(57)【要約】【課題】低硬度で、適当なローラ抵抗を有し、使用環境の変化に対するローラ特性の変化が小さいことに加え、圧縮永久歪が小さい現像ローラを提供する。【解決手段】表面にトナーを担持して該トナーの薄膜を形成し、この状態で感光体に接触又は近接して、該感光体表面に前記トナーを供給することにより、該感光体表面に可視画像を形成する現像ローラ１において、良導電性シャフト２の外周に第１弾性層３を形成し、更に該第１弾性層３の外周に第２弾性層４を形成してなり、前記第１弾性層３が導電性を有し且つ気泡の連通化度が40〜80％である発泡ゴムからなり、前記第２弾性層４が導電性を有する非発泡ゴムからなることを特徴とする現像ローラである。【選択図】図１
2006106323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナーを担持して該トナーの薄膜を形成し、この状態で感光体に接触又は近接して、該感光体表面に前記トナーを供給することにより、該感光体表面に可視画像を形成する現像ローラにおいて、
良導電性シャフトの外周に第１弾性層を形成し、更に該第１弾性層の外周に第２弾性層を形成してなり、前記第１弾性層が導電性を有し且つ気泡の連通化度が40〜80％である発泡ゴムからなり、前記第２弾性層が導電性を有する非発泡ゴムからなることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記第１弾性層の体積固有抵抗が102〜108Ω・cmであり、前記第２弾性層の体積固有抵抗が102〜1014Ω・cmであることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記第１弾性層が導電性を有するエチレンプロピレンゴムの発泡体からなることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記第２弾性層が導電性を有する疎水性ウレタンゴムからなることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記第１弾性層のアスカーＣ硬度が20〜50゜であり、前記第２弾性層のアスカーＣ硬度が55〜85゜であり、現像ローラのアスカーＣ硬度が30〜60゜であることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項６】
前記第２弾性層の層厚が300〜2000μmであることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項７】
前記第２弾性層の外側に更に表面層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項８】
前記表面層が架橋化樹脂を含有し、樹脂成分の溶剤不溶率が70％以上であることを特徴とする請求項７に記載の現像ローラ。
【請求項９】
発泡剤を含有するゴム組成物を押出機でチューブ状に連続的に押し出す工程と、
該押し出し物に高周波加熱（ＵＨＦ）を施し、加硫及び発泡を行う工程と、
該高周波加熱（ＵＨＦ）を施された押し出し物にオーブン加熱（ＨＡＶ）を施し、後加硫を行う工程と
を含む気泡の連通化度が40〜80％である発泡ゴムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ローラ、特に複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる、低硬度で、圧縮永久歪が小さく、適当な導電性を有し、使用環境の変化による影響を受けにくい現像ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置において、カラー化、コンパクト化、高品位化が求められている。これに対して、現像ローラの小型化や装置の簡素化によるコンパクト化が図れるため、非磁性一成分トナーを用い、回転軸の外周に導電性弾性層を形成してなる現像ローラを圧接して現像する方式が主流となっている。特に、フルカラーの画像形成装置においては、三原色＋黒色用の合計４つの現像装置を要するため、コンパクト化の効果は非常に大きい。
【０００３】
ところで、上記圧接方式の画像形成装置で使用される現像ローラには、(i)感光体（画像形成体）との接触をソフトにしてモータートルクを低減するため、及びトナーの固着を防止するために、低硬度であること、(ii)感光体に圧接して使用されるため、圧接部分にへたりが発生し難いように、圧縮永久歪が低いこと、(iii)ローラ表面に電荷が溜まった場合、良好なトナー搬送性を制御することが困難となるため、適正な導電性（即ち、ローラ抵抗）を有すること、(iv)温度／湿度等の使用環境の変化に対して、ローラ抵抗等の特性の変化が小さく、安定していることが求められる。
【０００４】
上記圧接方式の画像形成装置において当初使用されていた、シャフトの外周に未発泡ゴム（ゴムソリッド体）からなる弾性層を設けた現像ローラは、硬度が高いため、感光体と現像ローラとの軸間距離を固定して、感光体との必要な接触幅と確保しようとすると、それに伴って回転トルクが大幅に増大し、感光体と現像ローラの回転が不安定になり、ジッタと称する画像ムラの発生や、感光体及び現像ローラの駆動部材である樹脂製ギアーが葉飛びするといった問題が発生していた。また、感光体との接触幅を確保し、且つ回転トルクの大幅な上昇を抑制するために、未発泡ゴムに多量の可塑剤等を添加して低硬度化した場合、ローラからの可塑剤等の滲み出しによって感光体が汚染されるといった問題がある。
【０００５】
これに対して、未発泡ゴムにおける硬度が高すぎる問題を解決するために、発泡ゴム（ゴム発泡体）を用いた現像ローラが種々提案されてきた。そして、本発明者らも、上記要求性能を満足する現像ローラとして、低硬度で、温度／湿度といった環境の変化に対してローラ抵抗の変化が小さい発泡ゴムを使用した現像ローラを提案した（特許文献１参照）。この本発明者らが提案した現像ローラは、内側から良導電性シャフト／発泡ゴム層／非発泡ゴム層／表層の積層構造を有するものである。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１９５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示の現像ローラは、低硬度で、適正なローラ抵抗を有し、使用環境の変化に対するローラ特性の変化が小さいものの、圧縮永久歪が大きく、感光体等との圧接部分にへたりが発生し易いという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、低硬度で、適当なローラ抵抗を有し、使用環境の変化に対するローラ特性の変化が小さいことに加え、圧縮永久歪が小さい現像ローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、良導電性シャフト／発泡ゴム層／非発泡ゴム層からなる多層構造を有する現像ローラにおいて、発泡ゴム層中の独立気泡と現像ローラの圧縮永久歪とが密接に関連しており、発泡ゴム層中の連通化した気泡（全気泡から独立気泡を差し引いた値）の全気泡に対する割合、即ち、気泡の連通化度を特定の範囲に調整することで、現像ローラの圧縮永久歪を大幅に低減できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
即ち、本発明の現像ローラは、表面にトナーを担持して該トナーの薄膜を形成し、この状態で感光体に接触又は近接して、該感光体表面に前記トナーを供給することにより、該感光体表面に可視画像を形成する現像ローラにおいて、
良導電性シャフトの外周に第１弾性層を形成し、更に該第１弾性層の外周に第２弾性層を形成してなり、前記第１弾性層が導電性を有し且つ気泡の連通化度が40〜80％である発泡ゴムからなり、前記第２弾性層が導電性を有する非発泡ゴムからなることを特徴とする。
【００１１】
ここで、気泡の連通化度（％）とは、下記式(I)：
【数１】
2006106323.tif 000003
で定義され、1gの発泡ゴムを想定した場合、式(I)中の発泡ゴム中の全気泡の体積Ｖcは、下記式(II)：
【数２】
2006106323.tif 000004
から求めることができ、式(I)中の発泡ゴム中の連通化した気泡の体積Ｖwは、下記式(III)：
【数３】
2006106323.tif 000005
から求めることができる。なお、式(III)中の吸水率（％）は、発泡ゴムを水に浸漬して求めることができ、具体的には、浸漬前の発泡体の質量Ｍ0と浸漬後の発泡体の質量Ｍ1とから、下記式(IV)：
【数４】
2006106323.tif 000006
を用いて求めることができる。
【００１２】
本発明の現像ローラの好適例においては、前記第１弾性層の体積固有抵抗が102〜108Ω・cmであり、前記第２弾性層の体積固有抵抗が102〜1014Ω・cmである。
【００１３】
本発明の現像ローラの他の好適例においては、前記第１弾性層が導電性を有するエチレンプロピレンゴムの発泡体からなる。
【００１４】
本発明の現像ローラの他の好適例においては、前記第２弾性層が導電性を有する疎水性ウレタンゴムからなる。
【００１５】
本発明の現像ローラの他の好適例においては、前記第１弾性層のアスカーＣ硬度が20〜50゜であり、前記第２弾性層のアスカーＣ硬度が55〜85゜であり、現像ローラのアスカーＣ硬度が30〜60゜である。
【００１６】
本発明の現像ローラの他の好適例においては、前記第２弾性層の層厚が300〜2000μmである。
【００１７】
本発明の現像ローラの他の好適例においては、前記第２弾性層の外側に更に表面層を設ける。ここで、該表面層が架橋化樹脂を含有し、樹脂成分の溶剤不溶率が70％以上であるのが更に好ましい。
【００１８】
また、本発明は、上記第１弾性層に用いる発泡ゴムの新規製造方法を提供するものであり、即ち、本発明の発泡ゴムの製造方法は、
(i)発泡剤を含有するゴム組成物を押出機でチューブ状に連続的に押し出す工程と、
(ii)該押し出し物に高周波加熱（ＵＨＦ）を施し、加硫及び発泡を行う工程と、
(iii)該高周波加熱（ＵＨＦ）を施された押し出し物にオーブン加熱（ＨＡＶ）を施し、後加硫を行う工程と
を含み、得られる発泡ゴムの気泡の連通化度が40〜80％であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、シャフトと、第１弾性層と、第２弾性層とを備え、第１弾性層を構成する発泡ゴムの気泡の連通化度が特定の範囲にある、低硬度で、適当なローラ抵抗を有し、使用環境の変化に対するローラ特性の変化が小さいことに加え、圧縮永久歪が小さい現像ローラ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】
【００２０】
以下に、本発明を図を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の現像ローラの一例の断面図である。図示例の現像ローラ１は、良導電性シャフト２の外周に第１弾性層３を形成し、更に該第１弾性層３の外周に第２弾性層４を形成し、更に第２弾性層４の外周に合成樹脂を含む表面層５を形成してなる。なお、図示例の現像ローラ１は、第２弾性層４の外周に表面層５を備えるが、本発明の現像ローラにおいては、表面層５の配設は必須ではない。
【００２１】
本発明の現像ローラ１において、上記第１弾性層３は、導電性を有し且つ気泡の連通化度が40〜80％である発泡ゴムからなり、一方、第２弾性層４は、導電性を有する非発泡ゴムからなる。本発明の現像ローラ１は、第１弾性層３に用いる発泡ゴムの気泡連通化度が40〜80％であるため、圧縮永久歪が小さい。ここで、第１弾性層３に用いる発泡ゴムの気泡連通化度が40％未満では、独立気泡の割合が高くなるため、第１弾性層３の圧縮永久歪が大きくなり、一方、80％を超えると、第１弾性層３が形状を維持できなくなり、現像ローラとしての実用性がなくなる。
【００２２】
上記良導電性シャフト２としては、良好な導電性を有する限り特に制限はなく、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウム等の金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフトを用いることができる。
【００２３】
上記第１弾性層３を形成する導電性を有する発泡ゴムは、ゴム成分に導電剤、発泡剤及び架橋剤等を配合し、ゴムを架橋及び発泡させて得られるフォーム状の弾性体である。上記ゴム成分としては、ニトリルゴム、アクリルゴム、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（ＥＰＤＭ）を包含する］、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム等が挙げられ、これらゴム成分は、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。これらゴム成分の中でも、吸湿性が小さく、オゾンや窒素酸化物に対する安定性が良好で、低価格である等の理由から、エチレンプロピレンゴムが特に好ましい。
【００２４】
上記発泡ゴムに用いられる導電剤としては、イオン導電剤及び電子導電剤等が挙げられる。ここで、イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩；リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。これたイオン導電剤の添加量は、特に限定されるものではないが、上記ゴム成分100質量部に対して0.01〜5質量部の範囲が好ましく、0.05〜2質量部の範囲が更に好ましい。
【００２５】
また、上記電子導電剤としては、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、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化処理等を施したカラー用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープ酸化スズ、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、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、カーボンウィスカー、黒鉛ウィスカー、炭化チタンウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、導電性酸化チタンウィスカー、導電性酸化亜鉛ウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。これら電子導電剤の添加量は、上記ゴム成分100質量部に対して1〜50質量部の範囲が好ましく、5〜40質量部の範囲が更に好ましい。
【００２６】
上記導電剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよく、電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせて用いてもよい。これら導電剤の添加により、上記発泡ゴムの抵抗値を102〜108Ω・cmの範囲に調整することが好ましく、104〜106Ω・cmの範囲に調整するが更に好ましい。
【００２７】
上記発泡ゴムに用いられる発泡剤としては、重炭酸ナトリウム，重炭酸アンモニウム等の無機発泡剤、アゾジカルボンアミド，アゾビスイソブチロニトリル，バリウムアゾジカルボキシレート，ジニトロペンタメチレンテトラミン，４,４'-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)，パラトルエンスルホニルヒドラジド等の有機発泡剤等が挙げられる。これらの中でも、発泡剤自身の経時変化が少なく、分解温度が高く、且つ尿素等の分解助剤により分解温度を制御し易いこと等から、アゾジカルボンアミドが特に好ましい。
【００２８】
上記第１弾性層３を形成する発泡ゴムは、アスカーＣ硬度が20〜50゜となるように発泡及び架橋の程度を調整されることが好ましく、アスカーＣ硬度が30〜40゜となるように調整されることが更に好ましい。ここで、発泡ゴムのアスカーＣ硬度が20゜未満では、永久圧縮歪みが大きくなって使用中にローラが変形することがあり、アスカーＣ硬度が50゜を超えると、第２弾性層４を構成する非発泡ゴムと硬度が近似して第１弾性層３に発泡ゴムを用いる効果が得られなくなり、現像ローラを十分に低硬度化することができないことがある。
【００２９】
一方、上記第２弾性層４を形成する導電性を有する非発泡ゴムは、ゴム成分に導電剤及び架橋剤等を配合して、ゴムを架橋させて得られる弾性体である。該ゴム成分としては、ウレタンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、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包含する）、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム等が挙げられ、これらゴム成分は、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。上記ゴム成分の中でも、トナーに対する帯電能及び耐摩耗性が良好であることから、ウレタンゴムが好ましい。なお、ウレタンゴムとしては、注型タイプ及び混練タイプのいずれも使用できるが、比較的低硬度の非発泡ゴムが得られ易いことから、注型タイプのウレタンゴムの方が好ましい。また、ウレタンゴムとしては、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオール等の親水性ポリオールをポリイソシアネートで架橋した親水性ウレタンゴムと、ポリオレフィンポリオールや水添ポリオレフィンポリオール等の疎水性ポリオールをポリイソシアネートで架橋した疎水性ウレタンゴムが挙げられるが、環境依存性が小さい点で、疎水性ウレタンゴムが好ましい。
【００３０】
上記非発泡ゴムに用いる導電剤としては、上記発泡ゴム（第１弾性層）に用いられる導電剤として例示したものを用いることができ、これら導電剤の添加によって、非発泡ゴムの抵抗値を102〜1014Ω・cmの範囲に調整することが好ましく、104〜1010Ω・cmの範囲に調整することが更に好ましい。
【００３１】
上記第２弾性層４を形成する非発泡ゴムは、アスカーＣ硬度が55〜85゜であるのが好ましく、60〜80゜であるのが更に好ましい。非発泡ゴムのアスカーＣ硬度が55゜未満では、感光体や制御電極等の部材の汚染を引き起こし易くなり、アスカーＣ硬度が85゜を超えると、感光体、成層ブレード及びトナー等を傷つけることがある。
【００３２】
上記第２弾性層４の厚さは、上記第１弾性層３の発泡ゴムの硬度と現像ローラの要求硬度とに応じて適宜設定され、特に限定されるものではないが、通常、300〜2000μmの範囲が好ましく、500〜1000μmの範囲が更に好ましい。第２弾性層４の厚さが300μm未満では、発泡ゴムの泡目が画像に現れることがあり、2000μmを超えると、現像ローラの硬度が過度に高くなることがある。なお、上記第１弾性層３の厚さは、ローラの大きさ等に応じて適宜設定することができる。
【００３３】
上記第１弾性層３及び第２弾性層４の形成は、公知の方法により行うことができる。第１弾性層３の形成法としては、例えば、（１）ゴム成分に導電剤、発泡剤及び架橋剤等を配合してなるゴム組成物をシート状にしてシャフト２の外周に巻き付け、これをモールド中で加熱して発泡ゴムとする方法、（２）押出機で上記ゴム組成物をチューブ状に連続的に押出し、連続加熱オーブン等で連続発泡ゴムとした後に所定の長さに切断し、シャフトを挿入する方法、（３）上記ゴム組成物をシャフト２をセットしたモールド中に注入し、加熱架橋して発泡ゴムとする方法、（４）上記ゴム組成物をモールドや押出し法で、ブロック状に成型し、加熱して発泡ゴムとした後、該ブロック状発泡ゴムを所定の形状に切り出し、シャフト２を挿入する方法等が挙げられる。いずれの方法においても、外径を調整するために得られたローラを砥石で研削する場合や、抵抗や外径を調整するためにポストキュアーする場合がある。
【００３４】
上記方法の中でも（２）の方法が好ましく、特に好ましくは、(i)上記ゴム組成物を押出機でチューブ状に連続的に押し出した後、(ii)高周波加熱（ＵＨＦ）を施して加硫及び発泡を行い、更に(iii)オーブン加熱（ＨＡＶ）を施して後加硫を行う方法が好ましい。この場合、高周波加熱（ＵＨＦ）の条件（温度、ライン速度等）を適宜設定することで、発泡ゴムの気泡の連通化度及び発泡ゴムの発泡倍率を制御することができ、容易に気泡の連通化度が40〜80％である発泡ゴムを製造することができる。
【００３５】
一方、上記第２弾性層４の形成方法としては、例えば、上記いずれかの方法等でシャフト２の外周に第１弾性層３が形成された成形体を作製した上で、（１）ゴム成分に導電剤及び架橋剤等を配合してなるゴム組成物をシート状にして、第１弾性層３上に巻き付け、モールド中で加熱して架橋体とする方法、（２）モールドにシャフト２付きの第１弾性層３をセットし、上記ゴム組成物をその周りに注入し、架橋する方法等が挙げられる。いずれの方法においても、外径を調整するために得られたローラを砥石で研削する場合や、抵抗や外径を調整するためにポストキュアーする場合がある。
【００３６】
更に、上記第１弾性層３と第２弾性層４とを同時に形成することもできる。例えば、（１）ゴム成分に導電剤、発泡剤及び架橋剤等を配合したゴム組成物ＡからなるシートＡ及びゴム成分に導電剤及び架橋剤等を配合したゴム組成物ＢからなるシートＢを作製し、シャフト２の外周にシートＡ及びシートＢを順次巻き付け、モールド中で加熱し同時に架橋する方法、（２）上記ゴム組成物Ａ及びＢの二色押し出しを行い、連続加熱オーブン等で架橋積層体としたのちに、所定の長さに切断し、シャフト２を挿入する方法、（３）上記ゴム組成物Ａ及びＢを、シャフト２をセットしたモールド中に別々の注入口から注入して二色成型を行い、加熱して架橋積層体とする方法等が挙げられる。
【００３７】
本発明の現像ローラは、特に限定されるものではないが、アスカーＣ硬度が30〜60゜であるのが好ましく、40〜55゜であるのが更に好ましく、ローラの硬度がこの範囲となるように、上記第１弾性層３及び第２弾性層４の硬度及び厚さを適宜調整することが好ましい。現像ローラのアスカーＣ硬度が60゜を超えると、感光体等との接触面積が小さくなり、良好な画像形成が行えなくなることがあり、アスカーＣ硬度が30゜未満であると、感光体や成層ブレード等との摩擦が大きくなり、ジッター等の画像不良が発生することがある。
【００３８】
また、本発明の現像ローラは、特に限定されるものではないが、ローラ抵抗が103〜1010Ω・cmであるのが好ましく、104〜109Ω・cmであるのが更に好ましい。
【００３９】
更に、本発明の現像ローラは、感光体や成層ブレード等に当接した状態で使用されることから、圧縮永久歪みが小さいことが好ましく、具体的には、圧縮永久歪みが20％以下であることが好ましく、10％以下であることが更に好ましい。
【００４０】
本発明の現像ローラは、トナーに対する帯電性や付着性の制御、感光体及び成層ブレード等との摩擦力低減、第２弾性層４による感光体等の汚染防止等のために、上記第２弾性層４の外周に合成樹脂等からなる表面層４を更に備えることができる。該表面層５を形成する合成樹脂は、主として架橋性の樹脂からなり、架橋されて溶剤に対する不溶部が70％以上になることが好ましく、80％以上になることが更に好ましい。表面層５の溶剤不溶部が70％未満では、長期放置により、感光体や成層ブレード等のトナー担持ローラと接触している他の部材の圧接痕ができ、得られる画像に黒横線等の不具合が発生することがある。
【００４１】
上記表面層５を形成する架橋性の樹脂は、熱、触媒、酸素、水、紫外線、電子線等により自己架橋する樹脂、架橋剤や他の架橋性樹脂との反応により架橋する樹脂である。このような架橋性樹脂としては、水酸基，カルボキシル基，酸無水物基，アミノ基，イミノ基，イソシアネート基，メチロール基，アルコキシメチル基，アルデヒド基，メルカプト基，エポキシ基，不飽和基等の反応基を有するポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等及びこれらの混合物が挙げられる。これら樹脂の中でも、トナーの帯電能、トナーに対する非汚染性、他の部材との摩擦力低減、感光体に対する非汚染性等の観点から、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリルウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの混合物が好ましく、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、及びこれらの混合物が更に好ましい。
【００４２】
上記架橋性樹脂を架橋させる触媒としては、過酸化物、アゾ化合物等のラジカル触媒、酸触媒、塩基性触媒、アルカリ性触媒等が挙げられる。また、上記架橋性樹脂を架橋させる架橋剤としては、水酸基，カルボキシル基，酸無水物基，アミノ基，イミノ基，イソシアネート基，メチロール基，アルコキシメチル基，アルデヒド基，メルカプト基，エポキシ基，不飽和基等の反応基を１分子中に２個以上有し分子量が1000以下の化合物が好ましく、分子量が500以下の化合物が更に好ましく、具体的には、ポリオール化合物、ポリイソシアナート化合物、ポリアルデヒド化合物、ポリアミノ化合物、ポリエポキシ化合物等が挙げられる。
【００４３】
上記表面層５は、上記架橋剤等により架橋された架橋性樹脂を主成分とするが、トナーへの帯電能の向上、他の部材との摩擦力低減や導電性付与等を目的として、荷電制御剤、滑材、導電剤、その他の樹脂等を含有することができる。
【００４４】
上記表面層５の抵抗値は、現像ローラの抵抗を調整する観点から、第２弾性層４の抵抗値より高いことが好ましく、109〜1016Ω・cmの範囲が好ましく、1010〜1013Ω・cmの範囲が更に好ましい。表面層５の抵抗値がこの範囲にあれば、現像ローラの抵抗値を上述した好適範囲（103〜1010Ω・cm、より好ましくは104〜109Ω・cm）に容易に調整することができる。
【００４５】
上記表面層５を備える現像ローラは、ＪＩＳ １０点平均粗さが10μmＲｚ以下であるのが好ましく、1〜8μmＲｚであるのが更に好ましい。現像ローラのＪＩＳ １０点平均粗さが10μmＲｚを超えると、トナーの帯電量が小さくなったり、逆帯電トナーが生じて、画像カブリを生じることがある。また、現像ローラのＪＩＳ １０点平均粗さが1μmＲｚ未満では、トナー担持量が少なくなり、画像濃度が低下することがある。
【００４６】
上記表面層５の形成法は、特に限定されるものではないが、通常、架橋性樹脂、架橋剤及びその他の添加剤等を溶媒に溶解又は分散させてディップ法、ロールコーター法、ドクターブレード法又はスプレー法等により第２弾性層４上に塗布し、常温又は50〜170℃程度の加熱下で乾燥し、架橋硬化させて形成する方法が好適に採用される。上記溶媒としては、メタノール，エタノール，イソプロパノール，ブタノール等のアルコール系溶媒、アセトン，メチルエチルケトン，シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、トルエン，キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、へキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶媒、酢酸エチル等のエステル系溶媒、イソプロピルエーテル，テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、ジメチルスルホアミド等のアミド系溶媒、クロロホルム，ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒等、及びこれらの混合溶媒等が好適に用いられる。
【００４７】
上記表面層５の厚さは、3〜50μmの範囲が好ましく、5〜30μmの範囲が更に好ましい。表面層５の厚さが3μm未満では、局所的な放電が起こり、画像に自横線が発生することがあり、50μmを超えると、現像ローラの表面硬度が高くなり過ぎ、トナーにダメージを与えて、感光体や成層ブレードヘのトナー固着等が発生して画像不良が発生することがある。
【００４８】
本発明の現像ローラは、画像形成装置に組み込まれ、表面にトナーを担持して該トナーの薄膜を形成し、この状態で感光体（画像形成体）に接触又は近接して、該感光体表面に該トナーを供給することにより、該感光体表面に可視画像を形成するものであり、この場合、本発明の現像ローラが用いられる画像形成装置としては、特に制限はなく、例えば（１）トナーを担持した現像ローラを静電潜像を保持した感光体に接触させて、トナーを該感光体の潜像に付着させることにより画像形成を行う加圧現像方式の装置、（２）現像ローラに担持させたトナーを制御電極に形成した小孔を通して直接紙葉類からなる感光体に飛翔せしめて、画像を形成する方式、（３）感光体に近接して非接触状態に配設された現像ローラの表面に、薄層に成層したトナーを担持し、これを感光体上に飛翔させて現像を行い、画像を形成する方式等のいずれの方式であってもよい。
【００４９】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００５０】
＜発泡ゴムの製造＞
表１に示す配合組成から、加硫促進剤、硫黄、発泡剤を除いた成分を80℃、35rpmで、5分間混練し、次に、冷ロールで加硫促進剤、硫黄、発泡剤を添加して、表１に示す配合処方のゴム組成物を得た。
【００５１】
【表１】
2006106323.tif 000007
【００５２】
次に、上記ゴム組成物を押出機で、押し出しゴム温度60℃、ライン速度4m/minでチューブ状（外径：約13.5mm、内径：約5.5mm）に押し出し、その後に設置されたＵＨＦ／ＨＡＶ［ミクロ電子製マイクロ波加硫装置］で、ＵＨＦ槽の加硫・発泡温度200〜230℃、ＨＡＶ槽での後加硫温度230℃で発泡ゴムを作製した。得られた発泡ゴムの形状は、外径が約18mmで、内径が約7.5mmであった。また、得られた発泡ゴムの気泡の連通化度を下記の方法で測定し、更に光学顕微鏡で平均セル径を測定した。結果を表２に示す。
【００５３】
（１）気泡の連通化度
上記発泡ゴムの質量と体積から発泡ゴムの見かけ密度を求める一方、表１の配合から発泡剤のみを除いた組成物を用いて150℃、30分加硫して、厚さ2mmの加硫ゴムシートを作製し、非発泡ゴムでの密度を求め、これらの値と上記式(II)から、発泡ゴム中の全気泡の体積Ｖcを求めた。また、得られた発泡ゴムからサンプルを採取して浸漬前の質量Ｍ0を測定した後、界面活性剤を含む水中に浸漬し、60mmHgの減圧下3分、更に常圧下3分放置した後、水中から取り出し、過剰の水分をふき取った後、浸漬後の質量Ｍ1を測定し、上記式(IV)から吸水率を求め、該吸水率と上記式(III)から、発泡ゴム中の連通化した気泡の体積Ｖwを求めた。更に、得られた発泡ゴム中の全気泡の体積Ｖcと発泡ゴム中の連通化した気泡の体積Ｖwと上記式(I)から発泡ゴムの気泡の連通化度を求めた。
【００５４】
【表２】
2006106323.tif 000008
【００５５】
（実施例１）
＜第１弾性層の製造＞
上記発泡ゴムＡに接着剤を塗布したφ8mmのステンレス製シャフトを挿入し接着させた後、外径を研磨し、更に端部を切断して、外径15mm、長さ220mmのチューブ状ローラを得た。得られたローラのアスカーＣ硬度をアスカーＣ硬度計［高分子計器(株)］で測定し、更に、抵抗を抵抗測定器Ｒ８３４０［アドバンテスト(株)］を用い、ローラの両端に各500gfの荷重、100Ｖで測定した。その結果、該ローラは、アスカーＣ硬度が35°で、ローラ抵抗が3.2×105Ω・cmであった。
【００５６】
＜第２弾性層の形成＞
表３に示す配合処方の組成物をミキサーで混練し、これを、上記シャフトと第１弾性層からなるローラをセットしたモールド中に注入し、90℃で12時間加熱架橋を行った後、脱型し、表面を砥石で研削して、外径16mmのローラを得た。得られたローラのアスカーＣ硬度及び抵抗を上記と同様にして測定したところ、アスカーＣ硬度が50゜で、抵抗が3.0×105Ω・cmであった。
【００５７】
【表３】
2006106323.tif 000009
【００５８】
＜表面層の形成＞
トルエン中に、反応基として水酸基を持つオイルフリーアルキッド樹脂及び反応基としてメチロール基とブトキシメチル基を持つメラミン樹脂を、それぞれ10質量％、さらにこれら樹脂成分100質量部当たりカーボンブラック10質量部を添加して分散させ、塗布液を調製した。この塗布液に、上記シャフトと第１弾性層と第２弾性層からなるローラを浸漬して引き上げ、これを100℃で5時間加熱することにより、架橋硬化した表面層を有する図１に示す構造の現像ローラを作製した。なお、表面層の厚さは5μm、表面層の抵抗は4.2×1011Ω・cmであった。また、得られた現像ローラのアスカーＣ硬度及び抵抗を上記と同様にして測定したところ、アスカーＣ硬度が52゜、抵抗が5.3×108Ω・cmであった。また、該現像ローラは、ＪＩＳ １０点平均粗さＲｚが5μmであった。
【００５９】
次に、上記現像ローラを画像形成装置に組み込み、下記の方法で画像評価、セット性評価、セット後の画像評価を行った。結果を表４に示す。
【００６０】
（２）画像評価
上記現像ローラを画像形成装置に組み込み、平均粒径7μmの非磁性一成分トナーを用い、Ｌ／Ｌ（温度15℃／湿度10％ＲＨ）、Ｎ／Ｎ（温度20℃／湿度55％ＲＨ）、Ｈ／Ｈ（温度32.5℃／湿度85％ＲＨ）の各環境条件下で反転現像により画像出しを行い、画質（文字のシャープさ、画像濃度、かぶり等）を評価した。なお、現像条件は、感光体の電位：-600Ｖ、現像ローラの電位：-400Ｖ、現像ローラと感光体の周速比：2／1、画出し速度：20枚／分とした。
【００６１】
（３）セット性評価
上記現像ローラを平板上にセットし、両端に500gの荷重をかけ、上記Ｈ／Ｈ環境下で一週間放置した後、荷重を取り除き、上記Ｎ／Ｎ環境下に30分間放置後、平板との圧接面におけるセット跡の有無を目視で判定した。セット跡の激しいものを×とし、軽微で実用上問題の無いものを○とした。なお、セット跡の激しいものは、現像ローラの圧縮永久歪が大きいことを示す。
【００６２】
（４）セット後の画像評価
上記セット性評価を行った現像ローラを画像形成装置に組み込み、上記Ｎ／Ｎ環境下で上記と同様にして画像評価を行った。
【００６３】
（実施例２〜４及び比較例１〜２）
上記発泡ゴムＡに代えて、発泡ゴムＢ〜Ｆを用いる以外は、実施例１と同様にして現像ローラを作製した。得られたローラの物性及び該ローラを画像形成装置に用いた場合の画像の評価結果を表４に示す。
【００６４】
【表４】
2006106323.tif 000010
【００６５】
表４から明らかなように、気泡の連通化度が40〜80％である発泡ゴムを第１弾性層に適用した実施例の現像ローラを画像形成装置に組み込むことで、セット跡の発生を防止でき、セット後においても良好な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の現像ローラの一例の断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  現像ローラ
２  良導電性シャフト
３  第１弾性層
４  第２弾性層
５  表面層
【図１】
2006106323.tif 000011