JPH08334995A - 半導電性ロール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１の目的とするところは、特に半導電性領
域における抵抗値のバラツキが少なく、環境変動や印加
電圧によらず安定した抵抗値と高い絶縁耐圧を有しかつ
製造ロット間のバラツキのない半導電性ロールを提供す
ることにある。また、この発明の他の目的は、プロセス
油などの可塑剤を含有せず、低硬度で安定したロール硬
度を維持することができ、しかもブリーディング現象の
ない半導電性ロールを提供することにある。 【構成】 導電性芯材の外周に半導電性を有する発泡弾
性体を被覆してなる半導電性ロールにおいて、上記半導
電性発泡弾性体を、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）
とＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）を混合し
てなる非相溶性のブレンド物に、特性の異なる２種類の
カーボンブラックを分散させて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機や静
電記録装置等の画像形成装置に用いられ、像担持体上に
形成されたトナー像を転写媒体に転写するための転写ロ
ールや、像担持体の表面を一様に帯電するための帯電ロ
ール等として使用される半導電性ロール及びその製造方
法に関し、特に軽量化及び高速化に好適な半導電性ロー
ル及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記電子写真複写機や静電記録装
置等の画像形成装置においては、環境性・低騒音・低コ
ストの要求が更に高まってきており、これらの要求に答
える技術として、感光体ドラム等からなる像担持体の帯
電や当該像担持体上に形成されたトナー像の転写等を行
うコロナ放電器に代え、当該像担持体に接触した状態で
帯電や転写を行う半導電性ロールを用いたものが既に提
案されている。この接触型の半導電性ロールは、オゾン
等のコロナ生成物がほとんど発生せず、しかも低電圧電
源でよく大型の高圧電源を必要としないため、その分消
費電力を定着装置等に回して定着効率の向上等が可能で
あり、画像形成装置の軽量化及び高速化を達成すること
ができる。

【０００３】上記半導電性ロールを用いた画像形成装置
としては、例えば、図２１に示すように、感光体ドラム
１０１の表面を帯電ロール１０２によって所定の電位に
一次帯電した後、画像露光１０３を施して静電潜像を形
成し、この静電潜像を現像装置１０４により顕像化して
トナー像を形成するとともに、この感光体ドラム１０１
上に形成されたトナー像を、転写ロール１０５によって
転写用紙１０９上に転写することにより、画像を形成す
るように構成したものがある。

【０００４】なお、上記トナー像の転写工程が終了した
感光体ドラム１０１の表面は、クリーニングブレード１
０８によって残留トナー等が清掃され、次の画像形成工
程に備える。

【０００５】ところで、この種の画像形成装置の転写ロ
ールや帯電ロールとして使用される半導電性ロールにお
いては、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ
（エチレンプロピレンジエンゴム）、ウレタン、シリコ
ンゴム、ノーソレックスなどの一般のエラストマー（弾
性体）に、カーボンブラックや有機及び無機電解質など
の導電性物質を分散させて導電性を付与し、ガス発泡や
化学発泡によって発泡させたスポンジロールを用いてい
る。

【０００６】このようなスポンジロールからなる半導電
性ロールでは、合成ゴムや樹脂等からなる弾性体に導電
性を付与するためにカーボンブラックや有機及び無機電
解質等を添加しているが、特に有機及び無機電解質を添
加したイオン導電性タイプの半導電性ロールは、ロール
内の抵抗値の変化が極めて小さく望ましい反面、温度や
湿度等の環境変化に対する抵抗値の変動が大きいという
問題点を有している。そのため、上記半導電性ロールに
おいては、ロール内の抵抗値の変化が小さく、しかも環
境変化に対する抵抗値の変動が小さいロールの開発が進
められている。そこで、環境変化に対する抵抗値の変動
を小さくするためには、電子伝導性タイプの添加剤を使
用すると良いことが分かっているが、合成ゴム等の弾性
体に電子伝導性タイプの添加剤であるカーボンブラック
を添加すると、ゴム硬度が高くなりしかもその分散性の
不安定さのために、特に電気特性値が重要な転写ロール
や帯電ロール等に用いる場合、ロット差や製品内の場所
による電気特性のバラツキが生じてしまうという問題点
があった。

【０００７】また、上記半導電性ロールを帯電ロールと
して使用する場合には、帯電の均一性を持たせるため、
被帯電体との密着性を上げる必要があるが、合成ゴム等
の弾性体に導電性を持たせるためにカーボンブラック等
を添加すると、ゴム硬度が高くなり感光体との密着性が
不十分となって十分な帯電均一性が得られにくいという
問題点があった。

【０００８】そこで、上記の問題点を解決するため、半
導電性ロールのゴム硬度を和らげる方法としては、可塑
剤として多量のプロセスオイルやアロマ油をロールに含
浸させて膨潤させたり、カーボンブラックの分散性を向
上させ均一な電気的特性を得る方法としては、カーボン
ブラックの表面をカップリング処理したり（特開平１−
１０１３７５号公報）、絶縁粒子や金属酸化物粉末など
と混合して分散させたり、溶解性の異なる二種以上の高
分子をブレンドする方法（特開平１−１０９３７６号公
報、特開平４−５１０５６号公報）、導電性シリコーン
ゴム組成物にカーボンブラックとして特定のアセチレン
ブラックを添加したり（特開平５−１１６７９０号公
報）、導電性顔料に対する親和性の異なる２種類の高分
子弾性体を使用したり（特開平３−１９６０６７号公
報）、抵抗層がアクリルゴムと溶剤可溶性フッ素樹脂と
を主成分とする樹脂組成物からなる半導電性物質で構成
されたもの（特開平５−１２７４９４号公報）、導電性
弾性層にチャンネルブラックとファーネスブラックを特
定の割合で含有させる（特開平５−３３２３５２号公
報）等の技術が既に提案されている。

【０００９】また、上記の問題点を解決するため、被帯
電体との密着性を上げて帯電の均一性を得る方法として
は、導電性発泡体の表面に導電性被膜を設けたり、発泡
体に抵抗調整層や保護層をコーテイングしたり（特開昭
６３−１６８６６７号公報、特開平６−１８６８２４号
公報）、発泡状導電性ゴムよりなる導電性弾性層上に導
電性顔料を分散させたウレタン樹脂塗料よりなる表面層
を有し、ウレタン樹脂塗料が２種の成分からなるように
構成したり（特開平４−１８４３７１号公報）、発泡部
材と帯電層を備えるように構成するとともに当該帯電層
の厚みを規定したり（特開平５−２１０２８１号公報、
特開平６−１９２７７号公報）、スポンジセルの被帯電
体面からの高さを規定する（特開平５−１８１３４９号
公報）等の技術が既に提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記半導電性ロールのゴム硬度を和らげるために多
量のプロセスオイルをロールに含浸させた場合には、半
導電性ロールからプロセスオイル等が滲み出て像担持体
の表面に付着するブリーディング（Ｂleeding ）と呼ば
れる現象が発生し、画像劣化、汚染や感材侵食などを起
こしやすいという問題点が新たに生じる。さらに説明す
ると、像担持体の表面にプロセスオイル等が付着する
と、このプロセスオイル等が像担持体表面の帯電不良や
現像不良を引き起こし画質劣化を生じる。有機感光体
（ＯＰＣ）等からなる像担持体の表面にウレタン、シリ
コンゴムの高分子組成物や未反応モノマー、可塑剤、残
留溶剤等が付着すると、図２２（ａ）に示すように、有
機感光体表面の電荷輸送層（ＣＴＬ）に内部応力が発生
するとともに、図２２（ｂ）に示すように、ブリーディ
ング物が有機感光体表面の電荷輸送層（ＣＴＬ）に浸透
して不均質な部分が形成される。その後、上記有機感光
体表面の電荷輸送層（ＣＴＬ）には、図２２（ｃ）に示
すように、微細なひび割れや浸食が発生し、最終的に
は、図２２（ｄ）に示すように、ピンホールやクラック
に成長するという感材侵食が発生するという問題点を有
している。

【００１１】また、カーボンブラックの分散性を向上さ
せるため、カーボンブラックの表面をカップリング処理
したり、絶縁粒子や金属酸化物粉末などと混合して分散
させた場合には、使用する材料が複雑となり、混合量の
調節、表面性の変化、製造工程が複雑化、コストアップ
になり易くなるという問題点がある。特に、弾性体にカ
ーボンブラックを分散させた半導電性ロールでは、カー
ボンブラックの添加量によってロールの抵抗値が急激に
変化するため、当該半導電性ロールの抵抗値を半導電領
域に調整することが非常に困難であるという問題点を有
している。

【００１２】さらに、カーボンブラックの分散性を向上
させるため、カーボンブラックの表面をカップリング処
理したり、絶縁粒子や金属酸化物粉末などと混合して分
散させた場合には、温度や湿度等の環境変化に伴って、
半導電性ロールの抵抗値の変動が激しく、電気的特性の
安定性に欠けるという問題点をも有している。

【００１３】また、溶解性の異なる二種以上の高分子を
ブレンドしたり、導電性顔料に対する親和性の異なる２
種類の高分子弾性体を使用したり、導電性弾性層にチャ
ンネルブラックとファーネスブラックを特定の割合で含
有させるように構成した場合には、高分子の溶解性の相
違等を利用したり、導電性弾性層にチャンネルブラック
とファーネスブラックを特定の割合で含有させることに
よって、半導電性領域での抵抗値をある程度制御するこ
とができるものの、半導電性領域での抵抗値を十分安定
させることができないという問題点を有している。

【００１４】さらに、上記半導電性ロールを帯電ロール
として使用する場合には、発泡体を弾性体層に用いる
と、柔軟性・導電性の両者は満足するが、発泡体表面の
微細な凹凸と発泡セルの影響を受けて、微視的に帯電ム
ラとかぶりが発生しやすいという問題点を有している。

【００１５】更にまた、導電性発泡体の表面に導電性被
膜を設けた場合でも、十分な膜厚が得られない場合は帯
電ムラを発生させやすく、導電性塗料などを含浸あるい
は塗布しても、十分な帯電均一性と絶縁耐圧は得られに
くい。また、表面層の膜厚を厚くした場合には、帯電ロ
ール自体の硬度も上げてしまい、導電層の抵抗が高くな
り、絶縁耐圧が十分得られないという問題点を有してい
る。また、導電性塗料などを塗布する工程では、発泡弾
性体層との密着性も考慮する必要があり、発泡体の材質
の選択も必要である。

【００１６】また、発泡体にコーテイングする場合に
は、コーテイング層の収縮によりロール表面にシワ及び
変形が生じやすくなり、平滑な表面を得ることが困難で
あるという新たな問題点が生じる。更に、各種の収縮チ
ューブを使用した場合には、ロール端部にシワが発生す
るなどの不具合があった。

【００１７】さらに、発泡体層に抵抗調整層及び保護層
をコーテイングした構造の帯電ロールの場合には、ロー
ル硬度を低くすることによって騒音低減効果を得ること
ができるが、ロール表面の平滑性が悪いため、使用中に
画像上の不具合を生じる問題が発生しやすい。また、発
泡セルの直径が３００μｍ以上では、硬度のバラツキと
放電ギャップのバラツキから均一な帯電が困難であると
いう問題点をも有していた。

【００１８】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、その第１の目
的とするところは、特に半導電性領域における抵抗値の
バラツキが少なく、環境変動や印加電圧によらず安定し
た抵抗値と高い絶縁耐圧を有しかつ製造ロット間のバラ
ツキのない半導電性ロールを提供することにある。ま
た、この発明の他の目的は、プロセス油などの可塑剤を
含有せず、低硬度で安定したロール硬度を維持すること
ができ、しかもブリーディング現象のない半導電性ロー
ルを提供することにある。

【００１９】さらに、この発明の目的とするところは、
半導電領域における抵抗値のバラツキが少なく、環境変
動や印加電圧によらず安定した抵抗値と高い絶縁耐圧を
有しかつ製造ロット間のバラツキがないのは勿論のこ
と、帯電ムラやかぶりが発生することがなく、十分均一
な帯電を行うことができ、しかもロール表面や端部にシ
ワや変形が発生することのない半導電性ロール及びその
製造方法を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に記
載の半導電性ロールは、導電性芯材の外周に半導電性を
有する発泡弾性体を被覆してなる半導電性ロールにおい
て、上記半導電性発泡弾性体を、ＮＢＲ（ニトリルブタ
ジエンゴム）とＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴ
ム）を混合してなる非相溶性のブレンド物に、特性の異
なる２種類のカーボンブラックを分散させて構成したも
のである。

【００２１】前記特性の異なる２種類のカーボンブラッ
クとしては、例えば、請求項２に記載されているよう
に、ケッチェンブラックとサーマルブラックが用いられ
るが、ケッチェンブラック等としては、ケッチェンブラ
ックＥＣ、ＥＣ−６００、ＥＣ−６００ＪＤ（ライオン
アクゾ製）、アセチレンブラック（電気化学製）などが
挙げられる。また、サーマルブラック等としては、ＦＴ
・ＭＴカーボン（アサヒカーボン製）、バルカンＸＣ−
７２（キャボット製）、黒鉛などが挙げられる。

【００２２】また、この発明の請求項３に記載の半導電
性ロールは、前記ケッチェンブラックとサーマルブラッ
クの混合割合を、１：１〜１：５としたことを特徴とす
る請求項第２項記載の半導電性ロールである。

【００２３】さらに、この発明の請求項４に記載の半導
電性ロールは、前記非相溶性弾性体のブレンド比率を、
ＮＢＲ／ＥＰＤＭ＝５／９５〜９５／５の範囲内とした
ことを特徴とする請求項第１項乃至第３項のいずれかに
記載の半導電性ロールである。

【００２４】また、この発明の請求項５に記載の半導電
性ロールは、前記半導電性ロールに用いるＮＢＲ中のア
クリロニトリル量を、１５〜５０ mol％の範囲内とした
ことを特徴とする請求項第１項乃至第４項のいずれかに
記載の半導電性ロールである。

【００２５】更にまた、この発明の請求項６に記載の半
導電性ロールは、前記半導電性ロールの体積抵抗値が１
０⁵ 〜１０¹⁰Ω・ｃｍで、カーボンブラックの配合量、
ＮＢＲのブレンド比、ＮＢＲ中のアクリロニトリル量の
少なくとも１つを変化させることにより調整可能である
ことを特徴とする請求項第１項乃至第５項のいずれかに
記載の半導電性ロールである。

【００２６】また、この発明の請求項７に記載の半導電
性ロールは、導電性芯材の外周に内側の導電性発泡弾性
体層と外側の導電層を被覆してなる半導電性ロールにお
いて、上記導電層を、非相溶性のＮＢＲとＥＰＤＭを混
合してなる導電性弾性体によって構成したことを特徴と
する半導電性ロールである。

【００２７】さらに、この発明の請求項８に記載の半導
電性ロールは、前記非相溶性弾性体のブレンド比率を、
ＮＢＲ／ＥＰＤＭ＝５／９５〜９５／５の範囲内とした
ことを特徴とする請求項第６項記載の半導電性ロールで
ある。

【００２８】また、この発明の請求項９に記載の半導電
性ロールの製造方法は、導電性芯材の外周に内側の導電
性発泡弾性体層と外側の導電層を被覆してなる半導電性
ロールの製造方法において、上記導電性芯材の外周に未
硬化状態の導電性弾性体層を被覆して、当該導電性弾性
体層に硬化発泡させた後、上記導電性発泡弾性体層の外
周に未硬化状態の導電層をチューブ状に被覆し、当該導
電層を蒸気加圧加熱条件下で導電性発泡弾性体層に硬化
同時接着することを特徴とする半導電性ロールの製造方
法である。

【００２９】

【作用】この発明では、上記半導電性発泡弾性体を、カ
ーボンブラックと親和性のあるＮＢＲと、このＮＢＲと
相溶性の乏しいＥＰＤＭをブレンドして構成することに
より、カーボンブラックが２種の界面に分布した弾性体
が得られ、このＮＢＲとＥＰＤＭのブレンド比率とＮＢ
Ｒ中のアクリロニトリル量、更にはカーボンブラック量
を調整することによって、ロールの抵抗値を１０⁵ 〜１
０¹⁰Ω・ｃｍ程度に調整することができ、上記半導電性
発泡弾性体の発泡状態は、ＮＢＲとＥＰＤＭのブレンド
物を化学又はガス発泡させた独立泡あるいは連続泡の何
れの形態でも使用することができる。

【００３０】また、溶解度パラメータ値（ＳＰ値）が大
きく異なるＮＢＲ（ＳＰ値＝９．７）とＥＰＤＭ（ＳＰ
値＝８．０）を組み合わせることにより、ケッチェンブ
ラック等のカーボンブラックの添加量が増加することに
伴う硬度の増加を低減することができ、そのブレンド比
率の調整により安定した抵抗値の維持が可能である。

【００３１】さらに、上記ＮＢＲは、半導電性ロールを
使用した時の放電現象によって生じるオゾンによる劣化
が発生しやすいため、単独で使用することは困難であ
る。一方、上記ＥＰＤＭは、単独ではゴム自体の絶縁性
が高く、多量の導電性顔料を添加することが必要とな
り、弾性体の硬度を増加させることになる。このため、
エマルジョン重合からなる低抵抗ゴム（〜１０¹¹Ωｃ
ｍ）であるＮＢＲの耐オゾン劣化性を抑え、かつ弾性体
層の導電性を制御するためＥＰＤＭの配合量を９５％〜
５％、好ましくは３０％〜７０％に調整することによ
り、カーボンブラック粒子の濃度を増すことができ、し
かも安定した導電路を形成することができるため印加電
圧依存性の影響もＥＰＤＭ及びＮＢＲを単独で配合した
場合に比べて小さくすることができる。

【００３２】また、ポリマーブレンドに用いられるベー
スとなるＮＢＲの共重合成分のアクリロニトリル（以
下、「ＣＮ」と略する。）量は、低ＣＮ量＝２４％〜高
ＣＮ量＝４２％までのものが通常使用されるが、これに
限定されるものではなく１５％〜５０％のＣＮ量でも差
し支えなく、このＣＮ量の変化に伴いＥＰＤＭの配合率
も上記の範囲内で抵抗及び硬度を調整することが可能で
ある。

【００３３】更にまた、カーボンブラックは、給油量が
高く導電性に優れるケッチェンブラックや、給油量が小
さくゴム補強性が強いソフトカーボンであるＦＴやＭＴ
などのサーマルブラック等を特定の割合で併用すること
によって、半導電性領域での抵抗値の急激な変化を抑え
ることができ、比較的少量でかつバラツキの少ない導電
性化が可能である。また、カーボンブラックの使用割合
は、例えば、重量比でケッチェンブラック：サーマルブ
ラック＝１：１〜１：５好ましくは１：２〜１：４であ
る。これらのカーボンブラックを単独で用いた場合に
は、凝集性の高いケッチェンブラックは帯電ロール内の
場所による抵抗値のバラツキと製造時のロット間の抵抗
値バラツキが大きくなり、サーマルブラック単独では分
散量を多くしても抵抗値が１０¹²Ωｃｍ以下には下がら
ず、抵抗値の調整が困難である。

【００３４】さらに、上記カーボンブラックの使用割合
が上記の範囲外である場合には、場所による抵抗値のバ
ラツキや製造時のロット間の抵抗値バラツキが大きくな
ったり、抵抗値が上昇するという前記の問題点が生じや
すくなるため好ましくない。また、カーボンブラックの
配合割合は、ＮＢＲ／ＥＰＤＭのブレンド比率やＣＮ量
により異なるが、例えば、ケッチェンブラックは３〜２
０重量部、サーマルブラックは１０〜４０重量部が好ま
しい。

【００３５】また、上記のごとく構成される半導電性ロ
ールは、ステンレス（ＳＵＳ）や鉄あるいはＮｉメッキ
したアルミニウム（Ａｌ）などの導電性芯材の外周に、
上記半導電性発泡弾性体を被覆した半導電性ロールとし
てその体積抵抗値が１０⁵ 〜１０¹²Ωｃｍ程度、ゴム硬
度（アスカーＡ硬度）が２５〜７０度、好ましくは３５
〜４５度の範囲のものが使用可能である。

【００３６】一方、この発明に係る半導電性ロールは、
導電性芯材の外周に内側の導電性発泡弾性体層と外側の
導電層を被覆してなる半導電性ロールにおいて、上記導
電層を、非相溶性のＮＢＲとＥＰＤＭを混合してなる導
電性弾性体によって構成したことを特徴とする半導電性
ロールをも含むものである。

【００３７】上記導電層の被覆においては、例えば、ド
ライプロセスで生産性のよいクロスヘッドを有する押し
出し機からチューブ状に押し出された上記導電性弾性体
である非相溶性エラストマー樹脂の中心に、導電性発泡
弾性体層の中心がくるようにロール本体を定速に移動さ
せて発泡体弾性体層外周に被覆するものである。その
後、上記導電層を発泡弾性体層と一体的に加硫缶を用い
て加硫しながら、蒸気圧を加味して接着し、ロール外周
面を研磨して仕上げを行うことにより、肉厚が１００μ
ｍから２０００μｍ程度の導電層を用いると、十分な表
面の柔軟性が得られ従来の弾性ロールに比べ、感光体と
のニップ均一性が得ることができる。

【００３８】また、上記導電性発泡弾性体層は、軟質フ
ォームが好適であり、具体的にはポリウレタンフォー
ム、ＥＰＤＭフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプ
ロピレンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリアミド
フォーム、シリコンフォーム、ポリエステルフォーム、
ＮＢＲフォーム、セルロースフォームなどのフォームラ
バーを用い、導電性カーボンなどの導電性微粒子を分散
させることによって抵抗値を１０⁵ 〜１０⁸ Ωｃｍ程度
に調整し、単泡、連続泡何れの形態でも使用することが
でき、肉厚は例えば１ｍｍ以上とすることにより、所望
の弾性変位を得ることができる。このような弾性ロール
は予め所定の寸法精度、形状にしておくことにより、後
加工が不要で高精度の弾性ロールを形成することができ
る。

【００３９】さらに、均一で安定した帯電を得るために
は、帯電ロールの体積固有抵抗は１０⁶ 〜１０¹⁰Ωｃｍ
の範囲にあり、かつ抵抗のバラツキが１．０桁程度であ
ることが望ましい。また、発泡弾性体層は、導電層と体
積抵抗率が同等か、あるいは導電層よりも高くすること
により発泡部材中に大きな気泡が存在しても、電荷が容
易に発泡弾性体層を通過することができ、より低抵抗の
導電層の電流の回り込みによって帯電均一性が得られ、
帯電不良を生じない。さらに、端部までの被覆を施さな
くても被帯電体表面のピンホール等の低絶縁耐圧欠陥部
に帯電電流が集中的に流れ込んでリークして、帯電され
ない部分の発生や帯電電圧不足による黒筋状の画像ムラ
が発生するのを防止することができる。

【００４０】また、導電層に溶解度パラメータ値（ＳＰ
値）が大きく異なる非相溶性のＮＢＲとＥＰＤＭを組み
合わせることにより、カーボンブラックなどの導電性顔
料の添加に伴うゴム成分との反応による硬度の増加を低
減でき、そのブレンド比率の調整により安定した抵抗値
の維持が可能である。

【００４１】さらに又、上述したように、ＮＢＲは帯電
時の放電現象により生じるオゾンによる劣化が発生しや
すく単独での使用は困難である。また、ＥＰＤＭ単独で
はゴム自体の絶縁性が高く、多量の導電性顔料の添加が
必要となり硬度の増加を伴う。このため、エマルジョン
重合からなる低抵抗ゴム（〜１０¹¹Ωｃｍ）のＮＢＲの
耐オゾン劣化性を抑え、かつ導電層の導電性制御のため
のＥＰＤＭ配合率を９５％〜５％、好ましくは３０〜７
０％に調整することによりカーボンブラックなどの導電
性顔料添加量を少なくでき、１０⁴ 〜１０⁷ Ωｃｍ程度
の範囲での抵抗制御が容易に可能となる。これにより被
帯電体上にピンホールがあったときでも、帯電電流の急
激な集中を防止することができ、帯電ロール全体の電位
の低下による帯電不良の発生を防止できる。

【００４２】また、導電層として非相溶性のチューブ材
料を被覆することにより、発泡体のセルパターン、凹凸
による帯電ムラを抑え、導電性塗料の含浸や塗工にくら
べ平滑性とニップ均一性に優れ十分な帯電均一性が得ら
れ帯電時の高周波音を低減した半導電性ロールを提供す
ることができる。

【００４３】更にまた、導電層を被覆したあとで耐感光
体汚染防止のため最外層として保護層を設けてもよい。
保護層の材料も導電層の極性をＮＢＲとＥＰＤＭのブレ
ンド比率で調整でき、カーボンブラックや導電性無機顔
料を添加したナイロン、アクリル、ウレタン樹脂塗料、
エピクロロヒドリンゴムなどからなる保護層への密着性
も上げることが可能となり、より耐久性の優れる半導電
性ロールを提供することができる。

【００４４】このように、この発明によれば、半導電性
発泡ロールに非相溶性エラストマーを用いることにより
カーボンブラックの配合量を抑えることができ、絶縁性
オイルなどの軟化剤を配合しなくてもロール硬度を下げ
ることができ、加工性も向上させることができた。ま
た、ゴムに配合させるカーボンブラックについて例えば
導電性の高いケッチェンブラックとゴム補強性の高いサ
ーマルブラックを特定な割合で併用することによって半
導電性領域においてもバラツキが少なく安定した電気特
性を示す半導電性ロールが得られることを見出した。さ
らに、樹脂抵抗の低いＮＢＲとのブレンド物にすること
により高電圧印加時の絶縁破壊を防止し、転写ロールの
場合では感光体表面にピンホールなどがあると、過剰な
電流が流れ転写ロールに印加された電流が低下して転写
不良を発生しやすいが、この発明の抵抗値の電圧依存性
もＥＰＤＭ単独使用時に比べ大幅に改善され、絶縁破壊
耐圧の高い半導電性ロールが得られることを見出した。

【００４５】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００４６】実施例１−１ 図２はこの発明に係る半導電性ロールを転写部材に適用
した画像形成装置の一実施例を示す概略構成図であり、
この画像形成装置は、電子写真プロセスを利用したレー
ザービームプリンターとして構成されたものである。

【００４７】図２において、１は像担持体としての有機
光導電体（ＯＰＣ）等を用いた感光体ドラム（外径３０
ｍｍ）であり、この感光体ドラム１は、図示しない駆動
手段により矢印方向に沿って所定のプロセススピード
（２８ｍｍ／ｓｅｃと５６ｍｍ／ｓｅｃの２段階に切替
可能）で回転駆動されるようになっている。上記感光体
ドラム１の表面は、当該感光体ドラム１の表面に接触す
る帯電部材としての帯電ロール２（外径１２ｍｍ）によ
って所定の電位に一次帯電される。この帯電ロール２に
は、例えば、電源３によって電圧−３５０ＶのＤＣ成分
と周波数３５０Ｈｚ・電圧２０００Ｖｐｐの正弦波のＡ
Ｃ成分が重畳された振動電圧が印加されており、感光体
ドラム１の表面は、当該帯電ロール２によって印加電圧
のＤＣ成分に等しい−３５０Ｖに一様帯電される。その
後、この感光体ドラム１の表面には、レーザー書き込み
装置から画像情報に応じて出力される図示しない画像露
光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。

【００４８】次に、上記感光体ドラム１上に形成された
静電潜像は、磁性一成分の現像剤等を使用した現像装置
４の現像ロール４ａにより現像されてトナー像となった
後、このトナー像は、所定のタイミングで給紙される転
写媒体としての転写用紙９上に、転写部材としての転写
ロール６（外径１４ｍｍ）の帯電によって転写される。
この転写ロール６には、転写電流として３〜５μＡに定
電流制御された電流が通電されるようになっている。そ
の後、上記トナー像が転写された転写用紙９は、図示し
ない除電用の放電装置の放電を受けて感光体ドラム１の
表面から分離され、図示しない定着装置へと搬送され
て、この定着装置によって熱及び圧力の双方又は一方に
よりトナー像が転写用紙９上に定着されて装置の外部へ
排出され、画像の形成工程を終了する。

【００４９】なお、上記トナー像の転写工程が終了した
感光体ドラム１の表面は、クリーニング装置８のクリー
ニングブレード８ａによって残留トナー等が清掃され、
次の画像形成工程に備える。また、図中、５は帯電ロー
ル２を感光体ドラム１の表面に接触させるための加圧ス
プリングを、７は帯電ロール２の表面を清掃するクリー
ニングパッドを、それぞれ示すものである。

【００５０】ところで、この実施例では、導電性芯材の
外周に導電性弾性体を被覆してなる半導電性ロールにお
いて、上記導電性弾性体を、ＮＢＲとＥＰＤＭを混合し
てなる非相溶性のブレンド物に、ケッチェンブラックと
サーマルブラックからなる２種類のカーボンブラックを
分散させて構成されている。

【００５１】図１（ａ）（ｂ）はこの発明に係る半導電
性ロールの一実施例としての転写ロールを示す断面図及
び正面図である。

【００５２】図において、６は上記レーザービームプリ
ンターに使用される転写ロールを示すものであり、この
転写ロール６は、ステンレス（ＳＵＳ）や鉄等そのもの
或いはこれらにメッキを施した導電性金属芯材１１の外
周に、発泡弾性体層１２を被覆して構成されている。上
記発泡弾性体層１２は、ＮＢＲとＥＰＤＭを７：３の割
合でブレンドした非相溶性のブレンド物（ＪＳＲ製ＮＥ
７０、ＣＮ量＝３５％）に、２種のカーボンブラックと
してケッチェンブラック（ライオンアクゾ製、吸油量３
６０ｍｌ／ｇ）７部とアサヒサーマル（旭カーボン製、
吸油量２８ｍｌ／ｇ）２２部を加え、更に硫黄１．５
部、加硫促進剤ＴＴ０．６部、ＣＺ１．２部、Ｍ１部、
ステアリン酸１部、発泡剤ＯＢＳＨ３部を加えたものを
混練して、押し出し成形により円柱状に成形し、所定の
長さにカットした円柱状部材に導電性金属芯材１１とし
てステンレス芯（６ｍｍ径）を圧入し、加硫缶（加硫用
の蒸気加熱加圧装置）を用いて１６０℃の温度で３０分
発泡・加硫させた後、表面研磨を施して形成されたもの
である。

【００５３】このように製造された転写ロール６は、導
電性金属芯材１１にＤＣ１ｋＶの電圧を印加したときの
ロール抵抗が１０^8.5 Ωｃｍ、アスカーＣ硬度が３５度
であった。また、上記転写ロール６に印加する電圧を１
〜５ｋＶの間で変化させた場合におけるロール抵抗値の
印加電圧依存性は、０．７５桁の低下を示したが、１〜
５ｋＶの印加電圧の範囲内で絶縁破壊は発生しなかっ
た。上記実施例１−１で作製した半導電性ロール６を図
２に示すレーザービームプリンターで画像試験を行った
ところ、良好な画質が得られた。

【００５４】実施例１−２ 上記実施例１−１に係る半導電性ロールとしての転写ロ
ール６において、ＮＢＲとＥＰＤＭのブレンド比率を
６：４に変更したブレンド物（ＪＳＲ製ＮＥ４０）を使
用した以外、実施例１の転写ロール６と同じ構成とした
転写ロール６（抵抗値１０^8.8 Ω、アスカーＣ硬度４０
度、絶縁破壊電圧＞５ｋＶ）を用いた場合も良好な画質
が得られた。その他の構成及び作用は、前記実施例１−
１と同様であるので、その説明を省略する。

【００５５】実施例１−３ 上記実施例１−１に係る半導電性ロールとしての転写ロ
ール６において、ＮＢＲ中のＣＮ量を４３％に変更した
ブレンド物（ＪＳＲ製ＮＥ７１）を使用した以外は、実
施例１−１と同じ構成とした転写ロール６（抵抗値１０
^8.0 Ω、アスカーＣ硬度４０度、絶縁破壊電圧＞５ｋ
Ｖ）を用いた場合も良好な画質が得られた。その他の構
成及び作用は、前記実施例１−１と同様であるので、そ
の説明を省略する。

【００５６】比較例１−１ 上記実施例１−１の半導電性ロールにおいて、ＮＢＲと
ＥＰＤＭのブレンド物をＥＰＤＭ単独（ＪＳＲ製Ｅｐ３
３）に変更した以外は、実施例１−１と同じ構成とした
転写ロールを製造した。この比較例１−１に係る転写ロ
ールは、アスカーＣ硬度４５度、抵抗値１０^6.0 Ωｃｍ
と実施例１−１と同レベルであったが、印加電圧依存性
が２．０桁と高く、絶縁破壊電圧が３．０ｋＶと低く、
用紙が介在されている部分以外でも転写電流が流れ、用
紙端部での転写不良が発生した。

【００５７】比較例１−２ 上記実施例１−１の半導電性ロールにおいて、ＮＢＲと
ＥＰＤＭのブレンド物をＮＢＲ（日本ゼオン製Ｎｉｐｏ
ｌＤＮ２１９）に変更した以外は、実施例１−１と同じ
構成とした転写ロールを製造した。この比較例１−２に
係る転写ロールは、アスカーＣ硬度３１度、抵抗値１０
^8.5 Ωｃｍであったが、低温低湿時の抵抗が１０^10.6Ω
ｃｍと高く、同環境下では用紙全体に転写不良が発生し
た。

【００５８】実験例１−１ 次に、本発明者らは、この発明に係る半導電性ロールの
カーボンブラックの配合量に対する抵抗及び硬度の依存
性を調べるため、ケッチェンブラックの配合量（重量
部）を幾つかの値に固定して、サーマルブラックの配合
量を変化させた場合に、半導電性ロールの抵抗及び硬度
がどのように変化するかを測定する実験を行った。

【００５９】図３及び図４は上記実験の結果を示すもの
である。

【００６０】これらの図３及び図４から明らかなよう
に、この発明に係る半導電性ロールの場合、ロール抵抗
値はケッチェンブラックの配合量により中心値１０⁴ 〜
１０¹⁰Ωの調整幅を持ち、サーマルブラックの配合量を
変化させることにより、さらにその間２桁程度の抵抗値
の微調整が可能であることがわかった。

【００６１】また、ロール硬度は３５度から４５度の安
定した領域であり、従来のカーボンブラックとは異なっ
てカーボンブラックの配合量増加に伴う硬度の上昇を小
さく抑えることが可能であることがわかった。

【００６２】比較実験例１−１ また、本発明者らは、従来の半導電性ロールである１種
類のカーボンブラック（ケッチェンブラック）のみを使
用したものにおいて、カーボンブラックの配合量に対す
る抵抗及び硬度の依存性を調べるため、ケッチェンブラ
ックの配合量を変化させた半導電性ロールを複数回試作
し、これらの半導電性ロールの抵抗及び硬度がケッチェ
ンブラックの配合量及び試作回数によってどのように変
化するかを測定する実験を行った。

【００６３】図５及び図６は上記実験の結果を示すもの
である。

【００６４】これらの図５及び図６から明らかなよう
に、試作回数の違いによる抵抗値及び硬度の変動が大き
く、しかも抵抗値及び硬度ともにカーボンブラックの配
合量に対する依存性が大きく、カーボンブラックの配合
量を変化させると抵抗値及び硬度ともに大きく変化する
ことがわかった。

【００６５】実験例１−２ また、本発明者らは、この発明に係る半導電性ロール抵
抗値のロット間のバラツキの有無を確認するため、同一
の配合により半導電性ロールを押し出し成形により種々
作製し、これらの半導電性ロールの抵抗値を測定して確
認する実験を行った。

【００６６】図７は上記実験の結果を示すものである。

【００６７】この図７から明らかなように、この発明に
係る半導電性ロールの場合、抵抗値のロット間のバラツ
キは、ほとんど発生しなかった。

【００６８】一方、この発明の請求項７に記載の半導電
性ロールは、導電性芯材の外周に内側の導電性発泡弾性
体層と外側の導電層を被覆してなる半導電性ロールにお
いて、上記導電層を、ＮＢＲとＥＰＤＭを混合してなる
非相溶性の導電性弾性体によって構成したものである。

【００６９】図８はこの発明に係る半導電性ローラの一
実施例としての帯電ローラを示す断面図である。

【００７０】図において、２は上記帯電ローラを示すも
のであり、この帯電ローラ２は、ＳＵＳあるいは鉄その
もの又はこれらにメッキを施した導電性金属芯材１１の
周辺に導電性カーボンブラックを分散したウレタン、Ｅ
ＰＤＭ、シリコン等の発泡弾性体層１２を設け、この発
泡弾性体層１２の表面に膜厚５００μｍ程度のＮＢＲ／
ＥＰＤＭ＝７／３にブレンドした非相溶性エラストマー
（ＪＳＲ製ＮＥ７１）１００部に、導電性カーボンブラ
ックとしてケッチェンブラック（ライオンアクゾ製、吸
油量３６０ｍｌ／ｇ）８部とサーマルブラック２５部を
加え、硫黄１部、加硫促進剤ＣＺ及びＭ各１部を分散し
た導電層１３をクロスヘッド押し出し成形により発泡弾
性体層１２に被覆し、加硫缶を用いて加硫接着した後、
表面研磨を施したものである。

【００７１】この帯電ロール２は、ＤＣ１００Ｖの電圧
を印加した時のロール抵抗は、１０ ^5.8 Ωｃｍ、アスカ
ーＣ硬度＝６０度であった。

【００７２】この実施例２−１で作製した帯電ロール２
を図２に示すレーザービームプリンターに使用し、画像
を形成する試験を行ったところ、良好な画質が得られ
た。

【００７３】ところで、上記のごとき帯電ロール２は、
導電性芯材の外周に未硬化状態の導電性発泡弾性体層を
被覆して、当該導電性発泡弾性体層を硬化させた後、上
記導電性発泡弾性体層の外周に未硬化状態の導電層をチ
ューブ状に被覆し、当該導電層を加圧加熱条件下で導電
性発泡弾性体層に硬化同時接着することによって製造さ
れる。

【００７４】すなわち、上記帯電ロール２は、図９に示
すように、導電性カーボンブラックを分散したウレタ
ン、ＥＰＤＭ、シリコン等の発泡弾性体層１２の原材料
を、1)ニーダー及び2)ロール練りにより混練した後（ス
テップ１）、この原材料を混練したものを押し出し成形
機により円柱状に押し出し成形し（ステップ２）、加硫
缶を用いて１２６℃の温度及び２ｋの蒸気圧力によって
発泡／加硫を行う（ステップ３）。さらに、上記のごと
くして発泡／加硫された発泡弾性体層１２に、ＳＵＳあ
るいは鉄そのもの又はこれらにメッキを施した導電性金
属芯材１１であるシャフトを圧入した後（ステップ
４）、当該発泡弾性体層１２の外径を研磨する（ステッ
プ５）。

【００７５】次に、導電層１３を形成するＮＢＲ／ＥＰ
ＤＭ＝７／３にブレンドした非相溶性エラストマー（Ｊ
ＳＲ製ＮＥ７１）１００部に、導電性カーボンブラック
としてケッチェンブラック（ライオンアクゾ製、吸油量
３６０ｍｌ／ｇ）３０部を加え、硫黄１部、加硫促進剤
ＣＺ及びＭ各１部を分散したチューブ原材料を混練した
後（ステップ６）、この導電層１３の原材料をチューブ
クロスヘッド押し出し成形機により発泡弾性体層１２の
外周に被覆する（ステップ７）。その後、上記発泡弾性
体層１２の外周に導電層１３の原材料を被覆したもの
を、加硫缶を用いて１２０℃の温度及び１．５ｋの蒸気
圧力〜１６０℃の温度及び５．５ｋの蒸気圧力によっ
て、導電層１３を発泡弾性体層１２の外周にチューブ状
に加硫接着する（ステップ８）。そして、上記のごとく
して加硫接着された導電層１３の外径を研磨して寸法出
しを行い（ステップ９）、検査等を行って半導電性ロー
ルとしての帯電ロールを製造する（ステップ１０）。

【００７６】このようにして半導電性ロールを製造する
ことにより、図１０に示すように、発泡弾性体層１２と
導電層１３とを強固に一体化することができるととも
に、半導電性ロールを容易に低コストで製造することが
可能となる。

【００７７】実施例２−２ この実施例２−２に係る帯電ロール２は、図１１に示す
ように、実施例１の帯電ロール２にさらにアルコール可
溶性ナイロン（東レ製ＣＭ８０００）１００部に導電性
カーボンブラック２部（アクゾ社製ケッチェンブラッ
ク）を分散させた導電層を保護層１４として、デップコ
ーテイングにより３０μｍの膜厚に被覆して３層構成と
した帯電ロールである。この帯電ロール２は、ＤＣ１０
０Ｖの電圧を印加した時のロール抵抗が１０^5.9 Ω、ア
スカーＣ硬度が６５度であり、当該帯電ロール２を図２
に示すレーザービームプリンターに使用し、画像を形成
する試験を行ったところ、良好な画質が得られた。

【００７８】比較例２−１ 導電性カーボンブラックを分散したウレタン発泡帯電ロ
ール（抵抗＝１０⁶ Ωｃｍ、アスカーＣ硬度＝３５度）
について画像試験を行ったところ、発泡セルに基づく帯
電ムラの発生とＡＣ帯電による大きな高周波帯電音が発
生した。

【００７９】比較例２−２ 導電性シリコン発泡層の表面にスキン層がついたもので
保護層として導電性フッソコートをスプレー塗布により
膜厚＝３０μｍ付与した帯電ロール（抵抗＝１０
^5.8 Ω、アスカーＣ硬度＝５４度）について画像試験を
行ったところ、発泡セル及び表面スキン層の抵抗ムラに
基づくかぶり現象が観測された。

【００８０】実験例２−１ 次に、本発明者らは、この発明に係る半導電性ロールの
カーボンブラックの配合量に対する抵抗値及び硬度の依
存性を調べるため、導電層１３に配合されるケッチェン
ブラック又はサーマルブラックの配合量（重量部）を変
化させた場合に、半導電性ロールの抵抗及び硬度がどの
ように変化するかを測定する実験を行った。

【００８１】図１２及び図１３は上記実験の結果を示す
ものである。

【００８２】これらの図１２及び図１３から明らかなよ
うに、この発明に係る半導電性ロールの場合、ロール抵
抗値はケッチェンブラック又はサーマルブラックの配合
量にかかわらず１０⁵ Ωｃｍ程度であり、ケッチェンブ
ラック又はサーマルブラックの配合量を変化させても殆
ど変化しないことがわかった。

【００８３】また、ロール硬４は約５５度の安定した領
域であり、従来のカーボンブラックとは異なってカーボ
ンブラックの配合量増加に伴う硬度の上昇を殆ど防止す
ることが可能であることがわかった。

【００８４】このように、帯電ロールとしての半導電性
ロールの抵抗値及び硬度は、導電層１３のケッチェンブ
ラック又はサーマルブラックの配合量に殆ど依存してい
ないことから明らかなように、半導電性ロールの抵抗値
及び硬度は、下地の発泡弾性体層１２の抵抗値及び硬度
に依存して制御可能であることがわかる。但し、導電層
１３は、帯電ロール２の硬度調整とロール内抵抗のバラ
ツキ抑制のため、当該導電層１３の肉厚と成分比率を変
えることにより安定に維持可能となる。

【００８５】実験例２−２ また、本発明者らは、この発明に係る半導電性ロールに
おける導電層１３のＮＢＲとＥＰＤＭのブレンド比率に
対するロール抵抗の依存性を調べるため、導電層１３の
ＮＢＲとＥＰＤＭのブレンド比率を変化させた場合に、
半導電性ロールの抵抗がどのように変化するかを測定す
る実験を行った。

【００８６】図１４及び図１５は上記実験の結果を示す
ものである。

【００８７】これらの図１４及び図１５から明らかなよ
うに、この発明に係る半導電性ロールの場合、ロール抵
抗値はＮＢＲとＥＰＤＭのブレンド比率を変化させても
大きくは変化しないが、導電層１３の抵抗値はＮＢＲと
ＥＰＤＭのブレンド比率を変化させることにより、２桁
程度抵抗値が変化することがわかった。

【００８８】さらに、これらの図１４及び図１５から明
らかなように、半導電性ロールの導電層１３の抵抗値
は、ＮＢＲとＥＰＤＭとのブレンド比率を変化させるこ
とによって変化することがわかる。また、半導電性ロー
ルの硬度調整は、ＣＮ量、ＮＢＲブレンド比率を下げる
ことと、蒸気加硫時の加硫圧力調整により４５〜６０度
の硬度調整幅で、１０⁵ 〜１０⁶ Ωｃｍ程度の安定した
抵抗値を維持することが可能となる。さらに、下地の発
泡弾性体層１２については、半導電性ロール全体の抵抗
値の制御と硬度調整を行うことが可能であり、カーボン
ブラックの配合量に依存した１０⁴ 〜１０¹¹Ωｃｍの抵
抗付与と４０〜５０度の硬度調整が可能である。一方、
ＮＢＲ／ＥＰＤＭのブレンド物であるチューブ状の導電
層１３は、上述したように、ロール内抵抗のバラツキの
低減（抵抗面内バラツキ＜１桁以内）と肉厚による硬度
調整（４５〜６０度）が可能である。

【００８９】実験例２−３ さらに、本発明者らは、この発明に係る半導電性ロール
における導電層１３の肉厚に対するロール硬度の依存性
を調べるため、導電層１３の肉厚を変化させた場合に、
半導電性ロールの硬度がどのように変化するかを測定す
る実験を行った。なお、ロール抵抗はいずれも１０⁵ 〜
１０⁶ Ωｃｍ以内であった。

【００９０】図１６は上記実験の結果を示すものであ
る。

【００９１】この図から明らかなように、導電層１３の
厚さが約０．６ｍｍ程度以上になると、導電層１３の肉
厚に略比例してロール硬度（アスカーＡ硬度）が上昇す
ることがわかった。

【００９２】実験例２−４ さらに、本発明者らは、この発明に係る半導電性ロール
の周方向における抵抗値のバラツキを調べるため、図１
７に示すような実験装置を用いて半導電性ロールの周方
向における抵抗値を測定する実験を行った。

【００９３】図１８は上記実験の結果を示すものであ
る。

【００９４】この図から明らかなように、半導電性ロー
ルの周方向における抵抗値は、ほとんど一定でありバラ
ツキがないことがわかった。

【００９５】実験例２−５ また、本発明者らは、この発明に係る半導電性ロールに
おける導電層１３を加硫接着させる際の加硫缶の蒸気圧
力依存性を調べるため、導電層１３を加硫接着させる際
の加硫缶の蒸気圧力を変化させた場合に、半導電性ロー
ルの硬度がどのように変化するかを測定する実験を行っ
た。なお、ロール抵抗はいずれも１０⁵〜１０⁶ Ωｃｍ
以内であった。

【００９６】図１９は上記実験の結果を示すものであ
る。

【００９７】この図から明らかなように、導電層１３を
加硫接着させる際の加硫缶の蒸気圧力が上昇するに伴っ
て、導電層１３のロール硬度（アスカーＣ硬度）が略比
例して上昇することがわかった。

【００９８】実験例２−６ 更にまた、本発明者らは、この発明に係る半導電性ロー
ルを高温高湿環境下（温度４０℃、湿度８５％）で１４
日間保存したところ、半導電性ロールの外観及びこれを
用いた画質ともに良好であり、ブリーディング現象の発
生を防止することができることがわかった。

【００９９】実験例２−７ また、本発明者らは、この発明に係る半導電性ロールの
絶縁耐圧試験を行ったところ、図２０に示すように、ロ
ール抵抗が上昇するにともなって、絶縁耐圧を示すリミ
ッターが作動する電圧が徐々に上昇することがわかり、
半導電性ロールの絶縁耐圧は、良好であることがわかっ
た。

【０１００】

【発明の効果】この発明は以上の構成及び作用よりなる
もので、特に半導電性領域における抵抗値のバラツキが
少なく、環境変動や印加電圧によらず安定した抵抗値と
高い絶縁耐圧を有しかつ製造ロット間のバラツキのない
半導電性ロールを提供することができる。

【０１０１】また、この発明は、プロセス油などの可塑
剤を含有せず、低硬度で安定したロール硬度を維持する
ことができ、しかもブリーディング現象のない半導電性
ロールを提供することができる。

【０１０２】さらに、この発明は、半導電領域における
抵抗値のバラツキが少なく、環境変動や印加電圧によら
ず安定した抵抗値と高い絶縁耐圧を有しかつ製造ロット
間のバラツキがないのは勿論のこと、帯電ムラやかぶり
が発生することがなく、十分均一な帯電を行うことがで
き、しかもロール表面や端部にシワ及び変形が発生する
ことのない半導電性ロール及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】

【図１】 図１（ａ）（ｂ）はこの発明に係る半導電性
ロールの一実施例をそれぞれ示す断面図及び正面図であ
る。

【図２】 図２はこの発明に係る半導電性ロールの一実
施例を適用した画像形成装置を示す概略構成図である。

【図３】 図３はこの発明の実施例に係るカーボン量と
ロール抵抗との関係を示すグラフである。

【図４】 図４はこの発明の実施例に係るカーボン量と
ロール硬度との関係を示すグラフである。

【図５】 図５は比較例に係るカーボン量とロール抵抗
との関係を示すグラフである。

【図６】 図６は比較例に係るカーボン量とロール硬度
との関係を示すグラフである。

【図７】 図７はこの発明の実施例に係る半導電性ロー
ルのロット間のバラツキを示すグラフである。

【図８】 図８はこの発明の請求項７項に記載の半導電
性ロールの一実施例を示す断面図である。

【図９】 図９はこの発明の請求項７項に記載の半導電
性ロールの製造方法の一実施例を示すフローチャートで
ある。

【図１０】 図１０はこの発明の請求項７項に記載の半
導電性ロールの一実施例を示す断面の模式図である。

【図１１】 図１１はこの発明の請求項７項に記載の半
導電性ロールの他の実施例を示す断面図である。

【図１２】 図１２はカーボンブラック量とロール抵抗
との関係を示すグラフである。

【図１３】 図１３はカーボンブラック量とロール硬度
との関係を示すグラフである。

【図１４】 図１４はＮＢＲのブレンド量とロール抵抗
との関係を示すグラフである。

【図１５】 図１５はＮＢＲのブレンド量とロール抵抗
及び硬度との関係を示すグラフである。

【図１６】 図１６は導電層の肉厚とロール硬度との関
係を示すグラフである。

【図１７】 図１７は半導電性ロールのロール抵抗の測
定装置を示す斜視構成図である。

【図１８】 図１８は半導電性ロールの周方向における
抵抗の測定値を示すグラフである。

【図１９】 図１９は加硫缶蒸気圧とロール硬度との関
係を示すグラフである。

【図２０】 図２０は半導電性ロールの抵抗値と絶縁耐
圧との関係を示すグラフである。

【図２１】 図２１は従来の画像形成装置を示す構成図
である。

【図２２】 図２２（ａ）〜（ｄ）はブリーディング現
象をそれぞれ示す説明図である。

【符号の説明】

６ 転写ロール、１１ 導電性芯材、１２ 導電性発泡
弾性体。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性芯材の外周に導電性弾性体を被覆
   してなる半導電性ロールにおいて、上記導電性弾性体
   を、ＮＢＲとＥＰＤＭを混合してなる非相溶性のブレン
   ド物に、特性の異なる２種類のカーボンブラックを分散
   させて構成したことを特徴とする半導電性ロール。
2. 【請求項２】 前記特性の異なる２種類のカーボンブラ
   ックが、ケッチェンブラックとサーマルブラックである
   ことを特徴とする請求項第２項記載の半導電性ロール。
3. 【請求項３】 前記ケッチェンブラックとサーマルブラ
   ックの混合割合を、１：１〜１：５としたことを特徴と
   する請求項第２項記載の半導電性ロール。
4. 【請求項４】 前記非相溶性弾性体のブレンド比率を、
   ＮＢＲ／ＥＰＤＭ＝５／９５〜９５／５の範囲内とした
   ことを特徴とする請求項第１項乃至第３項のいずれかに
   記載の半導電性ロール。
5. 【請求項５】 前記半導電性ロールに用いるＮＢＲ中の
   アクリロニトリル量を、１５〜５０ mol％の範囲内とし
   たことを特徴とする請求項第１項乃至第４項のいずれか
   に記載の半導電性ロール。
6. 【請求項６】 前記半導電性ロールの体積抵抗値が１０
   ⁵ 〜１０¹⁰Ω・ｃｍで、カーボンブラックの配合量、Ｎ
   ＢＲのブレンド比、ＮＢＲ中のアクリロニトリル量の少
   なくとも１つを変化させることにより調整可能であるこ
   とを特徴とする請求項第１項乃至第５項のいずれかに記
   載の半導電性ロール。
7. 【請求項７】 導電性芯材の外周に内側の導電性発泡弾
   性体層と外側の導電層を被覆してなる半導電性ロールに
   おいて、上記導電層を、ＮＢＲとＥＰＤＭを混合してな
   る非相溶性の導電性弾性体によって構成したことを特徴
   とする半導電性ロール。
8. 【請求項８】 前記非相溶性弾性体のブレンド比率を、
   ＮＢＲ／ＥＰＤＭ＝５／９５〜９５／５の範囲内とした
   ことを特徴とする請求項第７項記載の半導電性ロール。
9. 【請求項９】 導電性芯材の外周に内側の導電性発泡弾
   性体層と外側の導電層を被覆してなる半導電性ロールの
   製造方法において、上記導電性芯材の外周に未硬化状態
   の導電性弾性体層を被覆して、当該導電性弾性体層に硬
   化発泡させた後、上記導電性発泡弾性体層の外周に未硬
   化状態の導電層をチューブ状に被覆し、当該導電層を蒸
   気加圧加熱条件下で導電性発泡弾性体層に硬化同時接着
   することを特徴とする半導電性ロールの製造方法。