(57)【要約】      （修正有）【課題】外径が軸方向に均一で感光ドラムの端部削れを防止でき、現像ブレードと当接した状態で長期間放置しても永久変形が小さい現像ローラ及び現像ローラの製造方法を提供する。また、このような現像ローラを用いた高画質な現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】導電性軸芯体１と、その外周部に形成されたシリコーンゴム弾性層２とを有する現像ローラであって、該シリコーンゴム弾性層は、異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛を５質量％以上、４０質量％以下含有し、かつ、該シリコーンゴム弾性層は、該現像ローラの軸方向両端部を除いて、該導電性軸芯体に接着層Ｐによって接着されていることを特徴とする現像ローラ。【選択図】図３
2010156758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性軸芯体と、その外周部に形成されたシリコーンゴム弾性層とを有する現像ローラであって、
該シリコーンゴム弾性層は、異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛を５質量％以上、４０質量％以下含有し、
かつ、該シリコーンゴム弾性層は、該現像ローラの軸方向両端部を除いて、該導電性軸芯体に接着層によって接着されていることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記シリコーンゴム弾性層の軸方向両端部の接着層を有しない領域が、該シリコーンゴム弾性層軸方向端部から片側あたり５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下である請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記酸化亜鉛の針状部の平均長さが、１０μｍ以上、１００μｍ以下である請求項１又は２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記接着層が、シロキサン骨格を有する化合物を含有する請求項１乃至３のいずれかに記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記シリコーンゴム弾性層の外周に、ステアリン酸金属塩を含有する表面層を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の現像ローラ。
【請求項６】
アスカーＣ硬度が、３０度以上、６０度以下である請求項１乃至５のいずれかに記載の現像ローラ。
【請求項７】
トナーと、請求項１乃至６のいずれかに記載の現像ローラと、該現像ローラに当接して配置されている現像ブレードとを有することを特徴とする現像装置。
【請求項８】
トナーと、請求項１乃至６のいずれかに記載の現像ローラと、該現像ローラに当接して配置されている現像ブレードとが一体に装着され、画像形成装置の本体に脱着可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
トナーと、請求項１乃至６のいずれかに記載の現像ローラと、該現像ローラに当接して配置されている現像ブレードとを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至６のいずれかに記載の現像ローラの製造方法であって、
（１）導電性軸芯体の、軸方向両端部以外の領域に接着層を塗布する工程、
（２）該接着層と、該導電性軸芯体の両端部における露出部とをシリコーンゴム弾性層材料で被覆する工程、及び
（３）該シリコーンゴム弾性層材料を硬化してシリコーンゴム弾性層を形成する工程、を有することを特徴とする現像ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置などにおいて用いられる現像ローラ、現像ローラを用いた現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び現像ローラの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機やファクシミリ、プリンターにおいては、感光ドラムが帯電ローラにより均一に帯電され、レーザー光等による露光によって静電潜像が形成される。次に、現像容器内のトナーが、トナー塗布ローラ及び現像ブレードにより適正電荷で均一に現像ローラ上に塗布され、感光ドラムと現像ローラとの接触部でトナーの転写（現像）が行われる。一般的に感光ドラムと現像ローラには周速差がつけられており、感光ドラム表面の移動速度に対して、現像ローラ表面の移動速度が、例えば１０１％乃至２００％程度の周速で回転される。その後感光ドラム上のトナーは、転写ローラにより記録紙に転写され、熱と圧力により定着され、感光ドラム上に残留したトナーはクリーニングブレードによって除かれ、一連のプロセスが完了する。
【０００３】
これらの画像形成装置に用いられる現像ローラとしては、図１に示すように、導電性軸芯体１と、導電性軸芯体１の外周に形成された弾性層２を有する現像ローラが多く用いられている。このような現像ローラの弾性層２は、通常以下の（ア）、（イ）のいずれかの方法により形成される。
（ア）熱により可塑化させたゴムなどの弾性層形成材料を、接着層を塗布した導電性軸芯体の外周に押出し機を用いて押出し・被覆し、加熱加硫・冷却することにより弾性層を形成する方法。
（イ）接着層を塗布した導電性軸芯体を中央に配設した円筒状金型中に、ゴムなどの弾性層形成材料を注入し、加熱加硫・冷却することにより弾性層を形成する方法。
【０００４】
しかし上記（ア）、（イ）の何れの成型方法においても、図１に示すように弾性層２は軸方向端部へいくほど外径が太くなってしまっていた。このように弾性層軸方向端部の外径が太いローラを電子写真装置の現像ローラとして使用した場合、現像ローラ端部が当接する感光ドラム表面の削れ量が他の部分よりも大きく、甚だしい場合には感光ドラムの絶縁破壊が発生する場合があった。
【０００５】
また、現像ローラと現像ブレードは常に当接しているため、長期間プリントされずに放置された場合、現像ブレードが現像ローラの同一箇所を圧接することより、現像ローラが永久変形して画像不良が発生する場合があった。ここで、現像ブレード及び現像ローラは端部を支持することにより両者を当接させていることから、現像ブレードと現像ローラの当接圧力は、端部ほど高く中央部で低い。このよう状況から、たとえ弾性層の端部の外径を、研磨等により中央部と同じ外径にしても、弾性層の端部は永久変形が大きく、画像不良の程度も中央部と比較すると大きかった。
【０００６】
上記のような弾性層端部において外径が大きくなることに対して、弾性体両端部のみに軸芯との間に隙間を有する定着装置用加圧ローラの提案がなされている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平０２−２８９８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示されているように、軸方向端部において、軸芯と弾性体との間に隙間を設けてなる加圧ローラを安定的に量産することは容易ではない。したがって、本発明の目的は、外径が軸方向に均一で、感光ドラムの端部削れを抑制でき、かつ、特許文献１に記載されているような構成と比較して、より安定的に製造することのできる現像ローラ及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
また、高品位な電子写真画像を提供可能な現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真用画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は現像ローラの弾性層の配合と、該弾性層と導電性軸芯体との関係に関して鋭意検討を行った結果、上記目的を達成できる現像ローラ、現像ローラの製造方法、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を得ることができることを見出した。
【００１０】
本発明に係る現像ローラは、導電性軸芯体と、その外周部に形成されたシリコーンゴム弾性層とを有する現像ローラであって、
該シリコーンゴム弾性層は、異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛を５質量％以上、４０質量％以下含有し、
かつ、該シリコーンゴム弾性層は、該現像ローラの軸方向両端部を除いて、該導電性軸体に対して接着層によって接着されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る現像装置は、トナーと、上記の現像ローラと、該現像ローラに当接して配置されている現像ブレードとを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るプロセスカートリッジは、トナーと、上記の現像ローラと、該現像ローラに当接して配置されている現像ブレードとが一体に装着され、画像形成装置の本体に脱着可能であることを特徴とする。
【００１３】
更に本発明に係る画像形成装置は、トナーと、上記の現像ローラと、該現像ローラに当接して配置されている現像ブレードとを有することを特徴とする。
【００１４】
更にまた、本発明に係る、上記の現像ローラの製造方法は、
（１）導電性軸芯体の、軸方向両端部以外の領域に接着層を塗布する工程、
（２）該接着層と、該導電性軸芯体の両端部における露出部とをシリコーンゴム弾性層材料で被覆する工程、及び
（３）該シリコーンゴム弾性層材料を硬化してシリコーンゴム弾性層を形成する工程、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、外径が軸方向に均一で、感光ドラムの端部削れを防止でき、現像ブレードと当接した状態で長期間放置しても永久変形が小さい現像ローラ、該現像ローラの製造方法を提供することができる。また、このような現像ローラを用いることにより高画質な現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明者らは、現像ローラ端部の外径拡大の抑制及び現像ブレードとの当接による現像ローラの永久変形を低減するために、現像ローラの弾性層材料の配合と、該弾性層と導電性軸芯体との関係に関して、鋭意検討した。その結果、上記目的を達成するためには、現像ローラの弾性層の材料としてシリコーンゴムを用い、該シリコーンゴムを含む弾性層（以下、シリコーンゴム弾性層とする）に、異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛を、特定の割合で含有させる。それと同時に、該シリコーンゴム弾性層の軸方向両端部を除き、導電性軸芯体と該シリコーンゴム弾性層の間に接着層を有することが有効であるという知見を得た。
【００１７】
現像ローラ端部の外径拡大は、弾性層を形成している材料の収縮により発生している。この様子を、図２を用いて説明する。図２において（Ａ）の状態は、弾性層２が軸方向の収縮力を発生させていない状態であり、弾性層２の端部の外径拡大はない。一方、図２の（Ｂ）の状態は、弾性層２が軸方向への収縮力Ｆｓを発生させている状態である。弾性層２の導電性軸芯体１の近傍部分は導電性軸芯体１と接着していることから、軸方向に収縮できない。一方、弾性層２の表面に近い部分は、軸方向への収縮が容易に起こることから、弾性層２の端部が引っ張り上げられ、軸方向への収縮力がない弾性層２の状態（図中の破線）と比較して弾性層２の端部の外径が拡大する（図中の実線）。すなわち、導電性軸芯体１近傍と弾性層２の表面に近い部分では、軸方向への収縮量が異なるために、弾性層２端部の外径が拡大しているものと考えられる。
【００１８】
弾性層２の軸方向への収縮力は、現像ローラの弾性層２の一般的な形成方法である前記（ア）、（イ）の何れにおいても発生する。前記（ア）の形成方法においては、弾性層２材料が軸方向に延伸された状態で導電性軸芯体１上に形成されることから、軸方向への強い収縮力が発生する。また、前記（イ）の形成方法においても、加熱・加硫後に冷却されることにより熱収縮が起こり、弾性層２の軸方向に収縮力が発生する。
【００１９】
以上のことから、弾性層２端部の外径の拡大を抑制するためには、弾性層２の端部の収縮を抑えながら、弾性層２の導電性軸芯体１の近傍部分と、表面に近い部分の収縮量を近づけることにより、弾性層２端部の外径拡大は改善される、と本発明者等は考えた。このような考えの下、さらに永久変形が小さい現像ローラの構成に関して検討した。シリコーンゴムは低硬度でかつ永久変形が小さい材料として知られている。また、シリコーンゴムを構成している組成物の大部分はポリジメチルシロキサンであり、分子中のメチル基が分子の外側に配向していることから、他の材料との接着性が低い。金属材料との接着には、シランカップリング剤等の接着層を設ける必要がある。この特性に着目して鋭意検討を行った結果、本発明に到達した。
【００２０】
すなわち、該シリコーンゴム弾性層の軸方向両端部を除き、導電性軸芯体とシリコーンゴム弾性層の間に接着層をするようにすることにより、シリコーンゴム弾性層端部と導電性軸芯体とを接着しないようにすることが可能となる。また、シリコーンゴム弾性層端部が接着していないことにより、シリコーンゴム弾性層端部において導電性軸芯体近傍のシリコーンゴム弾性層の収縮量と、表面近傍のシリコーンゴム弾性層の収縮量とを近づけることが可能となる。これにより、シリコーンゴム弾性層端部の外径拡大を抑制できる。すなわち、図２の（Ｃ）のように、シリコーンゴム弾性層の端部全体を軸方向に収縮可能とすることにより、シリコーンゴム弾性層端部の外径拡大をある程度抑制できる。
【００２１】
また、導電性軸芯体の、接着層を設けていない両端部においては導電性軸芯体の表面が露出している。このような導電性軸芯体上の該接着層と、導電性軸芯体の表面露出部とをシリコーンゴム組成物で被覆、硬化させてシリコーンゴム弾性層を形成すると、両端部においては、シリコーンゴム弾性層と導電性軸芯体とが接触することとなる。そのため、これらの界面では、シリコーンゴム弾性層を形成した後に、当該シリコーンゴム弾性層が収縮する過程において、摩擦力が生じる。この摩擦力の大きさによっては、シリコーンゴム弾性層の導電性軸芯体側と表面側とでの収縮量に大きな差が生じ、結果的としてシリコーンゴム弾性層の両端部における拡径が生じてしまうこととなる。そして、通常のフィラーを含有してなるシリコーンゴム弾性層においては、導電性軸芯体の両端部で非接着の構成とした場合においても、当該両端部での拡径が生じていた。しかし、異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛の所定量を含有させたシリコーンゴム弾性層においては、当該両端部での拡径が抑制されたのである。これは、導電性軸芯体とシリコーンゴム弾性層とが接している端部領域における、導電性軸芯体とシリコーンゴム弾性層との間の摩擦力が、特定形状の酸化亜鉛によって軽減されているものと推測される。
【００２２】
一方で、前述のように、現像ブレード及び現像ローラは端部を支持することにより両者を当接させている。その結果、現像ブレードと現像ローラの当接圧力は、端部ほど高く中央部ほど低い。このよう状況から、たとえ研磨等によりシリコーンゴム弾性層端部の外径を中央部と同じ外径にしても、シリコーンゴム弾性層端部は永久変形が大きく、画像不良の程度も中央部と比較すると大きい。本発明の現像ローラにおいては、シリコーンゴム弾性層の端部が導電性軸芯体と接着していないことにより、現像ブレードと現像ローラが当接する際に、シリコーンゴム弾性層が周方向及び軸方向に移動しやすい。したがって、現像ブレードとの当接圧力が高くなりやすい端部においても、該当接圧力を適正にすることが可能となる。その結果、現像ローラの軸方向の何れの場所においても、シリコーンゴム弾性層の永久変形をある程度抑えることができる。
【００２３】
このような構成にした上でさらに、シリコーンゴム弾性層に異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛を含有させる。これにより、シリコーンゴム弾性層の成型収縮量を異方性なく大幅に抑制することが可能となり、シリコーンゴム弾性層端部の外径拡大を顕著に抑制できることを見出した。また、シリコーンゴムが本来有している永久変形も改善できる。さらには、このような配合とすることで、シリコーンゴム弾性層を補強でき、シリコーンゴム弾性層端部が接着していない現像ローラを、感光ドラムと周速差を有する環境で使用しても、シリコーンゴム弾性層端部の破壊を防止できる。
【００２４】
また、本発明は、少なくとも以下の（１）から（３）の工程を有することを特徴とする前記現像ローラの製造方法である。
（１）前記導電性軸芯体の、前記シリコーンゴム弾性層を形成する領域であって、該シリコーンゴム弾性層軸方向両端部以外の領域に、前記接着層を塗布する工程
（２）前記接着層を塗布した導電性軸芯体の外周に、円筒状金型を用いて該接着層の塗布領域を越えてシリコーンゴム弾性層材料を成型する工程
（３）前記シリコーンゴム弾性層材料を硬化することにより前記シリコーンゴム弾性層を形成する工程。
【００２５】
このような方法で本発明に係る現像ローラを製造することにより、シリコーンゴム弾性層軸方向端部の外径拡大を改善した現像ローラを簡便に得ることができる。前記（３）工程の後に、必要に応じてシリコーンゴム弾性層成形時のバリ等を除去する工程を行っても構わない。ただし、シリコーンゴム弾性層端部が、導電性軸芯体の接着層を有しない領域にある必要がある。
【００２６】
以下、本発明の現像ローラを更に詳しく説明する。本発明の現像ローラは、導電性軸芯体と、その外周部に形成されたシリコーンゴム弾性層と、を有する現像ローラであって、前記シリコーンゴム弾性層の軸方向両端部を除き、前記導電性軸芯体と該シリコーンゴム弾性層の間に接着層を有する。また、前記シリコーンゴム弾性層が、異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛を５質量％以上、４０質量％以下含有することを特徴とする。
【００２７】
現像ローラをこのような構成とすることにより、シリコーンゴム弾性層の軸方向における外径変動が小さく、感光ドラムの端部削れを防止でき、現像ブレードと当接した状態で長期間放置しても永久変形が小さい現像ローラを得ることができる。
【００２８】
導電性軸芯体としては良好な導電性を有するものであれば、いずれのものも使用し得るが、通常はアルミニウムや鉄、ステンレス（ＳＵＳ）などからなる外径４〜１０ｍｍの金属製円柱体のものが用いられる。
【００２９】
シリコーンゴム弾性層に用いられるシリコーンゴムも特に制限されるものではなく、種々のシリコーンゴムを使用できる。しかし、永久変形特性に優れることから、ポリジメチルシロキサンのメチル基の一部をビニル基で変性したものが好ましく、成形のし易さから液状の付加型シリコーンが好ましい。また、シリコーンゴム弾性層は、材料の異なるシリコーンゴム弾性層を複数層積層してもよい。また、シリコーンゴム弾性層の厚さとしては、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
前記シリコーンゴム弾性層に含まれる、異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛としては、「パナテトラ」の商品名でパナソニック株式会社から上市されている。「パナテトラ」の好ましいグレードとしては、表面処理の行われていないグレード、例えば、「ＷＺ−０５０１」が好ましい。また、表面を酸化処理した亜鉛粉末を９００℃から１０００℃のマッフル炉で加熱し、炉を密閉して空気を微量供給する気相酸化により、針状結晶を成長させて得ることができる。この際、最初に用意する亜鉛粉末の粒径が小さいほど、針状部が長い酸化亜鉛を得ることができる。なお、異なる４軸方向に伸びた針状部とは、４本の針状部の軸方向が互いに異なる方向となるように各針状部が位置していればよい。しかし、その中でもテトラポット形状であることが好ましい。
【００３１】
異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛の割合としては、シリコーンゴム弾性層中に５質量％以上、４０質量％以下とする必要がある。５質量％未満では、十分なシリコーンゴム弾性層の収縮抑制効果が得られず、また、シリコーンゴム弾性層端部が接着していない現像ローラを、感光ドラムと周速差を有する環境で使用した場合、シリコーンゴム弾性層端部が破壊される場合がある。また、４０質量％をこえると、シリコーンゴム弾性層に含まれるシリコーンゴム成分の割合が減少し、永久変形の抑制効果が小さくなる。シリコーンゴム弾性層に含まれる前記酸化亜鉛の割合は、１０質量％以上、３０質量％以下であることが好ましい。
【００３２】
また、前記酸化亜鉛の針状部の平均長さは、１０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。この範囲とすることにより、十分な添加効果を得ることができる。より好ましくは、２０μｍ以上、５０μｍ以下である。
【００３３】
また、本発明では、前記酸化亜鉛以外のウィスカーや針状フィラーを、本発明の効果を損なわない範囲で添加しても良い。そのようなウィスカーや針状フィラーとしては、公知のウィスカーや針状フィラーが挙げられ、例えば、チタン酸カリウムウィスカー等が挙げられる。これらを添加する場合、前記酸化亜鉛との合計量で４５質量％以下であることが好ましく、２５質量％以下がより好ましい。
【００３４】
また、前記シリコーンゴム弾性層の軸方向両端部の接着層を有しない領域が、前記シリコーンゴム弾性層軸方向端部から片側あたり５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下とすることが好ましい。接着層を有しない領域が、シリコーンゴム弾性層端部から５ｍｍ以上とすることにより、シリコーンゴム弾性層端部の外径拡大の抑制効果を十分に得ることができる。また、３０ｍｍ以下とすることにより、画像端部の濃度低下を防止することができる。より好ましくは、１０ｍｍ以上、２０ｍｍ以下である。
【００３５】
前記接着層は、導電性軸芯体とシリコーンゴム弾性層を接着できれば特に制限されるものではないが、シロキサン骨格を有する化合物が好ましい。該シロキサン骨格を有する化合物としては、シロキサン骨格の末端に官能基を有するシランカップリング剤等が挙げられる。前記接着層の材料としては、具体的には、以下のものを例示できる。「ＤＹ３９−０１１」、「ＤＹ３９−０１２」、「ＤＹ３９−０５１Ａ／Ｂ」、「ＤＹ３９−０６７」、「ＤＹ３９−０８９」、「ＤＹ３９−０９２」、「ＤＹ３９−０９５」、「ＳＨ２２６０」、「プライマーＸ／Ｙ」（以上、東レ・ダウコーニングシリコーン社製、商品名）。「プライマーＮｏ．４」、「Ｎｏ．８」、「Ｎｏ．１６」、「Ｎｏ．１６Ｔ」、「Ｎｏ．１８Ｂ」、「ＮＯ．１０１Ａ／Ｂ」（以上、信越化学工業社製、商品名）等。
【００３６】
上記の材料は、２種以上を併用してもよい。また、前記接着層の塗布方法は、接着層の塗布領域を制御できる方法であれば特に制限されず、通常の方法により行うことができる。
【００３７】
また、シリコーンゴム弾性層の外周に表面層を有しても良く、該表面層がステアリン酸金属塩を含有することが好ましい。ステアリン酸金属塩は金属石鹸とも呼ばれ、潤滑作用があることが知られている。このような物質を表面層に含有することにより、感光ドラムの削れの抑制効果を一層高めることができる。ステアリン酸金属塩の具体例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム等を例示できる。これらは１種を用いてもよく、また２種以上を併用してもよい。この中でも、表面層を形成する際に現像ローラ表面に偏析しやすい特性を有するものが好ましい。具体的には、シリコーンゴム弾性層上に表面層塗料を塗布後、焼成することにより表面層を形成する場合、焼成温度よりも低い温度に融点を有する、ステアリン酸金属塩を使用することが好ましい。
【００３８】
前記表面層に含まれる結着樹脂としては、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等公知のものを使用できるが、トナーの帯電性や耐摩耗性からポリウレタン樹脂が好ましい。特に皮膜の硬度を小さくでき、トナーの帯電性が高いポリエーテルポリウレタン樹脂が好ましい。
【００３９】
前記ポリエーテルポリウレタン樹脂は公知のポリエーテルポリオールとイソシアネート化合物との反応により得ることができる。ポリエーテルポリオールは、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。また、これらのポリオール成分は必要に応じて予め２，４−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、１，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等のイソシアネートにより鎖延長したプレポリマーとしてもよい。
【００４０】
これらのポリオール成分と反応させるイソシアネート化合物は特に限定されるものではないが、エチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等の脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、シクロヘキサン１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）等の芳香族ポリイソシアネート、及びこれらの変性物や共重合物、そのブロック体を用いることができる。
【００４１】
前記表面層の形成方法も特に限定されるものではないが、安定した表面形状を得ることができることから、表面層塗料を前記シリコーンゴム弾性層上に浸漬塗工する方法が好ましい。特に生産安定性に優れることから特開昭５７−５０４７号公報に記載されているような浸漬槽上端から塗料をオーバーフローさせる浸漬塗工が好ましい。図４はオーバーフロー方式の浸漬塗工の概略図である。円筒形の浸漬槽２５は、シリコーンゴム弾性層の外径よりも大きな内径を有し、シリコーンゴム弾性層の軸方向長さよりも大きな深さを有している。浸漬槽２５の上縁外周には環状の液受け部が設けられており、撹拌タンク２７と接続されている。浸漬槽２５の底部は、撹拌タンク２７と接続されており、撹拌タンク２７の表面層塗料は、液送ポンプ２６により浸漬槽２５の底部に送り込まれる。浸漬槽２５の底部に送り込まれた表面層塗料は、浸漬槽の上端部からオーバーフローして浸漬槽２５の上縁外周の液受け部を介して撹拌タンク２７に戻る。導電性軸芯体の上にシリコーンゴム弾性層を設けた部材は、昇降装置２８に垂直に固定され、浸漬槽２５中に浸漬されたあと、引き上げることで表面層が形成される。前記表面層の厚さとしては、５μｍ〜３０μｍであることが好ましい。
【００４２】
また、シリコーンゴム弾性層及び表面層の体積抵抗率は１０3〜１０10Ωｃｍが好ましく、より好ましくは１０4〜１０8Ωｃｍ（ＪＩＳ  Ｋ６９１１による測定）に調整される。体積抵抗率を調整するため、電子導電性物質、イオン導電性物質などの導電性物質をシリコーンゴム層及び表面層に添加することができる。前記電子導電性物質としては、以下のものが挙げられる。「ケッチェンブラックＥＣ」（商品名、ライオン（株））、アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラー（インク）用カーボン、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物等。これらの中で、少量で導電性を制御できることからカーボンブラックが好ましい。これら電子導電性物質は、シリコーンゴム又は結着樹脂成分１００質量部に対して０．５〜５０質量部、特に１〜３０質量部の範囲で好適に用いられる。また、前記イオン導電性物質として、以下のものが挙げられる。過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質、更に変性脂肪族ジメチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテートの有機イオン性導電物質等。
【００４３】
本発明において、シリコーンゴム弾性層材料への前記導電性物質の分散方法は、特に制限されるものではなく、ロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、自転・公転式ミキサー等の公知の装置を用いて分散することができる。前記異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛を分散する際には、針状部が破壊されにくいことから自転・公転式ミキサーを使用することが好ましい。
【００４４】
また、本発明において、表面層塗料への前記導電性物質や前記ステアリン酸金属塩の分散方法は、特に制限されるものではない。例えば、結着樹脂を適当な有機溶剤に溶解させた樹脂溶液中に、前記導電性物質や前記ステアリン酸金属塩等を添加し、サンドグラインダー、サンドミル、ボールミル等の公知の装置を用いて分散することができる。
【００４５】
現像ローラのアスカーＣ硬度は、３０度以上、６０度以下とすることが好ましい。アスカーＣ硬度を３０度以上とすることにより、現像ローラの永久変形による不具合の発生を抑制できる。また、６０度以下とすることにより、感光ドラムの削れを防止できる。より好ましくは、４０度以上、５０度以下である。
【００４６】
また、本発明は、少なくとも、トナーと、トナーを表面に担持する本発明に係る現像ローラと、現像ローラ上のトナー量を制御する該現像ローラに当接する現像ブレードを有する現像装置である。本発明の現像ローラを用いることにより、現像ローラと現像ブレードの圧接による現像ローラの永久変形に起因する画像不良を防止することができる。
【００４７】
また、本発明に係るプロセスカートリッジは、該現像ローラに当接して配置されている現像ブレードが一体に装着され、画像形成装置の本体に脱着可能である。該プロセスカートリッジは、前記現像装置と、感光ドラム、クリーニング装置及び帯電部材とを一体化したものであってもよい。プロセスカートリッジの現像ローラとして本発明の現像ローラを用いることにより、現像ローラの弾性層の端部の外径拡大に起因する、感光ドラム端部の削れを防止することができる。
【００４８】
本発明に用いることのできる前記トナーのトナー粒子は、例えば以下のような方法で製造することができるが、以下の方法に限定されるものではない。
【００４９】
例えば特公昭３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５３８５６号公報、特開昭５９−６１８４２号公報、特開２００６−１０６１９８号公報等に記載されている懸濁重合法を用いて直接トナー粒子を生成する方法；
単量体には可溶で水溶性重合開始剤の存在下で直接重合させてトナー粒子を生成するソープフリー重合法に代表される乳化重合法；マイクロカプセル製法のような界面重合法、ｉｎ  ｓｉｔｅ重合法による方法；
コアセルベーション法による方法；特開昭６２−１０６４７３号公報や特開昭６３−１８６２５３号公報等に開示されている少なくとも１種以上の微粒子を凝集させ所望の粒径のトナー粒子を得る会合重合法による方法；
単分散を特徴とする分散重合法による方法；
非水溶性有機溶媒に必要な樹脂類を溶解させた後、水中でトナー粒子を得る乳化分散法による方法；加圧ニーダーやエクストルーダー、又はメディア分散機等を用いてトナー粒子を形成するための成分を混練、均一に分散させた後、冷却し、混練物を機械的又はジェット気流下でターゲットに衝突させて所望のトナー粒径に微粉砕し、更に分級工程を経て粒度分布をシャープにしてトナー粒子を製造する粉砕法；
粉砕法で得られたトナー粒子を溶媒中で加熱等により球形化処理し、トナー粒子を得る方法。
【００５０】
中でも、懸濁重合法、会合重合法、乳化分散法によるトナー粒子の製造が球形に近いトナーを容易に得られることから好ましく、より好ましくは小粒径のトナー粒子が容易に得られる懸濁重合方法である。
【００５１】
また、本発明に係る画像形成装置は、トナーと、前記の現像ローラと、該現像ローラに当接して配置されている現像ブレードとを有する。なお、該画像形成装置は、本発明に係るプロセスカートリッジを組み込んだものであってもよい。
【００５２】
図５は、本発明に係る現像ローラを具備したプロセスカートリッジ４を用いた画像形成装置の概略構成を示す断面図である。また、図６は、本発明に係る現像ローラを具備したプロセスカートリッジの一例を示す概略断面図である。先述の通り、図５の画像形成装置の本体には、現像ローラ６、トナー塗布部材７、トナー８及び現像ブレード９からなる現像装置１０と、感光ドラム５、クリーニング装置１３、帯電部材１２からなるプロセスカートリッジ４が脱着可能に装着されている。感光ドラム５は矢印方向に回転し、感光ドラム５を帯電処理するための帯電部材１２によって一様に帯電される。次に、感光ドラム５に静電潜像を書き込む露光手段であるレーザー光１１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５に対して接触配置される現像装置１０によってトナー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。
【００５３】
現像は、露光部にトナー像を形成する所謂反転現像により行う。記録紙２２は、給紙ローラ２３及び吸着ローラ２４により、転写搬送ベルト２０に供給される。バイアス電源１８は、吸着ローラ２４にバイアスを印加する電源である。転写搬送ベルト２０は、駆動ローラ１６、テンションローラ１９及び従動ローラ２１との間に張架され、駆動ローラ１６により回転させられている。上記方法により可視化された感光ドラム５上のトナー像は、転写ローラ１７によって記録紙２２に転写される。トナー像を転写された記録紙２２は、定着装置１５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。
【００５４】
一方、転写されずに感光ドラム上５上に残存した転写残トナーは、クリーニング装置１３により掻き取られ、廃トナー容器に収納され、クリーニングされた感光ドラム５が次の画像形成に備えられる。
【００５５】
現像装置１０は、非磁性一成分トナー８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５と対向設置された現像ローラ６とを備え、感光ドラム５上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。
【００５６】
現像装置１０における現像プロセスを以下に説明する。回転可能に支持されたトナー塗布部材７により、現像ローラ６上にトナー８が塗布される。現像ローラ６上に塗布されたトナー８は、現像ローラ６の回転により現像ブレード９と摺擦されることで、現像ローラ上に均一にコートされる。現像ローラ６は感光ドラム５と回転しながら接触し、感光ドラム５上に形成された静電潜像を、現像ローラ６上にコートされたトナー８により現像することで、画像が形成される。トナー塗布部材７の構造は、発泡骨格状スポンジ構造や軸芯体上にレーヨン、ポリアミド等の繊維を植毛したファーブラシ構造とすることが、現像ローラ６へのトナー８の供給及び未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。例えば、軸芯体上にポリウレタンフォームを設けた弾性ローラを用いることができる。トナー塗布部材７の現像ローラ６に対する当接幅は、１〜８ｍｍが好ましく、また、現像ローラ６に対してその当接部において相対速度をもたせることが好ましい。
【００５７】
以下に前記酸化亜鉛の針状部の平均長さの測定方法を示す。
【００５８】
＜酸化亜鉛針状部の平均長さの測定方法＞
走査型電子顕微鏡（商品名：「Ｓ−４８００」、日立製作所製）を用いて酸化亜鉛を任意の角度から観察し、その針状部の長さを測定する。この際、異なる４軸方向に伸びた針状部において、最も長く観測される針状部を、その個体の針状部の長さとする。酸化亜鉛１００個に関して針状部の長さを測定し、その相加平均値を酸化亜鉛の針状部の平均長さとする。なお、弾性層中の酸化亜鉛を測定する場合は、電気炉でシリコーンゴム成分を燃焼・分解させ、残渣中の酸化亜鉛の針状部を同様に測定することにより求める。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本実施例は本発明を何ら限定するものではない。現像ローラの評価は以下の方法により行った。
【００６０】
＜現像ローラのアスカーＣ硬度測定＞
アスカーＣ硬度は、日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ０１０１に準拠したアスカーＣ型スプリング式ゴム硬度計（高分子計器（株）社製）を用いて２３℃、５５％ＲＨの環境で測定した。２３℃、５５％ＲＨの環境中に１２時間以上放置した現像ローラに対して、上記硬度計を１０Ｎの力で当接させてから３０秒後の値を測定値とした。測定位置は、弾性層軸方向中心部と、弾性層両端部から長手中央部側に各３０ｍｍの位置の３点を周方向に角度９０°刻みで合計１２点に関して測定し、その相加平均値を測定値とした。
【００６１】
＜弾性層軸方向の外径均一性の確認＞
現像ローラの外径寸法を図７に示す装置を用いて測定した。該装置は導電性軸芯体１を基準に回転する導電性軸芯体受け（不図示）、導電性軸芯体１の回転を検知するエンコーダ（不図示）、基準板４２、レーザ発光部及びレーザ受光部からなるレーザ寸法測定機（商品名：「ＬＳ−７０００」、キーエンス社製）を備える。現像ローラの表面と基準板４２との隙間量４３を測定することにより、現像ローラの外径寸法を算出した。なお、現像ローラの表面と基準板４２との隙間量４３の測定は、弾性層長手方向中央部、及び弾性層の両端部から長手方向中央部側に１ｍｍの位置の合計３点に関して行い、現像ローラ１周に対して１°ピッチで３６０点の測定を行った。測定は、２３℃、５５％ＲＨの環境中に１２時間以上放置した現像ローラを用いて、２３℃、５５％ＲＨの環境で行った。両端部の外径の平均値と中央部の外径の平均値の差を、弾性層軸方向の外径均一性の指標とし、値が小さいものほど均一性が高いものと判断した。
【００６２】
＜永久変計量の測定＞
上記のようにして外径測定を行った現像ローラを日本ＨＰ社製プリンター「カラーレーザージェット４７００ｄｎ」（商品名）用のシアンカートリッジに組み込んだ。ただし、現像ブレードを、厚み１００μｍのＳＵＳブレードに交換し、現像ローラと現像ブレードの当接圧力を３９Ｎ／ｍ（４０ｇｆ／ｃｍ）に調整した。該カートリッジを４０℃／９５％ＲＨの環境に３０日間放置後に、現像ローラを２３℃、５５％ＲＨの環境に取り出し、取り出し３時間後の現像ローラの外径寸法を２３℃、５５％ＲＨの環境で測定した。測定位置は弾性層長手方向中央部、及び弾性層の両端部から長手方向中央部側に１ｍｍの位置の合計３点に関して行い、現像ブレード当接位置において、放置前後での現像ローラ外径寸法の変化を求めた。ここで、両端部の変計量の平均値を端部変形量、中央部の変計量を中央部変形量とした。
【００６３】
＜画像出力試験＞
日本ＨＰ社製プリンター「カラーレーザージェット４７００ｄｎ」用のシアンカートリッジ（ただし感光ドラム表面の移動速度に対して、現像ローラ表面の移動速度を１６０％に変更した）に、前記永久変形量の測定を終えた現像ローラを組み込んだ。これにより、画像出力試験用カートリッジを作製した。
【００６４】
日本ＨＰ社製プリンター「カラーレーザージェット４７００ｄｎ」（ただし感光ドラム表面の移動速度に対して、現像ローラ表面の移動速度を１６０％に変更した）に、前記画像出力試験用カートリッジを組み込み、画像出力試験を行った。ハーフトーン画像の出力を行い、以下のようにランク付けを行った。なお、永久変形量の測定から画像出力試験までは１時間とした。
Ａ：均一な画像が得られたもの
Ｂ：画像の端部に現像ローラの変形に起因する濃度ムラが軽微に見られるもの
Ｃ：画像の全体に現像ローラの変形に起因する濃度ムラが軽微に見られるもの
Ｄ：画像の端部又は全体に現像ローラの変形に起因する濃度ムラが見られるもの。
【００６５】
＜感光ドラム端部削れ評価＞
印字率が１％の画像を連続して出力する耐久試験を行った。最終的に３００００枚の画像出力を行い、感光ドラムにおいて、現像ローラ軸方向端部が当接する場所を目視により観察し、以下のようにランク付けを行った。
Ａ：端部削れが全く確認できないもの
Ｂ：端部削れが極めて軽微に確認できるもの
Ｃ：端部削れが軽微に確認できるもの
Ｄ：端部削れが確認できるもの。
【００６６】
［実施例１］
〔シリコーンゴム組成物１の調製〕
以下の各材料を、自転・公転式ミキサー（商品名：「ＡＲＥ−２５０」、シンキー社製）で３分間混合してシリコーンゴム組成物１を調製した。
・分子鎖両末端をビニル基で封鎖したジメチルポリシロキサン（ビニル基含有量０．１３質量％）：１００質量部、
・塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体（白金含有量０．５質量％）：０．５質量部、
・１−エチル−１−シクロヘキサノール：０．０４質量部。
【００６７】
また、分子鎖両末端をトリメチルシロキシ基で封鎖したジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体（Ｓｉ原子に結合するＨ含有量０．３０質量％）を架橋剤１とした。
【００６８】
〔弾性層材料の配合〕
以下の配合割合になるように各材料を秤量し、自転・公転式ミキサー（商品名：「ＡＲＥ−２５０」、シンキー社製）で５分間混合したものを用いて、弾性層材料であるシリコーンゴムコンパウンドＡを得た。
【００６９】
シリコーンゴム組成物１                                    ５８．５質量％
架橋剤１                                                  １．５質量％
カーボンブラック「トーカブラック＃７３６０ＳＢ」
（商品名、東海カーボン社製）                              １５．０質量％
酸化亜鉛１  異なる４軸方向に伸びた針状部からなる酸化亜鉛  「パナテトラ」
（商品名、パナソニック社製  針状部平均長さ３０μｍ）      ２０．０質量％
石英                                                      ５．０質量％。
【００７０】
〔弾性層の形成〕
導電性軸芯体１としてＳＵＳ３０４製のΦ８ｍｍ、長さ２８２ｍｍの芯金を用いた。導電性軸芯体１に、プライマー「ＤＹ３５−０５１Ａ／Ｂ」（商品名、東レダウコーニングシリコーン社製）を、導電性軸芯体１の左端部を基準に４０ｍｍから２４８ｍｍの領域に塗布、焼付けした。この導電性軸芯体１を内径１６ｍｍの円筒状金型に同心となるように配置し、得られたシリコーンゴムコンパウンドＡを金型内に形成されたキャビティに注入した。続いて、金型を加熱してシリコーンゴムコンパウンドＡを１２５℃、１５分間加硫硬化し、脱型した。その後、さらに２００℃、２時間加熱し硬化反応を完結させ、芯金の左端部を基準に２０ｍｍから２６８ｍｍの領域に、厚み４ｍｍの弾性層２を導電性軸芯体１の外周に設けた。
【００７１】
〔ポリエーテルポリオールの合成〕
ポリテトラメチレングリコール「ＰＴＧ１０００ＳＮ」（商品名、保土谷化学社製）１００質量部に、イソシアネート化合物「ミリオネートＭＴ」（商品名、日本ポリウレタン工業社製）２０質量部をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶媒中で段階的に混合した。窒素雰囲気下８０℃にて７時間反応させて、水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分５０質量％のポリエーテルポリオールを調製した。
【００７２】
〔イソシアネートの合成〕
窒素雰囲気下、数平均分子量５００のポリプロピレングリコール１００質量部に対し、粗製ＭＤＩ５７質量部を９０℃で２時間加熱反応した。その後、ブチルセロソルブを固形分７０％になるように加え、固形分当たりのＮＣＯ％が５．５％のイソシアネート化合物を得た。その後、反応物温度５０℃の条件下、ＭＥＫオキシムを２２質量部滴下し、固形分６０質量％のブロックポリイソシアネートＡを得た。
【００７３】
〔表面層用塗料の調製〕
結着樹脂成分として、上記のようにして調製したポリエーテルポリオールに対し、ブロックポリイソシアネートＡをＮＣＯ／ＯＨ基比が１．４になるように混合した。この結着樹脂成分の固形分から、さらに加熱硬化時のブロックポリイソシアネートＡの減量分を差し引いたものを結着樹脂固形分とした。前記結着樹脂固形分１００質量部に対し、カーボンブラック（商品名：「ＭＡ１００」、三菱化学社製、ｐＨ＝３．５）２０質量部を混合してプレミックスを３０分間行った。その後、総固形分比が３２質量％になるようにＭＥＫに溶解、混合してさらにプレミックスを１時間行った後、１．５ｍｍの粒径のガラスビースを用いたサンドミルで３時間分散して分散液１を調製した。その後、結着樹脂固形分１００質量部に対して、球状ウレタン樹脂粒子「アートパールＣ６０５」（商品名、根上工業社製、平均粒径１０μｍ）２０質量部とステアリン酸亜鉛５質量部を添加し、さらにサンドミルで１０分間分散して表面層用塗料を得た。
【００７４】
〔弾性層上への表面層の形成〕
上記のようにして得られた表面層用塗料を、ＭＥＫを加えて総固形分比が３０質量％になるように調節した。該表面層用塗料を、図６に示すオーバーフロー方式の浸漬塗工装置を用いて４００ｍｍ／分の引き上げ速度にて前記弾性層上に浸漬塗工した。その後１４０℃にて２時間加熱処理することで、弾性層の表面に、厚さ１０μｍの表面層を設けた。
【００７５】
〔弾性層端部の突っ切り加工〕
弾性層成形時の両端部のバリを除去するために、導電性軸芯体１の左端部を基準に２５ｍｍ及び２６３ｍｍの位置で弾性層のみを突っ切り加工し、弾性層の両端部に接着層を有しない領域が１５ｍｍ存在する実施例１の現像ローラを得た。得られた現像ローラの評価結果を表２に示す。
【００７６】
［実施例２］
実施例１において、弾性層材料の配合を表１のように変更した。また、プライマー「ＤＹ３５−０５１Ａ／Ｂ」の塗布領域を、導電性軸芯体１の左端部を基準に３０ｍｍから２５８ｍｍに変更した。そして、表面層用塗料にステアリン酸亜鉛を添加しなかった。それ以外は、実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００７７】
［実施例３］
実施例２において、弾性層材料の配合を表１のように変更した以外は、実施例２と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００７８】
［実施例４］
実施例２において、プライマー「ＤＹ３５−０５１Ａ／Ｂ」の塗布領域を、導電性軸芯体１の左端部を基準に５５ｍｍから２３３ｍｍに変更した以外は、実施例２と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００７９】
［実施例５］
実施例３において、プライマー「ＤＹ３５−０５１Ａ／Ｂ」の塗布領域を、導電性軸芯体１の左端部を基準に５５ｍｍから２３３ｍｍに変更した以外は、実施例３と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００８０】
［実施例６］
実施例２において、プライマー「ＤＹ３５−０５１Ａ／Ｂ」の塗布領域を、導電性軸芯体１の左端部を基準に２８ｍｍから２６０ｍｍに変更した以外は、実施例２と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００８１】
［実施例７］
実施例３において、プライマー「ＤＹ３５−０５１Ａ／Ｂ」の塗布領域を、導電性軸芯体１の左端部を基準に２８ｍｍから２６０ｍｍに変更した以外は、実施例３と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表１、表２に示す。
【００８２】
［実施例８］
実施例２において、プライマー「ＤＹ３５−０５１Ａ／Ｂ」の塗布領域を、導電性軸芯体１の左端部を基準に６５ｍｍから２２３ｍｍに変更した以外は、実施例２と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。この場合、画像端部で極めて軽微に画像濃度の低下が確認された。結果を表２に示す。
【００８３】
［実施例９］
実施例３において、プライマー「ＤＹ３５−０５１Ａ／Ｂ」の塗布領域を、導電性軸芯体１の左端部を基準に６５ｍｍから２２３ｍｍに変更した以外は、実施例３と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。この場合、画像端部で極めて軽微に画像濃度の低下が確認された。結果を表２に示す。
【００８４】
［実施例１０］
実施例１において、弾性層材料として使用する酸化亜鉛１を下記に示す方法で製造される酸化亜鉛２に変更した。また、表面層にステアリン酸亜鉛を添加しなかった。それ以外は実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００８５】
〔異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛２の作製〕
純度９９．９９％の純亜鉛線をアーク放電による溶射法で空気中に溶射し、金属亜鉛粉末を得た。得られた金属亜鉛粉末とイオン交換水を混合し、乳鉢で３０分間磨砕処理を行った。その後、温度２３℃の水中に７２時間放置した後濾別して、１５０℃で乾燥処理を行い、表面を酸化処理した亜鉛粉末を得た。得られた酸化処理亜鉛粉末を１０００℃のマッフル炉で加熱し、炉を密閉して空気を３．５リットル／分の一定速度で供給することにより、異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛２を得た。得られた酸化亜鉛２の針状部の平均長さは１０μｍであった。
【００８６】
［実施例１１］
実施例１において、弾性層材料として使用する酸化亜鉛１を下記に示す方法で製造される酸化亜鉛３に変更した。また、表面層にステアリン酸亜鉛を添加しなかった。それ以外は実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００８７】
〔異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛３の作製〕
金属亜鉛粉末とイオン交換水を混合した後、乳鉢で磨砕処理する時間を１２０分とした以外は、酸化亜鉛２と同様の方法で酸化亜鉛３を作製した。得られた酸化亜鉛３の針状部の平均長さは１００μｍであった。
【００８８】
［実施例１２］
実施例１において、弾性層材料として使用する酸化亜鉛１を下記に示す方法で製造される酸化亜鉛４に変更した。また、表面層にステアリン酸亜鉛を添加しなかった。それ以外は実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００８９】
〔異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛４の作製〕
金属亜鉛粉末とイオン交換水を混合した後、乳鉢で磨砕処理する時間を１０分とした以外は、酸化亜鉛２と同様の方法で酸化亜鉛４を作製した。得られた酸化亜鉛４の針状部の平均長さは５μｍであった。
【００９０】
［実施例１３］
実施例１において、弾性層材料として使用する酸化亜鉛１を下記に示す方法で製造される酸化亜鉛５に変更した。また、表面層にステアリン酸亜鉛を添加しなかった。それ以外は実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００９１】
［異なる４軸方向に伸びた針状部を有する酸化亜鉛５の作製］
金属亜鉛粉末とイオン交換水を混合した後、乳鉢で磨砕処理する時間を１８０分とした以外は、酸化亜鉛２と同様の方法で酸化亜鉛５を作製した。得られた酸化亜鉛５の針状部の平均長さは１３０μｍであった。
【００９２】
［実施例１４］
実施例１において、ステアリン酸亜鉛に代えてステアリン酸マグネシウムを用いた以外は、実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００９３】
［実施例１５］
実施例１において、弾性層のシリコーンゴム組成物１に代えて、以下のようにして調製したシリコーンゴム組成物２を使用し、弾性層材料の配合を表１のように変更した以外は、実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００９４】
〔シリコーンゴム組成物２の調製〕
ビニル基含有量が０．１１質量％の分子鎖両末端をビニル基で封鎖したジメチルポリシロキサンを用いたこと以外はシリコーンゴム組成物１と同様の方法でシリコーンゴム組成物２を調製した。
【００９５】
［実施例１６］
実施例１において、弾性層のシリコーンゴム組成物１に代えて、以下のようにして調製したシリコーンゴム組成物３を使用し、弾性層材料の配合を表１のように変更した以外は、実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００９６】
〔シリコーンゴム組成物３の調製〕
ビニル基含有量が０．１５質量％の分子鎖両末端をビニル基で封鎖したジメチルポリシロキサンを用いたこと以外はシリコーンゴム組成物１と同様の方法でシリコーンゴム組成物３を調製した。
【００９７】
［実施例１７］
実施例１において、弾性層のシリコーンゴム組成物１に代えて、以下のようにして調製したシリコーンゴム組成物４を使用し、弾性層材料の配合を表１のように変更した以外は、実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【００９８】
〔シリコーンゴム組成物４の調製〕
ビニル基含有量が０．１０質量％の分子鎖両末端をビニル基で封鎖したジメチルポリシロキサンを用いたこと以外はシリコーンゴム組成物１と同様の方法でシリコーンゴム組成物４を調製した。
【００９９】
［実施例１８］
実施例１において、弾性層のシリコーンゴム組成物１に代えて、以下のようにして調製したシリコーンゴム組成物５を使用し、弾性層材料の配合を表１のように変更した以外は、実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【０１００】
〔シリコーンゴム組成物５の調製〕
ビニル基含有量が０．１６質量％の分子鎖両末端をビニル基で封鎖したジメチルポリシロキサンを用いたこと以外はシリコーンゴム組成物１と同様の方法でシリコーンゴム組成物５を調製した。
【０１０１】
［比較例１］
実施例１において、プライマー「ＤＹ３５−０５１Ａ／Ｂ」の塗布領域を、導電性軸芯体１の左端部を基準に２５ｍｍから２６３ｍｍに変更して弾性層と導電性軸芯体の間全面に接着層を有する構成とした。さらに、表面層にステアリン酸亜鉛を添加しなかった以外は、実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【０１０２】
［比較例２］
実施例１において、異なる４軸方向に伸びた針状部からなる酸化亜鉛を含有せず、弾性層材料の配合を表１のように変更し、表面層にステアリン酸亜鉛を添加しなかった以外は、実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。該現像ローラは、連続画像出力試験の途中で弾性層が破壊した。結果を表２に示す。
【０１０３】
［比較例３］
実施例１において、弾性層材料の配合を表１のように変更し、表面層にステアリン酸亜鉛を添加しなかった以外は、実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０４】
［比較例４］
比較例１の現像ローラの、弾性層軸方向両端部を研磨することにより、弾性層軸方向の外形を一定にした現像ローラを作製し、実施例１と同様に各種測定及び評価を行った。結果を表２に示す。
【０１０５】
【表１】
2010156758.tif 000003
【０１０６】
【表２】
2010156758.tif 000004
【０１０７】
※１  Ａ：均一な画像がえられたもの
Ｂ：画像の端部に現像ローラの変形に起因する濃度ムラが軽微に見られるもの
Ｃ：画像の全体に現像ローラの変形に起因する濃度ムラが軽微に見られるもの
Ｄ：画像の端部又は全体に現像ローラの変形に起因する濃度ムラが見られるもの
※２  Ａ：端部削れが全く確認できないもの
Ｂ：端部削れが極めて軽微に確認できるもの
Ｃ：端部削れが軽微に確認できるもの
Ｄ：端部削れが確認できるもの。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】従来の現像ローラの一例を説明する図である。
【図２】弾性層軸方向端部の外径拡大を説明する図である。
【図３】本発明の現像ローラの概略断面図である。
【図４】本発明の現像ローラの表面層を形成する際に使用する浸漬塗工機の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の現像ローラ、現像装置を用いた画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の現像ローラ、現像装置を用いたプロセスカートリッジの一例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の現像ローラの外径寸法を測定する測定装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１      導電性軸芯体
２      弾性層
３      表面層
Ｐ      接着層
４      プロセスカートリッジ
５      感光ドラム
６      現像ローラ
７      トナー塗布部材
８      トナー
９      規制ブレード
１０    現像装置
１１    レーザー光
１２    帯電部材
１３    クリーニング装置
１５    定着装置
１６    駆動ローラ
１７    転写ローラ
１８    バイアス電源
１９    テンションローラ
２０    転写搬送ベルト
２１    従動ローラ
２２    記録紙
２３    給紙ローラ
２４    吸着ローラ
２５    浸漬槽
２６    液送ポンプ
２７    攪拌タンク
２８    昇降装置
４２    基準板
４３    隙間
【図１】
2010156758.tif 000005
【図２】
2010156758.tif 000006
【図３】
2010156758.tif 000007
【図４】
2010156758.tif 000008
【図５】
2010156758.tif 000009
【図６】
2010156758.tif 000010
【図７】
2010156758.tif 000011