硬さ試験機（マイクロゴム硬度計・ＭＤ−１型、高分子計器株式会社製）を用いて、Ｖブロックにて両端が支持された状態で水平に保持された各導電性ロールの軸方向中央部の表面に、かかるスプリング式硬さ試験機の押針の先端を接触させ、更にかかる試験機を３３．８５ｇの荷重で垂直に加圧して、直ちに目盛りを読み取ることにより、測定した。
【００４８】
−ヘタリ量の測定、ヘタリ画像評価−
作製した帯電ロールを金属ドラム（直径：２４ｍｍ）上に載置し、帯電ロールの両端の軸体（１２）上にそれぞれ７００ｇの荷重をかけ、その状態を保持したまま、温度：４０℃、湿度：９５％の雰囲気下に４週間、放置した。その後、かかる雰囲気中より帯電ロールを取り出し、室内にて３０分間放置した後、帯電ロール表面に生じた凹み（μｍ）を測定し、ヘタリ量とした。また、かかる測定後の帯電ロールを実機（株式会社リコー製、商品名：SP C310 ）に取り付け、この実機にて所定の画像（600dpiドットパターン：ハーフトーン画像）を出力した。出力された画像を目視で観察し、帯電ロールの凹み（ヘタリ）に起因する画像中の白スジ（画像スジ）の程度によってヘタリ画像評価を行なった。なお、評価基準は、以下の通りである。
◎：画像中に、帯電ロール凹みに起因する画像スジが存在しない。
○：画像中に、帯電ロール凹みに起因する画像スジが薄く出るものの、許容範囲内で ある。
△：画像中に、帯電ロール凹みに起因する画像スジが出る。
×：画像中に、帯電ロール凹みに起因する画像スジが明確に出る。
【００４９】
−拭き取り後の画像の評価−
先ず、帯電ロールを実機（株式会社リコー製、商品名：SP C310 ）に取り付け、温度：１５℃、湿度：１０％の雰囲気下において１００００枚の印字テストを行った。なお、かかる印字テストにおいてはシアントナーを使用し、印字率は５％チャートであった。印字テストの後、実機から帯電ロールを取り外し、図２に示す如き帯電ロール中央付近の所定部位（軸方向幅：３０ｍｍ×周方向長さ：全周の１／３）に付着しているトナー及び外添剤を拭き取った。その後、再び実機に取り付け、所定の画像（600dpiドットパターン：ハーフトーン画像）を出力した。出力された画像を目視で観察し、以下の基準に従って評価した。なお、その評価結果を、下記表１及び表２において「拭き取り後の画像の評価」として併せて示す。
◎：トナー及び外添剤の付着部に対応する画像と、拭き取り部に対応する画像との間 に、画像ムラが存在しない。
○：トナー及び外添剤の付着部に対応する画像と、拭き取り部に対応する画像との間 に、画像ムラは存在するものの、許容範囲内である。
△：トナー及び外添剤の付着部に対応する画像と、拭き取り部に対応する画像との間 に、画像ムラが存在する。
×：トナー及び外添剤の付着部に対応する画像と、拭き取り部に対応する画像との間 に、明確な画像ムラが存在する。
【００５０】
−接地性の評価−
作製した帯電ロールを金属ドラム（直径：２４ｍｍ）上に載置し、帯電ロールの両端の軸体（１２）上にそれぞれ５００ｇの荷重をかけながら、金属ドラムを６０rpm で回転させ、その状態で帯電ロール及び金属ドラムの背後から白熱光を照射した。その際に、帯電ロールと金属ドラムとの間を通過する光の量を目視で観察し、以下の基準に従って評価した。なお、その評価結果を、下記表１及び表２において「接地性の評価」として併せて示す。
○：帯電ロールと金属ドラムとの接地面から漏れる光が認められない。
△：帯電ロールと金属ドラムとの接地面から若干、光が漏れる。
×：帯電ロールと金属ドラムとの接地面から光が漏れる。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
かかる表１及び表２の結果からも明らかなように、本発明に従う帯電ロール（実施例１〜８）にあっては、湿熱環境等の過酷な環境下においても優れた耐ヘタリ性を発揮すると共に、長期間の使用によっても優れた帯電均一性が維持され、画像不具合が発生しないものであることが、確認されたのである。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 帯電ロール １２ 軸体
１４ 導電性弾性体層 １６ 表層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、電子写真感光体や静電記録誘電体等からなる像担持体を帯電せしめるために用いられる帯電ロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置（以下、電子写真機器という）においては、感光体（ドラム）等の像担持体を、帯電ロールの外周面に接触せしめて、それら像担持体と帯電ロールとを相互に回転させるようにすることによって、かかる像担持体の表面を帯電させる、所謂ロール帯電方式が広く採用されている。
【０００３】
そのようなロール帯電方式において用いられる帯電ロールとしては、従来より、様々な構造を呈するものが提案され、使用されているのであり、例えば、導電体たる軸体（芯金）の周りに、低硬度のゴム層からなる導電性弾性体層が基層として設けられ、更にその外側に、保護層としての表層が設けられてなる構造のものが採用されている。
【０００４】
そして、かかる構造を呈する帯電ロールは、従来より種々の製造方法に従って製造されている。具体的には、先ず、天然ゴムや各種合成ゴム等に導電剤等の添加剤を配合してなるゴム組成物を成形材料として用いて、種々の成形方法に従い、軸体の周りに所定厚さの未加硫（未架橋）のゴム組成物層を形成せしめた後、かかるゴム組成物層に対して加硫乃至は架橋操作を施すことにより、軸体の周りに基層たる導電性弾性体層を一体的に形成せしめる。その後、各種合成樹脂や導電剤等を所定の溶媒に添加し、調製した液状の合成樹脂材料を、従来より公知の各種手法に従い、上述の導電性弾性体層の表面に塗布し、乾燥（及び加熱）せしめることにより、目的とする帯電ロールが得られるのである。
【０００５】
ところで、帯電ロールには、感光ドラム等の像担持体の表面を効率良く、且つ均一に帯電させることが可能となるように、また、像担持体との接地性（接触性）が有利に確保され得るように、優れた耐ヘタリ性及び帯電均一性を有することが、従来より要求されている。
【０００６】
そのような要求に応えるべく、本発明者等の一部は、特許文献１（特開２００９−３１７５８号公報）において、以下の如き帯電ロールを提案している。具体的には、軸体の周りに導電性弾性体層を設けてなる帯電ロールであって、該導電性弾性体層が、イオン導電性ゴムたるエピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムの１００重量部に、過酸化物架橋剤の０．７〜１．０重量部を配合してなる、電子導電剤が配合されていないゴム組成物にて形成されており、且つ、熱重量測定による該導電性弾性体層におけるゴム成分の存在割合が９０重量％以上であることを特徴とする帯電ロールである。かかる特許文献１にて提案の帯電ロールは、導電性弾性体層が、イオン導電性ゴムに過酸化物架橋剤を配合してなるゴム組成物を過酸化物架橋せしめてなるものであり、且つ、熱重量測定によるゴム成分の存在割合が従来のものと比較して大きいものとなっていることから、従来の帯電ロールと比較して、優れた耐ヘタリ性を有しつつも硬度が低いものとなっているのである。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示の帯電ロールについて、本発明者等が更に研究を進めたところ、かかる帯電ロールは、湿熱環境等の従来以上の過酷な環境下において長期間使用した場合、十分な耐ヘタリ性を発揮し得ない恐れがあることを見出したのである。
【０００８】
一方、帯電ロールを長期間使用した場合、その表面には、トナーや外添剤が均一に、或いは部分的に付着することが知られており、かかる付着を完全に防止することは、現状の技術においては非常に困難である。帯電ロールの表面にトナー等が付着すると、ロール表面の抵抗に悪影響を与え、その結果、感光ドラム等の像担持体の帯電量を低下等せしめることにより、最終的に得られる画像に不具合が生ずる恐れがある。従って、長期間の使用によってトナー等が付着した場合であっても、優れた帯電均一性を発揮し得る帯電ロールが望まれているのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−３１７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、湿熱環境等の過酷な環境下においても優れた耐ヘタリ性を発揮すると共に、長期間の使用によっても優れた帯電均一性が維持され、画像不具合が発生しない帯電ロールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして、本発明は、そのような課題を有利に解決するために、軸体の外周面上に導電性弾性体層が設けられ、更にその外側に表層が設けられてなる帯電ロールにして、１）前記導電性弾性体層が、エピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムの１００重量部に、過酸化物架橋剤の１．３〜１．６重量部が配合されてなるゴム組成物にて形成されており、２）前記表層が、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの１００重量部に、平均粒子径が５〜３０μｍであるナイロン樹脂粒子が１０〜５０重量部、配合されてなる合成樹脂組成物にて形成されていることを特徴とする帯電ロールを、その要旨とするものである。
【００１２】
なお、かかる本発明に従う帯電ロールにおける好ましい態様においては、前記ゴム組成物に、導電剤としてイオン導電剤のみが配合されている。
【００１３】
また、本発明の帯電ロールにおける別の好ましい態様においては、前記導電性弾性体層が、円筒状の成形キャビティを有する金型内の中心軸上に配置された前記軸体の周りに、該金型内に前記ゴム組成物を射出乃至は注入することにより設けられた該ゴム組成物よりなる層を過酸化物架橋して形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明に従う帯電ロールは、その導電性弾性体層が、エピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムに所定量の過酸化物架橋剤を配合してなるゴム組成物にて形成されていると共に、かかる導電性弾性体層の外側には、保護層としての表層が、平均粒子径が所定の範囲内にあるナイロン樹脂粒子を、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンに所定の割合において配合してなる合成樹脂組成物にて形成されているものである。このような構成を採用したことにより、本発明の帯電ロールにあっては、湿熱環境等の従来想定していた環境よりも過酷な環境下であっても、優れた耐ヘタリ性を発揮すると共に、長期間の使用によっても優れた帯電均一性が維持され、画像不具合の発生が効果的に抑制され得るのである。
【００１５】
また、導電性弾性体層を形成せしめるゴム組成物として、上述のエピクロルヒドリンゴム等と共に、導電剤としてイオン導電剤のみが配合されている、換言すればカーボンブラック等の電子導電剤が配合されてないものを用いると、上述の効果をより有利に享受することが出来ると共に、帯電ロールとして要求される導電性をより有利に発現させることが可能である。
【００１６】
さらに、本発明に係る帯電ロールの中でも、特に、その導電性弾性体層が、円筒状の成形キャビティを有する金型内の中心軸上に軸体を配し、かかる金型内に上述したゴム組成物を射出乃至は注入して軸体の周りにゴム組成物層を設け、その後にゴム組成物層を過酸化物架橋することにより形成された帯電ロールにあっては、上述の如き優れた特性を発揮することは勿論のこと、導電性弾性体層の表面性が非常に優れており、従来のゴム組成物を用いて作製された導電性弾性体層には必要とされていた架橋（加硫）後の研削乃至は研磨工程は不要である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に従う帯電ロールの一例を示す軸直角断面説明図である。
【図２】実施例において、耐久試験後の帯電ロールにおいて、付着したトナー及び外添剤を拭き取った部分を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を適宜、参酌しながら、本発明を具体的に説明する。
【００１９】
図１には、本発明に従う帯電ロールの代表的な一実施形態が、軸心に直角な方向の断面において、概略的に示されている。かかる図１において、帯電ロール１０は、金属製の導電性軸体（芯金）１２の外周面上に、ロール径方向の内側から外側に向かって、順に、基層である導電性弾性体層１４と、保護層たる表層１６が、各々、所定の厚さで一体的に積層形成されている。
【００２０】
なお、導電性軸体１２としては、導電性を有する金属からなるものであれば特に限定されるものではなく、鉄、ステンレス鋼（ＳＵＳ）や快削鋼（ＳＵＭ）等からなるものを、例示することが出来る。また、かかる導電性軸体１２には、メッキ処理等が施されていてもよく、更に必要に応じて、接着剤やプライマー等が外周面に塗布されていてもよい。加えて、導電性軸体１２の形状も、図１に示される如きロッド状の中実体以外にも、パイプ状の中空円筒体であっても、何等差し支えない。
【００２１】
そして、本発明に係る帯電ロール１０にあっては、その導電性弾性体層１４が、エピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムの１００重量部に、過酸化物架橋剤の１．３〜１．６重量部が配合されてなるゴム組成物にて形成されていると共に、表層１６が、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの１００重量部に、平均粒子径が５〜３０μｍであるナイロン樹脂粒子が１０〜５０重量部、配合されてなる合成樹脂組成物にて形成されているところに、大きな特徴が存在するのである。以下、ゴム組成物及び合成樹脂組成物について、それぞれ詳述する。
【００２２】
−ゴム組成物（導電性弾性体層形成材料）−
本発明においては、エピクロルヒドリンゴムとして、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合体、及びこれらの共重合体に更にアリルグリシジルエーテルを共重合させたもの等の何れをも用いることが可能であり、また、これらの二種以上を併用することも可能である。
【００２３】
また、そのような一種又は二種以上のエピクロルヒドリンゴムとニトリルゴム（ＮＢＲ）とを併用することも、更にはニトリルゴムを単独で使用することも、本発明においては可能である。
【００２４】
それらエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性ゴムを架橋させるための架橋剤として、本発明においては過酸化物架橋剤が用いられる。従来より広く採用されている硫黄ではなく、過酸化物にてイオン導電性ゴムを架橋せしめることにより、得られる導電性弾性体層ひいては帯電ロールにおける耐ヘタリ性が優れたものとなる。
【００２５】
ここで、本発明において、過酸化物架橋剤は、イオン導電性ゴムの１００重量部に対して１．３〜１．６重量部となるような割合において、配合される。かかる配合割合は、本発明者等の一部が特許文献１にて提案した帯電ロールと比較して多くなっており、得られる導電性弾性体層１４は、特許文献１にて提案したものと比較して、硬度は高くなる。しかしながら、本発明においては、導電性弾性体層１４を形成するゴム組成物における過酸化物架橋剤の配合割合を多くすることにより、特に湿熱環境下においても優れた耐ヘタリ性を発揮し得るのであり、導電性弾性体層１４の硬度上昇に起因する画像不具合の発生は、後述する表層１６を採用することによって、有利に抑制され得るのである。但し、過酸化物架橋剤の配合割合が１．６重量部を超えると、導電性弾性体層１６の硬度が高くなり過ぎる恐れがあり、好ましくない。
【００２６】
なお、本発明において用いられる過酸化物架橋剤としては、従来より公知のものであれば何れも用いることが可能である。具体的には、パーヘキサHC、パーヘキサV やパーヘキサC （何れも商品名、日本油脂株式会社製）等のパーオキシケタール系架橋剤、パーヘキサ25B 、ペロキシモンF 、パークミルD 、パーブチルC 、パーヘキシルD やパーブチルD （何れも商品名、日本油脂株式会社製）等のジアルキルパーオキサイド系架橋剤、パーブチルE 、パーブチルI やパーブチルZ （何れも商品名、日本油脂株式会社製）等のパーオキシエステル系架橋剤、ケトンパーオキサイド系架橋剤、パーオキシジカーボネート系架橋剤、ジアシルパーオキサイド系架橋剤、ハイドロパーオキサイド系架橋剤等を、例示することが可能である。これら公知の過酸化物架橋剤の中から、目的に応じた一種又は二種以上のものが適宜に選択されて、使用される。
【００２７】
ところで、上述したイオン導電性ゴムたるエピクロルヒドリンゴム及びニトリルゴムは、何れもゴムとしては体積抵抗率が比較的小さいものではあるが、より導電性の優れた帯電ロールが求められる場合には、導電剤が配合される。本発明の帯電ロールにおいては、従来より公知の各種導電剤の何れをも使用可能であるが、特に、イオン導電剤（イオン導電系の導電剤）を用いることによって、帯電ロールに要求される電気特性（導電性）をより有利に発現させることが可能である。
【００２８】
かかるイオン導電剤は、その配合量が少な過ぎると配合効果は認められず、一方、多量に配合しても顕著な導電性の向上は認められず、むしろブリード等の発生する確率が高くなることから、目的とする帯電ロールに要求される導電性等に応じた配合量が適宜に決定されることとなる。また、本発明において使用可能なイオン導電剤としては、従来より公知の各種のもの、例えば、トリブチルエチルアンモニウムエチル硫酸塩、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムヨーダイドやテトラブチルアンモニウムパークロレート等の第四級アンモニウム塩、過塩素酸リチウムや過塩素酸カリウム等の過塩素酸塩、有機ホウ素錯体等を挙げることが出来る。
【００２９】
本発明に従う帯電ロールの導電性弾性体層を作製するに際しては、上述したイオン導電性ゴム及び過酸化物架橋剤（更に必要に応じてイオン導電剤）に対して、従来のゴム組成物と同様に、充填剤、架橋助剤、架橋促進剤やその他の各種添加剤を、本発明の目的を阻害しない量的割合において、それぞれ配合することが可能である。
【００３０】
そして、エピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムの１００重量部に対して、過酸化物架橋剤の１．３〜１．６重量部が配合され、更に必要に応じてイオン導電剤等が配合された後、従来と同様に混合、撹拌等することにより、導電性弾性体層（１４）形成材料としてのゴム組成物が調製されることとなる。
【００３１】
−合成樹脂組成物（表層形成材料）−
本発明に係る帯電ロール１０の表層１６は、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの１００重量部に対して、平均粒子径が５〜３０μｍであるナイロン樹脂粒子が１０〜５０重量部、配合されてなる合成樹脂組成物にて形成される。
【００３２】
ここで、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンに配合されるナイロン樹脂粒子にあっては、平均粒子径が５μｍ未満のものを用いても、配合効果が認められない恐れがあり、一方、平均粒子径が３０μｍを超えるものを用いると、最終的に得られる帯電ロール（１０）と感光ドラム等の像担持体との間の接地性が悪化する恐れがある。従って、本発明における表層形成材料たる合成樹脂組成物には、平均粒子径が５〜３０μｍのナイロン樹脂粒子が配合される。なお、本明細書及び特許請求の範囲におけるナイロン樹脂粒子の平均粒子径は、レーザー回折／散乱法に従って測定されるＤ５０（メジアン径：体積基準の５０％の粒径）を意味するものである。
【００３３】
また、そのような所定の平均粒子径を有するナイロン樹脂粒子であっても、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンに対する配合割合が少な過ぎると、配合効果が認められない恐れがあり、その一方、多すぎると、最終的に得られる帯電ロール（１０）と感光ドラム等の像担持体との間の接地性が悪化する恐れがあるところから、本発明の合成樹脂組成物において、ナイロン樹脂粒子は、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの１００重量部に対して１０〜５０重量部の量的割合において、配合される。
【００３４】
本発明においては、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンに対して、上述の如き所定のナイロン樹脂粒子の他にも、導電剤、架橋剤や充填剤等の各種添加剤が、従来と同様の配合割合において、適宜、配合することが可能である。特に、最終的に得られる表層１６の体積抵抗率が、通常、１×１０5 〜１×１０13Ω・ｃｍ程度となるように、導電剤が配合される。なお、かかる導電剤としては、カーボンブラック等の電子導電剤や、上述したイオン導電剤等を用いることが可能である。
【００３５】
そして、一般には、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン、所定のナイロン樹脂粒子、更には導電剤等を、所定の溶媒に添加し、混合することにより、表層形成材料としての液状の合成樹脂組成物が調製されることとなる。なお、かかる調製に用いられる溶媒としては、水、メタノール等を例示することが出来る。
【００３６】
以上の如くして調製されたゴム組成物及び合成樹脂組成物を用いて、本発明に係る帯電ロール１０を作製するに際しては、有利には、以下の手法が採用される。
【００３７】
すなわち、先ず、ゴム組成物を用いて、射出成形法（型注入成形法）に従い、軸体１２の周りにゴム組成物層（架橋前の導電性弾性体層）が形成される。具体的には、円筒状の成形キャビティを有する金型内の中心軸上に軸体１２を配置し、その状態にて、金型内へゴム組成物を射出乃至は注入し、軸体１２の周りにゴム組成物層を形成せしめる。その後、かかるゴム組成物層に対して架橋操作を施すことにより、軸体の周りに導電性弾性体層１４を一体的に形成せしめる。このようにして得られた導電性弾性体層１４は、その表面性が非常に優れている。なお、射出成形の際の各種条件や、架橋する際の温度条件等は、ゴム組成物の組成等に応じたものが、適宜に選択されることとなる。
【００３８】
そして、そのようにして得られた導電性弾性体層１４の表面に、先に調製した液状の合成樹脂組成物を、例えばディッピングやロールコーティング等の公知のコーティング手法に従って塗布し、得られた塗膜を乾燥（及び必要に応じて加熱）せしめることにより、表層１６が形成されるのである。なお、表層１６の厚さは、帯電ロールの大きさ（直径、長さ）に応じて適宜に設定されることとなるが、通常、１〜２０μｍ程度とされる。
【００３９】
そして、このようにして得られた帯電ロール１０にあっては、湿熱環境等の過酷な環境下においても優れた耐ヘタリ性を発揮すると共に、長期間の使用によっても優れた帯電均一性が維持され、画像不具合が発生しない等の優れた特性を発揮し得るのである。
【００４０】
なお、従来の帯電ロールにおいては、導電性弾性体層と上記保護層との間に、帯電ロール全体の電気抵抗を制御して、耐電圧性（耐リーク性）を高めることを目的とする抵抗調整層が設けられるのが一般的であるが、本発明の帯電ロールにあっては、その導電性弾性体層がイオン導電性ゴムをゴム成分とするものであることから、そのような抵抗調整層は一般的に不要となる。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明の実施例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には、上述の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
【００４２】
なお、以下の実施例及び比較例において、ナイロン樹脂粒子の平均粒子径は、レーザー散乱式粒度分布測定装置（株式会社堀場製作所製、商品名：LA-750）を用いて、溶媒たるメチルエチルケトン（ＭＥＫ）：１００ｇに対してナイロン樹脂粒子：１ｇの割合で混合した溶液を、予めＭＥＫを注入した測定セル内に数滴、滴下することにより、粒度分布を測定し、その測定データから得られたＤ５０（メジアン径）を意味するものである。
【００４３】
先ず、下記表１又は表２に示す配合割合に従って、過酸化物架橋剤の配合割合が異なるゴム組成物（導電性弾性体層形成材料）を３種類、調製すると共に、下記表１又は表２に示す各成分を、所定量のメタノールに添加し、混合することにより、液状の合成樹脂組成物を１１種類、調製した。なお、それらの調製に際して、エピクロルヒドリンゴムとしてはダイソー株式会社製のエピクロマーCG102 （商品名）を、受酸剤たるハイドロタルサイトとしては協和化学工業株式会社製のDHT4A (商品名)を、過酸化物架橋剤としてはジクミルペルオキシド（商品名：パークミルD 、日本油脂株式会社製）を、イオン導電剤としては第４級アンモニウム塩を、それぞれ用いた。
【００４４】
所定の円筒状の成形キャビティを有する成形型（金型）を準備し、金型内の中心軸上に軸体（１２）を配置した後、かかる金型内にゴム組成物を射出した。その後、所定の架橋（加硫）操作を施すことにより、軸体上に導電性弾性体層（１４）を形成せしめた。
【００４５】
次いで、導電性弾性体層（１４）の表面に、液状の合成樹脂組成物をスプレーコーティングした後、乾燥せしめた。このようにして、それぞれのゴム組成物及び合成樹脂組成物を用いて、芯金（直径：６ｍｍ）の周りに導電性弾性体層（厚さ：３ｍｍ）を有し、かかる導電性弾性体層の外側に表層を有する帯電ロールを１４種類、作製した（実施例１〜８、比較例１〜６）。なお、表層の厚さは、実施例４は１４μｍとし、その他の実施例及び比較例１〜６は７μｍとした。
【００４６】
そのようにして得られた各帯電ロールについて、以下の測定及び評価を行った。それぞれの測定結果及び評価結果を、下記表１及び表２に併せて示す。
【００４７】
−マイクロゴム硬度の測定−
片持ち梁板ばね式の荷重方式が採用されてなるスプリング式硬さ試験機（マイクロゴム硬度計・ＭＤ−１型、高分子計器株式会社製）を用いて、Ｖブロックにて両端が支持された状態で水平に保持された各導電性ロールの軸方向中央部の表面に、かかるスプリング式硬さ試験機の押針の先端を接触させ、更にかかる試験機を３３．８５ｇの荷重で垂直に加圧して、直ちに目盛りを読み取ることにより、測定した。
【００４８】
−ヘタリ量の測定、ヘタリ画像評価−
作製した帯電ロールを金属ドラム（直径：２４ｍｍ）上に載置し、帯電ロールの両端の軸体（１２）上にそれぞれ７００ｇの荷重をかけ、その状態を保持したまま、温度：４０℃、湿度：９５％の雰囲気下に４週間、放置した。その後、かかる雰囲気中より帯電ロールを取り出し、室内にて３０分間放置した後、帯電ロール表面に生じた凹み（μｍ）を測定し、ヘタリ量とした。また、かかる測定後の帯電ロールを実機（株式会社リコー製、商品名：SP C310 ）に取り付け、この実機にて所定の画像（600dpiドットパターン：ハーフトーン画像）を出力した。出力された画像を目視で観察し、帯電ロールの凹み（ヘタリ）に起因する画像中の白スジ（画像スジ）の程度によってヘタリ画像評価を行なった。なお、評価基準は、以下の通りである。
◎：画像中に、帯電ロール凹みに起因する画像スジが存在しない。
○：画像中に、帯電ロール凹みに起因する画像スジが薄く出るものの、許容範囲内で ある。
△：画像中に、帯電ロール凹みに起因する画像スジが出る。
×：画像中に、帯電ロール凹みに起因する画像スジが明確に出る。
【００４９】
−拭き取り後の画像の評価−
先ず、帯電ロールを実機（株式会社リコー製、商品名：SP C310 ）に取り付け、温度：１５℃、湿度：１０％の雰囲気下において１００００枚の印字テストを行った。なお、かかる印字テストにおいてはシアントナーを使用し、印字率は５％チャートであった。印字テストの後、実機から帯電ロールを取り外し、図２に示す如き帯電ロール中央付近の所定部位（軸方向幅：３０ｍｍ×周方向長さ：全周の１／３）に付着しているトナー及び外添剤を拭き取った。その後、再び実機に取り付け、所定の画像（600dpiドットパターン：ハーフトーン画像）を出力した。出力された画像を目視で観察し、以下の基準に従って評価した。なお、その評価結果を、下記表１及び表２において「拭き取り後の画像の評価」として併せて示す。
◎：トナー及び外添剤の付着部に対応する画像と、拭き取り部に対応する画像との間 に、画像ムラが存在しない。
○：トナー及び外添剤の付着部に対応する画像と、拭き取り部に対応する画像との間 に、画像ムラは存在するものの、許容範囲内である。
△：トナー及び外添剤の付着部に対応する画像と、拭き取り部に対応する画像との間 に、画像ムラが存在する。
×：トナー及び外添剤の付着部に対応する画像と、拭き取り部に対応する画像との間 に、明確な画像ムラが存在する。
【００５０】
−接地性の評価−
作製した帯電ロールを金属ドラム（直径：２４ｍｍ）上に載置し、帯電ロールの両端の軸体（１２）上にそれぞれ５００ｇの荷重をかけながら、金属ドラムを６０rpm で回転させ、その状態で帯電ロール及び金属ドラムの背後から白熱光を照射した。その際に、帯電ロールと金属ドラムとの間を通過する光の量を目視で観察し、以下の基準に従って評価した。なお、その評価結果を、下記表１及び表２において「接地性の評価」として併せて示す。
○：帯電ロールと金属ドラムとの接地面から漏れる光が認められない。
△：帯電ロールと金属ドラムとの接地面から若干、光が漏れる。
×：帯電ロールと金属ドラムとの接地面から光が漏れる。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
かかる表１及び表２の結果からも明らかなように、本発明に従う帯電ロール（実施例１〜８）にあっては、湿熱環境等の過酷な環境下においても優れた耐ヘタリ性を発揮すると共に、長期間の使用によっても優れた帯電均一性が維持され、画像不具合が発生しないものであることが、確認されたのである。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 帯電ロール １２ 軸体
１４ 導電性弾性体層 １６ 表層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の外周面上に導電性弾性体層が設けられ、更にその外側に表層が設けられてなる帯電ロールにして、
前記導電性弾性体層が、エピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムの１００重量部に、過酸化物架橋剤の１．３〜１．６重量部が配合されてなるゴム組成物にて形成されており、前記表層が、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの１００重量部に、平均粒子径が５〜３０μｍであるナイロン樹脂粒子が１０〜５０重量部、配合されてなる合成樹脂組成物にて形成されていることを特徴とする帯電ロール。
【請求項２】
前記ゴム組成物に、導電剤としてイオン導電剤のみが配合されている請求項１に記載の帯電ロール。
【請求項３】
前記導電性弾性体層が、円筒状の成形キャビティを有する金型内の中心軸上に配置された前記軸体の周りに、該金型内に前記ゴム組成物を射出乃至は注入することにより設けられた該ゴム組成物よりなる層を過酸化物架橋して形成されている請求項１又は請求項２に記載の帯電ロール。
【請求項１】
軸体の外周面上に導電性弾性体層が設けられ、更にその外側に表層が設けられてなる帯電ロールにして、
前記導電性弾性体層が、エピクロルヒドリンゴム及び／又はニトリルゴムの１００重量部に、過酸化物架橋剤の１．３〜１．６重量部が配合されてなるゴム組成物にて形成されており、前記表層が、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの１００重量部に、平均粒子径が５〜３０μｍであるナイロン樹脂粒子が１０〜５０重量部、配合されてなる合成樹脂組成物にて形成されていることを特徴とする帯電ロール。
【請求項２】
前記ゴム組成物に、導電剤としてイオン導電剤のみが配合されている請求項１に記載の帯電ロール。
【請求項３】
前記導電性弾性体層が、円筒状の成形キャビティを有する金型内の中心軸上に配置された前記軸体の周りに、該金型内に前記ゴム組成物を射出乃至は注入することにより設けられた該ゴム組成物よりなる層を過酸化物架橋して形成されている請求項１又は請求項２に記載の帯電ロール。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２７６８１０（Ｐ２０１０−２７６８１０Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２８４４７（Ｐ２００９−１２８４４７）
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
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