弾性ローラおよびその製造方法
【課題】発泡体層を用いて柔軟性を達成しつつ、圧縮永久変形性が良好な弾性ローラおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】導電性軸芯体と該導電性軸芯体の外周面上に発泡体層とを有し、該発泡体層の外周面上に被覆層を有する弾性ローラであって、該発泡体層は、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、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴムゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴムおよびノルボルネンゴムのうちの少なくとも１つの原料ゴムと、明細書中に定義される式１〜３で示される化合物のうちの少なくとも１つの化合物とを含むことを特徴とする弾性ローラ。この弾性ローラの製造方法。
【解決手段】導電性軸芯体と該導電性軸芯体の外周面上に発泡体層とを有し、該発泡体層の外周面上に被覆層を有する弾性ローラであって、該発泡体層は、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、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴムゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴムおよびノルボルネンゴムのうちの少なくとも１つの原料ゴムと、明細書中に定義される式１〜３で示される化合物のうちの少なくとも１つの化合物とを含むことを特徴とする弾性ローラ。この弾性ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性ローラおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置に用いられている現像ローラは、トナーへのストレスを軽減するために弾性層を有する構成が一般的である。しかし、現像ローラは、他の当接部材との静止状態での長期に亘って当接状態が継続する場合があり、かかる場合に、弾性層には容易に回復しない永久変形（Ｃセット）が生じることある。低圧縮永久変形性に関して、発泡体層が存在する場合には短繊維をゴム材料中に分散するなどして圧縮永久変形量を減少させる方法が特許文献１で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０９０６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら短繊維を用いた発泡弾性ローラの圧縮永久変形量の低減は、発泡体層が短繊維により、強く補強されてしまう場合があり、柔軟さを損なう場合がある。
そこで、本発明の目的は、発泡体層の柔軟性を達成しつつ、圧縮永久変形が生じ難い弾性ローラおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる弾性ローラは、導電性軸芯体と、該導電性軸芯体の外周面上に発泡体層とを有し、該発泡体層の外周面上に被覆層を有する弾性ローラであって、該発泡体層は、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、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴムおよびノルボルネンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１つの原料ゴムと、下記式１〜３で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物とを含むことを特徴とする弾性ローラが提供される。
【０００６】
【化１】
【０００７】
（式（１）中、ｎは１または２を表し、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して炭素原子数３または４のアルキル基を表し、Ｒ３は炭素原子数７以上１１以下のアルキル基を表す。）
【０００８】
【化２】
【０００９】
（式（２）中、ｔは０または１を表し、Ｒ４からＲ１３は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１以上２以下のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基または炭素数１以上２以下のアルコキシ基を表す。）
【００１０】
【化３】
【００１１】
（式（３）中、Ｒ１４は水素原子または炭素数１以上１８以下のアルキル基を表す。ｍはメチレン基の個数を表し０以上１８以下の整数を表す。式３の化合物の全炭素数は１２以上２０以下である。）
また本発明により、前記弾性ローラの製造方法であって、（１）該式１〜３で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物と、該原料ゴムとを混練して未架橋ゴム組成物を得る工程と、（２）該未架橋ゴム組成物で導電性軸芯体の周面を被覆し、該未架橋ゴム組成物を発泡および架橋させることにより該発泡体層を得る工程とを有することを特徴とする弾性ローラの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば発泡体層を用いて柔軟性を達成しつつ、圧縮永久変形性が良好な弾性ローラおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の弾性ローラの一形態の概略を示す模式的断面図である。
【図２】電流測定方法の説明図である。
【図３】本発明に係る電子写真画像形成装置の断面図である。
【図４】本発明に係る電子写真プロセスカートリッジの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の弾性ローラを現像ローラとして用いた場合、ローラの圧縮永久変形や感光ドラム汚染による画像濃淡ムラや画像形成の繰り返しによるローラ電流値低下に起因する画像濃度低下が少なく、高品位の画像を得ることが可能である。
【００１５】
＜＜弾性ローラ＞＞
本発明の弾性ローラは図１に示すように導電性軸芯体１と、導電性軸芯体１の外周面上に発泡体層２とを有し、発泡体層２の外周面上に被覆層３を有する構成となっている。
【００１６】
＜導電性軸芯体＞
導電性軸芯体は、現像ローラや帯電ローラ、定着ローラなどの弾性ローラに従来用いられているものが使用可能である。
【００１７】
＜発泡体層＞
本発明に用いる発泡体層は、後述の原料ゴムと、後述の式１〜３でそれぞれ表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物（以下場合により、網目形成成分と称す）とを含み、可塑剤を含まない。なお、発泡体層とは、気泡を含有する架橋ゴム層を意味する。また、発泡体層は、前記導電性軸芯体の外周面上に形成される。発泡体層は必ずしも導電性軸芯体の外周面に接している必要はなく、導電性軸芯体と発泡体層との間にプライマー処理層などを有しても良い。
【００１８】
（原料ゴム）
発泡体層２に用いられる原料ゴムとしては、以下のものが挙げられる。エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エピクロロヒドリンゴム（ＣＯ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）およびノルボルネンゴム（ＮＯＲ）。これらの原料ゴムは液状でもかまわない。またこれらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。以降、上記原料ゴムに、網目形成成分と、必要に応じて導電剤、発泡剤等の各種添加剤とを加え混練したものを未架橋ゴム組成物と表現する。また、前記未架橋ゴム組成物を架橋させたものを架橋ゴムと本明細書中では表現する。
【００１９】
（網目形成成分）
本発明に用いられる網目形成成分は、式１、式２および式３でそれぞれ表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物である。
【００２０】
【化４】
【００２１】
（式（１）中、ｎは１または２を表し、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して炭素原子数３または４のアルキル基を表し、Ｒ３は炭素原子数７以上１１以下のアルキル基を表す。）
【００２２】
【化５】
【００２３】
（式（２）中、ｔは０または１を表し、Ｒ４からＲ１３は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１以上２以下のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基または炭素数１以上２以下のアルコキシ基を表す。）
【００２４】
【化６】
【００２５】
（式（３）中、Ｒ１４は水素原子または炭素数１以上１８以下のアルキル基を表す。ｍはメチレン基の個数を表し０以上１８以下の整数を表す。式３の化合物の全炭素数は１２以上２０以下である。）
網目形成成分は、未架橋ゴム組成物及び架橋ゴム中で水素結合やファンデルワールス力などにより自己集合し、網目構造を形成する。この網目構造は先にも述べたように、水素結合やファンデルワールス力などの弱い結合により形成されているため、熱を加えると網目構造が破壊されるが冷却と共に再び自己集合し網目構造を形成する。これら網目構造を形成する網目形成成分を発泡体層に添加することにより以下のような効果が得られる。
【００２６】
すなわち、画像形成の繰り返しによる電流値低下が少ない弾性ローラが得られる。画像形成の繰り返しによる電流値低下は、架橋ゴム中に分布しているカーボンブラックが通電や繰り返し応力により凝集することで生じるものと考えられる。発泡体層を形成するような気泡を含有する架橋ゴムである発泡ゴムは、非発泡ゴムに比べより応力による変形量が大きくなるため、カーボンブラックの凝集が起こりやすいと考えられる。しかし網目形成成分を発泡体層に添加することで可逆的網目構造が形成され、カーボンブラック分布の変化が低減される。それゆえ画像形成の繰り返しによる電流値低下が少ない弾性ローラが得られる。
【００２７】
また、柔軟かつ圧縮永久変形性の良好な弾性ローラが得られる。一般的に弾性ローラをより柔軟にするには発泡体層の発泡倍率を上げることにより達成することが出来るが、発泡倍率を上げると架橋ゴムからなるセル壁が薄くなり、圧縮永久変形性への効果が低下する。前記発泡倍率とは、以下に示すように発泡前と発泡後の密度（ｇ／ｃｍ3）を用いた式によって算出する。
【００２８】
発泡倍率＝（発泡前の密度）／（発泡後の密度）
しかし、網目形成成分からなる可逆的網目構造がセル壁である架橋ゴムを補強するため、セル壁が薄くても低圧縮永久変形性が得られる。それゆえ網目形成成分を発泡体層に添加すると柔軟かつ圧縮永久変形性の良好なローラが得られる。
【００２９】
更には、硬度ムラが少ない弾性ローラが得られる。発泡ゴムは、配合された発泡剤を用いて加熱発泡させることでセルを形成し未架橋ゴム組成物を架橋する手法や、ミキサー等を用いて液状ゴム中に非反応性気体を混入し架橋する手法などで得られる。なお、非反応性気体としては、窒素や二酸化炭素、空気等が挙げられる。しかしセル形成時に、未架橋ゴム組成物に温度ムラ等が生じると粘度に差が生じ、均一なセル径を得ることが難しく、その結果硬度にムラが生じる。可逆的網目構造を形成する網目形成成分を発泡体層に添加することで、加熱時にも一定の粘度を維持することができるため、粘度ムラが少なくなり、加熱発泡時に細かく均一なセル径を得ることが出来る。
【００３０】
前記発泡体層中の網目形成成分は、発泡体層中の原料ゴム１００質量部に対し、複数ある場合は合計質量部で、０．１質量部以上１０質量部以下であることが好ましい。添加質量部数が０．１質量部以上１０質量部以下であれば、網目形成成分からなる可逆的網目構造が十分に容易に形成され、また発泡体層中の架橋ゴムへの良好な分散性を容易に得ることができる。そのため加熱発泡時に細かく均一なセル径が特に得られる上、網目構造による架橋ゴムの補強効果や、通電に伴うカーボンブラック分布の変化の抑制も優れ、硬度ムラが特に少なく、通電による電流値低下の差が特に少ない画像形成性の優れた弾性ローラが得られる。
【００３１】
・式１に示される化合物
式１に示される化合物を構成するＲ１およびＲ２は、それぞれ独立して炭素原子数３または４のアルキル基を表し、Ｒ３は炭素原子数７以上１１以下のアルキル基を表す。なお、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても良いし、分岐状のアルキル基であっても良い。
【００３２】
式１に示される化合物を構成するＲ１、Ｒ２およびＲ３が指定された炭素原子数未満の場合、式１の化合物を架橋ゴムに均一に分散させることが困難な場合がある。式１の化合物の架橋ゴムに対する分散性が低下すると弾性ローラ中に硬度ムラや画像形成の繰り返しによる電流値低下に差が生じやすく、画像弊害が生じる可能性が高くなる。また式１に示される化合物を構成するＲ１、Ｒ２およびＲ３が指定された炭素原子数を超える場合、自己集合効果が低下してしまい、十分な網目状構造を得ることが困難な場合がある。この場合、画像形成の繰り返しに伴う架橋ゴム中のカーボンブラック分布の変化の抑制や網目構造による架橋ゴムの補強効果が十分ではない上、細かく均一なセル径が得られ難い。
【００３３】
式１のＲ１およびＲ２の炭素原子数がそれぞれ独立して３以上４以下のアルキル基を表し、Ｒ３の炭素原子数が７以上１１以下のアルキル基を表す化合物であれば、以下の点に優れる。すなわち、分散性および自己集合効果が共に良好で、細かく均一なセル径が得られ、その化合物を用いて作製した弾性ローラは、圧縮永久変形および通電による電流値低下の抑制効果も優れる。
【００３４】
式１に示される化合物のメチレン基の個数ｎは１または２である。メチレン基の個数ｎが１または２であれば、式１に示される化合物の原料となるグルタミン酸またはアスパラギン酸が入手容易かつ安価なため好ましい。
【００３５】
式１に示される化合物は、例えば以下に示す方法で得ることができる。この方法とは、まず、水酸化ナトリウムなどの塩基性触媒下にグルタミン酸またはアスパラギン酸と脂肪酸ハライドとをショッテン・バウマン反応で反応させることによりＮ−アシル化グルタミン酸またはＮ−アシル化アスパラギン酸を得る。続いて、このＮ−アシル化グルタミン酸またはＮ−アシル化アスパラギン酸のカルボキシル基をエステル、酸ハライド、酸無水物等の反応性の高い活性基に変換した後アミンと反応させる。あるいは、このＮ−アシル化グルタミン酸およびＮ−アシル化アスパラギン酸などのＮ−アシルアミノ酸とアミンを加熱脱水することにより直接アミド化する。これらの方法等により式１に示す化合物を得ることが出来る。
【００３６】
式１で表される化合物は、Ｒ１およびＲ２の種類により１以上の不斉炭素を有する場合があるが、本発明には、このような不斉炭素に基づく光学異性体、ジアステレオマーなどの立体異性体、任意の立体異性体の混合物、あるいはラセミ体を用いてもよい。さらに式１で表される化合物を２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
・式２に示される化合物
式２に示される化合物を構成する置換基Ｒ４からＲ１３は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１以上２以下のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基または炭素数１以上２以下のアルコキシ基を表す。前記置換基の置換位置はＲ４からＲ１３において特に限定されない。なお、Ｒ４からＲ１３のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても良いし、分岐状のアルキル基であっても良い。式２に示される化合物の置換基Ｒ４からＲ１３がそれぞれ上記の原子あるいは官能基以外の場合、自己集合性が低下し、細かく均一なセル径が得られ難く、圧縮永久変形および通電による電流値低下の抑制効果が少ない。
【００３８】
式２に示される化合物の置換基Ｒ４からＲ１３に置換されるアルキル基は炭素数１以上２以下である。炭素数が炭素数１以上２以下であれば、立体障害が少ないため自己集合性がよい。
【００３９】
式２に示される化合物の置換基Ｒ４からＲ１３に置換されるアルコキシ基は炭素数１以上２以下である。アルコキシ基の炭素数が１以上２以下であれば、立体障害が少ないため自己集合性がよい。式２に示される化合物のｔは０もしくは１である。式２に示される化合物のｔが２以上の場合、架橋ゴムに均一に分散することが困難であり、弾性ローラ中に硬度ムラや通電による電流値低下に差が生じやすく、画像弊害が生じる可能性が高くなる。
【００４０】
式２に示される化合物は、例えばｐ−トルエンスルホン酸などの酸触媒下にソルビトールまたはキシリトールと、少なくとも芳香環上にホルミル基を有する化合物またはそのホルミル基をジメチルアセタール化した化合物とを縮合させることで得ることが出来る。また、これら式２で示される化合物は単独であるいは２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００４１】
・式３に示される化合物
式３のＲ１４は水素原子（Ｈ）または炭素数１以上１８以下のアルキル基を表す。なお、Ｒ１４のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても良いし、分岐状のアルキル基であっても良い。式３のｍはメチレン基の個数であり、０以上１８以下の整数を表す。また、式３で示される化合物の全炭素数は１２以上２０以下である。式３で示される化合物の全炭素数が１２未満では自己集合性が弱く、十分な網目状構造を得られず、細かく均一なセル径が得られ難い上、網目構造による架橋ゴムの補強効果や、通電に伴うゴム中のカーボンブラック分布の変化の抑制が十分ではない。全炭素数が２０よりも多い場合には弾性ローラ中への分散性が低下し、セル径が不均一に起因する硬度ムラや、通電による電流値低下に差が生じ、画像弊害を発生させることがある。式３で示される化合物としては、以下のものが挙げられる。ヒドロキシラウリン酸、ヒドロキシミリスチン酸、ヒドロキシペンタデシル酸、ヒドロキシパルチミン酸、ヒドロキシマルガリン酸、ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシノナデカン酸、ヒドロキシアラキジン酸。また、これらの化合物は１分子内にカルボキシル基とヒドロキシ基を有し、式３の構造を満たす範囲でヒドロキシ基の結合部位は限定されない。これらは一般に植物油、ロウ等を常法により加水分解、精製して得ることができる。また、これら式３で示される化合物は単独であるいは２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００４２】
（可塑剤）
本発明において用いられる発泡体層には可塑剤を含有させる必要はない。一般的に、可塑剤とは、原料ゴムの加工性向上や、架橋ゴムの柔軟化およびコスト低減のために添加される液状物の総称を意味する。可塑剤としては、例えば以下のものが挙げられる。パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、アロマティック系オイル等の石油系可塑剤、ブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペートジオクチルセバケート等のエステル系可塑剤、パインオイル、パインタール等の植物系油脂類。本発明においては上記に述べたように網目形成成分を発泡体層に含有させることにより、柔軟かつ圧縮永久変形性が良好な発泡体層が得られる。それゆえ柔軟化のために可塑剤を添加する必要がない。
【００４３】
（各種添加剤）
本発明に用いることのできる発泡剤としては、例えば化学発泡剤が好適に用いられ、この化学発泡剤は有機系と無機系とに分類される。有機系の発泡剤としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、バリウムアゾジカルボキシレート（Ｂａ／ＡＣ）等のアゾ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラアミン（ＤＰＴ）等のニトロソ化合物、ベンゼンスルホニルヒドラジド（ＢＳＨ）、４，４オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、トルエンスルホニルヒドラジド（ＴＳＨ）、ヒドラゾジカルボンアミド（ＨＤＣＡ）等のヒドラジン誘導体が挙げられる。無機系の発泡剤としては、重炭酸ナトリウム（重曹）、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。これらの発泡剤は単独で用いても２種類以上組み合わせても良い。発泡剤の添加量は前記原料ゴム１００質量部に対して２質量部以上３０質量部以下が好ましい。２質量部以上添加すれば発泡体層に柔軟さを容易に得ることができ、３０質量部以下であれば機械的強度に優れる。
【００４４】
特に本発明においては発泡剤としてアゾジカルボンアミドを用いることが好ましい。アゾジカルボンアミドは、分解温度・分解速度の調整が可能であり、ガス発生量も多く、分解生成物による汚染が少ないためである。発泡助剤としては、尿素系化合物、酸化亜鉛、酸化鉛等の金属酸化物、サリチル酸、ステアリン酸等の化合物が挙げられ、発泡剤に対応して添加することができる。さらに、前記発泡体層には、必要に応じて導電剤、充填剤、架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、老化防止剤または加工助剤等の各種添加剤を含有することができる。
【００４５】
導電剤としては、以下のものが挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀等の金属系の粉体や繊維、カーボンブラック、金属酸化物、硫化銅、硫化亜鉛等の導電性を有する金属化合物粉、または表面を酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデンや、亜鉛、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、白金、ロジウムを電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより付着させた粉体。これらの導電剤中でも特にカーボンブラックが、性能、品質、コストの面から好適である。
【００４６】
発泡体層に用いる未架橋ゴム組成物中に含まれる架橋剤としては、以下のものが挙げられる。テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物や硫黄。また、有機過酸化物系の架橋剤を使用することもできる。上記有機過酸化物系の架橋剤としては、以下のものが挙げられる。ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルペルオキシド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロドデカン、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）オクタン、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）バレレート、ベンゾイルペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート。
【００４７】
これら架橋剤の使用量の目安としては、発泡体層に使用する原料ゴム１００質量部に対して、０．０１質量部以上２０質量部以下である。
【００４８】
架橋助剤としては、例えば以下の化合物が挙げられる。エチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、２，２’−ビス−（４−メタクリロイルジエトキシフェニル）プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールリアクリレート、ジビニルベンゼン、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、ｐ−キノンジオキシム、ｐ，ｐ’−ジベンゾイルキノンジオキシム、トリアジンジチオール、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ビスマレイミド。
【００４９】
＜＜弾性ローラの製造方法＞＞
本発明の弾性ローラの製造方法は、後述する混練工程と、成形工程とを有する。また、混練工程と成形工程との間に後述する加熱工程を有することもできる。
【００５０】
（混練工程）
本発明に用いる発泡体層の混練工程は、前記網目形成成分と、前記原料ゴムと、必要に応じて前記添加剤とを混練し、未架橋ゴム組成物を得る工程である。
【００５１】
本発明に用いる添加剤及び網目形成成分の原料ゴムへの混練方法はバンバリーミキサーによる混練、ニーダ−による混練、２軸押出し機による混練、２本ロールによる混練などが使用可能であり、添加剤の種類や量によりこれらの方法から適宜選択される。
【００５２】
なお本発明において、前記網目形成成分と原料ゴムとを混練する場合、網目形成成分を他の添加剤と同時に原料ゴム中に混練してもよい。また原料ゴム中に網目形成成分を混練する前に、沸点が１００℃以下の溶剤である低沸点溶剤（液状）中に網目形成成分を溶解し、その溶液と原料ゴム及び必要に応じて各種添加剤とを混練し未架橋ゴム組成物を得るとより好ましい。低沸点溶剤とは、１００℃以下の沸点を持つ溶剤であり、例えばエタノールおよびメチルエチルケトン等の有機溶剤が挙げられる。沸点が１００℃以下の溶剤を用いた場合、未架橋ゴム組成物からの低沸点溶剤の除去が特に容易であると共に、低沸点溶剤の加熱除去時に未架橋ゴム組成物の発泡および架橋反応が進行することを容易に防ぐことができる。
【００５３】
（成形工程）
本発明に用いる発泡体層の成形工程は、未架橋ゴム組成物を導電性軸芯体の外周面上に被覆させ、その未架橋ゴム組成物を発泡および架橋させることにより発泡体層を得る工程である。具体的には、未架橋ゴム組成物を押出機を用いて押し出し、加熱し発泡および架橋させることで発泡体層を成形する手法や、型内に未架橋ゴム組成物を充填し、発泡および架橋することで発泡体層を形成する手法などを用いることができる。なお発泡体層の作製後にその表面を研磨して形状を整えてもよい。
【００５４】
（加熱工程）
添加剤のうちの少なくとも１つとして発泡剤を使用し、混練工程時に低沸点溶剤に網目形成成分を溶解し、その溶液と原料ゴム及び各種添加剤とを混練した場合、低沸点溶剤除去の観点から、混練工程と成形工程との間に、加熱工程を有することが好ましい。加熱工程とは、未架橋ゴム組成物を、その発泡剤の分解温度以下かつ未架橋ゴム組成物の架橋温度以下に加熱する工程である。加熱工程は、常圧もしくは減圧下で行うことができるが、低沸点溶剤の除去性及び未架橋ゴム組成物の加工性維持の観点から、減圧下で行うことが好ましい。本明細中で用いられる発泡剤の分解温度とは、発泡剤および発泡助剤が分解し気体を発生させる温度である。また未架橋ゴム組成物の架橋温度とは、スコーチタイム：ｔ5が４５分未満となる温度である。本明細中で用いられるスコーチタイム：ｔ5とは、ＪＩＳ Ｋ ６３００の規定に準じてムーニースコーチ試験を行い、得られる値である。スコーチタイムはムーニー粘度計（島津社製）を用い円筒形のダイスに未架橋ゴム組成物を挿入し、ローターを回転させ、トルクを計測して求めることができる。
【００５５】
なお本発明の実施例および比較例においては、未架橋ゴム組成物の架橋温度ではなく１００℃でのスコーチタイム：ｔ5を求めている。１００℃におけるスコーチタイム：ｔ5が４５分以上であれば、未架橋ゴム組成物の架橋温度が１００℃以上となるのは自明である。このため、１００℃でのスコーチタイムｔ5が４５分以上である実施例および比較例では、発泡剤の分解温度以下かつ１００℃以下までは未架橋ゴム組成物を加熱することができる。
【００５６】
低沸点溶剤に網目形成成分を溶解すると可逆的網目構造が形成されるが、未架橋ゴム組成物に比べ、低沸点溶剤は粘度が低いため、可逆的網目構造が形成されやすい。それゆえ網目形成成分を低沸点溶剤に溶解した後、その溶液に原料ゴムと必要に応じて各種添加剤とを混練し未架橋ゴム組成物を得た後、その低沸点溶剤を加熱除去あるいは減圧下加熱除去すると、網目形成成分からなる網目状構造物の形成が特に良好となる。その結果、より細かく均一なセル径が得られ、圧縮永久変形が少ない上、画像形成の繰り返しによる電流値低下の抑制効果も優れるため好ましい。
【００５７】
＜被覆層＞
本発明の弾性ローラは発泡体層の外周面上に被覆層を有する。被覆層とは発泡体層の外周面上に存在する非発泡性の外周面を持つ少なくとも１つ以上の層のことを意味する。被覆層の材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が挙げられる。また、無機被覆層を設けることもできる。無機被覆層の例としては、シリカ膜や炭素膜が挙げられる。シリカ膜としては、ケイ素原子と化学結合している炭素原子を含む酸化ケイ素膜であって、その酸化ケイ素膜中の全元素のうちのケイ素原子および酸素原子の占める合計元素数の割合が６０％以上である膜が挙げられる。炭素膜としては高硬度、電気絶縁性、赤外線透過性を持つカーボン薄膜のダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）が挙げられる。前記ＤＬＣの構造はＣ（炭素原子）を主骨格とし、かつ若干の水素原子を含有し，ダイヤモンドの共有結合（ＳＰ3混成軌道による結合）とグラファイトの共有結合（ＳＰ2混成軌道による結合）の両方の結合が混在しているアモルファス構造である。また被覆層は、発泡剤と発泡助剤とを除く、上述の発泡体層に含むことのできる各種添加剤を含有することができる。また各種添加剤の好ましい添加量範囲も発泡体層と同様である。
【００５８】
被覆層の形成方法としては、以下のものが挙げられる。従来から知られている二層押出しによる発泡体層と被覆層の同時形成方法、射出成形や押出機を用いてチューブ形状に成形した被覆層を発泡体層に被覆する方法、ディップコート、スプレーコート、ロールコート等の湿式法、プラズマＣＶＤ法、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理的気相成長（ＰＶＤ）法やプラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤ等の化学的気相成長（ＣＶＤ）法での乾式法。
【００５９】
なお、発泡体層外周面上に被覆層を作製した後にこの被覆層表面を研磨して形状を整えてもよい。
【００６０】
さらに二層以上の被覆層を持つ場合、被覆層間に剥離が生じないようにより密着性を向上させるために、１層目の被覆層の外周上を表面改質方法であるコロナ処理、フレーム処理、エキシマＵＶ処理にて改質してもよい。なお、本発明の弾性ローラが、二層以上被覆層を有する場合、発泡体層および被覆層を全て同時に形成しても良いし、発泡体層と１層目の被覆層とを同時に形成した後に、残りの被覆層を形成しても良いし、各層を別々に形成しても良い。
【００６１】
被覆層の厚みは、形成される被覆層の種類や形成方法により適宜選択することができる。
有機系の被覆層の場合には、その厚みは３μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。３μｍ以上では均一な層厚を容易に得ることができ、１０００μｍ以下の場合、弾性ローラの体積抵抗ムラの原因となることを容易に防ぐことができる。無機系の被覆層の厚みは０．０１μｍ以上３μｍ以下が好ましい。その厚みが、０．０１μｍ以上では、発泡体層への被覆が困難となることを容易に防ぎ、発泡体層の削れおよび磨耗が生じることを容易に防ぐことができる。その厚みが３μｍ以下の場合は、被覆層の割れが生じることを容易に防ぐことができる。
【００６２】
図２は本発明の弾性ローラの通電による電流値低下を評価する測定方法を説明するための模式図である。直径４０ｍｍのＳＵＳドラム６に現像ローラを当接させ芯金の両端露出部に各５００ｇの荷重４、合計１ｋｇの荷重をかける。この状態でローラを４５ｒｐｍで回転させ、アース側に１０ｋΩの内部抵抗７を配置し、ＤＣ電源８より１００Ｖを２秒間印加した時の電流値をマルチメーター５にて０．１秒ごとに２１点測定する。そして弾性ローラが一周する間の電流値の平均値を弾性ローラの電流値とする。
【００６３】
＜電子写真画像形成装置＞
図３は本発明の弾性ローラを用いることが出来る電子写真画像形成装置の一例の概略図である。
感光ドラム９が矢印方向に回転し、感光ドラム９を帯電処理するための帯電ローラ１６によって一様に帯電され、感光ドラム９に静電潜像を書き込む露光手段であるレーザー光１５により、その表面に静電潜像が形成される。上記静電潜像は、感光ドラム９に対して接触配置される現像ローラ１０によってトナー１２を付与されることにより現像され、トナー像として可視化される。現像は露光部にトナー像を形成するいわゆる反転現像を行っている。可視化された感光ドラム９上のトナー像は、バイアス電源２２に接続された転写ローラ２１によって記録媒体である紙２６に転写される。紙２６は給紙ローラ２７により供給され、吸着ローラ２８によって転写搬送ベルト２４上に静電気的に付着させて搬送される。なお転写搬送ベルト２４は駆動ローラ２０、従動ローラ２５、テンションローラー２３に懸架されて設けられている。トナー像を転写された紙２６は、定着装置１９により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。一方、転写されずに感光ドラム９上に残存したトナーは、感光ドラム表面をクリーニングするためのクリーニング部材であるクリーニングブレード１８により掻き取られ廃トナー容器１７に収納され、クリーニングされた感光ドラム９は上述作用を繰り返し行う。現像装置１４は、一成分トナーとして非磁性トナーを収容した現像容器と、現像容器内の長手方向に延在する開口部に位置し感光ドラム９と対向設置された現像ローラ１０とを備え、感光ドラム９上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。
【００６４】
＜電子写真プロセスカートリッジ＞
本発明の弾性ローラを用いることのできる電子写真プロセスカートリッジの一例の概略図を図４に示す。電子写真プロセスカートリッジには、現像ローラ１０とトナー規制ブレード１３、現像装置１４、帯電ローラ１６を有し、その他トナー塗布部材１１、感光ドラム９も組みこんでもよい。また、前記カートリッジは、これらの部材が一体的に保持されてなるものであり、画像形成装置に着脱可能に設けられる。
【実施例】
【００６５】
以下、実施例によってさらに本発明を詳細に説明するが、本発明を何ら限定するものではない。
【００６６】
まず、式１の化合物の１種である化合物Ａ〜Ｅ、およびその類似化合物であり、式１に該当せず網目形成成分ではない化合物Ｆ〜Ｈの合成方法を示す。
【００６７】
［化合物Ａの合成］
水酸化ナトリウム２０ｇを１８０ｇの水に溶解した後、グルタミン酸ナトリウム一水和物９５．５ｇ（０．５モル）とアセトン１００ｇとを加え溶液とした。その後、溶液を５℃に冷却し、ラウロイルクロライド１０９．４ｇ（０．５モル）と２０質量％水酸化ナトリウム水溶液１０５ｇとを同時に２時間かけて滴下し反応液を得た。反応液を８０ｇの水で希釈し１０℃に冷却し、９５質量％硫酸６３ｇを加え、得られた溶液の水層を除去し有機層を減圧濃縮して油状物質を得た。この油状物質をメタノール７４０ｇに溶解し、９５質量％硫酸６．３ｇを加え１０時間還流させた後、２０℃まで冷却し、ｎ−ブチルアミン８．９ｇ（０．１２モル）を加え、その液中のメタノールを減圧濃縮し、濃縮物質を得た。この濃縮物質をトルエン６４３ｇと、ｎ−ブチルアミン２７１ｇ（３．７モル）を加えて、８０℃で１０時間加熱撹拌し、冷却後これに水５００ｇ、９５質量％硫酸１３０ｇを加えて、水層を除去し化合物Ａが存在する有機層を得た。化合物Ａが存在する有機層に水１０００ｇを加えて、常圧で溶媒を除去し、析出した白色固体を吸引ろ過した。得られた白色個体を５０℃で真空乾燥して化合物Ａを得た。
【００６８】
［化合物Ｂの合成］
化合物Ａの合成に用いたラウロイルクロライドを２−エチルヘキサノイルクロライド８１．３ｇ（０．５モル）に変更した。それ以外は化合物Ａの合成と同様の方法にて化合物Ｂを合成した。
【００６９】
［化合物Ｃ〜Ｈの合成］
化合物Ａの合成に用いたグルタミン酸ナトリウム一水和物とラウロイルクロライドとｎ−ブチルアミンとを後述の化合物Ｃ〜Ｈの構造に対応する同一モル数のアミノ酸とカルボン酸クロライドとアミンとに変更した。それ以外は化合物Ａの合成と同様の方法にて化合物Ｃ〜Ｈを合成した。
【００７０】
次に、式２の化合物の１種である化合物Ｉ〜Ｐ、およびその類似化合物であり、式２に該当せず網目形成成分ではない化合物Ｑ〜Ｔの合成方法を示す。
【００７１】
［化合物Ｉの合成］
ディーンスターク型分留管を備えた反応容器中に、トルエン５００ｍｌに加え、さらにソルビトール２３．４ｇ（０．１３モル）とベンズアルデヒド２７．６（０．２６モル）とｐ−トルエンスルホン酸０．２５ｇとを加え、６時間加熱還流を行った。加熱還流時、生成される水をディーンスターク型分留管にて分離した。加熱還流後２０℃まで冷却し、１０質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和し、析出した白色個体を吸引ろ過した。得られた白色個体をエタノール５００ｍｌで洗浄し、吸引ろ過を行った。得られた白色個体を５０℃で真空乾燥して化合物Ｉを得た。
【００７２】
［化合物Ｊの合成］
化合物Ｉの合成に用いたベンズアルデヒドを４−メチルベンズアルデヒド３１．２ｇ（０．２６モル）に変更した。それ以外は化合物Ｉの合成と同様の方法にて化合物Ｊを合成した。
【００７３】
［化合物Ｋ〜Ｔの合成］
化合物Ｉの合成に用いたソルビトールとベンズアルデヒドとを後述の化合物Ｋ〜Ｔの構造に対応する同一モル数の多価アルコールと置換ベンズアルデヒドとに変更し、それ以外は化合物Ｉの合成と同様の方法にて化合物Ｋ〜Ｔを合成した。
【００７４】
また、式３の化合物の１種である化合物Ｕ〜Ｗ、ならびにその類似化合物であり、式３に該当せず網目形成成分ではない化合物ＸおよびＹは以下のものを用いた。
【００７５】
［化合物Ｕ〜Ｙ］
化合物Ｕ：１２−ヒドロキシステアリン酸（式３の化合物の１種）：和光純薬工業（株）製。
化合物Ｖ：２−ヒドロキシラウリン酸（式３の化合物の１種）：シグマアルドリッチ社製。
化合物Ｗ：２−ヒドロキシアラキジン酸（式３の化合物の１種）：シグマアルドリッチ社製。
化合物Ｘ：１０−ヒドロキシデカン酸：シグマアルドリッチ社製。
化合物Ｙ：２２−ヒドロキシドコサン酸：ＩＮＤＯＦＩＮＥ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製。
【００７６】
［実施例１］
［発泡体層用未架橋ゴム組成物の作製］
混練工程：原料ゴムとして、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）であるエスプレン５０５（商品名、住友化学社製）を１００質量部、加工助剤として、ステアリン酸亜鉛を２質量部、導電剤として、ＭＴカーボンブラックのサーマックスフローフォームＮ９９０（商品名、ＣＡＮＣＡＢ社製）を３０質量部、および、低沸点溶剤としてのエタノール（沸点：７８．３℃）に溶解した化合物Ａ（式１の化合物の１種）１質量部をニーダーにて混練した。続いて、これに架橋剤として、硫黄１質量部、架橋助剤として、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）であるノクセラーＭ（商品名、大内新興化学株式会社製）１質量部、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）であるビニホールＡＣ＃３（商品名、永和化成工業社製、分解温度：２０８℃）５質量部、発泡助剤として尿素であるセルペーストＡ（商品名、永和化成工業社製、分解温度：１１２℃）５質量部をオープンロールにて混合し発泡体層用未架橋ゴム組成物を得た。
加熱工程：その後未架橋ゴム組成物を６６６Ｐａ（５ｍｍＨｇ）の環境下３０分間８０℃に加熱した。
なお、１００℃での発泡体層用未架橋ゴム組成物のスコーチタイムｔ5は、１１５分であった。
【００７７】
［１層目の被覆層用未架橋ゴム組成物の作製］
原料ゴムとして、エチレン−プロピレン−ジエンゴムであるエスプレン５０５（商品名、住友化学社製）を１００質量部、加工助剤として、ステアリン酸亜鉛を２質量部、導電剤として、ＭＴカーボンブラックのサーマックッスフローフォームＮ９９０（商品名、ＣＡＮＣＡＢ社製）３０質量部をニーダーにて混練した。続いて、これに架橋剤として硫黄１質量部、架橋助剤として、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）であるノクセラーＭ（商品名、大内新興化学株式会社製）１質量部をオープンロールにて混合し、被覆層用未架橋ゴム組成物を得た。
【００７８】
［発泡体層および１層目の被覆層の作製］
成形工程：得られた発泡体層用未架橋ゴム組成物と被覆層用未架橋ゴム組成物とを、二層押出し機を用いて、直径６ｍｍ、長さ２５２ｍｍの円柱形の導電性軸芯体（硫黄複合快削鋼製、表面はニッケルメッキ）と一体となった円筒状の積層体を形成した。なお、発泡体層および被覆層の厚さの調節は各押出し機の回転数の比率を制御することで行った。次に、得られた円筒状の積層体を金型内に挿入し、１６０℃で架橋、および発泡を行い、発泡体層と被覆層とを同時に形成し弾性ローラを得た。ここで得られた弾性ローラを無作為に３箇所カッターにて切断し、その発泡体層断面に可視光（ハロゲンランプ）を照射して、光学顕微鏡（ライカマイクロシステム株式会社製、商品名：ＤＭＲ ＨＣ金属顕微鏡）により倍率２００倍にてセルの分布を観察した。その結果、セルは全体に均一に分布していた。
【００７９】
［２層目の被覆層の作製］
ポリオールであるニッポラン５０３３（商品名、日本ポリウレタン社製）と硬化剤としてイソシアネートであるコロネートＬ（商品名、日本ポリウレタン社製）とを合わせて１００質量部とした。その際、両者の配合比率は［ＮＣＯ］／［ＯＨ］のモル比の値が１．２となるようにした。［ＮＣＯ］とはイソシアネート中のイソシアネート基のモル数であり、［ＯＨ］とはポリオール中の水酸基のモル数を示すものである。さらに、これに、導電剤として、カーボンブラックＭＡ１００（商品名、三菱化学社製）を３０質量部添加した。上記原料混合物にメチルエチルケトンを加え、２層目の被覆層の膜厚が２０μｍとなるように固形分濃度を２５質量％に調整した。それに平均粒径が１６μｍのウレタン樹脂粒子ＣＦＢ−１０１−４０（商品名、大日本インキ化学工業社製）を５質量部加え、均一分散、混合したものを２層目の被覆層の原料液とした。この樹脂原料液中に、得られた弾性ローラを浸漬してコーティングした後、引き上げて乾燥させ、１６０℃にて２０分間加熱処理することで、層厚約２０μｍの２層目の被覆層を最外周に設けた弾性ローラを作製した。
【００８０】
［圧縮永久変形性能（変形回復性）の評価］
得られた二層の被覆層を有する弾性ローラをカラーレーザープリンターＬＢＰ５４００（商品名、キヤノン社製）用の電子写真プロセスカートリッジへ現像ローラとして組み込み、温度４０℃の恒温槽中に１ヶ月静置した。そして更に温度２５℃の環境に１日静置した後、現像ローラをそのカートリッジから取り出し新しい電子写真プロセスカートリッジに組み込みＬＢＰ５４００本体に取り付けた。そして、印字率１００％濃度のベタおよび印字率５０％濃度のハーフトーンの画像評価を以下の評価基準に基づき行った。弾性ローラの圧縮永久変形性の評価を表２に示す。
【００８１】
・評価基準
Ａ：圧接跡が画像上にみられないもの。
Ｂ：ベタ画像上に圧接跡が薄くみられるが、ハーフトーン画像上には圧接跡がみられないもの。
Ｃ：ベタ画像上に圧接跡が明確にみられ、ハーフトーン画像に圧接跡が薄くみられるもの。
Ｄ：ベタおよびハーフトーン画像上に圧接跡が明確にみられるもの。
【００８２】
［感光ドラムの汚染性の評価］
得られた二層の被覆層を有する弾性ローラをカラーレーザープリンターＬＢＰ５４００（商品名、キヤノン社製）用の電子写真プロセスカートリッジへ現像ローラとして組み込み、温度４０℃、相対湿度９０％の恒温槽中に１ヶ月静置した。そして更に温度２５℃、相対湿度５０％の環境に１日静置した後、現像ローラをそのカートリッジから取り出し、新しい現像ローラを組み込みＬＢＰ５４００本体に取り付けた。そして、印字率５０％濃度のハーフトーンの画像評価を１０枚出力し以下の基準に基づき行った。感光ドラムの汚染性の評価を表２に示す。
【００８３】
・評価基準
Ａ：ハーフトーン画像上に感光ドラム汚染による白い画像欠陥がない。
Ｂ：１枚目の出力画像には軽微な白い画像欠陥がみられるが、３枚通紙後には見られなくなる。
Ｃ：３枚目の出力画像には軽微な白い画像欠陥がみられるが、１０枚通紙後には見られなくなる。
Ｄ：１０枚出力後も白い画像欠陥がある。
【００８４】
［通電による二層の被覆層を有する弾性ローラの電流値変化の評価］
得られた二層の被覆層を設けた弾性ローラをカラーレーザープリンターＬＢＰ５４００（商品名、キヤノン社製）用の電子写真プロセスカートリッジへ現像ローラとして組み込みＬＢＰ５４００本体に取り付け印字率５０％濃度のハーフトーンの画像を形成した。その後プロセスカートリッジから弾性ローラを取り出し、図２に示した評価システムにて、印加電圧５０ｖにて１０分間通電を行い電流値低下を促進した。通電後の弾性ローラをカラーレーザープリンターＬＢＰ５４００用の電子写真プロセスカートリッジへ現像ローラとして組み込みＬＢＰ５４００本体に取り付け印字率５％の画像を５０００枚形成した。その後印字率５０％濃度のハーフトーンの画像を形成した。通電前後で形成した印字率５０％濃度のハーフトーンの画像を見比べ、以下の評価基準に基づき評価を行った。評価結果を表２に示す。なお、通電による現像ローラの電流値変化に起因した画像不良とは、ハーフトーン画像上に現像ローラの回転ピッチに適合して濃度ムラ画像が発生するものである。
Ａ：濃度ムラが未発生。
Ｂ：一部に軽微な濃度ムラが発生する。
Ｃ：全面に軽微な濃度ムラが発生する。
Ｄ：全面に濃度ムラが発生する。
【００８５】
［実施例２］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをＮＢＲゴム（（商品名）Ｎｉｐｏｌ ＤＮ４０１：結合アクリロニトリル量１８％、日本ゼオン社製）８０質量部、および液状ＮＢＲゴム（（商品名）Ｎｉｐｏｌ １３１２：結合アクリロニトリル量４０．５％、日本ゼオン社製）２０質量部に変更した。また、実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を３質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００８６】
［実施例３］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをＨ−ＮＢＲゴム（（商品名）Ｚｅｔｐｏｌ２０２０：結合アクリロニトリル量３６．２％、日本ゼオン社製）１００質量部に変更し、かつ化合物Ａの添加量を０．５質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００８７】
［実施例４］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをＳＢＲゴム（（商品名）Ｎｉｐｏｌ ＮＳ１１６Ｒ、日本ゼオン社製）８０質量部および液状ＳＢＲゴム（（商品名）Ｐｏｌｙ− ｂｄ ＣＳ−１５、出光石油化学社製）２０質量部に変更した。また、実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を７質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００８８】
［実施例５］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをブタジエンゴム（（商品名）ＢＲ−１５０、宇部興産社製）８０質量部および液状ブタジエンゴム（（商品名）ＬＩＲ−３００、クラレ社製）２０質量部に変更し、かつ化合物Ａの添加量を５質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００８９】
［実施例６］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをＩＲゴム（商品名）Ｎｉｐｏｌ ＩＲ２２００、日本ゼオン社製）８０質量部および液状ＩＲゴム（（商品名）ＬＩＲ−５０、クラレ社製）２０質量部に変更した。また、実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を３質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９０】
［実施例７］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをエピクロロヒドリンゴム（ＣＯ）（商品名：Ｈｙｄｒｉｎ Ｔ３１０６、日本ゼオン社製）１００質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９１】
［実施例８］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをブチルゴム（ＩＩＲ）（商品名：Ｂｕｔｙｌ ０６５、日本ブチル社製）１００質量部に変更し、かつ化合物Ａの添加量を０．５質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９２】
［実施例９］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをクロロプレンゴム（ＣＲ）（（商品名）ネオプレンＷＲＴ、昭和電気・デュポン社製）１００質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９３】
［実施例１０］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをエチレン−プロピレン−ジエンゴム（（商品名）エスプレン５０５、住友化学社製）６０質量部、ノルボルネンゴム（ＮＯＲ）（（商品名）ノーソレックス、日本ゼオン社製）２０質量部および液状ＩＲゴム（（商品名）ＬＩＲ−５０、クラレ社製）２０質量部に変更した。また、実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を０．１質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９４】
［実施例１１〜１４］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を表２に記載したように変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９５】
［実施例１５〜１７］
実施例２〜４の各々について、発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｂ（式１の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例２と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９６】
［実施例１８〜２１］
実施例５〜８の各々について、発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物ＣまたはＤ（いずれも式１の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例５と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９７】
［実施例２２］
実施例９に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを化合物Ｅ（式１の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例９と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９８】
［実施例２３］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉ（式２の化合物の１種）に変更し、その添加量を０．５質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９９】
［実施例２４］
実施例２に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を１．５質量部に変更した。それ以外は実施例２と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１００】
［実施例２５］
実施例３に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を０．１質量部に変更した。それ以外は実施例３と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０１】
［実施例２６］
実施例４に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を３質量部に変更した。それ以外は実施例４と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０２】
［実施例２７］
実施例５に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を２質量部に変更した。それ以外は実施例５と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０３】
［実施例２８］
実施例６に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を２質量部に変更した。それ以外は実施例６と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０４】
［実施例２９］
実施例７に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を０．５質量部に変更した。それ以外は実施例７と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０５】
［実施例３０］
実施例８に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を０．２質量部に変更した。それ以外は実施例８と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０６】
［実施例３１］
実施例９に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を７質量部に変更した。それ以外は実施例９と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０７】
［実施例３２］
実施例１０に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更した。それ以外は実施例１０と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０８】
［実施例３３〜３６］
実施例１１〜１４の各々について、発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更した。それ以外は実施例１１〜１４の各々と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０９】
［実施例３７〜３９］
実施例２４〜２６の各々について、発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを後述する化合物Ｊ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例２４〜２６の各々と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１０】
［実施例４０］
実施例２７に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを後述する化合物Ｋ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例２７と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１１】
［実施例４１］
実施例２８に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを後述する化合物Ｌ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例２８と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１２】
［実施例４２］
実施例２９に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを添加量は同じで後述する化合物Ｍ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例２９と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１３】
［実施例４３］
実施例３０に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを後述する化合物Ｎ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例３０と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１４】
［実施例４４］
実施例３１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを後述する化合物Ｏ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例３１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
［実施例４５］
実施例３２に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを後述する化合物Ｐ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例３２と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１５】
［実施例４６］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｕ（式３の化合物の１種）に変更し、その添加量を１．５質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１６】
［実施例４７］
実施例１５に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｂを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を４質量部に変更した。それ以外は実施例１５と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１７】
［実施例４８］
実施例１６に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｂを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を０．８質量部に変更した。それ以外は実施例１６と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１８】
［実施例４９］
実施例１７に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｂを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を１０質量部に変更した。それ以外は実施例１７と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１９】
［実施例５０］
実施例１８に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｃを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を８質量部に変更した。それ以外は実施例１８と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２０】
［実施例５１］
実施例１９に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｃを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を５質量部に変更した。それ以外は実施例１９と同様にして弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２１】
［実施例５２］
実施例２０に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｄを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を２質量部に変更した。それ以外は実施例２０と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２２】
［実施例５３］
実施例２１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｄを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を１質量部に変更した。それ以外は実施例２１と同様にして弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２３】
［実施例５４］
実施例２２に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｅを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を２質量部に変更した。それ以外は実施例２２と同様にして弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２４】
［実施例５５］
実施例１０に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を０．２質量部に変更した。それ以外は実施例１０と同様にして弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２５】
［実施例５６〜５９］
実施例１１〜１４の各々について、発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｕに変更した。それ以外は実施例１１〜１４の各々と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２６】
［実施例６０］
実施例４６に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｕを後述する化合物Ｖ（式３の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例４６と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２７】
［実施例６１］
実施例４７に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｕを後述する化合物Ｗ（式３の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例４７と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２８】
［実施例６２］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を０．５質量部に変更し、さらに後述する化合物Ｉを０．３質量部添加した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２９】
［実施例６３］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を０．５質量部に変更し、さらに後述する化合物Ｕを０．８質量部添加した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３０】
［実施例６４］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを化合物Ｉに変更し、その添加量を０．３質量部に変更し、さらに化合物Ｕを０．８質量部添加した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３１】
［実施例６５］
実施例６２に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を０．３質量部、化合物Ｉの添加量を０．１質量部に変更し、さらに化合物Ｕを０．５質量部添加した。それ以外は実施例６２と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３２】
［実施例６６］
実施例１の発泡体層用未架橋ゴム組成物の作製（混練工程）時、化合物Ａを低沸点溶剤であるエタノールに溶解させずに使用し、得られた発泡体層用未架橋ゴムは加熱工程を行わずに次の成形工程に用いた。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３３】
［実施例６７］
実施例１の発泡体層用未架橋ゴム組成物の作製後、未架橋ゴム組成物を減圧および加熱をせず、加熱工程を行わずに次の成形工程に用いた。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製、評価した。
【０１３４】
［実施例６８］
実施例１の発泡体層用未架橋ゴム組成物の作製後、加熱工程において未架橋ゴム組成物を減圧せずに常圧で８０℃に加熱し、次の成形工程に用いた。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製、評価した。
【０１３５】
［実施例６９］
実施例１に用いた低沸点溶剤であるエタノールをメチルエチルケトン（沸点：７９．５℃）に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３６】
［比較例１〜１０］
実施例１〜１０の各々について、発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを非添加とした。それ以外は実施例１〜１０の各々と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
［比較例１１〜１７］
実施例１、２、３、２６、２７、２９及び３０について、化合物を表３に示したように、網目形成成分に該当しない化合物に変更した以外は各実施例と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３７】
［比較例１８〜１９］
実施例４６における化合物Ｕを、網目形成成分に該当しない化合物Ｘまたは化合物Ｙに変更した以外は実施例４６と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３８】
以下に、上記実施例および比較例に用いた化合物ＡからＨを示す。これらの化合物は、式１の化合物またはその類似化合物である。なお、その類似化合物は、式１の化合物には該当せず網目形成成分にも該当しない。
【０１３９】
【化７】
【０１４０】
化合物Ａは、式１のｎが２、Ｒ１が４、Ｒ２が４、およびＲ３が１１を表す化合物である。
【０１４１】
【化８】
【０１４２】
化合物Ｂは、式１のｎが２、Ｒ１が４、Ｒ２が４、およびＲ３が７を表す化合物である。
【０１４３】
【化９】
【０１４４】
化合物Ｃは、式１のｎが２、Ｒ１が３、Ｒ２が４、およびＲ３が７を表す化合物である。
【０１４５】
【化１０】
【０１４６】
化合物Ｄは、式１のｎが２、Ｒ１が３、Ｒ２が３、およびＲ３が７を表す化合物である。
【０１４７】
【化１１】
【０１４８】
化合物Ｅは、式１のｎが１、Ｒ１が４、Ｒ２が４、およびＲ３が１１を表す化合物である。
【０１４９】
【化１２】
【０１５０】
化合物Ｆは、式１のｎが１、Ｒ１が４、Ｒ２が４、およびＲ３が５を表す化合物であり、本発明に用いる網目形成成分に該当しない。
【０１５１】
【化１３】
【０１５２】
化合物Ｇは、式１のｎが２、Ｒ１が２、Ｒ２が２、およびＲ３が５を表す化合物であり、網目形成成分に該当しない。
【０１５３】
【化１４】
【０１５４】
化合物Ｈは、式１のｎが２、Ｒ１が７、Ｒ２が７、およびＲ３が１５を表す化合物であり、網目形成成分に該当しない。
【０１５５】
以下に、上記実施例および比較例に用いた化合物ＩからＴを示す。これらの化合物は、式２の化合物またはその類似化合物である。その類似化合物は、式２の化合物には該当せず網目形成成分にも該当しない。なお、表１にこれらの化合物の式２中のｔおよびＲ４から１３を示すが、化合物の置換基Ｒ４からＲ１３のうちの記載が無いものは全て水素原子を表す。なお、表中のＭｅはメチル基、Ｅｔはエチル基、Ｐｒはノルマルプロピル基を示す。化合物Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔは網目形成成分に該当しない。
【０１５６】
【表１】
【０１５７】
以下に、上記実施例および比較例に用いた化合物ＵからＹを示す。これらの化合物は、式３の化合物またはその類似化合物である。その類似化合物は、式３の化合物には該当せず網目形成成分にも該当しない。なお、化合物ＸおよびＹは、網目形成成分に該当しない。
化合物Ｕ：１２−ヒドロキシステアリン酸（式３の化合物の１種）
化合物Ｖ：２−ヒドロキシラウリン酸（式３の化合物の１種）
化合物Ｗ：２−ヒドロキシアラキジン酸（式３の化合物の１種）
化合物Ｘ：１０−ヒドロキシデカン酸
化合物Ｙ：２２−ヒドロキシドコサン酸
上記実施例１〜６９及び比較例１〜１９について、発泡体層用未架橋ゴム組成物の１００℃でのスコーチタイムおよび評価結果を下記表２〜３に示す。
【０１５８】
【表２】
【０１５９】
【表３】
【０１６０】
以上説明したように、本発明によれば、柔軟性かつ、感光ドラムへの汚染が少なく低圧縮永久変形性を有し通電による電流値低下が少ない弾性ローラ及び弾性ローラの製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【０１６１】
１ ・・・導電性軸芯体
２ ・・・発泡体層
３ ・・・被覆層
４ ・・・荷重
５ ・・・マルチメーター
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性ローラおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置に用いられている現像ローラは、トナーへのストレスを軽減するために弾性層を有する構成が一般的である。しかし、現像ローラは、他の当接部材との静止状態での長期に亘って当接状態が継続する場合があり、かかる場合に、弾性層には容易に回復しない永久変形（Ｃセット）が生じることある。低圧縮永久変形性に関して、発泡体層が存在する場合には短繊維をゴム材料中に分散するなどして圧縮永久変形量を減少させる方法が特許文献１で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０９０６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら短繊維を用いた発泡弾性ローラの圧縮永久変形量の低減は、発泡体層が短繊維により、強く補強されてしまう場合があり、柔軟さを損なう場合がある。
そこで、本発明の目的は、発泡体層の柔軟性を達成しつつ、圧縮永久変形が生じ難い弾性ローラおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる弾性ローラは、導電性軸芯体と、該導電性軸芯体の外周面上に発泡体層とを有し、該発泡体層の外周面上に被覆層を有する弾性ローラであって、該発泡体層は、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、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴムおよびノルボルネンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１つの原料ゴムと、下記式１〜３で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物とを含むことを特徴とする弾性ローラが提供される。
【０００６】
【化１】
【０００７】
（式（１）中、ｎは１または２を表し、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して炭素原子数３または４のアルキル基を表し、Ｒ３は炭素原子数７以上１１以下のアルキル基を表す。）
【０００８】
【化２】
【０００９】
（式（２）中、ｔは０または１を表し、Ｒ４からＲ１３は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１以上２以下のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基または炭素数１以上２以下のアルコキシ基を表す。）
【００１０】
【化３】
【００１１】
（式（３）中、Ｒ１４は水素原子または炭素数１以上１８以下のアルキル基を表す。ｍはメチレン基の個数を表し０以上１８以下の整数を表す。式３の化合物の全炭素数は１２以上２０以下である。）
また本発明により、前記弾性ローラの製造方法であって、（１）該式１〜３で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物と、該原料ゴムとを混練して未架橋ゴム組成物を得る工程と、（２）該未架橋ゴム組成物で導電性軸芯体の周面を被覆し、該未架橋ゴム組成物を発泡および架橋させることにより該発泡体層を得る工程とを有することを特徴とする弾性ローラの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば発泡体層を用いて柔軟性を達成しつつ、圧縮永久変形性が良好な弾性ローラおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の弾性ローラの一形態の概略を示す模式的断面図である。
【図２】電流測定方法の説明図である。
【図３】本発明に係る電子写真画像形成装置の断面図である。
【図４】本発明に係る電子写真プロセスカートリッジの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の弾性ローラを現像ローラとして用いた場合、ローラの圧縮永久変形や感光ドラム汚染による画像濃淡ムラや画像形成の繰り返しによるローラ電流値低下に起因する画像濃度低下が少なく、高品位の画像を得ることが可能である。
【００１５】
＜＜弾性ローラ＞＞
本発明の弾性ローラは図１に示すように導電性軸芯体１と、導電性軸芯体１の外周面上に発泡体層２とを有し、発泡体層２の外周面上に被覆層３を有する構成となっている。
【００１６】
＜導電性軸芯体＞
導電性軸芯体は、現像ローラや帯電ローラ、定着ローラなどの弾性ローラに従来用いられているものが使用可能である。
【００１７】
＜発泡体層＞
本発明に用いる発泡体層は、後述の原料ゴムと、後述の式１〜３でそれぞれ表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物（以下場合により、網目形成成分と称す）とを含み、可塑剤を含まない。なお、発泡体層とは、気泡を含有する架橋ゴム層を意味する。また、発泡体層は、前記導電性軸芯体の外周面上に形成される。発泡体層は必ずしも導電性軸芯体の外周面に接している必要はなく、導電性軸芯体と発泡体層との間にプライマー処理層などを有しても良い。
【００１８】
（原料ゴム）
発泡体層２に用いられる原料ゴムとしては、以下のものが挙げられる。エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エピクロロヒドリンゴム（ＣＯ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）およびノルボルネンゴム（ＮＯＲ）。これらの原料ゴムは液状でもかまわない。またこれらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。以降、上記原料ゴムに、網目形成成分と、必要に応じて導電剤、発泡剤等の各種添加剤とを加え混練したものを未架橋ゴム組成物と表現する。また、前記未架橋ゴム組成物を架橋させたものを架橋ゴムと本明細書中では表現する。
【００１９】
（網目形成成分）
本発明に用いられる網目形成成分は、式１、式２および式３でそれぞれ表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物である。
【００２０】
【化４】
【００２１】
（式（１）中、ｎは１または２を表し、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して炭素原子数３または４のアルキル基を表し、Ｒ３は炭素原子数７以上１１以下のアルキル基を表す。）
【００２２】
【化５】
【００２３】
（式（２）中、ｔは０または１を表し、Ｒ４からＲ１３は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１以上２以下のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基または炭素数１以上２以下のアルコキシ基を表す。）
【００２４】
【化６】
【００２５】
（式（３）中、Ｒ１４は水素原子または炭素数１以上１８以下のアルキル基を表す。ｍはメチレン基の個数を表し０以上１８以下の整数を表す。式３の化合物の全炭素数は１２以上２０以下である。）
網目形成成分は、未架橋ゴム組成物及び架橋ゴム中で水素結合やファンデルワールス力などにより自己集合し、網目構造を形成する。この網目構造は先にも述べたように、水素結合やファンデルワールス力などの弱い結合により形成されているため、熱を加えると網目構造が破壊されるが冷却と共に再び自己集合し網目構造を形成する。これら網目構造を形成する網目形成成分を発泡体層に添加することにより以下のような効果が得られる。
【００２６】
すなわち、画像形成の繰り返しによる電流値低下が少ない弾性ローラが得られる。画像形成の繰り返しによる電流値低下は、架橋ゴム中に分布しているカーボンブラックが通電や繰り返し応力により凝集することで生じるものと考えられる。発泡体層を形成するような気泡を含有する架橋ゴムである発泡ゴムは、非発泡ゴムに比べより応力による変形量が大きくなるため、カーボンブラックの凝集が起こりやすいと考えられる。しかし網目形成成分を発泡体層に添加することで可逆的網目構造が形成され、カーボンブラック分布の変化が低減される。それゆえ画像形成の繰り返しによる電流値低下が少ない弾性ローラが得られる。
【００２７】
また、柔軟かつ圧縮永久変形性の良好な弾性ローラが得られる。一般的に弾性ローラをより柔軟にするには発泡体層の発泡倍率を上げることにより達成することが出来るが、発泡倍率を上げると架橋ゴムからなるセル壁が薄くなり、圧縮永久変形性への効果が低下する。前記発泡倍率とは、以下に示すように発泡前と発泡後の密度（ｇ／ｃｍ3）を用いた式によって算出する。
【００２８】
発泡倍率＝（発泡前の密度）／（発泡後の密度）
しかし、網目形成成分からなる可逆的網目構造がセル壁である架橋ゴムを補強するため、セル壁が薄くても低圧縮永久変形性が得られる。それゆえ網目形成成分を発泡体層に添加すると柔軟かつ圧縮永久変形性の良好なローラが得られる。
【００２９】
更には、硬度ムラが少ない弾性ローラが得られる。発泡ゴムは、配合された発泡剤を用いて加熱発泡させることでセルを形成し未架橋ゴム組成物を架橋する手法や、ミキサー等を用いて液状ゴム中に非反応性気体を混入し架橋する手法などで得られる。なお、非反応性気体としては、窒素や二酸化炭素、空気等が挙げられる。しかしセル形成時に、未架橋ゴム組成物に温度ムラ等が生じると粘度に差が生じ、均一なセル径を得ることが難しく、その結果硬度にムラが生じる。可逆的網目構造を形成する網目形成成分を発泡体層に添加することで、加熱時にも一定の粘度を維持することができるため、粘度ムラが少なくなり、加熱発泡時に細かく均一なセル径を得ることが出来る。
【００３０】
前記発泡体層中の網目形成成分は、発泡体層中の原料ゴム１００質量部に対し、複数ある場合は合計質量部で、０．１質量部以上１０質量部以下であることが好ましい。添加質量部数が０．１質量部以上１０質量部以下であれば、網目形成成分からなる可逆的網目構造が十分に容易に形成され、また発泡体層中の架橋ゴムへの良好な分散性を容易に得ることができる。そのため加熱発泡時に細かく均一なセル径が特に得られる上、網目構造による架橋ゴムの補強効果や、通電に伴うカーボンブラック分布の変化の抑制も優れ、硬度ムラが特に少なく、通電による電流値低下の差が特に少ない画像形成性の優れた弾性ローラが得られる。
【００３１】
・式１に示される化合物
式１に示される化合物を構成するＲ１およびＲ２は、それぞれ独立して炭素原子数３または４のアルキル基を表し、Ｒ３は炭素原子数７以上１１以下のアルキル基を表す。なお、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても良いし、分岐状のアルキル基であっても良い。
【００３２】
式１に示される化合物を構成するＲ１、Ｒ２およびＲ３が指定された炭素原子数未満の場合、式１の化合物を架橋ゴムに均一に分散させることが困難な場合がある。式１の化合物の架橋ゴムに対する分散性が低下すると弾性ローラ中に硬度ムラや画像形成の繰り返しによる電流値低下に差が生じやすく、画像弊害が生じる可能性が高くなる。また式１に示される化合物を構成するＲ１、Ｒ２およびＲ３が指定された炭素原子数を超える場合、自己集合効果が低下してしまい、十分な網目状構造を得ることが困難な場合がある。この場合、画像形成の繰り返しに伴う架橋ゴム中のカーボンブラック分布の変化の抑制や網目構造による架橋ゴムの補強効果が十分ではない上、細かく均一なセル径が得られ難い。
【００３３】
式１のＲ１およびＲ２の炭素原子数がそれぞれ独立して３以上４以下のアルキル基を表し、Ｒ３の炭素原子数が７以上１１以下のアルキル基を表す化合物であれば、以下の点に優れる。すなわち、分散性および自己集合効果が共に良好で、細かく均一なセル径が得られ、その化合物を用いて作製した弾性ローラは、圧縮永久変形および通電による電流値低下の抑制効果も優れる。
【００３４】
式１に示される化合物のメチレン基の個数ｎは１または２である。メチレン基の個数ｎが１または２であれば、式１に示される化合物の原料となるグルタミン酸またはアスパラギン酸が入手容易かつ安価なため好ましい。
【００３５】
式１に示される化合物は、例えば以下に示す方法で得ることができる。この方法とは、まず、水酸化ナトリウムなどの塩基性触媒下にグルタミン酸またはアスパラギン酸と脂肪酸ハライドとをショッテン・バウマン反応で反応させることによりＮ−アシル化グルタミン酸またはＮ−アシル化アスパラギン酸を得る。続いて、このＮ−アシル化グルタミン酸またはＮ−アシル化アスパラギン酸のカルボキシル基をエステル、酸ハライド、酸無水物等の反応性の高い活性基に変換した後アミンと反応させる。あるいは、このＮ−アシル化グルタミン酸およびＮ−アシル化アスパラギン酸などのＮ−アシルアミノ酸とアミンを加熱脱水することにより直接アミド化する。これらの方法等により式１に示す化合物を得ることが出来る。
【００３６】
式１で表される化合物は、Ｒ１およびＲ２の種類により１以上の不斉炭素を有する場合があるが、本発明には、このような不斉炭素に基づく光学異性体、ジアステレオマーなどの立体異性体、任意の立体異性体の混合物、あるいはラセミ体を用いてもよい。さらに式１で表される化合物を２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
・式２に示される化合物
式２に示される化合物を構成する置換基Ｒ４からＲ１３は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１以上２以下のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基または炭素数１以上２以下のアルコキシ基を表す。前記置換基の置換位置はＲ４からＲ１３において特に限定されない。なお、Ｒ４からＲ１３のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても良いし、分岐状のアルキル基であっても良い。式２に示される化合物の置換基Ｒ４からＲ１３がそれぞれ上記の原子あるいは官能基以外の場合、自己集合性が低下し、細かく均一なセル径が得られ難く、圧縮永久変形および通電による電流値低下の抑制効果が少ない。
【００３８】
式２に示される化合物の置換基Ｒ４からＲ１３に置換されるアルキル基は炭素数１以上２以下である。炭素数が炭素数１以上２以下であれば、立体障害が少ないため自己集合性がよい。
【００３９】
式２に示される化合物の置換基Ｒ４からＲ１３に置換されるアルコキシ基は炭素数１以上２以下である。アルコキシ基の炭素数が１以上２以下であれば、立体障害が少ないため自己集合性がよい。式２に示される化合物のｔは０もしくは１である。式２に示される化合物のｔが２以上の場合、架橋ゴムに均一に分散することが困難であり、弾性ローラ中に硬度ムラや通電による電流値低下に差が生じやすく、画像弊害が生じる可能性が高くなる。
【００４０】
式２に示される化合物は、例えばｐ−トルエンスルホン酸などの酸触媒下にソルビトールまたはキシリトールと、少なくとも芳香環上にホルミル基を有する化合物またはそのホルミル基をジメチルアセタール化した化合物とを縮合させることで得ることが出来る。また、これら式２で示される化合物は単独であるいは２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００４１】
・式３に示される化合物
式３のＲ１４は水素原子（Ｈ）または炭素数１以上１８以下のアルキル基を表す。なお、Ｒ１４のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても良いし、分岐状のアルキル基であっても良い。式３のｍはメチレン基の個数であり、０以上１８以下の整数を表す。また、式３で示される化合物の全炭素数は１２以上２０以下である。式３で示される化合物の全炭素数が１２未満では自己集合性が弱く、十分な網目状構造を得られず、細かく均一なセル径が得られ難い上、網目構造による架橋ゴムの補強効果や、通電に伴うゴム中のカーボンブラック分布の変化の抑制が十分ではない。全炭素数が２０よりも多い場合には弾性ローラ中への分散性が低下し、セル径が不均一に起因する硬度ムラや、通電による電流値低下に差が生じ、画像弊害を発生させることがある。式３で示される化合物としては、以下のものが挙げられる。ヒドロキシラウリン酸、ヒドロキシミリスチン酸、ヒドロキシペンタデシル酸、ヒドロキシパルチミン酸、ヒドロキシマルガリン酸、ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシノナデカン酸、ヒドロキシアラキジン酸。また、これらの化合物は１分子内にカルボキシル基とヒドロキシ基を有し、式３の構造を満たす範囲でヒドロキシ基の結合部位は限定されない。これらは一般に植物油、ロウ等を常法により加水分解、精製して得ることができる。また、これら式３で示される化合物は単独であるいは２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００４２】
（可塑剤）
本発明において用いられる発泡体層には可塑剤を含有させる必要はない。一般的に、可塑剤とは、原料ゴムの加工性向上や、架橋ゴムの柔軟化およびコスト低減のために添加される液状物の総称を意味する。可塑剤としては、例えば以下のものが挙げられる。パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、アロマティック系オイル等の石油系可塑剤、ブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペートジオクチルセバケート等のエステル系可塑剤、パインオイル、パインタール等の植物系油脂類。本発明においては上記に述べたように網目形成成分を発泡体層に含有させることにより、柔軟かつ圧縮永久変形性が良好な発泡体層が得られる。それゆえ柔軟化のために可塑剤を添加する必要がない。
【００４３】
（各種添加剤）
本発明に用いることのできる発泡剤としては、例えば化学発泡剤が好適に用いられ、この化学発泡剤は有機系と無機系とに分類される。有機系の発泡剤としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、バリウムアゾジカルボキシレート（Ｂａ／ＡＣ）等のアゾ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラアミン（ＤＰＴ）等のニトロソ化合物、ベンゼンスルホニルヒドラジド（ＢＳＨ）、４，４オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、トルエンスルホニルヒドラジド（ＴＳＨ）、ヒドラゾジカルボンアミド（ＨＤＣＡ）等のヒドラジン誘導体が挙げられる。無機系の発泡剤としては、重炭酸ナトリウム（重曹）、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。これらの発泡剤は単独で用いても２種類以上組み合わせても良い。発泡剤の添加量は前記原料ゴム１００質量部に対して２質量部以上３０質量部以下が好ましい。２質量部以上添加すれば発泡体層に柔軟さを容易に得ることができ、３０質量部以下であれば機械的強度に優れる。
【００４４】
特に本発明においては発泡剤としてアゾジカルボンアミドを用いることが好ましい。アゾジカルボンアミドは、分解温度・分解速度の調整が可能であり、ガス発生量も多く、分解生成物による汚染が少ないためである。発泡助剤としては、尿素系化合物、酸化亜鉛、酸化鉛等の金属酸化物、サリチル酸、ステアリン酸等の化合物が挙げられ、発泡剤に対応して添加することができる。さらに、前記発泡体層には、必要に応じて導電剤、充填剤、架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、老化防止剤または加工助剤等の各種添加剤を含有することができる。
【００４５】
導電剤としては、以下のものが挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀等の金属系の粉体や繊維、カーボンブラック、金属酸化物、硫化銅、硫化亜鉛等の導電性を有する金属化合物粉、または表面を酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデンや、亜鉛、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、白金、ロジウムを電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより付着させた粉体。これらの導電剤中でも特にカーボンブラックが、性能、品質、コストの面から好適である。
【００４６】
発泡体層に用いる未架橋ゴム組成物中に含まれる架橋剤としては、以下のものが挙げられる。テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物や硫黄。また、有機過酸化物系の架橋剤を使用することもできる。上記有機過酸化物系の架橋剤としては、以下のものが挙げられる。ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルペルオキシド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロドデカン、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）オクタン、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）バレレート、ベンゾイルペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート。
【００４７】
これら架橋剤の使用量の目安としては、発泡体層に使用する原料ゴム１００質量部に対して、０．０１質量部以上２０質量部以下である。
【００４８】
架橋助剤としては、例えば以下の化合物が挙げられる。エチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、２，２’−ビス−（４−メタクリロイルジエトキシフェニル）プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールリアクリレート、ジビニルベンゼン、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、ｐ−キノンジオキシム、ｐ，ｐ’−ジベンゾイルキノンジオキシム、トリアジンジチオール、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ビスマレイミド。
【００４９】
＜＜弾性ローラの製造方法＞＞
本発明の弾性ローラの製造方法は、後述する混練工程と、成形工程とを有する。また、混練工程と成形工程との間に後述する加熱工程を有することもできる。
【００５０】
（混練工程）
本発明に用いる発泡体層の混練工程は、前記網目形成成分と、前記原料ゴムと、必要に応じて前記添加剤とを混練し、未架橋ゴム組成物を得る工程である。
【００５１】
本発明に用いる添加剤及び網目形成成分の原料ゴムへの混練方法はバンバリーミキサーによる混練、ニーダ−による混練、２軸押出し機による混練、２本ロールによる混練などが使用可能であり、添加剤の種類や量によりこれらの方法から適宜選択される。
【００５２】
なお本発明において、前記網目形成成分と原料ゴムとを混練する場合、網目形成成分を他の添加剤と同時に原料ゴム中に混練してもよい。また原料ゴム中に網目形成成分を混練する前に、沸点が１００℃以下の溶剤である低沸点溶剤（液状）中に網目形成成分を溶解し、その溶液と原料ゴム及び必要に応じて各種添加剤とを混練し未架橋ゴム組成物を得るとより好ましい。低沸点溶剤とは、１００℃以下の沸点を持つ溶剤であり、例えばエタノールおよびメチルエチルケトン等の有機溶剤が挙げられる。沸点が１００℃以下の溶剤を用いた場合、未架橋ゴム組成物からの低沸点溶剤の除去が特に容易であると共に、低沸点溶剤の加熱除去時に未架橋ゴム組成物の発泡および架橋反応が進行することを容易に防ぐことができる。
【００５３】
（成形工程）
本発明に用いる発泡体層の成形工程は、未架橋ゴム組成物を導電性軸芯体の外周面上に被覆させ、その未架橋ゴム組成物を発泡および架橋させることにより発泡体層を得る工程である。具体的には、未架橋ゴム組成物を押出機を用いて押し出し、加熱し発泡および架橋させることで発泡体層を成形する手法や、型内に未架橋ゴム組成物を充填し、発泡および架橋することで発泡体層を形成する手法などを用いることができる。なお発泡体層の作製後にその表面を研磨して形状を整えてもよい。
【００５４】
（加熱工程）
添加剤のうちの少なくとも１つとして発泡剤を使用し、混練工程時に低沸点溶剤に網目形成成分を溶解し、その溶液と原料ゴム及び各種添加剤とを混練した場合、低沸点溶剤除去の観点から、混練工程と成形工程との間に、加熱工程を有することが好ましい。加熱工程とは、未架橋ゴム組成物を、その発泡剤の分解温度以下かつ未架橋ゴム組成物の架橋温度以下に加熱する工程である。加熱工程は、常圧もしくは減圧下で行うことができるが、低沸点溶剤の除去性及び未架橋ゴム組成物の加工性維持の観点から、減圧下で行うことが好ましい。本明細中で用いられる発泡剤の分解温度とは、発泡剤および発泡助剤が分解し気体を発生させる温度である。また未架橋ゴム組成物の架橋温度とは、スコーチタイム：ｔ5が４５分未満となる温度である。本明細中で用いられるスコーチタイム：ｔ5とは、ＪＩＳ Ｋ ６３００の規定に準じてムーニースコーチ試験を行い、得られる値である。スコーチタイムはムーニー粘度計（島津社製）を用い円筒形のダイスに未架橋ゴム組成物を挿入し、ローターを回転させ、トルクを計測して求めることができる。
【００５５】
なお本発明の実施例および比較例においては、未架橋ゴム組成物の架橋温度ではなく１００℃でのスコーチタイム：ｔ5を求めている。１００℃におけるスコーチタイム：ｔ5が４５分以上であれば、未架橋ゴム組成物の架橋温度が１００℃以上となるのは自明である。このため、１００℃でのスコーチタイムｔ5が４５分以上である実施例および比較例では、発泡剤の分解温度以下かつ１００℃以下までは未架橋ゴム組成物を加熱することができる。
【００５６】
低沸点溶剤に網目形成成分を溶解すると可逆的網目構造が形成されるが、未架橋ゴム組成物に比べ、低沸点溶剤は粘度が低いため、可逆的網目構造が形成されやすい。それゆえ網目形成成分を低沸点溶剤に溶解した後、その溶液に原料ゴムと必要に応じて各種添加剤とを混練し未架橋ゴム組成物を得た後、その低沸点溶剤を加熱除去あるいは減圧下加熱除去すると、網目形成成分からなる網目状構造物の形成が特に良好となる。その結果、より細かく均一なセル径が得られ、圧縮永久変形が少ない上、画像形成の繰り返しによる電流値低下の抑制効果も優れるため好ましい。
【００５７】
＜被覆層＞
本発明の弾性ローラは発泡体層の外周面上に被覆層を有する。被覆層とは発泡体層の外周面上に存在する非発泡性の外周面を持つ少なくとも１つ以上の層のことを意味する。被覆層の材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が挙げられる。また、無機被覆層を設けることもできる。無機被覆層の例としては、シリカ膜や炭素膜が挙げられる。シリカ膜としては、ケイ素原子と化学結合している炭素原子を含む酸化ケイ素膜であって、その酸化ケイ素膜中の全元素のうちのケイ素原子および酸素原子の占める合計元素数の割合が６０％以上である膜が挙げられる。炭素膜としては高硬度、電気絶縁性、赤外線透過性を持つカーボン薄膜のダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）が挙げられる。前記ＤＬＣの構造はＣ（炭素原子）を主骨格とし、かつ若干の水素原子を含有し，ダイヤモンドの共有結合（ＳＰ3混成軌道による結合）とグラファイトの共有結合（ＳＰ2混成軌道による結合）の両方の結合が混在しているアモルファス構造である。また被覆層は、発泡剤と発泡助剤とを除く、上述の発泡体層に含むことのできる各種添加剤を含有することができる。また各種添加剤の好ましい添加量範囲も発泡体層と同様である。
【００５８】
被覆層の形成方法としては、以下のものが挙げられる。従来から知られている二層押出しによる発泡体層と被覆層の同時形成方法、射出成形や押出機を用いてチューブ形状に成形した被覆層を発泡体層に被覆する方法、ディップコート、スプレーコート、ロールコート等の湿式法、プラズマＣＶＤ法、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理的気相成長（ＰＶＤ）法やプラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤ等の化学的気相成長（ＣＶＤ）法での乾式法。
【００５９】
なお、発泡体層外周面上に被覆層を作製した後にこの被覆層表面を研磨して形状を整えてもよい。
【００６０】
さらに二層以上の被覆層を持つ場合、被覆層間に剥離が生じないようにより密着性を向上させるために、１層目の被覆層の外周上を表面改質方法であるコロナ処理、フレーム処理、エキシマＵＶ処理にて改質してもよい。なお、本発明の弾性ローラが、二層以上被覆層を有する場合、発泡体層および被覆層を全て同時に形成しても良いし、発泡体層と１層目の被覆層とを同時に形成した後に、残りの被覆層を形成しても良いし、各層を別々に形成しても良い。
【００６１】
被覆層の厚みは、形成される被覆層の種類や形成方法により適宜選択することができる。
有機系の被覆層の場合には、その厚みは３μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。３μｍ以上では均一な層厚を容易に得ることができ、１０００μｍ以下の場合、弾性ローラの体積抵抗ムラの原因となることを容易に防ぐことができる。無機系の被覆層の厚みは０．０１μｍ以上３μｍ以下が好ましい。その厚みが、０．０１μｍ以上では、発泡体層への被覆が困難となることを容易に防ぎ、発泡体層の削れおよび磨耗が生じることを容易に防ぐことができる。その厚みが３μｍ以下の場合は、被覆層の割れが生じることを容易に防ぐことができる。
【００６２】
図２は本発明の弾性ローラの通電による電流値低下を評価する測定方法を説明するための模式図である。直径４０ｍｍのＳＵＳドラム６に現像ローラを当接させ芯金の両端露出部に各５００ｇの荷重４、合計１ｋｇの荷重をかける。この状態でローラを４５ｒｐｍで回転させ、アース側に１０ｋΩの内部抵抗７を配置し、ＤＣ電源８より１００Ｖを２秒間印加した時の電流値をマルチメーター５にて０．１秒ごとに２１点測定する。そして弾性ローラが一周する間の電流値の平均値を弾性ローラの電流値とする。
【００６３】
＜電子写真画像形成装置＞
図３は本発明の弾性ローラを用いることが出来る電子写真画像形成装置の一例の概略図である。
感光ドラム９が矢印方向に回転し、感光ドラム９を帯電処理するための帯電ローラ１６によって一様に帯電され、感光ドラム９に静電潜像を書き込む露光手段であるレーザー光１５により、その表面に静電潜像が形成される。上記静電潜像は、感光ドラム９に対して接触配置される現像ローラ１０によってトナー１２を付与されることにより現像され、トナー像として可視化される。現像は露光部にトナー像を形成するいわゆる反転現像を行っている。可視化された感光ドラム９上のトナー像は、バイアス電源２２に接続された転写ローラ２１によって記録媒体である紙２６に転写される。紙２６は給紙ローラ２７により供給され、吸着ローラ２８によって転写搬送ベルト２４上に静電気的に付着させて搬送される。なお転写搬送ベルト２４は駆動ローラ２０、従動ローラ２５、テンションローラー２３に懸架されて設けられている。トナー像を転写された紙２６は、定着装置１９により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。一方、転写されずに感光ドラム９上に残存したトナーは、感光ドラム表面をクリーニングするためのクリーニング部材であるクリーニングブレード１８により掻き取られ廃トナー容器１７に収納され、クリーニングされた感光ドラム９は上述作用を繰り返し行う。現像装置１４は、一成分トナーとして非磁性トナーを収容した現像容器と、現像容器内の長手方向に延在する開口部に位置し感光ドラム９と対向設置された現像ローラ１０とを備え、感光ドラム９上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。
【００６４】
＜電子写真プロセスカートリッジ＞
本発明の弾性ローラを用いることのできる電子写真プロセスカートリッジの一例の概略図を図４に示す。電子写真プロセスカートリッジには、現像ローラ１０とトナー規制ブレード１３、現像装置１４、帯電ローラ１６を有し、その他トナー塗布部材１１、感光ドラム９も組みこんでもよい。また、前記カートリッジは、これらの部材が一体的に保持されてなるものであり、画像形成装置に着脱可能に設けられる。
【実施例】
【００６５】
以下、実施例によってさらに本発明を詳細に説明するが、本発明を何ら限定するものではない。
【００６６】
まず、式１の化合物の１種である化合物Ａ〜Ｅ、およびその類似化合物であり、式１に該当せず網目形成成分ではない化合物Ｆ〜Ｈの合成方法を示す。
【００６７】
［化合物Ａの合成］
水酸化ナトリウム２０ｇを１８０ｇの水に溶解した後、グルタミン酸ナトリウム一水和物９５．５ｇ（０．５モル）とアセトン１００ｇとを加え溶液とした。その後、溶液を５℃に冷却し、ラウロイルクロライド１０９．４ｇ（０．５モル）と２０質量％水酸化ナトリウム水溶液１０５ｇとを同時に２時間かけて滴下し反応液を得た。反応液を８０ｇの水で希釈し１０℃に冷却し、９５質量％硫酸６３ｇを加え、得られた溶液の水層を除去し有機層を減圧濃縮して油状物質を得た。この油状物質をメタノール７４０ｇに溶解し、９５質量％硫酸６．３ｇを加え１０時間還流させた後、２０℃まで冷却し、ｎ−ブチルアミン８．９ｇ（０．１２モル）を加え、その液中のメタノールを減圧濃縮し、濃縮物質を得た。この濃縮物質をトルエン６４３ｇと、ｎ−ブチルアミン２７１ｇ（３．７モル）を加えて、８０℃で１０時間加熱撹拌し、冷却後これに水５００ｇ、９５質量％硫酸１３０ｇを加えて、水層を除去し化合物Ａが存在する有機層を得た。化合物Ａが存在する有機層に水１０００ｇを加えて、常圧で溶媒を除去し、析出した白色固体を吸引ろ過した。得られた白色個体を５０℃で真空乾燥して化合物Ａを得た。
【００６８】
［化合物Ｂの合成］
化合物Ａの合成に用いたラウロイルクロライドを２−エチルヘキサノイルクロライド８１．３ｇ（０．５モル）に変更した。それ以外は化合物Ａの合成と同様の方法にて化合物Ｂを合成した。
【００６９】
［化合物Ｃ〜Ｈの合成］
化合物Ａの合成に用いたグルタミン酸ナトリウム一水和物とラウロイルクロライドとｎ−ブチルアミンとを後述の化合物Ｃ〜Ｈの構造に対応する同一モル数のアミノ酸とカルボン酸クロライドとアミンとに変更した。それ以外は化合物Ａの合成と同様の方法にて化合物Ｃ〜Ｈを合成した。
【００７０】
次に、式２の化合物の１種である化合物Ｉ〜Ｐ、およびその類似化合物であり、式２に該当せず網目形成成分ではない化合物Ｑ〜Ｔの合成方法を示す。
【００７１】
［化合物Ｉの合成］
ディーンスターク型分留管を備えた反応容器中に、トルエン５００ｍｌに加え、さらにソルビトール２３．４ｇ（０．１３モル）とベンズアルデヒド２７．６（０．２６モル）とｐ−トルエンスルホン酸０．２５ｇとを加え、６時間加熱還流を行った。加熱還流時、生成される水をディーンスターク型分留管にて分離した。加熱還流後２０℃まで冷却し、１０質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和し、析出した白色個体を吸引ろ過した。得られた白色個体をエタノール５００ｍｌで洗浄し、吸引ろ過を行った。得られた白色個体を５０℃で真空乾燥して化合物Ｉを得た。
【００７２】
［化合物Ｊの合成］
化合物Ｉの合成に用いたベンズアルデヒドを４−メチルベンズアルデヒド３１．２ｇ（０．２６モル）に変更した。それ以外は化合物Ｉの合成と同様の方法にて化合物Ｊを合成した。
【００７３】
［化合物Ｋ〜Ｔの合成］
化合物Ｉの合成に用いたソルビトールとベンズアルデヒドとを後述の化合物Ｋ〜Ｔの構造に対応する同一モル数の多価アルコールと置換ベンズアルデヒドとに変更し、それ以外は化合物Ｉの合成と同様の方法にて化合物Ｋ〜Ｔを合成した。
【００７４】
また、式３の化合物の１種である化合物Ｕ〜Ｗ、ならびにその類似化合物であり、式３に該当せず網目形成成分ではない化合物ＸおよびＹは以下のものを用いた。
【００７５】
［化合物Ｕ〜Ｙ］
化合物Ｕ：１２−ヒドロキシステアリン酸（式３の化合物の１種）：和光純薬工業（株）製。
化合物Ｖ：２−ヒドロキシラウリン酸（式３の化合物の１種）：シグマアルドリッチ社製。
化合物Ｗ：２−ヒドロキシアラキジン酸（式３の化合物の１種）：シグマアルドリッチ社製。
化合物Ｘ：１０−ヒドロキシデカン酸：シグマアルドリッチ社製。
化合物Ｙ：２２−ヒドロキシドコサン酸：ＩＮＤＯＦＩＮＥ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製。
【００７６】
［実施例１］
［発泡体層用未架橋ゴム組成物の作製］
混練工程：原料ゴムとして、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）であるエスプレン５０５（商品名、住友化学社製）を１００質量部、加工助剤として、ステアリン酸亜鉛を２質量部、導電剤として、ＭＴカーボンブラックのサーマックスフローフォームＮ９９０（商品名、ＣＡＮＣＡＢ社製）を３０質量部、および、低沸点溶剤としてのエタノール（沸点：７８．３℃）に溶解した化合物Ａ（式１の化合物の１種）１質量部をニーダーにて混練した。続いて、これに架橋剤として、硫黄１質量部、架橋助剤として、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）であるノクセラーＭ（商品名、大内新興化学株式会社製）１質量部、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）であるビニホールＡＣ＃３（商品名、永和化成工業社製、分解温度：２０８℃）５質量部、発泡助剤として尿素であるセルペーストＡ（商品名、永和化成工業社製、分解温度：１１２℃）５質量部をオープンロールにて混合し発泡体層用未架橋ゴム組成物を得た。
加熱工程：その後未架橋ゴム組成物を６６６Ｐａ（５ｍｍＨｇ）の環境下３０分間８０℃に加熱した。
なお、１００℃での発泡体層用未架橋ゴム組成物のスコーチタイムｔ5は、１１５分であった。
【００７７】
［１層目の被覆層用未架橋ゴム組成物の作製］
原料ゴムとして、エチレン−プロピレン−ジエンゴムであるエスプレン５０５（商品名、住友化学社製）を１００質量部、加工助剤として、ステアリン酸亜鉛を２質量部、導電剤として、ＭＴカーボンブラックのサーマックッスフローフォームＮ９９０（商品名、ＣＡＮＣＡＢ社製）３０質量部をニーダーにて混練した。続いて、これに架橋剤として硫黄１質量部、架橋助剤として、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）であるノクセラーＭ（商品名、大内新興化学株式会社製）１質量部をオープンロールにて混合し、被覆層用未架橋ゴム組成物を得た。
【００７８】
［発泡体層および１層目の被覆層の作製］
成形工程：得られた発泡体層用未架橋ゴム組成物と被覆層用未架橋ゴム組成物とを、二層押出し機を用いて、直径６ｍｍ、長さ２５２ｍｍの円柱形の導電性軸芯体（硫黄複合快削鋼製、表面はニッケルメッキ）と一体となった円筒状の積層体を形成した。なお、発泡体層および被覆層の厚さの調節は各押出し機の回転数の比率を制御することで行った。次に、得られた円筒状の積層体を金型内に挿入し、１６０℃で架橋、および発泡を行い、発泡体層と被覆層とを同時に形成し弾性ローラを得た。ここで得られた弾性ローラを無作為に３箇所カッターにて切断し、その発泡体層断面に可視光（ハロゲンランプ）を照射して、光学顕微鏡（ライカマイクロシステム株式会社製、商品名：ＤＭＲ ＨＣ金属顕微鏡）により倍率２００倍にてセルの分布を観察した。その結果、セルは全体に均一に分布していた。
【００７９】
［２層目の被覆層の作製］
ポリオールであるニッポラン５０３３（商品名、日本ポリウレタン社製）と硬化剤としてイソシアネートであるコロネートＬ（商品名、日本ポリウレタン社製）とを合わせて１００質量部とした。その際、両者の配合比率は［ＮＣＯ］／［ＯＨ］のモル比の値が１．２となるようにした。［ＮＣＯ］とはイソシアネート中のイソシアネート基のモル数であり、［ＯＨ］とはポリオール中の水酸基のモル数を示すものである。さらに、これに、導電剤として、カーボンブラックＭＡ１００（商品名、三菱化学社製）を３０質量部添加した。上記原料混合物にメチルエチルケトンを加え、２層目の被覆層の膜厚が２０μｍとなるように固形分濃度を２５質量％に調整した。それに平均粒径が１６μｍのウレタン樹脂粒子ＣＦＢ−１０１−４０（商品名、大日本インキ化学工業社製）を５質量部加え、均一分散、混合したものを２層目の被覆層の原料液とした。この樹脂原料液中に、得られた弾性ローラを浸漬してコーティングした後、引き上げて乾燥させ、１６０℃にて２０分間加熱処理することで、層厚約２０μｍの２層目の被覆層を最外周に設けた弾性ローラを作製した。
【００８０】
［圧縮永久変形性能（変形回復性）の評価］
得られた二層の被覆層を有する弾性ローラをカラーレーザープリンターＬＢＰ５４００（商品名、キヤノン社製）用の電子写真プロセスカートリッジへ現像ローラとして組み込み、温度４０℃の恒温槽中に１ヶ月静置した。そして更に温度２５℃の環境に１日静置した後、現像ローラをそのカートリッジから取り出し新しい電子写真プロセスカートリッジに組み込みＬＢＰ５４００本体に取り付けた。そして、印字率１００％濃度のベタおよび印字率５０％濃度のハーフトーンの画像評価を以下の評価基準に基づき行った。弾性ローラの圧縮永久変形性の評価を表２に示す。
【００８１】
・評価基準
Ａ：圧接跡が画像上にみられないもの。
Ｂ：ベタ画像上に圧接跡が薄くみられるが、ハーフトーン画像上には圧接跡がみられないもの。
Ｃ：ベタ画像上に圧接跡が明確にみられ、ハーフトーン画像に圧接跡が薄くみられるもの。
Ｄ：ベタおよびハーフトーン画像上に圧接跡が明確にみられるもの。
【００８２】
［感光ドラムの汚染性の評価］
得られた二層の被覆層を有する弾性ローラをカラーレーザープリンターＬＢＰ５４００（商品名、キヤノン社製）用の電子写真プロセスカートリッジへ現像ローラとして組み込み、温度４０℃、相対湿度９０％の恒温槽中に１ヶ月静置した。そして更に温度２５℃、相対湿度５０％の環境に１日静置した後、現像ローラをそのカートリッジから取り出し、新しい現像ローラを組み込みＬＢＰ５４００本体に取り付けた。そして、印字率５０％濃度のハーフトーンの画像評価を１０枚出力し以下の基準に基づき行った。感光ドラムの汚染性の評価を表２に示す。
【００８３】
・評価基準
Ａ：ハーフトーン画像上に感光ドラム汚染による白い画像欠陥がない。
Ｂ：１枚目の出力画像には軽微な白い画像欠陥がみられるが、３枚通紙後には見られなくなる。
Ｃ：３枚目の出力画像には軽微な白い画像欠陥がみられるが、１０枚通紙後には見られなくなる。
Ｄ：１０枚出力後も白い画像欠陥がある。
【００８４】
［通電による二層の被覆層を有する弾性ローラの電流値変化の評価］
得られた二層の被覆層を設けた弾性ローラをカラーレーザープリンターＬＢＰ５４００（商品名、キヤノン社製）用の電子写真プロセスカートリッジへ現像ローラとして組み込みＬＢＰ５４００本体に取り付け印字率５０％濃度のハーフトーンの画像を形成した。その後プロセスカートリッジから弾性ローラを取り出し、図２に示した評価システムにて、印加電圧５０ｖにて１０分間通電を行い電流値低下を促進した。通電後の弾性ローラをカラーレーザープリンターＬＢＰ５４００用の電子写真プロセスカートリッジへ現像ローラとして組み込みＬＢＰ５４００本体に取り付け印字率５％の画像を５０００枚形成した。その後印字率５０％濃度のハーフトーンの画像を形成した。通電前後で形成した印字率５０％濃度のハーフトーンの画像を見比べ、以下の評価基準に基づき評価を行った。評価結果を表２に示す。なお、通電による現像ローラの電流値変化に起因した画像不良とは、ハーフトーン画像上に現像ローラの回転ピッチに適合して濃度ムラ画像が発生するものである。
Ａ：濃度ムラが未発生。
Ｂ：一部に軽微な濃度ムラが発生する。
Ｃ：全面に軽微な濃度ムラが発生する。
Ｄ：全面に濃度ムラが発生する。
【００８５】
［実施例２］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをＮＢＲゴム（（商品名）Ｎｉｐｏｌ ＤＮ４０１：結合アクリロニトリル量１８％、日本ゼオン社製）８０質量部、および液状ＮＢＲゴム（（商品名）Ｎｉｐｏｌ １３１２：結合アクリロニトリル量４０．５％、日本ゼオン社製）２０質量部に変更した。また、実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を３質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００８６】
［実施例３］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをＨ−ＮＢＲゴム（（商品名）Ｚｅｔｐｏｌ２０２０：結合アクリロニトリル量３６．２％、日本ゼオン社製）１００質量部に変更し、かつ化合物Ａの添加量を０．５質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００８７】
［実施例４］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをＳＢＲゴム（（商品名）Ｎｉｐｏｌ ＮＳ１１６Ｒ、日本ゼオン社製）８０質量部および液状ＳＢＲゴム（（商品名）Ｐｏｌｙ− ｂｄ ＣＳ−１５、出光石油化学社製）２０質量部に変更した。また、実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を７質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００８８】
［実施例５］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをブタジエンゴム（（商品名）ＢＲ−１５０、宇部興産社製）８０質量部および液状ブタジエンゴム（（商品名）ＬＩＲ−３００、クラレ社製）２０質量部に変更し、かつ化合物Ａの添加量を５質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００８９】
［実施例６］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをＩＲゴム（商品名）Ｎｉｐｏｌ ＩＲ２２００、日本ゼオン社製）８０質量部および液状ＩＲゴム（（商品名）ＬＩＲ−５０、クラレ社製）２０質量部に変更した。また、実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を３質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９０】
［実施例７］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをエピクロロヒドリンゴム（ＣＯ）（商品名：Ｈｙｄｒｉｎ Ｔ３１０６、日本ゼオン社製）１００質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９１】
［実施例８］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをブチルゴム（ＩＩＲ）（商品名：Ｂｕｔｙｌ ０６５、日本ブチル社製）１００質量部に変更し、かつ化合物Ａの添加量を０．５質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９２】
［実施例９］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをクロロプレンゴム（ＣＲ）（（商品名）ネオプレンＷＲＴ、昭和電気・デュポン社製）１００質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９３】
［実施例１０］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の原料ゴムをエチレン−プロピレン−ジエンゴム（（商品名）エスプレン５０５、住友化学社製）６０質量部、ノルボルネンゴム（ＮＯＲ）（（商品名）ノーソレックス、日本ゼオン社製）２０質量部および液状ＩＲゴム（（商品名）ＬＩＲ−５０、クラレ社製）２０質量部に変更した。また、実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を０．１質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９４】
［実施例１１〜１４］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を表２に記載したように変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９５】
［実施例１５〜１７］
実施例２〜４の各々について、発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｂ（式１の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例２と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９６】
［実施例１８〜２１］
実施例５〜８の各々について、発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物ＣまたはＤ（いずれも式１の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例５と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９７】
［実施例２２］
実施例９に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを化合物Ｅ（式１の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例９と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９８】
［実施例２３］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉ（式２の化合物の１種）に変更し、その添加量を０．５質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【００９９】
［実施例２４］
実施例２に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を１．５質量部に変更した。それ以外は実施例２と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１００】
［実施例２５］
実施例３に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を０．１質量部に変更した。それ以外は実施例３と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０１】
［実施例２６］
実施例４に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を３質量部に変更した。それ以外は実施例４と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０２】
［実施例２７］
実施例５に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を２質量部に変更した。それ以外は実施例５と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０３】
［実施例２８］
実施例６に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を２質量部に変更した。それ以外は実施例６と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０４】
［実施例２９］
実施例７に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を０．５質量部に変更した。それ以外は実施例７と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０５】
［実施例３０］
実施例８に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を０．２質量部に変更した。それ以外は実施例８と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０６】
［実施例３１］
実施例９に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更し、その添加量を７質量部に変更した。それ以外は実施例９と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０７】
［実施例３２］
実施例１０に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更した。それ以外は実施例１０と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０８】
［実施例３３〜３６］
実施例１１〜１４の各々について、発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｉに変更した。それ以外は実施例１１〜１４の各々と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１０９】
［実施例３７〜３９］
実施例２４〜２６の各々について、発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを後述する化合物Ｊ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例２４〜２６の各々と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１０】
［実施例４０］
実施例２７に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを後述する化合物Ｋ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例２７と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１１】
［実施例４１］
実施例２８に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを後述する化合物Ｌ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例２８と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１２】
［実施例４２］
実施例２９に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを添加量は同じで後述する化合物Ｍ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例２９と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１３】
［実施例４３］
実施例３０に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを後述する化合物Ｎ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例３０と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１４】
［実施例４４］
実施例３１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを後述する化合物Ｏ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例３１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
［実施例４５］
実施例３２に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｉを後述する化合物Ｐ（式２の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例３２と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１５】
［実施例４６］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｕ（式３の化合物の１種）に変更し、その添加量を１．５質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１６】
［実施例４７］
実施例１５に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｂを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を４質量部に変更した。それ以外は実施例１５と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１７】
［実施例４８］
実施例１６に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｂを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を０．８質量部に変更した。それ以外は実施例１６と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１８】
［実施例４９］
実施例１７に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｂを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を１０質量部に変更した。それ以外は実施例１７と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１１９】
［実施例５０］
実施例１８に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｃを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を８質量部に変更した。それ以外は実施例１８と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２０】
［実施例５１］
実施例１９に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｃを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を５質量部に変更した。それ以外は実施例１９と同様にして弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２１】
［実施例５２］
実施例２０に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｄを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を２質量部に変更した。それ以外は実施例２０と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２２】
［実施例５３］
実施例２１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｄを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を１質量部に変更した。それ以外は実施例２１と同様にして弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２３】
［実施例５４］
実施例２２に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｅを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を２質量部に変更した。それ以外は実施例２２と同様にして弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２４】
［実施例５５］
実施例１０に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｕに変更し、その添加量を０．２質量部に変更した。それ以外は実施例１０と同様にして弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２５】
［実施例５６〜５９］
実施例１１〜１４の各々について、発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを後述する化合物Ｕに変更した。それ以外は実施例１１〜１４の各々と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２６】
［実施例６０］
実施例４６に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｕを後述する化合物Ｖ（式３の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例４６と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２７】
［実施例６１］
実施例４７に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ｕを後述する化合物Ｗ（式３の化合物の１種）に変更した。それ以外は実施例４７と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２８】
［実施例６２］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を０．５質量部に変更し、さらに後述する化合物Ｉを０．３質量部添加した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１２９】
［実施例６３］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を０．５質量部に変更し、さらに後述する化合物Ｕを０．８質量部添加した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３０】
［実施例６４］
実施例１に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを化合物Ｉに変更し、その添加量を０．３質量部に変更し、さらに化合物Ｕを０．８質量部添加した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３１】
［実施例６５］
実施例６２に用いた発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａの添加量を０．３質量部、化合物Ｉの添加量を０．１質量部に変更し、さらに化合物Ｕを０．５質量部添加した。それ以外は実施例６２と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３２】
［実施例６６］
実施例１の発泡体層用未架橋ゴム組成物の作製（混練工程）時、化合物Ａを低沸点溶剤であるエタノールに溶解させずに使用し、得られた発泡体層用未架橋ゴムは加熱工程を行わずに次の成形工程に用いた。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３３】
［実施例６７］
実施例１の発泡体層用未架橋ゴム組成物の作製後、未架橋ゴム組成物を減圧および加熱をせず、加熱工程を行わずに次の成形工程に用いた。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製、評価した。
【０１３４】
［実施例６８］
実施例１の発泡体層用未架橋ゴム組成物の作製後、加熱工程において未架橋ゴム組成物を減圧せずに常圧で８０℃に加熱し、次の成形工程に用いた。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製、評価した。
【０１３５】
［実施例６９］
実施例１に用いた低沸点溶剤であるエタノールをメチルエチルケトン（沸点：７９．５℃）に変更した。それ以外は実施例１と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３６】
［比較例１〜１０］
実施例１〜１０の各々について、発泡体層用未架橋ゴム組成物中の化合物Ａを非添加とした。それ以外は実施例１〜１０の各々と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
［比較例１１〜１７］
実施例１、２、３、２６、２７、２９及び３０について、化合物を表３に示したように、網目形成成分に該当しない化合物に変更した以外は各実施例と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３７】
［比較例１８〜１９］
実施例４６における化合物Ｕを、網目形成成分に該当しない化合物Ｘまたは化合物Ｙに変更した以外は実施例４６と同様の方法にて弾性ローラを作製し、評価した。
【０１３８】
以下に、上記実施例および比較例に用いた化合物ＡからＨを示す。これらの化合物は、式１の化合物またはその類似化合物である。なお、その類似化合物は、式１の化合物には該当せず網目形成成分にも該当しない。
【０１３９】
【化７】
【０１４０】
化合物Ａは、式１のｎが２、Ｒ１が４、Ｒ２が４、およびＲ３が１１を表す化合物である。
【０１４１】
【化８】
【０１４２】
化合物Ｂは、式１のｎが２、Ｒ１が４、Ｒ２が４、およびＲ３が７を表す化合物である。
【０１４３】
【化９】
【０１４４】
化合物Ｃは、式１のｎが２、Ｒ１が３、Ｒ２が４、およびＲ３が７を表す化合物である。
【０１４５】
【化１０】
【０１４６】
化合物Ｄは、式１のｎが２、Ｒ１が３、Ｒ２が３、およびＲ３が７を表す化合物である。
【０１４７】
【化１１】
【０１４８】
化合物Ｅは、式１のｎが１、Ｒ１が４、Ｒ２が４、およびＲ３が１１を表す化合物である。
【０１４９】
【化１２】
【０１５０】
化合物Ｆは、式１のｎが１、Ｒ１が４、Ｒ２が４、およびＲ３が５を表す化合物であり、本発明に用いる網目形成成分に該当しない。
【０１５１】
【化１３】
【０１５２】
化合物Ｇは、式１のｎが２、Ｒ１が２、Ｒ２が２、およびＲ３が５を表す化合物であり、網目形成成分に該当しない。
【０１５３】
【化１４】
【０１５４】
化合物Ｈは、式１のｎが２、Ｒ１が７、Ｒ２が７、およびＲ３が１５を表す化合物であり、網目形成成分に該当しない。
【０１５５】
以下に、上記実施例および比較例に用いた化合物ＩからＴを示す。これらの化合物は、式２の化合物またはその類似化合物である。その類似化合物は、式２の化合物には該当せず網目形成成分にも該当しない。なお、表１にこれらの化合物の式２中のｔおよびＲ４から１３を示すが、化合物の置換基Ｒ４からＲ１３のうちの記載が無いものは全て水素原子を表す。なお、表中のＭｅはメチル基、Ｅｔはエチル基、Ｐｒはノルマルプロピル基を示す。化合物Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔは網目形成成分に該当しない。
【０１５６】
【表１】
【０１５７】
以下に、上記実施例および比較例に用いた化合物ＵからＹを示す。これらの化合物は、式３の化合物またはその類似化合物である。その類似化合物は、式３の化合物には該当せず網目形成成分にも該当しない。なお、化合物ＸおよびＹは、網目形成成分に該当しない。
化合物Ｕ：１２−ヒドロキシステアリン酸（式３の化合物の１種）
化合物Ｖ：２−ヒドロキシラウリン酸（式３の化合物の１種）
化合物Ｗ：２−ヒドロキシアラキジン酸（式３の化合物の１種）
化合物Ｘ：１０−ヒドロキシデカン酸
化合物Ｙ：２２−ヒドロキシドコサン酸
上記実施例１〜６９及び比較例１〜１９について、発泡体層用未架橋ゴム組成物の１００℃でのスコーチタイムおよび評価結果を下記表２〜３に示す。
【０１５８】
【表２】
【０１５９】
【表３】
【０１６０】
以上説明したように、本発明によれば、柔軟性かつ、感光ドラムへの汚染が少なく低圧縮永久変形性を有し通電による電流値低下が少ない弾性ローラ及び弾性ローラの製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【０１６１】
１ ・・・導電性軸芯体
２ ・・・発泡体層
３ ・・・被覆層
４ ・・・荷重
５ ・・・マルチメーター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性軸芯体と、該導電性軸芯体の外周面上に発泡体層とを有し、該発泡体層の外周面上に被覆層を有する弾性ローラであって、
該発泡体層は、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、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴムおよびノルボルネンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１つの原料ゴムと、下記式１〜３で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物とを含むことを特徴とする弾性ローラ：
【化１】
（式（１）中、ｎは１または２を表し、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して炭素原子数３または４のアルキル基を表し、Ｒ３は炭素原子数７以上１１以下のアルキル基を表す。）、
【化２】
（式（２）中、ｔは０または１を表し、Ｒ４からＲ１３は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１以上２以下のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基または炭素数１以上２以下のアルコキシ基を表す。）、
【化３】
（式（３）中、Ｒ１４は水素原子または炭素数１以上１８以下のアルキル基を表す。ｍはメチレン基の個数を表し０以上１８以下の整数を表す。式３の化合物の全炭素数は１２以上２０以下である。）。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性ローラの製造方法であって、
（１）下記式１〜３で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物と該原料ゴムとを混練して未架橋ゴム組成物を得る工程と、
（２）該未架橋ゴム組成物で導電性軸芯体の周面を被覆し、該未架橋ゴム組成物を発泡および架橋させることにより該発泡体層を得る工程と、を有することを特徴とする弾性ローラの製造方法：
【化４】
（式（１）中、ｎは１または２を表し、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して炭素原子数３または４のアルキル基を表し、Ｒ３は炭素原子数７以上１１以下のアルキル基を表す。）、
【化５】
（式（２）中、ｔは０または１を表し、Ｒ４からＲ１３は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１以上２以下のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基または炭素数１以上２以下のアルコキシ基を表す。）、
【化６】
（式（３）中、Ｒ１４は水素原子または炭素数１以上１８以下のアルキル基を表す。ｍはメチレン基の個数を表し０以上１８以下の整数を表す。式３の化合物の全炭素数は１２以上２０以下である。）。
【請求項１】
導電性軸芯体と、該導電性軸芯体の外周面上に発泡体層とを有し、該発泡体層の外周面上に被覆層を有する弾性ローラであって、
該発泡体層は、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、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴムおよびノルボルネンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１つの原料ゴムと、下記式１〜３で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物とを含むことを特徴とする弾性ローラ：
【化１】
（式（１）中、ｎは１または２を表し、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して炭素原子数３または４のアルキル基を表し、Ｒ３は炭素原子数７以上１１以下のアルキル基を表す。）、
【化２】
（式（２）中、ｔは０または１を表し、Ｒ４からＲ１３は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１以上２以下のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基または炭素数１以上２以下のアルコキシ基を表す。）、
【化３】
（式（３）中、Ｒ１４は水素原子または炭素数１以上１８以下のアルキル基を表す。ｍはメチレン基の個数を表し０以上１８以下の整数を表す。式３の化合物の全炭素数は１２以上２０以下である。）。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性ローラの製造方法であって、
（１）下記式１〜３で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物と該原料ゴムとを混練して未架橋ゴム組成物を得る工程と、
（２）該未架橋ゴム組成物で導電性軸芯体の周面を被覆し、該未架橋ゴム組成物を発泡および架橋させることにより該発泡体層を得る工程と、を有することを特徴とする弾性ローラの製造方法：
【化４】
（式（１）中、ｎは１または２を表し、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して炭素原子数３または４のアルキル基を表し、Ｒ３は炭素原子数７以上１１以下のアルキル基を表す。）、
【化５】
（式（２）中、ｔは０または１を表し、Ｒ４からＲ１３は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１以上２以下のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基または炭素数１以上２以下のアルコキシ基を表す。）、
【化６】
（式（３）中、Ｒ１４は水素原子または炭素数１以上１８以下のアルキル基を表す。ｍはメチレン基の個数を表し０以上１８以下の整数を表す。式３の化合物の全炭素数は１２以上２０以下である。）。
【図２】
【図１】
【図３】
【図４】
【図１】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２０４４３（Ｐ２０１２−２０４４３Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５８９１２（Ｐ２０１０−１５８９１２）
【出願日】平成２２年７月１３日（２０１０．７．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１３日（２０１０．７．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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