(57)【要約】【課題】耐ヘタリ性を確保しつつ、柔軟性に優れ、トナーフィルミングの発生が有利に抑制され得る現像ロールを提供すること。【解決手段】軸体の外周面上に弾性体層１４が形成され、かかる弾性体層１４の外周面上に、少なくとも１層のコート層１６が設けられてなる現像ロール１０において、弾性体層１４を、ミラブルゴム材料を発泡せしめて構成すると共に、２０〜２００μｍの平均セル径と１００〜３５０μｍのスキン層の厚さ（ｄ）となるように調整し、更に、ロール表面１７の表面粗さを、Ｒａ：０．５０μｍ未満とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の外周面上に導電性弾性体層が形成され、かかる導電性弾性体層の外周面上に、少なくとも１層のコート層が更に設けられた現像ロールであって、
前記導電性弾性体層が、ミラブルゴム材料を発泡せしめてなる発泡ゴムから構成され、２０〜２００μｍの平均セル径と、その表面に１００〜３５０μｍの厚さのスキン層を有していると共に、ロール表面の表面粗さが、Ｒａ：０．５０μｍ未満とされていることを特徴とする現像ロール。
【請求項２】
前記導電性弾性体層の表面粗さが、Ｒａ：１．３５μｍ以下とされていることを特徴とする請求項１記載の現像ロール。
【請求項３】
前記コート層が、１〜３０μｍの厚さにおいて形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の現像ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式のプリンタや複写機、ファクシミリ等に用いられる現像ロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機やプリンタ等の電子写真装置においては、現像ロールとして、ＳＵＳ等の金属製軸体（芯金）の外周面に、ゴム弾性体層や発泡体層等からなる、導電性弾性体層（基層）を形成し、更にその導電性弾性体層の外周面に、樹脂層からなる少なくとも１層のコート層を積層したものが、広く用いられている。
【０００３】
そして、かかる現像ロールにあっては、トナー規制部材によってトナー層が現像ロール表面に形成され、そして、そのトナー層を保持した状態で、静電潜像の形成された感光ドラムに接触して、かかる感光ドラムと相互に回転することにより、静電潜像の現像を行うようになっている。
【０００４】
ところで、近年、複写機やレーザービームプリンター（ＬＢＰ）等の電子写真装置においては、高画質化や低消費電力化等の要求が高まり、このため、粒径や粒度分布が小さく、且つ低融点化されたトナーが採用され、トナーの均一な帯電が図られるようになっている。このようなトナーにあっては、低融点化されているために、現像ロールと感光ドラムとの間の接触圧や、現像ロールとトナー規制部材との接触圧が大きい場合には、トナー粒子が割れたり、軟化する等して変形し、これにより、フィルミング（現像ロール上へのトナー付着による縦スジ画像）等の画像不具合が惹起される等の問題を内在している。
【０００５】
特に、導電性弾性体層（基層）が非発泡ゴムから形成されてなる現像ロールを用いた場合には、かかる基層の硬度が高いところから、現像ロールと感光ドラムとの軸間距離を固定して、現像ロールと感光ドラムとの必要な接触幅を確保しようとすると、トナーに対するストレスが大幅に増大することとなって、トナーがロール表面に固着し、フィルミング等の画像不具合が生じやすくなる。このため、現像ロールには、トナーに対するストレスの上昇が抑制され得るように、ロール全体の硬度を左右する基層において、より一層の低硬度化（柔軟化）が、要請されているのである。
【０００６】
しかしながら、基層を構成する非発泡ゴムに多量の可塑剤等を添加して低硬度化（柔軟化）を図ると、接触圧が低くても必要な接触幅が確保されると共に、トナーに対するストレスの上昇も抑制され得るものの、現像ロールからの可塑剤等の滲み出しによって、感光ドラムが汚染される等の新たな問題が招来されるようになる。また、低硬度化を実現するために、基層が発泡体から形成されてなる現像ロールを用いた場合には、低硬度となる程、感光ドラムに圧接される部分にヘタリが生じやすくなる傾向が強くなって、変形箇所が、圧接後、速やかに回復され得ないといった問題があり、低硬度化（柔軟化）と耐ヘタリ性（低圧縮永久歪み特性）を両立して実現することは困難であったのである。
【０００７】
また一方、現像ロールにあっては、更なる高画質化を図るべく、そのトナー搬送性を向上せしめるために、従来より、基層を研磨加工や型成形等の手法によって所定の表面粗さとなるように粗面化したり、コート層（中間層や表層）に、粗面化用微粒子を添加したりする等して粗面化し、ロール表面の微細な凹凸によってトナー搬送量を物理的に増加させる手法が採用されているのであるが、ロール表面の表面粗さが粗くなる程、トナーがロール表面の凹部部位に堆積・付着しやすくなり、これによっても、フィルミング等の画像不具合が惹起されているのである。
【０００８】
ところで、特許文献１及び２には、基層がミラブルゴム材料からなる発泡ゴムで形成されたゴムロールが明らかにされているのであるが、特許文献１においては、基層に形成される発泡セルのセル径やスキン層の厚さについて、何等の記載もされておらず、また、特許文献２においては、表面に樹脂粒子が分散された約１００μｍ〜数百μｍの厚さの表皮層（スキン層）が開示されているものの、樹脂粒子によってロール表面の硬度が上昇するため、トナーフィルミングの問題を内在している。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１８２７８４号公報
【特許文献２】特許第３０５７２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、耐ヘタリ性を確保しつつ、柔軟性に優れ、トナーフィルミングの発生が有利に抑制され得る現像ロールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして、本発明者等が、現像ロールについて鋭意検討を重ねた結果、ミラブルゴム材料を用いて、２０〜２００μｍの平均セル径の発泡セルと、１００〜３５０μｍの厚さのスキン層を有する導電体層を形成せしめることによって、低硬度化と耐ヘタリ性とが両立して実現され得ると共に、更に、ロール表面を表面粗さをＲａ：０．５０μｍ未満とすることによって、トナーフィルミングの発生が有利に防止され得ることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
【００１２】
すなわち、本発明は、軸体の外周面上に導電性弾性体層が形成され、かかる導電性弾性体層の外周面上に、少なくとも１層のコート層が更に設けられた現像ロールであって、前記導電性弾性体層が、ミラブルゴム材料を発泡せしめてなる発泡ゴムから構成され、２０〜２００μｍの平均セル径と、その表面に１００〜３５０μｍの厚さのスキン層を有していると共に、ロール表面の表面粗さが、Ｒａ：０．５０μｍ未満とされていることを特徴とする現像ロールを、その要旨とするものである。
【００１３】
なお、かかる本発明に従う現像ロールの望ましい態様の一つにおいては、前記導電性弾性体層の表面粗さが、Ｒａ：１．３５μｍ以下とされる。
【００１４】
また、本発明に従う現像ロールにおける別の好ましい態様の一つによれば、前記コート層が、１〜３０μｍの厚さにおいて形成される。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本発明に従う現像ロールにあっては、導電性弾性体層が、ソリッド（非発泡）タイプではない、発泡タイプのゴムから構成されていると共に、導電性弾性体層の表面（外周面）に形成されるスキン層の厚さが１００〜３５０μｍとなるように形成され、且つ発泡セルの平均セル径が２０〜２００μｍとされているところから、低硬度化（柔軟化）が有利に実現され得ると共に、耐ヘタリ性も良好に確保され得るようになっているのである。従って、トナーに対するストレスが緩和され、トナー変形等に起因するフィルミングの発生が有利に防止され得ると共に、圧縮永久歪みが小さくなって、圧接による変形箇所が、圧接された状態から回復され得なくなるようなことが、有利に防止され得る。
【００１６】
しかも、かかる現像ロールにおいては、ロール表面の表面粗さ（製品表面粗度）が、Ｒａ：０．５０μｍ未満とされ、表面が滑らかになっているところから、ロール表面へのトナーの堆積が防止され、トナー堆積に起因するフィルミングの発生も有利に防止され得るようになっているのである。
【００１７】
加えて、本発明に従う現像ロールにあっては、導電性弾性体層を構成する発泡ゴムが、液状ゴム材料ではなく、ミラブルゴム（混練、ロール練りが可能なタイプのゴムを意味する）材料から形成されているところから、発泡セルの平均セル径やスキン層の厚さを、上記特定の範囲に有利に調整することができると共に、ロール表面の表面粗さを良好な精度をもって、Ｒａ：０．５０μｍ未満とすることができるのである。即ち、液状ゴム材料は、粘度が小さいところから、セル径の制御を行うことが困難であり、発泡セル同士が結合して、平均セル径が目的とするセル径よりも大きくなったり、表面付近のセル径が大きくばらつく等して、表面精度を高度に確保することが困難となっているのであるが、ミラブルゴム材料は、適度な粘度を有しているところから、微細な発泡セルを形成することが可能であると共に、発泡セルを比較的均一に形成することができ、これにより、ロール表面が、周方向及び軸方向に亘って、比較的滑らかな面とされ得るのである。
【００１８】
従って、このような本発明に従う現像ロールにあっては、耐ヘタリ性が良好に確保され得ると共に、柔軟性にも優れ、トナーフィルミングの発生が有利に抑制され得るようになっているのである。
【００１９】
また、本発明に従う現像ロールの望ましい態様の一つに従って、前記導電性弾性体層の表面粗さを、Ｒａ：１．３５μｍ以下とすれば、かかる表面粗さを有する導電性弾性体層の外周面上に少なくとも１層のコート層が形成されることにより、ロール表面の表面粗さ（Ｒａ）を、所望とする範囲に、より一層有利に調整することができ、ひいてはトナーフィルミングの発生を効果的に防止することが可能となる。
【００２０】
さらに、本発明に従う現像ロールにおける別の好ましい態様の一つに従って、前記コート層を、１〜３０μｍの厚さにおいて形成すれば、ロール表面の高硬度化をより一層有利に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
ところで、図１には、本発明に係る現像ロールの代表的なロール構造の例が、軸心に直角な方向の断面において、示されている。そして、かかる現像ロール１０においては、導電性の軸体（芯金）１２の外周面上に、ロール径方向の内側から外側に向かって、導電性弾性体層１４及び最外層としてのコート層（被覆層）１６が、それぞれ所定の厚さで、順次、一体的に積層形成されている。即ち、かかる現像ロール１０にあっては、軸体１２の周りに形成された基層としての導電性弾性体層１４の外周面上に、更に、１層のコート層１６が最外層として設けられて、構成されているのである。
【００２２】
より具体的には、軸体１０は、導電体であれば、特に限定されるものではなく、その材質として、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属を挙げることができ、メッキ処理等が施されていてもよく、更に必要に応じて、接着剤やプライマー等が外周面に塗布されていてもよい。また、軸体１０の形状も、図１に示される如きロッド状の中実体以外にも、パイプ状の中空円筒体であっても、何等差し支えない。
【００２３】
また、かかる軸体１０の外周面上に形成される導電性弾性体層１４は、発泡ゴムからなるフォーム状の弾性体にて構成され、本発明においては、ミラブルゴム材料を主成分とする導電性の発泡ゴム形成材料を用いて形成されている。ここで、ミラブルゴムとは、混練、ロール練りが可能なタイプのゴムを意味し、液状タイプのゴムに比して粘度が高い（一般に、ムーニー粘度ＭＬ1+4（１００℃）にて、３５〜１６０程度）ものとなっている。このため、液状ゴムを使用する場合に比して、発泡ゴムにおけるセル径の制御を容易に行うことが可能となり、後述する平均セル径の発泡セルを有利に形成することができると共に、発泡セルを周方向及び軸方向に亘って比較的均一に形成することができるようになっているのである。
【００２４】
そのようなミラブルゴム材料としては、例えば、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の合成ゴムや、天然ゴム等を挙げることが出来、これらのゴム材料が、単独で、若しくは２種以上がブレンドされて、用いられる。これらの中でも、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、及びシリコーンゴムにあっては、低硬度で耐ヘタリ性に優れるところから、特に好適に採用され得る。
【００２５】
そして、そのようなミラブルゴム材料に、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、カーボンブラック、グラファイト、金属粉、導電性金属酸化物（例えば、導電性酸化錫、導電性酸化チタン、導電性酸化亜鉛）等の従来から公知の導電剤が、従来と同様な配合比率をもって配合されて、導電性弾性体層１４が所定の体積抵抗率（一般に、１０3 〜１０8 Ωｃｍ程度）に調整され得るようになっており、この導電剤によって、現像ロール１０に導電性が付与せしめられることとなる。
【００２６】
また、このミラブルゴム材料を主成分とする導電性の発泡ゴム形成材料には、発泡体を得るべく、炭酸水素ナトリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム等の無機系発泡剤や、アゾジカルボンアミド、４，４−オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等の有機系発泡剤の公知の発泡剤が配合されて、一般に、５倍以内、好ましくは１．５〜２．５倍程度の発泡倍率となるように発泡せしめられるようになっている。
【００２７】
ここで、上記発泡剤の配合量としては、ゴム材料の種類等に応じて適宜に設定され得るものの、好ましくは、ゴム材料の１００重量部に対して、０．１〜３０重量部、より好ましくは、３〜１５重量部となる配合割合が採用される。この理由は、発泡剤の配合量が少なくなると、充分に発泡しないおそれがある一方、発泡剤の配合量が多くなりすぎると、発泡反応が進みすぎるおそれがあり、何れの場合も、導電性弾性体層１４に形成されるスキン層の厚さや発泡セルの平均セル径が、後述する範囲から外れてしまうようになるからである。
【００２８】
なお、上記発泡ゴム形成材料には、上述せる如き導電剤や発泡剤以外にも、ゴム材料の硬化と発泡のタイミングを調整するための遅延剤や触媒、架橋剤、軟化剤等の各種の配合剤、添加剤が、必要に応じて、従来と同様に、適量において、更に添加、混合せしめられる。
【００２９】
そして、上述せる如き導電剤や発泡剤等が配合された発泡ゴム形成材料を、発泡・硬化（加硫乃至は架橋）せしめることによって、導電性弾性体層１４が形成されるのであるが、かかる導電性弾性体層１４は、通常、０．５〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜６ｍｍ程度の厚さとなるように、形成されることとなる。
【００３０】
また、かかる導電性弾性体層１４には、図２に拡大して示されているように、その内部に、多数の単泡型の発泡セル２０が、導電性弾性体層１４の軸体近傍から表面１５近傍に亘って、分散せしめられた状態で形成されていると共に、導電性弾性体層１４の表面１５には、所定の厚さのスキン層１８が形成されているのである。なお、本発明において、「スキン層」は、図２からも明らかなように、発泡ゴムの表面に一体的に形成される発泡セル２０が存在しない表皮（非発泡表皮層）の部分を意味する。
【００３１】
そして、本発明においては、特に、かかる発泡セル２０の平均セル径が、２０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍと、小さな平均セル径となるように調整されているのである。このため、スキン層１８を薄くしても、スキン層１８の直下に位置する発泡セル２０によって、ロール表面１７が凹凸となるようなことが回避され得ることとなり、その結果、スキン層の厚さをより一層薄くすることが可能となって、現像ロール１０の低硬度化が有利に実現され、以て、トナーに対するストレスを効果的に緩和することができるようになっているのである。なお、かかる発泡セルの平均セル径が２０μｍより小さい場合には、非発泡ゴムと同様な硬度となって、発泡ゴムによる低硬度化を図ることができなくなるおそれがあり、また、２００μｍより大きい場合には、スキン層１８の直下に位置する発泡セル２０の形状に対応した凹凸がロール表面１７に現れる等して、ロール表面１７が粗面化され、ロール表面１７を所望とする表面粗さ（Ｒａ）とすることができなくなるおそれがある。特に、平均セル径が大きくなりすぎると、耐ヘタリ性が悪化するおそれがある。
【００３２】
ここにおいて、上記導電性弾性体層１４の発泡セル２０においては、軸体１２近傍側から表面１５近傍側に向かって（厚さ方向に）、セル径に勾配が生じ、表面１５近傍のセル径が、軸体１２側のセル径よりも小さくなる場合等があるが、本発明において、上記「平均セル径」は、厚さ方向の全ての発泡セル２０のセル径の平均値を、示している。因みに、かかる平均セル径は、導電性弾性体層１４における厚さ方向中間部に存在する発泡セル２０の平均セル径と略同じ値を有するところから、この中間部に存在する発泡セル２０から任意に選択される発泡セル２０の平均セル径を算出することによっても、求めることができる。また、本発明において、発泡セル２０は、単泡型であるものが大部分を占めるが、その形状が真球状ではなく、楕円球状等のように一定の径とならない場合には、長径がセル径として採用されるのである。
【００３３】
さらに、本発明においては、導電性弾性体層１４に形成されるスキン層１８の厚さ（図２中、ｄ）が、１００〜３５０μｍ、好ましくは１５０〜３００μｍの範囲となるように、調整されているのであり、これによって、現像ロール１０の低硬度化が有利に実現され得て、トナーに対するストレスを緩和することができるようになっている。なお、上記スキン層１８の厚さが１００μｍよりも薄くなると、スキン層１８の直下に位置する発泡セル２０の形状に対応した凹凸がロール表面１７に現れる等して、ロール表面１７が粗面化され、ロール表面１７を所望とする表面粗さ（Ｒａ）とすることができなくなり、逆に、３５０μｍを超えると、導電性弾性体層１４の表面硬度が上昇して、発泡ゴムを採用する効果が得られなくなる。
【００３４】
このように、本発明に従う導電性弾性体層１４にあっては、発泡セルの平均セル径が２０〜２００μｍとされ、且つスキン層の厚さが１００〜３５０μｍとされることによって、低硬度（具体的には、アスカーＣ硬度で６５°以下、ＭＤ−１硬度で４０°以下）とされて、現像ロール１０に優れた柔軟性が付与されるようになっている。しかも、発泡セル２０の平均セル径やスキン層１８の厚さを、上記特定の範囲に調整することで、耐ヘタリ性も良好に確保され、圧接箇所での変形が穏やかになり、圧接痕が残りにくくなる。
【００３５】
なお、上述せる如き発泡セル２０の平均セル径やスキン層１８の厚さ等の発泡状態は、発泡剤の配合割合や加熱条件（発泡・加硫乃至は架橋条件）以外にも、触媒や遅延剤の配合割合を変えて、ミラブルゴム材料の硬化と発泡のタイミングを調整することによっても、変更することができる。一般に、硬化を遅延させると、セル径が大きくなったり、スキン層が薄くなる一方、硬化を速くすると、発泡が進みにくくなって、セル径が小さくなったり、スキン層が厚くなる傾向がある。従って、本発明においては、上記範囲となるように、加熱条件や、発泡剤、触媒及び遅延剤の配合割合が、適宜に設定されることとなる。
【００３６】
また、本発明においては、導電性弾性体層１４の表面粗さ（Ｒａ：算術平均粗さ）が、好ましくは１．３５μｍ以下、より好ましくは１．２５μｍ以下とされていることが望ましい。これは、導電性弾性体層１４の外周面（１５）上に、コート層１６が積層形成されると、導電性弾性体層１４の表面粗さよりもロール表面１７の表面粗さが小さくなる傾向があるため、導電性弾性体層１４の表面１５の表面粗さ（Ｒａ）を上記範囲とすることによって、ロール表面１７の表面粗さ（Ｒａ）を、所望とする範囲により一層有利に調整することが可能となるからである。なお、本発明において、表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１−１９９４に準拠して測定される。
【００３７】
そして、上述せる如き導電性弾性体層１４の外周面上には、軟質乃至は柔軟な材料からなるコート層１６が、一体的に形成されているのである。この軟質材料としては、例えば、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、ブチラール樹脂（ＰＶＢ）、アルキッド樹脂、フッ素変性アクリレート系樹脂等の樹脂材料や、ニトリルゴム、ウレタンゴム等のゴム材料を挙げることができ、これらの樹脂材料やゴム材料が、単独で、若しくは２種以上が組み合わされて、用いられる。これらの中でも、ウレタン樹脂にあっては、柔軟性が良好であるところから、特に好適に採用され得ることとなる。
【００３８】
かくして、そのような材料に、前述せる如き導電剤が配合されて、体積抵抗率が、一般に、１０3 〜１０8Ωｃｍ程度に調整される。また、かかる軟質材料には、更に必要に応じて、公知の架橋剤、各種の配合剤、添加剤等が、従来と同様な配合割合にて、それぞれ配合されて、コート層１６の形成材料として用いられる。このような形成材料にてコート層１６が形成されることによって、弾性体層１４が保護され、ロール表面１７へのトナーの堆積・付着が抑制され得ると共に、現像ロール１０の耐摩耗性が高度に確保され得るようになっている。
【００３９】
また、このようなコート層１６の厚さとしては、特に限定されるものではないものの、本発明において、現像ロール１０の低硬度化を有利に実現するためには、好ましくは１〜３０μｍ、より好ましくは５〜２０μｍとされることが望ましい。なぜなら、コート層１６が上記範囲よりも薄い場合には、コート層１６の耐久性が損なわれて、削れや剥がれが発生するおそれがあるからであり、逆に、上記範囲よりも厚い場合には、ロール表面１７の硬度上昇を招くおそれがあるからである。
【００４０】
なお、図１においては、導電性弾性体層１４の外周面上に、１層のコート層（被覆層）１６が形成されているが、必要に応じて、導電性弾性体層１４とコート層１６との間乃至はコート層１６の外周面上に、ゴム材料や樹脂材料からなる他のコート層（被覆層）を介在乃至は積層させて、コート層を２層以上で構成することも可能である。このように、コート層が複数となる場合には、全てのコート層の厚さを合計した合計厚さが、上記厚さ範囲となるように形成されることが望ましい。
【００４１】
また、本発明においては、コート層１６の表面粗さ、つまり、製品表面であるロール表面１７の表面粗さ（Ｒａ）が、０．５０μｍ未満、好ましくは０．４０μｍ以下の範囲内とされているのであり、これによって、ロール表面１７へのトナーの堆積・付着を防止して、トナーの堆積によるトナーフィルミングの発生を有利に防止することができるようになる。なお、かかるロール表面１７の表面粗さが０．５０μｍ以上である場合には、ロール表面１７に形成される凹部にトナーが堆積・付着して、画像に縦スジが入る（フィルミング）等、画質の悪化が招来されるおそれがある。
【００４２】
ところで、このような構造とされた本実施形態の現像ロール１０を製造するに際しては、従来から公知の手法が採用され得るのであり、例えば、以下の手順で、その作業が進められることとなる。
【００４３】
具体的には、先ず、クロスヘッド押出装置が用いられ、かかる押出装置のヘッド部に軸体１２を通すことにより、軸体１２が押出装置にセットされると共に、ミラブルゴム材料を主成分とする導電性発泡ゴム形成材料（導電性弾性体層形成材料）が押出装置のホッパーから投入される。その後、かかる軸体１２の外周面上に、直接、円筒状の導電性発泡ゴム形成材料が押し出されることにより、未加硫（未架橋）・未発泡の発泡ゴム形成材料からなる層（押出成形体）が、軸体１２表面上に、所定の厚さで形成される。なお、押出方法は、連続押出でも、バッチ押出でもよく、また、押出速度にあっても、一般的な速度が採用され得る。
【００４４】
そして、押出成形体と軸体１２との一体物が、かかる押出成形体の外径よりも大きな成形キャビティを有する公知の円筒金型内に、セットされた後、加熱操作（発泡・加硫乃至は架橋操作）が行われることにより、発泡ゴム形成材料が発泡・硬化せしめられて、軸体１２の外周面上に、発泡ゴムからなる導電性弾性体層１４が形成された発泡ベースロールが作製されるのである。この際、加熱条件は、目的とする大きさの発泡セルやスキン層が得られるように、ゴム材料の種類や発泡剤の配合量等に応じて、適宜に設定されるのであって、好ましくは１３０〜２５０℃程度の加熱温度と、５〜６０分程度の加熱時間の中から、好適な加熱温度と加熱時間の組み合わせが選択されることとなる。
【００４５】
その後、上述の如くして、発泡成形して得られた発泡ベースロールは、円筒金型から脱型される。このようにして脱型された発泡ベースロールの表面は、所定の表面粗さとされ、表面を研磨することなく、使用することができるものの、必要に応じて、研磨加工が施される。そして、その導電性弾性体層１４の外周面（１５）上に、コート層１６が、従来と同様に、公知の塗工方法にて形成される。より具体的には、コート層形成材料が、有機溶剤に溶解され、これが、発泡ベースロール表面（１５）に、ディッピング法や、スプレー法、ロールコート法等の公知のコーティング手法で塗工され、その後、加熱処理を行うことにより、コート層１４が形成されるのである。この際、加熱条件としては、一般に、１４０〜２００℃程度の加熱温度と、３０〜９０分程度の加熱時間が採用される。
【００４６】
このようにして、図１に示される如く、軸体１２の周りに、ロール径方向の内側から外側に向かって、導電性の発泡ゴムからなる導電性弾性体層１４と軟質材料からなるコート層１６とが、順次、一体的に積層形成された現像ロール１０が、得られることとなるのである。
【００４７】
そして、かくの如き構成を有する現像ロール１０にあっては、導電性弾性体層１４が、ミラブルゴム材料を発泡せしめてなる発泡ゴムから構成されているところから、液状ゴム材料を用いた場合に比して、小さな平均セル径を有する発泡セル２０が、周方向及び軸方向に亘って均一に形成され得ているのである。
【００４８】
また、導電性弾性体層１４の表面に形成されるスキン層１８の厚さが１００〜３５０μｍとなるように形成されていると共に、発泡セル２０の平均セル径が２０〜２００μｍとされているところから、低硬度化（柔軟化）が有利に実現され得ると共に、耐ヘタリ性も良好に確保され得るようになっているのである。それ故、トナーに対するストレスが緩和され、トナー変形等に起因するフィルミングの発生が有利に防止され得ると共に、圧接痕が残りにくくなって、画像に横スジが入るようなことが、有利に防止され得る。
【００４９】
しかも、かかる現像ロール１０においては、ロール表面１７の表面粗さが、Ｒａ：０．５０μｍ未満とされて、ロール表面１７が平滑となっているところから、ロール表面１７へのトナーの堆積が防止され、トナー堆積に起因するフィルミングの発生も有利に防止され得るようになっているのである。
【００５０】
そして、かくの如き本発明に従う現像ロール１０は、電子写真方式を利用した複写機やプリンター、ファクシミリ等における現像ロールとして、用いられることとなる。特に、本発明に従う現像ロール１０にあっては、ロール表面１７が滑らかな面とされているところから、トナー搬送性が良好に実現され得るように、トナーが有する電荷による電気的鏡像力によって、帯電されたトナーが現像ロール表面に保持される現像システムを有する電子写真装置（例えば、特開２００２−６６３２号公報参照）において、有利に用いられ得るのである。
【００５１】
以上、本発明の代表的な実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。
【００５２】
例えば、上例では、現像ロール１０の製造方法、特に、導電性弾性体層１４の層形成手法として、クロスヘッド押出装置を用いて、軸体１２の外周面上に発泡ゴム形成材料からなる層を一体的に形成して、加熱操作を施す押出成形手法が例示されていたが、未加硫（未架橋）・未発泡の発泡ゴム形成材料からなる円筒状体を押出成形した後、この得られた押出成形体の内孔内に軸体１２を装入して、所定の加熱操作を施す押出成形手法や、公知の円筒金型内に、軸体１２をセットした後、円筒金型内面と軸体１２との間に形成される成型キャビティに、混練された発泡ゴム形成材料を注入して、所定の加熱操作を施す注型成形手法等の他の公知の手法を採用することもできる。
【００５３】
また、押出成形体と軸体１２との一体物を加熱して、未加硫（未架橋）・未発泡の発泡ゴム形成材料を発泡・硬化せしめる手法としても、上例の如き金型発泡の他に、熱風を、直接、押出成形体表面に当てるフリー発泡等の他の公知の手法を採用することも、可能である。なお、押出成形体を用いた金型発泡の場合には、型内面と押出成形体との間の距離が遠くなる程、押出成形体の表面に熱が伝わりにくくなって、表面付近の発泡が粗になり、スキン層が厚くなる傾向があり、逆に、距離が近い場合は、発泡倍率が小さくなって、低硬度化が難しくなる傾向があるため、熱風を表面に当てる手法が、より好適に採用され得る。
【００５４】
その他、一々列挙はしないが、本発明が、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。
【実施例】
【００５５】
以下に、本発明の実施例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。
【００５６】
−導電性発泡ゴム形成材料（導電性弾性体層形成材料）の調製−
先ず、ミラブルゴム材料として、ブタジエンゴム（ＢＲ，ＵＢＥＰＯＬ−ＢＲ１３０Ｂ，宇部興産株式会社製）とスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ，ＮＩＰＯＬ  ＮＳ１１２Ｒ，日本ゼオン株式会社製）とを準備する一方、架橋剤として、シリコーンオイル（ＴＳＦ４８４，ＧＥ東芝シリコーン株式会社製）を、導電剤として、カーボン（ケッチェンＥＣ３００Ｊ，ライオン株式会社製）を、発泡剤として、炭酸水素ナトリウムを、触媒として、塩化白金酸を、及び、遅延剤として、マレイン酸ジアリルを、それぞれ、準備した。そして、ミラブルゴム材料の１００重量部に対し、架橋剤５重量部と、導電剤１０重量部、触媒３０ｐｐｍ、及び遅延剤０．５重量部を配合し、更に発泡剤を、下記表１及び表２の配合組成となるように配合して、実施例１〜１０及び比較例１〜１２に係る発泡ゴム形成材料を調製した。
【００５７】
−コート層形成材料の調製−
また、コート層形成材料を構成する各種成分として、ポリウレタン（ハイムレンＹ−２５８，大日精化工業株式会社製）、及び、カーボンブラック（ＭＡ−８，三菱化学株式会社製）を準備した。そして、下記表１及び表２に示される配合組成となるように、ポリウレタン１００重量部をＭＥＫに溶解し、これに、カーボンブラック７０重量部を配合して、コート層形成材料のコーティング液を調製した。
【００５８】
−ベースロールの作製−
実施例１〜１０及び比較例１〜１２に係る発泡ゴム形成材料を用いて、クロスヘッド押出装置により、予め所定の導電性接着剤が塗布された軸体（外径：６ｍｍ）の外周面上に、直接、発泡ゴム形成材料を押出成形した。なお、発泡剤が配合された実施例１〜１０及び比較例１〜１１については、押出成形体の外径を、１０ｍｍとする一方、発泡剤が配合されていない比較例１２については、押出成形体の外径を、１２ｍｍとした。
【００５９】
そして、得られた押出成形体と軸体との一体物を、金型内にセットして、オーブン架橋・発泡し、次いで、脱型することにより、芯金（軸体）の外周面上に、導電性の弾性体層（外径：１２ｍｍ）が一体的に形成されてなる実施例１〜１０及び比較例１〜１２に係るベースロールを作製した。なお、成形条件（加熱条件）としては、下記表１又は表２に示される温度と時間を、それぞれ、採用した。
【００６０】
−現像ロールの作製−
上記で作製されたベースロールの表面に、ロールコート機を用いて、前記コート層形成材料のコーティング液を塗工して、これを、１８０℃×６０分の条件でオーブン架橋することにより、コート層（厚さ：１０μｍ）を、該ベースロールの外周面上に形成して、実施例１〜１０及び比較例１〜１２に係る現像ロールを、製造した。
【００６１】
【表１】
2008209668.tif 000003
【００６２】
【表２】
2008209668.tif 000004
【００６３】
そして、上記で得られた実施例１〜１０及び比較例１〜１２に係るベースロール、及び、実施例１〜１０及び比較例１〜１２に係る現像ロールを用いて、以下の各測定を行い、それらの結果を、下記表３及び表４に示す。
【００６４】
−表面粗度の測定−
ベースロール（導電性弾性体層）及び現像ロール（コート層）の表面粗さ（Ｒａ：算術平均粗さ）を、表面粗度計：サーフコム１４００Ｄ（株式会社東京精密製）を用いて、軸方向の両端部付近及び中央部で、それぞれ周方向に３箇所ずつ、計９箇所測定し、その平均値を求めた。なお、測定は、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１−１９９４に準拠して行った。
【００６５】
−ＭＤ−１硬度の測定−
ベースロール及び現像ロールのＭＤ−１硬度を、マイクロゴム硬度計：マイクロデュロメーター ＭＤ−１ ＵＰＸ５３３Ｍ−Ａ（高分子計器株式会社製）を用いて、軸方向の両端部付近及び中央部で、それぞれ周方向に３箇所ずつ、計９箇所測定し、その平均値を求めた。なお、ＭＤ−１硬度の測定では、ベースロール及び現像ロールの表面部分の硬度が測定され得る。
【００６６】
−アスカーＣ硬度の測定−
ゴム硬度計：アスカータイプＣ（高分子計器株式会社製）を用いて、ベースロール及び現像ロールの軸方向の両端部付近及び中央部で、それぞれ周方向に３箇所ずつ、計９箇所測定し、その平均値を求めた。
【００６７】
−耐ヘタリ性の評価（変形量の測定）−
ベースロール及び現像ロールに、３０ｍｍφの金属ローラを軸平行の状態で接触せしめ、５０μｍの押し込み量となるように、荷重をかけて、金属ローラを押し付けた状態において、４０℃×９５％ＲＨの環境下で、１週間放置した。その後、かかる荷重を除き、１時間経過した後、押付け前に対する変形量（ヘタリ量）を測定した。なお、かかる変形量は、値が小さい程、耐ヘタリ性に優れていることを示しており、本測定条件においては、変形量が１２μｍ以下であれば、耐ヘタリ性が良好であると評価することができる。
【００６８】
−平均セル径の測定−
現像ロールを、軸方向中央部で軸心に直角な方向に切断し、その断面をレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製）を用いて、２００倍の倍率で撮像し、その画像から、平均セル径を求めた。具体的には、導電性弾性体層の厚さ方向中央の部分を周方向に１０箇所、任意に選択して、それら１０箇所のセル径を測定し、その平均値を算出することにより、平均セル径を求めた。
【００６９】
−スキン層の厚さ測定−
現像ロールを、軸方向中央部で軸心に直角な方向に切断し、その断面をレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製）を用いて、２００倍の倍率で撮像し、その画像から、スキン層の厚さを、周方向１２０°のピッチで、３箇所測定して、その平均値を求めた。なお、かかる厚さ測定に際しては、測定部位（周方向１ｍｍの範囲）において、表面から一番近い発泡セルまでの距離を測定した。
【００７０】
−フィルミングの評価−
４０℃×湿度９５％ＲＨの環境下、現像ロールを組み付けたトナーカートリッジを、空回転治具に取り付け、現像ロールを４８時間回転（耐久）させた。耐久後、トナーカートリッジを、市販のレーザープリンタ（ＨＰ  ＣＬＪ−３８００，ヒューレット・パッカード社製）に取り付けて、黒色のベタ画像を印刷し、縦スジ（ロールの軸方向に対して垂直なスジ）の有無を目視により行った。そして、画像に縦スジが全く無いものを○、画像に縦スジが僅かに確認されるものを△、画像に縦スジが明確に確認されるものを×とする評価基準にて、評価を行った。
【００７１】
【表３】
2008209668.tif 000005
【００７２】
【表４】
2008209668.tif 000006
【００７３】
上記表３からも明らかなように、平均セル径、スキン層の厚さ及びロール表面の表面粗さ（Ｒａ）が上記特定の範囲内とされた実施例１〜１０にあっては、何れも、変形量が１２μｍ未満となっており、耐ヘタリ性が充分に確保されていることがわかる。また、それら実施例１〜１０にあっては、現像ロールのＭＤ−１硬度及びアスカーＣ硬度が、それぞれ、４０°以下及び６３°以下となっており、柔軟性が良好に付与され得ている。更に、フィルミングの判定も○となっており、トナーに対するストレスが緩和され得ていると共に、トナー表面へのトナーの堆積が防止され得ていることが、認められる。
【００７４】
一方、表４から明らかなように、スキン層の厚さが３５０μｍを超えた比較例１〜５にあっては、現像ロールのＭＤ−１硬度及びアスカーＣ硬度が、それぞれ、４３°以上及び６６°以上となって、柔軟性に劣り、フィルミングの判定が×となっている。また、平均セル径が２００μｍを超えた比較例６にあっては、ロール表面の表面粗さ（Ｒａ）が０．５０を超え、フィルミングの判定が×となっている。更に、スキン層の厚さが１００μｍに満たない比較例７及び８にあっても、ロール表面の表面粗さ（Ｒａ）が０．５０を超え、フィルミングの判定が×となっている。また更に、平均セル径及びスキン層の厚さが上記特定の範囲内とされているものの、ロール表面の表面粗さ（Ｒａ）が０．５０を超える比較例９及び１０にあっても、フィルミングの判定が×となっている。また、平均セル径が２００μｍを超え、且つスキン層の厚さが１００μｍに満たない比較例１１にあっては、ロール表面の表面粗さ（Ｒａ）が１．６４と大きく、耐ヘタリ性に劣っていると共に、フィルミングの判定が×となっている。加えて、発泡剤が含有されておらず、発泡セルが形成されない比較例１２にあっては、現像ロールのＭＤ−１硬度及びアスカーＣ硬度が、それぞれ、５８°及び８１°と極めて高く、フィルミングの判定が×となっている。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に従う現像ロールの一例を示す横断面説明図である。
【図２】図１における部分拡大説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  現像ロール                      １２  軸体
１４  導電性弾性体層                  １５  表面
１６  コート層                        １７  ロール表面
１８  スキン層                        ２０  発泡セル
【図１】
2008209668.tif 000007
【図２】
2008209668.tif 000008