(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の基体、
該基体の上の弾性層、および
該弾性層の表面を被覆している表面層を有する現像剤担持体であって、
該表面層は、変性アクリルウレタン樹脂を含有し、
該変性アクリルウレタン樹脂は、下記構造式（１）で示される構成単位を有し、
【化１】
0006516571.tif 000016
（構造式（１）において、
Ｒ１は、炭素数１〜３のアルキル基を表し、
Ｕは、隣接する２つのウレタン結合の間に、
下記構造式（２）で示される構造と、
下記構造式（３）で示される構造及び下記構造式（４）で示される構造から選ばれる一方又は両方と、を有するウレタン樹脂を表し、
Ｌは、エステル結合（−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−）を含む２価の連結基を表す：
【化２】
0006516571.tif 000017
【化３】
0006516571.tif 000018
【化４】
0006516571.tif 000019
）、
該変性アクリルウレタン樹脂は、
エステル結合を含む変性アクリルポリオールと、
該構造式（２）で示される構造と、該構造式（３）で示される構造及び該構造式（４）で示される構造から選ばれるいずれか一方の構造又は両方の構造と、を有するポリエーテルポリオールと、
イソシアネートと、の反応物であって、
該変性アクリルポリオール中のヒドロキシル基のモル数（Ａ）と、該変性アクリルポリオール以外のすべてのポリオール中のヒドロキシル基のモル数（Ｂ）が、下記数式（１）： 
１０．５≦（Ｂ）／（Ａ）≦５０          （１）
で示される関係を満たす、ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項２】
前記エステル結合を含む変性アクリルポリオールが、ラクトン変性した水酸基含有メタアクリレートの重合体である請求項１に記載の現像剤担持体。
【請求項３】
前記エステル結合を含む変性アクリルポリオールが、ラクトン変性した水酸基含有メタアクリレートとスチレンとの共重合体である請求項１または２に記載の現像剤担持体。
【請求項４】
前記ポリエーテルポリオールが、テトラヒドロフランと３−メチルテトラヒドロフランとの反応物である請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像剤担持体。
【請求項５】
静電潜像が形成される感光体と、該感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備し、電子写真画像形成装置の本体に着脱可能な電子写真プロセスカートリッジにおいて、前記現像部材が請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像剤担持体であることを特徴とする、電子写真プロセスカートリッジ。
【請求項６】
静電潜像が形成される感光体と、該感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備する電子写真画像形成装置において、前記現像部材が請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像剤担持体であることを特徴とする、電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成装置に用いられる現像剤担持体、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置においては、感光体が帯電手段により帯電され、レーザーにより感光体上に静電潜像が形成される。次に、現像容器内の現像剤（以下、トナーとも称する）が現像部材によって搬送され、感光体と現像部材との近接部で感光体上の静電潜像はトナーによって現像される。その後、感光体上のトナーは、転写手段により記録紙に転写され、熱と圧力によって定着される。このような現像法に用いられる現像部材の一つとして、金属の芯体の周囲に弾性層を設け、その上に必要に応じて単層または複数の表面層を形成した構成の現像剤担持体が挙げられる。
【０００３】
非磁性一成分接触現像方式の画像形成装置においては、現像剤担持体には、１０３〜１０１０Ω・ｃｍの電気抵抗を有する導電性の電子写真用部材が一般的に用いられている。
【０００４】
近年、電子写真方式を採用した装置に使用される現像部材に必要とされる性能はより高度になっており、高画質性、高耐久性の観点から、弾性層の表面に表面層を設けた二層系の現像剤担持体のような現像部材が多く用いられるようになっている。
【０００５】
現像部材の表面層としては耐磨耗性、トナーへの帯電付与性に優れるウレタン樹脂が広く用いられている。最近では、より一層の高機能化を図るべく、表面層の改良処方が提案されている。特許文献１では、ウレタン樹脂にアクリル樹脂を含有させ、耐傷性と傷の修復の速さを向上させる技術が開示されている。また、特許文献２では、特定の構造を有するポリエーテル系ウレタン樹脂に対し、アクリル樹脂を含有させ、変形回復性と耐フィルミング性を向上させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１８６４３３号公報
【特許文献２】特開２０１４−２９４９９号公報
【特許文献３】特許第３３６０４３２号公報
【特許文献４】特開昭５７−５０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電子写真画像形成装置は世界各地で使用されてきており、電子写真画像形成装置には、多様な環境の下でも安定して高画質の電子写真画像を長期に亘って出力できることが求められている。そのためには、現像部材としては、苛酷な低湿環境（例えば、気温１０℃、相対湿度５％（５％ＲＨ）、絶対湿度０．４７ｇ／ｍ３）の下でも、表面の電荷異常に由来する階調異常、すなわちゴーストの発生といった画像不良が生じにくいことが必要である。また、高温高湿下（例えば、気温４０℃、相対湿度９５％（９５％ＲＨ）、絶対湿度４８．５ｇ／ｍ３）下でも、トナーが現像部材の表面に固着すること、すなわちフィルミングに由来する画像不良が生じにくいものであることが必要である。
【０００８】
低湿環境においては、空気中の水の存在量が低下するため、画像を出力する際に生じた、現像部材表面の電荷が移動しにくくなり、蓄積されやすくなる。現像部材の表面は、電荷が過度に蓄積されると、画像濃度の異常を引き起こし、電子写真画像の品位を損なう恐れがある。特に、特許文献２で開示されている、特定の構造を有するポリテトラメチレングリコールでは、その低含水率故に、苛酷な低湿環境下（例えば、気温１０℃、相対湿度５％（５％ＲＨ）、絶対湿度０．４７ｇ／ｍ３）で、改善の余地があった。
【０００９】
また、高温高湿環境（例えば、気温４０℃、相対湿度９５％（９５％ＲＨ））下においては、高分子化合物によって構成される現像部材の表面には、一般に、タック性が発現する。特定のポリテトラメチレングリコール構造では、含水率が低くなるため、タック性を抑制することが可能である。しかしながら、ポリテトラメチレングリコール構造の割合が、高分子膜中で低下すると、タック性の発現につながる。タック性が顕著な高分子材料を、現像部材の表面に配した場合、現像部材表面に担持されるトナーが転動しにくくなり、現像部材に対して連れ回ることが多くなる。このとき、トナーは、同じ部位が連続して他の接触部材からのストレスに晒される。この状況が継続すると、トナーは、接触部材からのストレス過多により、現像部材表面に固着（フィルミング）し、画像弊害を引き起こすことがある。
【００１０】
本発明は、苛酷な環境においても、ゴーストやフィルミングが生じにくい現像剤担持体の提供に向けたものである。
【００１１】
また本発明は、高品位な電子写真画像の安定的な出力に資する電子写真画像形成装置および電子写真プロセスカートリッジの提供に向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、前記目的に鑑み鋭意研究、検討を重ねた。その結果、特定の構造を有する変性アクリルウレタン樹脂を、現像剤担持体の表面層に用いることで、残留電荷が蓄積されにくく、また、表面にトナーがフィルミングしにくいことを見出し、本発明を為すに至った。
【００１３】
すなわち、本発明の一態様によれば、導電性の基体、該基体の上の弾性層、および  該弾性層の表面を被覆している表面層を有する現像剤担持体であって、該表面層は、変性アクリルウレタン樹脂を含有し、該変性アクリルウレタン樹脂は、下記構造式（１）で示される構成単位を有し、
【００１４】
【化１】
0006516571.tif 000002
【００１５】
（構造式（１）において、
Ｒ１は、炭素数１〜３のアルキル基を表し、
Ｕは、隣接する２つのウレタン結合の間に、
下記構造式（２）で示される構造と、
下記構造式（３）で示される構造及び下記構造式（４）で示される構造から選ばれる一方又は両方と、を有するウレタン樹脂を表し、
Ｌは、エステル結合（−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−）を含む２価の連結基を表す：
【化２】
0006516571.tif 000003
【化３】
0006516571.tif 000004
【化４】
0006516571.tif 000005
）、
該変性アクリルウレタン樹脂は、
エステル結合を含む変性アクリルポリオールと、
該構造式（２）で示される構造と、該構造式（３）で示される構造及び該構造式（４）で示される構造から選ばれるいずれか一方の構造又は両方の構造と、を有するポリエーテルポリオールと、
イソシアネートと、の反応物であって、
該変性アクリルポリオール中のヒドロキシル基のモル数（Ａ）と、該変性アクリルポリオール以外のすべてのポリオール中のヒドロキシル基のモル数（Ｂ）が、下記数式（１）： 
１０．５≦（Ｂ）／（Ａ）≦５０          （１）
で示される関係を満たす、現像剤担持体が提供される。
【００１９】
また、本発明によれば、静電潜像が形成される感光体と、該感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備し、電子写真画像形成装置の本体に脱着可能な電子写真プロセスカートリッジにおいて、現像部材が上記の現像剤担持体である電子写真プロセスカートリッジが提供される。
【００２０】
本発明によれば、静電潜像が形成される感光体と、該感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備する電子写真画像形成装置において、該現像部材が上記の現像剤担持体である電子写真画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、苛酷な環境の下でも、ゴーストや、フィルミングによる画像弊害を抑制することができる現像剤担持体が得られる。また、本発明に係る現像剤担持体を用いることで、高品位な電子写真画像の形成に資するプロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の現像剤担持体の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の電子写真プロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の電子写真画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】液循環型浸漬塗工装置の一例を示す概念図である。
【図５】本発明の現像剤担持体の平均電位を測定する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】
【００２３】
本発明に係る現像剤担持体は、図１に示すように、基体２の外周面に弾性層３が設けられ、この弾性層３の表面に表面層４が被覆された構成を有する。
【００２４】
＜基体＞
導電性の基体２は、現像剤担持体１の電極および支持部材として機能するもので、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼の如き金属または合金；クロム、又はニッケルで鍍金処理を施した鉄；導電性を有する合成樹脂の如き導電性の材質で構成される。
【００２５】
なお、基体の表面には、基体と、後述する弾性層との接着性の向上を図るため、プライマーを塗布してもよい。プライマーの例としては、シランカップリング剤系プライマー、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリエーテル系またはエポキシ系の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等を用いることができる。
【００２６】
また、市販のプライマーとしては以下のものが挙げられる。
「ＤＹ３９−０５１」、「ＤＹ３９−０１２」、「ＤＹ３９−１１５」（いずれも商品名：東レ・ダウコーニング社製）；
「Ｘ−３３−１７３」、「ＰＲＩＭＥＲ−ＮＯ．４」、「ＰＲＩＭＥＲ−ＮＯ．３２」、「ＰＲＩＭＥＲ−ＮＯ．３５」（いずれも商品名：信越化学工業社製）；
「ＸＰ８１−４０５」、「ＸＰ８１−Ａ６３６１」、「ＸＰ８１−Ｂ７０１５」、「ＭＥ２１」、「ＭＥ１５１」、「ＭＥ１５３」、「ＸＣ９２１４」（いずれも商品名：モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）。
【００２７】
プライマーはその接着性を向上させるために、公知のアルコキシシランやチタン酸エステルなどを添加させてもよい。具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラノルマルブトキシシラン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラノルマルブトキシチタンなどが挙げられる。添加量としては市販のプライマー１００質量部に対して０．１〜２０質量部添加することが好ましい。
【００２８】
＜弾性層＞
弾性層３は、感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを過不足なく供給することができるように、適切なニップ幅とニップ圧をもって感光体に押圧されるような硬度や弾性を、現像剤担持体に付与するものである。この弾性層は、通常ゴム材料の成型体により形成される。
【００２９】
上記ゴム材料としては、従来から導電性ゴムローラに用いられている種々のゴム材料を用いることができる。ゴム材料に使用するゴムとしては、具体的には、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム等のゴム材料を単独であるいは２種以上を混合して用いることができる。この中でも、特にセット性能等の変形に対する安定性の観点からシリコーンゴムを用いることが好ましい。シリコーンゴムとしては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルトリフルオロプロピルシロキサン、ポリメチルビニルシロキサン、ポリフェニルビニルシロキサン、これらポリシロキサンの共重合体等が挙げられる。
【００３０】
弾性層３の厚さは１．０〜８．０ｍｍの範囲にあることが好ましく、２．０〜５．０ｍｍの範囲にあることがより好ましい。
【００３１】
弾性層３は、複数の層で形成されて良く、また、基体２と弾性層３との間、弾性層３と表面層４との間には中間層を設けて良く、さらに、表面層４の外周に他の樹脂層や保護層を１層以上積層させてもよい。
【００３２】
弾性層３には、導電性付与剤、非導電性充填剤、架橋剤、触媒の如き各種添加剤が適宜配合される。導電性付与剤としてはカーボンブラック；アルミニウム、銅の如き導電性金属；酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタンの如き導電性金属酸化物の微粒子を用いることができる。なかでも、カーボンブラックは比較的低い添加量で良好な導電性が得られるので特に好ましい。
【００３３】
導電性付与剤としてカーボンブラックを用いる場合は、ゴム材料中のゴム１００質量部に対して１０〜８０質量部配合されることがより好ましい。非導電性充填剤としては、シリカ、石英粉末、酸化チタン、酸化亜鉛または炭酸カルシウム等が挙げられる。架橋剤としては、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンまたはジクミルパーオキサイドが挙げられる。触媒としては、白金系触媒、ロジウム系触媒、パラジウム系触媒が挙げられ、特に、白金系触媒が好ましい。
【００３４】
＜表面層＞
本発明に係る表面層４は、変性アクリルウレタン樹脂を含有し、該変性アクリルウレタン樹脂は、下記構造式（１）で示される構成単位を有する。
【００３５】
【化５】
0006516571.tif 000006
【００３６】
（前記構造式（１）において、Ｒ１は、炭素数１〜３のアルキル基を表す。Ｕは、隣接する２つのウレタン結合の間に、下記構造式（２）で示される構造と、下記構造式（３）で示される構造及び下記構造式（４）で示される構造から選ばれる一方又は両方とを有するウレタン樹脂を表す。Ｌは、エステル結合（−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−）を含む２価の連結基を表す。）。
【００３７】
【化６】
0006516571.tif 000007
【００３８】
【化７】
0006516571.tif 000008
【００３９】
【化８】
0006516571.tif 000009
【００４０】
（変性アクリルウレタン樹脂の構成成分）
構造式（１）で示される変性アクリルウレタン樹脂は、
上記構造式（２）で示される構造と、上記構造式（３）で示される構造および上記構造式（４）で示される構造から選択されるいずれか一方または両方の構造とを有するポリエーテルポリオール、
アクリルポリオール、および、
イソシアネートとを反応させることによって得ることができる。
【００４１】
（ポリエーテルポリオール）
構造式（１）で示される変性アクリルウレタン樹脂において、構造単位Ｕは、隣接する２つのウレタン結合の間に、構造式（２）で示される構造と、構造式（３）で示される構造及び構造式（４）で示される構造から選ばれる一方又は両方の構造とを有している。
【００４２】
変性アクリルウレタン樹脂は、構造式（３）または（４）で示される構造中の、側鎖としてのメチル基の存在により、低温域での結晶性が著しく低くなっている。そのため、本発明に係るポリウレタンを含む表面層を具備する現像剤担持体は、低温環境下でも柔軟で、硬度が上昇しにくくなっている。高温域においては、構造式（３）または（４）で示される構造中の、側鎖としてのメチル基の存在により高温域での分子運動性が抑制される。そして、かかるポリエーテルポリオールは、テトラヒドロフランと３−メチルヒドロフランとを反応させることで得ることができる。
【００４３】
構造式（１）で示される変性アクリルウレタン樹脂において、構造単位Ｕには、本発明の効果が損なわれない程度に必要に応じて、ポリプロピレングリコール、脂肪族ポリエステルをさらに含有させてもよい。脂肪族ポリエステルとしては、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコールの如きジオール成分、トリメチロールプロパンの如きトリオール成分と、アジピン酸、グルタル酸、セバシン酸等のジカルボン酸との縮合反応により得られる脂肪族ポリエステルポリオールが挙げられる。
【００４４】
（アクリルポリオール）
構造式（１）で示される変性アクリル樹脂において、構造単位Ｌには、アクリルポリオール由来のエステル結合が含まれる。
【００４５】
一般に、アクリルポリオールのモノマーは、水酸基を有する（メタ）アクリレートであり、ポリオールと（メタ）アクリル酸との反応生成物として得られる。この反応生成物は、水酸基とアクリル酸エステル構造を有する。この水酸基とさまざまな化合物を反応させ、変性構造を導入することが可能である。例えば、ラクトンを反応させることで、ラクトン変性構造を有するヒドロキシ（メタ）アクリレートが得られる。
【００４６】
（メタ）アクリレートにおいては、アクリル酸由来の二重結合部が重合することで、アクリルポリオールが生成される。また、このアクリル酸誘導体と、スチレン等の不飽和成分を有するビニルモノマーと共重合させると、共重合体としてのアクリルポリオールを得ることができる。
【００４７】
構造式（１）の構造を与えるモノマーとして、水酸基を有する（メタ）アクリレートの具体例として、ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸の炭素数２〜８のヒドロキシエステル等が挙げられ、これらは混合して使用することもできる。また、ラクトンと水酸基を有する（メタ）アクリレートとの反応によって得られるラクトン変性アクリルポリオールを好適に用いることができ、ラクトン変性水酸基含有（メタ）アクリレートとスチレンとの共重合体は特に好適に用いることができる。
【００４８】
（イソシアネート）
ポリオール成分と反応させるポリイソシアネート成分としては、特に限定されるものではないが、エチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）の如き脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、シクロヘキサン１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネートの如き脂環式ポリイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート（ｐ−ＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートの如き芳香族イソシアネート及びこれらの共重合物やイソシアヌレート体、ＴＭＰアダクト体、ビウレット体、そのブロック体を用いることができる。
【００４９】
この中でもトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネートの如き芳香族イソシアネートがより好適に用いられる。
【００５０】
（変性アクリルウレタン樹脂の合成）
通常、ポリウレタン樹脂の合成は、以下の如き方法が用いられる。
（ｉ）ポリオールとポリイソシアネートを混合、反応させるワンショット法、
（ｉｉ）一部のポリオールとイソシアネートを反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマーと、低分子ジオール、低分子トリオールの如き鎖延長剤とを反応させる方法。
【００５１】
構造式（１）で示される変性アクリルウレタン樹脂において、構造単位Ｕに含まれる、隣接する２つのウレタン結合の間に、構造式（２）で示される構造と、構造式（３）で示される構造及び構造式（４）で示される構造以外の成分は、少ない方が好ましい。具体的には、本発明の効果発現の観点から、変性アクリルウレタン樹脂構造中で、５質量部以下の含有率とすることが好ましい。
【００５２】
ポリオールと反応させるポリイソシアネートの混合比は、ポリオールの水酸基１．０に対してイソシアネート基の比率が１．２から４．０の範囲であることが好ましい。
【００５３】
表面層は導電性を有することが好ましい。導電性の付与手段としては、イオン導電剤や導電性微粒子の添加が挙げられるが、安価であり、抵抗の環境変動が少ない導電性微粒子が好適に用いられ、また導電性付与性と補強性の観点から、カーボンブラックが特に好ましい。導電性微粒子の性状としては、一次粒子径１６ｎｍ以上５０ｎｍ以下、かつＤＢＰ吸油量が５０ｍｌ／１００ｇ以上１６０ｍｌ／１００ｇ以下であるカーボンブラックであると、導電性、硬度、分散性のバランスが良好であり好ましい。
【００５４】
前記カーボンブラックとしては、具体的には、ケッチェンブラック（商品名、ライオン株式会社製）、アセチレンブラックの如き導電性カーボンブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴの如きゴム用カーボンブラック、その他、酸化処理を施したカラーインク用カーボンブラック、熱分解カーボンブラックを用いることができる。これらは１種又は２種以上を併用することができる。表面層に添加させるカーボンブラックの含有量は、表面層を形成する樹脂成分１００質量部に対して、１０質量部以上３０質量部以下であることが好ましい。
【００５５】
前記カーボンブラックの他、使用可能な導電剤としては、以下のものを挙げることができる。天然若しくは、人造グラファイト；銅、ニッケル、鉄、アルミニウムの如き金属粉；酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫の如き金属酸化物粉；ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレンの如き導電性高分子。これらは必要に応じて１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５６】
表面層４には、本発明の効果が損なわれない程度に、必要に応じて架橋剤、可塑剤、充填剤、増量剤、加硫剤、加硫助剤、架橋助剤、酸化防止剤、老化防止剤、加工助剤、レベリング剤を含有させることができる。
【００５７】
（苛酷な低湿環境下での残留電荷の低減）
隣接するウレタン結合間に存在する構造式（２）で示される構造と、構造式（３）で示される構造及び構造式（４）で示される構造から選ばれる一方又は両方とを有するウレタン樹脂は、メチル基を側鎖に有するため、ポリウレタンとしては非常に低極性である。このため、ウレタン樹脂自体の水との親和性が低下し、ウレタン樹脂としては比較的低い吸水性を示す。低湿環境においては、その低極性ゆえに、ウレタン樹脂自体の、水との親和性が低下するため、画像形成の際に、残留電荷が減衰しにくくなる。そして、苛酷な低湿環境下では、電荷の残留が、電荷の減衰に勝り、電荷が蓄積していき、望む濃度とは異なる濃度の画像が出力されてしまう。
【００５８】
ところで、一般に、帯電を防止しやすい高分子材料が知られている。そのような化学構造として、ポリエーテルエステルアミド構造が挙げられる。本発明においては、この帯電防止作用を有する、ポリエーテルエステルアミド構造を含有する。そのため、苛酷な低湿環境においても、残留電荷の蓄積が抑制されるものと考えられる。
【００５９】
（苛酷な高温高湿下での粘着性の抑制）
前述したように、本発明に係る表面層には、エステル結合が含有される。このため、隣接するウレタン結合間に存在する構造式（２）で示される構造と、構造式（３）で示される構造及び構造式（４）で示される構造から選ばれる一方又は両方とを有するウレタン樹脂と比較して、高温高湿下において粘着性の上昇が予想される。一方、特許文献３には、ウレタン樹脂にアクリル構造を含有させることによって、ポリウレタンの粘着性を抑制する技術が開示されている。
【００６０】
本発明に係る表面層には、変性アクリルウレタン樹脂が含有され、該変性アクリルウレタン樹脂は、構造式（１）で示される構成単位を有する。この表面層には、ポリエーテルエステルアミド構造とともに、アクリル構造も含有されている。このアクリル構造によって、高温高湿下において、粘着性が抑制され、トナーの現像剤担持体の表面へのフィルミングが抑制されるものと考えられる。
【００６１】
（原料の配合割合）
本発明においては、苛酷な低湿環境下での残留電荷低減化と、苛酷な高温高湿下での粘着性抑制化の両立の観点から、エーテル、エステル、アクリル構造の割合を適切に存在させることが必要となる。
発明者らの検討の結果、前記変性アクリルウレタン樹脂の原料となる変性アクリルポリオール中のヒドロキシル基のモル数（Ａ）と、
前記変性アクリルウレタン樹脂の原料となる、前記変性アクリルポリオール以外のすべてのポリオール中のヒドロキシル基のモル数（Ｂ）が、下記数式（１）の関係を満たすことで、前記課題を高度に両立させることが可能であることが判明した。
１０．５≦（Ｂ）／（Ａ）≦５０          （１）
【００６２】
すなわち、前記割合（Ｂ）／（Ａ）が、１０．５より小さい場合、高分子材料中のアクリル構造の割合が多くなるため、高分子膜としての硬度が高くなり、トナーへのストレスが増加し、トナー融着を引き起こす恐れがあると予想される。
【００６３】
一方、前記割合（Ｂ）／（Ａ）が、５０より大きい場合、高分子材料中のエステル構造の割合が少ないため、より好ましい画像を得るためには、帯電防止効果の底上げが必要となることが予想される。
【００６４】
また、一般に、ウレタン樹脂は、ポリオール鎖等からなるソフトセグメントと、ウレタン結合部分からなり、強い凝集力を有するハードセグメントとのミクロ相分離構造を有することが知られている。
【００６５】
ウレタン結合が空間的に近接すると、水素結合に由来する相互作用により、凝集しあうため、ハードセグメントとソフトセグメントのミクロ相分離の程度がより大きくなる傾向がある。ハードセグメントが高度に凝集すると、結晶性が発現し、ガラス転移点（Ｔｇ）が大きくなる。Ｔｇの増大は、特に低温領域での貯蔵弾性率の上昇をもたらすため、低温領域でのトナーへのストレス増加が懸念される。
【００６６】
このハードセグメントとソフトセグメントの相分離状態を解決するためには、アクリルポリオールの構造を工夫し、ウレタン結合同士の空間的な距離を長くすることが有効と考えられる。そこで、比較的短い側鎖を有するアクリルポリオールに対しては、側鎖を延長させることが有効である。これにより、ハードセグメント同士の凝集が抑制され、低温領域でも好適な柔軟性を発現することが期待される。この観点から、変性アクリルウレタン樹脂は、ラクトン変性アクリルウレタン樹脂を含有することが好ましい。
【００６７】
また、変性アクリルウレタン樹脂にスチレン構造を導入することで、スチレン基の立体的な広がりにより、ウレタン基同士の凝集をより抑制することが期待される。これにより、ハードセグメント同士の凝集がより抑制され、低温領域でもさらに好適な柔軟性を発現することが期待され、面の硬度上昇および残留電荷蓄積を防ぐことができる。この観点から、変性アクリルウレタン樹脂は、スチレン構造を有することが好ましい。
【００６８】
（表面層の塗工）
表面層４の厚さは、１〜１００μｍの範囲であることが好ましい。
【００６９】
表面層４の形成方法として、塗料によるスプレー、浸漬、ロールコート等が挙げられる。その中でも、浸漬塗工、すなわち、特許文献４に記載されているような、浸漬槽上端から塗料をオーバーフローさせる方法は、高分子樹脂層を形成する方法として簡便で生産安定性に優れ、一般的に利用されている。
【００７０】
図４は浸漬塗工装置の概略図である。２５は円筒形の浸漬槽であり、現像剤担持体外径よりわずかに大きな内径を有し、現像剤担持体の軸方向の長さより大きな深さを有している。浸漬槽２５の上縁外周には環状の液受け部が設けられており、撹拌タンク２７と接続されている。また浸漬槽２５の底部は撹拌タンク２７と接続されている。撹拌タンク２７の塗料は、液送ポンプ２６によって浸漬槽２５の底部に送り込まれる。浸漬槽２５の上端部からは、塗料がオーバーフローしており、浸漬槽２５の上縁外周の液受け部を介して撹拌タンク２７に戻る。弾性層３を設けた基体２は昇降装置２８に垂直に固定され、浸漬槽２５中に浸漬し、引き上げることで表面層４を形成する。
【００７１】
本発明の現像剤担持体は、磁性一成分現像剤や非磁性一成分現像剤を用いた非接触型現像装置及び接触型現像装置や、二成分現像剤を用いた現像装置等いずれにも適用することができる。
【００７２】
＜電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真及び電子写真画像形成装置＞
本発明の電子写真プロセスカートリッジは、現像部材、及び該現像部材と当接して配置されている感光体を具備し、電子写真画像形成装置の本体に着脱可能に構成されている。そして、該現像部材として、本発明に係る現像剤担持体を有している。また、本発明の電子写真画像形成装置は、本発明の現像剤担持体と当接して配置されている感光体を具備している。本発明の電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置は、上記本発明の現像剤担持体を有するものであれば、複写機、ファクシミリ、又はプリンタに限定されるものではない。
【００７３】
本発明に係る現像剤担持体を搭載した本発明の電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置の一例として、非磁性一成分現像系プロセスを用いたプリンタを以下に説明する。
【００７４】
図２に示すプロセスカートリッジ１０１において、現像装置１０は、一成分トナーとして非磁性トナー８を収容した現像容器１０−１と、この現像容器１０−１内の長手方向に延在する開口部に位置し感光体５と対向設置された現像剤担持体１とを備え、感光体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。なお、図２に示したプロセスカートリッジは、トナー供給ローラ７、帯電ローラ１２を備えている。
【００７５】
図３に本発明に係る電子写真画像形成装置の概略断面図を示す。感光体５は、不図示の回転機構により回転される。感光体５の周りには、感光体５の表面を所定の極性・電位に帯電させる帯電部材１２、帯電された感光体５の表面に静電潜像を形成するための光１１を照射する不図示の露光装置とが配置される。
【００７６】
更に感光体５の周りには、形成された静電潜像上にトナーを付着させて現像する本発明の現像剤担持体を有する現像装置１０が配置される。さらに、紙２２にトナー像を転写した後、感光体上をクリーニングする装置１３が設けられる。紙２２の搬送経路上には、転写されたトナー像を紙２２上に定着させる定着装置１５が配置される。
【実施例】
【００７７】
以下に本発明に係る具体的な実施例及び比較例について示す。
【００７８】
＜数平均分子量の測定＞
本実施例中における数平均分子量（Ｍｎ）の測定に用いた装置、並びに条件は以下の通りである。
・測定機器：ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ（商品名、東ソー社製）；
・カラム：ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨＺＭＭ（商品名、東ソー社製）×２本；
・溶媒：ＴＨＦ；
・温度：４０℃；
・ＴＨＦの流速：０．６ｍｌ／ｍｉｎ。
【００７９】
なお、測定サンプルは０．１質量％のＴＨＦ溶液とした。更に検出器としてＲＩ（屈折率）検出器を用いて測定を行った。
【００８０】
検量線作成用の標準試料として、ＴＳＫ標準ポリスチレン（商品名、Ａ−１０００、Ａ−２５００、Ａ−５０００、Ｆ−１、Ｆ−２、Ｆ−４、Ｆ−１０、Ｆ−２０、Ｆ−４０、Ｆ−８０、Ｆ−１２８；東ソー社製）を用いて検量線の作成を行った。これを基に得られた測定サンプルの保持時間から数平均分子量を求めた。
【００８１】
＜基体の準備＞
基体として、ＳＵＳ３０４製の直径６ｍｍの芯金にプライマー（商品名、ＤＹ３５−０５１；東レダウコーニング社製）を塗布、焼付けしたものを用意した。
【００８２】
＜弾性層の作製＞
上記で用意した、基体を金型内に配置し、以下の材料を混合した付加型シリコーンゴム組成物を、金型内に形成されたキャビティに注入した。続いて、金型を加熱してシリコーンゴムを１５０℃、１５分間加硫硬化し、脱型した後、さらに１８０℃、１時間加熱し硬化反応を完結させ、基体の外周に直径１２ｍｍの弾性層を設けた。
【００８３】
（ポリエーテルジオール  Ａ−１の合成）
反応容器中で、乾燥テトラヒドロフラン  ２３０．７ｇ（３．２モル）、乾燥３−メチルテトラヒドロフラン  ６８．９ｇ（０．８モル）（モル混合比８０／２０）の混合物を、温度１０℃に保持した。７０質量％過塩素酸１３．１ｇ、及び無水酢酸  １２０ｇを加え、２．５時間反応を行った。次に反応混合物を２０質量％水酸化ナトリウム水溶液６００ｇ中に注ぎ、精製を行った。さらに減圧下、残留する水及び溶媒成分を除去し、液状のポリエ−テルジオールＡ−１  ２１８ｇを得た。数平均分子量は約２０００、水酸基価は、５７  ＫＯＨ・ｍｇ／ｇだった。検討に供したポリオールを表１に示す。
【００８４】
【表１】
0006516571.tif 000010
【００８５】
（アクリルポリオール  Ｂ−１の合成）
撹拌装置、温度計、還流管および空気導入管を取り付けた反応容器に２−ヒドロキシエチルメタクリレート  ２４５部、ε−カプロラクトン  １６０部、重合抑制剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル  ０．２部、反応触媒として塩化第１スズ  ０．０２部を入れ、空気を通じながら１００℃で２４時間反応させ、ラクトン変性２−ヒドロキシエチルメタクリレートを得た。
【００８６】
次に、撹拌装置、温度計、還流管、滴下装置および窒素ガス導入管を取り付けた反応容器に乾燥メチルエチルケトン  ３００質量部を仕込み、窒素ガス気流下で温度８７℃に昇温し、加熱還流した。次に、上記操作によって得られたラクトン変性２−ヒドロキシエチルメタクリレート  ５０．０質量部、スチレン  ５０．０質量部、開始剤（商品名、カヤエステルＯ；化薬アクゾ社製）０．２質量部の混合物を１時間かけて徐々に滴下した。そして、温度を８７℃に保ったままさらに３時間加熱還流した。次に放冷して温度を室温まで下げ、アクリルポリオール  Ｂ−１を得た。数平均分子量は約４５００、水酸基価は、８０  ＫＯＨ・ｍｇ／ｇだった。
【００８７】
（アクリルポリオール  Ｂ−２の合成）
撹拌装置、温度計、還流管および空気導入管を取り付けた反応容器に２−ヒドロキシプロピルメタクリレート  ２４５部、ε−カプロラクトン１６０部、重合抑制剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル  ０．２部、反応触媒として塩化第１スズ  ０．０２部を入れ、空気を通じながら１００℃で２４時間反応させ、ラクトン変性２−ヒドロキシプロピルメタクリレートを得た。
【００８８】
次に、撹拌装置、温度計、還流管、滴下装置および窒素ガス導入管を取り付けた反応容器に乾燥メチルエチルケトン  ３００質量部を仕込み、窒素ガス気流下で温度８７℃に昇温し、加熱還流した。次に、上記操作によって得られたラクトン変性２−ヒドロキシプロピルメタクリレート  ５０．０質量部、スチレン  ５０．０質量部、開始剤（商品名、カヤエステルＯ；化薬アクゾ社製）０．２質量部の混合物を１時間かけて徐々に滴下した。そして、温度を８７℃に保ったままさらに３時間加熱還流した。次に放冷して温度を室温まで下げ、アクリルポリオール  Ｂ−２を得た。数平均分子量は約４５００、水酸基価は、７６  ＫＯＨ・ｍｇ／ｇだった。
【００８９】
（アクリルポリオール  Ｂ−３の合成）
撹拌装置、温度計、還流管および空気導入管を取り付けた反応容器に２−ヒドロキシエチルメタクリレート  ２４５部、ε−カプロラクトン  １６０部、重合抑制剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル  ０．２部、反応触媒として塩化第１スズ  ０．０２部を入れ、空気を通じながら１００℃で２４時間反応させ、ラクトン変性２−ヒドロキシエチルメタクリレートを得た。
【００９０】
撹拌装置、温度計、還流管、滴下装置および窒素ガス導入管を取り付けた反応容器に乾燥メチルエチルケトン  ３００質量部を仕込み、窒素ガス気流下で温度８７℃に昇温し、加熱還流した。次に、上記操作によって得られたラクトン変性２−ヒドロキシエチルメタクリレート  １００．０質量部、開始剤（商品名、カヤエステルＯ；化薬アクゾ社製）０．２質量部の混合物を１時間かけて徐々に滴下した。そして、温度を８７℃に保ったままさらに３時間加熱還流した。次に放冷して温度を室温まで下げ、アクリルポリオール  Ｂ−３を得た。数平均分子量は約３５００、水酸基価は、１０２  ＫＯＨ・ｍｇ／ｇだった。
【００９１】
（アクリルポリオール  Ｂ−４の合成）
撹拌装置、温度計、還流管および空気導入管を取り付けた反応容器に２−ヒドロキシプロピルメタクリレート  ２４５部、ε−カプロラクトン１６０部、重合抑制剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル  ０．２部、反応触媒として塩化第１スズ  ０．０２部を入れ、空気を通じながら１００℃で２４時間反応させ、ラクトン変性２−ヒドロキシプロピルメタクリレートを得た。
【００９２】
撹拌装置、温度計、還流管、滴下装置および窒素ガス導入管を取り付けた反応容器に乾燥メチルエチルケトン  ３００質量部を仕込み、窒素ガス気流下で温度８７℃に昇温し、加熱還流した。次に、上記操作によって得られたラクトン変性２−ヒドロキシプロピルメタクリレート  １００．０質量部、開始剤（商品名、カヤエステルＯ；化薬アクゾ社製）０．２質量部の混合物を１時間かけて徐々に滴下した。そして、温度を８７℃に保ったままさらに３時間加熱還流した。次に放冷して温度を室温まで下げ、アクリルポリオール  Ｂ−４を得た。数平均分子量は約３５００、水酸基価は、９８  ＫＯＨ・ｍｇ／ｇだった。
【００９３】
（アクリルポリオール  Ｂ−５）
撹拌装置、温度計、還流管、滴下装置および窒素ガス導入管を取り付けた反応容器に乾燥メチルエチルケトン  ３００質量部を仕込み、窒素ガス気流下で温度８７℃に昇温し、加熱還流した。次に、２−ヒドロキシエチルメタクリレート  １００．０質量部、開始剤（商品名、カヤエステルＯ；化薬アクゾ社製）０．２質量部の混合物を１時間かけて徐々に滴下した。そして、温度を８７℃に保ったままさらに３時間加熱還流した。次に放冷して温度を室温まで下げ、アクリルポリオール  Ｂ−５を得た。数平均分子量は約３０００、水酸基価は、１２６  ＫＯＨ・ｍｇ／ｇだった。
【００９４】
（アクリルポリオール  Ｂ−６）
撹拌装置、温度計、還流管、滴下装置および窒素ガス導入管を取り付けた反応容器に乾燥メチルエチルケトン  ３００質量部を仕込み、窒素ガス気流下で温度８７℃に昇温し、加熱還流した。次に、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート  １００．０質量部、開始剤（商品名、カヤエステルＯ；化薬アクゾ社製）０．２質量部の混合物を１時間かけて徐々に滴下した。そして、温度を８７℃に保ったままさらに３時間加熱還流した。次に放冷して温度を室温まで下げ、アクリルポリオール  Ｂ−６を得た。数平均分子量は約３０００、水酸基価は、１２４  ＫＯＨ・ｍｇ／ｇだった。検討に供したアクリルポリオールを表２に示す。
【００９５】
【表２】
0006516571.tif 000011
【００９６】
（イソシアネート基末端プレポリマー  Ｃ−１の合成）
窒素雰囲気下、反応容器中で、ポリメリックＭＤＩ（商品名、ミリオネートＭＴ；日本ポリウレタン工業社製）７６．７質量部をメチルエチルケトン  ８０．０質量部に溶解した。次にポリエーテルジオールＡ−１  ２００．０ｇのメチルエチルケトン  ７０．０質量部溶液を反応容器内の温度を６５℃に保持しつつ、徐々に滴下した。滴下終了後、温度６５℃で２時間反応させた。得られた反応混合物を室温まで冷却し、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー  Ｃ−１  ２２９ｇを得た。イソシアネート含有量４．７質量％、固形分６５質量％だった。
【００９７】
（イソシアネート基末端プレポリマー  Ｃ−２の合成）
窒素雰囲気下、反応容器中で、ポリメリックＭＤＩ（商品名、ミリオネートＭＴ；日本ポリウレタン工業社製）７６．７質量部をメチルエチルケトン  ８０．０質量部に溶解した。次に３−メチルペンタンジオールとアジピン酸の共重合体であるポリエステルジオール（商品名、クラレポリオールＰ−２０１０；クラレ社製）  ２００．０ｇのメチルエチルケトン  ７０．０質量部溶液を反応容器内の温度を６５℃に保持しつつ、徐々に滴下した。滴下終了後、温度６５℃で２時間反応させた。得られた反応混合物を室温まで冷却し、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー  Ｃ−２  ２３３ｇを得た。イソシアネート含有量４．８質量％、固形分６５質量％だった。
【００９８】
（イソシアネート  Ｃ−３）
イソシアネート含有量３３．６質量％、固形分１００質量％である、ポリメリックＭＤＩ（商品名、ミリオネートＭＴ；日本ポリウレタン工業社製）を用いた。
【００９９】
検討に供したイソシアネートを表３に示す。
【０１００】
【表３】
0006516571.tif 000012
【０１０１】
（実施例１）
以下に、本発明に係るローラ形状の現像剤担持体（以下、「現像ローラ」ともいう）の製造法について説明する。
【０１０２】
ポリエーテルジオール  Ａ−１  １００質量部に、アクリルポリオール  Ｂ−１  ５．９質量部、イソシアネート基末端プレポリマー  Ｃ−１  １３７．６質量部、カーボンブラックＭＡ２３０（商品名、三菱化学社製）を樹脂成分に対し３０質量部混合し、メチルエチルケトンに溶解、混合し、サンドミルにて均一に分散し、分散液１を得た。
【０１０３】
上記分散液１に表面粗さ調整用の樹脂粒子として、ポリウレタン樹脂粒子（商品名：ダイミックビーズＵＣＮ−５１５０Ｄ、大日精化工業株式会社社製）を樹脂成分に対し３０質量部添加し、撹拌モーターで１０分間撹拌し、表面層形成用塗料１を得た。
【０１０４】
次に、この表面層形成用塗料１を、表面層形成後の膜厚が１０μｍになるように、ＭＥＫを用いて固形分２７質量％に希釈した後、前記弾性層３上に浸漬塗工した上、乾燥させた。その後、１５０℃にて１時間加熱処理することで弾性層外周に表面層４を設け、実施例１の現像ローラを得た。
【０１０５】
実施例１〜１０に係る現像ローラの表面層中の変性アクリルウレタン樹脂の原料に用いたポリオールのＮｏ．、ならびに、イソシアネートのＮｏ．を表４に示す。
【０１０６】
【表４】
0006516571.tif 000013
【０１０７】
表４中、（Ａ）は、変性アクリルポリオール中のヒドロキシル基のモル数、（Ｂ）は、上記変性アクリルポリオール以外のすべてのポリオール中のヒドロキシル基のモル数を示す。
【０１０８】
（比較例１）
用いるポリオールを、ポリエーテルジオール  Ａ−１のみに変更すること以外は、実施例１と同様にして比較例１の現像ローラを得た。
【０１０９】
（比較例２）
用いるポリオールを、３−メチルペンタンジオールとアジピン酸の共重合体であるポリエステルジオール（商品名、クラレポリオールＰ−２０１０；クラレ社製）のみに変更すること、また、用いるイソシアネートを、イソシアネート基末端プレポリマー  Ｃ−２に変更すること以外は、実施例１と同様にして比較例２の現像ローラを得た。
【０１１０】
（比較例３）
用いるポリオールを、アクリルポリオール  Ｂ−５のみに変更すること、また、用いるイソシアネートを、イソシアネート基末端プレポリマー  Ｃ−２に変更すること以外は、実施例１と同様にして比較例３の現像ローラを得た。
【０１１１】
（比較例４）
用いるポリオールを、３−メチルペンタンジオールとアジピン酸の共重合体であるポリエステルジオール（商品名、クラレポリオールＰ−２０１０；クラレ社製）のみに変更すること、また、用いるイソシアネートを、イソシアネート基末端プレポリマー  Ｃ−３に変更すること以外は、実施例１と同様にして比較例４の現像ローラを得た。
【０１１２】
（比較例５）
用いるポリオールを、クラレポリオールＰ−２０１０（商品名、クラレ社製）のみに変更すること、また、用いるイソシアネートを、イソシアネート  Ｃ−３に変更すること以外は、実施例１と同様にして比較例５の現像ローラを得た。
【０１１３】
比較例１〜５に係る現像ローラの表面層中のポリウレタン樹脂の原料に用いたポリオールのＮｏ．、イソシアネートのＮｏ．、およびそれらの配合比を表５に示す。
【０１１４】
【表５】
0006516571.tif 000014
【０１１５】
＜ローラ表面電位測定＞
本検討では、コロナ放電器を用いて弾性層表面に電荷を放射し、実際の残留電荷を計測することで評価を行った。残留電荷が多く存在する場合は、電位の値として、高く測定される。そのため、現像ローラについて平均電位を求め、電荷の残留しやすさの指標として用いた。詳細については、以下に述べる。
【０１１６】
評価装置としては、ＤＲＡ−２０００Ｌ（商品名、ＱＥＡ社製）を使用した。この装置の概略を図５に基づいて説明する。装置にはコロナ放電器５１と表面電位計のプローブ５２が一体化されたヘッド５３が備え付けられている。また、ヘッド５３内でのコロナ放電器による放電が行われる位置から表面電位計のプローブ中心までの距離が２５ｍｍあるため、ヘッドの移動速度に応じて放電終了から測定までの間に遅延時間が生じる。このヘッド５３は設置した弾性層ローラ５４の長手方向に対して平行に移動することが可能である。また、コロナ放電器５１から発生した電荷は弾性層ローラ５４の表面に向けて放射される。
【０１１７】
コロナ放電を行いながら、ヘッド５３が移動することで、以下の要領で測定がおこなわれる。
１）コロナ放電器５１から弾性層ローラ５４表面に電荷を放射する。
２）電位計のプローブ５２が測定位置に来るまでの遅延時間の間に弾性層ローラ５４表面の電荷が導電性の基体５５を通じてアースへ逃げる。
３）弾性層ローラ５４の表面の残留電荷の量を電位として電位計で測定する。
上記測定から、弾性層ローラ５４上の残留電荷の量について評価することが可能である。
【０１１８】
操作手順としては、以下の様である。
【０１１９】
ＤＲＡ−２０００Ｌ内に現像ローラと同外径を有するＳＵＳ３０４製のマスターを設置し、このマスターをアースに短絡する。ついでマスター表面と表面電位計のプローブとの距離を０．７６ｍｍに調整し、表面電位計がゼロとなるよう校正する。
【０１２０】
上記校正後、マスターを取り外し、測定する現像ローラをＤＲＡ−２０００Ｌ内に設置する。
【０１２１】
測定条件としては、コロナ放電器のバイアス設定を８ｋＶ、スキャナの移動速度を４００ｍｍ／ｓｅｃ、サンプリング間隔を０．５ｍｍ以下となるよう設定し、弾性層ローラの長手方向の測定を行う。データ収集を行う範囲は、弾性層ローラのゴム部について両端２７．５ｍｍを除いた１８０ｍｍとした。これを１０°刻みで３６回繰り返すことでコロナ放電による残電荷起因の電位データを上記測定範囲にて得ることが可能である。
【０１２２】
得られる電位データは、縦方向に長手位置で得られた電位の値、横方向に１０°刻みの各位相で得られた電位の値を要素とするｍ行３６列の行列で表わされる。ｍの数値はサンプリング間隔に応じて決まるものである。
【０１２３】
得られた行列における全ての要素、すなわちｍ×３６個の要素の値を相加平均し、得られた値をその現像ローラの平均電位とした。
【０１２４】
＜評価装置及び画像評価（その１）＞
図３のような構成を有するレーザープリンタ（商品名、ＬＢＰ７７００Ｃ；キヤノン（株）社製）用のブラックのプロセスカートリッジを、気温１０℃、相対湿度５％ＲＨの環境下に２４時間置いた。
【０１２５】
また、当該プロセスカートリッジの現像ローラとして、各実施例および各比較例において作成した現像ローラを、気温１０℃、相対湿度５％ＲＨ、絶対湿度０．４７ｇ／ｍ３の環境下に２４時間置いた後、同環境の下で、ローラ表面電位測定を実施した。
【０１２６】
前記プロセスカートリッジに、評価対象の現像ローラを装着した後、当該プロセスカートリッジを上記レーザープリンタに装填した。すなわち、気温１０℃、相対湿度５％ＲＨの低温低湿環境下で、上記で用意したプロセスカートリッジを、上記レーザープリンタのブラック用ポジションに装填した。そして、温度１０℃、湿度５％ＲＨの環境で、印字率１％にて２００００枚連続出力した。
【０１２７】
引き続いて、ゴースト検討用画像として、画像端の現像ローラ１周分に相当する領域に、白地にベタ黒のマーク（正方形および円形）を等間隔で配置した画像を出力し、それ以外の領域に、ハーフトーン画像を出力した。
【０１２８】
出力したハーフトーン画像上への当該マークのゴーストの出現程度を下記の基準にて評価した。
ＡＡ：濃淡差が全く見られない。
Ａ：観察する角度によってわずかな濃淡差が確認できる。
Ｂ：現像ローラ１周分のゴーストが確認できる。
Ｃ：現像ローラ１周分のゴーストが明確に確認できる。
Ｄ：現像ローラ２周分以上に亘って確認できる。
【０１２９】
＜評価装置及び画像評価（その２）＞
上記機種のブラックのプロセスカートリッジを用意し、気温４０℃、相対湿度９５％ＲＨの環境下に２４時間置いた。
【０１３０】
また、当該プロセスカートリッジの現像ローラとして、上記評価用現像ローラを、気温４０℃、相対湿度９５％ＲＨの環境下に２４時間置いた後、前記プロセスカートリッジに装着した。次に、気温４０℃、相対湿度９５％ＲＨの高温高湿環境下で、上記で用意したプロセスカートリッジを、上記電子画像形成装置ブラック用ポジションに装填し、温度４０℃、湿度９５％ＲＨの環境で、印字率１％にて連続印刷を行った。１０００枚ごとに画像の確認を行い、フィルミングによる印字部、非印字部の濃度差が目視で確認された時点での枚数をフィルミング発生枚数とした。結果を表６に示す。
【０１３１】
【表６】
0006516571.tif 000015
【０１３２】
表６中、（Ａ）は、変性アクリルポリオール中のヒドロキシル基のモル数、（Ｂ）は、上記変性アクリルポリオール以外のすべてのポリオール中のヒドロキシル基のモル数を示す。
【０１３３】
実施例１〜１０は、表面層に、本発明の変性アクリルウレタン樹脂を含有しており、苛酷な低温低湿環境での画像出力前後のローラ表面電位差が小さくなっている。これに関連して、耐ゴースト性が良好である。一方、苛酷な高温高湿環境下においても、フィルミング発生までの出力画像枚数が多く、耐フィルミング性が良好である。
【０１３４】
これは、本発明に係る変性アクリルウレタン樹脂を含有させることで、苛酷な低温低湿環境下でのローラ表面での残留電荷蓄積が改善され、さらに高温高湿環境下での粘着性が抑制され、トナーフィルミングが改善されたことを意味する。
【０１３５】
特に、変性アクリルウレタン樹脂中にラクトン変性構造を有する実施例１〜４は残留電荷がたまりにくくなっており、フィルミングも高度に抑制されている。特に、ラクトン構造とスチレン構造を含有する変性アクリルウレタン樹脂を用いた実施例１及び実施例２は、耐ゴースト性と耐フィルミング性とを高いレベルで両立していることが認められる。
【０１３６】
それに対し、比較例１〜５は、本発明に係る変性アクリルウレタン樹脂を含有しておらず、苛酷な低温低湿環境での画像出力前後のローラ表面電位差が比較的大きくなっている。また、ポリオールに、アクリルポリオールのみを用いる比較例３、比較例５は、表面硬度が高くなり、耐フィルミング性能の低下が認められる。
【符号の説明】
【０１３７】
１  現像剤担持体
２  基体
３  弾性層
４  表面層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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