(57)【要約】【課題】  芯金を配した金型内に液状の弾性層材料をインジェクション成型により弾性層を設ける現像剤担持ローラを製造するに際し、既存の金型を用いても弾性層材料を変更したときに、キャビティ内での気泡まきこみ等によるボイド不良が発生せず、容易に対応できる製造方法を提供する。【解決手段】  両端を駒にて支持された芯金を配した円筒状の成型型に該駒に設けられた材料注入口より液状の弾性層材料を注入し、熱硬化して、芯金の外周に弾性層を形成し、次いでその外周上に被覆層を設ける現像剤担持ローラの製造方法において、該材料の注入開始後、成型型キャビティに到達するまでの駒内の流路（ランナー部）を通過する際の最大流速Ｖ（ｍ／ｓ）と液状の弾性層材料の注入時の粘度ρ（Ｐａ・ｓ）の積αを３００以下とする。【選択図】      図１
2006072017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端を駒にて支持された芯金を配した円筒状の成型型に該駒に設けられた材料注入口より液状の弾性層材料を注入し、熱硬化して、芯金の外周に弾性層を形成し、次いでその外周上に被覆層を設ける現像剤担持ローラの製造方法において、
該材料の注入開始後、成型型キャビティに到達するまでの駒内の流路（ランナー部）を通過する際の最大流速Ｖ（ｍ／ｓ）と液状の弾性層材料の注入時の粘度ρ（Ｐａ・ｓ）の積αを３００以下とすることを特徴とする現像剤担持ローラ製造方法。
【請求項２】
αを１７６以下とすることを特徴とする請求項１に記載の現像剤担持ローラ製造方法。
【請求項３】
液状の弾性層材料が付加反応架橋型液状シリコーンゴムを主成分とするものであることを特徴とする請求項１または２記載の現像剤担持ローラの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の現像剤担持ローラの製造方法により得られた現像剤担持ローラが組み込まれてなることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の現像剤担持ローラの製造方法により得られた現像剤担持ローラが組み込まれてなることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤担持ローラの製造方法にかかるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像形成体に接触もしくは近接して配置された現像剤担持ローラにより、該画像形成体に現像剤（以下トナーと表記）を供給することにより該画像形成体表面に可視画像を形成する現像方式として、一成分現像法が知られている。この一成分現像法は、現像剤担持ローラ表面にトナーを付着させ、該トナーの層厚を層厚規制部材により均一化し、さらに該層厚規制部材との摩擦によりトナーを帯電させた後、画像形成体に現像剤担持ローラを接触ないし近接させることにより該画像形成体表面にトナーを現像する。現像剤担持ローラを画像形成体に接触させる場合、該画像形成体との接触面の状態は接触部全域にわたって、均一であることが求められる。
【０００３】
そのような現像剤担持ローラに必要な導電性弾性層を得るための製造方法として、内面が高精度に加工された円筒状の金型内に芯金を配し、その後金型内に液状の材料を注入し加熱することにより硬化させて、導電性弾性層を得るインジェクション成型法が実施されている。これによれば、高精度に加工された金型を用いることで、ほぼ金型の内面形状を反映した表面形状を有する導電性弾性層を得ることができ、研磨などにより所望の形状に導電性弾性層を加工する工程が不要であることからも、近年多く採用されている。
【０００４】
しかしながら、インジェクション成型において金型内に材料を注入する場合、金型には製品が形状されるキャビティのほかに、必ず材料の注入経路としてのランナー部が必要になる。このランナー部は、注入した材料がキャビティ内から漏れ出ないように、また、材料ロスを極力少なくするなどの目的から、通常、金型内のキャビティ断面よりも小径であることが一般的である。これにより、注入材料がランナー部からキャビティへ移動する際や、さらにはランナー内においても、流路断面形状が変化する部分が存在する。この時、材料粘度と材料移動速度の関係から、弾性層材料が金型キャビティおよびランナー部内の隅部にまで充填されない場合やキャビティ内の空気を巻き込んで製品の様々な位置に運ばれ、気泡(ボイド）を形成することがある。
【０００５】
この気泡が弾性層表面に現れてボイド不良となったり、弾性層中のボイドとなったりすると、画像形成体との接触状態が不均一、あるいはトナーの付着量が不均一になり、その部分だけ画像形成体へのトナー搬送状態（量）が変化し、画像欠陥として現れるという問題があった。
【０００６】
このような問題に対して、注入する材料を注入時に気泡が内包しない程度まで低粘度化したり、注入速度を十分に遅くしたりしている場合がある。しかしながら、製品に必要な機能を材料に付与するためには、注入時に必要な程度低粘度化することが不可能な材料も存在し、仮に必要な機能を付与しつつ充分低粘度化できた場合にも、材料注入後硬化する前に材料が低粘度であるがために、注入口を設けた駒とは逆側の駒に設けたオーバーフロー部から型外部へ材料が流出してしまうという懸念があり、やはり充分に低粘度化することができない場合が多く、問題となっていた。
【０００７】
このような問題から、成型用金型を設計する際には、初めにテスト用金型を作成し、これにより気泡の発生を確認してから本番用金型を作成するという手法がとられる場合が多い。しかしながら、この手法によればテスト用金型の作成及び検討には、時間及び費用がかかり問題となっていた。
【０００８】
近年、このような材料側の選択肢の狭さに対応した金型を、試作することなしに、事前にシミュレーションを行う手法も提案されている（特許文献１）。
【０００９】
しかしながら、高粘度材料の流動解析シミュレーションは、流動状態を変化させる因子が数多くあり、それらが複雑に相関しあっているため、完全に実際を予測することが非常に困難であり、また、現在開発されている解析ソフトは非常に高価なものが多く、コスト的に不利な面があるのも事実である。
【００１０】
このような背景から、低コスト・ハイサイクルでインジェクション成型が可能な金型を設計するためには、従来の事前シミュレーション・試作による検討だけでは不十分となっている。さらには、使用材料の粘度変更など、金型作成後に生じた要因の変化には全く対応できないものであった。
【特許文献１】特開平５−３３７９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の課題は、芯金を配した金型内に液状の弾性層材料をインジェクション成型により弾性層を設ける現像剤担持ローラを製造するに際し、既存の金型を用いても弾性層材料を変更したときに、キャビティ内での気泡まきこみ等によるボイド不良が発生せず、容易に対応できる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】
【００１２】
本発明の目的は以下により達成される。
【００１３】
すなわち、本発明は、両端を駒にて支持された芯金を配した円筒状の成型型に該駒に設けられた材料注入口より液状の弾性層材料を注入し、熱硬化して、芯金の外周に弾性層を形成し、次いでその外周上に被覆層を設ける現像剤担持ローラの製造方法において、該材料の注入開始後、成型型キャビティに到達するまでの駒内の流路（ランナー部）を通過する際の最大流速Ｖ（ｍ／ｓ）と液状の弾性層材料の注入時の粘度ρ（Ｐａ・ｓ）の積αを３００以下、好ましくは１７６以下とすることを特徴とする現像剤担持ローラ製造方法である。
【００１４】
また、本発明は、液状の弾性層材料が付加反応架橋型液状シリコーンゴムを主成分とするものである上記の現像剤担持ローラの製造方法である。
【００１５】
さらに、本発明は、上記の現像剤担持ローラの製造方法により得られた現像剤担持ローラが組み込まれてなることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジおよび画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、インジェクション成型に用いる材料物性になんら制約を与えることなく、ボイド不良の無い現像剤担持ローラ弾性層を得ることが可能になり、今後益々製品への要求特性が多様化すると考えられる現状において、同一形状で異なる材料を用いたローラを必要とする場合でも、共通の金型を用いて複数の製品を製造することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明が対象とする現像剤担持ローラの構造を図２により説明する。
【００１８】
図２は本発明の現像剤担持ローラの模式的（ａ）断面図及び（ｂ）斜視図である。図２において、１は本発明にかかる現像剤担持ローラであり、該現像剤担持ローラ１は、導電性の芯金1１の上に同心円状の導電性の弾性層１２が形成され、さらに、その上に１層以上の機能性を備えた被覆層１３が形成されている。
【００１９】
〔芯金〕
芯金１１は、通常、少なくともその表面が導電性を有し、鉄、アルミニウム、チタン、銅およびニッケル等の金属、ステンレス、ジュラルミン、真鍮及び青銅等の合金、さらにカーボンブラック、炭素繊維、上記金属材料の微粉、線維、金属酸化物、シリカ、アルミナ等の非導電性微粉の表面を金属等で被覆したものなどの導電性フィラーをプラスチックで固めた複合材料、非導電性のプラスチック製の棒あるいは筒の表面を金属等で表層に導電層を形成したもの等の剛直で導電性を示す公知の材料を使用することもできる。なお、炭素鋼や鉄などではその表面にニッケルを厚さ２〜２０μｍ、好ましくは３〜１０μｍの化学メッキで形成しておくことも好ましい。なお、芯金１１の径は、芯金材料や現像剤担持ローラの使用目的により適宜決定されるが、通常、５〜１０ｍｍとされる。
【００２０】
〔弾性層〕
上記導電性芯金１１の外周上に、形成される弾性層１２は通常導電性を有している。この導電性弾性層を形成するのに好ましい材料として、液状のゴム材料、好ましくは液状付加反応架橋型シリコーンゴムに導電性付与剤としてカーボンブラック等の導電性フィラーを配合したものが用いられる。
【００２１】
弾性層１２の形成は、図１に示すような成型用金型２を用いる。
【００２２】
成型用金型２は内面が高精度に仕上げられたステンレス、真鍮等の金属製の円筒金型２１およびその円筒金型２１内へ芯金１１を保持する駒２２、２３からなる。なお、円筒金型２１の内径は形成しようとする現像剤担持ローラの大きさにより形成される弾性層の収縮率等を勘案して適宜選択される。
【００２３】
該駒２２、２３はその中央に芯金１１を保持する窪み２４、２４’を有するとともに、円筒金型２１の内部に円筒状の金型２１、芯金１１および駒２２、２３から形成される弾性層を形成するためのキャビティ２５への液状材料を注入するための注入口２６、あるいはキャビティ２５内の空気を材料注入と共に押出したり、過剰に注入された材料を溢流出させたりする排出口２７が形成されている。なお、注入口２６及び排出口２７、並びに芯金の保持窪み２４、２４’を同形とすることによって、駒２２、２３を共通とすることができる。なお、注入口２６は駒２２内の流路（ランナー部）２８を経て液状材料を金型２へ注入する射出機（不図示）に接続している。一方、排出口２７は駒２３内の流路（オーバーフロー部）２９を経て系外につながっている。
【００２４】
これらランナー部２８、オーバーフロー部２９は金型内キャビティ２５の断面に対し通常小さな孔とされている。従って、ランナー部２８から注入される液状の弾性層材料がキャビティ２５に到達したときに急激な流速の減少となり、キャビティ２５内の空気を材料中に巻き込んだり、成型弾性体層の表面部へ気泡を形成したりする。
【００２５】
本発明では、成型用金型２へ液状の弾性層材料を注入するに際し、液状の弾性層材料の粘度ρ（Ｐａ・ｓ）と該材料の最先端がランナー部２８を通過するときの最大流速Ｖ（ｍ／ｓ）との積αを３００以下、好ましくは１７６以下とすることが必要である。αが３００を超えるとボイド不良が多くなり、製造されるローラは現像剤担持ローラとして使用できないことが多くなる。なお、液状弾性層材料の粘度ρは、ＴＯＫＩＭＥＣ社製のＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ  ＴＶ−２０（ＳＰＩＮＤＬＥ  Ｎｏ７）を使用し、ＪＩＳ  Ｋ７１１７に従い、測定したものである。また、ランナー部２８を通過するときの最大流速Ｖはランナー部２８の最小断面積の箇所（通常、注入口２６）を材料が通過するときの速度を材料の通過量で除して求めたものである。
【００２６】
表面に弾性層材料との密着性を増すために通常プライマー、例えば加硫接着タイプのシリコーンゴム用プライマーを極薄く塗布した芯金１１の一端を、駒２２（２３）の芯金保持窪み２４（２４’）に収め、内径が適当に選択された円筒金型２１に収め、駒２３（２２）の芯金保持窪み２４’（２４）に芯金１１の他端を保持させながら、成型用金型２内に芯金１１を保持した状態に組み立てる。組み立てられた成型用金型２はインジェクション装置に載置され、駒２２側から、例えば、シリコーンゴムポリマーに導電性フィラーとしてカーボンブラック等を配合した弾性層材料を、適当な速度で注入し、一次硬化として１００〜１５０℃の温度で３〜６０分間加熱・硬化して成型用金型内で芯金１１とその外周上に導電性弾性層１２を配したものを得ることができる。その後、成型用金型２を外から冷却し、成型物を脱型することにより、弾性層の肉厚が２〜５ｍｍの現像剤担持ローラの導電性弾性層１２を得ることができる。なお、一次硬化とは、成型用金型からその形状を著しく損なうことなく弾性層を取り出すことが出来る程度にまで導電層材料を硬化させることを指す。さらに、温度１８０〜２２０℃の恒温槽中にて１〜６時間保持して弾性層１２の硬化を完了し、次の表面層１３形成に供する。
【００２７】
なお、弾性層材料を成型用金型２内キャビティ２５への注入に際して、成型用金型２の表面温度は金型特性に応じて、例えば、注入口２６側と排出口２７側の温度差を設けるなど調整しておくことが好ましい。この際の金型温度としては、１００〜１５０℃が適当であり、弾性層材料を充填終了した後速やかに成型用金型全体が均一に一次硬化温度に加熱する。
【００２８】
〔液状シリコーンゴム材料〕
本発明では、加工性に優れている、硬化反応に伴う副生成物の発生がないため寸法安定性が良好である、硬化後の物性が安定している等の理由から、付加反応架橋型シリコーンゴムが好ましく用いられる。
【００２９】
この付加反応架橋型シリコーンゴムは、例えば、式（１）で表されるオルガノポリシロキサン、および式（２）で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを含み、さらに触媒や他の添加物と適宜混合させて用いることができる。
【００３０】
【化１】
2006072017.tif 000003
【００３１】
式（１）で表されるオルガノポリシロキサンはシリコーンゴム原料のベースポリマーであり、その分子量は特に限定されないが１０万以上１００万以下が好ましく、平均分子量は４０万以上７０万以下が好ましい。さらに加工特性および得られるシリコーンゴム組成物の特性等の観点から、オルガノポリシロキサンの粘度（２３℃での）は、下限値として１０Ｐａ・ｓ以上が好ましく、５０Ｐａ・ｓ以上がより好ましく、上限値としては３００Ｐａ・ｓ以下が好ましく２５０Ｐａ・ｓ以下がより好ましい。
【００３２】
式（１）で表されるオルガノポリシロキサンのアルケニル基は、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの活性水素と反応して架橋点を形成する部位であり、その種類は特に限定されないが、活性水素との反応性が高い等の理由から、ビニル基およびアリル基の少なくとも一方であることが好ましく、ビニル基が特に好ましい。
【００３３】
【化２】
2006072017.tif 000004
【００３４】
式（２）で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、硬化工程における付加反応の架橋剤の働きをするもので、一分子中のケイ素原子結合水素原子の数は２個以上であり、硬化反応を最適に行わせるために、３個以上のポリマーが好ましい。ポリオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子量に特に制限は無く、１０００から１００００まで含有されるが、硬化反応を適切に行わせるために、比較的低分子量１０００以上５０００以下が好ましい。
【００３５】
〔架橋触媒〕
本発明では、上記反応の架橋触媒として、例えば、塩化白金酸六水和物を使用することができ、また、ヒドロシリル化反応において触媒作用を示す遷移金属化合物も使用可能である。その具体例として、Ｆｅ（ＣＯ）5、Ｃｏ（ＣＯ）8、ＲｕＣｌ3、ＩｒＣｌ3、〔（オレフィン）ＰｔＣｌ2〕2、ビニル基含有ポリシロキサン−Ｐｔ錯体、Ｌ2Ｎｉ（オレフィン）、Ｌ4Ｐｄ、Ｌ4Ｐｔ、Ｌ2ＮｉＣｌ2（但し、ＬはＰＰｈ3若しくはＰＲ’3であり、Ｐはリン、Ｐｈはフェニル基、Ｒ’はアルキル基を示す）を挙げることができる。その中でも、好ましくは白金、パラジウム、ロジウム系遷移金属化合物触媒である。
【００３６】
上記触媒の配合量は、白金系金属化合物触媒の場合、液状シリコーンゴム材料（各種配合物を含む）中、白金として１〜１００質量ｐｐｍが好ましいが、この範囲に限定されることはなく、目標とする可使時間、硬化時間、製品形状等により適宜選択される。
【００３７】
〔硬化反応遅延剤〕
また液状シリコーンゴム材料は、硬化反応遅延剤として１−エチニル−１−シクロヘキサノール、フェニルブチノール等の不飽和アルコールを含むことができる。上記硬化反応遅延剤の配合量としては、液状シリコーンゴム材料１００質量部に対し０．０５〜０．５質量部の範囲で、目標とする可使時間、硬化時間、製品形状により適宜選択される。
【００３８】
〔他の弾性体ポリマー〕
硬化物の低硬度及び低圧縮永久歪の特徴を阻害しない範囲内で、液状シリコーンゴム材料に通常使用される各種の配合剤を添加することができる。
【００３９】
例えば、併用することができるゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、（メタ）アクリロニトリルブタジエンゴム、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、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリレートゴム、エピクロルヒドリンゴム等が挙げられる。
【００４０】
〔添加剤〕
液状シリコーンゴムに含ませることのできる可塑剤としては、例えば、ポリジメチルシロキサンオイル、ジフェニルシランジオール、トリメチルシラノール、フタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、軟化剤としては、例えば、潤滑油、プロセスオイル、コールタール、ヒマシ油、老化防止剤としては、例えば、フェニレンジアミン類、フォスフェート類、キノリン類、クレゾール類、フェノール類、ジチオカルバメート金属塩類、耐熱剤としては、例えば、酸化鉄、酸化セリウム、水酸化カリウム、ナフテン酸鉄、ナフテン酸カリウム、そのほか加工助剤、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤、発泡剤、スコーチ防止剤、粘着付与剤、滑剤等を添加できる。
【００４１】
〔充填剤〕
液状シリコーンゴム材料に含ませることのできるフィラー（補強充填剤及び増量剤）としては、例えば、ヒュームドシリカ、湿式シリカ、石英微粉末、ケイソウ土、カーボンブラック、酸化亜鉛、塩基性炭酸マグネシウム、活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、タルク、雲母粉末、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラス繊維、ゴム用カーボンブラック、有機補強剤、有機充填剤を挙げることができる。これらの充填剤の表面を有機珪素化合物、例えば、ポリジオルガノシロキサン等で処理して疎水化して、液状シリコーンゴム材料への分散性を挙げることが好ましい。
【００４２】
〔導電剤〕
液状シリコーンゴムに含ませることのできる導電剤としては、例えば、アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀等の金属系の粉体や繊維；酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物；硫化銅、硫化亜鉛等の金属化合物粉；又は適当な粒子の表面を酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデンや、亜鉛、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、白金、ロジウムを電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより付着させた粉体；アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ＰＡＮ系カーボンブラック、ピッチ系カーボンブラック等のカーボン粉が挙げられる。また、ＫＳＣＮ、ＬｉＣｌＯ4、ＮａＣｌＯ4、４級アンモニウム塩等のイオン伝導物質も使用可能である。
【００４３】
導電剤としては、比較的少量の添加で電気抵抗率を低下させることができ、ゴム組成物の硬度を大きくすることなく導電性を付与することができるので、特にカーボンブラックが好ましい。
【００４４】
〔液状シリコーンゴム材料の物性〕
必要な充填剤等が配合されたシリコーンゴム原料の粘度ρ（２３℃で測定）は特に制限はないが、材料の流動性をある程度抑制して材料漏れを防止する観点から１０Ｐａ・ｓ以上が好ましく、注入ゲート間にウェルドが発生する等の成型加工性の問題を回避するための観点から、３００Ｐａ・ｓ以下が好ましい。
【００４５】
〔被覆層〕
本発明では以上の様にして形成された導電性弾性層１２の表面上に更に被覆層１３を形成する。被覆層を形成する材料としては、各種のポリアミド、フッ素樹脂、水素添加スチレン−ブチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、オレフィン樹脂等が挙げられる。
【００４６】
被覆層の厚みとしては、低分子量成分がしみ出してきて感光体を汚染することを防止する観点から３μｍ以上が好ましく、現像剤担持ローラが硬くなり、融着が発生することを防止する観点から５００μｍ以下が好ましい。より好ましくは５〜３０μｍである。
【００４７】
被覆層には、平均粒径１〜２０μｍの微粒子が分散していることが、現像剤担持ローラ表面の現像剤の搬送を容易にすることができ、充分な量の現像剤を現像領域に搬送することができるので、好ましい。このような目的に使用する微粒子としては、例えば、ポリメチルメタクリル酸メチル微粒子、シリコーンゴム微粒子、ポリウレタン微粒子、ポリスチレン微粒子、アミノ樹脂微粒子、フェノール樹脂微粒子等のプラスチックピグメントが挙げられ、特にポリメチルメタクリル酸メチル微粒子及びシリコーンゴム微粒子が好ましい。これら微粒子は前記被覆層の２０〜２００質量％（この微粒子を除く被覆層構成成分の総質量に対して）の範囲で添加することが好ましい。
【００４８】
これらの被覆層を構成する材料は、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミル等のビーズを利用した従来公知の分散装置を使用して分散させる。得られた被覆層形成用の分散体は、スプレー塗工法、ディッピング法等により導電層の表面上に塗工される。
【００４９】
〔電子写真画像形成装置〕
次に本発明の現像剤担持ローラを組込んでなるカートリッジを用いた接触現像方式の電子写真画像形成装置の一例の概略図を図３に示す。
【００５０】
画像形成体である感光体ドラム３１、一次帯電ローラ３２、現像剤担持ローラ３３、現像剤供給ローラ３４、現像剤層厚規制部材であるトナー層厚規制部材３５、撹拌羽３６および現像剤であるトナー３７が一つのカートリッジにまとめられ、電子写真装置の中で一体的に交換可能なカートリッジとなっている。
【００５１】
一次帯電ローラ３２で均一に帯電された感光体ドラム３１は矢印の方向に回転しており、一次帯電ローラ３２と現像剤供給ローラ３３との間でその表面に記録情報を乗せたレーザー光４０が照射され、潜像が形成される。一方、撹拌羽３６で現像剤供給ローラ３４に送られたトナー３７は、トナー層厚規制部材３５によって現像剤担持ローラ３３表面に均一にコートされ、感光体ドラム３１表面へと運ばれ、感光体ドラム３１表面上に形成されている潜像をトナー像として顕像化する。感光体ドラム３１がさらに回転してトナー像が転写領域に到達すると、紙等の記録メディア４３にトナー像が感光体ドラム３１に対し対置された転写ローラ４２により転写される。感光体ドラム３１は表面がクリーニング用弾性部材３８で記録メディア４３に転写せずに残ったトナーを除去された後、一次帯電ローラ３２で再び均一に帯電される。
【００５２】
記録メディア４３に転写された未定着のトナー像は、定着ローラ４４と加圧ローラ４５の間を通り、圧力と熱で記録メディアに定着され、電子写真装置から排出される。
【００５３】
一方、現像に使用されずに現像剤担持ローラ３１表面に残ったトナーを表面に坦持したまま現像容器４１に戻す。現像容器４１の内部では現像剤供給ローラ３４が現像剤担持ローラ３３表面に残ったトナーを現像剤担持ローラ３３表面から取り除くとともに、新しいトナーを現像剤担持ローラ３３の表面に供給する。現像剤担持ローラ３３表面に供給された新しいトナーは、トナー層厚規制部材３５にてコートしたトナーの厚さを均一に整えられ、現像領域に搬送されていく。この繰り返しによって現像剤担持ローラ３３は常に新しいトナーを均一にコートして静電潜像を現像する。
【実施例】
【００５４】
以下の実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、これは本発明を何ら限定するものではない。なお、以下特に明記しない限り、薬品等は市販の高純度品を用いた。
【００５５】
〔成型方法、成型用金型〕
図１に示すような成型用金型を用いた。内径１６．５ｍｍで内面を鏡面仕上げしたステンレス製の円筒の内面に離型剤を塗布したものを円筒金型として用いた。また、芯金を金型内に保持することが可能な駒は同形のものを用いた。駒内の材料流路は最も細い部分の断面が１ｍｍφであり、全流路体積が３ｍｌである。また、芯金は径６ｍｍの鉄棒の表面に厚さ５μｍのニッケル層を化学メッキで形成したものに加硫接着タイプのシリコーンゴム用プライマーを厚さ１０μｍに塗布したものを用いた。また、弾性層材料インジェクション時の金型の平均温度は１２０℃であり、金型の温度分布は±２℃の範囲で適宜最適化した。その後１４０℃、１０分間一次硬化させ、水冷により室温まで冷し、脱型した。次いで、２００℃に保持されている恒温槽で４時間熟成して、外径およそ１６ｍｍでゴム部分の長さが２４０ｍｍの導電性弾性ローラを得た。
【００５６】
なお、弾性層形成に用いた材料は、オルガノポリシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン、導電性カーボン、白金触媒、石英及びシリカを適宜配合して、粘度がそれぞれ１００Ｐａ・ｓ、１５０Ｐａ・ｓ、２００Ｐａ・ｓとなるよう調整した材料１〜３をシリコーンゴムメーカーより入手して用いた。
【００５７】
〔ボイド発生判定〕
上記により成型した現像剤担持ローラの弾性層を目視にて観察し、直径が１ｍｍ以上のボイドが１個でも発生していた場合、このローラはボイドが発生したものと判定する。そして、成型したローラ１００本すべてを観察し、ボイド発生が全くないと判断した条件を○、ボイド発生有と判断したものが１本以上１０本未満の条件を△、１０本を超えるものを×とした。
【００５８】
〔実施例１〕
粘度が１５０Ｐａ・ｓである材料２を用い、材料注入時、材料先端の速度が最も早い部分で０．８９ｍ／ｓになるように材料を注入し、ゴムローラを得た。得られた導電性弾性層を肉眼にて観察し、ボイド不良の発生率を確認した。ボイド観察の結果及びα値を表１にまとめた。
【００５９】
〔実施例２〕
粘度が１００Ｐａ・ｓである材料１を用い、材料注入時、材料先端の速度が最も早い部分で１．７６ｍ／ｓになるように材料注入してゴムローラを得た。実施例１と同様に観察を行い、ボイド観察の結果及びα値を表１にまとめた。
【００６０】
〔実施例３〕
粘度が２００Ｐａ・ｓである材料３を用いる以外は、実施例１と同様にしてゴムローラを得た。実施例１と同様に観察を行い、ボイド観察の結果及びα値を表１にまとめた。
【００６１】
〔実施例４〕
材料注入時、材料先端の速度が最も早い部分で１．７６ｍ／ｓである以外は、実施例１と同様にしてゴムローラを得た。実施例１と同様に観察を行い、ボイド観察の結果及びα値を表１にまとめた。
【００６２】
〔実施例５〕
材料注入時、材料先端の速度が最も早い部分で３．００ｍ／ｓである以外は、実施例２と同様にしてゴムローラを得た。実施例２と同様に観察を行い、ボイド観察の結果及びα値を表１にまとめた。
【００６３】
〔比較例１〕
材料注入時、材料先端の速度が最も早い部分で1．７６ｍ／ｓである以外は、実施例３と同様にしてゴムローラを得た。実施例３と同様に観察を行い、ボイド観察の結果及びα値を表１にまとめた。
【００６４】
〔比較例２〕
材料注入時の材料先端の注入速度が最も早い部分の速度が、３．００ｍ／ｓである以外は、実施例１と同様にしてゴムローラを得た。実施例１と同様に観察を行い、ボイド観察の結果及びα値を表１にまとめた。
【００６５】
〔比較例３〕
材料注入時、材料先端の速度が最も早い部分で５．３５ｍ／ｓである以外は、実施例２と同様にしてゴムローラを得た。実施例２と同様に観察を行い、ボイド観察の結果及びα値を表１にまとめた。
【００６６】
上記の様にして製造したゴムローラを、ポリメタクリル酸メチル微粉（平均粒径１０μｍ）１０質量％、ケッチェンブラック（商品名）５質量％及びポリエステル樹脂３０質量％からなる被覆層用樹脂液に浸し、引き上げることにより表面に２０μｍの被覆層を形成し、現像剤担持ローラを製造した。これらの現像剤担持ローラをＡ４縦で毎分１６枚の画像を１２００ｄｐｉで出力する電子写真画像形成装置のトナーカートリッジの現像剤担持ローラとして組み込み、各標準条件で連続１００枚のベタ印刷を行い、１０枚ごとの画像ムラを調べた。１００本全てで画像ムラが見られなかったものを優、画像ムラが見られるものが１〜５本で認められたものを良、同６〜１０本で認められたものを可、１１本以上で認められたものを不可とした。結果を表１に示す。
【００６７】
【表１】
2006072017.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の現像剤担持ローラ成型用金型の概念的断面図である。
【図２】本発明の現像剤担持ローラの模式的（ａ）断面図、（ｂ）斜視図である。
【図３】本発明の電子写真画像形成装置の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６９】
１          ：現像剤担持ローラ
１１        ：芯金
１２        ：弾性層
１３        ：被覆層
２          ：成型用金型
２１        ：円筒金型
２２、２３  ：駒
２４、２４’：芯金保持窪み
２５        ：注入口
２６        ：排出口
２７        ：ランナー部
２８        ：オーバーフロー部
３１        ：感光体ドラム
３２        ：一次帯電ローラ
３３        ：現像剤担持ローラ
３４        ：現像剤供給ローラ
３５        ：トナー層厚規制部材
３６        ：撹拌羽
３７        ：トナー
３８        ：クリーニング用弾性部材
４０        ：レーザー光
４１        ：現像容器
４２        ：転写ローラ
４３        ：記録メディア
４４        ：定着ローラ
４５        ：加圧ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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