(57)【要約】【課題】電子写真装置に用いられる導電性ローラ用の軸芯体用素材として十分な強度を備えた熱可塑性樹脂組成物からなる軽量化された導電性軸芯体及びこれを用いた導電性ローラを提供する。【解決手段】電子写真装置に用いられる導電性ローラ用の導電性軸芯体において、前記導電性軸芯体が、熱可塑性樹脂と、複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体と、を含む熱可塑性樹脂組成物からなることを特徴とする導電性軸芯体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真装置に用いられる導電性ローラ用の導電性軸芯体において、前記導電性軸芯体が、熱可塑性樹脂と、複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体と、を含む熱可塑性樹脂組成物からなることを特徴とする導電性軸芯体。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂が、８０ＭＰａ以上の曲げ強さと、Ｍスケールで５０以上またはＲスケールで１１０以上のロックウェル硬さと、を有することを特徴とする請求項１記載の導電性軸芯体。
【請求項３】
前記針状結晶体が、１μｍ以上１００μｍ以下の繊維長及び０．２μｍ以上５μｍ以下の平均繊維径を有しており、かつ、１×１０-1Ωｃｍ以上１×１０9Ωｃｍ以下の体積固有抵抗値を有することを特徴とする請求項１または２記載の導電性軸芯体。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂組成物が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対して、２質量部以上４０質量部以下の前記針状結晶体を含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の導電性軸芯体。
【請求項５】
前記導電性軸芯体が、少なくとも片方の端部が中央部と同径もしくは中央部よりも太径であって、かつ該端部は、回転動力伝達可能な形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の導電性軸芯体。
【請求項６】
前記導電性軸芯体が、１×１０-1Ωｃｍ以上１×１０9Ωｃｍ以下の体積固有抵抗値と、１００ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下の曲げ強さと、を有することを特徴とする請求項５記載の導電性軸芯体。
【請求項７】
導電性軸芯体と、該導電性軸芯体の外周上に形成された導電性弾性層とを有する電子写真装置に用いられる導電性ローラにおいて、前記導電性軸芯体が、請求項５または６記載の導電性軸芯体であることを特徴とする導電性ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリンター、ファクシミリ及び複写機等の電子写真方式を採用した電子写真装置に用いられる、現像、帯電、転写、クリーニング、除電等に用いる導電性ローラ用の導電性軸芯体及び該導電性軸芯体を有する導電性ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンター等の電子写真方式の電子写真装置に用いられる導電性ローラとしては、金属等の剛性のある軸芯体の外周上に導電剤を配合することにより導電性を付与した導電性のゴムなどからなる導電性弾性層を形成したものが使用されている。所望の場合には、該導電性弾性層の表面に、さらに表面層などを形成したものが使用されている。
【０００３】
金属製軸芯体を得るには、通常、金属の丸棒を用意し、切削加工によりこの丸棒から所望の形状を形成する必要がある。さらに電子写真装置に用いられる導電性ローラの軸芯体の形状は、その駆動力伝達のためのギアなど、別の部品と組み合わせる必要から、その端部形状は該して複雑な形状になっていることが多い。そのため、軸芯体の作製に要する費用としては、材料費はもとよりこの加工費が大きなウェイトを占め、軸芯体は高価なものとなっていた。さらに端部形状が複雑になるほど、丸棒からの加工の際に削り出される量すなわち廃棄量が増えることから、環境に対する負荷軽減と言う観点からも不十分な方法となっていた。
【０００４】
このような課題に対して、材料費及びその物性ゆえに加工がしやすい等のメリットから加工費が低減でき、さらには金属製軸芯体に比べて軽量化できるなどのメリットから、軸芯体の製造に樹脂が使用される場合がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
電子写真装置用の導電性ローラは別の動力により回転させられて用いられるために、上述したように、通常、軸芯体部には回転を伝達するためのギア（歯車）が装着されもしくは一体成形されている。このため、ギアからの回転力が導電性ローラ本体に伝わる際に、軸心体の細径の部分と中央部と同径の部分との境界の部分に応力が集中した場合には、樹脂製の軸芯体では耐久性が不十分となってしまうことがあった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５１６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電子写真装置に用いられる導電性ローラ用の導電性軸芯体として十分な強度を備えた熱可塑性樹脂組成物からなる、軽量化された導電性軸芯体を提供すること及びこれを用いた導電性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】
【０００８】
前記目的は、電子写真装置に用いられる導電性ローラ用の導電性軸芯体において、前記導電性軸芯体が、熱可塑性樹脂と、複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体と、を含む熱可塑性樹脂組成物からなることを特徴とする導電性軸芯体によって達成される。
また、前記目的は、導電性軸芯体と、該導電性軸芯体の外周上に形成された導電性弾性層とを有する電子写真装置に用いられる導電性ローラにおいて、前記導電性軸芯体が、上記本発明の導電性軸芯体であることを特徴とする導電性ローラによって達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、十分な強度を有する、軽量化された、電子写真装置に用いられる導電性ローラ用の導電性軸芯体を提供することができる。また、金属製軸芯体を使用した場合と比較して、切削加工等により発生する材料の廃棄量を削減し、環境負荷の小さい導電性軸芯体とすることが可能になる。
また、本発明によれば、十分な強度を備えた導電性軸芯体を用いることにより、耐久性に優れ、性能が良好でかつ低コストの、環境負荷の小さい、電子写真装置に用いられる導電性ローラを提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の導電性軸芯体は、電子写真装置に用いられる導電性ローラ用の導電性軸芯体であり、該導電性軸芯体は、熱可塑性樹脂と、複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体と、を含む熱可塑性樹脂組成物からなることを特徴とする。また、本発明の導電性ローラは、導電性軸芯体と、該導電性軸芯体の外周上に形成された導電性弾性層とを有する電子写真装置に用いられる導電性ローラであり、該導電性軸芯体が、上記本発明の導電性軸心体であることを特徴とする。
【００１１】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
〔導電性軸芯体〕
本発明の導電性軸芯体は、熱可塑性樹脂と、複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体と、を含む熱可塑性樹脂組成物からなる。
【００１３】
＜熱可塑性樹脂＞
本発明において使用する上記熱可塑性樹脂は、適度の強度を有するとともに、射出成形等により成形可能なものであればよく、汎用樹脂やエンジニアリングプラスチックの中から適宜選定することができ、特に限定されるものではない。
【００１４】
具体的には、エンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリアセタール、ポリアミド樹脂（例えば、ポリアミド６、ポリアミド６・６、ポリアミド１２等）、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどを挙げることができる。また、汎用樹脂としては、ポリプロピレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリスチレン、ポリエチレンなどが挙げられる。上記の中でも、特にエンジニアリングプラスチックが好ましく、さらに、ポリアミド樹脂（ポリアミド６やポリアミド６・６など）、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネートなどが、熱可塑性で成形性に優れ、かつ機械強度等に優れる点から好ましい。これらの熱可塑性樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１５】
本発明において使用する上記熱可塑性樹脂は、８０ＭＰａ以上の曲げ強さと、Ｍスケールで５０以上またはＲスケールで１１０以上のロックウエル硬さと、を有するものが好ましい。なお、本発明における曲げ強さはＡＳＴＭ試験法Ｄ７９０に準じて測定される曲げ強さであり、ロックウエル硬さはＡＳＴＭ試験法Ｄ７８５に準じて測定されるロックウエル硬さである。上記曲げ強さが８０ＭＰａ以上であると、強度が十分となり、良好な性能を長期にわたって確実に発揮することができるため好ましい。なお、上記曲げ強さの上限については特に制限はないが、一般に知られている熱可塑性樹脂の上限値は、通常、１５０ＭＰａ以下である。また、上記ロックウエル硬さが、Ｍスケールで５０以上またはＲスケールで１１０以上であると、硬度が十分となるため好ましい。上記ロックウエル硬さの上限については特に制限はないが、一般的に知られている熱可塑性樹脂の上限値は、通常、Ｍスケールで１１０以下、Ｒスケールで１３０以下である。
【００１６】
本発明において使用する、複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体としては、例えば、チタン酸カリウム、ＰＭＦ（スラグ繊維）、ウォラストナイト、ゾノトライト、ホスフェートファイバー、石膏繊維、ドーソナイト、針状ＭｇＯ、アルミニウムボレート、アスベスト、針状水酸化マグネシウムなどを挙げることができる。これらに導電性を付与する方法としては、表面を、導電化処理する方法または酸化熱処理する方法等を挙げることができる。このような処理を行うことにより、複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体とすることができる。これらの複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体の体積固有抵抗値は、特に限定されず、導電性軸体の用途等に応じて適宜設定すればよい。通常、これらの複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体としては、１×１０-1〜１×１０9Ωｃｍの体積固有抵抗値を有するものが好ましく、１×１０0〜１×１０3Ωｃｍの体積固有抵抗値を有するものがより好ましい。上記複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体の体積固有抵抗値を１×１０9Ωｃｍ以下とすると、導電性軸体の電気抵抗値を適切なものとすることができるため好ましい。また、上記複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体の体積固有抵抗値の下限値については特に制限はないが、一般に市販されている複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体の体積固有抵抗値の下限値は１×１０0Ωｃｍ程度である。なお、本発明における体積固有抵抗値はＪＩＳ  Ｋ０６０２に準じて測定される体積固有抵抗値である。
【００１７】
また、図３に示すように、複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体の繊維長Ｌは１μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、より好ましくは１μｍ以上５０μｍである。また、複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体の平均繊維径Ｄは０．２μｍ以上５μｍ以下が好ましく、より好ましくは０．２μｍ以上３μｍ以下である。さらに、前記複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体として、１μｍ以上１００μｍ以下の繊維長Ｌ及び０．２μｍ以上５μｍ以下の平均繊維径Ｄを有しており、かつ、１×１０-1Ωｃｍ以上１×１０9Ωｃｍ以下の体積固有抵抗値を有するものを用いると更に好ましい。
【００１８】
これらの複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体の配合量は、用いる針状結晶体の繊維長や平均繊維径、あるいは熱可塑性樹脂の種類等により異なり、状況に応じて適宜選定すればよい。通常、複数方向に枝を有する導電性の針状結晶体の配合量は、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対して２質量部以上４０質量部以下とすることが好ましく、１０質量部以上２０質量部以下とすることが特に好ましい。
【００１９】
＜製造方法＞
熱可塑性樹脂として、ポリスチレンを使用した場合の導電性軸芯体の製造方法及び導電性ローラの製造方法について説明する。
【００２０】
＜導電性軸芯体＞
少なくとも片端に注入口（もしくは排出口）のついた円筒形状の金型または割型の金型を射出成形用装置の金型装着部内に置き、６０〜１００℃に加熱し、１５０〜２００℃に溶融した熱可塑性樹脂組成物を該金型のキャビティ内に注入し、導電性軸芯体を得る。
【００２１】
導電性軸芯体は、導電性ローラの芯部を構成するものであるため、導電性ローラとして良好な性能を安定的に発揮するために十分な強度が必要である。その用途にもよるが、通常、曲げ強さが１００ＭＰａ以上、特に１３０ＭＰａ以上であることが好ましい。これにより良好な性能を長期にわたって確実に発揮するものとすることができる。また、曲げ強さの上限については特に制限はないが、通常、５００ＭＰａ以下とすることが好ましい。また、導電性軸芯体の少なくとも片方の端部は、中央部と同径もしくは中央部よりも太径であって、かつ、その端部が、回転動力伝達可能な形状であることが好ましい。例えば、少なくとも片方の端部が、Ｄカット形状、溝形状、楕円形状、矩形形状等の形状であることが好ましい。
【００２２】
＜導電性ローラ＞
次に本発明の導電性ローラについて説明する。
図１は、本発明の導電性ローラの実施形態の一例の、導電性軸芯体に垂直な面における断面の概略を示す図である。１１は導電性軸芯体であり、該導電性軸芯体１１の外周面上に導電性弾性層１２が形成されている。その外側に、必要な機能を与えるために表面層１３が設けられることがある。なお、導電性軸芯体１１には必要により導電性弾性層１２との接着性を増すために、接着剤層が設けられることがある。
【００２３】
〔導電性弾性層〕
導電性弾性層を形成するための材料としては、公知の材料から適宜選ぶことができる。弾性層の弾性の度合いは使用目的に応じて適宜決めることができる。
【００２４】
導電性ローラの場合、弾性層は導電性を有する。導電性の度合いは使用目的に応じて適宜決めることができる。
【００２５】
電子写真装置に用いられる導電性ローラの場合、導電性弾性層を形成するための材料として、液状のゴム材料、好ましくは液状付加反応架橋型シリコーンゴムに導電性付与剤としてカーボンブラック等の導電性フィラーを配合したものが好ましく用いられる。
【００２６】
＜液状付加反応架橋型シリコーンゴム＞
シリコーンゴムは耐熱、耐寒性にすぐれ、広い温度範囲で良好な圧縮復元性を示し、耐候性、耐オゾン性、耐コロナ性、電気特性、耐熱油性、耐薬品性、耐熱水性などにもすぐれる材料で、上記液状付加反応架橋型シリコーンゴムを反応させることにより得ることができる。上記特性は液状のゴム材料に含まれる液状付加反応架橋型シリコーンゴム、充填剤、添加剤などの種類や配合方法によって決定される。
【００２７】
この液状付加反応架橋型シリコーンゴムは、オルガノポリシロキサン及びオルガノハイドロジエンポリシロキサンを含む。本発明においては、通常、弾性層を形成するための材料としてこの液状付加反応架橋型シリコーンゴムに、さらに無機質充填剤や白金系触媒、硬化反応遅延剤と適宜混合させた液状付加反応架橋型シリコーンゴムを用いることが好ましい。
【００２８】
オルガノポリシロキサンは、液状付加反応架橋型シリコーンゴムのベースポリマーとして用いられる。本発明において用いられるオルガノポリシロキサンの重量平均分子量は特に限定されないが１０万以上１００万以下が好ましく、重量平均分子量はおよそ５０万程度が好ましい。さらに加工特性及び得られる液状のゴム材料の特性等の観点から、２５℃におけるオルガノポリシロキサンの粘度は、下限値として１０Ｐａ・ｓ以上が好ましく、５０Ｐａ・ｓ以上がより好ましい。上限値としては３００Ｐａ・ｓ以下が好ましく２５０Ｐａ・ｓ以下がより好ましい。粘度が１０Ｐａ・ｓよりも高い場合、液状のゴム材料の流動性が高くなりすぎることがなく、材料の漏れもなく好ましい。また、粘度が３００Ｐａ・ｓ以下であると、気泡をかみにくくなるため好ましい。
【００２９】
上記オルガノポリシロキサンの分子末端基は、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの活性水素と反応して架橋を形成する部位である。オルガノポリシロキサンの分子末端基の種類は特に限定はされないが、トリオルガノシリル基、たとえば、トリメチルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ジメチルビニルシリル基、メチルフェニルビニルシリル基を例示することができる。活性水素との反応性が高い等の理由から、オルガノポリシロキサンの分子末端基は、ビニル基またはアリル基であることが好ましく、ビニル基が特に好ましい。
【００３０】
オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、１分子中にケイ素原子に直結した少なくとも２個の水素原子を有することが必要とされる。これは該水素原子と該オルガノポリシロキサン中のアルケニル基との付加反応によって架橋を形成し、液状のゴム材料を硬化させるために必要である。ポリオルガノハイドロジエンポリシロキサンの重量平均分子量に特に制限はなく、１０００〜１００００までのものが含有されるが、硬化反応を適切に行なわせるために、比較的低分子量である１０００以上５０００以下であるものが好ましい。
【００３１】
必要な充填剤等が配合された液状のゴム材料の粘度は特に制限はないが、液状のゴム材料の流動性をある程度抑制して材料漏れを防止する観点から１０Ｐａ・ｓ以上が好ましく、注入ゲート間にウエルドが発生する等の成形加工性の問題を回避するための観点から、３００Ｐａ・ｓ以下が好ましい。
【００３２】
本発明における導電性弾性層の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、円筒状の金型を用いて上記液状のゴム材料を導電性軸芯体の周りに配設し、硬化して形成することができる。まず、円筒状の金型のキャビティ内に導電性軸芯体を配置しインジェクション成形装置内にセットし、次に、上記液状のゴム材料を射出成形装置により必要量（所定量）金型内に射出注入する。さらに、液状のゴム材料が注入された金型を射出成形装置内の加熱された熱盤で、８０〜２００℃で、１〜３０分かけ硬化させる。加熱硬化は、射出成形装置内で必ずしも行う必要はなく、射出成形後に射出成形装置から取り出し、別途設けられた熱盤にて行なわれてもよい。そして液状のゴム材料を硬化して導電性ゴム層を形成した後、金型を冷却して、円筒状の金型より硬化した導電性弾性層を導電性軸芯体と共に取り出す。さらに、必要に応じて二次硬化処理を行い、導電性弾性層を有する導電性ローラを得ることができる。
【００３３】
〔表面層〕
本発明の導電性ローラは、以上のようにして形成された導電性弾性層の表面にさらに表面層を形成してもよい。表面層は、耐摩耗性やトナー帯電性、トナー搬送性等が要求されるため、構成する材料としては、例えば、フッ素樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂が好ましい。導電性ローラが、現像ローラとして用いられるものである場合には、圧縮永久歪みの観点からウレタン樹脂からなる表面層を有するものが好ましい。
【００３４】
ウレタン樹脂からなる表面層を形成するために用いるポリオール化合物としては、ポリエチレングリコール、テトラメチレングリコール、ポリエチレンジアジペート、ポリエチレンブチレンアジペート、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリカーボネートポリオール、ポリプロピレングリコール等の公知のポリウレタン用ポリオールが挙げられる。
【００３５】
また、イソシアネート化合物としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等のジイソシアネート、及びそれらのビュレット変性体、イソシアヌレート変性体、ウレタン変性体等を好ましく使用することができる。特に好ましいイソシアネート化合物は、ＨＤＩ及びそのビュレット変性体、イソシアヌレート変性体、ウレタン変性体等である。イソシアネート化合物は、その分子鎖が長いほどより高い柔軟性を有するポリウレタン表面層を生成する。
【００３６】
導電性ローラ全体の電気抵抗を調整する目的のため、表面層は導電性または半導電性にすることも可能である。導電性または半導電性の発現のためには、各種電子伝導機構を有する導電剤（カーボンブラック、グラファイト、導電性金属酸化物、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄粉等）あるいはイオン導電剤（アルカリ金属塩及びアンモニウム塩）を適宜用いることで実現できる。この場合、所望の電気抵抗を得るために、前記各種導電剤を２種以上併用してもよい。
【００３７】
これらの表面層を構成する材料は、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミル等のビーズを利用した従来公知の分散装置を使用して分散させる。得られた表面層形成用の分散体は、スプレー塗工法、ディッピング法等により導電性弾性層の表面に塗工される。
【００３８】
表面層の形成に用いる分散体の調製に用いることのできる有機溶剤としては、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン等のケトン類、キシレン、トルエン等の芳香族類、ｎ−酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ、テトラヒドロピラン等のエーテル類が挙げられる。用いる溶剤の選択は導電性弾性層を構成する材料や、導電性軸芯体を構成する熱可塑性樹脂等を溶解しない溶剤が好ましい。また、樹脂等が溶解する場合は、水等も溶剤として用いることが出来る。
【００３９】
表面層の厚みは、通常、５〜１００μｍとすることが好ましく、１０〜３０μｍとすることがより好ましい。厚みが薄すぎると基層である導電性弾性層中の低分子量成分がしみだしてきて感光体等を汚染する恐れがあり、また厚すぎると導電性ローラが硬くなり、トナー融着等の原因となるので好ましくない。
【００４０】
導電性ローラを現像ローラとする場合には、上記の如くして形成する表面層中に平均粒子径が１〜２０μｍの微粒子を分散させることが好ましい。これにより、トナーの搬送を容易にすることができ、充分な量のトナーを現像領域に搬送することができる。このような目的に使用する微粒子としては、例えば、ポリメチルメタクリル酸メチル微粒子、シリコーンゴム微粒子、ポリウレタン微粒子、ポリスチレン微粒子、アミノ樹脂微粒子等の樹脂微粒子が挙げられるが、特にポリメチルメタクリル酸微粒子、シリコーンゴム微粒子及びポリウレタン微粒子が好ましい。これらの微粒子は前記表面層の約３〜５０質量％の範囲で添加することが好ましい。
【００４１】
〔画像形成装置〕
次に、本発明の導電性ローラを現像ローラとして用いたプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置の一例について、図を用いて説明する。図２は、本発明の導電性ローラを現像ローラとして用いたプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【００４２】
上記プロセスカートリッジは、潜像を担持する潜像担持体２１としての感光ドラムに対向して当接または圧接した状態で現像剤２８を担持する現像剤担持部材２５としての現像ローラを備えている。この現像ローラ２５が感光ドラム２１に現像剤２８としてのトナーを付与することにより潜像を現像剤像として可視化する。上記プロセスカートリッジは、潜像担持体２１、帯電装置２２、現像剤担持部材２５、現像ブレード２７、現像容器３４、クリーニングブレード３０を備えており、現像剤担持部材２５として本発明の導電性ローラを用いたものである。上記プロセスカートリッジにおいては、感光ドラム２１が矢印Ａ方向に回転し、感光ドラム２１を帯電処理するための帯電装置２２によって一様に帯電され、感光ドラム２１に静電潜像を書き込む露光手段であるレーザー光２３により、その表面に静電潜像が形成される。上記静電潜像は、感光ドラム２１に対して近接配置され、画像形成装置本体に対し着脱可能な上記プロセスカートリッジに保持される現像装置２４によってトナー２８を付与されることにより現像され、トナー像として可視化される。
【００４３】
現像は露光部にトナー像を形成するいわゆる反転現像を行っている。可視化された感光ドラム２１上のトナー像は、転写ローラ２９によって記録媒体である紙３３に転写される。トナー像を転写された紙３３は、定着装置３２により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。
【００４４】
一方、転写されずに感光ドラム２１上に残存した転写残トナーはクリーニングブレード３０により掻き取られ廃トナー容器３１に収納され、クリーニングされた感光ドラム２１は上述作用を繰り返し行う。
【００４５】
現像装置２４は、一成分現像剤として非磁性トナー２８を収容した現像容器３４と、現像容器３４内の長手方向に延在する開口部に位置し感光ドラム２１と対向設置された本発明の導電性ローラを現像ローラとして備えている。この現像装置２４は、感光ドラム２１上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。
【００４６】
尚、現像ローラ２５は感光ドラム２１と当接幅をもって接触し、矢印Ｂ方向に回転している。現像装置２４においては、供給ローラ２６が、現像容器３４内で、現像ブレード２７の現像ローラ２５表面との当接部に対し現像ローラ２５の回転方向上流側に当接され、かつ、回転可能に支持されている。
【００４７】
供給ローラ２６の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ２５へのトナー供給及び未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。本実施形態においては、芯金上にポリウレタンフォームを設けた直径１４ｍｍの供給ローラ２６を備えている。
【００４８】
この供給ローラ２６の現像ローラ２５に対する当接幅としては、１〜８ｍｍが有効であり、また、現像ローラ２５に対してはその当接部において相対速度を持たせることが好ましく、本実施形態においては、当接幅を２ｍｍに設定し、駆動手段（図示せず）により所定タイミングで回転駆動させている。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００５０】
本実施例において、画像評価並びに体積固有抵抗値、曲げ強さ及びロックウエル硬さの測定は下記方法によった。
【００５１】
［画像評価］
本実施例で得た導電性ローラを現像ローラとしてヒューレット・パッカード社製の電子写真方式の画像形成装置「ＨＰ  Ｃｏｌｏｒ  ＬａｓｅｒＪｅｔ  ３７００」（商品名）の電子写真プロセスカートリッジ（公称寿命６０００枚、Ａ４サイズ、５％印字率、プリントカートリッジ：黒・シアン・マゼンタ・イエロー）に組み込んだ。
このようにして準備した電子写真方式の画像形成装置にて、画像の解像度６００ｄｐｉ、プロセススピード１６枚／分、Ａ４版の用紙に通常環境下（２３℃、５５％ＲＨ）でベタ画像及びハーフトーン画像を各々枚出力した。得られた画像を目視で検査し、得られた検査結果に基づき、下記基準で画像評価を行った。
○：濃度ムラが殆ど見られなかった
△：画像印字方向と垂直な方向に現像ローラ周期で実用上問題のないレベルの軽微な濃度ムラがみられた
×画像印字方向と垂直な方向に現像ローラ周期で実用上問題となるレベルの濃度ムラが発生した
【００５２】
[体積固有抵抗値]
体積固有抵抗値は、ＪＩＳ  Ｈ０６０２に準拠して測定した。
【００５３】
[曲げ強さ]
曲げ強さは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ７９０に準拠して測定した。
【００５４】
[ロックウエル硬さ]
ロックウエル硬さは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ７８５に準拠して測定した。
【００５５】
〔実施例１〕
下記表１に示す物性を有するポリアセタール樹脂（東レ（株）製、アミラス、商品名）を準備した。また、平均繊維長が２〜５０μｍ、平均繊維径が０．２〜３．０μｍ、体積固有抵抗値が１×１０Ωｃｍであり、表２に示すように３方向に枝を有する酸化亜鉛ウィスカ（松下電器産業（株）製、パナテトラ、商品名）を準備した。そして、上記ポリアセタール樹脂に、上記酸化亜鉛ウィスカを２０質量％配合したものを射出成形用樹脂材料として用意した。これを、樹脂温度２００℃、金型温度８０℃にて、射出成形して、中央部直径φ８、端部がＤカット形状の長さ２８０ｍｍの導電性軸芯体を得た。得られた導電性軸芯体の体積固有抵抗値及び曲げ強さを上記方法で測定した。得られた結果及び上記酸化亜鉛ウィスカ（表２においては「フィラー」と表示した。）の形状を表２に示す。
【００５６】
この導電性軸芯体を円筒状の金型のキャビティ内に配置してインジェクション成形装置内にセットし、液状導電性シリコーンゴム（東レダウコーニング社製  体積固有抵抗１×１０7Ωｃｍ品）を射出成形装置により射出注入した。射出成形装置内の加熱された熱盤で、１００℃で、３０分加熱し硬化させた。金型を冷却して取り出し、導電性軸芯体の外周上に、導電性弾性層として長さが２３０ｍｍ、厚み２ｍｍの導電性シリコーンゴム層を有するローラを得た。
【００５７】
次に、下記のようにして塗料を調製した。
ポリウレタン樹脂原料（ニッポランＮ５０３３、商品名、日本ポリウレタン社製）を固形分濃度１０％となるように、メチルエチルケトンで希釈した。このウレタン塗料固形分１００質量部に対して、導電剤としてカーボンブラック（＃７３６０ＳＢ、商品名、東海カーボン社製）を５０質量部添加し、十分に分散したものに、硬化剤（コロネートＬ、商品名、日本ポリウレタン社製）を１０質量部添加し、更にメチルエチルケトン２００質量部で希釈し、撹拌して塗料を調製した。
このようにして調製した塗料を上記ローラの導電性シリコーンゴム層の表面上にディッピング塗布し、８０℃のオーブンで１５分間乾燥後、１４０℃のオーブンで４時間硬化して表面層を形成し、導電性ローラを得た。得られた導電性ローラについて、上記画像評価を行った。結果を表２に示す。
【００５８】
〔実施例２〕
実施例１で用いたのと同様の酸化亜鉛ウイスカ（パナテトラ）を顕微鏡下にて粉砕し、下記表２に示すように２方向に枝を有するウィスカー（表２においては「フィラー」と表示した。）として用いたこと以外は実施例１と同様にして導電性軸芯体及び導電性ローラを得た。得られた導電性軸芯体及び導電性ローラについて、実施例１と同様にして体積固有抵抗値及び曲げ強さを測定し、画像評価を行った。結果を表２に示す。
【００５９】
〔比較例１〕
下記表２に示すような形状を有する、平均粒径１２０μｍの球状ガラスビーズ（ポッターズ・バロティーニ（株）製、ＳＧ、商品名）（表２においては「フィラー」と表示した。）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして導電性軸芯体及び導電性ローラを得た。得られた導電性軸芯体び導電性ローラについて、実施例１と同様にして体積固有抵抗値及び曲げ強さを測定し、画像評価を行った。結果を表２に示す。
【００６０】
〔比較例２〕
平均直径が１４μｍの板状のタルク（日本タルク（株）製、ＳＷ、商品名）（該板状のタルク、ＳＷ（商品名）に含まれる板状のタルク粒の一例の形状を表２に示す）（表２においては「フィラー」と表示した。）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして導電性軸芯体及び導電性ローラを得た。得られた導電性軸芯体び現像ローラについて、実施例１と同様にして体積固有抵抗値及び曲げ強さを測定し、画像評価を行った。結果を表２に示す。
【００６１】
【表１】
2008129408.tif 000002
【００６２】
【表２】
2008129408.tif 000003
【００６３】
表２に示した結果から明らかなように、実施例１及び２の導電性ローラは、現像ローラとして用いたとき、優れた画像を得ることができた。これは、複数方向に枝を有する針状結晶体を含む熱可塑性樹脂組成物からなる導電性軸芯体を用いたため、現像ローラの回転トルクによるたわみや変形が生じることがなく、優れた画像を得ることができたものと考えられる。
【００６４】
これに対して、比較例１及び２の導電性ローラは、球状のガラスビーズや板状のタルクを含む熱可塑性樹脂組成物からなる導電性軸芯体を用いたため、強度が弱く、導電性軸芯体の端部が僅かに変形し、現像ローラのフレが４０μｍ以上と悪化し、ローラピッチによる濃度ムラが発生し、画像欠陥が生じたものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の導電性軸芯体を用いた導電性ローラの一例の、該導電性軸芯体に垂直な面における断面の概略を示す図である。
【図２】本発明の導電性ローラを現像ローラとして用いたプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明において熱可塑性樹脂に配合した導電性の酸化亜鉛ウィスカの一例の形状を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１１：    導電性軸芯体
１２：    導電性弾性層
１３：    表面層
２１：    潜像担持体（感光ドラム）
２２：    帯電装置
２３：    レーザー光
２４：    現像装置
２５：    現像剤担持部材（現像ローラ）
２６：    供給ローラ
２７：    現像ブレード
２８：    現像剤（トナー）
２９：    転写ローラ
３０：    クリーニングブレード
３１：    廃トナー容器
３２：    定着装置
３３：    記録媒体（紙）
３４：    現像容器
１０３：  酸化亜鉛ウィスカ
【図１】
2008129408.tif 000004
【図２】
2008129408.tif 000005
【図３】
2008129408.tif 000006