(57)【要約】【課題】ローラ本体の端部を別のゴムで形成したり、外周面にコーティング層を形成したりせずに、ローラ本体の全体を同一のゴム組成物の架橋物によって一体に形成した簡単な構造を維持しながら摩擦が低減されて、トナーの漏れや発熱を生じにくい現像ローラと、その製造方法を提供する。【解決手段】現像ローラは、ゴム組成物の架橋物からなる筒状のローラ本体２の、軸方向の端部２ａの外周面５１に、固体潤滑剤６が擦り込まれて固着されている。製造方法は、ローラ本体の端部の外周面に固体潤滑剤を擦り込ませて固着させる工程を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム組成物の架橋物からなる筒状のローラ本体を含み、前記ローラ本体の、軸方向の端部の外周面には、固体潤滑剤が擦り込まれて固着されている現像ローラ。
【請求項２】
前記ローラ本体は、少なくとも前記端部以外の外周面に、前記ゴム組成物の架橋物の酸化物からなる酸化膜を含む請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記固体潤滑剤は、フッ化黒鉛、シリコーン樹脂微粒子、およびフッ素系樹脂微粒子からなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１または２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の現像ローラの製造方法であって、前記ゴム組成物を筒状に成形し、架橋させて前記ローラ本体を形成する工程、形成した前記ローラ本体の、前記端部の外周面に前記固体潤滑剤を供給し、圧をかけて、前記固体潤滑剤を、前記端部の外周面に擦り込ませて固着させる工程を含む現像ローラの製造方法。
【請求項５】
前記ローラ本体の、少なくとも前記端部以外の外周面に紫外線を照射して、当該外周面に、前記ゴム組成物の架橋物の酸化物からなる酸化膜を形成する工程を含む請求項４に記載の現像ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ローラとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機などの、電子写真法を利用した画像形成装置においては、感光体の表面に形成される静電潜像をトナー像に現像するために、現像ローラが用いられる。
現像ローラとしては、たとえば、導電性を付与したゴム組成物を筒状に成形して架橋させたローラ本体と、金属等からなり、ローラ本体の中心の通孔に挿通されて固定されたシャフトとを含むもの等が用いられる。
【０００３】
現像ローラを用いた現像では、画像形成装置の、トナーを収容した現像部内に現像ローラを設け、当該現像ローラの、ローラ本体の外周面に量規制ブレード（帯電ブレード）の先端部を接触させた状態で、現像ローラを回転させる。
そうすると現像部内のトナーが帯電されて、ローラ本体の外周面に付着されるとともに、付着されたトナーが、ローラ本体の外周面と量規制ブレードの先端部とのニップ部を通過する際に付着量が規制されて、当該外周面に厚みがほぼ一定のトナー層が形成される。
【０００４】
また、並行して感光体の表面には、一様に帯電させたのち露光することで静電潜像が形成される。
次いで、この状態で現像ローラをさらに回転させて、トナー層を、感光体の表面の近傍に搬送すると、トナー層を形成するトナーが、感光体の表面に形成された静電潜像に応じて選択的に感光体の表面に移動して、静電潜像がトナー像に現像される。
【０００５】
現像ローラのローラ本体の、軸方向の端部は、ローラ本体の外周面に付着させたトナーが現像部外へ漏出するのを防止するために、シール部材によってシールされるのが一般的である。
シール部材は、たとえば、フェルト等によって形成され、現像部の筐体等に固定された状態で、回転する現像ローラの、ローラ本体の軸方向の端部の外周面に摺接される。
【０００６】
しかし、たとえば、８０００枚程度の画像形成ごとにメンテナンスをするように設定された高耐久の画像形成装置（高耐久機）では、使用開始から最初のメンテナンスまでの間に、シール部材によってシールされたはずの端部からトナーが漏れる場合がある。
トナーの漏れは、画像形成を繰り返すことで、シール部材が摺接された、ローラ本体の軸方向の端部の外周面が摩耗して、シール部材との間に隙間を生じることで発生する。
【０００７】
また、たとえば、画像形成速度が高い画像形成装置（高速機）においては、画像形成を繰り返すと、シール部材とローラ本体の端部との摩擦によって、現像ローラが発熱する場合もある。
そこで、特許文献１においては、シール部材が摺接されるローラ本体の軸方向の端部を、シリコーンゴムを主体とする、摩擦係数の低いゴムによって形成して端部の外周面の摩耗を抑制することが検討されている。
【０００８】
また特許文献１では、さらに摩耗を抑制するために、上記端部を含むローラ本体の外周面の全面を、イソシアネート化合物の硬化物からなる表面処理層、もしくはウレタン等からなるコート層で被覆することも検討されている。
このうち表面処理層は、イソシアネート化合物を含む処理液を、ローラ本体の外周面の全面にデイップコート法、ロールコート法、スプレーコート法等の塗布方法によって塗布したのち、加熱してイソシアネート化合物を硬化反応させることで形成される。
【０００９】
またコート層は、たとえば、ウレタン、アクリルウレタン、ナイロン、ＮＢＲ等を含む液状のコーティング剤を、同様の塗布方法によってローラ本体の外周面の全面に塗布したのち乾燥固化、あるいは加熱硬化等して形成される。
しかし、ローラ本体の端部を別のゴムで形成する場合には、ローラ本体の製造工程や形成材料が増加するため、現像ローラの生産性が低下したり、製造コストが高くついたりするといった課題がある。
【００１０】
また、ローラ本体の外周面の全面を表面処理層やコート層で被覆すると、ローラ本体の全体が硬くなり、量規制ブレードの先端部を接触させた際にニップ変形しにくくなって、ローラ本体の外周面に、厚みの均一なトナー層を形成できない場合を生じる。
また、前述したように表面処理層は処理液、コート層は液状のコーティング剤を用いて形成されるため、その形成過程においてホコリ等の異物の混入、厚みムラの発生等の様々な不具合を生じやすいという課題もある。
【００１１】
しかも、形成される表面処理層やコート層は、ローラ本体のニップ変形に追従できずに剥離して、ローラ本体の外周面から、比較的短期間で失われたりしやすい。
そして、表面処理層やコート層が短期間で失われてしまうと、前述したように、高耐久機での使用時の摩耗によるトナーの漏れや、高速機での使用時の発熱等を十分に抑制できない場合を生じる。
【００１２】
特許文献２においては、ローラ本体の端部の外周面の摩耗を抑制するために、当該端部を、選択的に、耐摩耗性材料層で被覆することが検討されている。
耐摩耗性材料層は、たとえば、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を含む液状の塗料を、前出した塗布方法等によって塗布したのち乾燥固化、あるいは加熱硬化等して形成される。
【００１３】
また特許文献２では、ローラ本体の全面に上記塗料を塗布して樹脂層を形成するとともに、ローラ本体の端部のみ樹脂層を厚塗りして上記耐摩耗性材料層とすることも検討されている。
さらに特許文献３においては、現像ローラの発熱を抑制するために、ローラ本体を、金属ケイ素粒子を含むシリコーン系ゴムによって形成して熱伝導率を高めることが検討されている。
【００１４】
また特許文献３では、摩擦を低減して発熱をさらに抑制するために、ローラ本体の軸方向の端部の外周面を、含フッ素樹脂を含む端部保護層によって被覆することも検討されている。
さらに特許文献３では、ローラ本体の全面を、ウレタン樹脂を含むコート層で被覆することも検討されている。
【００１５】
しかし、特許文献２に記載の耐摩耗性材料層や樹脂層、あるいは特許文献３に記載の端部保護層やコート層についても、特許文献１に記載の表面処理層やコート層と同様の課題を有している。
すなわち、特許文献２に記載の耐摩耗性材料層や樹脂層は、前述したように液状の塗料を用いて形成されるため、それぞれの形成過程において様々な不具合を生じやすい。
【００１６】
しかも、形成された耐摩耗性材料層や樹脂層は、ローラ本体のニップ変形に追従できずに剥離して、ローラ本体の外周面から、比較的短期間で失われたりしやすい。
そして、とくに耐摩耗性材料層が短期間で失われてしまうと、やはり高耐久機での使用時の摩耗によるトナーの漏れや、高速機での使用時の発熱等を十分に抑制できない場合を生じる。
【００１７】
また、ローラ本体の外周面の全面を樹脂層で被覆した場合には、ローラ本体の全体が硬くなり、量規制ブレードの先端部を接触させた際にニップ変形しにくくなって、ローラ本体の外周面に、厚みの均一なトナー層を形成できない場合を生じる。
また、特許文献３に記載の端部保護層は含フッ素樹脂を含む液状の樹脂組成物、コート層は、ウレタン樹脂を含む液状の樹脂組成物を用いて形成されるため、やはりそれぞれの層の形成過程において様々な不具合を生じやすい。
【００１８】
しかも形成された端部保護層やコート層は、ローラ本体のニップ変形に追従できずに剥離して、ローラ本体の外周面から、比較的短期間で失われたりしやすい。
そして、とくに端部保護層が短期間で失われてしまうと、やはり高耐久機での使用時の摩耗によるトナーの漏れや、高速機での使用時の発熱等を十分に抑制できない場合を生じる。
【００１９】
また、ローラ本体の外周面の全面をコート層で被覆した場合には、ローラ本体の全体が硬くなり、量規制ブレードの先端部を接触させた際にニップ変形しにくくなって、ローラ本体の外周面に、厚みの均一なトナー層を形成できない場合を生じる。
なお以下では、特許文献１の表面処理層、コート層、特許文献２の耐摩耗性材料層、樹脂層、特許文献３の端部保護層、コート層など、ローラ本体の外周面上に被覆される、樹脂やゴム等からなる従来の層を「コーティング層」と総称する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００１−２２２１６３号公報
【特許文献２】特開平１０−２９３４５３号公報
【特許文献３】特開２０１８−５９９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の目的は、ローラ本体の端部を別のゴムで形成したり、外周面にコーティング層を形成したりせずに、ローラ本体の全体を同一のゴム組成物の架橋物によって一体に形成した簡単な構造を維持しながら摩擦が低減されて、トナーの漏れや発熱を生じにくい現像ローラと、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】
【００２２】
本発明は、ゴム組成物の架橋物からなる筒状のローラ本体を含み、前記ローラ本体の、軸方向の端部の外周面には、固体潤滑剤が擦り込まれて固着されている現像ローラである。
また本発明は、かかる本発明の現像ローラの製造方法であって、前記ゴム組成物を筒状に成形し、架橋させて前記ローラ本体を形成する工程、形成した前記ローラ本体の、前記端部の外周面に前記固体潤滑剤を供給し、圧をかけて、前記固体潤滑剤を、前記端部の外周面に擦り込ませて固着させる工程を含む現像ローラの製造方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ローラ本体の端部を別のゴムで形成したり、外周面にコーティング層を形成したりせずに、ローラ本体の全体を同一のゴム組成物の架橋物によって一体に形成した簡単な構造を維持しながら摩擦が低減されて、トナーの漏れや発熱を生じにくい現像ローラと、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】
【００２４】
【図１】図(a)は、本発明の現像ローラの、実施の形態の一例の外観を示す斜視図、図(b)は、図(a)の例の現像ローラのうち、ローラ本体の、軸方向の両方の端部の構造を模式的に示す断面図、図(c)は、図(a)の例の現像ローラのうち、ローラ本体の、上記端部間の領域（以下「中間部」と略記する場合がある。）の構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
《現像ローラおよびその製造方法》
〈現像ローラ〉
図１(a)は、本発明の現像ローラの、実施の形態の一例の外観を示す斜視図、図１(b)は、図１(a)の例の現像ローラのうち、ローラ本体の、軸方向の両方の端部の構造を模式的に示す断面図、図１(c)は、図１(a)の例の現像ローラのうち、ローラ本体の中間部の構造を模式的に示す断面図である。
【００２６】
各図を参照して、この例の現像ローラ１は、同一のゴム組成物の架橋物によって、非多孔質でかつ単層の筒状に、一体に形成されたローラ本体２を備えるとともに、当該ローラ本体２の中心の通孔３にシャフト４が挿通されて固定されたものである。
シャフト４は、良導電性の材料、たとえば、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属などによって一体に形成されている。
【００２７】
シャフト４は、たとえば、導電性を有する接着剤を介して、ローラ本体２と電気的に接合され、かつ機械的に固定されるか、あるいは通孔３の内径よりも外径の大きいものを通孔３に圧入することで、ローラ本体２と電気的に接合され、かつ機械的に固定される。
またこの両法を併用して、シャフト４を、ローラ本体２と電気的に接合し、かつ機械的に固定してもよい。
【００２８】
ローラ本体２の外周面５は、その全面において、樹脂やゴム等からなるコーティング層によって被覆されずに露出されている。
すなわちローラ本体２は、外周面５上に被覆されるコーティング層を含まない（除く）ものとされる。
ローラ本体２の外周面５のうち、図示しないシール部材が摺接される軸方向の両方の端部２ａの外周面５１には、粉末状ないし粒子状の固体潤滑剤６が、当該外周面５１に圧をかけて擦り込ませることによって固着されている。
【００２９】
固体潤滑剤６を固着させることによって、端部２ａの外周面５１の、シール部材に対する摩擦を良好に低減することができる。
また個々の固体潤滑剤６は、図１(b)に拡大して示すように、上記外周面５１に、それぞれ独立した状態で固着されている。
そのためローラ本体２がニップ変形しても、固体潤滑剤６は、従来の、連続した膜状に形成されたコーティング層のように、ニップ変形に追従できずにローラ本体２から短期間で剥離して失われたりすることがない。
【００３０】
したがって、図示しないシール部材が摺接される端部２ａの外周面５１に固体潤滑剤６を固着させることにより、上記外周面５１が、高耐久機での使用時に摩耗してトナーの漏れを生じたり、高速機での使用時に現像ローラ１が発熱したりするのを、より長期間に亘って抑制し続けることができる。
ローラ本体２を構成する端部２ａと中間部２ｂとは、実質的にゴム組成物の架橋物のみによって、一体に形成されている。
【００３１】
そのためローラ本体２は、前述したコーティング層を含まないことと相まって、中間部２ｂと端部２ａとを含む全体で、ゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を維持できる。
したがって、ローラ本体２の外周面５のうち、中間部２ｂの外周面５２に量規制ブレードの先端部を接触させた際に、ローラ本体２の全体を均一にニップ変形させて、当該外周面５２に、厚みの均一なトナー層を形成することができる。
【００３２】
さらにローラ本体２は、端部２ａを別のゴムで形成したり、外周面５にコーティング層を形成したりしない簡単な構造を維持することもできる。
したがって、かかる簡単な構造を維持しながら、またローラ本体２のゴムとしての良好な特性を維持しながら摩擦を低減して、トナーの漏れや発熱を生じにくくする効果を、長期間に亘って維持することが可能となる。
【００３３】
ローラ本体２の中間部２ｂの外周面５２には、図１(c)に示すように、ゴム組成物の架橋物の酸化物からなる酸化膜７を形成してもよい。
酸化膜７は、たとえば、ローラ本体２の中間部２ｂの外周面５２に、所定波長の紫外線を所定時間照射して、当該外周面５２に露出したゴム組成物の硬化物を酸化させることによって形成される。
【００３４】
酸化膜７を形成すると、当該酸化膜７が誘電層として機能して、現像ローラ１の誘電正接を低減することができる。
また酸化膜７が低摩擦層として機能することで、外周面５２にトナーが残留したり蓄積したりするのを抑制して、かかるトナーが形成画像に影響を及ぼすのを抑制することもできる。
【００３５】
さらに酸化膜７は、コーティング層に比べてごく薄い膜であって、当該コーティング層のように、ローラ本体２の全体を硬くすることがない。
そのため外周面５２に量規制ブレードの先端部を接触させた際に、ローラ本体２の全体をニップ変形しやすくして、上記外周面５２に、厚みの均一なトナー層を形成することができる。
【００３６】
しかも、酸化膜７が低摩擦層として機能することで、中間部２ｂの外周面５２の、量規制ブレードに対する摩擦を低減して、現像ローラ１の全体でのトルクを低減することができる。
そして、とくに端部２ａの外周面５１の摩耗によるトナーの漏れや、現像ローラ１の発熱をさらに抑制することもできる。
【００３７】
しかも、酸化膜６が低摩擦層として機能して、端部２ａと中間部２ｂとの境界部から、中間部２ｂにかけての外周面５の摩擦を低減する。
そのため、現像ローラ１の全体でのトルクを低減して、現像ローラ１の発熱をさらに抑制したり、上記境界部での摩耗を抑制して、トナーの漏れをさらに抑制したりすることもできる。
【００３８】
酸化膜７は、ローラ本体２の、中間部２ｂの外周面５２にのみ選択的に形成してもよいし、端部２ａの外周面５１を含む外周面５の全面に形成してもよい。
ただし、酸化膜７は形成しなくてもよい。
なおローラ本体２の「単層構造」とは、ゴム等からなる層の数が単層であることを指し、紫外線の照射等によって形成される酸化膜７は、層数に含まないこととする。
【００３９】
〈固体潤滑剤〉
固体潤滑剤としては、粉末状ないし粒子状を呈し、外周面５１に固着された状態で潤滑剤として機能しうる、たとえば、層状固体、非層状無機物、高分子微粒子等の種々の固体潤滑剤がいずれも使用可能である。
このうち層状固体としては、たとえば、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、二硫化タンタル、グラファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、マイカ、タルク等の１種または２種以上を用いることができる。
【００４０】
非層状無機物としては、たとえば、ＣａＦ２、ＮａＦ、ＢａＦ２、ＬａＦ３、ＹＦ３等のフッ化物、ＰｂＳ、ＦｅＳ、ＣｄＳ等の硫化物、ＰｂＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｏＯ３、ＷＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の酸化物などの１種または２種以上を用いることができる。
高分子微粒子としては、たとえば、シリコーン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系樹脂、ポリイミド、ポリアセタール、ポリエチレン、ナイロン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン等の微粒子の１種または２種以上を用いることができる。
【００４１】
粉末状ないし粒状の固体潤滑剤の平均粒子径は、これに限定されないが、たとえば、１μｍ以上であるのが好ましく、１５μｍ以下であるのが好ましい。
平均粒子径がこの範囲未満であるごく微小な固体潤滑剤では、圧をかけて擦り込んだ際に、その全体が外周面５１内に埋没してしまって、摩擦を低減する効果が得られない場合がある。
【００４２】
一方、平均粒子径が上記の範囲を超える粒径の大きな固体潤滑剤は、圧をかけて擦り込んでも、外周面５１に十分に固着させることができず、比較的短期間で脱落しやすい。
そして、固体潤滑剤が脱落して摩擦を低減する効果が得られなくなったり、脱落した固体潤滑剤が形成画像に影響したりする場合がある。
これに対し、固体潤滑剤の平均粒子径を上記の範囲とすることにより、当該固体潤滑剤が脱落したり、それによって形成画像に影響したりするのを長期間に亘って抑制しながら、摩擦を良好に低減することができる。
【００４３】
そのため、とくに端部２ａの外周面５１の摩耗によるトナーの漏れや、現像ローラ１の発熱をさらに抑制することができる。
とくに固体潤滑剤としては、黒鉛とフッ素とを反応させて得られる、黒鉛層面の炭素とフッ素原子とが共有結合した黒鉛層間化合物の一種であるフッ化黒鉛、シリコーン樹脂微粒子、およびフッ素系樹脂微粒子からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００４４】
フッ化黒鉛の具体例としては、これに限定されないが、たとえば、セントラル硝子(株)製のセフボン（登録商標）ＣＭＡ〔灰白色、平均粒子径：２μｍ〕、セフボンＣＭＣ〔白色、平均粒子径：５μｍ〕等の少なくとも１種を用いることができる。
またシリコーン樹脂微粒子の具体例としては、これに限定されないが、たとえば、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン(同)製のトスパール（登録商標）１２０〔平均粒子径：２．０μｍ〕、トスパール１３０〔平均粒子径：３．０μｍ〕、トスパール１４５〔平均粒子径：４．５μｍ〕、トスパール２０００Ｂ〔平均粒子径：６．０μｍ〕、トスパール１１１０〔平均粒子径：１１．０μｍ〕、トスパール２４０〔平均粒子径：４．０μｍ〕等の少なくとも１種を用いることができる。
【００４５】
さらに、フッ素系樹脂微粒子の具体例としては、これに限定されないが、たとえば、いずれもＰＴＦＥ微粒子である、ＡＧＣ(株)製のＦｌｕｏｎ（登録商標）Ｌ１５０Ｊ〔平均粒子径：９μｍ〕、Ｌ１６９Ｊ〔平均粒子径：１７μｍ〕、Ｌ１７０ＪＥ〔平均一次粒子径：０．２〜０．４μｍ、平均二次粒子径：５０〜２００μｍ〕、Ｌ１７２ＪＥ〔平均一次粒子径：０．２〜０．４μｍ、平均二次粒子径：５０〜２００μｍ〕、Ｌ１７３ＪＥ〔平均粒子径：７μｍ〕等の少なくとも１種を用いることができる。
【００４６】
これら固体潤滑剤の１種または２種以上を用いることができる。
〈現像ローラの製造方法〉
現像ローラ１を製造するには、まずゴム組成物を、たとえば、押出成形機を用いて筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして、加硫缶内で加圧水蒸気によって加圧、加熱して架橋させる。
【００４７】
次いで、架橋させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させたのち冷却し、さらに所定の外径となるように研磨してローラ本体２を形成する。
シャフト４は、筒状体のカット後から研磨後までの任意の時点で通孔３に挿通して固定することができるが、カット後、まず通孔３にシャフト４を挿通した状態で二次架橋および研磨をするのが好ましい。
【００４８】
これにより、二次架橋時の膨張収縮による筒状体の反りや変形等を抑制できる上、シャフト４を中心として回転させながら研磨することで当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面５のフレを抑制できる。
シャフト４は、先に説明したように、導電性を有する接着剤、特に導電性の熱硬化性接着剤を介して二次架橋前の筒状体の通孔３に挿通したのち二次架橋させるか、あるいは通孔３の内径より外径の大きいものを通孔３に圧入すればよい。
【００４９】
前者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト４がローラ本体２に電気的に接合されるとともに機械的に固定される。
また後者の場合は、圧入と同時に電気的な接合と機械的な固定が完了する。
また前述したように、この両法を併用して、シャフト４を、ローラ本体２と電気的に接合し、かつ機械的に固定してもよい。
【００５０】
次いで、ローラ本体２の、図１(a)の例の場合は軸方向の両方の端部２ａの外周面５１に、それぞれ固体潤滑剤６を供給しながら、たとえばブレード等を用いて圧をかける。
そうすると固体潤滑剤６が外周面５１に擦り込まれて、図１(b)に示すように当該外周面５１に固着される。
酸化膜７は、外周面５１に固体潤滑剤６を固着させる前後、いずれの時点で形成してもよい。
【００５１】
酸化膜７は、先に説明したように、少なくともローラ本体２の中間部２ｂの外周面５２に紫外線を照射して形成するのが好ましい。
すなわちローラ本体２の、中間部２ｂの外周面５２にのみ選択的に、または端部２ａの外周面５１を含む外周面５の全面に、所定波長の紫外線を所定時間照射して、当該外周面５の近傍を構成するゴム組成物を酸化させることによって、酸化膜７を形成することができる。
【００５２】
そのため、酸化膜７の形成工程は簡単で効率的であって、現像ローラ１の生産性が低下したり製造コストが高くついたりするのを抑制することができる。
しかも、紫外線の照射によって形成される酸化膜７は、前述した従来のコーティング層のような問題を生じることがない上、厚みの均一性やローラ本体２との密着性等にも優れている。
【００５３】
照射する紫外線の波長は、ゴム組成物を効率よく酸化させて、前述した機能に優れた酸化膜７を形成することを考慮すると、１００ｎｍ以上であるのが好ましく、４００ｎｍ以下、とくに３００ｎｍ以下であるのが好ましい。
また照射の時間は３０秒間以上、とくに１分間以上であるのが好ましく、３０分間以下、とくに２０分間以下であるのが好ましい。
【００５４】
ただし、酸化膜７は他の方法で形成してもよいし、形成しなくてもよい。
《ゴム組成物》
現像ローラ１のローラ本体２を形成するゴム組成物は、ゴムに、当該ゴムを架橋させるための架橋成分や各種添加剤を配合して調製される。
ゴム組成物に導電性を付与して、現像ローラ１のローラ抵抗値を好適な範囲に調整するため、以下では、イオン導電性のゴム組成物について説明するが、ゴム組成物としては、イオン導電性、電子導電性のいずれの配合のゴム組成物を用いてもよい。
【００５５】
〈ゴム〉
上述したように、ゴム組成物にイオン導電性を付与するためには、ゴムとしてイオン導電性ゴムを用いるのが好ましい。
またゴムとしては、イオン導電性ゴムとともに、ジエン系ゴムを併用するのが好ましい。
【００５６】
これらのゴムを併用することで、ゴム組成物に良好な加工性を付与したり、ローラ本体の機械的強度や耐久性等を向上したりすることができる。
またローラ本体に、ゴムとしての良好な特性を付与することもできる。
（イオン導電性ゴム）
イオン導電性ゴムとしては、たとえば、エピクロルヒドリンゴム、ポリエーテルゴム等が挙げられる。
【００５７】
このうちエピクロルヒドリンゴムとしては、たとえば、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体（ＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ＧＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル四元共重合体等が挙げられる。
【００５８】
またポリエーテルゴムとしては、たとえば、エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体等が挙げられる。
中でも、エチレンオキサイドを含む共重合体、とくに、ＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯが好ましい。
【００５９】
ＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯにおけるエチレンオキサイド含量は、いずれも３０モル％以上、とくに５０モル％以上であるのが好ましく、８０モル％以下であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは、現像ローラのローラ抵抗値を下げる働きをする。
しかし、エチレンオキサイド含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、現像ローラのローラ抵抗値を十分に低下させることができない場合がある。
【００６０】
一方、エチレンオキサイド含量が上記の範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり、分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆に現像ローラのローラ抵抗値が上昇する傾向がある。
また、架橋後のローラ本体が硬くなりすぎたり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して、当該ゴム組成物の加工性が低下したりする場合もある。
【００６１】
ＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量の残量である。
すなわち、エピクロルヒドリン含量は２０モル％以上であるのが好ましく、７０モル％以下、とくに５０モル％以下であるのが好ましい。
また、ＧＥＣＯにおけるアリルグリシジルエーテル含量は０．５モル％以上、とくに２モル％以上であるのが好ましく、１０モル％以下、とくに５モル％以下であるのが好ましい。
【００６２】
アリルグリシジルエーテルは、それ自体が側鎖として、自由体積を確保するために機能することにより、エチレンオキサイドの結晶化を抑制して、現像ローラのローラ抵抗値を低下させる働きをする。
しかし、アリルグリシジルエーテル含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、現像ローラのローラ抵抗値を十分に低下させることができない場合がある。
【００６３】
一方、アリルグリシジルエーテルは、ＧＥＣＯの架橋時に架橋点として機能する。
そのため、アリルグリシジルエーテル含量が上記の範囲を超える場合には、ＧＥＣＯの架橋密度が高くなりすぎることによって分子鎖のセグメント運動が妨げられて、却って、現像ローラのローラ抵抗値が上昇する傾向がある。
ＧＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量、およびアリルグリシジルエーテル含量の残量である。
【００６４】
すなわち、エピクロルヒドリン含量は１０モル％以上、とくに１９．５モル％以上であるのが好ましく、６９．５モル％以下、とくに６０モル％以下であるのが好ましい。
なおＧＥＣＯとしては、先に説明した３種の単量体を共重合させた狭義の意味での共重合体の他に、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＯ）をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られている。
【００６５】
本発明では、このいずれのＧＥＣＯも使用可能である。
これらイオン導電性ゴムの１種または２種以上を用いることができる。
（ジエン系ゴム）
ジエン系ゴムとしては、たとえば、天然ゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられる。
【００６６】
とくに、ジエン系ゴムとしてはＢＲ、ＣＲ、およびＮＢＲの３種を併用するのが好ましい。
ただし、各ゴムはそれぞれ２種以上を併用してもよい。
・  ＢＲ
ＢＲは、とくにローラ本体に、ゴムとしての良好な特性を付与するために機能する。
【００６７】
またＢＲは、とくにプラス帯電性のトナーの帯電特性を向上したり、架橋前のゴム組成物の流動性や成形性を高めたりするためにも機能する。
さらにＢＲは、酸化性雰囲気中での紫外線照射によって酸化されて、ローラ本体の外周面に酸化膜を形成する材料としても機能する。
ＢＲとしては、分子中にポリブタジエン構造を備え、架橋性を有する種々のＢＲが、いずれも使用可能である。
【００６８】
とくに、高温から低温まで広い温度範囲でゴムとしての良好な特性を発現しうる、シス−１，４結合の含量が９５％以上である高シスＢＲが好ましい。
またＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、感光体の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない、非油展タイプのＢＲを用いるのが好ましい。
【００６９】
これらＢＲの１種または２種以上を用いることができる。
・  ＣＲ
ＣＲは、とくにローラ本体の柔軟性を向上して、現像ローラの画像耐久性を高めるために機能する。
画像耐久性とは、同じトナーを繰り返し画像形成に用いた際に、当該トナーの劣化を抑制して、形成画像の画質をどれだけの間、良好に維持できるかを表す指標である。
【００７０】
すなわち、１回の画像形成には、画像形成装置の現像部に収容されたトナーのごく一部しか用いられず、残りの大部分のトナーは、現像部内を繰り返し循環する。
そのため、現像部内に設けられてトナーと繰り返し接触する現像ローラのローラ本体が、トナーにどれだけのダメージを与えるか、あるいは与えないかが、画像耐久性を向上する上での大きな鍵となる。
【００７１】
ローラ本体の柔軟性が低下して画像耐久性が低下すると、画像形成を繰り返すうちに、形成画像の画質が徐々に低下する傾向がある。
したがって導電性ローラには、画像耐久性を向上するために、ローラ本体の柔軟性に優れることが求められる。
またＣＲは、とくにプラス帯電性のトナーの帯電特性を向上したり、それ自体が極性ゴムであるため、現像ローラのローラ抵抗値を微調整したりするためにも機能する。
【００７２】
さらにＣＲは、やはり酸化性雰囲気中での紫外線照射によって酸化されて、ローラ本体の外周面に酸化膜を形成する材料としても機能する。
ＣＲは、たとえば、クロロプレンを乳化重合させて合成されるもので、その際に用いる分子量調整剤の種類によって、硫黄変性タイプと非硫黄変性タイプに分類される。
このうち硫黄変性タイプのＣＲは、クロロプレンと、分子量調整剤としての硫黄とを共重合させたポリマを、チウラムジスルフィド等で可塑化して所定の粘度に調整することで合成される。
【００７３】
一方、非硫黄変性タイプのＣＲは、たとえば、メルカプタン変性タイプ、キサントゲン変性タイプ等に分類される。
このうちメルカプタン変性タイプのＣＲは、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類を分子量調整剤として使用すること以外は、硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
【００７４】
また、キサントゲン変性タイプのＣＲは、アルキルキサントゲン化合物を分子量調整剤として使用すること以外は、やはり硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
さらにＣＲは、その結晶化速度に基づいて、当該結晶化速度が遅いタイプ、中庸であるタイプ、および速いタイプに分類される。
本発明においては、いずれのタイプのＣＲを用いてもよいが、中でも、非硫黄変性タイプで、かつ結晶化速度が遅いタイプのＣＲが好ましい。
【００７５】
またＣＲとしては、クロロプレンと他の共重合成分との共重合ゴムを用いてもよい。
かかる他の共重合成分としては、たとえば、２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、１−クロロ−１，３−ブタジエン、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イソプレン、ブタジエン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル等の１種または２種以上が挙げられる。
【００７６】
さらにＣＲとしては、やはり伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、感光体の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない、非油展タイプのＣＲを用いるのが好ましい。
これらＣＲの１種または２種以上を用いることができる。
・  ＮＢＲ
ＮＢＲは、その溶解パラメータ（ＳＰ値）が、エピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性ゴム、ＢＲ、およびＣＲのいずれとも近いため、これらゴムの、いわば相溶化剤として機能して、各ゴム間の微分散化を補助し、ゴム組成物の一体性を向上する。
【００７７】
そして、ゴム組成物の加熱時の流動性を高めて、良好な成形性を確保するために機能する。
またＮＢＲは、成形後のローラ本体の柔軟性をさらに向上して、当該ローラ本体の画像耐久性を高めたり、酸化膜を形成したローラ本体の外周面の弾性率を向上したりするためにも機能する。
【００７８】
またＮＢＲは、とくにプラス帯電性のトナーの帯電特性を向上したり、それ自体が極性ゴムであるため、現像ローラのローラ抵抗値を微調整したりするためにも機能する。
さらにＮＢＲは、やはり酸化性雰囲気中での紫外線照射によって酸化されて、ローラ本体の外周面に酸化膜を形成する材料としても機能する。
ＮＢＲとしては、結合アクリロニトリル量が２４％以下である低ニトリルＮＢＲ、２５〜３０％である中ニトリルＮＢＲ、３１〜３５％である中高ニトリルＮＢＲ、３６〜４２％である高ニトリルＮＢＲ、４３％以上である極高ニトリルＮＢＲのいずれを用いてもよい。
【００７９】
またＮＢＲとしては、ゴム組成物の加熱時の流動性を向上して、軟化剤を含まない配合でもさらに良好な成形性を得るべく、ムーニー粘度の小さいものを選択して用いるのが好ましい。
具体的には、ＮＢＲのムーニー粘度は３５ＭＬ（１＋４）１００℃以下であるのが好ましい。
【００８０】
ただし、ムーニー粘度の下限はとくに限定されず、入手可能な最小のムーニー粘度のＮＢＲまで、種々の固形のＮＢＲが、いずれも使用可能である。
あるいは、固形のＮＢＲに代えて、常温で液状を呈する液状ＮＢＲを用いることもできる。
さらにＮＢＲとしては、やはり伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、感光体の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない、非油展タイプのＮＢＲを用いるのが好ましい。
【００８１】
これらＮＢＲの１種または２種以上を用いることができる。
（ゴムの割合）
イオン導電性ゴムの割合は、ゴムの総量１００質量部中の１０質量部以上であるのが好ましく、５０質量部以下であるのが好ましい。
ジエン系ゴムの割合は、イオン導電性ゴムの残量である。
【００８２】
すなわち、イオン導電性ゴムの割合を上記範囲内の所定値に設定した際にゴムの総量が１００質量部となるように、ジエン系ゴムの割合を設定すればよい。
イオン導電性ゴムの割合が上記の範囲未満、または上記の範囲を超える場合には、このいずれにおいても、現像ローラのローラ抵抗値を、当該現像ローラとして適した範囲に調整できない場合がある。
【００８３】
また、イオン導電性ゴムの割合が上記の範囲を超える場合には、相対的に、ジエン系ゴムの割合が少なくなって、ローラ本体に、前述したゴムとしての良好な特性を付与することができない場合もある。
これに対し、イオン導電性ゴムの割合を上記の範囲とすることにより、現像ローラのローラ抵抗値を好適な範囲に調整しながら、ローラ本体に、ゴムとしての良好な特性を付与することができる。
【００８４】
〈架橋成分〉
架橋成分としては、ゴムを架橋させるための架橋剤と、当該架橋剤によるゴムの架橋を促進するための架橋促進剤とを併用するのが好ましい。
このうち架橋剤としては、たとえば、硫黄系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等が挙げられ、とくに硫黄系架橋剤が好ましい。
【００８５】
（硫黄系架橋剤）
硫黄系架橋剤としては、たとえば、粉末硫黄、オイル処理粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、分散性硫黄等の硫黄や、あるいはテトラメチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物などが挙げられ、とくに硫黄が好ましい。
硫黄の割合は、ローラ本体にゴムとしての良好な特性を付与すること等を考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり０．５質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。
【００８６】
なお、たとえば、硫黄としてオイル処理粉末硫黄、分散性硫黄等を使用する場合、上記の割合は、それぞれの中に含まれる有効成分としての硫黄自体の割合とする。
また、架橋剤として有機含硫黄化合物を使用する場合、その割合は、分子中に含まれる硫黄の、ゴムの総量１００質量部あたりの割合が上記の範囲となるように調整するのが好ましい。
【００８７】
（架橋促進剤）
ゴムの架橋を促進するための架橋促進剤としては、たとえば、チウラム系促進剤、チアゾール系促進剤、チオウレア系促進剤、グアニジン系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。
このうちチウラム系促進剤、チアゾール系促進剤、チオウレア系促進剤、およびグアニジン系促進剤を併用するのが好ましい。
【００８８】
チウラム系促進剤としては、たとえば、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等の１種または２種以上が挙げられ、とくにテトラメチルチウラムモノスルフィドが好ましい。
チアゾール系促進剤としては、たとえば、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、２−メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、２−（４′−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール等の１種または２種以上が挙げられ、とくにジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィドが好ましい。
【００８９】
チオウレア系促進剤としては、分子中にチオウレア構造を有する種々のチオウレア化合物が使用可能である。
チオウレア系促進剤としては、たとえば、エチレンチオウレア、Ｎ,Ｎ′−ジフェニルチオウレア、トリメチルチオウレア、式(１)：
（ＣｎＨ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ      (１)
〔式中、ｎは１〜１２の整数を示す。〕で表されるチオウレア、テトラメチルチオウレア等の１種または２種以上が挙げられ、とくにエチレンチオウレアが好ましい。
【００９０】
グアニジン系促進剤としては、たとえば、１,３−ジフェニルグアニジン、１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン、１−ｏ−トリルビグアニド等の１種または２種以上が挙げられ、とくに１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジンが好ましい。
上記４種の併用系において、ゴムの架橋を促進する効果を十分に発現させること等を考慮すると、チウラム系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
【００９１】
また、チアゾール系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。
チオウレア系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
さらに、グアニジン系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．２質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
【００９２】
なおチオウレア系促進剤は、硫黄架橋性を有しないＥＣＯの架橋剤、グアニジン系促進剤は、チオウレア系促進剤によるＥＣＯの架橋の促進剤としても機能する。
〈その他〉
ゴム組成物には、さらに必要に応じて、各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、たとえば、架橋助剤、受酸剤、充填剤、可塑剤、加工助剤、劣化防止剤等が挙げられる。
【００９３】
このうち架橋助剤としては、たとえば、酸化亜鉛（亜鉛華）等の金属化合物；ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸その他、従来公知の架橋助剤の１種または２種以上が挙げられる。
架橋助剤の割合は、個別に、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
【００９４】
受酸剤は、架橋時にエピクロルヒドリンゴムやＣＲ等から発生した塩素系ガスがローラ本体内に残留したり、それによって架橋阻害や感光体の汚染等が生じたりするのを防止するために機能する。
受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、中でも分散性に優れたハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、とくにハイドロタルサイト類が好ましい。
【００９５】
またハイドロタルサイト類等を酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用すると、より高い受酸効果を得ることができ、感光体等の汚染を、より一層確実に防止することができる。
受酸剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．２質量部以上、とくに０．５質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
【００９６】
充填剤としては、たとえば、酸化亜鉛、シリカ、カーボンブラック、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム等の１種または２種以上が挙げられる。
充填剤を配合することにより、ローラ本体の機械的強度等を向上できる。
また、充填剤として導電性カーボンブラックを用いることで、ローラ本体に電子導電性を付与することもできる。
【００９７】
導電性カーボンブラックとしては、たとえば、アセチレンブラック等が挙げられる。
導電性カーボンブラックの割合は、ゴムの総量１００質量部あたり５質量部以上であるのが好ましく、１５質量部以下であるのが好ましい。
可塑剤としては、たとえば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤や、極性ワックス等の各種ワックス等が挙げられる。
【００９８】
また加工助剤としては、たとえば、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩などが挙げられる。
可塑剤および／または加工助剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり３質量部以下であるのが好ましい。
劣化防止剤としては、各種の老化防止剤や酸化防止剤等が挙げられる。
【００９９】
このうち老化防止剤は、現像ローラのローラ抵抗値の環境依存性を低減するとともに、連続通電時のローラ抵抗値の上昇を抑制する働きをする。
老化防止剤としては、たとえば、ジエチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル等が挙げられる。
老化防止剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
【０１００】
また添加剤としては、さらにスコーチ防止剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等の各種添加剤を、任意の割合で配合してもよい。
図１(a)〜(c)の例においては、ローラ本体２を単層構造としていたが、ローラ本体は、２層以上の積層構造としてもよい。
その場合には、積層構造を構成する最外層の端部の外周面に、前述したように固体潤滑剤を固着させればよい。
【０１０１】
本発明の現像ローラ１は、たとえば、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置に用いることができる。
【実施例】
【０１０２】
以下に、本発明を、実施例、比較例に基づいてさらに説明するが、本発明の構成は、必ずしもこれらの例に限定されるものではない。
〈実施例１〉
（ゴム組成物の調製）
ゴムとしては、ＧＥＣＯ〔(株)大阪ソーダ製のエピオン（登録商標）３０１、ＥＯ／ＥＰ／ＡＧＥ＝７３／２３／４（モル比）〕４０質量部、ＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＢＲ０１、シス−１，４結合含量：９５％、非油展〕４０質量部、ＣＲ〔昭和電工(株)製のショウプレン（登録商標）ＷＲＴ、非油展〕１０質量部、およびＮＢＲ〔日本ゼオン(株)製のＮｉｐｏｌ（登録商標）ＤＮ４０１ＬＬ、低ニトリルＮＢＲ、結合アクリロニトリル量：１８．０％〕１０質量部を用いた。
【０１０３】
そして４種のゴムの総量１００質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、まず下記の各成分を配合して混練した。
【０１０４】
【表１】
2020106761.tif 000003
【０１０５】
表１中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
架橋助剤：酸化亜鉛２種、三井金属鉱業(株)製
受酸剤：ハイドロタルサイト類、協和化学工業(株)製のＤＨＴ−４Ａ（登録商標）−２
導電性カーボンブラック：アセチレンブラック、デンカ(株)製のデンカブラック（登録商標）粒状品
加工助剤：ステアリン酸亜鉛、堺化学工業(株)製のＳＺ−２０００
次いで、混練を続けながら、下記の架橋成分を配合してさらに混練してゴム組成物を調製した。
【０１０６】
【表２】
2020106761.tif 000004
【０１０７】
表２中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
架橋剤：分散性硫黄、鶴見化学工業(株)製のＳＵＬＦＡＸ（登録商標）ＰＭＣ、硫黄分：９７．５％
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド、三新化学工業(株)製のサンセラー（登録商標）ＴＳ、チウラム系促進剤
促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、Ｓｈａｎｄｏｎｇ  Ｓｈａｎｘｉａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．  Ｌｔｄ．製の商品名ＳＵＮＳＩＮＥ  ＭＢＴＳ
促進剤２２：エチレンチオウレア、２−メルカプトイミダゾリン、川口化学工業(株)製のアクセル２２−Ｓ
促進剤ＤＴ：１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン、三新化学工業(株)製のサンセラーＤＴ、グアニジン系促進剤
（現像ローラの製造）
調製したゴム組成物を押出機に供給して、外径φ２０ｍｍ、内径φ７ｍｍの筒状に押出成形し、架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×１時間架橋させた。
【０１０８】
次いで、架橋させた筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤（ポリアミド系）を塗布した外径φ７．５ｍｍの金属製のシャフトに装着し直して、オーブン中で１６０℃に加熱して当該金属シャフトに接着させた。
次いで両端を整形し、外周面を、円筒研磨機を用いてトラバース研磨したのち、＃２０００のラッピングフィルム〔三共理化学(株)製のミラーフィルム〕を用いた鏡面研磨によって、外径がφ２０．００ｍｍ（公差０．０５）になるように仕上げた。
【０１０９】
研磨後のローラ本体を水洗いして乾燥させ、次いでローラ本体の、軸方向の両方の端部の外周面（幅：７ｍｍ）に、固体潤滑剤としてのフッ化黒鉛〔前出のセントラル硝子(株)製のセフボンＣＭＡ、灰白色、平均粒子径：２μｍ〕を供給した。
次いでローラ本体を回転させながら、ブレードを用いて、供給したフッ化黒鉛に圧をかけることで、当該フッ化黒鉛を上記端部の外周面に固着させて現像ローラを製造した。
【０１１０】
〈実施例２〉
さらに、端部間の中間部に酸化膜を形成したこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造した。
すなわち、フッ化黒鉛を固着させる前の端部をマスクで隠蔽し、端部間の中間部を露出させた状態で、ローラ本体を紫外線処理装置〔セン特殊光源(株)製のＰＬ２１−２００〕にセットした。
【０１１１】
次いでローラ本体を、シャフトを中心として９０°ずつ回転させながら、波長１８４．９ｎｍと２５３．７ｎｍの紫外線を１５分間ずつ照射することで、上記中間部の外周面に酸化膜を形成した。
そして、さらに端部の外周面に、実施例１と同様にしてフッ化黒鉛を固着させて現像ローラを製造した。
【０１１２】
〈実施例３〉
端部および中間部を含む外周面の全面に、酸化膜を形成したこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造した。
すなわち、フッ化黒鉛を固着させる前の端部をマスクで隠蔽せずに、実施例２と同条件で紫外線を照射することで、外周面の全面に酸化膜を形成した後、端部の外周面に、実施例１と同様にしてフッ化黒鉛を固着させて現像ローラを製造した。
【０１１３】
〈比較例１〉
実施例１でローラ本体の外周面を研磨して水洗いした後、中間部や端部の外周面に酸化膜を形成せず、かつ端部の外周面にフッ化黒鉛を固着させなかったものを比較例１の現像ローラとした。
〈比較例２〉
実施例１でローラ本体の外周面を研磨して水洗いした後、ローラ本体の外周面の全面に酸化膜を形成したものの、端部の外周面にフッ化黒鉛を固着させなかったものを比較例２の現像ローラとした。
【０１１４】
〈摩擦試験〉
実施例、比較例で製造した現像ローラの動摩擦係数を、(株)トリニティーラボ製のハンディートライボマスターＴＬ２０１Ｔｓを用いて、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下、接触子：ボール接触子、荷重：１０ｇ、計測距離：１０ｍｍ、移動速度：１０ｍｍ／秒の条件で測定した。
【０１１５】
〈実機試験〉
トナーを収容したトナー容器、感光体、および感光体と接触させた現像ローラを備え、レーザープリンタの本体に着脱自在とされた新品のカートリッジ〔ブラザー工業(株)製のＴＮ−５６Ｊ〕の、純正の現像ローラに代えて、実施例、比較例で製造した現像ローラを組み込んだ。
【０１１６】
次いで、上記カートリッジをレーザープリンタ〔ブラザー工業(株)製のＨＬ−６１８０ＤＷ〕に装填して、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下、普通紙に５％濃度の画像を６０００枚連続して形成したのち、カートリッジの周辺でトナーの漏れを確認するとともに、カートリッジから現像ローラを取り出してローラ本体の端部を観察した。
そして下記の基準で、ローラ本体の端部の外周面の、摩耗の状態を評価した。
【０１１７】
◎：端部の外周面は全く摩耗しておらず、トナーの漏れも見られなかった。
○：端部の外周面は僅かに摩耗していたが、トナーの漏れは見られなかった。
×：端部の外周面が大きく摩耗しており、トナーの漏れも見られた。
以上の結果を表３に示す。
【０１１８】
【表３】
2020106761.tif 000005
【０１１９】
表３の実施例１〜３、比較例１、２の結果より、現像ローラの、ローラ本体の端部の外周面に、固体潤滑剤としてのフッ化黒鉛を固着させることにより、当該フッ化黒鉛を固着させない場合に比べて、現像ローラの全体での摩擦を大きく低減できる上、ローラ本体の端部の外周面の摩耗とそれに伴うトナーの漏れとを、いずれも良好に抑制できることが判った。
【０１２０】
また実施例１〜３の結果より、現像ローラの全体での摩擦をさらに低減し、それによって現像ローラのトルクを低減して端部の外周面の摩耗をさらに抑制することを考慮すると、ローラ本体の少なくとも中間部には酸化膜を形成するのが好ましいことが判った。
〈実施例４〉
固体潤滑剤として、シリコーン樹脂微粒子〔前出のモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン(同)製のトスパール（登録商標）１２０、平粒子径：２．０μｍ〕を用いたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造した。
【０１２１】
〈実施例５〉
さらに、端部間の中間部に酸化膜を形成したこと以外は実施例４と同様にして現像ローラを製造した。
すなわち、シリコーン樹脂微粒子を固着させる前の端部をマスクで隠蔽し、端部間の中間部を露出させた状態で、実施例２と同条件で紫外線を照射することで、上記中間部の外周面に酸化膜を形成した。
【０１２２】
そして、さらに端部の外周面に、実施例４と同様にしてシリコーン樹脂微粒子を固着させて現像ローラを製造した。
〈実施例６〉
端部および中間部を含む外周面の全面に、酸化膜を形成したこと以外は実施例４と同様にして現像ローラを製造した。
【０１２３】
すなわち、シリコーン樹脂微粒子を固着させる前の端部をマスクで隠蔽せずに、実施例２と同条件で紫外線を照射することで、外周面の全面に酸化膜を形成した後、端部の外周面に、実施例４と同様にしてシリコーン樹脂微粒子を固着させて現像ローラを製造した。
上記各実施例について、先の摩耗試験、および実機試験を実施してその特性を評価した。
【０１２４】
結果を、先の比較例１、２の結果と併せて表４に示す。
【０１２５】
【表４】
2020106761.tif 000006
【０１２６】
表４の実施例４〜６、比較例１、２の結果より、現像ローラの、ローラ本体の端部の外周面に、固体潤滑剤としてのシリコーン樹脂微粒子を固着させた場合も、同様の効果が得られることが判った。
すなわち、上記端部の外周面に固体潤滑剤としてのシリコーン樹脂微粒子を固着させることにより、当該シリコーン樹脂微粒子を固着させない場合に比べて、現像ローラの全体での摩擦を大きく低減できる上、ローラ本体の端部の外周面の摩耗とそれに伴うトナーの漏れとを、いずれも良好に抑制できることが判った。
【０１２７】
また実施例４〜６の結果より、現像ローラの全体での摩擦をさらに低減し、それによって現像ローラのトルクを低減して端部の外周面の摩耗をさらに抑制することを考慮すると、ローラ本体の少なくとも中間部には酸化膜を形成するのが好ましいことが判った。
〈実施例７〉
固体潤滑剤として、ＰＴＦＥ微粒子〔前出のＡＧＣ(株)製のＦｌｕｏｎ（登録商標）Ｌ１７３ＪＥ、平均粒子径：７μｍ〕を用いたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造した。
【０１２８】
〈実施例８〉
さらに、端部間の中間部に酸化膜を形成したこと以外は実施例７と同様にして現像ローラを製造した。
すなわち、ＰＴＦＥ微粒子を固着させる前の端部をマスクで隠蔽し、端部間の中間部を露出させた状態で、実施例２と同条件で紫外線を照射することで、上記中間部の外周面に酸化膜を形成した。
【０１２９】
そして、さらに端部の外周面に、実施例７と同様にしてＰＴＦＥ微粒子を固着させて現像ローラを製造した。
〈実施例９〉
端部および中間部を含む外周面の全面に、酸化膜を形成したこと以外は実施例７と同様にして現像ローラを製造した。
【０１３０】
すなわち、ＰＴＦＥ微粒子を固着させる前の端部をマスクで隠蔽せずに、実施例２と同条件で紫外線を照射することで、外周面の全面に酸化膜を形成した後、端部の外周面に、実施例７と同様にしてＰＴＦＥ微粒子を固着させて現像ローラを製造した。
上記各実施例について、先の摩耗試験、および実機試験を実施してその特性を評価した。
【０１３１】
結果を、先の比較例１、２の結果と併せて表５に示す。
【０１３２】
【表５】
2020106761.tif 000007
【０１３３】
表５の実施例７〜９、比較例１、２の結果より、現像ローラの、ローラ本体の端部の外周面に、固体潤滑剤としてのＰＴＦＥ微粒子を固着させた場合も、同様の効果が得られることが判った。
すなわち、上記端部の外周面に固体潤滑剤としてのＰＴＦＥ微粒子を固着させることにより、当該ＰＴＦＥ微粒子を固着させない場合に比べて、現像ローラの全体での摩擦を大きく低減できる上、ローラ本体の端部の外周面の摩耗とそれに伴うトナーの漏れとを、いずれも良好に抑制できることが判った。
【０１３４】
また実施例７〜９の結果より、現像ローラの全体での摩擦をさらに低減し、それによって現像ローラのトルクを低減して端部の外周面の摩耗をさらに抑制することを考慮すると、ローラ本体の少なくとも中間部には酸化膜を形成するのが好ましいことが判った。
【符号の説明】
【０１３５】
１     現像ローラ
２     ローラ本体
２ａ   端部
２ｂ   中間部
３     通孔
４     シャフト
５、５１、５２       外周面
６     固体潤滑剤
７     酸化膜
【図１】
2020106761.tif 000008