(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、前記軸体の外周面に配置された、ペルフルオロアルキルスルホニル化合物を含有し、かつペルフルオロアルキルスルホニル化合物以外の導電性付与剤を無含有である導電性プライマー層と、前記導電性プライマー層の外周面に配置された弾性層とを備えて成り、
前記導電性プライマー層は、その厚さが０．０１〜１．０μｍである導電性ローラ。
【請求項２】
前記ペルフルオロアルキルスルホニル化合物は、ペルフルオロアルキルスルホンイミド及びその塩、ペルフルオロアルキルスルホン酸及びその塩、並びに、ペルフルオロアルキルジスルホン酸及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種を含む請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項３】
前記ペルフルオロアルキルスルホニル化合物は、前記導電性プライマー層の質量に対して０．５〜５０．０質量％の割合で含有されている請求項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を備えて成る現像装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性ローラを備えて成る画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導電性ローラ、現像装置及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、現像装置又は画像形成装置に装着されたときに濃度段差及び濃度ムラが共に抑制された高品質の画像を形成することに貢献する導電性ローラ、並びに、濃度段差及び濃度ムラが共に抑制された高品質の画像を形成できる現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター及びビデオプリンター等のプリンター、複写機、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。電子写真方式を利用した画像形成装置は多種多様の各種ローラを備えている。各種ローラとしては、例えば、導電性又は半導電性を有する導電性ローラ、比較的低硬度の弾性ローラ等が挙げられる。導電性ローラとしては、具体的には、感光体等の像担持体を一様に帯電させる帯電ローラ、現像剤を担持搬送して像担持体に供給する現像ローラ、現像ローラに現像剤を帯電させつつ供給する現像剤供給ローラ、記録紙等の記録体に転写された現像剤像を定着させる定着ローラ等が挙げられる。これらの各種ローラは、通常、軸体と、その周囲に各種ゴムで形成された弾性層と、所望により弾性層の周囲に配置された表面層とを備えている。
【０００３】
この各種ローラにおいて、軸体と弾性層との接着強度を向上させるために接着層等が設けられることがあるが、接着層等を設けると、その厚さのばらつきによって導電性ローラが発揮する電気抵抗にもばらつきが生じて、画像形成装置に装着されたときに所期の機能を十分に発揮できないことがある。
【０００４】
そこで、軸体と弾性層との間に設けられる接着層として導電性接着剤を用いる技術が提案されている。例えば、特許文献１には「導電性軸体の外周上に導電性接着剤層を有し、前記導電性接着剤層の外周上に少なくとも１層以上のゴム組成物からなる導電性ゴム弾性層を有する導電性ローラにおいて、前記導電性接着剤層が、少なくとも導電性フィラー及びバインダ用樹脂を含み、前記導電性接着剤層は、前記導電性フィラーを、０．５０体積％以上、８．１５体積％以下含有することを特徴とする導電性ローラ」が記載されている（請求項１等）。
【０００５】
ここで、引用文献１には、「導電性接着剤層に含有される導電性フィラー」として「アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック（商品名、ライオン（株）製）等のカーボンブラック、ゴム用カーボン、酸化処理を施したカラー（インク）用カーボン、及び、熱分解カーボンなどの導電性のカーボンを用いることができる。また、天然グラファイト及び人造グラファイトなどのグラファイトを用いることもできる。また、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどの金属酸化物、ＳｎＯ２とＳｂ２Ｏ３の固溶体、ＺｎＯとＡｌ２Ｏ３の固溶体などの複合酸化物、Ｃｕ、Ａｇなどの金属粉等を始めとして、各種公知のものが使用できる」と記載されている（００２４欄）。
【０００６】
また、特許文献２には「回転軸と、その外周に同心状に導電弾性層を設けた導電性ローラにおいて、回転軸と導電弾性層との間に接着剤層が形成され、かつ該接着剤層の体積固有抵抗が導電弾性層の体積固有抵抗よりも小さいことを特徴とする導電性ローラ」が記載されている（請求項１等）。
【０００７】
この特許文献２には、「導電弾性層３を形成するエラストマに導電性を付与する導電性付与剤としては、カーボンブラック、金属フィラー（銅）、酸化錫等の導電性フィラーが挙げられる。これらの他に、四級アンモニウム塩等のイオン導電化剤も使用可能である」と記載され（００１４欄）、また、「接着剤層２として本発明で用いることができる接着剤」に「前記の導電弾性層に用いた導電性付与剤を適量、混合分散して、接着剤組成物を調製し、これを適用した接着剤層２の体積固有抵抗が導電弾性層３の体積固有抵抗より小さくなるように調整する」と記載されている（００１７欄）。
【０００８】
さらに、特許文献３には「回転軸と、その外周に同心状に導電弾性層を設けた導電性ローラにおいて、回転軸と導電弾性層との間に接着剤層が形成され、かつ該接着剤層の体積固有抵抗が導電弾性層の体積固有抵抗よりも大きいことを特徴とする導電性ローラ」が記載されている（請求項１等）。
【０００９】
この特許文献３には「導電弾性層３を形成するエラストマに導電性を付与する導電性付与剤としては、カーボンブラック、金属フィラー（銅）、酸化錫等の導電性フィラーが挙げられる。これらの他に、四級アンモニウム塩等のイオン導電化剤も使用可能である」と記載され（００１４欄）、また、「接着剤層２として本発明で用いることができる接着剤」は「通常これらの接着剤をそのまま用いるが、導電弾性層３に用いた導電性付与剤を適量、混合分散して、接着剤組成物を調製し、これを適用した接着剤層２の体積固有抵抗が導電弾性層３の体積固有抵抗より小さくならないようにしてもよい」と記載されている（００１７欄）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２１０６９９号公報
【特許文献２】特開平０９−１６０３７１号公報
【特許文献３】特開平０９−１９００４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、この発明の発明者らは、導電性ローラの軸体と弾性層との間に形成する導電性接着剤層と形成されるハーフトーン画像及びベタ印字画像の品質とを詳細に検討したところ、以下の問題が生じ得ることを見出した。すなわち、特許文献１〜３のように、導電性ローラの軸体と弾性層との間に形成される導電性接着剤層に導電性フィラー、導電性付与剤を含有させると、導電性接着剤層の接着が不均一になりやすく、さらに、ハーフトーン画像に発生し得る印字濃度の不均一性すなわち「濃度ムラ」を根本的に解決できないことがある。また、これらの導電性フィラー、導電性付与剤を含有する導電性接着剤層を備えた導電性ローラを用いてベタ印字画像を形成すると画像のうちの上部すなわち初期形成部分と下部すなわち終期形成部分とに印字濃度の差としての所謂「濃度段差」が発生することがある。
【００１２】
したがって、この発明は、現像装置又は画像形成装置に装着されたときに濃度段差及び濃度ムラが共に抑制された高品質の画像を形成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。
【００１３】
また、この発明は、濃度段差及び濃度ムラが共に抑制された高品質の画像を形成できる現像装置及び画像形成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】
【００１４】
この発明の発明者らは、導電性ローラの軸体と弾性層との間に配置される導電性プライマー層に、導電性を付与する導電性付与剤又は導電性フィラーとして従来よく用いられるカーボンブラック等ではなく、少なくともペルフルオロアルキルスルホニル化合物を含有させると、この導電性ローラを例えば画像形成装置の現像ローラとして装着してベタ印字画像を形成すると濃度段差が発生しにくく、またハーフトーン画像を形成すると濃度ムラが発生しにくく、ベタ印字画像でもハーフトーン画像でも形成される画像の品質を改善できることを、見出した。
【００１５】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、軸体と、前記軸体の外周面に配置された、ペルフルオロアルキルスルホニル化合物を含有し、かつペルフルオロアルキルスルホニル化合物以外の導電性付与剤を無含有である導電性プライマー層と、前記導電性プライマー層の外周面に配置された弾性層とを備えて成り、
前記導電性プライマー層は、その厚さが０．０１〜１．０μｍである導電性ローラであり、
請求項２は、前記ペルフルオロアルキルスルホニル化合物は、ペルフルオロアルキルスルホンイミド及びその塩、ペルフルオロアルキルスルホン酸及びその塩、並びに、ペルフルオロアルキルジスルホン酸及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種を含む請求項１に記載の導電性ローラであり、
請求項３は、前記ペルフルオロアルキルスルホニル化合物は、前記導電性プライマー層の質量に対して０．５〜５０．０質量％の割合で含有されている請求項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を備えて成る現像装置であり、
請求項５は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性ローラを備えて成る画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
この発明に係る導電性ローラは、軸体と弾性層との間にペルフルオロアルキルスルホニル化合物を含有すると共にペルフルオロアルキルスルホニル化合物以外の導電性付与剤を無含有である導電性プライマー層を備え、その厚さが０．０１〜１．０μｍであるから、ハーフトーン画像における濃度ムラもほとんど発生することなく、加えてベタ印字画像における濃度段差の均一性にも優れる。また、この発明に係る現像装置及び画像形成装置はいずれもこの発明に係る導電性ローラを備えているから高品質の画像を形成できる。したがって、この発明によれば、現像装置又は画像形成装置に装着されたときに濃度段差及び濃度ムラが共に抑制された高品質の画像を形成することに貢献する導電性ローラ、並びに、濃度段差及び濃度ムラが共に抑制された高品質の画像を形成できる現像装置及び画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１はこの発明に係る導電性ローラにおける一例の導電性ローラを示す斜視図である。
【図２】図２はこの発明に係る導電性ローラにおける別の一例の導電性ローラを示す斜視図である。
【図３】図３は、この発明に係る現像装置及びこの発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明に係る導電性ローラは、軸体と、軸体の外周面に配置された、ペルフルオロアルキルスルホニル化合物を含有する導電性プライマー層と、導電性プライマー層の外周面に配置された弾性層とを備えている。このように、この発明に係る導電性ローラは軸体と弾性層との間にペルフルオロアルキルスルホニル化合物を含有する導電性プライマー層を備えていることを特徴の１つとする。したがって、この発明に係る導電性ローラは、例えば、弾性層の外周面にコート層又は表面層を備えていてもよく、また弾性層とコート層又は表面層との間にプライマー層を備えていてもよい。以下に、この発明に係る導電性ローラを具体的に説明する。
【００１９】
この発明に係る導電性ローラは導電性を有している。この発明に係る導電性ローラが導電性を有していると現像剤を静電的に担持し搬送する特性を発揮するから所望の画像濃度の画像を形成することができる。前記導電性としては、例えば、電気抵抗（温度２０℃、相対湿度５０％）が挙げられる。この電気抵抗（温度２０℃、相対湿度５０％）は１×１０４〜1×１０９Ωであるのが好ましい。前記電気抵抗は、例えば、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、この発明に係る導電性ローラを水平に置き、５ｍｍの厚さ、３０ｍｍの幅、及び、この発明に係る導電性ローラの弾性層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の荷重をこの発明に係る導電性ローラにおける軸体の両端それぞれに支持させた状態（合計荷重１０００ｇ）にして、軸体と電極との間にＤＣ１００Ｖを印加し、１秒後の電気抵抗計の値を読み取り、この値を電気抵抗値とする方法に準拠して、測定することができる。
【００２０】
この発明に係る導電性ローラは現像剤を帯電させることができる。例えば、現像剤を帯電させる帯電量は約１０〜６０μＣ／ｇの帯電量又は約−６０〜−１０μＣ／ｇの帯電量であるのが好ましく、約１５〜５０μＣ／ｇの帯電量又は約−５０〜−１５μＣ／ｇの帯電量であるのがより一層好ましく、約３５〜５０μＣ／ｇの帯電量又は約−５０〜−３５μＣ／ｇの帯電量であるのが特に好ましい。この発明に係る導電性ローラが前記帯電量で現像剤を帯電させることができる場合には、例えばこの発明に係る導電性ローラを現像ローラとして使用したときに、所望の帯電量に帯電させた現像剤を像担持体に供給することができ、高品質な画像を形成することができる。ここで、現像剤の帯電量は、２０℃、相対湿度５０％の環境下において、この発明に係る導電性ローラを画像形成装置（沖データ株式会社製、商品名「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ  １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）に現像ローラとして装着して、黒ベタ印字を５枚行った後、黒べた印字を強制的に停止させて、この発明に係る導電性ローラを画像形成装置から取り出し、この発明に係る導電性ローラの表面に付着した現像剤の帯電量を、断面積０．２５ｃｍ２の吸引口を有する吸引式小型帯電量測定装置、例えば、商品名「２１０ＨＳ  ｑ／Ｍ  ＭＥＴＥＲ」（トレックジャパン株式会社製）によって、測定することができる。
【００２１】
この発明に係る導電性ローラは、低硬度であり、具体的には、４５未満のＪＩＳ  Ａ硬度を有しているのが好ましく、４３未満のＪＩＳ  Ａ硬度を有しているのが特に好ましい。ＪＩＳ  Ａ硬度の下限値は特に限定されないが、例えば２０とすることができる。ＪＩＳ  Ａ硬度はＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して測定することができる。この発明に係る導電性ローラが前記範囲の硬度を有していると、画像形成装置に装着された場合に被当接体、例えばこの発明に係る導電性ローラを現像ローラとして画像形成装置又は現像装置に装着した場合には像担持体との大きく均一な接触幅を確保できる。
【００２２】
この発明に係る導電性ローラは、その表面、例えば弾性層又は表面層若しくはコート層の表面における十点平均粗さＲｚが２〜１５μｍであるのが好ましく、５〜１３μｍであるのが特に好ましい。この発明に係る導電性ローラが前記範囲の十点平均粗さＲｚ（μｍ）を有していると、例えばこの発明に係る導電性ローラを現像ローラとして画像形成装置又は現像装置に装着したときに、所望量の現像剤をその表面に物理的に担持して像担持体に供給することができ、高品質な画像を形成することができる。この発明に係る導電性ローラは、周方向及び軸線方向における十点平均粗さＲｚ（μｍ）共に前記範囲にあるのが周方向及び軸線方向における現像剤の搬送量が均一になる点で、好ましい。前記十点平均粗さＲｚ（μｍ）は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１―１９８４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、この発明に係る導電性ローラをセットし、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、この発明に係る導電性ローラの表面をその周方向又は軸線方向に沿って少なくとも３点の粗さを測定し、これらの算術平均値とする。この発明に係る導電性ローラにおける十点平均粗さＲｚ（μｍ）は、例えば、弾性層が最外層である場合には研磨機砥石の粒径及び研磨時間等によって調整でき、表面層若しくはコート層が最外層である場合には表面層若しくはコート層に含有される粒子の大きさ及び含有量等によって調整することができる。
【００２３】
この発明に係る導電性ローラを具体的に説明する。この発明に係る導電性ローラにおける一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の外周面に配置された導電性プライマー層３と、導電性プライマー層３の外周面に配置された弾性層４とを備えている。この導電性ローラ１Ａは、前記範囲のＪＩＳ  Ａ硬度、十点平均粗さＲｚ、電気抵抗及び帯電量を有している。
【００２４】
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」と称される導電性軸体である。また、この軸体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導電性軸体であってもよい。軸体２は、装着される画像形成装置に応じて、適宜の直径及び軸線方向の長さに調整される。例えば軸体２の直径は４〜１０ｍｍであるのがよい。
【００２５】
導電性プライマー層３は、少なくともペルフルオロアルキルスルホニル化合物を含有していればよく、通常、接着成分を含有し、所望により各種添加剤を含有していてもよい。この導電性プライマー層３はカーボンブラック等の通常の導電性フィラー及び導電性付与剤を実質的に含有していない。ここで、「導電性フィラー及び導電性付与剤を実質的に含有していない」とは、導電性プライマー層３に導電性フィラー及び導電性付与剤が積極的に含有していことを意味し、導電性フィラー及び導電性付与剤本来の機能を発揮しない程度の含有量で含有している場合及び不可避的に含有している場合をも排除する趣旨ではない。
【００２６】
ペルフルオロアルキルスルホニル化合物は、ペルフルオロアルキルスルホンイミド（ペルフルオロアルキルスルホルイミドとも称する。）又はその塩、ペルフルオロアルキルスルホン酸又はその塩、ペルフルオロアルキルジスルホン酸又はその塩等が挙げられる。このペルフルオロアルキルスルホニル化合物は、ペルフルオロアルキルスルホンイミド及びその塩、ペルフルオロアルキルスルホン酸及びその塩、並びに、ペルフルオロアルキルジスルホン酸及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種を含むのが好ましい。
【００２７】
ペルフルオロアルキルスルホンイミドとしては、例えば、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド：（ＲｆＳＯ２）２ＮＲ、環状のペルフルオロアルキルジスルホニルイミド：Ｒ’ｆ＞（ＳＯ２）２ＮＲ等が挙げられる。前記式においてＲｆは炭素数１〜１０、好ましくは１〜４のペルフルオロアルキル基であり、Ｒ’ｆは炭素数１〜１０、好ましくは１〜４のペルフルオロアルキレン基であり、Ｒは水素、１価の金属、１価の塩基である。炭素数１〜１０のペルフルオロアルキル基Ｒｆとしては、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロヘキシル基等が挙げられ、炭素数１〜１０のペルフルオロアルキレン基Ｒ’ｆとしては、ペルフルオロメチレン基、１，２−ペルフルオロエチレン基、１，３−ペルフルオロプロピレン基、１，４−ペルフルオロブチレン基、１，６−ペルフルオロヘキシレン基等が挙げられる。前記Ｒとしては、具体的には、水素、カリウム、リチウム、ナトリウム、アンモニウムイオン等が挙げられる。
【００２８】
前記ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド：（ＲｆＳＯ２）２ＮＲとしては、具体的には、ビス（ペルフルオロブチルスルホニル）イミド：（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）２ＮＨ、リチウムビス（ペルフルオロブチルスルホニル）イミド：（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）２ＮＬｉ、カリウムビス（ペルフルオロブチルスルホニル）イミド：（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）２ＮＫ、ナトリウムビス（ペルフルオロブチルスルホニル）イミド：（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）２ＮＮａ及びアンモニウムビス（ペルフルオロブチルスルホニル）イミド：（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）２ＮＮＨ４等が挙げられる。これらは三菱マテリアル電子化成株式会社より入手できる。
【００２９】
前記環状のペルフルオロアルキルジスルホニルイミド：Ｒ’ｆ＞（ＳＯ２）２ＮＲとしては、具体的には、環状１，３−ペルフルオロプロパンジスルホニルイミド、リチウム環状１，３−ペルフルオロプロパンジスルホニルイミド、カリウム環状１，３−ペルフルオロプロパンジスルホニルイミド、ナトリウム環状１，３−ペルフルオロプロパンジスルホニルイミド及びアンモニウム環状１，３−ペルフルオロプロパンジスルホニルイミド等が挙げられる。これらは三菱マテリアル電子化成株式会社より入手できる。
【００３０】
前記ペルフルオロアルキルスルホン酸及びその塩としては、例えば、式：ＲＯ３Ｓ−Ｒｆ−ＳＯ３Ｈ（Ｒ及びＲｆは前記した通りである。）で示されるモノスルホン酸及びその塩が挙げられる。したがって、このペルフルオロアルキルスルホン酸はペルフルオロアルキルモノスルホン酸とも称される。前記ペルフルオロアルキルスルホン酸としては、具体的には、トリフルオロメチルスルホン酸、ペンタフルオロエチルスルホン酸、ヘプタフルオロプロピルスルホン酸及びノナフルオロブチルスルホン酸等が挙げられる。ペルフルオロアルキルスルホン酸の塩としては、具体的には、トリフルオロメチルスルホン酸リチウム、トリフルオロメチルスルホン酸ナトリウム、トリフルオロメチルスルホン酸カリウム、ペンタフルオロエチルスルホン酸リチウム、ペンタフルオロエチルスルホン酸ナトリウム、ペンタフルオロエチルスルホン酸カリウム、ヘプタフルオロプロピルスルホン酸リチウム、ヘプタフルオロプロピルスルホン酸ナトリウム、ヘプタフルオロプロピルスルホン酸カリウム、ノナフルオロブチルスルホン酸リチウム、ノナフルオロブチルスルホン酸ナトリウム、ノナフルオロブチルスルホン酸カリウム等が挙げられる。これらは三菱マテリアル電子化成株式会社より入手できる。
【００３１】
前記ペルフルオロアルキルジスルホン酸及びその塩としては、例えば、式：ＲＯ３Ｓ−Ｒ’ｆ−ＳＯ３Ｒ（Ｒ及びＲ’ｆは前記した通りである。）で示される酸又は塩が挙げられる。ペルフルオロアルキルジスルホン酸の塩は２つのＲのうち少なくとも１つが塩になっていてもよく両方が塩になっていてもよい。前記ペルフルオロアルキルジスルホン酸及びその塩としては、具体的には、１，３−ペルフルオロプロパンジスルホン酸、１，３−ペルフルオロプロパンジスルホン酸リチウム、１，３−ペルフルオロプロパンジスルホン酸カリウム、１，３−ペルフルオロプロパンジスルホン酸ナトリウム及び１，３−ペルフルオロプロパンジスルホン酸アンモニウム等が挙げられる。これらは三菱マテリアル電子化成株式会社より入手できる。
【００３２】
ペルフルオロアルキルスルホニル化合物は、親水性でも疎水性でもよく、導電性プライマー層３を形成可能な導電性プライマー層形成組成物に所望により含有される溶剤に応じて適宜に選択されるのが好ましい。例えば、溶媒がトルエン等の疎水性である場合には疎水性のペルフルオロアルキルスルホニル化合物が選択されるのが好ましく、溶媒がエタノール等の親水性である場合には親水性のペルフルオロアルキルスルホニル化合物が選択されるのが好ましい。なお、前記した中で疎水性のペルフルオロアルキルスルホニル化合物としては、ＥＦ−Ｎ４４１（化学名：ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド（ビス（ペルフルオロブチルスルホニル）イミドとも称する。）、三菱マテリアル電子化成株式会社製）等があり、親水性のペルフルオロアルキルスルホニル化合物としては、ＥＦ−４１（化学名：ノナフルオロブチルスルホン酸、三菱マテリアル電子化成株式会社製）等がある。
【００３３】
接着成分としては、軸体２と弾性層４とを接着できる成分であれば特に限定されず、例えば、各種樹脂又は各種ゴム等が挙げられる。具体的には、シリコーン、ウレタン、アクリル等が挙げられる。前記添加剤としては、プライマー又は接着剤に通常添加される添加剤等が挙げられ、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。
【００３４】
導電性プライマー層３に含有されるペルフルオロアルキルスルホニル化合物は、軸体２と弾性層４との高い接着性を発現すると共にこの発明の目的をよく達成できる点で、硬化後の導電性プライマー層３の質量すなわち導電性プライマー層形成組成物における溶剤等の揮発成分を除外した合計質量に対して、０．５〜５０．０質量％の割合で含有されているのが好ましく、０．５〜２５．０質量％の割合で含有されているのがより一層好ましく、０．５〜５．０質量％の割合で含有されているのが特に好ましい。この発明において、導電性プライマー層３が複数のペルフルオロアルキルスルホニル化合物を含有している場合にはペルフルオロアルキルスルホニル化合物の含有率はそれらの合計含有率とする。
【００３５】
導電性プライマー層３は、接着性に優れる点で、その厚さが０．０１〜１．０μｍであるのが好ましく、０．０２〜０．１μｍであるのが特に好ましい。
【００３６】
弾性層４は弾性を有している。弾性層４が弾性を有していると、画像形成装置に装着された場合に被当接体、例えば導電性ローラ１を現像ローラとして画像形成装置又は現像装置に装着した場合には像担持体との大きく均一な接触幅を確保できると共に現像剤規制部材の機能を十分に機能させることができる。
【００３７】
この弾性層４は、導電性プライマー層３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４は、導電性ローラ１が前記範囲のＪＩＳ  Ａ硬度となる硬度を有していればよく、基本的に導電性ローラ１ＡのＪＩＳ  Ａ硬度と同じ硬度を有しているのが好ましい。弾性層４が４５未満のＪＩＳ  Ａ硬度を有していると、例えば、導電性ローラ１を画像形成装置又は現像装置に装着したときに導電性ローラ１と像担持体等の被当接体との大きなニップ幅を確保することができる。特に、導電性ローラ１を現像剤担持体例えば現像ローラとして装着すると、導電性ローラ１と像担持体との大きなニップ幅を確保して、現像剤を効率的に帯電搬送し、現像効率を向上させることができる。弾性層４のＪＩＳ  Ａ硬度はＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して測定することができる。
【００３８】
弾性層４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４の厚さの上限は、弾性層４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４の厚さを厚くしすぎると、弾性層４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４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。例えば、弾性層４の厚さは３〜７ｍｍであるのがよい。
【００３９】
弾性層４は導電性を有している。前記導電性としては、例えば、電気抵抗（温度２０℃、相対湿度５０％）が挙げられる。この電気抵抗（温度２０℃、相対湿度５０％）は１×１０２〜１×１０６Ωであるのが好ましい。弾性層４の電気抵抗は導電性ローラ１の電気抵抗と基本的に同様にして測定できる。
【００４０】
弾性層４は、各種のゴム又は可撓性樹脂で形成されていればよく、例えば、通常のシリコーンゴム及びシリコーン変性ゴム等のシリコーンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ等が挙げられる。これらの中でも環境安定性、耐久性等の点でシリコーンゴムが好ましい。弾性層４は、ゴム又は可撓性樹脂を含有し、所望により導電性付与剤及び各種添加剤等を含有している。導電性付与剤は液体であっても固体であってもよく、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、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。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、導電性ローラ１としたときに所望の電気抵抗となるように含有されている。例えば、導電性付与剤はゴム１００質量部に対して２〜８０質量部で含有されている。前記添加剤としてはゴム組成物等に含有される各種の添加剤が挙げられる。弾性層４はこれらのゴム又は可撓性樹脂を含有する後述するゴム組成物で形成されているのが好ましい。
【００４１】
この発明に係る導電性ローラにおける別の一例の導電性ローラは、図２に示されるように、軸体２と、軸体２の外周面に配置された導電性プライマー層３と、導電性プライマー層３の外周面に配置された弾性層４と、弾性層４の外周面に配置された絶縁性プライマー層５と、絶縁性プライマー層５の外周面に配置されたコート層６とを備えている。この導電性ローラ１Ｂにおける軸体２、導電性プライマー層３及び弾性層４は導電性ローラ１Ａにおける軸体２、導電性プライマー層３及び弾性層４と基本的に同様であり、前記範囲のＪＩＳ  Ａ硬度、十点平均粗さＲｚ、電気抵抗及び帯電量を有している。
【００４２】
絶縁性プライマー層５は、ペルフルオロアルキルスルホニル化合物を含有せず、絶縁性であること以外は導電性プライマー層３と基本的に同様である。したがって、この絶縁性プライマー層５は、通常、弾性層４とコート層６とを接着できる接着成分、及び、所望により各種添加剤を含有し、この絶縁性プライマー層５に導電性を付与する導電性付与剤、例えば、カーボンブラック等の導電性フィラー、ペルフルオロアルキルスルホニル化合物等を実質的に含有していない。ここで、「導電性付与剤及びペルフルオロアルキルスルホニル化合物を実質的に含有していない」とは、絶縁性プライマー層５に導電性付与剤及びペルフルオロアルキルスルホニル化合物が積極的に含有していないことを意味し、導電性付与剤及びペルフルオロアルキルスルホニル化合物本来の機能を発揮しない程度の含有量で含有している場合及び不可避的に含有している場合をも排除する趣旨ではない。
【００４３】
絶縁性プライマー層５は、接着性に優れる点で１μｍ以下の厚さを有しているのが好ましい。絶縁性プライマー層５の厚さの下限値は特に限定されないが、例えば０．１μｍとすることができる。
【００４４】
コート層６は、図２に示されるように、絶縁性プライマー層５の外周面で硬化されたコート層形成樹脂組成物で単層構造の層として形成されている。導電性ローラ１Ｂがコート層６を有していると、弾性層４をシリコーンゴムで形成した場合にもシリコーンオリゴマーが導電性ローラ１Ｂの表面にブリードアウトすることを防止できる。コート層６は、薄く形成されてもその表面に応力集中によるシワ等の変形が発生することがなく、その外周面が長期間にわたって均一な状態を維持する。コート層６は、通常薄層に形成され、具体的には、０．１〜２５μｍの層厚を有しているのが好ましく、１０〜２０μｍの層厚を有しているのがより好ましい。
【００４５】
コート層６は、樹脂、所望により導電性付与剤及び各種添加剤等を含有している。前記樹脂は、例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。コート層６を形成する樹脂は前記した中でもウレタンが好ましく、コート層６はウレタンコート層とされるのが好ましい。このウレタンコート層は、ウレタン樹脂と、所望により各種ウレタン樹脂組成物に通常用いられる各種添加剤等を含有している。ウレタン樹脂は、公知のウレタン樹脂であればよく、通常、ポリオールとポリイソシアネートとから得られる。このウレタン樹脂は、この発明の目的をよく達成できる点で、ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオールであるのが好ましい。ポリイソシアネートは、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。なお、ポリイソシアネートはブロック化合物でブロックされたブロックポリイソシアネートでもよく、ブロック化合物としては、イソシアネート基に結合して温度又は湿度によってイソシアネート基から脱離する化合物であればよく、例えば、ε−カプロラクタム類、メチルエチルケトオキシム類、３，５−ジメチルピラゾール類、アルコール類及びフェノール類等が挙げられる。また、ブロック剤として、イソシアネート類も挙げられ、この場合には、ブロックポリイソシアネートは、イソシアネートダイマー（ポリウレトジオン）となる。ブロック剤は、前記のいずれをも用いることができるが、溶剤との相溶性に優れ、加熱によって容易に脱離する点で、ε−カプロラクタム類及びメチルエチルケトオキシム類が好適である。
【００４６】
この発明に係る導電性ローラ、例えば導電性ローラ１Ａは、軸体２の外周面に導電性プライマー層３を形成し、次いで導電性プライマー層３の外周面に弾性層４を形成して、また、導電性ローラ１Ｂは、さらに弾性層４の外周面に絶縁性プライマー層５を形成し、この絶縁性プライマー層５の外周面にコート層６を形成して、それぞれ製造される。
【００４７】
導電性ローラ１Ａ及び１Ｂを製造するには、まず、軸体２が準備される。例えば、軸体２は前記材料を用いて公知の方法により所望の形状に作製される。
【００４８】
次いで、軸体２の外周面に、導電性プライマー層３を形成可能な導電性プライマー層形成組成物が塗布される。軸体２に塗布される導電性プライマー層形成組成物は、ペルフルオロアルキルスルホニル化合物、接着成分及び所望により各種添加剤を含有し、好ましくはカーボンブラック等の通常の導電性フィラー及び導電性付与剤を実質的に含有していない。ここで、「導電性フィラー及び導電性付与剤を実質的に含有していない」とは、導電性プライマー層形成組成物に導電性フィラー及び導電性付与剤を積極的に含有させないことを意味し、導電性フィラー及び導電性付与剤本来の機能を発揮しない程度の含有量で含有されている場合及び不可避的に含有される場合をも排除する趣旨ではない。ペルフルオロアルキルスルホニル化合物及び添加剤は前記した通りであり、接着成分は前記した接着成分の他にその前駆体例えばモノマー等が挙げられる。導電性プライマー層形成組成物において、ペルフルオロアルキルスルホニル化合物は所望により添加される溶媒と同じ性質、例えば疎水性又は親水性を有しているのが好ましい。
【００４９】
導電性プライマー層形成組成物は、通常の混合器又は攪拌器等を用いて、ペルフルオロアルキルスルホニル化合物、接着成分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。導電性プライマー層形成組成物は、塗布作業を容易にするため、２５℃で液状であるのが好ましく、例えば各種溶剤を添加してその状態又は粘度等が調整されてもよい。なお、導電性プライマー層形成組成物において、接着成分及び添加剤を含有する組成物として、従来公知の各種プライマーを用いることができ、従来公知の各種プライマーとペルフルオロアルキルスルホニル化合物とを混合して導電性プライマー層形成組成物を調製することもできる。
【００５０】
導電性プライマー層形成組成物は、例えば、ディップ法、スプレー法等に従って軸体２の外周面に塗布され、その後、乾燥、硬化されて、導電性プライマー層３が形成される。
【００５１】
次いで、導電性プライマー層３の外周面に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４を形成する。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。このシリコーンゴム組成物を硬化させる際の加熱温度はゴム組成物に応じて適宜に選択される。このようにして形成された弾性層４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。このようにして導電性ローラ１Ａが製造される。
【００５２】
弾性層４を形成するゴム組成物はゴムを含有する組成物であればよく、ゴムとしてシリコーンゴムが好ましい。シリコーンゴムを含有するシリコーンゴム組成物としては、シリコーンゴムと、所望により導電性付与剤と、所望により各種添加剤とを含有するシリコーンゴム組成物が好ましい。シリコーンゴムは前記した通りであり、これらのシリコーン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４の成形方法、弾性層４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。シリコーンゴム組成物に含有される導電性付与剤は前記導電性付与剤と基本的に同様である。添加剤は、通常、ゴム組成物等に含有される各種の添加剤を含有してもよく、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。
【００５３】
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、ゴム、所望により充填材、導電性付与剤及び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。
【００５４】
ゴム組成物は、２５℃において、５〜５００Ｐａ・ｓの粘度を有するのが好ましく、特に１０〜２００Ｐａ・ｓの粘度を有するのが好ましい。ゴム組成物の粘度は、通常、それらに含まれる各成分の種類及び／又は配合量によって、調整することができる。また、必要により、溶剤等により粘度を調整することもできる。
【００５５】
好ましく使用されるシリコーンゴム組成物として、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。
【００５６】
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）下記平均組成式（１）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すなわち導電性付与剤を含有する。これらの各成分（Ａ）〜（Ｃ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「付加硬化型ミラブル導電性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。
【００５７】
ＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２      （１）
ここで、Ｒは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基、好ましくは炭素原子数１〜１２、より好ましくは炭素原子数１〜８の一価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。
【００５８】
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「付加硬化型液状導電性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。
【００５９】
この付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物を硬化させる際の加熱温度は、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、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を硬化させる際の加熱温度は、１００〜３００℃、特に１１０〜２００℃、時間は５分以上５時間以下、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の場合は、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の場合は、１２０〜２５０℃で２〜７０時間程度の硬化条件で、二次加硫することもできる。
【００６０】
導電性ローラ１Ｂを製造するには、このようにして形成された弾性層４の外周面に絶縁プライマー層５を形成可能な絶縁性プライマー組成物が塗布される。絶縁性プライマー組成物は接着成分及び所望により各種添加剤を含有し、好ましくは導電性付与剤及びペルフルオロアルキルスルホニル化合物を実質的に無含有である。ここで、「導電性付与剤及びペルフルオロアルキルスルホニル化合物を実質的に含有していない」とは、絶縁性プライマー組成物に導電性付与剤及びペルフルオロアルキルスルホニル化合物を積極的に含有させないことを意味し、導電性付与剤及びペルフルオロアルキルスルホニル化合物本来の機能を発揮しない程度の含有量で含有されている場合及び不可避的に含有される場合をも排除する趣旨ではない。添加剤は前記した通りであり、接着成分は前記した接着成分の他にその前駆体例えばモノマー等が挙げられる。
【００６１】
この絶縁性プライマー組成物は、通常の混合器又は攪拌器等を用いて、接着成分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。絶縁性プライマー組成物は、塗布作業を容易にするため、２５℃で液状であるのが好ましく、例えば各種溶剤を添加してその状態又は粘度等が調整されてもよい。絶縁性プライマー組成物は、例えば、ディップ法、スプレー法等に従って、弾性層４の外周面に塗布され、その後、乾燥、硬化されて、絶縁性プライマー層５を形成する。
【００６２】
コート層６は、このようにして形成された絶縁プライマー層５の外周面に、後述するコート層形成組成物を塗工し、次いで、塗工されたコート層形成組成物を加熱硬化させて、形成される。コート層形成組成物の塗工は、例えば、コート層形成組成物の塗工液を塗工する塗布法、前記塗工液に絶縁プライマー層５が形成された弾性層４等を浸漬するディッピング法、前記塗工液を絶縁プライマー層５が形成された弾性層４等に吹き付ける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。コート層形成組成物は、そのまま塗工してもよいし、コート層形成組成物に、例えば、メタノール及びエタノール等のアルコール、キシレン及びトルエン等の芳香族系溶媒、酢酸エチル及び酢酸ブチル等のエステル系溶媒等の揮発性溶媒、又は、水を加えた塗工液を塗工してもよい。このようにして塗工されたコート層形成組成物を硬化する方法は、コート層形成組成物の硬化等に必要な熱を加えられる方法であればよく、例えば、コート層形成組成物が塗工された絶縁プライマー層５が形成された弾性層４等を加熱器で加熱する方法等が挙げられる。コート層形成組成物を加熱硬化させる際の加熱温度は、例えば、１００〜２００℃、特に１２０〜１６０℃、加熱時間は１０〜１２０分間、特に３０〜６０分間であるのが好ましい。なお、前記塗工に代えて、前記コート層形成組成物を絶縁プライマー層５が形成された弾性層４の外周面に、押出成形、プレス成形、インジェクション成形等の公知の成形方法によって、積層すると共に、又は、積層した後に、積層されたコート層形成組成物を硬化させる方法等が採用されることができる。
【００６３】
ウレタンコート層６を形成するウレタンコート層形成樹脂組成物は、ウレタン樹脂を形成する前駆体であるウレタン調整成分と所望により各種添加剤とを含有している。各種添加剤としては、例えば、鎖延長剤、触媒、界面活性剤、着難燃剤、色剤、充填材、可塑剤、定剤等が挙げられる。ウレタン調整成分はポリウレタンを形成することができる成分であればよく、例えば、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も包含される。したがって、ウレタン調製成分は、例えば、ポリウレタン、ポリオールとポリイソシアネート又はブロック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又はブロック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る。
【００６４】
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く、例えば、単量体ポリオール、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオール等が挙げられ、これらの中でもコート層６の耐摩耗性、電気安定性及び耐水性等に優れる点で、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種であるのが好ましい。単量体ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ベンジルグリコール、へキシレングリコール、オクチレングリコール，１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−プロパントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール等が挙げられる。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、ヘキサンジオ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。前記ポリオールは、熱的安定性に優れる点で、ポリエステルポリオールが好ましい。前記ポリオールは、後述するポリイソシアネート等との相溶性に優れる点で、１０００〜８０００の数平均分子量を有するのが好ましく、１０００〜５０００の数平均分子量を有するのがさらに好ましい。数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による標準ポリスチレンに換算したときの分子量である。
【００６５】
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及びこれらの誘導体等が挙げられる。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、脂肪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（トリレンジイソシアネートとも称する。ＴＤＩ）、３，３’−ビトリレン−４，４’−ジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートウレチジンジオン（２，４−ＴＤＩの二量体）、キシレンジイソシアネート、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）、メタフェニレンジイソシアネート等が挙げられる。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）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、オルトトルイジンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル、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、トリフェニルメタン−４，４’，４’’−トリイソシアネート等が挙げられる。前記誘導体としては、前記ポリイソシアネートの多核体、ポリオール等で変性したウレタン変性物（ウレタンプレポリマーを含む）、ウレチジオン形成による二量体、イソシアヌレート変性物、カルボジイミド変性物、ウレトンイミン変性物、アロハネート変性物、ウレア変性物、ビュレット変性物等が挙げられる。前記ポリイソシアネートは１種単独で又は２種以上を用いることができる。ポリイソシアネートは、５００〜２０００の分子量を有するのが好ましく、７００〜１５００の分子量を有するのがさらに好ましい。
【００６６】
ポリイソシアネートとして、これらのポリイソシアネートの他に、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が好適に使用される。ブロックポリイソシアネートは、常温での安定性が高く、加熱によってブロック剤が遊離してイソシアネート基が再生するため、取り扱いが容易である等の利点を有する。特に、湿度の高い夏場でも安定して反応し、さらには、アミノ基等の反応性の高い活性基を有する試薬とも併用することができるという利点を有する。前記ブロック剤としては、例えば、ε−カプロラクタム類、メチルエチルケトオキシム類、３，５−ジメチルピラゾール類、アルコール類及びフェノール類等が挙げられる。また、ブロック剤として、イソシアネート類も挙げられ、この場合には、ブロックポリイソシアネートは、ポリイソシアネートダイマー（ポリウレトジオン）となる。ブロック剤は、前記のいずれをも用いることができるが、溶剤との相溶性に優れる点で、ε−カプロラクタム類及びメチルエチルケトオキシム類が好適である。
【００６７】
ポリオールとポリイソシアネートとの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であるのが好ましい。このモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、ポリウレタンの加水分解を防止することができる点で０．８５〜１．１０であるのがより好ましい。
【００６８】
ポリオールとポリイソシアネートとの混合物においては、ポリオール及びポリイソシアネートに加えて、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、架橋剤等を併用してもよい。鎖延長剤、架橋剤としては、例えば、グリコール類、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン及びアミン類等が挙げられる。
【００６９】
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、それらの分子量等も特に限定されない。プレポリマー及びポリウレタンは、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。
【００７０】
前記ウレタン調製成分は、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く、特に、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種のポリオールとポリイソシアネートとの混合物であるのが特に好ましい。すなわち、ウレタンコート層形成樹脂組成物は、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールから選択された少なくとも１種のポリオールと、ポリイソシアネートとの混合物を含有するのが特に好ましい。
【００７１】
コート層形成組成物は、ミキサー、プラネタリー等の混合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合して、得られる。コート層形成組成物は、塗布作業を容易にするため、２５℃で液状であるのが好ましく、例えば各種溶剤を添加してその状態又は粘度等が調整されてもよい。
【００７２】
所望により、コート層６に、研磨処理、表面粗さ処理例えばブラスト処理等を施して表面状態を調整することもできる。このようにして導電性ローラ１Ｂが製造される。
【００７３】
この発明に係る導電性ローラ、例えば導電性ローラ１Ａ及び１Ｂは、軸体２と弾性層４との間に除電機能を有するペルフルオロアルキルスルホニル化合物３を少なくとも含有する導電性プライマー層３を備えているから、この発明に係る導電性ローラ、例えば導電性ローラ１Ａ及び１Ｂは、現像装置又は画像形成装置に装着されたときに濃度段差及び濃度ムラが共に抑制された高品質の画像、具体的には濃度段差が抑制されたベタ印字画像及び濃度ムラが抑制されたハーフトーン画像を形成することに貢献できる。特に、コート層６を備えた導電性ローラ１Ｂは、所望量の現像剤を所望のように供給でき、より一層高品質の画像を形成することに大きく貢献できる。
【００７４】
この発明に係る導電性ローラ、例えば導電性ローラ１Ａ及び１Ｂは、ペルフルオロアルキルスルホニル化合物３を少なくとも含有する導電性プライマー層３を備えているから、特に導電性ローラ１Ｂはその表面にコート層６をさらに備えているから、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、現像剤供給ローラ、転写ローラ等として好適に用いられ、特に現像ローラとして好適に用いられる。
【００７５】
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を備え、例えば、図３に示される画像形成装置に装備されている。この発明に係る現像装置の一例である現像装置を、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。）の一例と共に説明する。
【００７６】
この画像形成装置１０は、図３に示されるように、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を転写搬送ベルト１７上に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１７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１７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。
【００７７】
前記現像装置２０Ｂは、この発明に係る現像装置の一例であり、図３に示されるように、この発明に係る導電性ローラと現像剤２２Ｂとを備えている。したがって、この画像形成装置１０において、この発明に係る導電性ローラ例えば導電性ローラ１Ｂは現像剤担持体２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ及び２３Ｙとして装着されている。現像装置２０Ｂは、具体的には、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である現像ローラと、現像剤２２Ｂの厚みを調整する現像剤量調節手段２４Ｂ例えばブレードとを備えて成る。現像装置２０Ｂにおいて、現像剤量調節手段２４Ｂは、図３に示されるように、現像剤担持体２３Ｂの外周面に接触又は圧接している。すなわち、前記現像装置２０Ｂは所謂「接触式現像装置」である。前記現像ユニットＣ、Ｍ及びＹは現像ユニットＢと基本的に同様に構成されている。
【００７８】
画像形成装置１０において、前記現像装置２０Ｂの現像剤担持体２３Ｂは、その表面が像担持体１１Ｂの表面に接触又は圧接するように配置されている。前記現像装置２０Ｃ、２０Ｍ及び２０Ｙも、前記現像装置２０Ｂと同様に、その表面が現像剤担持体２３Ｃ、２３Ｍ及び２３Ｙが像担持体１１Ｃ、１１Ｍ及び１１Ｙの表面に接触又は圧接するように配置されている。すなわち、この画像形成装置１０は所謂「接触式画像形成装置」である。
【００７９】
前記定着手段３０は、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、記録体１６を通過させる開口部３５を有する筐体内に、定着ローラ３１と、定着ローラ３１の近傍に配置された無端ベルト支持ローラ３３と、定着ローラ３１及び無端ベルト支持ローラ３３に巻き掛けられた無端ベルト３６と、定着ローラ３１と対向配置された加圧ローラ３２とを備え、無端ベルト３６を介して定着ローラ３１と加圧ローラ３２とが互いに当接又は圧接するように回転自在に支持されて成る圧力熱定着装置である。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。転写搬送ベルト１７は複数の支持ローラ４２に巻回されている。
【００８０】
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。
【００８１】
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、帯電手段１２Ｂで帯電した像担持体１１Ｂの表面に露光手段１３Ｂにより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１６Ｂ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。
【００８２】
このタンデム型画像形成装置１０において、現像剤担持体２３としてペルフルオロアルキルスルホニル化合物３を少なくとも含有する導電性プライマー層３を備えたこの発明に係る導電性ローラが装着されているから、現像装置２０及びタンデム型画像形成装置１０は濃度段差及び濃度ムラが共に抑制された高品質の画像を形成できる。
【００８３】
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においてはこの発明に係る導電性ローラを現像剤担持体２３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、現像剤供給ローラとしてこの発明に係る導電性ローラを用いても同様に高品質の画像を形成することができる。
【００８４】
この発明に係る導電性ローラ、現像装置及び画像形成装置は、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。
【００８５】
例えば、導電性ローラ１Ａ及び１Ｂは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いるが、この発明において、導電性ローラは筒状をなしていればその形状は特に限定されず、例えば、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。
【００８６】
現像装置２０は画像形成装置１０の現像ユニットに装着されているが、この発明において、現像装置は現像ユニットに着脱自在に装着される所謂「現像カセット」として構成されてもよい。
【００８７】
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、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。
【００８８】
前記画像形成装置１０は、像担持体１１と現像装置２０の現像担持体２３とが当接又は圧接するように配置される所謂「接触式画像形成装置」であるが、この発明において、画像形成装置は、現像剤担持体の表面が像担持体の表面に接触しないように間隙を有して配置される所謂「非接触式画像形成装置」であってもよい。
【実施例】
【００８９】
（実施例１）
下記組成の導電性プライマー層形成組成物を準備した。
・ビス（ペルフルオロブチルスルホニル）イミド：（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）２ＮＨ（品番「ＥＦ−Ｎ４４１」、三菱マテリアル電子化成株式会社製、疎水性）１質量部（導電性プライマー層形成組成物における揮発成分を除外した合計質量２１質量部に対して５質量％）
・カーボンブラック等の導電性フィラー：０質量部
・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、固形分濃度２０質量％）１００質量部
【００９０】
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、硬化後の厚さが０．０５μｍとなるように、前記導電性プライマー層形成組成物が含浸した不織布で軸体２を回転させながら軸体２の表面に導電性プライマー層形成組成物を塗布した。導電性プライマー層形成組成物が塗布された軸体２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分以上冷却して軸体２の外周面に導電性プライマー層３を形成した。
【００９１】
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質量部を添加し、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導電性プライマー層３の外周面に成形した。この成形体を研磨して外径２０ｍｍの弾性層４（ＪＩＳ  Ａ硬度は４０）を形成し、導電性ローラ１Ａを製造した。
【００９２】
（実施例２）
実施例１で製造した導電性ローラ１Ａの外周面に絶縁性プライマー組成物としての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）を硬化後の厚さが０．５μｍとなるようにスプレーコーティング法によって一回で塗布した。ギヤオーブンを用いて塗布したプライマー組成物を１５０℃の温度にて３０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却して弾性層４の外周面に絶縁性プライマー層５を形成した。
【００９３】
次いで、形成したプライマー層５の外周面に調製した下記組成のウレタンコート層形成組成物をスプレーコーティング法によって一回で塗布した。その後、１６０℃で３０分間加熱して、層厚１２μｍのウレタンコート層６を形成した。このようにして導電性ローラ１Ｂを製造した。
＜ウレタンコート層形成組成物の組成＞
・ポリイソシアネート（日本ポリウレタン株式会社製、商品名：コロネート−ＬＪ）１０質量部
・ポリオール（ポリエステルポリオール、商品名「ニッポランＮＩＰＰＯＬＬＡＮ  １３９」、日本ポリウレタン株式会社製）３０質量部（モル比（ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０５）
・導電性付与剤（商品名「ＥＣ６００ＪＤ」、ライオン株式会社製、平均粒径３４ｎｍ）５質量部
・トルエン２質量部
【００９４】
（比較例１）
前記導電性プライマー層３を形成しなかったこと以外は実施例２と基本的に同様にして、軸体の外周面に弾性層が直接形成された比較例１の導電性ローラを製造した。
【００９５】
（比較例２）
前記導電性プライマー層形成組成物に代えて絶縁性プライマー組成物としての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）を用いたこと以外は実施例２と基本的に同様にして、軸体と弾性層との間に絶縁性プライマー層を備えた比較例２の導電性ローラを製造した。
【００９６】
（比較例３）
前記ビス（ペルフルオロブチルスルホニル）イミドに代えてカーボンブラック（商品名「ＥＣ６００ＪＤ」、ライオン株式会社製、平均粒径３４ｎｍ）を用いたこと以外は実施例２と基本的に同様にして比較例３の導電性ローラを製造した。
【００９７】
（ハーフトーン画像における濃度ムラ評価）
製造した導電性ローラ１Ｂ及び比較例１〜３の各導電性ローラを電子写真式プリンター（沖データ株式会社製、商品名：「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ  １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）の現像ローラとして装着し、この電子写真式プリンターを、温度４９℃、相対湿度８０％の高温高湿環境下に７日間静置した。その後、この高温高湿環境を維持したままＡ４用紙（ＪＩＳ）にハーフトーン画像を１枚印刷し、印刷されたハーフトーン画像における印字濃度の均一性を目視で観察した。評価は、ハーフトーン画像に濃度ムラを確認できなかった場合を「◎」、ハーフトーン画像に十分に許容できる程度のわずかな濃度ムラが確認できた場合を「○」、許容できないほどの濃度ムラが確認できた場合を「×」とした。その結果を「濃度ムラ」として第１表に示す。
【００９８】
（ベタ印字画像における濃度段差評価）
電子写真式プリンター（沖データ株式会社製、商品名：「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ  １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）の現像ローラとして製造した導電性ローラ１Ｂ及び比較例１〜３の各導電性ローラを装着し、この電子写真式プリンターを、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下で黒ベタ印字画像を１枚印刷した。この黒ベタ印字において、黒ベタ印字の初期形成部分と終期形成部分との濃度をマクベス濃度計にて測定し、初期形成部分の印字濃度と終期形成部分の印字濃度との濃度差を算出した。評価は、濃度差が０．１未満であった場合を「◎」、濃度差が０．１以上０．２未満であった場合を「○」、濃度差が０．２以上であった場合を「×」とした。その結果を「濃度段差」として第１表に示す。このベタ画像の濃度差は０．１未満であれば実用上十分な特性を有するといえる。
【００９９】
【表１】
0005729866.tif 000002
【符号の説明】
【０１００】
１Ａ、１Ｂ  導電性ローラ
２  軸体
３  導電性プライマー層
４  弾性層
５  絶縁性プライマー層
６  コート層（ウレタンコート層）
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
１７  転写搬送ベルト
２０  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  無端ベルト支持ローラ
３５  開口部
３６  無端ベルト
４１  カセット
４２  支持ローラ
Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ  現像ユニット
【図１】
0005729866.tif 000003
【図２】
0005729866.tif 000004
【図３】
0005729866.tif 000005