(57)【要約】【課題】黒ベタ濃度と２ｄｏｔ濃度の両方を同時に向上して、コントラストおよび細線の再現性の両方に優れる上、横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラのない良好な画像を形成でき、しかも画像形成を繰り返しても、とくに黒ベタ部の画像濃度が徐々に低下するおそれのない現像ローラを提供する。【解決手段】現像ローラ１は、ＮＢＲを含むゴムと、イオン導電剤とを含むゴム組成物の架橋物からなる筒状の内層２、および弾性材料からなる外層４を含むローラ本体５を備え、ローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１（Ω、４００Ｖ印加時）と、内層２のみの状態でのローラ抵抗値Ｒ２（Ω、４００Ｖ印加時）が、式(１)：  ０．１≦ｌｏｇＲ２−ｌｏｇＲ１≦１．０      (１)および式(２)：  ６．５≦ｌｏｇＲ２≦８．５      (２)をともに満足する。【選択図】図１
2019215422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラ本体を含み、前記ローラ本体は、弾性材料からなる筒状の内層、および前記内層の外周面に積層された、弾性材料からなる外層を含み、
前記内層は、アクリロニトリルブタジエンゴムを含むゴムと、イオン導電剤とを含むゴム組成物の架橋物からなり、
前記ローラ本体の全体でのローラ抵抗値Ｒ１（Ω、４００Ｖ印加時）、ならびに前記内層のみの状態でのローラ抵抗値Ｒ２（Ω、４００Ｖ印加時）は、式(１)：
０．１≦ｌｏｇＲ２−ｌｏｇＲ１≦１．０      (１)
および式(２)：
６．５≦ｌｏｇＲ２≦８．５      (２)
をともに満足する現像ローラ。
【請求項２】
前記ゴムは、さらにイソプレンゴム、ブタジエンゴム、およびスチレンブタジエンゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種と、エチレンプロピレンジエンゴムを含む請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記イオン導電剤は、フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、陽イオンとの塩である請求項１または２に記載の現像ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法を利用した画像形成装置に組み込んで用いられる現像ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現像ローラとしては、たとえば、ジエン系ゴムとイオン導電性ゴムとを含むゴム組成物を筒状に成形したのち、架橋させて形成された単層のローラ本体を備えるものが知られている。
また、単層のローラ本体の外周面に紫外線を照射する等して酸化膜を形成する場合もある（特許文献１等参照）。
【０００３】
現像ローラを組み込む画像形成装置としては、たとえば、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等が挙げられる。
レーザープリンタ等の画像形成装置の画像評価基準の一つとして、黒ベタ濃度と２ｄｏｔ濃度が知られている。
黒ベタ濃度とは、紙面の全面が黒である、いわゆる黒ベタの画像の濃度であり、黒ベタ濃度が高いほど、コントラストの高い画像を形成することができる。
【０００４】
２ｄｏｔ濃度とは、孤立２ｄｏｔと呼ばれる、格子長約８０μｍの正方格子上に円が並んだ画像の濃度であり、２ｄｏｔ濃度が高いほど、画像中の細線の再現性を向上して、かすれ等のない画像を形成することができる。
ところが、この２つの画像濃度は相反関係にあり、両立が困難である。
すなわち、黒ベタ濃度は、現像ローラのローラ抵抗値を低くするほど高くなるが、２ｄｏｔ濃度は、現像ローラのローラ抵抗値が高いほど高くなる傾向があり、従来の単層構造の現像ローラでは、この２つの相反する特性を両立することは困難である。
【０００５】
現像ローラのローラ本体を、弾性材料からなる筒状の内層、および当該内層の外周面に積層された、弾性材料からなる外層の２層を含む構造とし、なおかつ両層の抵抗値を調整して、上述した２つの相反する特性を両立することが検討されている（特許文献２等参照）。
すなわち黒ベタ濃度は、ローラ本体の表面付近の抵抗値と関係しており、表面付近の抵抗値を低くすれば、黒ベタ濃度を向上することができる。
【０００６】
一方、２ｄｏｔ濃度にはローラ本体の全体でのローラ抵抗値が関わっており、全体のローラ抵抗値を高くするほど、２ｄｏｔ濃度を高くすることができる。
そのため、
・  ローラ本体を、いずれも弾性材料からなる内層と外層の２層を含む構造とし、
・  このうち外層は、ローラ本体の表面付近の抵抗値を、黒ベタ濃度を向上しうる範囲に調整するために低抵抗の状態とし、なおかつ
・  その下の内層は、外層と合わせたローラ本体の全体でのローラ抵抗値を、２ｄｏｔ濃度を向上しうる範囲に調整するために高抵抗の状態とすれば、
黒ベタ濃度と２ｄｏｔ濃度を両立させることができる。
【０００７】
しかし、特許文献２に記載の発明等では、内層と外層の抵抗値の範囲の設定が未だ適切でないため、形成される画像に、用紙の通紙方向と直交する横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラを生じる場合がある。
この課題は、発明者の検討によると、内層と外層の抵抗値の範囲の設定を変更することと、内層を、特許文献２に記載の電子導電性配合から、ゴムとしてエピクロルヒドリンゴムを用いたイオン導電性配合に変更することで、ある程度は低減できる。
【０００８】
しかしながら、かかる構成では、画像形成を繰り返すうちに、とくに黒ベタ部の画像濃度が徐々に低下するという新たな課題を生じることが判明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−８０４５６号公報
【特許文献２】特開２０１６−９５４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、黒ベタ濃度と２ｄｏｔ濃度の両方を同時に向上して、コントラストおよび細線の再現性の両方に優れる上、横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラのない良好な画像を形成でき、しかも画像形成を繰り返しても、とくに黒ベタ部の画像濃度が徐々に低下するおそれのな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】
【００１１】
本発明は、ローラ本体を含み、前記ローラ本体は、弾性材料からなる筒状の内層、および前記内層の外周面に積層された、弾性材料からなる外層を含み、
前記内層は、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）を含むゴムと、イオン導電剤とを含むゴム組成物の架橋物からなり、
前記ローラ本体の全体でのローラ抵抗値Ｒ１（Ω、４００Ｖ印加時）、ならびに前記内層のみの状態でのローラ抵抗値Ｒ２（Ω、４００Ｖ印加時）は、式(１)：
０．１≦ｌｏｇＲ２−ｌｏｇＲ１≦１．０      (１)
および式(２)：
６．５≦ｌｏｇＲ２≦８．５      (２)
をともに満足する現像ローラである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、黒ベタ濃度と２ｄｏｔ濃度の両方を同時に向上して、コントラストおよび細線の再現性の両方に優れる上、横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラのない良好な画像を形成でき、しかも画像形成を繰り返しても、とくに黒ベタ部の画像濃度が徐々に低下するおそれのない現像ローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図(ａ)は、本発明の現像ローラの一例の、全体の外観を示す斜視図、図(ｂ)は、上記例の現像ローラの端面図である。
【図２】ローラ本体の全体や内層のローラ抵抗値を測定する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
前述したように、本発明の現像ローラは、ローラ本体を含み、当該ローラ本体は、弾性材料からなる筒状の内層、および内層の外周面に積層された、弾性材料からなる外層を含み、
内層は、ＮＢＲを含むゴムと、イオン導電剤とを含むゴム組成物の架橋物からなり、
ローラ本体の全体でのローラ抵抗値Ｒ１（Ω、４００Ｖ印加時）、ならびに内層のみの状態でのローラ抵抗値Ｒ２（Ω、４００Ｖ印加時）は、式(１)：
０．１≦ｌｏｇＲ２−ｌｏｇＲ１≦１．０      (１)
および式(２)：
６．５≦ｌｏｇＲ２≦８．５      (２)
をともに満足することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の現像ローラによれば、上述したように、ローラ本体を内層と外層の２層構造とし、なおかつ内層を、極性ゴムであるＮＢＲと、イオン導電剤とを含むことでイオン導電性が付与された、エピクロルヒドリンゴムを含まない（除く）層としている。
そのため、ローラ抵抗値Ｒ１、Ｒ２を式(１)(２)を満足する範囲に設定することと相まって、黒ベタ濃度と２ｄｏｔ濃度の両方を同時に向上して、コントラストおよび細線の再現性の両方に優れた、良好な画像を形成することができる。
【００１６】
また画像に、横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラが生じるのを抑制することができる上、画像形成を繰り返しても、とくに黒ベタ部の画像濃度が徐々に低下するのを抑制することもできる。
これらのことは、後述する実施例、比較例、従来例の結果からも明らかである。
図１(ａ)は、本発明の現像ローラの一例の、全体の外観を示す斜視図、図１(ｂ)は、上記例の現像ローラの端面図である。
【００１７】
図１(ａ)(ｂ)を参照して、この例の現像ローラ１は、弾性材料からなる筒状の内層２の外周面３に、直接に、弾性材料からなる外層４が積層された、２層構造のローラ本体５を備えている。
内層２の中心の通孔６には、シャフト７が挿通されて固定されている。
シャフト７は、良導電性の材料、たとえば、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属などによって一体に形成されている。
【００１８】
シャフト７は、たとえば、導電性を有する接着剤を介してローラ本体５と電気的に接合され、かつ機械的に固定されるか、あるいは通孔６の内径よりも外径の大きいものを通孔６に圧入することで、ローラ本体５と電気的に接合され、かつ機械的に固定される。
また、この両法を併用して、シャフト７を、ローラ本体５と電気的に接合し、かつ機械的に固定してもよい。
【００１９】
外層４の表面、すなわちローラ本体５の外周面８には、両図中に拡大して示すように、酸化膜９が形成されている。
酸化膜９を形成することにより、当該酸化膜９を誘電層として機能させて、現像ローラ１の誘電正接ｔａｎδを低減することができ、また酸化膜９を低摩擦層として機能させて、トナーの付着を良好に抑制することもできる。
【００２０】
しかも酸化膜９は、たとえば、酸化性雰囲気中で外周面８に紫外線を照射する等して、外周面８の近傍のゴムを酸化させるだけで簡単に形成できるため、現像ローラ１の生産性が低下したり、製造コストが高くついたりするのを抑制することもできる。
ただし、酸化膜９は省略してもよい。
内層２、外層４は、それぞれの構造を簡略化し、かつ耐久性等を向上するため、いずれも非多孔質の単層に形成するのが好ましい。
【００２１】
なお、外層４の「単層」とは、弾性材料からなる層の数が単層であることを指す。
またローラ本体５の「２層」も、内層２と外層４の、ともに弾性材料からなる層の数が２層であることを指し、いずれの場合も、紫外線の照射等によって形成される酸化膜９は層数に含まないこととする。
本発明において、ローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１（Ω、４００Ｖ印加時）、ならびに内層２のみの状態でのローラ抵抗値Ｒ２（Ω、４００Ｖ印加時）が、それぞれ前述した式(１)(２)を満足する範囲に限定されるのは、下記の理由による。
【００２２】
すなわちローラ抵抗値Ｒ１、Ｒ２の、式(１)で表される、それぞれ常用対数値ｌｏｇＲ１、ｌｏｇＲ２の差ｌｏｇＲ２−ｌｏｇＲ１が０．１未満では、ローラ本体５の表面付近の抵抗値を、黒ベタ濃度を向上できる範囲まで十分に低下させることができない。
そのため、黒ベタ濃度が不足して画像のコントラストが低下する。
また差ｌｏｇＲ２−ｌｏｇＲ１が１．０を超える場合には、ローラ本体５の表面付近の抵抗値が低くなりすぎて、たとえば、画像に、過電流による画像不良等を生じたりしやすくなる。
【００２３】
また、内層２のみの状態でのローラ抵抗値Ｒ２が、常用対数値ｌｏｇＲ２で表して６．５未満では、外層４と合わせたローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１を、２ｄｏｔ濃度を向上できる範囲まで十分に高めることができない。
そのため、２ｄｏｔ濃度が不足し、画像中の細線の再現性が低下して画像にかすれ等を生じやすくなる。
【００２４】
一方、内層２のみの状態でのローラ抵抗値Ｒ２が、常用対数値ｌｏｇＲ２で表して８．５を超える場合には、画像に、用紙の通紙方向と直交する横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラを生じやすくなる。
これに対し、ローラ抵抗値Ｒ１、Ｒ２を、それぞれ式(１)(２)を満足する範囲とすることにより、黒ベタ濃度と２ｄｏｔ濃度の両方を同時に向上して、コントラストおよび細線の再現性の両方を向上することができる。
【００２５】
また内層２を、ＮＢＲとイオン導電剤とを含むことでイオン導電性が付与された層とすることと相まって、画像に、横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラが生じるのを抑制することもできる。
したがって、コントラストおよび細線の再現性の両方に優れる上、横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラのない良好な画像を形成することができる。
【００２６】
また、ローラ抵抗値Ｒ１、Ｒ２を、それぞれ式(１)(２)を満足する範囲とすることと、内層２を上記の層とすることとが相まって、画像形成を繰り返した際の、黒ベタ部の画像濃度の低下、すなわち耐久画像濃度の低下を抑制することができる。
〈ローラ抵抗値測定〉
図２は、ローラ本体の全体や内層のローラ抵抗値を測定する方法を説明する図である。
【００２７】
ローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１、および内層２のローラ抵抗値Ｒ２を、本発明では、それぞれ温度２３℃、相対湿度５５％の常温常湿環境下、下記の方法で測定した値でもって表すこととする。
図１、図２を参照して、まず一定の回転速度で回転させることができるアルミニウムドラム１０を用意し、用意したアルミニウムドラム１０の外周面１１に、上方から、外層４を形成する前の内層２の外周面３、またはローラ本体５の外周面８を接触させる。
【００２８】
また、シャフト７とアルミニウムドラム１０との間に直流電源１２、および抵抗１３を直列に接続して計測回路１４を構成する。
直流電源１２は、(−)側をシャフト７、（＋）側を抵抗１３と接続し、抵抗１３の抵抗値ｒは１００Ωとする。
次いで、シャフト７の両端部にそれぞれ４５０ｇの荷重Ｆをかけて、ローラ本体５または内層２をアルミニウムドラム１０に圧接させた状態で、アルミニウムドラム１０を４０ｒｐｍで回転させる。
【００２９】
そして回転を続けながら、ローラ本体５または内層２とアルミニウムドラム１０との間に、直流電源１２から直流４００Ｖの印加電圧Ｅを印加した際に、抵抗１３にかかる検出電圧Ｖを計測する。
検出電圧Ｖと印加電圧Ｅ（＝４００Ｖ）とから、ローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１、または内層２のローラ抵抗値Ｒ２（下記式では「Ｒ」と総称する）は、基本的に式(ｉ′)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／Ｖ−ｒ      (ｉ′)
によって求められる。ただし式(ｉ′)中の−ｒの項は微小とみなすことができるため、本発明では式(ｉ)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／Ｖ      (ｉ)
によって求めた値でもって、ローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１、または内層２のローラ抵抗値Ｒ２とする。
【００３０】
《内層２用のゴム組成物》
内層２は、前述したように、ＮＢＲを含むゴムと、イオン導電剤とを含むことでイオン導電性が付与されたゴム組成物の架橋物によって形成される。
〈ＮＢＲ〉
ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量が２４％以下である低ニトリルＮＢＲ、２５〜３０％である中ニトリルＮＢＲ、３１〜３５％である中高ニトリルＮＢＲ、３６〜４２％である高ニトリルＮＢＲ、４３％以上である極高ニトリルＮＢＲが、いずれも使用可能である。
【００３１】
またＮＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、感光体等の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない非油展タイプのＮＢＲを用いるのが好ましい。
これらＮＢＲの１種または２種以上を用いることができる。
〈他のゴム〉
ゴムとしては、ＮＢＲとともに、たとえば、ジエン系ゴムやエチレンプロピレン系ゴム等の他のゴムを併用してもよい。
【００３２】
（ジエン系ゴム）
ＮＢＲを含むジエン系ゴムは、ゴム組成物に良好な加工性を付与したり、内層２の機械的強度や耐久性等を向上したり、あるいは内層２にゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を付与したりするために機能する。
【００３３】
ジエン系ゴムとしては、たとえば、天然ゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられる。
中でも、ジエン系ゴムとしては非極性のジエン系ゴム、具体的にはＩＲ、ＢＲ、およびＳＢＲの３種のうちの少なくとも１種が好ましい。
・  ＩＲ
ＩＲとしては、天然ゴムの構造を人工的に再現した、ポリイソプレン構造を有する種々のＩＲがいずれも使用可能である。
【００３４】
またＩＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、やはり感光体の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない非油展タイプのＩＲを用いるのが好ましい。
これらＩＲの１種または２種以上を用いることができる。
・  ＢＲ
ＢＲとしては、分子中にポリブタジエン構造を備え、架橋性を有する種々のＢＲがいずれも使用可能である。
【００３５】
とくに、低温から高温までの広い温度範囲でゴムとしての良好な特性を発現しうる、シス−１，４結合の含量が９５％以上の高シスＢＲが好ましい。
またＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、やはり感光体の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない非油展タイプのＢＲを用いるのが好ましい。
【００３６】
これらＢＲの１種または２種以上を用いることができる。
・ＳＢＲ
ＳＢＲとしては、スチレンと１，３−ブタジエンとを、乳化重合法、溶液重合法等の種々の重合法によって共重合させて合成される種々のＳＢＲが、いずれも使用可能である。
またＳＢＲとしては、スチレン含量によって分類される高スチレンタイプ、中スチレンタイプ、および低スチレンタイプのＳＢＲがあるが、このいずれも使用可能である。
【００３７】
とくに、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が６０以下であるＳＢＲが好ましい。
さらにＳＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、やはり感光体等の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない非油展タイプのＳＢＲを用いるのが好ましい。
【００３８】
これらＳＢＲの１種または２種以上を用いることができる。
（エチレンプロピレン系ゴム）
エチレンプロピレン系ゴムとしては、エチレンとプロピレンの共重合体であるエチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、およびエチレンとプロピレンとジエンの共重合体であるエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）が挙げられ、とくにＥＰＤＭが好ましい。
・  ＥＰＤＭ
ＥＰＤＭとしては、エチレン、プロピレン、およびジエンを共重合させた種々の共重合体を用いることができる。
【００３９】
ジエンとしては、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）等が挙げられる。
またＥＰＤＭとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、やはり感光体等の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない非油展タイプのＥＰＤＭを用いるのが好ましい。
【００４０】
これらＥＰＤＭの１種または２種以上を用いることができる。
（ゴムの割合）
ゴムとして、ＮＢＲと他のゴムとを併用する場合の各ゴムの割合は、内層２に求められる各種の特性、とくにローラ抵抗値Ｒ２や内層２の柔軟性等に応じて任意に設定できる。
ただし、たとえば、ＮＢＲと、非極性のジエン系ゴムと、ＥＰＤＭとを併用する場合のＮＢＲの割合は、ゴムの総量１００質量部中の３０質量部以上であるのが好ましく、６０質量部以下であるのが好ましい。
【００４１】
ＮＢＲの割合がこの範囲未満では、内層２のみの状態でのローラ抵抗値Ｒ２が前述した式(２)の範囲を超えてしまい、画像に、用紙の通紙方向と直交する横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラを生じやすくなる。
一方、ＮＢＲの割合が上記の範囲を超える場合には、相対的に、非極性で高抵抗のジエン系ゴムの割合が少なくなる。
【００４２】
そのため、内層２のみの状態でのローラ抵抗値Ｒ２が前述した式(２)の範囲未満となって、外層４と合わせたローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１を、２ｄｏｔ濃度を向上できる範囲まで十分に高めることができない場合がある。
そして、２ｄｏｔ濃度が不足し、画像中の細線の再現性が低下して画像にかすれ等を生じやすくなる場合がある。
【００４３】
また相対的に、耐光性、耐オゾン性、耐候性等に優れるＥＰＤＭの割合が少なくなるため、内層２の耐光性、耐オゾン性、耐候性等が低下する場合もある。
これに対し、ＮＢＲの割合を上記の範囲とすることにより、ジエン系ゴムおよびＥＰＤＭを併用することによる上記の効果を維持しながら、内層２の抵抗値Ｒ２を式(２)の範囲に調整することができる。
【００４４】
ＥＰＤＭの割合は、ゴムの総量１００質量部中の２０質量部以上であるのが好ましく、４０質量部以下であるのが好ましい。
ＥＰＤＭの割合がこの範囲未満では、当該ＥＰＤＭを併用することによる上述した効果が不十分になって、内層２の耐光性、耐オゾン性、耐候性等が低下する場合がある。
一方、ＥＰＤＭの割合が上記の範囲を超える場合には、相対的にＮＢＲの割合が少なくなって、ローラ抵抗値Ｒ２が前述した式(２)の範囲を超える場合がある。
【００４５】
そして画像に、用紙の通紙方向と直交する横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラを生じやすくなる傾向がある。
非極性のジエン系ゴムの割合は、ＮＢＲ、およびＥＰＤＭの残量である。
すなわちＮＢＲとＥＰＤＭの割合をそれぞれ前述した範囲内の所定値に設定した際にゴムの総量が１００質量部となるように、非極性のジエン系ゴムの割合を設定すればよい。
【００４６】
〈イオン導電剤〉
イオン導電剤としては、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、陽イオンとの塩（イオン塩）が好ましい。
イオン導電剤を配合することにより、ゴム組成物のイオン導電性をさらに向上して、内層２のローラ抵抗値Ｒ２をより一層低下できる。
【００４７】
イオン塩を構成する、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンとしては、たとえば、フルオロアルキルスルホン酸イオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、トリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオン等の１種または２種以上が挙げられる。
このうちフルオロアルキルスルホン酸イオンとしては、たとえば、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３−等の１種または２種以上が挙げられる。
【００４８】
またビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオンとしては、たとえば、(ＣＦ３ＳＯ２)２Ｎ−、(Ｃ２Ｆ５ＳＯ２)２Ｎ−、(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(ＦＳＯ２Ｃ６Ｆ４)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、(ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、(ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、[(ＣＦ３)２ＣＨＯＳＯ２]２Ｎ−等の１種または２種以上が挙げられる。
【００４９】
さらにトリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオンとしては、たとえば、(ＣＦ３ＳＯ２)３Ｃ−、(ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２)３Ｃ−等の１種または２種以上が挙げられる。
また陽イオンとしては、たとえば、ナトリウム、リチウム、カリウム等のアルカリ金属のイオン、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の第２族元素のイオン、遷移元素のイオン、両性元素の陽イオン、第４級アンモニウムイオン、イミダゾリウム陽イオン等の１種または２種以上が挙げられる。
【００５０】
イオン塩としては、とくに陽イオンとしてリチウムイオンを用いたリチウム塩、またはカリウムイオンを用いたカリウム塩が好ましい。
中でも、ゴム組成物のイオン導電性を向上して内層２のローラ抵抗値Ｒ２を低下させる効果の点で、(ＣＦ３ＳＯ２)２ＮＬｉ〔リチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドＬｉ−ＴＦＳＩ〕、および／または(ＣＦ３ＳＯ２)２ＮＫ〔カリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、Ｋ−ＴＦＳＩ〕が好ましい。
【００５１】
イオン塩等のイオン導電剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
イオン導電剤の割合がこの範囲未満では、内層２のみの状態でのローラ抵抗値Ｒ２が前述した式(２)の範囲を超えてしまい、画像に、用紙の通紙方向と直交する横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラを生じやすくなる。
【００５２】
一方、イオン導電剤の割合が上記範囲を超える場合には、ローラ抵抗値Ｒ２が前述した式(２)の範囲未満となって、外層４と合わせたローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１を、２ｄｏｔ濃度を向上できる範囲まで十分に高めることができない。
そのため、２ｄｏｔ濃度が不足し、画像中の細線の再現性が低下して画像にかすれ等を生じやすくなる。
【００５３】
これに対し、イオン導電剤の割合を上記の範囲とすることにより、内層２の抵抗値Ｒ２を式(２)の範囲に調整することができる。
〈架橋成分〉
内層２用のゴム組成物には、ゴムを架橋させるための架橋成分を配合する。
架橋成分としては、ゴムを架橋させるための架橋剤と、当該架橋剤によるゴムの架橋を促進するための架橋促進剤とを併用するのが好ましい。
【００５４】
このうち架橋剤としては、たとえば硫黄系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等が挙げられ、とくに硫黄系架橋剤が好ましい。
（硫黄系架橋剤）
硫黄系架橋剤としては、たとえば、粉末硫黄、オイル処理粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、分散性硫黄等の硫黄や、あるいはテトラメチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物などが挙げられ、とくに硫黄が好ましい。
【００５５】
硫黄の割合は、ローラ本体にゴムとしての良好な特性を付与すること等を考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり０．５質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。
なお、たとえば、硫黄としてオイル処理粉末硫黄、分散性硫黄等を使用する場合、上記の割合は、それぞれの中に含まれる有効成分としての硫黄自体の割合とする。
【００５６】
また、架橋剤として有機含硫黄化合物を使用する場合、その割合は、分子中に含まれる硫黄の、ゴムの総量１００質量部あたりの割合が上記の範囲となるように調整するのが好ましい。
（架橋促進剤）
ゴムの架橋を促進するための架橋促進剤としては、たとえば、チウラム系促進剤、チアゾール系促進剤、チオウレア系促進剤、グアニジン系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。
【００５７】
このうちチウラム系促進剤、チアゾール系促進剤を併用するのが好ましい。
チウラム系促進剤としては、たとえば、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等の１種または２種以上が挙げられ、とくにテトラメチルチウラムモノスルフィドが好ましい。
【００５８】
チアゾール系促進剤としては、たとえば、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、２−メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、２−（４′−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール等の１種または２種以上が挙げられ、とくにジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィドが好ましい。
【００５９】
上記２種の併用系において、ゴムの架橋を促進する効果を十分に発現させること等を考慮すると、チウラム系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
また、チアゾール系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。
【００６０】
〈カーボンブラック〉
内層２用のゴム組成物には、さらに充填剤としてカーボンブラックを配合してもよい。
カーボンブラックを配合することにより、現像ローラの機械的強度等を向上できる。
カーボンブラックとしては、たとえば、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ等が挙げられる。
【００６１】
またカーボンブラックとして導電性カーボンブラックを用いると、内層２に電子導電性を付与できる。
導電性カーボンブラックとしては、たとえば、アセチレンブラック等が挙げられる。
カーボンブラックの割合は、ゴムの総量１００質量部あたり３質量部以上であるのが好ましく、２５質量部以下であるのが好ましい。
【００６２】
〈その他〉
内層２用のゴム組成物には、さらに必要に応じて、各種の添加剤を配合してもよい。
添加剤としては、たとえば、架橋促進助剤、可塑剤、加工助剤等が挙げられる。
このうち架橋促進助剤としては、たとえば、酸化亜鉛（亜鉛華）等の金属化合物；ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸その他、従来公知の架橋促進助剤の１種または２種以上が挙げられる。
【００６３】
架橋促進助剤の割合は、個別に、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
可塑剤としては、たとえば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤や、極性ワックス等の各種ワックス等が挙げられ、加工助剤としては、たとえば、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩などが挙げられる。
【００６４】
可塑剤および／または加工助剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり３質量部以下であるのが好ましい。
また添加剤としては、さらにカーボンブラック以外の他の充填剤、劣化防止剤、スコーチ防止剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等の各種添加剤を、任意の割合で配合してもよい。
【００６５】
〈ゴム組成物の調製〉
以上で説明した各成分を含む、内層２用のゴム組成物は、従来同様に調製することができる。
まずゴムを素練りし、次いで、架橋成分以外の各成分を加えて混練した後、最後に架橋成分を加えて混練することで、内層２用のゴム組成物が得られる。
【００６６】
混練には、たとえば、ニーダ、バンバリミキサ、押出機等を用いることができる。
《外層４用のゴム組成物》
外層４は、内層２と組み合わせることで、ローラ本体の全体でのローラ抵抗値Ｒ１を前述した範囲に調整できる、種々の弾性材料によって形成することができる。
とくに外層４は、エピクロルヒドリンゴム、およびジエン系ゴムを含むゴム組成物の架橋物によって形成するのが好ましい。
【００６７】
〈エピクロルヒドリンゴム〉
エピクロルヒドリンゴムとしては、たとえば、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体（ＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ＧＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル四元共重合体等が挙げられる。
【００６８】
中でも、エチレンオキサイドを含む共重合体、とくにＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯが好ましい。
ＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯにおけるエチレンオキサイド含量は、いずれも３０モル％以上、とくに５０モル％以上であるのが好ましく、８０モル％以下であるのが好ましい。
【００６９】
エチレンオキサイドは、外層４の抵抗値を下げる働きをする。
しかし、エチレンオキサイド含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、外層４の抵抗値を十分に低下できない場合がある。
一方、エチレンオキサイド含量が上記の範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり、分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、却って外層４の抵抗値が上昇する傾向がある。
【００７０】
また、架橋後の外層４が硬くなりすぎたり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して、当該ゴム組成物の加工性が低下したりする場合もある。
ＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量の残量である。
すなわち、エピクロルヒドリン含量は２０モル％以上であるのが好ましく、７０モル％以下、とくに５０モル％以下であるのが好ましい。
【００７１】
また、ＧＥＣＯにおけるアリルグリシジルエーテル含量は０．５モル％以上、とくに２モル％以上であるのが好ましく、１０モル％以下、とくに５モル％以下であるのが好ましい。
アリルグリシジルエーテルは、それ自体が側鎖として、自由体積を確保するために機能することにより、エチレンオキサイドの結晶化を抑制して、外層４の抵抗値を低下させる働きをする。
【００７２】
しかし、アリルグリシジルエーテル含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、外層４の抵抗値を十分に低下できない場合がある。
一方、アリルグリシジルエーテルは、ＧＥＣＯの架橋時に架橋点として機能する。
そのため、アリルグリシジルエーテル含量が上記の範囲を超える場合には、ＧＥＣＯの架橋密度が高くなりすぎることによって分子鎖のセグメント運動が妨げられて、却って外層４の抵抗値が上昇する傾向がある。
【００７３】
ＧＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量、およびアリルグリシジルエーテル含量の残量である。
すなわち、エピクロルヒドリン含量は１０モル％以上、とくに１９．５モル％以上であるのが好ましく、６９．５モル％以下、とくに６０モル％以下であるのが好ましい。
なおＧＥＣＯとしては、先に説明した３種の単量体を共重合させた、狭義の意味での共重合体の他に、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＯ）をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られている。
【００７４】
本発明では、このいずれのＧＥＣＯを用いることもできる。
エピクロルヒドリンゴムとしては、とくにＧＥＣＯが好ましい。
ＧＥＣＯは、アリルグリシジルエーテルに起因して、主鎖中に、架橋点として機能する二重結合を有するため、主鎖間での架橋によって、架橋後の圧縮永久ひずみを小さくすることができる。
【００７５】
そのため外層４を、圧縮永久ひずみが小さく、ヘタリを生じにくいものとすることができる。
これらエピクロルヒドリンゴムの１種または２種以上を用いることができる。
〈ジエン系ゴム〉
ジエン系ゴムは、ゴム組成物に良好な加工性を付与したり、外層４の機械的強度や耐久性等を向上したり、あるいは外層４にゴムとしての良好な特性を付与したりするために機能する。
【００７６】
またジエン系ゴムは、紫外線照射によって酸化されて、外層４の表面、すなわちローラ本体５の外周面８に酸化膜９を形成する材料ともなる。
ジエン系ゴムとしては、たとえば、天然ゴム、ＩＲ、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＢＲ、ＣＲ等が挙げられる。
中でも、ジエン系ゴムとしては非極性のジエン系ゴム、具体的にはＩＲ、ＢＲ、およびＳＢＲの３種のうちの少なくとも１種、とくにＳＢＲを用いるのが好ましい。
【００７７】
ＳＢＲとしては、内層２で使用するのと同様のＳＢＲの１種または２種以上を用いることができる。
またジエン系ゴムとしては、さらにＣＲを配合してもよい。
ＣＲは、前述したように極性を有するジエン系ゴムであるため、外層４自体の抵抗値、ひいてはローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１を微調整するために機能する。
【００７８】
ＣＲとしては、内層２で使用するのと同様のＣＲの１種または２種以上を用いることができる。
（ゴムの割合）
ゴムの割合は、外層４に求められる、抵抗値や柔軟性等の各種の特性に応じて任意に設定できる。
【００７９】
ただしエピクロルヒドリンゴムの割合は、ゴムの総量１００質量部中の１５質量部以上であるのが好ましく、３０質量部以下であるのが好ましい。
エピクロルヒドリンゴムの割合がこの範囲未満では、外層４自体の抵抗値が高くなりすぎて、ローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１が高くなる傾向がある。
そして、差ｌｏｇＲ２−ｌｏｇＲ１が前述した式(１)の範囲を下回って、ローラ本体５の表面付近の抵抗値を、黒ベタ濃度を向上できる範囲まで十分に低下させることができなくなり、黒ベタ濃度が不足して画像のコントラストが低下する場合がある。
【００８０】
一方、エピクロルヒドリンゴムの割合が上記の範囲を超える場合には、ローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１が低くなる傾向がある。
そして、差ｌｏｇＲ２−ｌｏｇＲ１が前述した式(１)の範囲を超え、ローラ本体の表面付近の抵抗値が低くなりすぎて、たとえば、画像に、過電流による画像不良等を生じやすくなる場合がある。
【００８１】
また、相対的にジエン系ゴムの割合が少なくなるため、ゴム組成物に良好な加工性を付与したり、外層４にゴムとしての良好な特性を付与したりできない場合もある。
これに対し、エピクロルヒドリンゴムの割合を上記の範囲とすることにより、ジエン系ゴムを併用することによる上記の効果を維持しながら外層４の抵抗値を低下させて、差ｌｏｇＲ２−ｌｏｇＲ１を式(１)の範囲に調整することができる。
【００８２】
ＣＲの割合は、ゴムの総量１００質量部中の５質量部以上であるのが好ましく、１２質量部以下であるのが好ましい。
ＣＲの割合がこの範囲未満では、ＣＲを配合することによる前述した効果、すなわち、外層４自体の抵抗値、ひいてはローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１を微調整する効果が十分に得られない場合がある。
【００８３】
一方、ＣＲの割合が上記の範囲を超える場合には、相対的にエピクロルヒドリンゴムが少なくなり、外層４自体の抵抗値が高くなりすぎて、ローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１が高くなる傾向がある。
そして、差ｌｏｇＲ２−ｌｏｇＲ１が前述した式(１)の範囲を下回って、ローラ本体５の表面付近の抵抗値を、黒ベタ濃度を向上できる範囲まで十分に低下させることができなくなり、黒ベタ濃度が不足して画像のコントラストが低下する場合がある。
【００８４】
ＣＲ以外の、非極性のジエン系ゴムの割合は、エピクロルヒドリンゴム、もしくはエピクロルヒドリンゴムとＣＲの残量である。
すなわちエピクロルヒドリンゴム、またはエピクロルヒドリンゴムとＣＲの割合をそれぞれ前述した範囲内の所定値に設定した際にゴムの総量が１００質量部となるように、非極性のジエン系ゴムの割合を設定すればよい。
【００８５】
〈架橋成分〉
架橋成分としては、やはり架橋剤、架橋促進剤を組み合わせて用いるのが好ましく、架橋剤としては、内層２の場合と同様に硫黄系架橋剤、とくに硫黄が好ましい。
硫黄系架橋剤の割合は、内層２の場合と同程度とするのが好ましい。
また、硫黄系架橋剤と組み合わせる架橋促進剤としては、チウラム系促進剤、チアゾール系促進剤、チオウレア系促進剤、およびグアニジン系促進剤の４種を併用するのが好ましい。
【００８６】
このうちチウラム系促進剤、チアゾール系促進剤としては、内層２で使用するのと同様の化合物を用いることができる。
両架橋促進剤の割合も、内層２の場合と同程度とするのが好ましい。
チオウレア系促進剤としては、分子中にチオウレア構造を有する種々のチオウレア化合物が使用可能である。
【００８７】
チオウレア系促進剤としては、たとえば、エチレンチオウレア、Ｎ,Ｎ′−ジフェニルチオウレア、トリメチルチオウレア、式(３)：
（ＣｎＨ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ      (３)
〔式中、ｎは１〜１２の整数を示す。〕で表されるチオウレア、テトラメチルチオウレア等の１種または２種以上が挙げられ、とくにエチレンチオウレアが好ましい。
【００８８】
チオウレア系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
グアニジン系促進剤としては、たとえば、１,３−ジフェニルグアニジン、１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン、１−ｏ−トリルビグアニド等の１種または２種以上が挙げられ、とくに１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジンが好ましい。
【００８９】
グアニジン系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．２質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
なおチオウレア系促進剤は、硫黄架橋性を有しないＥＣＯの架橋剤、グアニジン系促進剤は、チオウレア系促進剤によるＥＣＯの架橋の促進剤としても機能する。
〈イオン導電剤〉
外層４用のゴム組成物には、さらにイオン導電剤を配合してもよい。
【００９０】
イオン導電剤を配合することにより、ゴム組成物のイオン導電性をさらに向上して、外層４自体の抵抗値、ひいてはローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１をより一層低下できる。
イオン導電剤としては、内層２で使用するのと同様の、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、陽イオンとの塩（イオン塩）が好ましい。
【００９１】
イオン導電剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．５質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。
〈その他〉
外層４用のゴム組成物には、さらに必要に応じて、各種の添加剤を配合してもよい。
添加剤としては、たとえば、受酸剤等が挙げられる。
【００９２】
受酸剤は、架橋時にエピクロルヒドリンゴムやＣＲから発生する塩素系ガスの、内層２内への残留と、それによる架橋阻害や感光体の汚染等を防止するために機能する。
受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、中でも分散性に優れたハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、とくにハイドロタルサイト類が好ましい。
【００９３】
また、ハイドロタルサイト類等を酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用すると、より高い受酸効果を得ることができ、感光体の汚染をより一層確実に防止できる。
受酸剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
さらに添加剤としては、内層２で使用するのと同様の添加剤、たとえば、架橋促進助剤、受酸剤、充填剤、可塑剤、加工助剤、劣化防止剤、劣化防止剤、スコーチ防止剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等を配合してもよい。
【００９４】
添加剤の割合は、内層２の場合と同程度とするのが好ましい。
〈ゴム組成物の調製〉
以上で説明した各成分を含む、外層４用のゴム組成物は、従来同様に調製することができる。
すなわち、まずゴムを素練りし、次いで架橋成分以外の各成分を加えて混練した後、最後に架橋成分を加えて混練することで、外層４用のゴム組成物が得られる。
【００９５】
混練には、たとえば、ニーダ、バンバリミキサ、押出機等を用いることができる。
《現像ローラ１の製造》
上記内層２用、および外層４用のゴム組成物を用いて、図１(ａ)(ｂ)に示す現像ローラ１を製造するには、たとえば、両ゴム組成物を２層押出機に供給して、積層された２層構造の筒状に共押出成形したのち、全体を架橋させて内層２と外層４を形成する。
【００９６】
あるいは、内層２用のゴム組成物を筒状に押出成形し、架橋させて内層２を形成し、次いでその外周面３に、外層４用のゴム組成物のシートを巻き付けて、プレス成形等によって筒状に成形し、架橋させるとともに、内層２と一体化させて外層４を形成する。
次いで、形成した内層２と外層４の積層体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させ、冷却したのち所定の外径となるように研磨すると、上記積層体からなるローラ本体５が形成される。
【００９７】
内層２の厚みは、組み込む画像形成装置の構造や寸法等に応じて任意に設定できる。
また、外層４の厚みも任意に設定できるものの、０．１ｍｍ以上であるのが好ましく、２ｍｍ以下であるのが好ましい。
所定の抵抗値を有する外層４の厚みをこの範囲とすることで、所定のローラ抵抗値Ｒ２を有する内層２と組み合わせた際に、ローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１を、前述した範囲に調整することができる。
【００９８】
そのため、黒ベタ濃度と２ｄｏｔ濃度の両方を同時に向上して、コントラストおよび細線の再現性の両方に優れる上、横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラのない良好な画像を形成でき、しかも画像形成を繰り返しても、とくに黒ベタ部の画像濃度が徐々に低下するのを抑制する効果をさらに向上することができる。
研磨方法としては、たとえば、乾式トラバース研磨等の種々の研磨方法が採用可能であり、研磨工程の最後に鏡面研磨をして仕上げてもよい。
【００９９】
その場合は、外周面８の離型性を向上して、酸化膜９を形成せずに、あるいは酸化膜９を形成することとの相乗効果によって、トナーの付着をより一層良好に抑制することができる上、感光体等の汚染を有効に防止することもできる。
シャフト７は、ローラ本体５のもとになる筒状体のカット後から研磨後までの任意の時点で、通孔６に挿通して固定できる。
【０１００】
ただしカット後、まず通孔６にシャフト７を挿通した状態で二次架橋、および研磨をするのが好ましい。これにより、二次架橋時の膨張収縮によるローラ本体５の反りや変形を抑制できる。
また、シャフト７を中心として回転させながら研磨することで当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面８のフレを抑制できる。
【０１０１】
シャフト７は、先に説明したように、導電性を有する接着剤、特に導電性の熱硬化性接着剤を介して二次架橋前の筒状体の通孔６に挿通したのち二次架橋させるか、あるいは通孔６の内径より外径の大きいものを通孔６に圧入すればよい。
前者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト７がローラ本体５に電気的に接合されるとともに機械的に固定される。
【０１０２】
また後者の場合は、圧入と同時に電気的な接合と機械的な固定が完了する。
また、前述したように、この両法を併用して、シャフト７を、ローラ本体５と電気的に接合し、かつ機械的に固定してもよい。
酸化膜９は、先に説明したように、外層４の表面であるローラ本体５の外周面８に紫外線を照射して形成するのが好ましい。
【０１０３】
すなわち、ローラ本体５の外周面８に所定波長の紫外線を所定時間照射して、当該外周面８の近傍を構成するゴムを酸化させるだけで酸化膜９を形成できるため、簡単で効率的である。
しかも、紫外線の照射によって形成される酸化膜９は、たとえば、従来の、塗剤を塗布して形成されるコーティング膜のような問題を生じることがない上、厚みの均一性やローラ本体５との密着性等にも優れている。
【０１０４】
照射する紫外線の波長は、外層４用のゴム組成物中のジエン系ゴムを効率よく酸化させて、前述した機能に優れた酸化膜９を形成することを考慮すると、１００ｎｍ以上であるのが好ましく、４００ｎｍ以下、とくに３００ｎｍ以下であるのが好ましい。
また照射の時間は３０秒間以上、とくに１分間以上であるのが好ましく、３０分間以下、とくに２０分間以下であるのが好ましい。
【０１０５】
ただし、酸化膜９は他の方法で形成してもよいし、場合によっては形成しなくてもよい。
内層２と外層４の間には、任意の中間層を１層または２層以上介在させてもよい。
しかし、ローラ本体５の構造を簡略化することを考慮すると、当該ローラ本体５は、図１(ａ)(ｂ)に示すように、内層２と外層４を直接に積層した２層構造とするのが好ましい。
【０１０６】
本発明の現像ローラ１は、たとえば、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の、電子写真法を利用した各種の画像形成装置に組み込んで用いることができる。
【実施例】
【０１０７】
以下に、本発明を、実施例、比較例、従来例に基づいてさらに説明するが、本発明の構成は、必ずしもこれらの例に限定されるものではない。
〈内層２用のゴム組成物(Ａ)〉
ゴムとしては、ＮＢＲ〔日本ゼオン(株)製のＮｉｐｏｌ（登録商標）ＤＮ３３３５、アクリロニトリル含量：３３．０％、中高ニトリルＮＢＲ〕５５質量部、ＩＲ〔日本ゼオン(株)製のＮｉｐｏｌ  ＩＲ２２００、非油展〕２３質量部、およびＥＰＤＭ〔住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）ＥＰＤＭ  ５０５Ａ、エチレン含量：５０％、ジエン含量：９．５％、非油展〕２２質量部を用いた。
【０１０８】
上記ゴムの総量１００質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、下記の各成分を配合して混練した。
【０１０９】
【表１】
2019215422.tif 000003
【０１１０】
表１中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
イオン塩：カリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、三菱マテリアル電子化成(株)製のＥＦ−Ｎ１１２、Ｋ−ＴＦＳＩ
架橋促進助剤：酸化亜鉛２種、堺化学工業(株)製
充填剤：カーボンブラックＦＥＦ、東海カーボン(株)製のシースト（登録商標）ＳＯ
加工助剤：ステアリン酸亜鉛、堺化学工業(株)製のＳＺ−２０００
次いで、混練を続けながら、下記の架橋成分を配合してさらに混練して、内層２用のゴム組成物(Ａ)を調製した。
【０１１１】
【表２】
2019215422.tif 000004
【０１１２】
表２中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
架橋剤：鶴見化学工業(株)製の金華印５％油入微粉硫黄
促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＭ、チアゾール系促進剤
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド、三新化学工業(株)製のサンセラー（登録商標）ＴＳ、チウラム系促進剤
〈内層２用のゴム組成物(Ｂ)〉
ＮＢＲの量を３５質量部、ＩＲの量を４３質量部としたこと以外はゴム組成物(Ａ)と同様にして、内層２用のゴム組成物(Ｂ)を調製した。
【０１１３】
〈内層２用のゴム組成物(Ｃ)〉
ＮＢＲとして、低ニトリルＮＢＲ〔日本ゼオン(株)製のＮｉｐｏｌ  ＤＮ４０１ＬＬ、アクリロニトリル含量：１８．０％〕３５質量部を用いるとともに、ＩＲの量を４３質量部としたこと以外はゴム組成物(Ａ)と同様にして、内層２用のゴム組成物(Ｃ)を調製した。
【０１１４】
〈内層２用のゴム組成物(Ｄ)〉
ＮＢＲの量を５５質量部、ＩＲの量を２３質量部としたこと以外はゴム組成物(Ｃ)と同様にして、内層２用のゴム組成物(Ｄ)を調製した。
〈内層２用のゴム組成物(Ｅ)〉
イオン塩の量を、ゴムの総量１００質量部あたり０．８質量部としたこと以外はゴム組成物(Ａ)と同様にして、内層２用のゴム組成物(Ｅ)を調製した。
【０１１５】
〈内層２用のゴム組成物(Ｆ)〉
ＩＲに代えて、同量のＳＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ  １５０２、非油展〕を用いたこと以外はゴム組成物(Ｅ)と同様にして、内層２用のゴム組成物(Ｆ)を調製した。
〈内層２用のゴム組成物(Ｇ)〉
ＩＲの量を１０質量部、ＥＰＤＭの量を３５質量部としたこと以外はゴム組成物(Ａ)と同様にして、内層２用のゴム組成物(Ｇ)を調製した。
【０１１６】
〈内層２用のゴム組成物(Ｈ)〉
ゴムとしては、ＧＥＣＯ〔(株)大阪ソーダ製のエピオン（登録商標）３０１Ｌ、ＥＯ／ＥＰ／ＡＧＥ＝７３／２３／４（モル比）〕１２．５質量部、ＩＲ〔日本ゼオン(株)製のＮｉｐｏｌ  ＩＲ２２００、非油展〕４１．２５質量部、ＢＲ〔宇部興産(株)製のＵＢＥＰＯＬ（登録商標）ＢＲ１３０Ｂ、非油展〕４１．２５質量部、およびＣＲ〔昭和電工(株)製のショウプレン（登録商標）ＷＲＴ、非油展〕５質量部を用いた。
【０１１７】
上記ゴムの総量１００質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、下記の各成分を配合して混練した。
【０１１８】
【表３】
2019215422.tif 000005
【０１１９】
表３中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
イオン塩：カリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、三菱マテリアル電子化成(株)製のＥＦ−Ｎ１１２、Ｋ−ＴＦＳＩ
架橋促進助剤：酸化亜鉛２種、堺化学工業(株)製
充填剤：カーボンブラックＦＥＦ、東海カーボン(株)製のシーストＳＯ
受酸剤：ハイドロタルサイト類、協和化学工業(株)製のＤＨＴ−４Ａ（登録商標）−２
加工助剤：ステアリン酸亜鉛、堺化学工業(株)製のＳＺ−２０００
次いで、混練を続けながら、下記の架橋成分を配合してさらに混練して、内層２用のゴム組成物(Ａ)を調製した。
【０１２０】
【表４】
2019215422.tif 000006
【０１２１】
表４中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
架橋剤：鶴見化学工業(株)製の金華印５％油入微粉硫黄
促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＭ、チアゾール系促進剤
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド、三新化学工業(株)製のサンセラーＴＳ、チウラム系促進剤
促進剤２２：エチレンチオウレア〔川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）２２−Ｓ、２−メルカプトイミダゾリン〕
促進剤ＤＴ：１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン〔三新化学工業(株)製のサンセラーＤＴ、グアニジン系促進剤〕
〈内層２用のゴム組成物(Ｊ)〉
ＧＥＣＯの量を１５質量部、ＩＲの量を４０質量部、ＢＲの量を４０質量部としたこと以外はゴム組成物(Ｈ)と同様にして、内層２用のゴム組成物(Ｊ)を調製した。
【０１２２】
〈内層２用のゴム組成物(Ｋ)〉
ＧＥＣＯの量を２０質量部、ＩＲの量を３７．５質量部、ＢＲの量を３７．５質量部としたこと以外はゴム組成物(Ｈ)と同様にして、内層２用のゴム組成物(Ｋ)を調製した。
〈内層２のローラ抵抗値Ｒ２の測定〉
内層２用のゴム組成物(Ａ)〜(Ｆ)を、外径φ１６ｍｍ、内径φ６．５ｍｍの筒状に押出成形し、架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×１時間架橋させた。
【０１２３】
次いで、架橋させた筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した、実際に現像ローラ１の製造に使用するのと同じ外径φ７．５ｍｍの金属製のシャフト７に装着しなおして、オーブン中で１６０℃に加熱してシャフト７に接着させた。
次いで、筒状体の両端を整形するとともに、外周面３を、円筒研磨機を用いてトラバース研磨したのち仕上げとして鏡面研磨して外径φ１６ｍｍになるように仕上げ、さらに水洗いして、シャフト７と一体化された、内層２のみの状態のサンプルを作製した。
【０１２４】
そして、作製したサンプルの、内層２のみの状態でのローラ抵抗値Ｒ２（Ω、４００Ｖ印加時）を、前述した測定方法によって測定した。
〈外層４用のゴム組成物(Ｉ)〉
ゴムとしては、ＧＥＣＯ〔(株)大阪ソーダ製のエピオン３０１Ｌ、ＥＯ／ＥＰ／ＡＧＥ＝７３／２３／４（モル比）〕１２質量部、ＳＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ  １５０２、非油展〕７８質量部、およびＣＲ〔昭和電工(株)製のショウプレンＷＲＴ、非油展〕１０質量部を用いた。
【０１２５】
上記ゴムの総量１００質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、下記の各成分を配合して混練した。
【０１２６】
【表５】
2019215422.tif 000007
【０１２７】
表５中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
イオン塩：カリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、三菱マテリアル電子化成(株)製のＥＦ−Ｎ１１２、Ｋ−ＴＦＳＩ
架橋促進助剤：酸化亜鉛２種、堺化学工業(株)製
充填剤：カーボンブラック（サーマルブラック）、旭カーボン(株)製の旭＃１５
受酸剤：ハイドロタルサイト類、協和化学工業(株)製のＤＨＴ−４Ａ−２
加工助剤：ステアリン酸亜鉛、堺化学工業(株)製のＳＺ−２０００
次いで、混練を続けながら、下記の架橋成分を配合してさらに混練して、外層４用のゴム組成物(Ｉ)を調製した。
【０１２８】
【表６】
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【０１２９】
表６中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
架橋剤：鶴見化学工業(株)製の金華印５％油入微粉硫黄
促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＭ、チアゾール系促進剤
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド、三新化学工業(株)製のサンセラーＴＳ、チウラム系促進剤
促進剤２２：エチレンチオウレア〔川口化学工業(株)製のアクセル２２−Ｓ、２−メルカプトイミダゾリン〕
促進剤ＤＴ：１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン〔三新化学工業(株)製のサンセラーＤＴ、グアニジン系促進剤〕
〈外層４用のゴム組成物(II)〉
ＧＥＣＯの量を３０質量部、ＳＢＲの量を６０質量部としたこと以外はゴム組成物(Ｉ)と同様にして、外層４用のゴム組成物(II)を調製した。
【０１３０】
〈外層４用のゴム組成物(III)〉
ＧＥＣＯの量を２０質量部、ＳＢＲの量を７０質量部としたこと以外はゴム組成物(Ｉ)と同様にして、外層４用のゴム組成物(III)を調製した。
〈外層４用のゴム組成物(IV)〉
ＧＥＣＯの量を１５質量部、ＳＢＲの量を７５質量部としたこと以外はゴム組成物(Ｉ)と同様にして、外層４用のゴム組成物(IV)を調製した。
【０１３１】
〈外層４用のゴム組成物(Ｖ)〉
ＧＥＣＯの量を１２質量部、ＳＢＲの量を７８質量部としたこと以外はゴム組成物(Ｉ)と同様にして、外層４用のゴム組成物(Ｖ)を調製した。
〈実施例１〜６、比較例１〜８〉
内層２用のゴム組成物(Ａ)〜(Ｋ)、および外層４用のゴム組成物(Ｉ)〜(Ｖ)を、表７〜表９に示す組み合わせで２層押出機に供給して、外径φ１６ｍｍ、内径φ６．５ｍｍ、内層２のもとになる筒状体の厚み３．５ｍｍの、２層構造の筒状に押出成形し、架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×１時間架橋させた。
【０１３２】
次いで、架橋させた筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ７．５ｍｍの金属製のシャフト７に装着し直して、オーブン中で１６０℃に加熱してシャフト７に接着させた。
次いで、筒状体の両端を整形するとともに、外周面８を、円筒研磨機を用いてトラバース研磨したのち仕上げとして鏡面研磨して外径φ１６ｍｍになるように仕上げて、内層２と外層４の２層構造を有し、シャフト７と一体化されたローラ本体５を形成した。
【０１３３】
外層４の厚みは約０．１〜２ｍｍであった。
次いで、形成したローラ本体５の外周面８をアルコール拭きしたのち、当該外周面８からＵＶランプまでの距離が５０ｍｍになるように設定して紫外線照射装置〔セン特殊光源(株)製のＰＬ２１−２００〕にセットした。
そして、シャフトを中心として９０°ずつ回転させながら、波長１８４．９ｎｍと２５３．７ｎｍの紫外線を１５分間ずつ照射することで上記外周面８に酸化膜９を形成して、現像ローラ１を製造した。
【０１３４】
〈従来例１〜４〉
外層４用のゴム組成物(II)〜(Ｖ)を単独で用いて、外径φ１６ｍｍ、内径φ６ｍｍの筒状に押出成形し、架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×１時間架橋させた。
次いで、架橋させた筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ７．５ｍｍの金属製のシャフト７に装着し直して、オーブン中で１６０℃に加熱してシャフト７に接着させた。
【０１３５】
次いで、筒状体の両端を整形するとともに、外周面８を、円筒研磨機を用いてトラバース研磨したのち仕上げとして鏡面研磨して外径φ１６ｍｍになるように仕上げて、外層４用のゴム組成物からなる単層構造を有し、シャフト７と一体化されたローラ本体を形成した。
次いで、形成したローラ本体の外周面をアルコール拭きしたのち、当該外周面からＵＶランプまでの距離が５０ｍｍになるように設定して紫外線照射装置〔セン特殊光源(株)製のＰＬ２１−２００〕にセットした。
【０１３６】
そして、シャフトを中心として９０°ずつ回転させながら、波長１８４．９ｎｍと２５３．７ｎｍの紫外線を１５分間ずつ照射することで上記外周面に酸化膜を形成して現像ローラを製造した。
上記各実施例、比較例、従来例で製造した現像ローラ１について、下記の各試験を実施してその特性を評価した。
【０１３７】
〈ローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ３の測定〉
製造した現像ローラ１の、ローラ本体５の全体でのローラ抵抗値Ｒ１（Ω、４００Ｖ印加時）を、前述した測定方法によって測定した。
〈黒ベタ濃度の測定〉
製造した現像ローラを、レーザープリンタ〔ブラザー工業(株)製のＨＬ−２２４０Ｄ〕に組み込んで温度２３．５℃、相対湿度５５％の環境下、普通紙に１％濃度の画像を連続的に３０枚連続して画像形成した直後に、３ｃｍ角の黒ベタ画像を１枚画像形成した。
【０１３８】
そして、形成した黒ベタ画像上の任意の５点で、ビデオジェット・エックスライト(株)製の反射濃度計を用いて画像濃度を測定し、その平均値を求めて黒ベタ濃度とした。黒ベタ濃度は１．３０以上を合格とした。
〈２ｄｏｔ濃度の測定〉
黒ベタ濃度と同様に、普通紙に１％濃度の画像を連続的に４０００枚連続して画像形成した直後に、格子長約８０μｍの正方格子上に円が並んだ孤立２ｄｏｔ画像を１枚画像形成した。
【０１３９】
そして、形成した孤立２ｄｏｔ画像上の任意の５点で、同じ反射濃度計を用いて画像濃度を測定し、その平均値を求めて２ｄｏｔ濃度とした。２ｄｏｔ濃度は０．０２を超えるものを合格とした。
〈濃度ムラの評価〉
黒ベタ濃度と同様に、普通紙に１％濃度の画像を連続的に４０００枚連続して画像形成した直後に、３ｃｍ幅のハーフトーン部と、当該ハーフトーン部の、用紙の通紙方向と直交する横方向に５ｍｍあけて隣接させて、３ｃｍ角の黒ベタ部を有する画像を１枚画像形成した。
【０１４０】
そして、形成した画像のハーフトーン部を観察して、ムラが見られなかったものを良好（○）、ムラが見られたものを不良（×）と評価した。
〈耐久画像濃度の測定〉
現像ローラを、レーザープリンタ〔ブラザー工業(株)製のＨＬ−２２４０Ｄ〕に組み込んで温度２３．５℃、相対湿度５５％の環境下、普通紙に１％濃度の画像を連続的に３０００枚連続して画像形成した直後に、３ｃｍ角の黒ベタ画像を１枚画像形成した。
【０１４１】
そして、形成した黒ベタ画像上の任意の５点で、ビデオジェット・エックスライト(株)製の反射濃度計を用いて画像濃度を測定し、その平均値を求めて耐久画像濃度とした。耐久画像濃度は１．３０以上を合格とした。
以上の結果を表７〜表９に示す。
【０１４２】
【表７】
2019215422.tif 000009
【０１４３】
【表８】
2019215422.tif 000010
【０１４４】
【表９】
2019215422.tif 000011
【０１４５】
表９の従来例１〜４の結果より、単層のローラ本体では、黒ベタ濃度と２ｄｏｔ濃度を両立できないことが判った。
これに対し、表７〜表９の実施例１〜６、比較例１〜８の結果より、ローラ抵抗値Ｒ１、Ｒ２が式(１)(２)を満足する内層２と外層４とを組み合わせることにより、黒ベタ濃度と２ｄｏｔ濃度の両方を同時に向上して、コントラストと細線の再現性の両方に優れた画像を形成できることが判った。
【０１４６】
また画像に、横方向に隣接する画像の濃度に依存した濃度のムラが生じるのを抑制できることも判った。
さらに実施例１〜６、比較例３〜８の結果より、内層２を、ＮＢＲとイオン導電剤とを含みイオン導電性が付与された層とすることにより、画像形成を繰り返しても、とくに黒ベタ部の画像濃度が低下するのを抑制できることも判った。
【符号の説明】
【０１４７】
１     現像ローラ
２     内層
３     外周面
４     外層
５     ローラ本体
６     通孔
７     シャフト
８     外周面
９     酸化膜
１０   アルミニウムドラム
１１   外周面
１２   直流電源
１３   抵抗
１４   計測回路
Ｆ     荷重
Ｖ     検出電圧
【図１】
2019215422.tif 000012
【図２】
2019215422.tif 000013