(57)【要約】【課題】低温低湿度環境下でカラーモード印字画像を形成した後に連続してモノクロモード印字画像を形成しても所望のモノクロモード印字画像を形成することに貢献することのできる導電性ローラ、及び、低温低湿度環境下でカラーモード印字画像を形成した後に連続してモノクロモード印字画像を形成しても所望のモノクロモード印字画像を形成することのできる画像形成装置を提供すること。【解決手段】軸体２の外周面に形成された弾性層３と、前記弾性層３の外周面に形成されたコート層４とを備え成り、前記コート層４は、ブロックイソシアネートを含むポリウレタン調製成分１００質量部と、３級アミノ基を有するシランカップリング剤２０〜７０質量部とを含有するウレタン樹脂組成物を硬化してなることを特徴とする導電性ローラ１、及び、この導電性ローラ１を備えた画像形成装置。【選択図】          図１
2010271532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の外周面に形成された弾性層と、前記弾性層の外周面に形成されたコート層とを備えて成り、
前記コート層は、ブロックイソシアネートを含むポリウレタン調製成分１００質量部と、３級アミノ基を有するシランカップリング剤２０〜７０質量部とを含有するウレタン樹脂組成物を硬化してなることを特徴とする導電性ローラ。
【請求項２】
前記シランカップリング剤は、１級又は２級アミノ基を含有するシランカップリング剤とエポキシ基を含有するシランカップリング剤とを、前記エポキシ基と前記アミノ基の水素原子とのモル比（水素原子の合計モル数／エポキシ基のモル数）が１以上となる割合で、反応してなることを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導電性ローラを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導電性ローラ及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、低温低湿度環境下でカラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても所望のモノクロモード画像を形成することに貢献することのできる導電性ローラ、及び、低温低湿度環境下でカラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても、所望のモノクロモード画像を形成することのできる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター、複写機、ビデオプリンター、ファクシミリ、これらの複合機等には、電子写真方式を利用した各種の画像形成装置が採用されている。電子写真方式を利用した画像形成装置は、軸体とその外周面に形成された弾性層とを有する、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、加圧ローラ、紙送り搬送ローラ、定着ローラ等の各種ローラを備えている。具体的には、図２に示されるように、タンデム型カラー画像形成装置には、複数の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹが配置されており、現像ユニットＢを例にして説明すると、帯電手段１２Ｂの一例としての帯電ローラ、現像剤担持体２３Ｂの一例としての現像ローラ、転写手段１４Ｂとしての転写ローラ、定着手段３０を構成する定着ローラ３１等が装着されている。
【０００３】
これらのローラの中でも、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等の導電性ローラは、その耐久性、現像剤に対する帯電特性（導電性）、表面粘着性、耐フィルミング性等を改善する目的で、最外層としてコート層が設けられることがある。例えば、特許文献１には、「導電性の均一性を実現できる導電性部材」として、「少なくとも、軸芯体、弾性体層および樹脂層が、内側から外側に積層されてなる導電性部材であって、該弾性体層は、シリコーンゴムから主になり、該樹脂層は、アミド結合またはウレタン結合を有する樹脂成分と、アミン系シランカップリング剤とを少なくとも含んでなる樹脂原料を加熱して得られるものであることを特徴とする導電性部材」が記載されている。
【０００４】
特許文献１によれば、「アミン系シランカップリング剤のアミノ基は、樹脂分子の末端に残存するカルボキシル基やアルコール基と反応したり、アミド結合やウレタン結合の−ＮＨ−ＣＯ−結合と相互作用することにより、・・・良好な接着性と均一な導電性が実現できる」と記載されている。したがって、この「導電性部材」における「アミン系シランカップリング剤」は水素原子を有する１級又は２級アミノ基を含有していることが必要であることは明らかであり、「１級及び／又は２級アミノ基を含有するアミン系シランカップリング剤」のみが特許文献１の００１８欄及び実施例１〜４に記載されている。
【０００５】
ところで、従来の導電性ローラを装着した画像形成装置において、低温低湿度環境下で、カラーモードによる印字画像（この発明において、「カラーモード画像」と称する。）を形成した後に連続してモノクロモードによる印字画像（この発明において、「モノクロモード画像」と称する。）を形成すると、モノクロモード画像に、イエロー現像剤、シアン現像剤及び／又はマゼンタ現像剤が定着されてなるカラー画像部が形成されることがある。このようなモノクロモード画像の一部カラー画像化は、カラー画像形成装置であれば、その種類に関わらず、起こる。この一部カラー画像化は、高速化された画像形成装置、特に、小型軽量化された画像形成装置に、顕著に起こる傾向がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３２３１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、低温低湿度環境下で、カラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても、所望のモノクロモード画像を形成することに貢献することのできる導電性ローラを提供することを、目的とする。
【０００８】
また、この発明は、低温低湿度環境下でカラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても、所望のモノクロモード画像を形成することのできる画像形成装置を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、軸体の外周面に形成された弾性層と、前記弾性層の外周面に形成されたコート層とを備えて成り、前記コート層は、ブロックイソシアネートを含むポリウレタン調製成分１００質量部と、３級アミノ基を有するシランカップリング剤２０〜７０質量部とを含有するウレタン樹脂組成物を硬化してなることを特徴とする導電性ローラであり、
請求項２は、前記シランカップリング剤は、１級又は２級アミノ基を含有するシランカップリング剤とエポキシ基を含有するシランカップリング剤とを、前記エポキシ基と前記アミノ基の水素原子とのモル比（水素原子の合計モル数／エポキシ基のモル数）が１以上となる割合で、反応してなることを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラであり、
請求項３は、請求項１又は２に記載の導電性ローラを備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る導電性ローラは、ポリウレタン調製成分１００質量部と、３級アミノ基を有するシランカップリング剤２０〜７０質量部とを含有するウレタン樹脂組成物を硬化してなるコート層を備えているから、現像剤への帯電特性及び離型性に優れている。したがって、この発明によれば、低温低湿度環境下でカラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても、所望のモノクロモード画像を形成することに貢献することのできる導電性ローラを提供することができる。
【００１１】
また、この発明に係る画像形成装置はこの発明に係る導電性ローラを備えている。したがって、この発明によれば、低温低湿度環境下でカラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても、所望のモノクロモード画像を形成することのできる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、この発明の導電性ローラの一実施例である導電性ローラを示す斜視図である。
【図２】図２は、この発明の導電性ローラの一実施例である導電性ローラを現像ローラとして装着することのできるタンデム型カラー画像形成装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明に係る導電性ローラの一実施例の導電性ローラは、図１に示されるように、軸体２と、軸体２の外周面に形成された弾性層３と、弾性層３の外周面に形成されたコート層４とを備えて成る。
【００１４】
図１に示されるように、軸体２は、良好な導電特性を有していればよく、通常、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で構成された所謂「芯金」と称される軸体とされる。また、軸体２は、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の絶縁性芯体にメッキを施して導電化した軸体であってもよく、さらには、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック又は金属粉体等を配合した導電性樹脂で形成された軸体であってもよい。軸体２は、装着される画像形成装置に応じて、適宜の直径及び軸線方向の長さに調整される。例えば、小型軽量化及び／又は高速化された画像形成装置に装着される場合には、軸体２はその直径が小さくされ、例えば、４〜１０ｍｍの直径に調整されるのがよい。
【００１５】
図１に示されるように、弾性層３は、軸体２の外周面で後述するゴム組成物を硬化してなる。この弾性層３は、１０〜９０のＪＩＳ  Ａ硬度を有しているのが好ましい。弾性層３が１０〜９０のＪＩＳ  Ａ硬度を有していると、例えば、導電性ローラ１を画像形成装置に装着したときに、導電性ローラ１と像担持体等の被当接体との大きなニップ幅を確保することができる。特に、導電性ローラ１を現像剤担持体例えば現像ローラとして装着すると、導電性ローラ１と像担持体との大きなニップ幅を確保して、現像剤を効率的に帯電搬送して、現像効率を向上させることができる。弾性層３のＪＩＳ  Ａ硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して測定することができる。
【００１６】
弾性層３の厚さは、１ｍｍ以上であるのが好ましく、５ｍｍ以上であるのがより好ましい。一方、弾性層３の厚さの上限は、弾性層３の外径精度を損なわない限り特に制限されないが、一般に、弾性層３の厚さを厚くしすぎると、弾性層３の作製コストが上昇するから、実用的な作製コストを考慮すると、弾性層３の厚さは、３０ｍｍ以下であるのが好ましく、２０ｍｍ以下であるのがより好ましい。特に、小型軽量化及び／又は高速化された画像形成装置に装着される場合には、弾性層３は、例えば、３〜６ｍｍの厚さに調整されるのがよい。
【００１７】
弾性層３を形成するゴム組成物は、ゴムと、導電性付与剤と、所望により各種添加剤とを含有する。前記ゴムは、特に限定されず、例えば、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、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、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等のゴムが挙げられるが、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴムが、耐熱性及び帯電特性等に優れる点で、また、ウレタンゴムが引張強さ及び耐摩耗性に優れる点で、好ましい。これらのゴムは、液状タイプであっても、ミラブルタイプであってもよく、弾性層３の成形方法、弾性層３に要求される特性等に応じて、適宜選択することができる。
【００１８】
前記導電性付与剤は、導電性を有していれば特に限定されず、例えば、導電性粉末、イオン導電性物質等が挙げられる。導電性粉末としては、より具体的には、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボンの他に、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン類、また、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、さらには、金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げられ、イオン導電性物質としては、より具体的には、例えば、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等が挙げられる。導電性付与剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて、弾性層３としたときに所望の体積抵抗率となるように、適宜の含有量で添加される。例えば、ゴム組成物における導電性付与剤の含有量は、前記ゴム１００質量部に対して、２〜８０質量部とすることができる。
【００１９】
前記ゴム組成物は、前記ゴム、導電性付与剤に加えて、通常、各種組成物に含有される各種添加剤を含有してもよく、各種添加剤としては、例えば、鎖延長剤及び架橋剤等の助剤、触媒、分散剤、発泡剤、老化防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、耐熱性向上剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、溶剤等が挙げられる。これらの各種添加剤は、通常用いられる添加剤であってもよく、用途に応じて特別に用いられる添加剤であってもよい。
【００２０】
ゴム組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ロールミル、バンバリーミキサ、ドウミキサ（ニーダー）等のゴム混練り機等を用いて、前記ゴム、導電性付与剤及び所望により各種添加剤が均一に混合されるまで、例えば、数分から数時間、好ましくは５分〜１時間、常温又は加熱下で混練して、得られる。
【００２１】
前記ゴム組成物は、２５℃において、５〜５００Ｐａ・ｓの粘度を有するのが好ましく、特に１０〜２００Ｐａ・ｓの粘度を有するのが好ましい。ゴム組成物の粘度は、通常、それらに含まれる各成分の種類及び／又は配合量によって、調整することができる。また、必要により、溶剤等により、粘度を調整することもできる。
【００２２】
好ましく使用されるゴム組成物として、例えば、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物及び付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。
【００２３】
前記付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物は、（Ａ）下記平均組成式（１）で示されるオルガノポリシロキサン、（Ｂ）充填材、及び、（Ｃ）上記（Ｂ）成分に属するもの以外の導電性材料を含有する。これらの各成分（Ａ）〜（Ｃ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物」における各成分と基本的に同様である。
【００２４】
ＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２      （１）
ここで、Ｒは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基、好ましくは炭素原子数１〜１２、より好ましくは炭素原子数１〜８の一価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。
【００２５】
前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、（Ｄ）一分子中にケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも２個含有するオルガノポリシロキサンと、（Ｅ）一分子中にケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、（Ｆ）平均粒径が１〜３０μｍで、嵩密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３である無機質充填材と、（Ｇ）導電性付与剤と、（Ｈ）付加反応触媒とを含有する付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。これらの各成分（Ｄ）〜（Ｈ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物」における各成分と基本的に同様である。
【００２６】
図１に示されるように、コート層４は、弾性層３の外周面で後述するウレタン樹脂組成物を硬化してなる。コート層４は、通常、薄層に形成され、具体的には、０．１〜５０μｍの層厚を有しているのが好ましく、１０〜２０μｍの層厚を有しているのがより好ましい。コート層４が前記範囲の層厚を有していると、弾性層３を被覆するように形成されたコート層４によって弾性層３の導電性を低下させ、硬度を高めることがなく、導電性ローラ１としたときの所望の導電性及び硬度を実現することができる。
【００２７】
コート層４は、導電性ローラ１が所望の導電性を有していれば、導電性を有していても有していなくてもよい。コート層４に導電性を付与するには、例えば後述する樹脂組成物に前記導電性付与剤を含有させればよい。
【００２８】
コート層４を形成するウレタン樹脂組成物は、ポリウレタン調製成分と、３級アミノ基を有するシランカップリング剤と、所望により各種添加剤とを含有する。
【００２９】
ポリウレタン調製成分は、ポリウレタンを形成することができる成分であればよく、例えば、ポリオールとブロックイソシアネートとの混合物が挙げられる。
【００３０】
前記ポリオールは、ポリウレタンの調製に通常使用される各種のポリオールであればよく、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールから選択された少なくとも１種のポリオールであるのが、コート層４の耐摩耗性、電気安定性及び耐水性等に優れる点で、好ましい。前記ポリエーテルポリオールとしては、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、ポリプロピレングリコール−エチレングリコール等のポリアルキレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、テトラヒドロフランとアルキレンオキサイドとの共重合ポリオール、及び、これらの各種変性体又はこれらの混合物等が挙げられる。前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、アジピン酸等のジカルボン酸とエチレングリコール等のポリオールとの縮合により得られる縮合系ポエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及び、これらの混合物等が挙げられる。前記ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールは、１種単独でも２種以上を組み合わせて使用してもよく、また、ポリエーテルポリオールとポリエステルポリオールとを組み合わせて使用してもよい。前記ポリオールは、熱的安定性に優れる点で、ポリエステルポリオールが好ましい。前記ポリオールは、後述するポリイソシアネート等との相溶性に優れる点で、１０００〜８０００の数平均分子量を有するのが好ましく、１０００〜５０００の数平均分子量を有するのがさらに好ましい。数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による標準ポリスチレンに換算したときの分子量である。
【００３１】
前記ブロックイソシアネートは、ポリウレタンの調製に通常使用される各種イソシアネートのイソシアネート基をブロック剤でブロックしたブロックイソシアネートであればよい。ブロックイソシアネートは、常温での安定性が高く、加熱又は湿度（水分）によってブロック剤が遊離してイソシアネート基が再生するため、取扱性に優れる等の利点を有する。特に、ポリウレタン調製成分としてブロックイソシアネートを採用すると、ウレタン樹脂組成物を弾性層３の外周面に塗布するまでに、前記ポリオール、後述する３級アミノ基を有するシランカップリング剤との望まない反応を抑えることができ、ウレタン樹脂と３級アミノ基を有するシランカップリング剤の硬化物を含む一層のコート層４を形成することができるから、ウレタン樹脂層と３級アミノ基を有するシランカップリング剤を硬化してなる表面層とを別々に形成する必要がなく、導電性ローラ１の生産性が向上する。また、ポリウレタン調製成分としてブロックイソシアネートを採用すると、ウレタン樹脂組成物の取扱性に優れ、均一なコート層４を形成することができる。
【００３２】
ブロックイソシアネートを形成するイソシアネートは、ポリウレタンの調製に通常使用される各種イソシアネートであればよく、例えば、脂肪族イソシアネート、芳香族イソシアネート等が挙げられる。イソシアネートは、貯蔵安定性に優れ、反応速度を制御しやすい点で、芳香族イソシアネートであるのが好ましい。芳香族イソシアネートとしては、例えば、キシリレンジイシシアネート（ＸＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トルエンジイソシアネート（トリレンジイソシアネートとも称する。ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）等が挙げられる。脂肪族イソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ノルボルナンジイソシアネートメチル、トランスシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、水添ＭＤＩ等が挙げられる。ポリイソシアネートは、５００〜２０００の分子量を有するのが好ましく、７００〜１５００の分子量を有するのがさらに好ましい。
【００３３】
ブロックイソシアネートを形成するブロック剤は、イソシアネートのイソシアネート基に結合して、温度又は湿度によって、イソシアネートから脱離する化合物であればよく、例えば、ε−カプロラクタム類、メチルエチルケトオキシム類、３，５−ジメチルピラゾール類、アルコール類及びフェノール類等が挙げられる。また、ブロック剤として、イソシアネート類も挙げられ、この場合には、ブロックイソシアネートは、イソシアネートダイマー（ポリウレトジオン）となる。ブロック剤は、前記のいずれをも用いることができるが、溶剤との相溶性に優れ、加熱によって容易に脱離する点で、ε−カプロラクタム類及びメチルエチルケトオキシム類が好適である。
【００３４】
前記ブロックイソシアネートは、前記イソシアネートと前記ブロック剤とを任意に組み合わせることができるが、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート及び水添ＭＤＩよりなる群から選択される少なくとも１種と、ｎ−ブタノール、フェノール、トリブチルアミン、ジメチルエタノールアミン、メチルエチルケトオキシム及びε−カプロラクタムよりなる群から選択される少なくとも１種とからなるブロックイソシアネートとを組み合わせてなるブロックイソシアネートであるのが好ましい。
【００３５】
ポリオールとブロックイソシアネートとの混合物における混合割合は、特に限定されないが、通常、ポリオールに含まれる水酸基（ＯＨ）と、ブロックイソシアネートから遊離するイソシアネート基（ＮＣＯ）とのモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．７〜１．１５であるのが、得られるポリウレタンにおける所望の架橋度等を実現することができる点で、好ましい。このモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、ポリウレタンの加水分解を防止することができる点で、０．８５〜１．１０であるのがより好ましい。ただし、実際には、作業環境、作業上の誤差を考慮して前記適正モル比３〜４倍相当量配合してもよい。
【００３６】
ポリオールとブロックイソシアネートとの混合物には、ポリオール及びブロックイソシアネートに加えて、ポリオールとブロックイソシアネートとの反応に通常使用される助剤、例えば、鎖延長剤、架橋剤等を併用してもよい。鎖延長剤、架橋剤としては、例えば、グリコール類、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン及びアミン類等が挙げられる。
【００３７】
３級アミノ基を有するシランカップリング剤（以下、３級アミノシランカップリング剤と称する。）は、分子内に、加水分解性シリル基と３級アミノ基とをそれぞれ少なくとも１つ有していればよい。３級アミノシランカップリング剤は、分子内に、加水分解性シリル基と３級アミノ基とを有し、１級及び２級アミノ基を有しないシランカップリング剤、すなわち、分子内に、加水分解性シリル基と３級のみのアミノ基とを有するシランカップリング剤であるのが好ましい。この発明において、３級アミノシランカップリング剤を用いると、アミノ基が前記ウレタン樹脂のウレタン結合等と反応することがなく、ウレタン樹脂組成物を硬化したときの架橋密度が高くなりすぎることを防止して、導電性ローラにおける表面の帯電特性を有効に発現させることができる。その結果、ウレタン樹脂組成物を硬化してなるコート層４を備えた導電性ローラ１は、現像剤への帯電特性及び離型性に優れると共に十分な柔軟性にも優れる。したがって、導電性ローラ１は、低温低湿度環境下でカラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても、所望のモノクロモード画像を形成することに貢献することができる。
【００３８】
３級アミノシランカップリング剤としては、例えば、式（１）  Ｒ１−ＳｉＲ２ｍＲ３（３−ｍ）  （式（１）において、Ｒ１は３級アミノ基含有基であり、より詳細には１級及び２級アミノ基を有しない３級アミノ基含有基であり、Ｒ２は有機基であり、Ｒ３は加水分解性基であり、ｍは０〜２の整数である。）で示されるシランカップリング剤が挙げられる。前記式（１）における３級アミノ基含有基Ｒ１は、３級アミノ基を含有する基であればよく、例えば、アルキル基等でアミノアルキル基又はアミノアリール基の水素原子が置換されたアルキルアミノ基又はアルキルアミノアリール基、アリール基等でアミノアルキル基又はアミノアリール基の水素原子が置換されたアリールアミノ基アルキル基又はアリールアミノアリール基等が挙げられる。アミノ基の水素原子が置換される前のアミノアルキル基及びアミノアリール基の炭素数は、特に限定されず、例えば、１〜３０であるのが好ましく、２〜２９であるのがより好ましい。なお、アミノ基の水素原子を置換するアルキル基、アルケニル基、アリール基等の炭素数は特に限定されないが、１〜１２であるのが好ましい。３級アミノ基含有基Ｒ１は２種以上の３級アミノ基を含んでもよい。
【００３９】
前記有機基Ｒ２は、例えば、炭素数１〜３０の、アルキル基及びアリール基等が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。前記加水分解性基Ｒ３は、水分の存在下でＳｉ−Ｒ３結合が容易に加水分解しうる基であればよく、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、（メタ）アクリロイル基、メルカプト基等の加水分解性置換基が挙げられる。これらの中でも、入手が容易である点で、アルコキシ基であるのが好ましく、アルコキシ基として、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。前記ｍは、０〜２の整数であり、アミノシランカップリング剤の硬化速度が速く、所望の特性を発揮することができる点で、０又は１であるのが好ましく、０であるのが特に好ましい。
【００４０】
３級アミノシランカップリング剤は、３級アミノ基を（予め）有しているアミノシランカップリング剤であってもよく、また、１級及び／又は２級のアミノ基を有するアミノシランカップリング剤（以下、未置換アミノシランカップリング剤と称することがある。）におけるアミノ基の水素原子を前記アルキル基、前記アルケニル基、前記アリール基等で置換してなる３級アミノシランカップリング剤であってもよい。
【００４１】
３級アミノ基を（予め）有しているアミノシランカップリング剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジオクチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルジメチルモノメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニルトリメトキシシラン、トリメトキシシリル−３−プロピルモルホリン、トリメトキシシリル−３−プロピルピペリジン、トリメトキシシリル−３−プロピルイミダゾール等が挙げられる。
【００４２】
前記未置換アミノシランカップリング剤は、分子内に、加水分解性シリル基と１級及び／又は２級アミノ基とをそれぞれ少なくとも１つ有していればよく、例えば、式（２）  Ｒ４−ＳｉＲ２ｍＲ３（３−ｍ）  （式（２）において、Ｒ４は１級及び／又は２級アミノ基含有基であり、Ｒ２は有機基であり、Ｒ３は加水分解性基であり、ｍは０〜２の整数である。）で示される。前記１級及び／又は２級アミノ基含有基Ｒ４は、１級及び／又は２級アミノ基を含有する基であればよく、例えば、アミノアルキル基、アミノアリール基等が挙げられ、その炭素数は、特に限定されず、例えば、１〜２０程度であるのが好ましい。１級及び／又は２級アミノ基含有基Ｒ４は、少なくとも１つの１級又は２級アミノ基を有していれば、２種以上のアミノ基を含んでもよい。前記アミノアルキル基としては、例えば、アミノメチル基、アミノエチル基、アミノプロピル基、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピル基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル基及びこれらのアルキル又はアリール置換体等が挙げられ、前記アミノアリール基としては、例えば、アミノフェニル基、アミノベンジル基等が挙げられる。式（２）における有機基Ｒ２、加水分解性基Ｒ３及びｍは、前記式（１）における有機基Ｒ２、加水分解性基Ｒ３及びｍと基本的に同様である。
【００４３】
このような未置換アミノシランカップリング剤として、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトシキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトシキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−モノブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、トリメトキシシリル−３−プロピルフェニルアミン及びトリメトキシシリル−３−プロピルベンジルアミン等が挙げられる。
【００４４】
前記未置換アミノシランカップリング剤におけるアミノ基の水素原子を置換するアルキル基、アルケニル基、アリール基は、活性水素原子を有する置換基、例えば、１級アミノ基、２級アミノ基、水酸基等を有していなければよく、例えば、前記加水分解性基等を有していてもよい。アルキル基、アルケニル基、アリール基の炭素数は特に限定されないが、１〜２０であるのが好ましく、１〜１２であるのが特に好ましい。
【００４５】
例えば、前記未置換アミノシランカップリング剤におけるアミノ基の水素原子を置換することのできる化合物として、前記水素原子と反応する置換基と、アルキル基、アルケニル基又はアリール基とをそれぞれ少なくとも１つ有する化合物（以下、反応性化合物と称することがある。）であるのが好ましい。このような反応性化合物として、例えば、エポキシ基含有化合物、エポキシ基を含有するシランカップリング剤等が挙げられる。前記エポキシ基含有化合物としては、例えば、炭素数１〜１０のアルキルグリシジルエーテル（例えば、メチルグリシジルエーテル、プロピルグリシジルエーテル、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、ｉ−ブチルグリシジルエーテル、ｔ−ブチルグリシジルエーテル等）等が挙げられる。前記エポキシ基を含有するシランカップリング剤（以下、エポキシシランカップリング剤と称することがある。）としては、例えば、式（３）  Ｒ５−ＳｉＲ２ｍＲ３（３−ｍ）  （式（３）において、Ｒ５はエポキシ基含有基であり、Ｒ２は有機基であり、Ｒ３は加水分解性基であり、ｍは０〜２の整数である。）で示されるシランカップリング剤等が挙げられる。前記エポキシ基含有基Ｒ５は、エポキシ基を含有する基であればよく、例えば、グリシジル基等が挙げられ、その炭素数は、特に限定されず、例えば、１〜２０程度であるのが好ましい。式（３）における有機基Ｒ２、加水分解性基Ｒ３及びｍは、前記式（１）における有機基Ｒ２、加水分解性基Ｒ３及びｍと基本的に同様である。このようなエポキシシランカップリング剤としては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００４６】
前記反応性化合物の中でも、未置換アミノシランカップリング剤と反応性化合物との反応によって分子量が増大しても、分子量に対する加水分解性基の割合が大きく低下しない点で、エポキシシランカップリング剤が好ましい。
【００４７】
未置換アミノシランカップリング剤と反応性化合物とから３級アミノシランカップリング剤を合成するには、未置換アミノシランカップリング剤のアミノ基（水素原子）と反応性化合物の前記置換基とが反応する条件下、前記置換基と前記アミノ基における水素原子とのモル比（水素原子の合計モル数／前記置換基のモル数）が１以上となる割合で、未置換アミノシランカップリング剤と反応性化合物とを、反応させればよい。例えば、反応性化合物としてエポキシシランカップリング剤を選択する場合には、未置換アミノシランカップリング剤とエポキシ基含有シランカップリング剤とを、エポキシ基とアミノ基の水素原子とのモル比（水素原子の合計モル数／エポキシ基のモル数）が１以上となる割合で、反応させて、合成することができる。この反応において、溶媒は反応条件等を考慮して適宜選択されるが、通常、芳香族系溶媒（例えば、キシレン、トルエン）等の不活性溶媒を用いるのが好ましい。
【００４８】
未置換アミノシランカップリング剤とエポキシシランカップリング剤とは、例示した未置換アミノシランカップリング剤と例示したエポキシシランカップリング剤とを任意の組合せで、反応させることができる。例えば、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトシキシシランからなる群より選択される少なくとも一種の未置換アミノシランカップリング剤と、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン及び３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランからなる群より選択される少なくとも一種のエポキシシランカップリング剤とを反応させることができる。
【００４９】
前記未置換アミノシランカップリング剤と前記反応性化合物とから得られる３級アミノシランカップリング剤としては、例えば、未置換アミノシランカップリング剤とエポキシシランカップリング剤とから得られる３級アミノシランカップリング剤（例えば、商品名「ＫＢＰ４３」、信越化学工業株式会社製）等が挙げられる。
【００５０】
なお、３級アミノシランカップリング剤は、市販品を用いることもできるし、前記方法により合成された合成品を用いることもできる。
【００５１】
ウレタン樹脂組成物中における３級アミノシランカップリング剤の含有量は、前記ポリウレタン調製成分１００質量部に対して２０〜７０質量部である。ウレタン樹脂組成物中に前記範囲で３級アミノシランカップリング剤が含有されていると、コート層４としたときに、ウレタン樹脂と３級アミノシランカップリング剤の硬化物とが好適な割合で存在し、弾性層３の弾性（硬度）を維持して、弾性層３の変形等によく追従することができる。その結果、導電性ローラ１が画像形成装置に装着されたときに、導電性ローラ１と導電性ローラ１が当接又は圧接する当接体との接触幅（ニップ幅とも称する。）を十分に確保することができると共に、弾性層３表面の変形等によってコート層４表面にシワが発生することを防止することができる。また、ウレタン樹脂組成物中に前記範囲で３級アミノシランカップリング剤が含有されていると、コート層４としたときに、ウレタン樹脂と３級アミノシランカップリング剤の硬化物とが好適な割合で存在し、ウレタン樹脂による現像剤への帯電特性と、３級アミノシランカップリング剤の硬化物による現像剤への帯電特性とのバランスが好適化されると共に、ウレタン樹脂によるタック性を３級アミノシランカップリング剤の硬化物によって適度に軽減することができる。その結果、導電性ローラ１が画像形成装置に装着されたときに、導電性ローラ１の現像剤の帯電性及び離型性に優れる。したがって、前記範囲で３級アミノシランカップリング剤が含有されているウレタン樹脂組成物で形成されたコート層４を備えた導電性ローラ１は、低温低湿度環境下でカラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても、所望のモノクロモード画像を形成することに貢献することができる。特に、導電性ローラ１が装着される画像形成装置が小型軽量化及び／又は高速化された画像形成装置であっても、ウレタン樹脂組成物中に前記範囲で３級アミノシランカップリング剤が含有されていると、ウレタン樹脂組成物を硬化してなるコート層４を備えてなる導電性ローラ１は、低温低湿度環境下で、カラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても、所望のモノクロモード画像を形成することに貢献することができる。低温低湿度環境下で、カラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても、所望のモノクロモード画像を形成することにより一層貢献することができる点で、３級アミノシランカップリング剤の含有量は、前記ポリウレタン調製成分１００質量部に対して、２０〜７０質量部であるのが好ましく、３０〜６０質量部であるのが特に好ましい。
【００５２】
前記ウレタン樹脂組成物は、ポリウレタン調製成分及び３級アミノシランカップリング剤に加えて、通常、組成物に含有される各種添加剤を含有してもよく、各種添加剤としては、例えば、分散剤、発泡剤、老化防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、耐熱性向上剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、溶剤等が挙げられる。これらの各種添加剤は、通常用いられる添加剤であってもよく、用途に応じて特別に用いられる添加剤であってもよい。
【００５３】
ウレタン樹脂組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ロールミル、バンバリーミキサ、ドウミキサ（ニーダー）等のゴム混練り機等を用いて、ポリウレタン調製成分及び３級アミノシランカップリング剤、所望により各種添加剤等を均一に混合されるまで、例えば、数分から数時間、好ましくは５分〜１時間、常温又は加熱下で混練して、得られる。なお、ウレタン樹脂組成物の調整は、室温下又は冷却下で行えばよく、高度の禁水状態で行う必要はない。
【００５４】
前記コート層４を備えた導電性ローラ１、すなわちコート層４は、３０〜８０のＪＩＳ  Ａ硬度を有しているのが好ましい。導電性ローラ１が３０〜８０のＪＩＳ  Ａ硬度を有していると、導電性ローラ１と被当接体との接触面積を大きくすることができ、また、反発弾性及び圧縮永久ひずみが優れる。導電性ローラ１と被当接体との接触面積が向上し、反発弾性及び圧縮永久ひずみを所望のように向上させることができる点で、ＪＩＳ  Ａ硬度は、４０〜７０であるのがより好ましく、４５〜６０であるのが特に好ましい。ＪＩＳ  Ａ硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠して測定することができる。
【００５５】
また、導電性ローラ１、すなわちコート層４は、１〜１５μｍの表面粗さＲｚを有しているのが好ましい。導電性ローラ１が１〜１５μｍの表面粗さＲｚを有していると、例えば、導電性ローラ１を現像剤担持体として使用する際に、現像剤を所望のように担持し、像担持体に所望のように供給することができる。表面粗さＲｚは、２〜１４μｍであるのがより好ましく、２〜１３μｍであるのが特に好ましい。導電性ローラ１の表面粗さＲｚは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１―１９８４（十点平均粗さ）に準じ、先端半径２μｍの測定プローブを備えた表面粗さ計（商品名「５９０Ａ」、株式会社東京精密製）に、コート層４を備えた導電性ローラ１をセットし、測定長２．４ｍｍ、カットオフ波長０．８ｍｍ、カットオフ種別ガウシアンにより、少なくとも３点における表面粗さ測定し、これらの平均値を表面粗さＲｚとする。
【００５６】
さらに、導電性ローラ１、すなわちコート層４は、温度２０℃、相対湿度５０％における体積抵抗率が１０１２Ω・ｃｍ以下であるのが好ましい。導電性ローラ１が１０１２Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有していると、帯電特性が優れ、例えば、画像形成装置の現像剤担持体として導電性ローラ１を使用する場合には、現像剤を所望のように帯電させることができるから、現像剤を所望のように担持することができ、担持した現像剤を像担持体に所望のように供給することができる。帯電特性がより一層優れる点で、導電性ローラ１の体積抵抗率は、１０１０Ω・ｃｍ以下であるのがより好ましく、１０３〜１０９Ω・ｃｍであるのが特に好ましい。導電性ローラ１の体積抵抗率は、コート層４に含まれる導電性付与剤の含有量、及び／又は、弾性層３の体積抵抗率等を調整することによって、前記範囲内に調整することができる。前記体積抵抗率は、ＪＩＳ  Ｋ６９１１に規定された方法に準じて、印加電圧を１００Ｖに設定して測定することができる。
【００５７】
また、導電性ローラ１は、１０２〜１０９Ωの電気抵抗率を有していることが好ましい。導電性ローラ１が１０２〜１０９Ωの電気抵抗値を有していると導電性ローラ１の帯電特性に優れる。例えば、画像形成装置における現像剤担持体（例えば、図２参照。）の一例である現像ローラとして導電性ローラ１を使用する場合には、現像剤を所望のように帯電させることができるから、現像剤を確実に担持することができ、担持した現像剤を像担持体に所望のように確実に供給することができる。現像剤の担持及び供給をより一層高い水準で所望のように達成することができる点で、電気抵抗値は、１０３〜１０９Ωであるのがより好ましく、１０４〜１０８Ωであるのが特に好ましい。導電性ローラ１の電気抵抗値は、電気抵抗計（商品名：ＵＬＴＲＡ  ＨＩＧＨ  ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ  ＭＥＴＥＲ  Ｒ８３４０Ａ、株式会社アドバンテスト製）を用い、導電性ローラ１を水平に置き、５ｍｍの厚さ、３０ｍｍの幅、及び、導電性ローラ１全体を載せることのできる長さを有する金メッキ製板を電極とし、５００ｇの荷重を導電性ローラ１における軸体２の両端それぞれに支持させた状態にして、軸体２と電極との間にＤＣ１００Ｖを印加し、１秒後の電気抵抗計の値を読みとり、この値を電気抵抗値とする方法により、測定することができる。前記電気抵抗値は、弾性層３に含まれる導電性付与剤の含有量を調整することによって、前記範囲内に調整することができる。
【００５８】
導電性ローラ１、すなわちコート層４は、測定面積４ｍｍ２における表面光沢度が２〜１３であるのが好ましい。導電性ローラ１が２〜１３の前記表面光沢度を有すると、印字濃度の低下、画像のかすれ及びかぶり等を防止する機能を十分に発揮して、高品質の画像を形成することができる。コート層４の機能を高い水準でバランスよく発揮させることができる点で、表面光沢度は、２．５〜１２．５であるのが好ましく、３〜１２であるのが特に好ましい。前記表面光沢度は、例えば、前記ウレタン組成物に含有される各成分の種類及び配合量、コート層４の形成方法、及び、後述する導電性弾性層３の表面粗さ等を適宜選択することにより、容易に所望の値に調整することができる。ここで、表面光沢度は、ＤＩＮ  ６７５３０による黒色ガラス標準板の反射指数１．５６７を光沢度１００としたときに、この光沢度１００に対する割合である。表面光沢度は、コート層４の表面における４ｍｍ２、すなわち、２×２ｍｍを測定面積として、測定される。表面光沢度の測定面積をこのように極小面積とすることによって、コート層４全表面の表面光沢度を代表する表面光沢度を高精度で測定することができる。この発明において、表面光沢度は極小面積を測定するから、表面光沢度の測定に当っては、コート層４の表面をそのまま測定してもよく、また、コート層４を半導電性ローラ１から切り出して、平面状態にして測定してもよい。表面光沢度は、コート層４における表面の複数個所、例えば、コート層４の周方向に等間隔で４箇所及びコート層４の長手方向に等間隔で５箇所、合計２０箇所をそれぞれ測定し、これらの算術平均値とする。表面光沢度を測定する際の入射角はコート層４の表面に対して６０°である。表面光沢度の測定には、例えば、商品名「極小面積測定用光沢計  １５５−ＳＯ」（Ｓｈｅｅｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｌｔｄ製）等を用いることができる。
【００５９】
導電性ローラ１は、当接体例えば現像剤担持体に当接又は圧接した状態で画像形成装置に装着される。このときの導電性ローラ１と当接体とのニップ幅は、通常、導電性ローラ１の周方向長さが０．１〜５ｍｍとなるように調整される。
【００６０】
この発明に係る導電性ローラは、例えば、以下の方法により製造することができる。まず、定法に従って前記材料から軸体２を作製し、所望により、その外周面にプライマー等が塗布される。次いで、軸体２の外周面に前記ゴム組成物を公知の成形方法によって加熱硬化して、弾性層３が形成される。成形方法としては、例えば、押出成形による連続加硫、プレス、インジェクションによる型成形等、特に制限されない。このようにして形成された弾性層３は、所望により、その表面が研磨、研削されて、外径及び表面状態等が調整される。所望により、弾性層３の外周面にプライマー等が塗布される。
【００６１】
このようにして形成された弾性層３の外周面に前記ウレタン樹脂組成物が塗工され、次いで、塗工されたウレタン樹脂組成物を加熱硬化させて、コート層４が形成される。ウレタン樹脂組成物の塗工は、例えば、塗布法、ディッピング法、スプレーコーティング法等の公知の塗工方法によって、行われる。このようにして塗工されたウレタン樹脂組成物を加熱硬化する方法は、ウレタン樹脂組成物の硬化に必要な熱を加えられる方法であればよく、例えば、ウレタン樹脂組成物が塗工された弾性層３等を加熱器で加熱する方法等が挙げられる。ウレタン樹脂組成物を加熱硬化させる際の加熱温度は、例えば、１２０〜１８０℃、特に１５０〜１６０℃、加熱時間は２０〜８０分間、特に３０〜４０分間であるのが好ましい。
【００６２】
この導電性ローラ１は、前記ウレタン樹脂組成物を硬化してなるコート層４を備えているから、現像剤への帯電特性及び離型性に優れると共に、感光体への耐汚染性、耐久性等にも優れる。したがって、導電性ローラ１を画像形成装置に装着されると、低温低湿度環境下でカラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても、所望のモノクロモード画像を形成することに貢献することができる。なお、低温低湿度環境は、例えば、温度１０〜２０℃、相対湿度１０〜３０％の環境である。
【００６３】
カラー画像形成装置において、低温低湿度環境下で、カラーモード画像を形成した後に、特にカラーモード画像を連続して形成した後に、モノクロモード画像を連続して形成すると、モノクロモード画像に、イエロー現像剤、シアン現像剤及び／又はマゼンタ現像剤が定着されてなるカラー画像部が形成される理由は、明らかではない。ところが、小型軽量化された像担持体等の部材を備えた小型軽量化された画像形成装置は像担持体及び現像ローラが小型軽量化されているから、この画像形成装置で画像を形成する場合には、所定の長さの記録体に画像を形成するのに必要な像担持体及び現像ローラの回転数が多くなる。また、画像を高速で印刷可能な画像形成装置は、像担持体及び現像ローラが高速で回転することになる。特に、小型軽量化及び高速化された画像形成装置は、像担持体及び現像ローラが高速で回転すると共にその回転数が多くなる。そうすると、これらの画像形成装置に、従来の導電性ローラを用いると、像担持体と現像ローラとの当接部を通過する現像剤に大きは負荷がかかって、現像剤が像担持体等に固着し、又は、像担持体と現像ローラとの当接部を通過する現像剤に必要以上の帯電を付与して、現像剤が像担持体等に付着してしまうことが、あった。そして、このような現像剤の像担持体等への固着又は付着は、その環境が低温であるほど、また、低湿度であるほど、顕著であり、従来の導電性ローラでは、現像剤の像担持体等への固着又は付着を効果的に防止することはできなかった。
【００６４】
一方、この発明に係る導電性ローラの一実施例である導電性ローラ１は、小型軽量化された像担持体等の部材を備えた小型軽量化された画像形成装置、及び／又は、画像を高速で印刷可能な画像形成装置に装着されても、像担持体等の当接体とのニップ幅を十分に確保することができる。また、導電性ローラ１は現像剤への帯電特性及び離型性に優れると共に表層の柔軟性にも優れているから、特に、小型軽量化された画像形成装置、及び／又は、高速化された画像形成装置に装着されて、導電性ローラ１が高速で多数の回転数で回転されても、当接体と導電性ローラとの当接部を通過する現像剤を強力に押圧することなく現像剤に対する負荷を軽減して、当接体又は導電性ローラ１の表面に現像剤が固着することを効果的に防止することができると共に、当接体又は導電性ローラ１に担持した現像剤への帯電過多を防止して、所望の範囲の帯電量で帯電させることができる。したがって、この発明によれば、小型軽量化された画像形成装置、及び／又は、高速化された画像形成装置に装着されても、低温低湿度環境下でカラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても、所望のモノクロモード画像を形成することに貢献することのできる導電性ローラを提供するという目的を達成することができる。
【００６５】
導電性ローラ１は、筒状をなしていればその形状は特に限定されず、例えば、図１に示されるように、その外径が軸線方向の一方の端部から他方の端部にかけて略同一とされる所謂ストレート形状とされてもよく、その軸線方向の中央部における外径がその両端部における外径よりも小さな所謂逆クラウン形状とされてもよく、また、その軸線方向の中央部における外径がその両端部における外径よりも大きな所謂クラウン形状とされてもよい。
【００６６】
この発明に係る導電性ローラは、前記特性を有しているから、画像形成装置用の導電性ローラ、例えば、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等として、好適に用いられる。特に、現像剤の担持及び供給に深く関与する現像ローラとして、好適に用いられる。
【００６７】
また、この発明に係る導電性ローラが装着される画像形成装置としては、各色の現像ユニットを備えたカラー画像形成装置（タンデム型、４サイクル型）等、特に制限されずに、挙げることができる。好適には、この発明に係る導電性ローラは、低温低湿度環境下で、カラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても、所望のモノクロモード画像を形成することに貢献することができるから、カラー画像形成装置に用いられる。特に、この発明に係る導電性ローラは高速で多数の回転数で回転されても、現像剤に対する負荷を軽減することができると共に、導電性ローラ１に担持した現像剤への帯電過多を防止することができるから、小型軽量化された画像形成装置、及び／又は、高速化された画像形成装置に特に好適に用いられる。小型軽量化された画像形成装置としては、例えば、各部材が小型軽量化された画像形成装置、現像ユニットを水平方向に配列してなるタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられ、より具体的には、外径が２０ｍｍ以下の導電性ローラを備えている画像形成装置等が挙げられ、高速化された画像形成装置としては、例えば、複数の現像ユニットを配列してなるタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。
【００６８】
この発明に係る導電性ローラを現像剤担持体として装着したタンデム型カラー画像形成装置の一例を、図２を参照して、説明する。図２に示される画像形成装置は、像担持体に現像された現像剤像を記録体に直接転写する直接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置である。
【００６９】
図２に示されるように、画像形成装置１０は、四種の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹに装備された像担持体１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ及び１１Ｙを転写搬送ベルト６上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置であり、したがって、現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹが転写搬送ベルト６上に直列に配置されている。画像形成装置１０において、この発明に係る導電性ローラが前記現像剤担持体としての現像ローラとして装着されている。
【００７０】
図２に示されるように、現像ユニットＢは、静電潜像が形成される回転可能な像担持体１１Ｂと、像担持体１１Ｂに当接若しくは圧接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体１１Ｂを帯電させる帯電手段１２Ｂと、像担持体１１Ｂの上方に設けられ、像担持体１１Ｂに静電潜像を形成する露光手段１３Ｂと、像担持体１１Ｂに当接若しくは圧接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体１１Ｂに一定の層厚で現像剤２２Ｂを供給し、静電潜像を現像する現像手段２０Ｂと、像担持体１１Ｂの下方に転写搬送ベルト６を介して当接又は圧接するように設けられ、現像された静電潜像を像担持体１１Ｂから転写搬送ベルト６で搬送される記録体１６上に転写する転写手段１４Ｂと、記録体１６に転写されず像担持体１１Ｂに残留した現像剤２２Ｂ等を除去するクリーニング手段１５Ｂとを備えている。図２に示されるように、現像ユニットＢにおける像担持体１１Ｂと転写手段１４Ｂとは、二本の支持ローラ４２に張架された転写搬送ベルト６を介して当接又は圧接している。そして、記録体１６は、転写搬送ベルト６により、像担持体１１Ｂと転写手段１４Ｂとの当接部を通過するように、搬送される。この転写搬送ベルト６は記録体１６を搬送すると共に、転写手段１４Ｂと協働して像担持体１１Ｂに現像された静電潜像を転写する。像担持体１１Ｂ、帯電手段１２Ｂ、露光手段１３Ｂ、転写手段１４Ｂ及びクリーニング手段１５Ｂは、従来公知のものを適宜選択して使用することができる。
【００７１】
図２に示されるように、前記現像手段２０Ｂは、像担持体１１Ｂに対向する位置に開口部を有し、現像剤２２Ｂを収納する筐体２１Ｂと、筐体２１Ｂの開口部に、像担持体１１Ｂに当接若しくは圧接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体１１Ｂに現像剤２２Ｂを一定の層厚で供給する回転可能な現像剤担持体２３Ｂと、現像剤担持体２３Ｂの上方に設けられ、現像剤担持体２３Ｂに当接又は圧接して現像剤２２Ｂの層厚を規制すると共に、摩擦帯電により現像剤２２Ｂを帯電させる現像剤規制部材２４Ｂとを備えている。現像剤担持体２３Ｂとしてこの発明に係る導電性ローラの一例である導電性ローラ１が採用され、現像剤規制部材２４Ｂとして従来公知のものが適宜選択されて使用されている。前記現像剤２２Ｂは、摩擦により帯電可能で、記録体１６に定着可能な現像剤であれば、乾式現像剤でも湿式現像剤でもよく、また、非磁性現像剤でも磁性現像剤でもよい。現像ユニットＢは、筐体２１Ｂ内に黒色現像剤を収納している。
【００７２】
図２に示されるように、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹは、現像ユニットＢと同様に構成されている。現像ユニットＣ、Ｍ及びＹはそれぞれ、筐体２１Ｃ、２１Ｍ及び２１Ｙ内に、シアン現像剤２２Ｃ、マゼンタ現像剤２２Ｍ及び黄色現像剤２２Ｙを収納している。
【００７３】
図２に示されるように、画像形成装置１０の底部には、記録体１６として複数枚の記録体を積層収容するカセット４１が設置され、カセット４１内の記録体は給紙ローラ等によって１枚ずつ送り出されて、転写搬送ベルト６上に搬送される。
【００７４】
図２に示されるように、画像形成装置１０における記録体１６の搬送方向下流には、記録体１６に転写された各種現像剤（静電潜像）を定着させる定着手段３０が配置されている。定着手段３０は、例えば、発熱可能な定着ローラを備えた熱ローラ定着装置、オーブン定着器等の加熱定着装置、加圧可能な定着ローラを備えた圧力定着装置等を用いることができる。図２に示されるように、画像形成装置１０は、定着ベルト３６を備えた定着装置が定着手段３０として配置されている。この定着装置は、図２にその断面が示されるように、記録体１６を通過させる開口部３５を有する筐体３４内に、定着ローラ３１と、定着ローラ３１の近傍に配置された無端ベルト支持ローラ３３と、定着ローラ３１及び無端ベルト支持ローラ３３に巻き掛けられた定着ベルト３６と、定着ローラ３１に対して対向配置された加圧ローラ３２とを備え、定着ベルト３６を介して定着ローラ３１と加圧ローラ３２とが、互いに当接又は圧接するように、回転自在に支持されて成る圧力熱定着装置である。無端ベルト支持ローラ３３は、画像形成装置に通常用いられるローラであればよく、例えば、弾性ローラ等が用いられる。定着ローラ３１、無端ベルト支持ローラ３３及び加圧ローラ３２はそれぞれ、加熱体（図示しない。）が内蔵され、加圧ローラ３２はスプリング等の付勢手段（図示しない。）によって、定着ベルト３６を介して定着ローラ３１に圧接している。定着ベルト３６と加圧ローラ３２との圧接された間を記録体１６が通過することにより、加圧と同時に加熱され、記録体１６に転写された現像剤４２（静電潜像）を定着させることができる。
【００７５】
画像形成装置１０は、次にように作用する。まず、現像ユニットＢの像担持体１１Ｂが、帯電手段１２Ｂにより一様に帯電され、露光手段１３Ｂにより画像が露光されて、像担持体１１Ｂの表面に静電潜像が形成される。一方、現像手段２０Ｂにおいて、現像剤担持体２３Ｂ及び現像剤規制部材２４Ｂにより、黒色現像剤２２Ｂが所望の層厚に規制され、所望のように帯電される。そして、この黒色現像剤２２Ｂが現像剤担持体２３Ｂから像担持体１１Ｂに供給され、像担持体１１Ｂに形成された静電潜像が現像されて、現像剤像として可視化される。次いで、この現像剤像が、像担持体１１Ｂと転写手段１４Ｂとの間に転写搬送ベルト６により搬送される記録体１６上に、転写される。このようにして、現像剤像が記録体１６上に黒像に顕像化される。次いで、現像ユニットＢと同様にして、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって、現像剤像が黒像に顕像化された記録体１６に、それぞれシアン像、マゼンタ像及び黄色像が重畳され、カラー像が顕像化される。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は、搬送手段により定着手段３０に搬送され、定着ローラ３１と加圧ローラ３２との定着ベルト３６を介した当接部又は圧接部を通過するときに加熱及び／又は加圧されて、転写されたカラー像が永久画像として定着される。このようにして、記録体１６にカラー画像を形成することができる。
【００７６】
画像形成装置１０によれば、現像剤担持体２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ及び２３Ｙとしての現像ローラとして、この発明に係る導電性ローラの一例である導電性ローラ１が装着されているから、これらの現像ローラはいずれも、現像剤への帯電特性及び離型性に優れている。それ故、導電性ローラ１への現像剤の固着又は付着を効果的に防止することができ、低温低湿度環境下でカラーモード画像を形成した後に連続してモノクロモード画像を形成しても所望のモノクロモード画像を形成することができる。
【００７７】
この発明に係る導電性ローラは、前記した実施例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、導電性ローラ１のコート層４は一層とされているが、この発明において、コート層は複数層とされてもよい。この場合には、最外層が前記ウレタン樹脂組成物で形成されていればよく、内層は前記ウレタン樹脂組成物で形成されている必要はない。
【００７８】
また、導電性ローラ１は、前記ウレタン樹脂組成物を用いるから、弾性層３とコート層４とは、その間にプライマー層又は接着剤層が存在しなくても、強固に密着しているが、この発明において、プライマー層又は接着剤層等に、弾性層とコート層との密着性向上以外の機能を発揮させるのであれば、弾性層とコート層との間にプライマー層又は接着剤層等を設けてもよい。
【００７９】
画像形成装置１０は、電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置１０は電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。
【実施例】
【００８０】
（実施例１）
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体２（ＳＵＭ２２製、直径７．５ｍｍ、長さ２８１．５ｍｍ）をトルエンで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー（商品名「プライマーＮｏ．１６」、信越化学工業株式会社製）を塗布した。プライマー処理した軸体を、ギヤオーブンを用いて、１５０℃の温度にて１０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、軸体２の表面にプライマー層を形成した。
【００８１】
次いで、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン（Ａ）（重合度３００）１００質量部、ＢＥＴ比表面積が１１０ｍ２／ｇである疎水化処理されたヒュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、Ｒ−９７２）１質量部、平均粒径６μｍ、嵩密度が０．２５ｇ／ｃｍ３である珪藻土（Ｃ）（オプライトＷ−３００５Ｓ、北秋珪藻土株式会社製）４０質量部、及び、アセチレンブラック（Ｄ）（デンカブラックＨＳ−１００、電気化学工業株式会社製）５質量部をプラネタリーミキサーに入れ、３０分撹拌した後、３本ロールに１回通した。これを再度プラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にＳｉ−Ｈ基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）（重合度１７、Ｓｉ−Ｈ量０．００６０ｍｏｌ／ｇ）２．１質量部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール０．１質量部、及び、白金触媒（Ｅ）（Ｐｔ濃度１％）０．１質量部を添加し、１５分撹拌して混練して、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を調製した。調製した付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を液体射出成形により前記軸体２の外周面に成形した。この成形体を、成形体の軸線方向の各端部から中央部に向かってほぼ同じ割合で徐々に外径が小さくなる逆クラウン形状に研磨して、端部の外径２０．１ｍｍ、中央部の外径２０ｍｍの弾性層３を形成した。
【００８２】
次いで、ブロックイソシアネート（商品名「ＭＦ−Ｂ６０Ｘ」、旭化成ケミカルズ株式会社製、１０質量部と、ポリオール（商品名「ダイプラコートＳＯ」、大日精化工業株式会社製、）１００質量部（モル比（ＮＣＯ／ＯＨ＝１）と、３級アミノ基のみを有する３級アミノシランカップリング（商品名「ＫＢＰ４３」、信越化学工業株式会社製）５０質量部とを、温度２０℃で５分撹拌して、ウレタン樹脂組成物１を調製した。
【００８３】
このウレタン樹脂組成物１を弾性層３の外周面に、スプレーコーティング法によって、一回塗布し、１５０℃で３０分間加熱して、層厚１３μｍのコート層４を形成した。このようにして、導電性ローラを製造した。
【００８４】
（実施例２）
前記成形体を、その外径が軸線方向の一方の端部から他方の端部にかけて略同一のストレート形状に研摩して、外径２０ｍｍの弾性層３を形成した以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラを製造した。
（実施例３）
前記成形体を、その軸線方向の各端部から中央部に向かってほぼ同じ割合で徐々に外径が小さくなる逆クラウン形状に研摩して、端部の外径１９．９ｍｍ、中央部の外径２０ｍｍの弾性層３を形成した以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラを製造した。
【００８５】
（実施例４及び５）
前記３級アミノシランカップリングの含有量を、２０質量部又は７０質量部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラを製造した。
【００８６】
（比較例１及び２）
前記３級アミノシランカップリングの含有量を、１０質量部及び１００質量部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラを製造した。
（比較例３）
前記３級アミノシランカップリングを、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン（商品名「ＫＢＥ９００７」、信越化学工業株式会社製）に変更し、含有量を１０質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラを製造した。
（比較例４）
前記３級アミノシランカップリングを、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）に変更し、含有量を１０質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラの製造を試みたが、ヘキサメチルジシラザンは３次元架橋構造を有しないので、コート層を形成することができなかった。
（比較例５）
前記３級アミノシランカップリングを、３−トリス（トリメチルシロキシ）シリル−プロピルイソシアネート（商品名「Ｘ−９３−１５４３」、信越化学工業株式会社製）に変更し、含有量を１０質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラの製造を試みたが、弾性層３上でのウレタン樹脂組成物の濡れ性が乏しかったので、コート層を形成することができなかった。
【００８７】
（比較例６）
前記３級アミノシランカップリングを、１級アミノ基含有シランカップリング材（商品名「ＫＢＥ−９０３」、信越化学工業株式会社製）に変更し、含有量を１０質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラを製造した。
（比較例７）
前記３級アミノシランカップリングを、２級アミノ基含有シランカップリング材（商品名「ＫＢＭ−５７３」、信越化学工業株式会社製）に変更し、含有量を１０質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラを製造した。
（比較例８）
前記３級アミノシランカップリングを、１級及び２級アミノ基含有シランカップリング材（商品名「ＫＢＭ−６０３」、信越化学工業株式会社製）に変更し、含有量を１０質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラを製造した。
【００８８】
（比較例９）
前記３級アミノシランカップリングを、３級アミノ基を有しないポリエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン（商品名「ＢＹＫ−３７０」、ビックケミー株式会社製）に変更し、含有量を１０質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラを製造した。
（比較例１０）
前記３級アミノシランカップリングを用いなかった以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラを製造した。
（比較例１１）
前記ブロックイソシアネート及びポリオールを用いなかった以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラを製造した。
（比較例１２）
前記ブロックイソシアネートをブロック剤でブロックされていないイソシアネートに変更した以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラの製造を試みたが、ウレタン樹脂組成物が調整後直ちに反応してしまい、コート層を形成することができなかった。
【００８９】
次いで、各導電性ローラそれぞれを４本準備し、図２に示されるタンデム型カラー画像形成装置（商品名「ＪＵＳＴＩＯ  ＨＬ−４０４０ＣＮ」、ブラザー工業株式会社製）において、現像剤担持体２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ及び２３Ｙとして、配設した。なお、現像剤及び現像剤規制部材は、このタンデム型カラー画像形成装置に付属の現像剤及び現像剤規制部材を用いた。
【００９０】
導電性ローラを装着した前記タンデム型カラー画像形成装置内の環境を、温度１０℃、相対湿度１５％に調整して、しばらく静置した。その後、この環境を維持したまま、カラー印刷モードにてカラーモード画像（Ａ４サイズの記録体１６の左肩位置にカラーで１１ポイントの文字「あ」１字を印字）１００枚を連続して印刷した後、モノクロ印刷モードに変更して、モノクロモード画像（Ａ４サイズの記録体１６の左肩位置にモロクロで１１ポイントの文字「あ」１字を印字）１枚を印刷した。印刷されたモノクロモード画像に、イエロー現像剤、シアン現像剤及び／又はマゼンタ現像剤が付着しているか否か（下記表において、ＬＬかぶりと表記する。）を、目視にて評価した。評価は、モノクロモード画像に黒色現像剤以外の現像剤が付着していなかった場合を「◎」、モノクロモード画像にイエロー現像剤がわずかに（許容可能な微量）付着していた場合を「○」、モノクロモード画像にイエロー現像剤がかなり（許容できない量）付着していた場合を「△」、モノクロモード画像にシアン又は／及びマゼンタが付着していた場合を「×」とした。その結果を第１表に示す。
【００９１】
【表１】
2010271532.tif 000003
【符号の説明】
【００９２】
１  導電性ローラ
２  軸体
３  弾性層
４  コート層
６  転写搬送ベルト
１０  画像形成装置
１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ  像担持体
１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ  帯電手段
１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ  露光手段
１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ  転写手段
１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙ  クリーニング手段
１６  記録体
２０  現像手段
２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、３４  筐体
２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ  現像剤
２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙ  現像剤担持体
２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙ  現像剤規制部材
３０  定着手段
３１  定着ローラ
３２  加圧ローラ
３３  無端ベルト支持ローラ
３５  開口部
３６  定着ベルト
４１  カセット
４２  支持ローラ
【図１】
2010271532.tif 000004
【図２】
2010271532.tif 000005