(57)【要約】【課題】長期間にわたって現像剤の漏れを防止することに貢献する導電性ローラ及び長期間にわたって現像剤が漏れることのない現像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、弾性層３の外周面に形成されたコート層４とを備えて成る導電性ローラ１であって、コート層４は、その両端に、軸体２の軸線方向に交わる方向に延在する溝を有し、かつ、前記軸線方向における凹凸の平均間隔Ｓｍが２０〜１５０μｍとなる表面を有する端部４Ａ及び４Ｂを、備えていることを特徴とする導電性ローラ１、並びに、この導電性ローラ１と、導電性ローラ１の端部４Ａ及び４Ｂに当接する現像剤シール部材とを備えてなることを特徴とする現像装置。【選択図】          図１
2011137914.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る導電性ローラであって、
前記コート層は、その両端に、前記軸体の軸線方向に交わる方向に延在する溝を有し、かつ、前記軸線方向における凹凸の平均間隔Ｓｍが２０〜１５０μｍとなる表面を有する端部を、備えていることを特徴とする導電性ローラ。
【請求項２】
前記溝は、その深さが５〜５０μｍであ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】
前記コート層は、ウレタン樹脂組成物を硬化して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性ローラ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性ローラと、前記導電性ローラの前記端部に当接する現像剤シール部材とを備えて成ることを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導電性ローラ及び現像装置に関し、さらに詳しくは、長期間にわたって現像剤の漏れを防止することに貢献する導電性ローラ及び長期間にわたって現像剤が漏れることのない現像装置に関する。
【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。このような画像形成装置は、例えば、図３に示されるように、像担持体１１Ｂ等と現像装置２０Ｂ等と定着手段３４とを備えている。そして、現像装置には、画像形成装置の種類に応じて１種又は複数種の現像剤が収納され、これらの現像剤を前記像担持体１１Ｂ等に供給する現像剤担持体２３Ｂ等が装着されている。
【０００３】
この現像装置には、現像剤の現像装置外への漏れを阻止して、現像装置、画像形成装置及び記録体への汚染を防止するために、前記現像剤担持体の両端部に当接する現像剤シール部材（図３において図示しない。）が設けられていることが多い。
【０００４】
ところが、現像剤シール部材を備えた現像装置を稼動すると、現像剤担持体と現像剤シール部材との当接部が摩耗し、また、この当接部に現像剤が侵入して当接部に現像剤が固着することがある。このような現象が生じると、現像装置に現像剤シール部材が設けられていても、現像装置に封入されている現像剤が、摩耗した当接部を通過して、又は、固着した現像剤によって生じた当接部の間隙を通過して、現像装置外に漏れることがある。
【０００５】
現像ローラを改良することで現像剤の漏れを防止する技術として、例えば、「表面に現像剤を担持して該現像剤の薄層を形成し、この状態で画像形成体に接触又は近接して、該画像形成体表面に上記現像剤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ローラにおいて、現像剤のこぼれ落ちを防止する現像剤シール部材が接触する部分に、耐摩耗性材料層を形成したことを特徴とする現像ローラ」が特許文献１に、「画像領域部の表面のトナーを画像形成体に移行させ画像形成体の表面に可視画像を形成させる現像ロールであって、トナーの洩れを防止するための左右一対の現像剤シール部材が対峙する、左右両端の非画像領域部が耐摩耗性材料層で形成され、その画像領域部またはその近傍に接する内側端縁が画像領域部またはその近傍に乗り上げて重なり盛り上げ部に形成されていることを特徴とする現像ロール」が特許文献２に、また、「表面に現像剤を担持して該現像剤の薄層を形成し、この状態で画像形成体に接触又は近接して、該画像形成体表面に上記現像剤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ローラにおいて、現像剤のこぼれ落ちを防止する現像剤シール部材が接触する部分を、画像形成に直接的に作用する部分よりも小径に形成したことを特徴とする現像ローラ」が特許文献３にそれぞれ記載されている。
【０００６】
ところで、近年の画像形成装置は長寿命化されており、画像形成装置に装着される現像装置にも長期間にわたる現像剤の高いシール性が強く求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２９３４５３号公報
【特許文献２】特開２００１−１１７３５１号公報
【特許文献３】特開平１０−２８８８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、長期間にわたって現像剤の漏れを防止することに貢献する導電性ローラを提供することを、目的とする。
【０００９】
また、この発明は、長期間にわたって現像剤が漏れることのない現像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】
【００１０】
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る導電性ローラであって、前記コート層は、その両端に、前記軸体の軸線方向に交わる方向に延在する溝を有し、かつ、前記軸線方向における凹凸の平均間隔Ｓｍが２０〜１５０μｍとなる表面を有する端部を、備えていることを特徴とする導電性ローラであり、
請求項２は、前記溝は、その深さが５〜５０μｍであ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、前記コート層は、ウレタン樹脂組成物を硬化して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性ローラであり、
請求項４は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性ローラと、前記導電性ローラの前記端部に当接する現像剤シール部材とを備えてなることを特徴とする現像装置である。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る導電性ローラは、両端に、前記特定の方向に延在する溝を有し、前記特定の範囲内にある凹凸の平均間隔Ｓｍとなる表面を有する端部を備えたコート層を弾性層の外周面に備えているから、現像剤シール部材を備えた現像装置に装着されたときに、この端部と現像剤シール部材との当接部における当接面積が小さくなって端部の摩耗を低減することができるうえ、当接部に侵入した現像剤を過度に圧接することを防止することができると共に当接部に侵入した現像剤を前記溝で捕捉して現像剤シール部材への現像剤の固着を回避することができる。その結果、この発明に係る導電性ローラは、長期間にわたって現像剤シール部材との当接部における初期の当接状態を維持することができ、現像剤がこの当接部を通過することを防止することができる。したがって、この発明によれば、長期間にわたって現像剤の漏れを防止することに貢献する導電性ローラを提供することができる。
【００１２】
また、この発明に係る現像装置は、この発明に係る導電性ローラと現像剤シール部材とを備えているから、長期間にわたって現像剤が漏れることのない現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、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を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、この発明に係る現像装置の一実施例である現像装置における導電性ローラと現像剤シール部材との当接状態を説明する概略斜視図であり、図２（ａ）は前記導電性ローラと前記現像剤シール部材との当接状態を説明する概略正面図であり、図２（ｂ）は前記導電性ローラと前記現像剤シール部材との当接状態を説明する概略側面図である。
【図３】図３は、この発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の一例である画像形成装置を示す概略図である。
【図４】図４は、実施例及び比較例で用いた簡易試験装置の概略を説明する説明図であり、図４（ａ）は簡易試験装置の側面を示す説明図であり、図４（ｂ）は簡易試験装置の開口部近傍を示す一部拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
この導電性ローラ１は、図１に示されるように、その最外層であるコート層４が軸体２の軸線方向の両端に端部４Ａ及び４Ｂを有している。端部４Ａ及び４Ｂは、コート層４すなわち導電性ローラ１において、前記軸線方向に沿う幅を有し、前記軸線を中心として弾性層３の外周面を一巡する領域すなわち外周面であり、後述する現像剤シール部材が当接又は圧接する領域である。端部４Ａ及び４Ｂにおける前記軸線方向の幅は、当接する現像剤シール部材の寸法等に応じて適宜調整される。例えば、端部４Ａ及び４Ｂは、図２（ａ）に示されるように、その内側境界線（図１及び図２（ａ）において破線で示されている。）が端部４Ａ及び４Ｂに当接する現像剤シール部材の内側端縁と一致するように端部４Ａ及び４Ｂの幅が調整されている。端部４Ａ及び４Ｂがこのような幅を有していると、現像剤を効率的に帯電させることができ、また現像剤シール部材との接触圧力が変化しにくいから、現像剤シール部材に対する現像剤の固着を低減させるという効果がある。
【００１６】
前記端部４Ａ及び４Ｂは、図１に模式的に示されるように、軸体２の軸線方向に交わる方向に延在する溝４ａを有している。このように、端部４Ａ及び４Ｂが前記溝４ａを有していると、端部４Ａ及び４Ｂにおける「凹凸の平均間隔Ｓｍ」を後述する範囲内に容易に調整することができ、この発明の目的を達成することができる。ここで、端部４Ａ及び４Ｂに形成される溝４ａは、軸体２の軸線方向に交わる方向に延在していればよく、その延在方向は、例えば、軸体２の軸線方向に対して傾斜していてもよく、また、この軸線方向に対して垂直であってもよい。すなわち、この発明において、溝４ａの延在方向は軸体２の軸線方向に平行でなければよい。また、軸体２の軸線方向に交わる方向に延在する溝４ａは、ほとんどすべての溝４ａがほぼ同方向に延在していてもよく、個々の溝４ａがそれぞれ異なる方向に延在していてもよい。この発明においては、溝４ａは、例えば、軸体２の軸線方向に交わる方向に、端部４Ａ及び４Ｂを周方向に２巡以上する、スパイラル状に、延在していてもよい。
【００１７】
この発明において、端部４Ａ及び４Ｂは、軸体２の軸線方向に交わる方向に延在している溝４ａを有していればよく、この溝４ａに加えて軸体２の軸線方向に平行に延在する溝を有していてもよい。この場合には、前記軸線方向に交わる方向に延在している溝４ａが前記軸線方向に平行に延在する溝よりも多く存在しているのが好ましい。
【００１８】
軸体２の軸線方向に交わる方向に延在する溝４ａは、導電性ローラ１が装着される現像装置に封入されている現像剤の平均粒径等に応じて、その寸法が適宜調整される。例えば、溝４ａの深さは、５〜５０μｍであるのが好ましく、１０〜３０μｍであるのが特に好ましい。前記溝４ａの深さが前記範囲内にあると、現像剤シール部材と導電性ローラの間に現像剤が侵入しても溝４ａ内に捕捉されて潰れにくくなり、現像剤の固着を防止することができる。溝４ａの幅は、後述する「凹凸の平均間隔Ｓｍ」が後述する範囲内になるような幅を有していればよく、例えば、２０〜２００μｍであるのが好ましく、４０〜１２０μｍであるのが特に好ましい。前記溝４ａが前記範囲の幅を有していると、導電性ローラ１と現像剤シール部材間に侵入した現像剤を補足することができ、現像剤の固着を防止することができるうえ、長期間にわたって端部４Ａ及び４Ｂの摩耗を低減することができる。溝４ａの延在方向の長さは、特に限定されず、例えば、端部４Ａ及び４Ｂを周方向に一巡する長さであってもよく、一巡以上の長さであってもよく、また、一巡することのない長さであってもよい。溝４ａの長さは、１０〜８００μｍであるのが好ましい。前記溝４ａが前記長さを有していると、現像剤シール部材と導電性ローラの間に現像剤が侵入しても、溝４ａ内で移動可能に捕捉されて潰れにくくなり、現像剤の固着を防止することができる。
【００１９】
図１に模式的に示される溝４ａは、その大多数が、軸体２の軸線方向に対して略垂直な方向に向かって、端部４Ａ及び４Ｂを周方向に一巡することのない長さ、例えば、１０〜８００μｍ程度の長さに、延在している。
【００２０】
溝４ａの幅及び長さは、端部４Ａ及び４Ｂを切り取り電子顕微鏡にて観察し、５０個の溝４ａの幅及び長さを計測し、その算術平均値とする。溝４ａの深さも同様に、端部４Ａ及び４Ｂの一部を切り取り電子顕微鏡にて観察し５０個の溝の深さを計測し、その算術平均値とする。
【００２１】
前記溝４ａは、例えば、後述するように、端部４Ａ及び４Ｂの表面状態における「凹凸の平均間隔Ｓｍ」が後述する範囲内になるように、端部４Ａ及び４Ｂが表面処理されて、形成される。
【００２２】
前記溝４ａが形成された端部４Ａ及び４Ｂは、軸体２の軸線方向における凹凸の平均間隔Ｓｍが２０〜１５０μｍとなる表面を有している。コート層４の両端部４Ａ及び４Ｂそれぞれの表面における凹凸の平均間隔Ｓｍが１５０μｍを超えると、端部４Ａ及び４Ｂの表面が平坦になりすぎて、端部４Ａ及び４Ｂと現像剤シール部材との当接部における当接面積を効果的に減少させることができない。その結果、前記当接部に侵入した現像剤が過度に押し潰され、また、当接部に侵入した現像剤が溝４ａに効果的に捕捉されず、当接部に侵入した現像剤が短時間で容易に固着してしまうことがある。このように、現像剤が固着すると、固着した現像剤によって生じた当接部の間隙を現像剤が通過しやすくなり、現像剤漏れの原因となる。
【００２３】
一方、前記平均間隔Ｓｍが２０μｍ未満であると、表面の凹凸が鋭角になり、端部４Ａ及び４Ｂと現像剤シール部材との当接部における当接面積が必要以上に減少するから、端部４Ａ及び４Ｂの接触面が比較的短時間で摩耗してしまうことがある。このように、端部４Ａ及び４Ｂの当接面が摩耗すると、摩耗した当接部を現像剤が通過しやすくなり、現像剤漏れの原因となる。また、現像装置に封入されている現像剤は、通常、５〜６μｍ程度の平均粒径を有しているから、前記凹凸の平均間隔Ｓｍが２０μｍ未満であると、前記当接部、特に隣接する２つの山に挟まれた谷に侵入した現像剤が十分に捕捉されず、前記当接部に侵入した現像剤、特に、接触面が摩耗した後に当接部に侵入した現像剤が現像剤シール部材によって押し潰されて、現像剤シール部材の当接面又は端部４Ａ及び４Ｂの当接面に固着してしまうことがある。
【００２４】
このように、凹凸の平均間隔Ｓｍが２０μｍ未満又は１５０μｍを超えると、長期間にわたって現像剤シール部材との当接部における所期の当接状態を維持することができず、現像剤が固着しやすく、現像装置に封入されている現像剤が短時間で現像装置の外部に漏れることがある。
【００２５】
なお、この発明において、「山」とは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に規定されているように、「輪郭曲線をＸ軸（平均線）によって切断したときの隣り合う二つの交点にはさまれた曲線部分のうち、平均線より上側（物体から空間側への方向）の部分」であり、「谷」とは、同様に規定されているように、「輪郭曲線をＸ軸（平均線）によって切断したときの隣り合う二つの交点にはさまれた曲線部分のうち、平均線より下側（周囲の空間から物体側に向かう方向）の部分」である。
【００２６】
より一層の長期間にわたって現像剤シール部材との当接部における所期の当接状態を維持して、この発明の目的をより一層長期間にわたってよく達成することができる点で、両端部４Ａ及び４Ｂにおける表面の凹凸の平均間隔Ｓｍは、２０〜１４０μｍであるのが好ましく、３０〜１３０μｍであるのが特に好ましい。
【００２７】
両端部４Ａ及び４Ｂの表面における「凹凸の平均間隔Ｓｍ」は、両端部４Ａ及び４Ｂにおいて、軸体２の軸線方向に沿って、基本的にはＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９８４（改訂年）に記載された測定方法に従って測定される。このとき、カットオフ波長は０．８ｍｍ、評価長さは２．４ｍｍ、カットオフ種別はガウシアン、少なくとも３点における算術平均値である。
【００２８】
端部４Ａ及び４Ｂは、動摩擦係数が０．５以上であるのがよい。端部４Ａ及び４Ｂが０．５以上の動摩擦係数を有していると、導電性ローラ表面の凹凸部の摩耗が少なくなり、かつ現像剤の漏れを防止することができる。前記動摩擦係数は０．６〜０．９であるのが好ましい。この動摩擦係数は、ＪＩＳＣ  ２１５１−１９９０の「電気用プラスチックフィルムの試験方法」に記載された「試験項目（４）」の摩擦係数の測定に従って測定される摩擦係数であって、端部４Ａ及び４Ｂのテフロン（登録商標）製フェルトに対する動摩擦係数である。
【００２９】
前記導電性ローラ１は、ＪＩＳ  Ａ硬度が３０〜８０であるのが好ましく、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。導電性ローラ１が前記範囲の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、導電性ローラ１の反発弾性及び圧縮永久ひずみが優れる。ＪＩＳ  Ａ硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠して測定することができる。なお、コート層４の両端部４Ａ及び４Ｂも前記範囲のＪＩＳ  Ａ硬度を有しているのが好ましい。
【００３０】
導電性ローラ１は、前記端部４Ａと前記端部４Ｂとに挟まれた中央部４Ｃの表面粗さＲｚが３〜１０μｍであるのが好ましく、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。前記中央部４Ｃが前記範囲の表面粗さＲｚを有していると、例えば、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、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、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、前記中央部４Ｃの少なくとも３点における表面粗さ測定し、これらの算術平均値とする。
【００３１】
導電性ローラ１は、前記中央部４Ｃの表面粗さＲａが０．４〜０．９μｍであるのが好ましく、０．３〜０．８μｍであるのがより好ましい。前記中央部４Ｃが前記範囲の表面粗さＲａを有していると、現像剤を所望のように担持して、被当接体に所望のように供給することができる。表面粗さＲａは、表面粗さＲｚと同様に、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９８４（算術平均粗さ）に準じて表面粗さを測定し、これらの算術平均値とする。
【００３２】
導電性ローラ１は、前記中央部４Ｃの電気抵抗率が１０２〜１０９Ωであるのが好ましく、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。前記中央部４Ｃが前記範囲の電気抵抗値を有していると、例えば、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。電気抵抗値は、例えば、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、その測定方法は、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。
【００３３】
前記導電性ローラ１を構成する前記軸体２は、図１に示されるように、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」と称される軸体である。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、装着される現像装置に応じて、適宜の直径及び軸線方向の長さに調整される。
【００３４】
導電性ローラ１を構成する弾性層３は、図１に示されるように、前記軸体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。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、導電性ローラ１のＪＩＳ  Ａ硬度を前記範囲内に容易に調整することができる。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。これらの中でも、中性ないしアルカリ性のカーボンブラックが特に好ましい。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。
【００３７】
前記ゴム組成物は、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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）平均組成式ＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２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「ミラブルタイプである以下の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。
【００４０】
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「液状シリコーン組成物」における各成分と基本的に同様である。
【００４１】
好ましく使用される別のゴム組成物として、例えば、導電性ウレタンゴム組成物が挙げられる。導電性ウレタン組成物は、ポリオールとイソシアネート、これらを反応して得られるプレポリマー及びこれらを反応して得られるポリウレタンからなる群より選択される少なくとも１種のポリウレタン調製成分と前記導電性付与剤とを含有する。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いが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、又は、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールであるのが、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の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。
【００４２】
前記ゴム組成物は、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。
【００４３】
導電性ローラ１を構成するコート層４は、図１に示されるように、弾性層３の外周面に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が形成されていると、現像剤を所望のように担持搬送すると共に像担持体に供給することができ、その結果、この導電性ローラ１を備えた画像形成装置が画像の品質を長期間にわたって維持することに貢献することができる。このコート層４は前記端部４Ａ及び４Ｂ並びに中央部４Ｃを有している。
【００４４】
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が、通常、導電性を有している。コート層４の導電性は、導電性ローラ１が前記した範囲の導電性を有するように、弾性層３及び後述するコート層４等に応じて調整される。コート層４の導電性は、例えば、後述するウレタン樹脂組成物における導電性付与剤の含有量によって調整することができる。コート層４は、１０〜１００μｍの層厚を有しているのが好ましい。
【００４５】
コート層４を形成するウレタン樹脂組成物は、ポリウレタンを含有する樹脂組成物である。前記ポリウレタンは、ポリオールとポリイソシアネートとを反応して得られるポリウレタンであってもよく、ポリウレタンを形成することができるポリウレタン調製成分であってもよい。ポリウレタン調製成分は、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとの混合物、及び、ポリオールとポリイソシアネートとを反応して得られるプレポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の成分が挙げられ、ポリオールとポリイソシアネートとの混合物であるのが好ましい。
【００４６】
前記混合物における前記ポリオールは、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いが、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く、ポリエステルポリオールが熱的安定性に優れる点で特に好ましい。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。
【００４７】
前記混合物における前記ポリイソシアネートは、ポリウレタンの調製に通常使用される各種のポリイソシアネートであればよく、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート等が挙げられる。ポリイソシアネートは、貯蔵安定性に優れ、反応速度を制御しやすい点で、芳香族ポリイソシアネートであるのが好ましい。芳香族ポリ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（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。脂肪族ポリ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。これらのポリイソシアネートは、ε−カプロラクタム類、オキシム類等のブロック剤でイソシアネート基がブロックされたブロックポリイソシアネートであってもよい。
【００４８】
前記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、ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基（ＮＣＯ、ブッロクポリイソシアネートの場合は遊離し得るイソシアネート基）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。
【００４９】
前記混合物は、ポリオールとポリ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、架橋剤等を含有してもよい。
【００５０】
前記プレポリマー及び前記ポリウレタンは、前記ポリオールと前記ポリイソシアネートとを反応して得られるプレポリマー及びポリウレタンであればよく、所望により前記助剤等の存在下、ワンショット法又はプレポリマー法等によって、ポリオールとポリイソシアネートとを反応して、得られる。
【００５１】
前記ウレタン樹脂組成物は、シリコーンオイルを含有しているのが好ましい。シリコーンオイルとしては、常温（２５℃）で液状であればよく、例えば、アミノ変性シリコーン樹脂、カルボキシル変性シリコーン樹脂、シリコーングラフトアクリル樹脂等が挙げられる。より具体的には、「ＫＦ−８６４（商品名、信越化学工業株式会社製）」、「Ｘ２２−１６２Ｃ（商品名、信越化学工業株式会社製）」、「ＫＦ−６００１（商品名、信越化学工業株式会社製）」、「Ｘ−２２−４２７２（商品名、信越化学工業株式会社製）」等が挙げられる。シリコーンオイルの含有量は、前記ウレタン樹脂１００質量部に対して０．０１〜２０質量部であるのが好ましく、０．３〜１０質量部であるのが特に好ましい。ウレタン樹脂組成物に前記範囲でシリコーンオイルが含まれていると、現像剤との離型性が良好であり、またウレタン樹脂組成物としての強度が良好であるため、長期使用しても現像剤規制部材や現像剤との摩擦によって劣化されにくくなる。
【００５２】
このウレタン樹脂組成物においては、予め前記イソシアネートと前記シリコーンオイルとを反応しておいてもよい。予めこれらを反応させておくと、導電性ローラ１と接触する部材特に像担持体に未反応のシリコーンオイルが移行することを効果的に防止でき、その結果、形成される画像の品質低下を効果的に防止することができる。前記シリコーンオイルと予め反応させる前記イソシアネートの割合は、ウレタン樹脂組成物中に含まれる全イソシアネート１００質量部に対して０．００１〜１０質量部であるのが好ましく、０．０５〜５質量部であるのが特に好ましい。その理由は、シリコーンオイルをイソシアネートに必要以上に反応させるとポリオールとの架橋密度が小さくなり、シリコーンオイルのウレタン樹脂への導入量が相対的に少なくなって、ウレタン樹脂に導入されたシリコーン骨格による環境依存性、表面のタック性、現像剤との離型効果が現れないからである。
【００５３】
前記ウレタン樹脂組成物は、各種添加剤を含有してもよく、各種添加剤としては前記ゴム組成物における各種添加剤等が挙げられる。
【００５４】
前記ウレタン組成物は、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）等の混練り機等を用いて、各成分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。
【００５５】
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。
【００５６】
前記ゴム組成物を硬化させる際の硬化条件は、前記ゴム組成物が加熱硬化する条件であればよく、例えば、前記ゴム組成物が付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物である場合は１００〜５００℃、特に１２０〜３００℃、時間は数秒以上１時間以下、特に１０秒以上〜３５分以下であるのが好ましく、前記ゴム組成物が付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物である場合は１００〜３００℃、特に１１０〜２００℃、時間は５分〜５時間、特に１〜３時間であるのが好ましい。また、必要に応じ、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物を１００〜２００℃で１〜２０時間程度の硬化条件で、また、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を１２０〜２５０℃で３０〜７０時間程度の硬化条件で二次加硫してもよい。
【００５７】
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を形成し、導電性ローラ原体を作製する。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。このウレタン樹脂組成物は加熱硬化に加えて又は代えて湿気により硬化させることもできる。
【００５８】
次いで、このようにして製造された導電性ローラ原体におけるコート層４の端部４Ａ及び４Ｂの表面に前記溝４ａを形成して、端部４Ａ及び４Ｂの表面における前記「凹凸の平均間隔Ｓｍ」を２０〜１５０μｍの範囲に調整する。端部４Ａ及び４Ｂの表面に前記溝４ａを形成する方法として、例えば、加工時間が短く加工精度が良い研磨加工等が好適に挙げられる。
【００５９】
例えば、研磨加工は、その加工条件として、導電性ローラ原体を、軸体２の軸線を中心にして回転速度３００〜５０００ｒｐｍ、好ましくは５００〜１０００ｒｐｍで回転させた状態で、又は、固定した状態で、研磨材、好ましくは下記特性の研磨材を表面に有する砥石を、例えば、速度０．１〜５０ｃｍ／ｍｉｎ、好ましくは５〜３０ｃｍ／ｍｉｎで回転させ、コート層４の端部４Ａ及び４Ｂに砥石の切り込み量が０．１５〜３ｍｍ、好ましくは０．２５〜２．５ｍｍとなるように、１〜６０秒、好ましくは２〜１０秒にわたって、接触させる条件が挙げられる。特に、前記切り込み量と接触時間が前記「凹凸の平均間隔Ｓｍ」に大きく影響し、例えば、前記切り込み量を大きくすると「凹凸の平均間隔Ｓｍ」が大きくなる傾向があり、前記接触時間が長くなると「凹凸の平均間隔Ｓｍ」が小さくなる傾向がある。
・研磨材の形状：球状
・研磨材の材質：ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒、酸化クロム砥粒、酸化鉄砥粒、酸化ケイ素砥粒、酸化セシウム砥粒、炭化珪素砥粒又はカーボン砥粒等
・研磨材の平均粒径：好ましくは７〜１００μｍ、より好ましくは９〜８０μｍであるが、適宜の大きさとすることができる。
・平均粒径の測定方法：市販の測定器（ＪＥＯＬ  ＪＳＭ−５３００ＬＶ）にて粒子を観察し、８０個の粒子径の平均を平均粒径値とする。
【００６０】
なお、この発明に係る導電性ローラにおいて、前記端部４Ａ及び４Ｂがその表面に溝４ａを有し、２０〜１５０μｍの前記「凹凸の平均間隔Ｓｍ」を有している場合には、前記研磨加工をしなくてもよい。例えば、前記端部４Ａ及び４Ｂが形成される弾性層３の表面に予め溝等を形成しておくと、コート層４の形成と同時に、前記溝４ａを有し前記「凹凸の平均間隔Ｓｍ」が前記範囲にある端部４Ａ及び４Ｂを形成することができる。
【００６１】
このようにして、この発明に係る導電性ローラが製造される。そして、この発明に係る導電性ローラは、その両端に、前記溝を有し、かつ、前記平均間隔Ｓｍが２０〜１５０μｍとなる表面を有する端部を備えたコート層を有しているから、長期間にわたって、現像剤シール部材との当接部における初期の当接状態を維持することができ、現像剤の漏出を長期間にわたって防止することができる。
【００６２】
したがって、この発明に係る導電性ローラは、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。この発明に係る導電性ローラは、現像剤の担持及び供給に深く関与する現像ローラ、特に、現像剤シール部材を備えた現像装置用の現像ローラとして、好適に用いられる。
【００６３】
この発明に係る現像装置は、この発明に係る導電性ローラと現像剤シール部材とを備え、例えば、図３に示される画像形成装置に装着される。この発明に係る現像装置の一実施例である現像装置を画像形成装置と共に説明する。
【００６４】
この発明に係る現像装置を備えた画像形成装置（以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。）の一例である画像形成装置１０は、図３に示されるように、２つの支持ローラ４２に張架された転写搬送ベルト６上に、各色の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹに装備された複数の像担持体１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ及び１１Ｙを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。現像ユニットＢは、像担持体１１Ｂ例えば感光体（感光ドラムとも称される。）と、帯電手段１２Ｂ例えば帯電ローラと、露光手段１３Ｂと、現像装置２０Ｂと、転写搬送ベルト６を介して像担持体１１Ｂに当接する転写手段１４Ｂ例えば転写ローラと、クリーニング手段１５Ｂとを備えている。現像ユニットＣ、Ｍ及びＹは現像装置Ｂと基本的に同様に構成されている。
【００６５】
前記現像装置２０Ｂは、一成分非磁性の現像剤２２Ｂを収容する筐体２１Ｂと、現像剤２２Ｂを像担持体１１Ｂに供給する現像剤担持体２３Ｂ例えば現像ローラと、現像剤担持体２３Ｂの端部に当接して現像剤２２Ｂの漏出を防止する現像剤シール部材９（図３において図示しない。）と、現像剤２２Ｂの厚みを調整する現像剤規制部材２４Ｂ例えばブレードとを備えて成る。この現像装置２０Ｂは、現像ローラ２３Ｂとしての導電性ローラ１が像担持体１１Ｂに当接又は圧接するように、画像形成装置１０に装着されている。このときの導電性ローラ１と像担持体１１Ｂとのニップ幅は、通常、導電性ローラ１の周方向長さが０．１〜２ｍｍとなるように調整される。この現像装置２０Ｂは、図２に示されるように、導電性ローラ１におけるコート層４の両端部４Ａ及び４Ｂそれぞれに当接又は圧接する現像剤シール部材９を備えている。この現像剤シール部材９は、前記両端部４Ａ及び４Ｂの外周面それぞれに当接するように、両端部４Ａ及び４Ｂの外周面とほぼ同じ半径を有する円弧状当接面９ａをその先端部に有している。この現像剤シール部材９は現像装置２０Ｂの筐体２１Ｂ等に固定されている。この現像装置２０Ｂにおいて導電性ローラ１と現像剤シール部材９とは例えば当接圧０．１ＭＰａで当接又は圧接している。この現像装置２０は従来公知の現像装置を特に制限されることなく使用することができる。前記現像装置２０Ｃ、２０Ｍ及び２０Ｙも前記現像装置２０Ｂと基本的に同様に構成されている。
【００６６】
画像形成装置１０に使用される現像剤２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ及び２２Ｙはそれぞれ、摩擦により帯電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。各現像ユニットの筐体２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ及び２１Ｙ内には、一成分非磁性の、黒色現像剤２２Ｂ、シアン現像剤２２Ｃ、マゼンタ現像剤２２Ｍ及び黄色現像剤２２Ｙが収納されている。画像形成装置１０において、導電性ローラ１は、現像剤担持体２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ及び２３Ｙ、すなわち、現像ローラとして装着されている。
【００６７】
前記定着手段３０は、記録体１６の搬送方向下流であって現像ユニットＹの下流側に配置されている。この定着手段３０は、開口部３５を有する筐体３４内に、定着ローラ３１と支持ローラ３３とこれらに張架された定着ベルト３６と、この定着ベルト３６を介して前記定着ローラ３１に圧接する加圧ローラ３２とを備えて成る圧力熱定着装置である。なお、定着手段３０は、熱ローラ定着装置、加熱定着装置、圧力定着装置等が採用されてもよい。画像形成装置１０の底部には、記録体１６を収容するカセット４１が設置されている。
【００６８】
画像形成装置１０は、以下のようにして記録体１６にカラー画像を形成する。まず、現像ユニットＢにおいて、露光手段１３Ｂにより像担持体１１Ｂの表面に静電潜像が形成され、現像剤担持体２３Ｂにより供給された現像剤２２Ｂで黒色の静電潜像が現像される。そして、記録体１６が転写手段１４Ｂと像担持体１１Ｂとの間を通過する際に黒色の静電潜像が記録体１６の表面に転写される。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、静電潜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、定着手段３０によりカラー像が永久画像として記録体１６に定着される。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。
【００６９】
このタンデム型画像形成装置１０において、現像剤シール部材９を備えた現像装置２０Ｂの現像剤担持体２３Ｂとしてこの発明に係る導電性ローラ１を用いると、長期間にわたって現像剤シール部材９との当接部における初期の当接状態を維持することができ、現像剤２２Ｂがこの当接部を通過して前記筐体２１Ｂから漏出することを防止することができる。また、現像装置２０Ｃ、２０Ｍ及び２０Ｙそれぞれも現像装置２０Ｂと同様に現像剤２２Ｃ、２２Ｍ及び２２Ｙが前記筐体２１Ｃ、２１Ｍ及び２１Ｙから漏出することを防止することができる。
【００７０】
したがって、この発明によれば、この発明に係る導電性ローラと現像剤シール部材とを備えて成り、長期間にわたって現像剤が漏れることのない現像装置及び画像形成装置を提供することができる。また、この発明によれば、現像剤シール部材を備えた現像装置に装着されても長期間にわたって現像剤の漏れを防止することに貢献す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。
【００７１】
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は、筒状をなしていればその形状は特に限定されず、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。
【００７２】
また、導電性ローラ１は、軸体２の外周面に、弾性層３及びコート層４が他の層を介することなく順次形成されているが、この発明においては、軸体と弾性層との間、及び／又は、弾性層とコート層との間に、密着性、追従性等を向上させる、プライマー層、接着剤層等を設けることもできる。
【００７３】
導電性ローラ１における弾性層３及びコート層４はいずれも一層とされているが、この発明において、弾性層及びコート層は複数層とされてもよい。
【００７４】
前記画像形成装置１０は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置とされる。なお、画像形成装置１０においてはいずれも、この発明に係る導電性ローラ１を現像剤担持体２４の一例である現像ローラとして用いた例を参照して、説明したが、画像形成装置に配設され、かつ、現像剤又は記録体等と接触しうるローラ、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ及び転写ローラ等として、この発明に係る導電性ローラ１を用いても、高品質の画像を形成することができる。
【００７５】
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。また、この発明に係る導電性ローラ１が配設される画像形成装置は、各色の現像ユニットを備えた複数の像担持体を転写搬送ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置に限られず、例えば、単一の現像ユニットを備えたモノクロ画像形成装置、像担持体上に担持された現像剤像を無端ベルトに順次一次転写を繰り返す４サイクル型カラー画像形成装置等であってもよい。また、画像形成装置１０に用いられる現像剤２２は、一成分非磁性現像剤とされているが、この発明においては、一成分磁性現像剤であってもよく、二成分非磁性現像剤であっても、また、二成分磁性現像剤であってもよい。
【実施例】
【００７６】
（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。
【００７７】
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（Ｄ）（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（Ｆ）（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（Ｇ）（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（Ｅ）（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（Ｈ）（Ｐｔ濃度１％）０．１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。液体射出成形において、前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を１０分間１５０℃に加熱して硬化させた。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。
【００７８】
次いで、イソシアネート（トリレンジイソシアネート付加物、商品名「Ｄ−１０３Ｈ」、三井武田ケミカル株式会社製）８６質量部、ポリオール（ポリエステルポリオール、商品名「Ｕ−２５」、三井武田ケミカル株式会社製）１００質量部、導電性付与剤（商品名「トーカブラック  ＃７５００」、東海カーボン株式会社製）１５質量部、シリコーンオイル（商品名「Ｘ−２２−４２７２」、信越化学株式会社製）６質量部及び疎水性シリカ（商品名「ＮｉＳｉＩＬ ＳＳ−７０」、東ソー・シリカ株式会社製）８質量部を混練して、ウレタン樹脂組成物を調製した。
【００７９】
このようにして調製したウレタン樹脂組成物を、軸体の外周面に形成された弾性層３の外周面に、スプレーコート法によって、一回塗布し、１５０℃で３０分間加熱して、層厚７０μｍのコート層４を形成した。このようにして導電性ローラ原体を製造した。
【００８０】
この導電性ローラ原体におけるコート層４の両端部（コート層４の両端縁から２５ｍｍの幅を有する外周面）それぞれを、以下の条件に設定した研磨加工法で表面処理して溝４ａを形成し、導電性ローラを製造した。
・導電性ローラ原体の回転速度：５００ｒｐｍ
・砥石の回転速度：２０ｃｍ／ｍｉｎ
・砥石の切り込み量：０．４ｍｍ
・接触時間：８秒
・研磨材の形状：球状
・研磨剤の平均粒径：９μｍ（製品名：ＭＡＦ、砥粒：ＷＡ、基材７５ｖ）
【００８１】
（実施例２〜６）
前記研磨加工における砥石の切り込み量及び接触時間を第１表に示す条件に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜６の各導電性ローラを製造した。
【００８２】
（比較例１）
導電性ローラ原体におけるコート層４の両端部を研磨加工しないこと以外は、実施例１と同様にして、導電性ローラ原体を製造し、この導電性ローラ原体を比較例１の導電性ローラとした。
（比較例２及び３）
前記研磨加工における砥石の切り込み量及び接触時間を第１表に示す条件に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２及び３の各導電性ローラを製造した。
【００８３】
（物性測定）
前記のようにして製造した各導電性ローラにおけるコート層４の両端部４Ａ及び４Ｂ（比較例１においては両端部４Ａ及び４Ｂに相当する外周面）の「凹凸の平均間隔Ｓｍ」、並びに、形成された溝４ａの深さ、幅及び長さをそれぞれ、前記方法により測定し、その結果を、第１表に示した。
【００８４】
（簡易試験装置による現像剤の固着評価）
図４に示される簡易試験装置７０を作製した。この簡易試験装置７０は、画像形成装置に装着される現像装置を想定した装置であって、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、試験ローラ７５が装着される開口部７６と試験ローラ７５を軸支する軸支部７７とを有し、内部に現像剤を収容する筐体７１と、前記筐体７１に装着された試験ローラ７５の両端部に接触又は圧接するように設けられた現像剤シール部材７２と、前記筐体７１に装着された試験ローラ７５の外周面にその軸線に沿って圧接し、試験ローラ７５に担持される現像剤量を規制する現像剤規制部材７３と、前記筐体７１に装着された試験ローラ７５の外周面に現像剤を供給する現像剤供給ローラ７４とを備えている。
【００８５】
前記筐体７１は、ポリカーボネートで略長方体に成形され、その下方に前記開口部７６と軸支部７７とが形成されている。前記現像剤シール部材７２は、前記開口部７６をその正面から見たときに前記軸支部７７に隣接するように、筐体７１の内部であって前記軸支部７７よりも前記開口部７６に対して後方すなわち奥側に形成されている。この現像剤シール部材７２は、試験ローラ７５の端部周面に接触又は圧接して、試験ローラ７５の軸線方向端部から現像剤が漏出するのを防止する。現像剤シール部材７２は、試験ローラ７５の端部周面に接触又は圧接する当接面７９を備えた扇状をなしており、発泡ポリウレタン樹脂で形成されている。現像剤シール部材７２は試験ローラ７５に接触又は圧接している。前記現像剤規制部材７３は、厚さ０．０８ｍｍのステンレス板から形成され、その端縁が長手方向に沿って約６０度に折り曲げられ、その折曲部７８の試験ローラ７５に接する面側の曲率半径は０．１８ｍｍになっている。この現像剤規制部材７３は前記折曲部７８の外側が試験ローラ７５の外周面にその軸線に沿って線圧５ｇ／ｍｍで圧接するように、前記筐体７１に装着されている。前記現像剤供給ローラ７４は、発泡シリコーンゴムで円筒状に形成された筒体を備えており、試験ローラ７５よりも小径になっている。この現像剤供給ローラ７４は、試験ローラ７５における端部周面間の外周面にその軸線に沿って接触又は圧接するように、前記筐体７１に軸支されている。
【００８６】
この簡易試験装置７０に試験ローラ７５として実施例及び比較例で製造した各導電性ローラを装着し、この導電性ローラの端部４Ａ及び４Ｂ（比較例１においては両端部４Ａ及び４Ｂに相当する外周面）に圧力０．１ＭＰａで前記現像剤シール部材７２を当接させ、平均粒径６μｍの現像剤（図４に図示しない。）を封入した。この状態で、簡易試験装置７０を稼動させ、温度４０℃、湿度５０ＲＨ％の環境下、導電性ローラを回転速度１５０ｒｐｍで５０時間にわたって連続回転させた。その後、簡易試験装置７０から現像剤シール部材７２を取り出し、その当接面７９に現像剤が固着したか否かを目視にて観察した。現像剤の固着評価は、当接面７９に現像剤がまったく固着していなかった場合を「◎」、当接面７９に現像剤がごく微量固着していた場合を「○」、当接面７９に実用上許容できる量の現像剤が固着していた場合を「△」、当接面７９に実用上許容できる量をはるかに超える量で現像剤が固着していた場合を「×」とした。その結果を第１表に示す。
【００８７】
（簡易試験装置によるシール性評価）
前記簡易試験装置７０による現像剤固着評価試験において、簡易試験装置７０の稼動中に簡易試験装置７０から現像剤が漏れているか否かを目視で確認した。シール性評価は、現像剤がまったく漏れなかった場合を「◎」、現像剤がごく微量漏れた場合を「○」、実用上許容量の現像剤が漏れた場合を「△」、実用上許容できる量をはるかに超える量で現像剤が漏れた場合を「×」とした。その結果を第１表に示す。
【００８８】
（簡易試験装置による端部の摩耗量評価）
前記簡易試験装置７０による現像剤固着評価試験後に各導電性ローラを取り出して、コート層４の端部４Ａ及び４Ｂ（比較例１においては両端部４Ａ及び４Ｂに相当する外周面）の摩耗状態を目視にて確認した。摩耗量評価は、前記端部がまったく摩耗していなかった場合を「◎」、前記端部がごくわずかに摩耗していた場合を「○」、前記端部が実用上許容される程度に摩耗していた場合を「△」、実用上許容される程度をはるかに超える量摩耗していた場合を「×」とした。その結果を第１表に示す。
【００８９】
（総合評価）
前記現像剤の固着評価、前記シール性評価及び前記摩耗量評価に基づいて各導電性ローラを総合的に評価した。総合評価は、前記３種の評価がすべて「◎」であった場合を「◎」、前記３種の評価のうち「○」又は「△」があった場合を「○」、前記３種の評価のうち１つでも「×」があった場合を「×」とした。その結果を第１表に示す。
【００９０】
【表１】
2011137914.tif 000003
【００９１】
（実機によるシール性評価）
前記第１表の結果から、この発明に係る導電性ローラは長期間にわたって現像剤の漏れを防止することができることが明らかとなった。前記簡易試験装置による評価に加えて、電子写真式プリンター（商品名「Ｃ５８００ｎ」、沖データ株式会社製）を用いてシール性評価を行った。すなわち、製造した導電性ローラのうち、実施例１〜６並びに比較例１〜３の各導電性ローラを、電子写真式プリンター（商品名「Ｃ５８００ｎ」、沖データ株式会社製）における現像ローラとして、配設した。なお、現像剤、現像剤規制部材及び現像剤シール部材はこの電子写真式プリンターに付属の現像剤、現像剤規制部材及び現像剤シール部材を用いた。前記電子写真式プリンターで、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下、ベタ画像を２００，０００枚印刷した後、現像装置からの現像剤の漏れを確認したところ、実施例１〜６の導電性ローラを用いた場合には、現像剤の固着及び現像剤の漏れをまったく確認することができず、各導電性ローラの摩耗もほとんど見られなかったのに対して、比較例１〜３の導電性ローラでは現像剤の固着及び現像剤の漏れが確認された。
【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
４Ａ、４Ｂ  端部
４Ｃ  中央部
４ａ  溝４ａ
５  現像装置
６  転写搬送ベルト
９  現像剤シール部材
９ａ  円弧状当接面
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
２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ  現像装置
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  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
７０  簡易試験装置
７１  筐体
７２  現像剤シール部材
７３  現像剤規制部材
７４  現像剤供給ローラ
７５  試験ローラ
７６  開口部
７７  軸支部
７８  折曲部
７９  当接面
Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ  現像ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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