(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像ロールの周囲に被覆層成分を硬化させて得られる現像ロール被覆用ゴム部材であり、
該被覆層成分は、
（Ａ）ポリオール、イソシアネート化合物、及び反応性シリコーン油を少なくとも含む液状のバインダーと、
（Ｂ）硬度（ＪＩＳ Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）が２０〜８０度であり、ゴム粒子径が０．２〜１０μｍのシリコーンゴム粒子と、
（Ｃ）希釈溶剤とを含み、
硬化後の被覆層厚みと前記ゴム粒子径の比が、前記ゴム粒子径／被覆層厚み＜０．３を満足することを特徴とする現像ロール被覆用ゴム部材。
【請求項２】
前記希釈溶剤が、ゴム粒子を膨潤させる希釈溶剤を用いることを特徴とする請求項１記載の現像ロール被覆用ゴム部材。
【請求項３】
前記ポリオールが、フッ素含有ポリオールであることを特徴とする請求項１又は２記載の現像ロール被覆用ゴム部材。
【請求項４】
前記被覆層の表面に、前記ゴム粒子が５０μｍ２あたり２００個以上存在することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の現像ロール被覆用ゴム部材。
【請求項５】
前記被覆層の表面が、前記ゴム粒子の存在によって凸状に形成され、該凸状を為す凸部の高さが０．５〜８．０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の現像ロール被覆用ゴム部材。
【請求項６】
前記被覆層の表面が、前記ゴム粒子の存在によって凸状に形成され、前記ゴム粒子同士の間隔が５μｍ未満であり、かつ前記ゴム粒子が５個以上凝集した状態で存在することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の現像ロール被覆用ゴム部材。
【請求項７】
芯材の周囲にゴム基材層を塗布・形成し、次いで、該ゴム基材層の周囲に被覆層を形成する画像形成装置用現像ロールの製造方法において、
ポリオール、イソシアネート化合物、および反応性シリコーン油を少なくとも含むバインダーと、希釈溶剤を含む前記被覆層の成分を混合・分散させて分散液を作製し、
次いで、該分散液に、硬度（ＪＩＳ Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）が２０〜８０度であり、ゴム粒子径が０．２〜１０μｍのシリコーンゴム粒子からなるゴム粒子を混合し、分散させてコーティング用分散液を作製し、
該コーティング用分散液を、前記ゴム基材層の周囲に塗布し、乾燥後硬化して、被覆層を形成する画像形成装置用現像ロールの製造方法。
【請求項８】
被覆層を形成する際に、
該コーティング用分散液を塗布後、液状の状態を所定時間維持して、ゴム粒子を層内上層部に移動させた後、硬化させることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置用現像ロールの製造方法。
【請求項９】
ゴム粒子を層内上層部に移動させる際に、
被覆層の硬化前後の下記算出式で求められる表面露出粒子変化率が５００％以上の表面状態となるように該ゴム粒子を移動させることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置用現像ロールの製造方法。
＜表面露出粒子変化率の算出式＞
表面露出粒子変化率＝（硬化後の表面粒子個数−硬化前の表面粒子個数）／硬化前の表面粒子個数×１００％
（ここで、表面粒子個数は、キーエンス製レーザー顕微鏡「ＶＫ−９７００」を用いて、３０００倍の倍率で、被覆層表面の任意の三箇所を撮影し、画像中の５０μｍ×５０μｍの範囲のゴム粒子個数を測定した値である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は現像ロール被覆用ゴム部材及び画像形成装置用現像ロールの製造方法に関し、詳しくは、被覆層表面において均一な粗面を有し、凸部においても柔軟性を維持しながら、十分な厚さを確保することができ、非粘着化、低摩擦化を実現する被覆層を有する現像ロール被覆用ゴム部材及び画像形成装置用現像ロールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の非磁性一成分現像方式の現像装置における現像プロセスは、トナー（現像剤）を付着させた現像ロールを感光体に均一に圧接して現像を行なう接触現像方式が知られている（図３参照）。【０００３】
一般的に、静電潜像手段が所定の画像情報に基づいて感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する一方、トナー供給ローラが現像ロールの表面にトナーを供給し、現像ロール上に供給されたトナーを、現像剤量規制部材（以下、「規制ブレード」ともいう。）が均一な厚さに規制し、現像ロールの表面に均一なトナーの薄層が形成される。【０００４】
表面にトナー薄層が形成された現像ロールが、感光体ドラムとのニップ部あるいは近接部において、感光体ドラム上に形成された静電潜像に順次トナーを付着させる。このようにしてトナー現像が行なわれる。【０００５】
このような接触現像方式において均一で高濃度の画像を得るためには、現像ロール表面に、均一かつ薄層のトナー付着層を形成させることが重要である。そのために、現像ロール表面に均一な粗面を形成してトナーの搬送量を十分に保つと共に、規制ブレードとの間に均一な隙間を確保する必要がある。【０００６】
現像ロールは、一般的に、金属、繊維状物あるいは樹脂成形体からなる芯材の円柱面に、導電性をもつゴム状弾性体が蓄積してなる構造を有する。そして、ゴム状弾性体の表面に、樹脂からなる被覆層を設けることで、（１）ゴム中に含有される成分が表面に移行し、相手材が汚染される問題、（２）体積抵抗値が環境の変化により大きく変化する問題、（３）動摩擦係数が大きく、接触相手部材との摩擦の関係から、回転させるために大きなトルクを必要とする問題、（４）粘着特性や摩擦係数が高い特性のために、トナーの粘着や相手材への粘着、摩擦音発生、汚れ付着などの問題に対して対策をとっている。【０００７】
特許文献１には、現像ロール表面を均一な粗面にするため、現像ロール表面に粗面化目的の樹脂粒子を分散し、均一な粗面を形成する方法が開示されている。【０００８】
粒子によって現像ロール表面に凹凸を形成させるには、粒子を多く添加する必要があり、硬い樹脂粒子が現像ロール表面の大部分を占めることにより、被膜層自体が硬く、また、被覆層凸部が硬いため、トナー劣化を促進してしまう。【０００９】
トナー層を形成する際、特に現像ロール表面の凸部は、ブレードにより摺擦されるため、摺擦により摩擦熱が発生し、溶解し易くなる。トナーが溶解すると、現像ロール表面にトナーが付着するフィルミングが発生し易くなるといった問題がある。トナーが劣化することで、溶解しやすくなり、この問題を発生させ易くしてしまう。【００１０】
近年の画像形成装置の高速化、高解像度化に対し、トナーは低融点化、小径化され、より熱によって溶解し易くなってきている。【００１１】
現像ロール表面の粗さの大きさにしたがって、トナー搬送量を多くすることができるため、ロール表面の粗さを大きくするために、特許文献２には、表層に配合する粒子の大きさを大きくする手法が開示されている。【００１２】
しかし、表面粗さが大きくなりすぎると、得られる画像のガサツキや画像ムラが生じたり、カブリ特性が低下したり、ロール表面全体にわたり均一な粗面を形成することが困難である。【００１３】
ロール表面の粗さにばらつきがあると、トナー搬送量が偏るおそれや、トナー帯電量が不均一になるおそれがある。さらに、球形粒子の表面が樹脂であるため硬く、トナーの種類によっては、トナーにダメージを与え、フィルミングを発生させる場合がある。【００１４】
特許文献３、特許文献４、特許文献５には、表面に形成される凸部よりもトナーが多く保持される凹部の表面硬度を下げ、トナーストレスを低減させる手法が開示されている。【００１５】
しかし、これらの手法によると、被覆層に硬質粒子が含まれるため、特にトナーストレスが大きく、十分な印刷耐久性を得ることができない。【００１６】
特許文献６には、バインダーにシリコーンゴムバインダーを用い、樹脂粒子としてポリメチルシルセスキオキサン微粉末を用いた技術が開示されている。【００１７】
この場合、バインダーは柔らかいが、ポリメチルシルセスキオキサン微粉末は樹脂粒子で硬く、トナーを劣化させてしまう。【００１８】
また、バインダーがシリコーンゴムバインダーのため、ゴム基材層との接着性が悪く、フィルミングやトナーの粘着が発生してしまう場合がある。【００１９】
さらに、これら樹脂粒子は、ロール表面に塗布する工程の最中に沈降してしまい、ロール表面に均一に存在するように塗布することが難しいという問題がある。【００２０】
特許文献７には、粒子を、圧縮永久歪の低い材料、例えばシリコーン樹脂やウレタン樹脂を、バインダー中に均一分散させた被覆層が開示されている。被覆層としては、安定した摩擦帯電を維持できる材料としてポリウレタン樹脂が好ましく用いられている。【００２１】
しかし、小さい粒子を被覆層表面に突出させるためには、被覆層の厚さを薄くせざるを得なかった。【００２２】
よって、一般的には、粒子を小さくして表面粗さをだすために、被覆層を薄くする必要があった。しかし、被覆層を薄くしてしまうと、上述した、基材であるゴムの影響を十分に回避することができなくなる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開平０９−２６９６４８号公報
【特許文献２】特許第３１１２４８９号公報
【特許文献３】特許第５０２６９０２号公報
【特許文献４】特許第５２１９５７５号公報
【特許文献５】特開２００５−２５８２０１号公報
【特許文献６】特許第３９５２４２８号公報
【特許文献７】特開２０１０−１２８０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
上記に鑑み、ゴム基材層（弾性ゴム層）を被覆する被覆層の特性として、
（１）現像ロールの表面において、均一な粗面を形成していること、
（２）柔軟性を維持しながら、相手部材やトナーに対してダメージや、トナーストレスなどを与えないこと、
（３）ゴムの影響を十分に回避できるだけの厚さを確保することができること、
（４）非粘着化、低摩擦化を実現できること、
が求められる。【００２５】
そこで、本発明の課題は、（１）現像ロールの表面において、均一な粗面を形成していること、（２）柔軟性を維持しながら、相手部材やトナーに対してダメージや、トナーストレスなどを与えないこと、（３）ゴムの影響を十分に回避できるだけの厚さを確保することができること、（４）非粘着化、低摩擦化を実現できる現像ロール被覆用ゴム部材を提供することにある。【００２６】
また、本発明の他の課題は、被覆層の厚さを厚くしても、被覆用ゴム粒子が当該層内の上部に集積可能であり、且つ上記課題を解決可能な現像ロール被覆用ゴム部材を用いた画像形成装置用現像ロールの製造方法を提供することにある。【００２７】
また本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記課題は以下の各発明によって解決される。【００２９】
１．
現像ロールの周囲に被覆層成分を硬化させて得られる現像ロール被覆用ゴム部材であり、
該被覆層成分は、
（Ａ）ポリオール、イソシアネート化合物、及び反応性シリコーン油を少なくとも含む液状のバインダーと、
（Ｂ）硬度（ＪＩＳ Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）が２０〜８０度であり、ゴム粒子径が０．２〜１０μｍのシリコーンゴム粒子と、
（Ｃ）希釈溶剤とを含み、
硬化後の被覆層厚みと前記ゴム粒子径の比が、前記ゴム粒子径／被覆層厚み＜０．３を満足することを特徴とする現像ロール被覆用ゴム部材。
【００３０】
２．
前記希釈溶剤が、ゴム粒子を膨潤させる希釈溶剤を用いることを特徴とする前記１記載の現像ロール被覆用ゴム部材。【００３１】
３．
前記ポリオールが、フッ素含有ポリオールであることを特徴とする前記１又は２記載の現像ロール被覆用ゴム部材。【００３２】
４．
前記被覆層の表面に、前記ゴム粒子が５０μｍ２あたり２００個以上存在することを特徴とする前記１〜３の何れかに記載の現像ロール被覆用ゴム部材。【００３３】
５．
前記被覆層の表面が、前記ゴム粒子の存在によって凸状に形成され、該凸状を為す凸部の高さが０．５〜８．０μｍの範囲であることを特徴とする前記１〜４の何れかに記載の現像ロール被覆用ゴム部材。【００３４】
６．
前記被覆層の表面が、前記ゴム粒子の存在によって凸状に形成され、前記ゴム粒子同士の間隔が５μｍ未満であり、かつ前記ゴム粒子が５個以上凝集した状態で存在することを特徴とする前記１〜４の何れかに記載の現像ロール被覆用ゴム部材。【００３５】
７．
芯材の周囲にゴム基材層を塗布・形成し、次いで、該ゴム基材層の周囲に被覆層を形成する画像形成装置用現像ロールの製造方法において、
ポリオール、イソシアネート化合物、および反応性シリコーン油を少なくとも含むバインダーと、希釈溶剤を含む前記被覆層の成分を混合・分散させて分散液を作製し、
次いで、該分散液に、硬度（ＪＩＳ Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）が２０〜８０度であり、ゴム粒子径が０．２〜１０μｍのシリコーンゴム粒子からなるゴム粒子を混合し、分散させてコーティング用分散液を作製し、
該コーティング用分散液を、前記ゴム基材層の周囲に塗布し、乾燥後硬化して、被覆層を形成する画像形成装置用現像ロールの製造方法。
【００３６】
８．
被覆層を形成する際に、
該コーティング用分散液を塗布後、液状の状態を所定時間維持して、ゴム粒子を層内上層部に移動させた後、硬化させることを特徴とする前記７記載の画像形成装置用現像ロールの製造方法。【００３７】
９．
ゴム粒子を層内上層部に移動させる際に、
被覆層の硬化前後の下記算出式で求められる表面露出粒子変化率が５００％以上の表面状態となるように該ゴム粒子を移動させることを特徴とする前記８記載の画像形成装置用現像ロールの製造方法。
＜表面露出粒子変化率の算出式＞
表面露出粒子変化率＝（硬化後の表面粒子個数−硬化前の表面粒子個数）／硬化前の表面粒子個数×１００％
（ここで、表面粒子個数は、キーエンス製レーザー顕微鏡「ＶＫ−９７００」を用いて、３０００倍の倍率で、被覆層表面の任意の三箇所を撮影し、画像中の５０μｍ×５０μｍの範囲のゴム粒子個数を測定した値である。）
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、ゴム部材表面において均一な粗面を有し、ゴム基材層の柔らかさ（追随性）を阻害せずに、凸部においても柔軟性を維持しながら、周辺部を汚染せず、十分な厚さを確保することができ、非粘着化、低摩擦化を実現する被覆層を有する現像ロール被覆用ゴム部材及び現像ロール被覆用ゴム部材を用いた画像形成装置用現像ロールの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を適用し得る現像ロールの一例の長手方向に垂直な面の断面図
【図２】本発明に係る現像ロール被覆用ゴム部材を構成する被覆層の要部拡大断面図
【図３】本発明に係る現像ロールを使用する現像装置の一例の概略図
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００４１】
図１は、本発明を適用し得る現像ロールの一例の長手方向に垂直な面の断面図である。図２は、本発明に係る現像ロール被覆用ゴム部材を構成する被覆層の要部拡大断面図を示す。
【００４２】
本発明の現像ロール被覆用ゴム部材は、ゴム基材層を有する現像ロールの周囲に、被覆層成分を塗布・硬化させて得られる。
【００４３】
図示のように、現像ロール１は、芯材１１の周囲に、ゴム基材層１２が少なくとも一層形成され、さらにゴム基材層１２の周囲に被覆層１３が形成されている。
【００４４】
１．ゴム基材層の説明
現像ロールのゴム基材層としては、シリコーンゴム、ポリウレタン系エラストマー、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(ＥＰＤＭ)、スチレン−ブタジエンゴム(ＳＢＲ)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(ＮＢＲ)、水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム(ＨＮＢＲ)、クロロプレンゴム(ＣＲ)、エピクロロヒドリンゴム(ＥＣＯ)等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００４５】
本発明においては、低硬度でヘタリが少ないという点から、シリコーンゴムが好ましく用いられている。
【００４６】
また、ゴム基材層には、必要に応じて、導電剤、充填剤、増量剤、補強剤、加工助剤、硬化剤、加硫促進剤、架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、顔料、シリコーンオイル、助剤、界面活性剤などの各種添加剤を適宜添加することができる。
【００４７】
導電剤としては、イオン導電剤や電子導電剤など、公知の導電剤を用いることができる。
【００４８】
イオン導電剤としては、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＮａＣｌＯ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＢＦ4、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌの周期律表第１族金属の塩、ＮＨ4Ｃｌ、（ＮＨ4）2ＳＯ4、ＮＨ4ＮＯ3のアンモニウム塩、Ｃａ（ＣｌＯ4）2、Ｂａ（ＣｌＯ4）2の周期律表第２族金属の塩、これらの塩と１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコールの多価アルコールやそれらの誘導体との錯体、これらの塩とエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテルのモノオールとの錯体、第４級アンモニウム塩の陽イオン性界面活性剤、脂肪族スルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等の陰イオン性界面活性剤、またベタインの両性界面活性剤等を挙げることができる。
【００４９】
電子導電剤としては、カーボンブラック、グラファイトの炭素系物質、アルミニウム、銀、金、錫−鉛合金、銅−ニッケル合金の金属或いは合金、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化銀の金属酸化物、各種フィラーに銅、ニッケル、銀等の導電性金属メッキを施した物質等を挙げることができる。
【００５０】
これらイオン導電剤、電子導電剤による導電剤は、粉末状や繊維状の形態で、単独または２種類以上を混合して使用することができる。この中でも、カーボンブラックは、導電性の制御が容易で、経済的であるなどの観点から好ましく用いることができる。
【００５１】
２．被覆層の説明
本発明において、被覆層成分は、
（Ａ）ポリオール、イソシアネート化合物、及び反応性シリコーン油を少なくとも含む液状のバインダーと、
（Ｂ）硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）が２０〜８０度であり、ゴム粒子径が０．２〜１０μｍのシリコーンゴム粒子と、
（Ｃ）希釈溶剤
とを含む。
【００５２】
＜バインダー＞
本発明に用いられるバインダーとしては、接着性を有するバインダーが用いられ、硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）が２０〜９０度のゴムバインダーが好ましく、具体的には、ポリオールとイソシアネート化合物、反応性シリコーン油の反応生成物を包含する。
【００５３】
現像ロールのゴム基材層の材料に合わせて、ゴムもしくはゴム表面を処理する接着剤(プライマー)をさらに用いても良い。
【００５４】
本発明で用いられるバインダーは液状のものであり、バインダーを液状のものとすると、シリコーンゴム粒子が相溶解性の良くない液状バインダーと分離し、ゴム粒子が被覆層表面に移行するため、ゴム粒子径よりも厚い被覆層であっても被覆層表面に凸部が均一に形成でき、好ましい。
【００５５】
ゴム基材層にプライマーを介して被覆層を形成する場合には、当該プライマー表面に平坦な皮膜が得られことが必要であるため、プライマーは適用ゴム基材層とバインダーにより適宜選定され、イソシアネー卜系、シラン系、シリコーン系などのプライマーが選定される。
【００５６】
本発明において使用されるポリオールは、好ましくは、常温（２０〜３０℃）で液状のものであることが好ましく、各種のポリオールが使用できる。帯電性を有することが必要であり、ポリオールとしては、イソシアネート化合物と反応して摩擦帯電列が大きい被覆層（ポリウレタン）を生成し得るものが好ましい。
【００５７】
そのようなポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、それらの共重合体等のポリアルキレングリコールのようなポリエーテルポリオールを好ましく例示することができる。
【００５８】
中でも、フッ素含有ポリオールが特に好ましい。フッ素含有ポリオールは、イソシアネー卜化合物と反応してより大きい摩擦帯電列を有する被覆層を生成するばかりでなく、生成する被覆層の抵抗値環境依存性を減少させる。フッ素含有ポリオールのフッ素含有率が高いほど摩擦帯電列が負に大きくなる。
【００５９】
そのようなフッ素含有ポリオールとしては、三フッ化エチレンモノマーを主原料とする共重合体（三フッ化エチレンモノマー単位を主成分として含む共重合体ポリオール）、四フッ化エチレンモノマーを主原料とする共重合体（四フッ化エチレンモノマー単位を主成分として含む共重合体ポリオール）を好ましく例示することができる。
【００６０】
これらフッ素含有ポリオールは、市販品を用いることができ、ダイキン工業（株）製「ゼッフル」（四フッ化エチレンモノマー単位を主成分として含む共重合体ポリオール）、旭ガラスエ業（株）製「ルミフロン」（トリフルオロモノハロエチレンモノマー単位を主成分として含む共重合体ポリオール）、大日本インキ化学工業（株）製「ディフェンサ」が好ましく挙げられる。
【００６１】
これらフッ素含有ポリオールは、例えば、四フッ化エチレンモノマーを主原料とするものであって、これに共重合されたアクリル酸のヒドロキシモノカルボン酸エステルおよび／またはアクリル酸のグリコールモノエステルを合計で少なくとも２モル含有する。
【００６２】
これらフッ素含有共重合体ポリオールは、上記アクリル酸エステルモノマーによりＯＨ成分（アクリル酸のヒドロキシモノカルボン酸エステルにあってはカルボキシル基のＯＨ、アクリル酸のグリコールモノエステルにあっては、エステル化されていないグリコールＯＨ）が付与されている。
【００６３】
本発明においては、四フッ化エチレンモノマーを主成分として含む共重合体ポリオールが特に好ましい。
【００６４】
本発明において使用するイソシアネート化合物としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等のジイソシアネート、およびそれらのビュレット変性体、イソシアヌレート変性体、ウレタン変性体等を好ましく使用することができる。
【００６５】
特に好ましいイソシアネート化合物は、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびそのビュレット変性体、イソシアヌレー卜変性体、ウレタン変性体等である。イソシアネート化合物は、その分子鎖が長いほど、より高い柔軟性を有するポリウレタン被覆層を生成し得る。
【００６６】
本発明において使用される反応性シリコーン油は、イソシアネート化合物と反応し得るものであって、活性水素を有する反応性シリコーン油が好ましく用いられる。
【００６７】
活性水素を有する反応性シリコーン油は、例えば、アミノ基（１級および／または２級アミノ基）を有するシリコーン油、メルカプト基を有するシリコーン油、ヒドロキシル基を有するシリコーン油（例えば、カルボキシル基を有するシリコーン油、フェノール性ＯＨ基を有するシリコーン油、アルコール性ＯＨ基を有するシリコーン油等が含まれる。
【００６８】
これら反応性シリコーン油は、アミノ変性シリコーン油、メルカプト変性シリコーン油、カルボキシル変性シリコーン油、フェノール変性シリコーン油、カルビノール変性シリコーン油等として市販されている。
【００６９】
本発明においては、上記反応性有機基を、一方の末端のみに、あるいは両末端に、および／または側鎖に有するシリコーン油のいずれをも使用することができる。
【００７０】
より好ましい反応性シリコーン油は、下記一般式（１）または（２）で表すことができる。
【００７１】
【化１】
0005878268.tif 000002
【００７２】
【化２】
0005878268.tif 000003
【００７３】
上記一般式（１）および（２）において、各Ｒは、−Ｃ３Ｈ６ＯＣ２Ｈ４ＯＨまたは−Ｃ３Ｈ６ＯＣＨ２−Ｃ（ＣＨ２ＯＨ）２Ｃ２Ｈ５を表し、ｎは、約２０以下の整数を表す。
【００７４】
特に好ましい反応性シリコーン油は、各Ｒが−Ｃ３Ｈ６ＯＣ２Ｈ４ＯＨである一般式（１）のシリコーン油であり、その中でも、ｎが約１０であるものが特に好ましい。このような反応性シリコーン油も、市販されている。
【００７５】
また、シリコーン骨格中のケイ素に結合した水素を有するシリコーン油も使用することができる。
【００７６】
反応性シリコーン油を加えることで、バインダー成分を軟らかくする効果を得られる。トナーにストレスを与えないためには、バインダー成分は、軟らかい程良く、ウレタンバインダーで硬さを下げるよりも、フッ素エラストマーやシリコーン油添加により、硬さを下げたほうが、粘着性を少なくすることができ、好ましい。
【００７７】
また、被覆層を軟らかく保つことで、基材となるゴム層の変形に追随することができるため、好ましい。被覆層がゴム等の変形に追随しにくいと、被覆層に割れが生じ、割れ目からゴム配合剤が滲み出したり、割れ目にトナーが付着したり、摩擦係数が変化したりして、早期にローラとしての目的を達成できなくなってしまう場合がある。
【００７８】
＜シリコーンゴム粒子＞
本発明に用いられるシリコーンゴム粒子としては、ジメチルポリシロキサンなどオルガノポリシロキサン、ポリオルガノシルセスオキサンを架橋した構造が好ましいが、特にこれらに限定されるものではない。また、市販のシリコーンゴム粒子を用いることができる。
【００７９】
現像ロール被覆用ゴム部材においては、トナーのサイズ、形状に合わせて、その範囲で、トナーの搬送量、トナーが凹みに入らないようにゴム粒子径を合わせることができるが、本発明においてシリコーンゴム粒子の粒子径は、０．２μｍ〜１０μｍが好ましく、さらに好ましくは０．８μｍ〜５μｍである。
【００８０】
シリコーンゴム粒子の粒子径が０．２μｍ未満となると、被覆層表面に凹凸を形成せず、印刷時のトナーと粒子が点接触できない。すると、トナーの衝撃吸収ができず（接触抵抗を小さくできず）、トナーの劣化が進んでしまい、好ましくない。
【００８１】
シリコーンゴム粒子の粒子径が１０μｍを超えると、粒子による被覆層表面の凸部が高くなりすぎ、トナー搬送量が大きくなりすぎてしまったり、トナーがゴム粒子凸表面に当たり、トナー劣化が進んでしまい、好ましくない。
【００８２】
また、粒子が大きすぎると、表面粗さが大きくなりすぎ、得られる画像のガサツキや画像ムラが生じたり、カブリ特性が低下したりする。
【００８３】
さらに、粒子が大きすぎると、被覆層表面全体にわたり均一な粗さを形成することが困難である。ロール表面の粗さにバラツキがあると、トナー搬送量が偏るおそれや、トナー帯電量が不均一になるおそれがある。
【００８４】
シリコーンゴム粒子の硬度は、デュロメータＡ（瞬時）（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）２０〜８０度が好ましく、さらに好ましくは５０〜７５度であるが、表面凹凸状態などに応じて適宜選定される。
【００８５】
硬度がデュロメータＡ（瞬時）２０度未満となると、相手材に接触した場合にゴム粒子の形状が保持できなくなり、シリコーンゴム自体が破壊されたり、もとのサイズに戻らなくなってしまうため、被覆層の摩擦係数が上がり、粘着が発生してしまい、好ましくない。
【００８６】
硬度がデュロメータＡ（瞬時）８０度を超えると、相手材へストレスを与え、被覆層自体の硬度も上がり、被覆層のクラック、割れの原因となり、好ましくない。
【００８７】
また、トナーに対してダメージや、トナーストレスなどを与えてしまい、好ましくない。
【００８８】
本発明で使用されるシリコーンゴム粒子は、分子構造式中に一般式（３）で示される線状オルガノポリシロキサンブロックを有する、ゴム弾性をもつシリコーン硬化物からなるものである。
【００８９】
【化３】
0005878268.tif 000004
【００９０】
一般式（３）において、Ｒ１はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、ビニル基、アリル基などのアルケニル基、β−フェニルエチル基、β−フェニルプロピル基などのアラルキル基、クロロメチル基、３,３,３−トリフルオロプロピル基などの1価ハロゲン化炭化水素基、さらにはエポキシ基、アミノ基、メルカプト基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基などの反応性基含有の有機基から選択される1種または２種以上の炭素数１〜２０の１価の有機基から選択される基で、その９０モル％以上がメチル基であることが好ましい。
ａは５〜５，０００の整数が好ましく、より好ましくは１０〜１，０００の整数を表す。
ａが５未満では、線状オルガノポリシロキサンの特徴が十分に出ないため、硬さ低下および潤滑性向上の効果が十分に得られなくなるし、ａの最大値は特に定めるものではないが、実際に５，０００より大きいとシリコーンゴム微粒子の製造が困難となる。
【００９１】
硬化はシリコーンゴムの一般的な架橋で行い、付加反応によるものとすることが好ましい。
【００９２】
シリコーンゴム粒子の製造は、反応、硬化させる際に、高温のスプレードライ中で硬化させる方法、有機溶媒中で硬化させる方法、これをエマルジョンとした後、硬化させる方法などで行えばよいが、本発明のシリコーンゴム微粒子の製造がシリコーンゴム球状微粒子を水分散液として使用するということから、これはシリコーンのエマルジョン粒子中で硬化させる方法とすることが好ましい。
【００９３】
本発明で使用されるシリコーンゴム粒子は、一般式（４）で示されるオルガノシルセスキオキサン単位を構成単位とする樹脂状の重合物を用いることができる。
【００９４】
【化４】
0005878268.tif 000005
【００９５】
上記式（４）において、Ｒ２は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、フェニル、トリル基などのアリール基、ビニル基、アリル基などのアルケニル基、β−フェニルエチル基、β−フェニルプロピル基のようなアラルキル基、クロロメチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基などの1価ハロゲン化炭化水素基、さらにはエポキシ基、アミノ基、メルカプト基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基などの反応性基を有する有機基から選択される１種または２種以上からなる炭素数１〜２０より成る１価の有機基を表す。
【００９６】
このポリオルガノシルセスキオキサン樹脂やその他表面処理はゴム粒子の表面全面に均一に被覆していてもよいし、表面の一部を被覆していてもよい。
【００９７】
本発明で使用されるシリコーンゴム球状粒子表面上に、下記一般式（５）で示されるオルガノアルコキシシランを表面処理してもよい。
【化５】
0005878268.tif 000006
【００９８】
上記式（５）において、Ｒ２は前記一般式（４）と同じ１価の有機基、Ｒ３はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭素数１〜６のアルキル基を表す。
例えばメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシキラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、Ｎ−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３,３,３−トリフロロプロピルトリメトキシシラン、３,３,４,４,５,５,６,６,６−ノナフロロヘキシルトリメトキシシラン、３,３,４,４,５,５,６,６,７,７,８,８,９,９,１０,１０,１０−ヘプタデカフロロデシルトリメトキシシラン等を、単独あるいは２種以上の組合せで使用することができる。）
【００９９】
オルガノアルコキシシランを併用すれば、得られるシリコーン粒子の基材との相溶性、潤滑特性などをさらに改良することが期待できる。
【０１００】
ゴム粒子は、バインダーとともに、メディアを用いたものでは、ボールミル、アトライター、バスケットミル、サンドミル、サンドグラインダー、ダイノーミル、ディスパーマット、ＳＣミル、スパイクミル、アジテーターミルなどで分散し、また、メディアを用いないものとしては、超音波、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、ナノマイザー、デソルバー、ディスパー、高速インペラー分散機などで分散する。
【０１０１】
シリコーンゴム粒子の表面は、非粘着性、潤滑性、耐摩耗性、凝集防止のために、シランカップリング剤、シリカ、金属酸化物等の処理が施される場合もある。
【０１０２】
市販品としては、例えば、信越化学製「KMP-597」などの耐衝撃吸収性に優れたジメチルポリシロキサンを架橋したシリコーンゴム粒子や、東レダウ・コーニング製「EP-5500」(平均粒子径３μｍ、ゴム硬度JIS-A 30度,官能基なし)、「EP-2600」(平均粒子径２μｍ、ゴム硬度JIS-A40度、官能基なし)、「EP-2601」(平均粒子径２μｍ,ゴム硬度JIS-A 40度、官能基エポキシ基)、「E-2720」(平均粒子径２μｍ,ゴム硬度JIS-A 70度、官能基メタクリル基)、「DY 33-430M」(平均粒子径４μｍ、ゴム硬度JIS-A 30 度、官能基なし)、東レダウ・コーニング製「EP-2720」、「EP-9215Cosmetic Powder」、「9701Cosmetic Powder」などが用いることができる。
【０１０３】
＜希釈溶剤＞
希釈溶剤としては、水系、有機溶剤系があり、乾燥速度に応じて、低沸点溶剤、高沸点溶剤を組み合わせることができる。
【０１０４】
本発明の被覆層を形成するための分散液とゴム粒子からなるコーティング液においては、希釈溶剤との固形分濃度比が３〜５０ｗｔ％の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、５〜３０ｗｔ％である。固形分濃度が低いと、塗布時に液ダレが起こり、乾燥が遅くなり、濃度が高いと、塗布表面のザラツキや厚み制御が難しくなる。
【０１０５】
ゴム粒子が膨潤する希釈溶剤を使えば、塗液中でゴム粒子が膨潤し、被覆層のはじきや凹みを無くすことができる。
【０１０６】
また、塗液中で、ゴム粒子の沈降を遅くでき、ゴム表面に均一に突出できるように塗布することができる。
【０１０７】
ゴム粒子を膨潤させる希釈溶剤としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、ヘプタン、シクロヘキサノン、イソホロン等の有機溶剤が好ましく挙げられる。塗布後、加熱により、ゴム粒子がもとのサイズに戻るように、加熱温度、時間を適宜設定される。
【０１０８】
＜配合量＞
本発明の被覆層を構成するコーティング液の配合処方としては、固形分重量％（固形分比率）として、シリコーンゴム粒子が３〜３０重量％の範囲が好ましく、さらに好ましくは５〜２０重量％である。
【０１０９】
シリコーンゴム粒子の固形分比率が３０重量％を超える場合は、被覆層表面の硬度が低下し、表面に凸形状が多く形成され、非粘着、低摩擦化が促進されるが、耐摩耗性低下や皮膜の強度低下、ゴム基材層との接着性低下、トナー搬送量が高くなるなどといった問題があり好ましくない。
【０１１０】
ゴム配合量固形分比率が３重量％未満となる場合は、被覆層表面にゴム粒子の凸形成が無くなり、非粘着、低摩擦化が損なわれ、相手材へのストレス低減がなくなり、印刷不具合が発生するため、好ましくない。
【０１１１】
イソシアネート化合物は、固形分重量％として、１０〜７０重量％の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、３０〜６０重量％である。１０重量％未満であると、ゴムの接着性や強度、耐摩耗性が低下する。７０重量％を超えると、トナーの劣化促進、トナーとの粘着、添加するゴム粒子の埋没による印刷特性悪化などがあり、好ましくない。
【０１１２】
ポリオール（たとえばフッ素含有ポリオール）は、固形分重量％として、１０〜４０重量％の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜３０重量％である。
【０１１３】
１０重量％未満であると、塗布性の悪化、トナーとの粘着といった問題がある。４０重量％を超えると、ゴムとの接着性や耐摩耗性悪化、ゴム粒子の表面移行阻害といった問題があり、好ましくない。
【０１１４】
反応性シリコーン油は、固形分重量％として、１０〜７０重量％の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは３０〜６０重量％である。
【０１１５】
１０重量％未満であると、トナーとの粘着、皮膜柔軟性悪化などの問題がある。７０重量％を超えると、塗布性悪化、はじき発生、耐摩耗性の悪化などの問題があり、好ましくない。
【０１１６】
＜被覆層硬さ＞
被覆層の硬さとしては、好ましくは硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）が２０〜８０度になるようにバインダーが調整される。
【０１１７】
被覆層の硬さをゴムと同様の硬さに調整することにより、トナーの劣化を防止することができる。硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）が２０度未満であると、バインダーの耐摩耗性悪化、粘着発生などの問題がある。
【０１１８】
＜表面形状＞
被覆層表面の形状は、表面に集積したシリコーンゴム粒子によって、表面凹凸が形成されている。
【０１１９】
被覆層の表面には、前記ゴム粒子が５０μｍ２あたり２００個以上存在することが好ましい。粒子径とゴム粒子配合量により、表面の露出するゴム粒子個数を決めることができる。
【０１２０】
粒子径が０．２〜１０μｍの場合、５０μｍ２中ゴム粒子個数が２００個以上が好ましく、さらに好ましくは５００個以上である。２００個より少ないと、上述したとおり、ゴム粒子が表面に凹凸を形成が少なくなり、印刷時のトナーの点接触、トナーの衝撃吸収ができず、トナーの劣化が進んでしまう。
【０１２１】
相手材が平滑な樹脂や金属の場合は、その面圧に従って、粒子サイズ、凝集サイズは大きいほうが良く、粒子間にある程度隙間がある方が良い。
【０１２２】
相手がトナーの場合は、トナーのサイズや、搬送量に合わせて、粒子サイズが決められ、粒子間隔は短く、隙間が小さいほうが隙間にトナーが入り込まず、良く、粒子は凝集した状態の方が良い。
【０１２３】
表面凸高さは０．５〜８．０μｍが好ましい。０．５μｍより小さいと、トナーと粒子が点接触でなくなり、トナーの抵抗を小さくすることができないため、好ましくない。８．０μｍより大きいと、粒子間の隙間にトナーが入り込み、トナーストレスが大きくなるため、好ましくない。
【０１２４】
球状粒子１個での凸部を形成する場合と、粒子が凝集して凸部を形成する場合がある。
【０１２５】
ゴム粒子が凝集して凸部を形成する場合、ゴム粒子凝集部分のゴム粒子間の凹みの開口部幅が１０μｍ以下であり、深さ５μｍ未満が好ましい。
【０１２６】
粒子は、トナー粒子径よりも小さい粒子が表面にあり、トナーを点で支える状態がより好ましい。
【０１２７】
本発明において、「ゴム粒子径／被覆層厚み」の比は、前記ゴム粒子径／被覆層厚み＜０．３を満足することが好ましい。
【０１２８】
被覆層厚みは５μｍ以上が好ましく、厚い程、被覆層に存在するゴム粒子が増えることになり、トナーのストレス緩和や衝撃吸収の効果が増し、好ましい。
【０１２９】
また、被覆層厚みが一定以上保たれることで、粘着特性や摩擦係数が高いなどのゴムの特性による、トナーの粘着や相手材への粘着、摩擦音発生、汚れ付着などの問題を十分に回避できるだけの厚さを確保することができるため、好ましい。
【０１３０】
粒子径大、厚み大となり「ゴム粒子径／被覆層厚み」の比が０．３を超えた場合や、粒子径大、厚み小となり該比が０．３を超えた場合は、被覆層表面のゴム粒子の間の隙間が大きくなり、トナーがその隙間に入り、トナーストレスが大きくなるため、好ましくない。
【０１３１】
粒子径小、厚み小となり、該比が０．３を超える場合は、被覆層表面のゴム粒子がバインダーに埋もれた部分が多く、トナーと粒子が点接触でなくなり、トナーの抵抗を小さくすることができない。
【０１３２】
粒子径小、厚み大となり、該比が０．３を超え、ゴム粒子個数が２００個未満の場合は、被覆層表面のゴム粒子がバインダーに埋もれた部分が多く、トナーと粒子が点接触でなくなり、トナーの抵抗を小さくすることができない。
【０１３３】
ゴム粒子個数が２００個未満で、「ゴム粒子径／被覆層厚み」の比が０．３以上である場合は、被覆層表面のゴム粒子の間の隙間が大きくなり、トナーがその隙間に入り、トナーストレスが大きくなる。
【０１３４】
「ゴム粒子径／被覆層厚み」の比が０．３未満であることが好ましく、０．３以上の場合で、粒子径が大きい場合は、上述の問題があり、厚みが薄い場合は、ロール研磨面を埋めることができず、印刷時に研磨段差の跡が付いたり、薄いと、粒子の露出が増えて、トナー搬送量が高<なる。また、薄いと、ゴムの研磨の凹凸がコーティングで埋められず、トナー劣化に要因となる。また、耐摩耗性が下がるという問題も発生する。
【０１３５】
ゴム粒子が被覆層表面に均一に存在することで、その粒子部分が非粘着、低摩擦化し、表面の硬度が下がる。
【０１３６】
被覆層から粒子が飛び出した状態(凸状)になれば、より効果が発揮され、相手材やトナーとは点接触となる。
【０１３７】
しかし、ゴム基材層表面に強い荷重やせん断がかかった場合は、表面粒子の脱落や破壊が起こるため、高面圧や高ストレスの部位には使えなく、今後の課題となる。
【０１３８】
３．本発明に係る画像形成装置用現像ロールの製造方法
本発明に係る画像形成装置用現像ロールの製造方法は、芯材の周囲にゴム基材層を塗布・形成し、次いで、該ゴム基材層の周囲に被覆層を形成する画像形成装置用現像ロールの製造方法において、
ポリオール、イソシアネート化合物、および反応性シリコーン油を少なくとも含むバインダーと、希釈溶剤を含む前記被覆層の成分を混合・分散させて分散液を作製し、
次いで、該分散液に、硬度（ＪＩＳ Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）が２０〜８０度であり、ゴム粒子径が０．２〜１０μｍのシリコーンゴム粒子からなるゴム粒子を混合し、分散させてコーティング用分散液を作製し、
該コーティング用分散液を、前記ゴム基材層の周囲に塗布し、乾燥後硬化して、被覆層を形成する方法である。
【０１３９】
本発明において、被覆層を形成する際に、該コーティング用分散液を塗布後、液状の状態を所定時間維持して、ゴム粒子を層内上層部に移動させた後、硬化させることが好ましい。
【０１４０】
本発明では、ゴム粒子を層内上層部に移動させる際に、被覆層の硬化前後の下記算出式で求められる表面露出粒子変化率が５００％以上の表面状態となるように該ゴム粒子を移動させることが好ましい。
＜表面露出粒子変化率の算出式＞
表面露出粒子変化率＝（硬化後の表面粒子個数−硬化前の表面粒子個数）／硬化前の表面粒子個数×１００％
（ここで、表面粒子個数は、キーエンス製レーザー顕微鏡「ＶＫ−９７００」を用いて、３０００倍の倍率で、被覆層表面の任意の三箇所を撮影し、画像中の５０μｍ×５０μｍの範囲のゴム粒子個数を測定した値である。）
【０１４１】
本発明の現像ロール被覆用ゴム部材は、上記被覆層の構成原料を塗布、乾燥及びまたは焼成を行うことによって得られる。
【０１４２】
被覆層を形成する現像ロール表面のゴム基材層によっては、本発明のゴム部材塗布前に、あらかじめ接着剤(プライマー)を塗布しておくことも好ましい。
【０１４３】
塗布方法は、特に限定されないが、ディッピング法、スプレー法、ロールコート法、ドクターブレード法、フローコート法等、公知の塗装方法にて行うことができる。
【０１４４】
乾燥条件は、適宜設定することができるが、室温〜１５０℃、５〜２０分間行うことが好ましい。
【０１４５】
焼成は、行わない場合があってもよいが、室温〜２３０℃、５〜１２０分程度行なうことが好ましく、ゴムの耐熱性に応じて適宜設定することができる。
【０１４６】
シリコーンゴム粒子をバインダーに配合し、均一分散させて、ゴム基材層表面に塗布することで、被覆層表面を均一な表面粗さとし、さらに被覆層を柔らかく保て、低粘着、低摩擦にすることができる。
【０１４７】
バインダーが硬くとも、シリコーンゴム粒子配合により、被覆層自体が柔らかくなる。相手部材（例えばトナー）に接触する凸部のシリコーンゴム粒子は柔らかく、点接触となり、バインダーの硬さに依存することは小さく、相手面へのストレスを軽減でき、低粘着、低摩擦化される。
【０１４８】
ゴム粒子であるために、現像ロール被覆用ゴム部材においては、トナー成分に使われている樹脂成分とシリコーンが粘着することがなく、シリコーンゴム粒子の凸により、点接触となり、トナー粒子の当たり、ストレスが軽減され、トナーの劣化を防止することができる。
【０１４９】
従来のように、樹脂粒子で凸を形成すると、表面が硬いため、柔軟性などを損ね、トナーヘのストレスがかかる。
【０１５０】
また、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ウレタンなどのシリコーン以外のゴム粒子であれば、粘着があるため好ましくない。
【０１５１】
本発明においては、前記被覆層の表面が、前記ゴム粒子の存在によって凸状に形成され、前記ゴム粒子同士の間隔が５μｍ未満であり、かつ前記ゴム粒子が５個以上凝集した状態で存在することが好ましい。凸状に形成したゴム粒子同士の間隔が短い程、トナーがゴム粒子の間、開口部に入らないような表面構造となるので好ましい。
【０１５２】
トナーがシリコーンゴム粒子間に入り込まない間隔にするには、粒子径と粒子配合量以外に、数種類の粒子大小を組み合わせて、大粒子の隙間に小粒子を埋める最密充填をする方法も適用できる。
【０１５３】
シリコーンゴム粒子形状が球状もしくは略球状ゴムビーズにすれば、さらにロール表面が点接触となり、トナーがストレスなく、搬送される。低荷重では、球状もしくは略球状が保持、形状回復するゴム粒子が好ましい。
【０１５４】
粒子をバインダーに配合し、均一分散させて、スプレー等で塗布する場合、無機物、ＰＴＦＥ、樹脂粒子の場合は、コーティング液に沈降があり、均一塗布は難しい。ゴム粒子の場合は、ゴム粒子が膨潤する溶剤を使えば、沈降はさらに軽減でき、均一に塗布が可能となる。さらにゴムにより、コーティング剤の粘性がアップして、塗布性も良くなる。
【０１５５】
シリコーンゴム粒子の添加により、耐摩擦磨耗性が低下するが、バインダーや潤滑成分添加により、改善することができる。
【実施例】
【０１５６】
本発明の実施例について説明する。かかる実施例によって本発明が限定されるものではない。【０１５７】
（実施例１）
＜被覆層構成溶液（コーティング液）の作成＞
・フッ素含有ポリオール（固形分濃度５０％）（ダイキン工業社製「ゼッフルGK510」）                                         ３５．０重量部
・ウレタン変性ヘキサメチレンジイソシアネート（固形分濃度８０％）（旭化成工業社製「デュラネートE402-80B」）              ７９．４重量部
・反応性シリコーンオイル（信越化学工業社製「X-22-160AS」）
５０．０重量部
・希釈溶剤；酢酸ブチル                            ２４９．４重量部【０１５８】
以上の各成分を混合することにより、バインダーと希釈溶剤を混合した分散液を作成した。
作成した分散液に、シリコーンゴム粒子（東レダウコーニング社製「EP-2720」：硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）７０度、平均粒子径２μｍ（１〜２μｍ））１４．６重量部を混合し、コーティング用分散液（１）とした。【０１５９】
＜ゴム被覆ローラの作成＞
外径が１０ｍｍの鉄製のシャフト芯材に、体積抵抗率（ＪＩＳ  Ｃ  ２１３９（２００８））が１０６Ωｃｍで、硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）が４５度の導電性シリコーンゴムを被覆して、円筒研削盤の研磨によって、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９９４）による１０点平均粗さを８μｍ（Ｒｙ）に調整し、外径が１６ｍｍのゴム基材層を形成し、ゴム被覆ローラとした。【０１６０】
＜現像ロール被覆用ゴム部材及び現像ローラの作成＞
予め、上記コーティング用分散液（１）をビーズミルで、高速撹拌して分散させた後、さらにスターラーで１０分間撹拌することにより作成し、コーティング用分散液（２）を調製した。
上記ゴム被覆ローラの表面に、プライマーとして、信越シリコーン社製「ＫＢＰ−４０」をスプレー塗布し、次いで、その塗布面に、上記のコーティング用分散液（２）をスプレー塗布した。
その後、１６０℃４０分加熱処理して、塗膜を硬化させ、被覆層である現像ロール被覆用ゴム部材を形成して、現像ローラを製作した。
この際の表面被覆層の厚みは表１に示すとおりであった。【０１６１】
＜評価方法＞
実施例１で得られた現像ロール被覆用ゴム部材に対して、下記の項目について評価を行ない、結果を表１に示した。【０１６２】
（１）動摩擦係数
ＡＳＴＭ  Ｄ−１８９４（ＪＩＳ  Ｋ７１２５：１９９９、ＩＳＯ８２９５：１９９５）に準じ、新東科学製表面性試験機「ヘイドン・トライボギア」によって、厚み２ｍｍのゴムシート表面に、上記で得られたコーティング用分散液（２）を表１に示す厚さ（表面被覆層厚み：μｍ）になるように、スプレー塗布し、焼成後、動摩擦係数を測定した。その結果を表１に示した。
（試験条件）
相手材：直径１０ｍｍのＳＵＳ３０４鋼球、
移動速度：５０ｍｍ／分、
荷重：０．４９Ｎ、
振幅：５０ｍｍ【０１６３】
（２）碁盤目試験による接着性評価
得られた現像ロール被覆用ゴム部材について、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−６：１９９９（ＩＳＯ２４０９：１９９２）に準じ、碁盤目試験後テープ剥離試験を実施し、接着性を以下の基準で評価し、その結果を表１に示した。
＜評価基準＞
○：屈曲部のコーティング膜の剥れなし、カット線に波打ちなし
△：屈曲部のコーティング膜の剥れなし、カット線に波打ちあり
×：屈曲部のコーティング膜の剥れあり【０１６４】
（３）伸張試験による柔軟性評価
上記ゴム被覆ローラ表面に、プライマー塗布後、コーティング用分散液（２）を厚さ１０μｍになるように、スプレー塗布し、焼成して、被覆用ゴム部材を形成した。
得られた被覆用ゴム部材の表層（被覆層）を厚さ５ｍｍにスライスし、ゴムシートを形成し、そのシートを５０％伸ばした状態で、目視により白色に変色するかどうかを確認し、また顕微鏡においてシート（被覆層）にクラックが発生したか否かを確認し、以下の基準で評価し、その結果を表１に示した。
＜評価基準＞
○：被覆層のクラックなし、白色変色なし
△：被覆層のクラックあり、白色変色あり
×：被覆層のクラックが大きく、白色変色あり【０１６５】
（４）表面凸部の高さ評価
ゴム部材被覆層表面を、キーエンス製レーザー顕微鏡「ＶＫ−９７００」を用いて、１０００倍、３０００倍の倍率で撮影し、被覆層表面からの粒子凸部の高さを評価し、その結果を表１に示した。
０．５μｍ以上８μｍ未満であれば、本発明のゴム部材の凸部高さとして好ましく、０．５μｍ未満または８μｍ以上であれば、好ましくない。【０１６６】
（５）表面おけるゴム粒子同士の間隔および分散状態の評価
ゴム部材被覆層表面を、キーエンス製レーザー顕微鏡ＶＫ−９７００を用いて、１０００倍、３０００倍の倍率で撮影し、ゴム粒子同士の間隔を計測し、その結果を表１に示した。
ゴム粒子同士の間隔がゴム粒子同士の間隔が５μｍ以下であれば好ましく、ゴム粒子同士の間隔が５μｍより離れていれば好ましくない。
また同時に、顕微鏡において、粒子分散状態を以下の基準で評価し、その結果を表１に示した。
＜評価基準＞
○：５個以上の凝集部分がある
△：４個以下の凝集部分がある
×：粒子が表面写真から確認できない【０１６７】
（６）粒子径／被覆層厚み
コーティング塗布に形成された被覆層表面のゴム粒子単独を、キーエンス製レーザー顕微鏡「ＶＫ−９７００」を用いて、３０００倍の倍率で撮影し、１０個の粒子径の算術平均により、平均粒子径を求め、これを粒子径とした。
また、被測定用現像ローラの任意の三箇所を、ロール表面と垂直に切断することにより、採取した断面サンプルを、キーエンス製レーザー顕微鏡「ＶＫ−９７００」を用いて、３０００倍の倍率で観察し、被覆層の厚みを求めた。
ゴム粒子径／被覆層厚みの値を算出し、その結果を表１に示した。
ゴム粒子径／被覆層厚み＜０．３であれば好ましく、ゴム粒子径／被覆層厚み＞０．３であれば好ましくない。【０１６８】
（７）ロール表面の粒子個数の評価
キーエンス製レーザー顕微鏡「ＶＫ−９７００」を用いて、３０００倍の倍率で、ローラ表面の任意の三箇所を撮影した。任意の三箇所を撮影することで、配合ゴム粒子による凸部の輪郭が黒色に表される。
この輪郭が黒色、かつ円形度０．５以上の部分をゴム粒子部と考えて、画像中の５０μｍ×５０μｍの範囲のゴム粒子個数を測定し、結果を表１に示した。
ゴム粒子個数２００個以上であれば好ましく、２００個未満であれば好ましくない。【０１６９】
（８）被覆層硬化前後の表面露出粒子変化率
焼成前の被覆層表面の粒子個数を、上記「ロール表面の粒子個数の評価」と同様に数え、焼成前後のロール表面露出粒子個数の変化率を下記の式により求めた。その結果を表１に示した。
（焼成後の表面粒子個数−焼成前の表面粒子個数）／焼成前の表面粒子個数×１００％
求めた値が９００％以上であると、良好に粒子がロール表面に移行していると判断できる。【０１７０】
（９）被覆層硬化前の被覆層状態
コーティング用分散液（２）を、ゴム基材層表面にスプレー塗布した後、室温で３０分乾燥後、被覆層のベトツキの有無を指触により確認し、以下の基準で評価し、その結果を表１に示した。
＜評価基準＞
○：ベトツキがある
×：ベトツキがない【０１７１】
（１０）被覆層硬化後の被覆層状態
コーティング用分散液（２）を、ゴム基材層表面にスプレー塗布した後、１６０℃４０分加熱処理により塗膜を硬化させ、室温で30分放置した後、被覆層のベトツキの有無を指触により確認し、以下の基準で評価し、その結果を表１に示した。
＜評価基準＞
○：ベトツキがない
×：ベトツキがある【０１７２】
（１１）トナー搬送量
現像ロール上にあって、現像ブレードを通過した後のトナーを吸引し、濾紙上に溜まったトナーを秤量して、単位面積当たりのトナー量（ｍｇ／ｃｍ２）を測定した。その結果を表１に示した。
搬送量は０．４〜０．６ｍｇ／ｃｍ２が好ましく、さらに好ましくは０．４〜０．５５ｍｇ／ｃｍ２である。これより多いと、トナー消費量が多くなってしまい、好ましくない。また、搬送量は少ないほどトルク燃費が良いが、０．４ｍｇ／ｃｍ２未満であると、印刷が薄くなってしまい、好ましくない。【０１７３】
（１２）印刷縦筋画像評価
トナーが現像ブレードと繰り返し摺擦されることにより、現像ブレードにトナー固着が起こり、トナー固着凸部でトナーの供給阻害を引き起こし、黒ベタ画像において、縦白スジ状模様として現れる画像欠陥を評価した。
得られたゴム部材（現像ロール）を、市販のモノクロレーザープリンター（ブラザー株式会社製「ＨＬ−２２４０Ｄ」）のカートリッジ（ブラザー株式会社製「ＴＮ−２７Ｊ」）に組み込んで、低温低湿環境下（１５℃２５％ＲＨ）、１％濃度／枚で３０００枚通紙耐久試験を行い、５００枚ごとに黒ベタ画像を印字し、縦スジの発生を目視で確認した。
縦スジ画像不良の判定基準は以下の通りに行なった。判定結果を表１に示した。
＜判定基準＞
○：通紙枚数２０００枚において、縦スジ発生なし。
△：通紙枚数１５００枚において、縦スジ発生あり。
×：通紙枚数１０００枚以下において、縦スジ発生あり。【０１７４】
（１３）画像濃度維持評価
所定の枚数印刷後、トナーが現像ロールと感光体ドラム、規制ブレードとの繰り返しの摩擦による、現像ロール表面へのトナー成分の固着、いわゆるフィルミングを引き起こさずに、所望の黒ベタ画像濃度を維持できるか評価した。ロール仕様は、初期画像で目標濃度を得られていた。
各仕様のロールを市販のモノクロレーザープリンター（ブラザー株式会社製「ＨＬ−２２４０Ｄ」）のカートリッジ（ブラザー株式会社製「ＴＮ−２７Ｊ」）に組み込んで、低温低湿環境下（１５℃２５％ＲＨ）、１％濃度／枚で３０００枚通紙耐久試験を行い、２５００枚後に黒ベタ部を上下左右4箇所設けた画像パターンを印字し、白黒透過濃度計（X-rite株式会社製「X-rite３１０T」）で、透過濃度の測定を合計１２点（黒ベタ部  1箇所／3点）行い、平均値を算出した。その結果を表１に示した。
画像濃度が１．９以上であると画像濃度良好として評価できる。【０１７５】
（１４）横白スジ画像評価（耐フィルミング性）試験
高温環境下、長期保存した後、室温環境下で印字した場合における、現像ロールと感光体ドラム、規制ブレードとの当接部分で圧縮永久歪による凹み、またはトナー固着凸部が形成されることによるトナーの供給阻害によって、印字ベタ画像が横白スジ模様として表れる画像欠陥の程度を評価した。
各仕様のロールを市販のモノクロレーザープリンター（ブラザー株式会社製ＨＬ−２２４０Ｄ）のカートリッジ（ブラザー株式会社製ＴＮ−２７Ｊ）に組み込んで、高温環境（４０℃、９０％ＲＨ）下、カートリッジをドラムユニットに装着した状態で１２０時間放置し、取り出して常温下に８時間以上放置した後、黒ベタ画像１枚、ハーフトーン画像２０枚、黒ベタ画像１枚を連続印字した。
最後の黒ベタ画像に、周期的な横白スジ画像の発生があるかを目視で確認し、以下の基準で評価した。その結果を表１に示した。
＜評価基準＞
○：横スジなし
×：横スジあり【０１７６】
（実施例２）
実施例１において、シリコーンゴム粒子（東レダウコーニング社製）（ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）７０度、平均粒子径２μｍ（１〜２μｍ））１４．６重量部を６．９重量部に変更した以外は、同様にコーティング用分散液を作成した。
その後、実施例１と同様に、ゴム基材層を作成し、実施例１と同様に評価し、その結果を表１に示した。【０１７７】
（実施例３）
実施例１において、シリコーンゴム粒子（東レダウコーニング社製）（ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）７０度、平均粒子径２μｍ（１〜２μｍ））をシリコーンゴム粒子（信越化学工業社製）（ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）７５度、平均粒子径２μｍ（０．７〜５μｍ））に変更した以外は同様にコーティング用分散液を作成した。
その後、被覆層の厚みを１０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にゴム基材層を作成し、実施例１と同様に評価し、その結果を表１に示した。【０１７８】
（実施例４）
実施例１と同様にコーティング用分散液を作成した。
その後、被覆層の厚みを１０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にゴム基材層を作成し、実施例１と同様に評価し、その結果を表１に示した。【０１７９】
（参考例）
実施例１において、シリコーンゴム粒子（東レダウコーニング社製）（ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）７０度、平均粒子径２μｍ（１〜２μｍ））をシリコーンゴム粒子（信越化学工業社製）（ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）７５度、平均粒子径２μｍ（０．７〜５μｍ））に変更した以外は同様にコーティング用分散液を作成した。
その後、被覆層の厚みを５μｍに変更した以外は、実施例１と同様にゴム基材層を作成し、実施例１と同様に評価し、その結果を表１に示した。【０１８０】
（比較例１）
実施例１において、シリコーンゴム粒子（東レダウコーニング社製）（ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）７０度、平均粒子径２μｍ（１〜２μｍ））１４．６重量部を０重量部に変更した以外は同様にコーティング用分散液を作成した。
その後、実施例１と同様に、ゴム基材層を作成し、実施例１と同様に評価し、その結果を表１に示した。【０１８１】
（比較例２）
実施例１において、シリコーンゴム粒子（東レダウコーニング社製）（ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）７０度、平均粒子径２μｍ（１〜２μｍ））をシリコーンゴム粒子（モメンティブ社製）（ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）９５度、平均粒子径２μｍ（１〜３μｍ））に変更した以外は同様にコーティング用分散液を作成した。
その後、実施例１と同様に、ゴム基材層を作成し、実施例１と同様に評価し、その結果を表１に示した。【０１８２】
（比較例３）
実施例１において、シリコーンゴム粒子（東レダウコーニング社製）（ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）７０度、平均粒子径２μｍ（１〜２μｍ））をシリコーンゴム粒子（信越化学工業社製）（ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）３０度、平均粒子径５μｍ（１〜１５μｍ））に変更した以外は同様にコーティング用分散液を作成した。
その後、実施例１と同様に、ゴム基材層を作成し、実施例１と同様に評価し、その結果を表１に示した。【０１８３】
（比較例４）
実施例１において、反応性シリコーンオイル５０．０重量部を０重量部とし、シリコーンゴム粒子（東レダウコーニング社製）（ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）７０度、平均粒子径２μｍ（１〜２μｍ））１４．６重量部を３．１重量部に変更した以外は同様にコーティング用分散液を作成した。
その後、実施例１と同様に、ゴム基材層を作成し、実施例１と同様に評価し、その結果を表１に示した。【０１８４】
（比較例５）
分散液を下記の通り作成した。
ポリテトラメチレングリコール（保土谷化学社製「ＰＴＧ１０００ＳＮ」）１００重量部に溶剤メチルエチルケトン中で、イソシアネート（日本ポリウレタン工業社製「ミリオネートＭＴ」）２１．２重量部を段階的に混合して、窒素雰囲気下８０℃にて６時間反応させ、ポリウレタンポリオールプレポリマーを作成した。
前記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００重量部とイソシアネート（三井武田ケミカル株式会社製「タケネートＢ８３０」；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当）７．２重量部を加えて、ＮＣＯ当量を１．２となるようにした。
さらに有機溶剤として酢酸ブチルを２７７．９重量部加え、固形分濃度３０％とし、分散液とした。
作成した分散液に、コア・シェル粒子として、複合シリコンパウダ（信越化学工業株式会社製「ＫＭＰ−６０１」；体積平均粒子径１５μｍ）を、固形分濃度７０重量部に対して３０重量部加え、プロペラ羽で撹拌し、分散、混合し、コーティング液とした。
その後、実施例１と同様に、ゴム基材層を作成し、実施例１と同様に評価し、その結果を表１に示した。【０１８５】
（比較例６）
比較例５において、コア・シェル粒子として、複合シリコンパウダ（信越化学工業株式会社製ＫＭＰ−６０１；体積平均粒子径１５μｍ）を、複合シリコンパウダ（信越化学工業株式会社製「Ｘ−５２−７０３０」；体積平均粒子径１．０μｍ）に変更した以外は同様にコーティング液を作成した。
その後、実施例１と同様に、ゴム基材層を作成し、実施例１と同様に評価し、その結果を表１に示した。【０１８６】
（比較例７）
ウレタン樹脂（三洋化成社製散布練Ｃ−８１０Ｓ；固形分濃度６０％）７５重量部に、希釈溶剤として酢酸ブチル４２０重量部を添加したものを分散液とした。
作成した分散液に、シリコーンゴム粒子（信越化学工業社製）（ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３：１９９７）デュロメータＡ（瞬時）７５度、平均粒子径２μｍ（０．７〜５μｍ））５重量部を添加し、コーティング液を作成した。
その後、実施例１と同様にゴム基材層を作成し、実施例１と同様に評価し、その結果を表１に示した。【０１８７】
【表１】
0005878268.tif 000007
【０１８８】
＜評価＞
実施例と比較例１を比較すると、粒子を全く含まなかった場合、動摩擦係数が大きくなることがわかる（低摩擦係数化が十分でない）。結果として、印刷縦スジ、横スジ画像不良（フィルミング）が早い段階で見られることとなる。画像濃度が維持できていない。【０１８９】
実施例と比較例４を比較すると、反応性シリコーンオイルを含まなかった場合は、動摩擦係数が大きくなり（低摩擦係数化が十分でなく）、柔軟性に乏しく、ロール表面の粒子個数が非常に少なくなることが確認できる。結果として、印刷縦スジが早い段階で見られることとなる。画像濃度が維持できていない。【０１９０】
実施例と比較例２を比較すると、ゴム粒子硬度がデュロメータＡ（瞬時）９５度以上であると、柔軟性が低下し、また、ゴム粒子同士の間隔も広がり、ゴム粒子同士の凝集状態も良くなかった。分散印刷縦スジが早い段階で見られることとなり、画像濃度も維持できていない。
粒子がゴムでなく、樹脂であり、粒子が硬いため、相手部材やトナーにダメージを与えてしまい、トナー劣化が促進したためと考えられる。【０１９１】
実施例と比較例３を比較すると、粒子径／被覆層の厚み比が１．８６となっており、また、表面の粒子個数は５６と少なく、最大粒子径は１５μｍである。被覆層表面のゴム粒子の間の隙間が大きくなり、トナーがその隙間に入り、トナーストレスが大きくなったため画像濃度維持に劣ったと考えられる。【０１９２】
本発明の被覆層成分を用いておらず、コアシェル粒子を実施例に比べて３倍配合した比較例５、比較例６は、動摩擦係数が高く、柔軟性に乏しい。これは本発明の被膜塗布成分に比べて、動摩擦係数、柔軟性に劣っており、そのため、印刷縦筋画像評価に劣ると考えられる。
比較例５については、表面ゴム粒子は多いが、これは、大きい粒子を用いたため、表面凸部も大きく、ゴム粒子を多量配合していることに起因すると考えられる。硬化前後の被覆層表面露出粒子変化率からもわかるとおり、ゴム粒子が表面に移動してきたからではない。
そのため、比較例５よりも小さい粒子を用いた比較例６では、表面粒子個数は少なくなっている。【０１９３】
また、ゴム粒子は実施例と同じであって、分散液が異なる比較例７では、ゴム粒子の硬度や粒径、配合量が実施例と同じであるにもかかわらず、柔軟性に乏しく、ゴム粒子の表面間隔、分散状態も悪かった。表面ゴム粒子個数も極端に少なくなってしまった。被覆層成分がすぐに固まってしまうものであったため、ゴム粒子が表面に移行することができずに固まってしまったものと考えられる。【０１９４】
＜その他に利用できる産業分野＞
トナー現像方式の現像装置に用いられる現像ロールの他、帯電ロール、ブレード、定着ロール、定着ベルト、供給ロールなどのゴム部材などにも用いることができる。
【符号の説明】
【０１９５】
１：現像ロール
２：規制ブレード
３：供給ロール
４：感光体
５：トナー
１１：芯材
１２：ゴム基材層
１３：被覆層
１０１：ゴム粒子
【図１】
0005878268.tif 000008
【図２】
0005878268.tif 000009
【図３】
0005878268.tif 000010