(57)【要約】【課題】エチレン、プロピレン、および第三成分の共重合体からなるゴムをベースとし、カーボンブラック添加により導電性を付与された弾性体層を持つ現像ローラにおいて、高精度な形状を有し、低硬度かつ低抵抗で、感光体の汚染を発生させず、画像濃淡ムラや濃度低下がなく電子写真装置の高速化、画質の高品位化に対応出来る現像ローラを得ることにある。【解決手段】該軸芯体の外周面に弾性体層が形成された現像ローラとする際に、前記弾性体層の主成分となるゴムとして、該弾性体層がエチレン、プロピレン、および第三成分の共重合体からなるゴムを含有し、弾性体層のＭＤ−１硬度が５°以上３８°以下の範囲にあり、弾性体層のｎ-ヘキサンによる抽出量が、０．０質量％以上５．０質量％以下の範囲に選択されている。【選択図】図１
2008158031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯体の外周面に少なくとも弾性体層が形成された現像ローラであって、該弾性体層がエチレン、プロピレン、および第三成分の共重合体からなるゴムを含有し、弾性体層のＭＤ−１硬度が５°以上３８°以下の範囲にあり、弾性体層のｎ-ヘキサンによる抽出量が、０．０質量％以上５．０質量％以下であることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記弾性体層に含有される前記エチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体として、粘度１００Ｐａ・ｓ以上８００Ｐａ・ｓ以下の液状ゴムが用いられており、該液状ゴムが弾性体層のゴム成分中に８０質量％以上１００質量％以下の割合であることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記第三成分が、ビニル基を持つ構造を有している請求項１または２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記第三成分が、化学式（Ｉ）の構造またはその由来構造を含有している
ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の現像ローラ。
【化１】
2008158031.tif 000010
化学式（Ｉ）
式（Ｉ）中、ｎは１から５の整数であり、Ｒ1 は炭素原子数１から５のアルキル基であ
り、Ｒ2 およびＲ3 は、それぞれ独立して、水素原子または炭素原子数１から５のアルキル基である。
【請求項５】
前記弾性体層を導電化する手段として、ＤＢＰ吸収量が６０ｍｌ／１００ｇ以上１１０ｍｌ／１００ｇ以下であるカーボンブラックを含有していることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の現像ローラ。
【請求項６】
前記カーボンブラックの揮発分／窒素比表面積の比が１．４×1０-4ｇ／ｍ2以下であることを特徴とする請求項５に記載の現像ローラ。
【請求項７】
前記弾性体層が、有機過酸化物架橋剤により架橋されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の現像ローラ。
【請求項８】
上記有機過酸化物架橋剤は，２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシンから少なくとも一種以上選ばれ、かつ、トリアリルイソシアヌレートが添加されていることを特徴とする請求項７に記載の現像ローラ。
【請求項９】
請求項２乃至８の何れかに記載の弾性体層の外周に、樹脂層が被覆されている現像ローラ。
【請求項１０】
前記弾性体層を、液状ゴム材料を射出ノズルの射出孔より、所定温度に加熱された金型のキャビティ内に射出し、このキャビティ内で液状ゴム材料を架橋させることにより形成することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の現像ローラの製造方法。
【請求項１１】
潜像を担持する潜像担持体に対向した状態で現像剤を担持する現像ローラを備え、該現像ローラが上記潜像担持体に現像剤を付与することにより該潜像を現像剤像として可視化する現像装置において請求項１乃至９に記載された現像ローラのいずれか１つであることを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
電子写真方式により静電潜像が形成される潜像担持体、静電潜像形成に必要な帯電量を潜像担持体に帯電するための帯電装置、潜像担持体の帯電領域に静電潜像を形成するための静電潜像形成装置、静電潜像に現像剤を付着させて可視化するための現像装置及び現像剤からなる画像を転写紙に転写するための転写装置を有する画像形成装置であって、
現像装置が、静電潜像が形成された潜像担持体の表面に現像剤を薄膜状に担持しつつ対向して当接もしくは圧接した状態で担持した現像剤を潜像担持体上の静電潜像に供給して静電潜像を顕像化するための現像ローラを有するものであり、該現像ローラが請求項１乃至９のいずれかに記載の現像ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンターあるいはファクシミリの受信装置、電子写真方式を採用した装置に組み込まれる感光体に接触させて使用される現像ローラ、これを用いた現像装置、および画像形成装置、現像ローラの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリ、プリンターの電子写真装置には、潜像担持体である感光体（ドラム）を帯電させたり、静電潜像を顕像化したりするため、その目的にあった導電性（電気抵抗）を有する弾性ローラが一般的に用いられている。一成分現像方式の電子写真装置では、互いに圧接、または近接されている現像ローラから感光体へ現像剤（トナー）を移動させて静電潜像を顕像化し、現像が成される。
このような電子写真装置に用いられる現像ローラは感光体と所定の接触幅をもって圧接、または近接し、ブレードで薄層化された現像剤を担持するため、変形し易く、かつ変形回復性に優れる必要がある。さらに、これらの現像ローラには画像ムラを発生させないために適度かつ均一な導電性を有することが要求される。
【０００３】
これらの要求を満たすため、従来から、本発明に係る現像ローラには、導電性を付与したゴム材料からなる弾性体層を軸芯体の外周に形成したものが使用されている。現像ローラの弾性体層は、接触現像においては、感光体に対して所定の接触幅をもって圧接する必要があり、良好な感光体表面への追従性を得るために低硬度化すると、感光体の汚染を発生させる場合がある。一般的に柔軟でセット性に優れるシリコーンゴムを弾性体層に用いた現像ローラがあげられるが、シリコーンゴム自体が比較的高価な材料であり、現像ローラとしても相対的に高価なものとなる。当然のことながら、安価な現像ローラの提供が望まれており、現像ローラに用いられるゴム材料は多種多様に渡り検討され、その目的に応じて使い分けられている。その中で、比較的安価であるエチレン、プロピレンの共重合体からなるゴム（以下、ＥＰＭと略記する）、エチレン、プロピレン、および第三成分の共重合体からなるゴム（以下、ＥＰＤＭと略記する）を使用する方法がある。（特許文献１）しかしながら、従来のＥＰＤＭを用いた現像ローラでは、目的応じて十分に低硬度化することが難しく、改良すべき余地も多い。また、液状ＥＰＤＭや液状ＥＰＭをブレンドして用いて低硬度することも試みられている
（特許文献２）。しかしながら、使用する状況や目的によっては、ブリードの問題が生じる場合もある。
【０００４】
また、現像ローラの弾性体層を形成する方法としては、押出成形、射出成形の如きいくつかの方法が挙げられる。現像ローラは前述の通り、感光体と所定の接触幅をもって圧接、または近接し、ブレードによって薄層化された現像剤を担持するため、高い寸法精度が要求される。前述の方法のうち、押出成形により加工される弾性体は、そのままでは現像ローラに使用するための形状精度を有していないため、円筒研削盤により表面を研磨することで、所望の形状に仕上げ加工する必要がある。それに対し、液状の未硬化材料を円筒型内に注入して、その後加熱硬化することにより弾性体層を軸体の周りに配する方法による現像ローラの弾性体層は、使用する型の形状をある一定の収縮量の元に再現するため、研磨することなしに十分満足できる形状精度を有するものを得ることが出来る。円筒型内に注入して加熱硬化する方法に適した液状の未硬化材料として、シリコーンゴムが上げられるが、前述の通り高価なものである。
【特許文献１】特開平７−２１９３３６号公報
【特許文献２】特開平１１−２０２５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、電子写真装置に使用される現像ローラの要求性能は、電子写真装置の高速化、画質の高品位化に伴って、より高度なものとなってきており、さらなる向上が一層求められている。また、寸法精度が高いと同時に低コストで安定した性能を有するものが求められている。
【０００６】
特に、接触現像において感光体に対して所定の接触幅（ニップ巾）を得るための低硬度かつゴム弾性を持ち、半導電領域といわれる電気抵抗特性を合せ持つことが必要である。特に、その弾性体層に液状ゴムを用いた場合は、液状の未硬化材料を円筒型内に注入して加熱硬化することで弾性体層を軸体の周りに配する方法により高精度な形状が得られる。また、弾性体層に含まれる成分が、現像ローラ表面にブリードし難く、感光体の汚染を発生させないことが求められる。
【０００７】
本発明はこのような現像ローラにおける課題を解決することを目的とするものである。特に、本発明の目的は、エチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体からなるゴムをベースとし、カーボンブラック添加により導電性を付与された弾性体層を持つ現像ローラにおいて、高精度な形状を有し、低硬度かつ低抵抗で、感光体の汚染を発生させず、画像濃淡ムラや濃度低下がなく電子写真装置の高速化、画質の高品位化に対応出来る現像ローラを得ることにある。
【０００８】
なお、現像ローラとは、電子写真方式による静電潜像を形成するための潜像担持体と、現像剤を薄膜状に担持しつつ該潜像担持体の表面に対向して当接もしくは圧接した状態で、前記現像剤を該潜像担持体に形成された静電潜像に供給して該静電潜像を現像するための弾性ローラである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、鋭意研究・検討を進めた。
【００１０】
本発明に従えば、エチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体をベースとし、カーボンブラック添加により導電性を付与された弾性体層を用いた現像ローラでありながら、高精度な形状を有し、低硬度と低抵抗の性能を両立させ、かつブリード（オイルの移行）を抑えられる。また、感光体の汚染を防ぐことが出来る。
【００１１】
本発明の現像ローラは、前記弾性体層の主成分となるゴムとして、エチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体からなるゴムを含有し、弾性体層のＭＤ−１硬度が５°以上３８°以下の範囲にあり、弾性体層のｎ-ヘキサンによる抽出量が、０．０質量％以上５．０質量％以下であることを特徴とする。
【００１２】
エチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体ゴムを用いて弾性体層を形成し、弾性体層のＭＤ−１硬度が５°以上３８°以下の範囲、かつ弾性体層のｎ-ヘキサンによる抽出量が、０．０質量％以上５．０質量％以下であると、高精度な寸法形状であり、所望とする低硬度と低ブリード性の両立が可能となる。
【００１３】
また、本発明の現像ローラは、前記弾性体層に含有される前記エチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体として、粘度１００Ｐａ・ｓ以上８００Ｐａ・ｓ以下の液状ゴムが用いられており、該液状ゴムが弾性体層のゴム成分中に８０〜１００質量％の割合であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の現像ローラは、前記第三成分が、ビニル基を持つ構造を有していることが好ましく、化学式（Ｉ）の構造またはその由来構造を含有していることがより好ましい
。
【００１５】
また、本発明の現像ローラの弾性体層に含まれるカーボンブラックは、ＤＢＰ吸収量が６０ｍｌ／１００ｇ以上１１０ｍｌ／１００ｇ以下であり、揮発分／窒素比表面積の比が１．４×1０-4ｇ／ｍ2以下であることがそれぞれ好ましい。上記のカーボンブラックを用いることにより、良好な分散状態が得易く、かつ弾性体層の硬度を必要以上に高くすることなく、ゴムに導電性を付与し易い。
【００１６】
また、本発明の現像ローラは、前記弾性体層が、有機過酸化物架橋剤により架橋されていることが好ましく、上記有機過酸化物架橋剤は，１，３ビス（第３ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン，２，５ジメチル２，５（第３ブチルペルオキシ）ヘキシン−３，ｎ−ブチル４，４−ジテレブチルパーオキシバレレート，テレブチルパーオキシベンゾエイト，ジテレブチルパーオキシジイソプロピルベンゼン，テレブチルクミルパーオキサイド，２，５−ジメチル２，５−ジテレブチルパーオキシヘキサン，ジテレブチルパーオキサイドのグループから選ばれる一種又は二種以上であることがより好ましい。
【００１７】
また、本発明の現像ローラの弾性体層の外周に、樹脂層が被覆されていることが好ましい。本発明では、弾性体層中に含まれる成分のブリード抑えているが、被膜層の形成によって移行をより防ぐことが出来る。
【００１８】
また、本発明の現像ローラの製造方法としては、液状ゴム材料を射出ノズルの射出孔より、所定温度に加熱された金型のキャビティ内に射出し、このキャビティ内で液状ゴム材料を架橋させることにより形成することを特徴とすることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の現像装置においては、上記の現像ローラを備えることにより、画像濃淡ムラや濃度低下がなく電子写真装置の高速化、画質の高品位化に対応出来る現像装置となる。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置においては、上記の現像ローラを備えることにより、画像濃淡ムラや濃度低下がなく電子写真装置の高速化、画質の高品位化に対応出来る画像形成装置となる。
【００２１】
本発明者らは、上記の知見の通り、高精度な寸法形状を持ち、低硬度かつ低抵抗で、感光体の汚染を発生させない現像ローラ、そして、現像ローラとして使用した際に、画像濃淡ムラや濃度低下がなく電子写真装置の高速化、画質の高品位化に対応出来得る現像装置、画像形成装置を見出し、かつ比較的低コストで高精度の現像ローラを製造する方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、エチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体からなるゴムをベースとした弾性体層を持つ現像ローラにおいて、高精度な形状を有し、低硬度かつ感光体の汚染を発生させず、画像濃淡ムラや濃度低下がなく電子写真装置の高速化、画質の高品位化に対応出来る現像ローラを得られる。また、上記のように高精度でかつ性能に優れた現像ローラを、比較的低コストで製造する方法が得られる。また、本発明の現像ローラを用いた現像装置、画像形成装置において、感光体の汚染を発生させず、画像濃淡ムラや濃度低下がなく、高速化された電子写真装置においても、高品位化な画像を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明にかかる現像ローラは、軸芯体の外周面に少なくとも弾性体層が形成された現像ローラであって、該弾性体層がエチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体からなるゴムを含有し、弾性体層のＭＤ−１硬度が５°以上３８°以下の範囲にあり、弾性体層のｎ-ヘキサンによる抽出量が、０．０質量％以上５．０質量％以下である。
以下に、本発明をより詳細に説明する。
【００２４】
図１と図２に、本発明の現像ローラに関する構造の一例を模式的に図示する。図１、２に例示の現像ローラ１は、中心に軸芯体として、通常、金属の導電性材料で形成される軸芯金１１を有し、ローラ層として、軸芯金１１の外周面上に弾性体層（基層）１２が固定され、この弾性体層１２の外周面に被覆層（表層）１３を積層した構造を有する。ここでは、上記のような軸芯体の外周面に二層で構成されてなる現像ローラで説明する。
【００２５】
軸芯体１１は、支持部材であることは勿論であるが、現像部材の電極として機能するものであり、円柱状または中空円筒状の形状を有し、金属の導電性材料で形成される軸芯体を用いることができる。また、かかる現像ローラが電気的なバイアスを印加して、あるいは、接地されて、使用される場合であっても、軸芯体全体を導電性材料で構成する代わりに、主体は、非導電性材料で形成し、その表面に所望の導電性を満足する導電性処理、良導性の被覆層による被覆を施した構造のものを用いることもできる。
【００２６】
軸芯体１１を構成する材料としては、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、あるいは、クロム，ニッケルで鍍金処理を施した鉄、導電化された合成樹脂があげられる。電子写真装置に利用される現像ローラにおいては、軸芯体である導電性基体の外径は、通常４〜１０ｍｍの範囲とされる。
【００２７】
基層となる弾性体層１２は柔軟性を有するものであり、原料主成分としてゴムを用いた成型体として形成したものを用いることができる。弾性体層１２の原料主成分のゴムとしては、エチレン、プロピレン、および第三成分の共重合体からなるゴムを少なくとも含有している。
【００２８】
弾性体層１２のＭＤ−１硬度は、５°以上、３８°以下の範囲にあることが必要である。ＭＤ−１硬度が５°未満である場合、高精度の形状を保つことが難しく、ＭＤ−１硬度が３８°を超える場合、適切な感光体とのニップ巾を安定して得ることが難しくなる。ＭＤ−１硬度の好ましい範囲は、１５°以上、３０°以下である。
【００２９】
弾性体層１２のｎ-ヘキサンによる抽出量が、０．０〜５．０質量％であることが必要である。使用する溶媒としては極性の低いものが好ましく、本発明ではｎ−ヘキサンを用いている。ｎ-ヘキサンによる抽出量が５質量％を超える場合、抽出される成分にもよるが、感光体への汚染性を生じるの不具合が生じる。ｎ-ヘキサンによる抽出量の好ましい範囲としては、０質量％以上４質量％以下である。
【００３０】
弾性体層１２に用いるゴムとしては、主成分としてエチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体からなる、粘度１００Ｐａ・ｓ以上８００Ｐａ・ｓ以下の液状ゴムが用いられており、該液状ゴムが弾性体層のゴム成分中に８０質量％以上１００質量％以下の割合であることが好ましい。ゴム成分とは、原料ゴムを指し、ゴム成型体とする際に利用される各種添加剤成分、架橋剤、触媒、分散促進剤の各種添加剤は含まない。
【００３１】
液状ゴムの粘度の測定は、２５℃±１℃の雰囲気中で、液状ゴム組成物３００ｇを試験容器に入れ、Ｂ型粘度計ＢＳ（装置名、東機産業社製）を用い、必要に応じて適当な付属ローターを選択することにより行なった。
【００３２】
エチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体からなるゴムが液状ある場合、液状の未硬化材料を円筒型内に注入して加熱硬化することにより弾性体層を軸体の周りに配する方法により高精度なローラ形状を得られ易いメリットがある。しかしながら、エチレン、プロピレン、および第三成分の共重合体からなるゴムは、化学反応性に乏しく、加硫速度が遅く、液状ゴムとして用いるには効率が悪いという問題があるため、前記第三成分に構造の選択が重要である。
【００３３】
液状のエチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体としては、第三成分が５−エチリデン−２−ノルボルネンであるものとして以下の市販品があげられる。「ＴＲＩＬＥＮＥ６６」（商品名、Ｕｎｉｒｏｙａｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｉｎｃ．社製），「ＴＲＩＬＥＮＥ６７」（商品名、Ｕｎｉｒｏｙａｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｉｎｃ．社製）。
【００３４】
本発明においては、前記第三成分としては、ビニル基を持つ構造を有しているものが好ましく、重合できる二重結合が一つと、その他の二重結合を２つ以上有するポリエンがより好ましい。そのような構造を持つ第三成分としては、化学式（Ｉ）の構造または
その由来構造を含有しているものがあげられる。
【００３５】
【化１】
2008158031.tif 000003
【００３６】
・・・化学式（Ｉ）
式（Ｉ）中、ｎは１〜５の整数であり、Ｒ1 は炭素原子数１〜５のアルキル基であり、Ｒ
2 およびＲ3 は、それぞれ独立して、水素原子または炭素原子数１〜５のアルキル基である。
炭素原子数１〜５のアルキル基としては、具体的に、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、i-ペンチル基が挙げられる。
【００３７】
第三成分が化学式（１）である場合、該第三成分が一つ共重合すると二つの二重結合がポリマー中に導入することが出来る。これは、ジエン系第三成分と同じモル数を用いた際に、計算上は２倍の二重結合を導入が可能であることを示しており、二重結合量が多くなると架橋反応を早くすることが出来る。液状ゴムの場合でも、十分に架橋反応を早くすること出来る。このような第三成分としては、具体的に、４−エチリデン-−１，６− オクタジエン、７−メチル−４− エチリデンー１，６−オクタジエン、７−メチル−４−エチリデンー１，６−ノナジエン、７−エチル−４− エチリデン−１,６−ノナジエン、６,７−メチル−４−エチリデン−１,６− オクタジエン、６,７−ジメチル−４−エチリデン−１,６−ノナジエン、４−エチリデン−1,6-−デカジエン、７−メチル−４−エチリデン−１,６−デカジエン、７−メチル−６−プロピル−４−エチリデン−１,６−オクタジエン、４−エチリデン−１,７−ノナジエン、８−メチル−４−エチリデン−１,７− ノナジエン（ＥＭＮ）、４−エチリデン−１,７−ウンデカジエン、８−メチル−４−エチリデン−１,７−ウンデカジエン、７,８−ジメチル−4− エチリデン−１,7−ノナジエン、７,８−ジメチル−４−エチリデン−１,７− デカジエン、７,８−ジメチル−４−エチリデン−１,７−ウンデカジエン、８−メチル−７−エチル−４− エチリデン−−１,７−ウンデカジエン、７,８−ジエチル−４−エチリデン−１,７− デカジエン、9−メチル−−４−エチリデン−１,８−デカジエン、８,９−ジメチル−４− エチリデン-1,8- デカジエン、１０−メチル−４−エチリデン−１,９−ウンデカジエン、９,１０−ジメチル−４−エチリデン−１,９−ウンデカジエン、１１−メチル−４−エチリデン−−１,１０−ドデカジエン、１０,１１−ジメチル−４− エチリデン−−１,１０−ドデカジエンがあげられる。中でも、ビニル基を有する６,７−ジメチル−４−エチリデン−１,６− オクタジエン、６,７−ジメチル−４−エチリデン−１,６−ノナジエン、７−メチル−６− プロピル−４−エチリデン−１,６− オクタジエン、８−メチル−４− エチリデン−１,７−ノナジエン（ＥＭＮ）、７,８−ジメチル−４−エチリデン−１,７− ノナジエン、９−メチル−４−エチリデン−１,８− デカジエン、８,９−ジメチル−４−エチリデン−１,８− デカジエンが好ましい。これらは、単独であるいは２種以上を組合せて用いることができる。
【００３８】
エチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体からなるゴム以外に、他のゴムをブレンドすることが出来る。ブレンドするゴムとしては、特に制限はないが、ブレンド時の相容性を考慮する必要はある。また、ブレンドすることが出来るゴムは、必要に応じて２種以上を組み合わせて用いてもよい。ブレンドするゴムとしては、以下のものがあげられる。他のエチレン−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、ウレタンゴムのゴム材料。ブレンドするゴムについても、通常の固体状ゴムでもいいが、液状であればより好ましい。
【００３９】
上記のゴム材料に、すなわち、エチレン、プロピレン、およびジエンまたはポリエンから選ばれた第三成分の共重合体からなるゴムを含むゴムに、種々の添加剤を必要に応じて配合して弾性体層を成形することができる。添加剤としては、現像ローラの用途に合せて、弾性体層自体に要求される機能に必要な成分である導電剤、非導電性充填剤等、また、ゴム成型体とする際に利用される各種添加剤成分を用いる。各種添加成分は、架橋剤、触媒、分散促進剤、各種の添加剤を主成分のゴム材料に適宜配合することができる。これらの添加量も、目的とする用途において要求される特性に応じて選択することができる。
【００４０】
導電剤としては、カーボンブラック、グラファイトがあげられる。また、アルミニウム，銅，錫，ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金、酸化錫，酸化インジウム，酸化錫一酸化アンチモン固溶体，酸化錫一酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物、これらの導電性材料で被膜された絶縁性物質の微粉末を用いることができる。このうち、カーボンブラックが、比較的容易に入手でき、良好な導電性を付与することができる。
【００４１】
その他、ゴム材に導電性を付与する手段として、導電性高分子化合物を使用することも可能である。ホストポリマーとして、ポリアセチレン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンオキシド）、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリ（ｐ−フェレンビニレン）、ポリ（２，６−ジメチルフェニレンオキサイド）、ポリ（ビスフェノール−Ａ−カーボネート）、ポリビニルカルバゾール、ポリジアセチレン、ポリ（Ｎ−メチル−４−ビニルピリジン）、ポリアニリン、ポリキノリン、ポリ（フェニレンエーテルスルホン）を使用し、これらにドーパントとしてＡｓＦ5、Ｉ2、Ｂｒ2、ＳＯ3、Ｎａ、Ｋ、ＣｌＯ4、ＦｅＣｌ3、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｋｒの各イオン、Ｌｉ、ＴＣＮＱをドープしたものが用いられる。
【００４２】
弾性体層に導電剤としてカーボンブラックを使用する場合、該弾性体層から単離した該カーボンブラックのＤＢＰ吸収量が６０ｍｌ／１００ｇ以上１１０ｍｌ／１００ｇ以下の範囲であることが好ましい。この範囲であれば、ストラクチャー構造を必要以上に増加させることがないために、導電性ゴムローラの弾性率を低く保つことが可能である。カーボンブラックのＤＢＰ吸収量は、カーボンブラック１００ｇ当たりのＤＢＰの吸収量を示しており、カーボンブラックのストラクチャーの大小を判断する指標の１つである。カーボンブラックのストラクチャーはカーボンブラックの単位粒子が鎖状に連係してできるものであって、その大きさがカーボンブラックの電気伝導性を左右する。なお、本発明において、弾性体層中のカーボンブラックは窒素雰囲気下で７５０℃まで加熱してゴム成分を燃焼させた後、必要に応じて比重を調整した溶媒中で遠心分離をかけることにより、他の無機残渣と分けることにより単離した。また、ＤＢＰ吸収量は、ＪＩＳＫ６２１７−４の規定に従って測定したものである。
【００４３】
該カーボンブラックのＤＢＰ吸収量が６０ｍｌ／１００ｇ以上では、ゴム成分中に均一に分散することが容易となる。。  また、該カーボンブラックのＤＢＰ吸収量が１１０ｍｌ／１００ｇ以下の場合には、後述する液状ゴムに使用した際もせん断による影響を受け難く、液状の未硬化材料を円筒型内に注入して成形した場合には弾性体内でのカーボンブラック分布が均一と出来るため、抵抗ムラのない安定した導電性が得られる。
該カーボンブラックのＤＢＰ吸収量は６０ｍｌ／１００ｇ以上１１０ｍｌ／１００ｇ以下の範囲内で同じ導電性を得ようとした場合、その値が高いほど、少ない添加量で所望の導電性が得られ易く、逆にその値が低いほど、カーボンブラック自体の添加量が多くなり、抵抗安定性を得られ易くなる。
【００４４】
また、弾性体層に導電剤としてカーボンブラックを使用する場合、カーボンブラックの揮発分／窒素比表面積の比が１．４×1０-4ｇ／ｍ2以下であることが好ましい。  カーボンブラックの揮発分／窒素比表面積の比が１．４×ｌ０-4ｇ／ｍ2以下であれば、液状ゴム中での再凝集を抑制し、均一な弾性体層が得られ易い。さらに、成形時に凝集塊が存在しにくくなり、現像口一ラとしての使用時に、リークの発生を抑制することが可能となる。これは、揮発分／窒素比表面積の比が高くなりすぎると、カーボンブラック表面におけるポリマー鎖との物理的吸着力が弱くなり、せん断の外力を受けた際、注入時のせん断力によって、カーボンブラックの凝集を促すことが考えられる。
カーボンブラックの揮発分は、カーボンブラック表面に存在するカルボキシキル基、水酸基、キノン基の如き官能基量を示しており、カーボンブラックの分散性、および溶剤における安定性や再凝集のし易さに影響する。なお、本発明において、揮発分は、ＪＩＳ  Ｋ６２２１の規定に従って測定したものである。
【００４５】
カーボンブラックの窒素比表面積は、１ｇ当たりに吸着する窒素量を示しており、カーボンブラックの比表面積、言い換えれば粒径に関係する数値である。揮発分／窒素比表面積の比は、カーボンブラックの表面積当たりの揮発分を示し、カーボンブラック表面の化学的性質を示す指標である。なお、本発明において、窒素比表面積は、ＪＩＳＫ６２１７−２の規定に従って測定したものである。
【００４６】
本発明に用いられるカーボンブラックは前記特性を備えるものであれば、市販品であっても、市販品を処理したものであっても、あるいは新規に製造されたものであっても、特に制限されない。オイルファーネスブラック、ガスファーネスブラック、チャンネルタイプのカーボンブラック、これらのカーボンブラックに対し酸化処理を施したものを挙げることができる。
また、前記カーボンブラックの添加量としては、使用するカーボンブラックの種類によって異なるために特に限定されないが、通常、ゴム１００重量部に対して５質量部以上８５重量部以下、好ましくは１０質量部以上７０重量部以下の範囲において、現像ローラに要求される導電性および硬度に応じて適宜設定される。  カーボンブラックの配合量が６０重量部以下であれば、ゴムローラの導電性及び硬度が高くなりすぎることはない。さらに、樹脂層内での分布の均一性が上がるため、導電性の均一性も向上する。一方、カーボンブラックの配合量が５重量部以上であれば、実用上許容できるレベルの導電性を確保することができる。さらに、添加したカーボンブラックを十分パーコレートすることが可能となり、導電性を安定させることができる。
【００４７】
本発明に用いられるカーボンブラックの平均粒径に、特に制限はないが、ゴムへの分散性と導電付与性の点から、揮発分／窒素比表面積比により好ましい範囲がある。
【００４８】
主成分のゴム材料中に、カーボンブラックの微粉末状の導電剤を分散させる手段としては、従来から利用される手段であるロールニーダー、バンバリーミキサー、ボールミル、サンドグラインダー、ペイントシェーカーの如き装置を、主成分のゴム材料に応じて適宜利用すればよい。
【００４９】
弾性体層に硬度を調整する目的で添加する可塑剤は、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルセパケート、ジオクチルアジペートが挙げられる。しかしながら、本発明においては、弾性体層のｎ-ヘキサンによる抽出量を低く抑えるために、可塑剤の添加量は少ない方が好ましい。
【００５０】
弾性体層中に添加可能な非導電性充填剤としては、珪藻土、石英粉末、乾式シリカ、湿式シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミノケイ酸、炭酸カルシウムを挙げることができる。
【００５１】
本発明の弾性体層は、通常の場合、一般のゴムを架橋するときと同様に、未加硫の配合ゴムを一度調製し、次いでこの配合ゴムを意図する形状に成形したのち、架橋を行なうことにより製造される。ここで、架橋剤としては、有機過酸化物、硫黄、硫黄化合物、含硫黄有機加硫剤、トリアジン系化合物が用いられるが、特に有機過酸化物架橋剤により架橋されていることが好ましい。
【００５２】
一般的なＥＰＤＭや、本発明のエチレン、プロピレン、および第三成分の共重合体においては、ゴム中に不飽和基が含まれ架橋点が多いため、過酸化物架橋でも分子切断の生ずる可能性が少なく、優れたゴム物性が得られ易い。単純な比較は出来ないが、硫黄系架橋と比べセット性能（圧縮永久歪）に優位性を得られる傾向が強い。
【００５３】
上記有機過酸化物としては、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロピルカーボネート、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、イソブチルパーオキサイド、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−アリルパーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−（２−エトキシエチル）パーオキシジカーボネート、ジ（メトキシイソプロピル）パーオキシジカーボネート、ジ（２−エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシネオヘキサネート、ジ（３−メチル−３−メチロキシブチル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカネート、ｔ−ヘキシルパーオキシネオデカネート、ｔ−ブチルパーオキシネオヘキサネート、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、３，３，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、クミルパーオキシオクテート、アセチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサネート）、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシマレイックアシッド、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシ３，３，５−トリメチルヘキサネート、シクロヘキサノンパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシアリルカーボネート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）オクタン、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ジ−ｔ−ブチルジパーオキシイソフタレート、メチルエチルケトンパーオキサイド、α，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ヘキサン、ジ−イソプロピルベンゼン−ヒドロパーオキサイド、ｐ−メンタンヒドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイドが挙げられる。
【００５４】
これらの中でも、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシンが、比較的無臭で、高温での射出成形にも適応し易い点で、より好ましい。
【００５５】
また、硫黄系架橋剤（硫黄・硫黄化合物）としては、粉末硫黄、硫黄華、高分散性硫黄、不溶性硫黄、沈降硫黄、表面処理硫黄、コロイド硫黄、塩化硫黄、一塩化硫黄、二塩化硫黄が挙げられる。また、含硫黄有機加硫剤としては、モルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド類、チウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ′−ジチオ−ビス（ヘキサヒドロ−２Ｈ−アゼピノン−２）、２−（４′−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾールが挙げられる。さらに、トリアジン系化合物としては、２，４，６−トリメルカプト−Ｓ−トリアジン、２−ジ−ｎ−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−Ｓ−トリアジンが挙げられる。以上の架橋剤は、１種単独で、あるいは２種以上を併用することができる。
【００５６】
これらの架橋剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、通常、０．１質量部以上１５質量部以下、好ましくは０．５質量部以上１０質量部以下である。
【００５７】
なお、架橋剤として、有機過酸化物を使用する場合には、有機過酸化物と併用して、硫黄、ｐ−キノンジオキシム、ｐ−ベンゾキノンジオキシム、ｐ，ｐ′−ジベンゾイルキノンジオキシム、Ｎ−メチル−Ｎ′−４−ジニトロアニリン、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミド、ジペンタメチレンチウラムペンタスルフィド、ジニトロソベンゼン、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアジンチオール、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エリスリトールテトラメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジアリルメラミン、トリメタクリレート、ジメタクリレート、ジビニルアジペート、ビニルブチラート、ビニルステアレート、液状ポリブタジエンゴム、液状ポリイソプレンゴム、液状スチレン−ブタジエンゴム、液状アクリロニトリル−ブタジエンゴム、マグネシウムジアクリレート、カルシウムジアクリレート、アルミニウムアクリレート、亜鉛アクリレート、スタナスアクリレート、メタクリル酸亜鉛、メタクリル酸マグネシウム、ジメタクリル酸亜鉛の共架橋剤を配合することができる。これらの共架橋剤は、１種単独で、あるいは２種以上を併用することができる。共架橋剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、通常、０．５質量部以上２０質量部以下である。
【００５８】
本発明のエチレン、プロピレン、および第三成分の共重合体からなるゴムに対しては、トリアリルイソシアヌレートが添加することにより、架橋効率が上がり、セット性能が向上することが確認されている。トリアリルイソシアヌレートの配合量は上記の通り通常０．５質量部以上２０質量部以下であるが、２質量部以上５質量部以下が好ましい。
【００５９】
また、架橋剤として、硫黄系架橋剤（加硫）を使用する場合には、加硫促進剤を使用することができる。このような加硫促進剤としては、以下のものがあげられる。ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒド・アンモニアの如きアルデヒドアンモニア類；ｎ−ブチルアルデヒド−アニリン縮合物、ブチルアルデヒド−モノブチルアミン縮合品、ヘプトアルデヒド−アニリン縮合物、トリクロトニリデン・テトラミン縮合物の如きアルデヒドアミン類；ジフェニルグアニジン、ジ−ｏ−トリルグアニジン、オルト・トリル・ビグアニド、ジカテコール・ほう酸のジオルト・トリル・グアニジン塩の如きグアニジン塩類；２−メルカプトイミダゾリンの如きイミダゾリン類；２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトチアゾリン、ジベンゾチアジル・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ナトリウム塩、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−（２，４−ジニトロフェニルチオ）ベンゾチアゾール、２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルチオ・カルバモイルチオ）ベンゾチアゾール、２−（４′−モルホリノ・ジチオ）ベンゾチアゾール、４−モルホリノ−２−ベンゾテアジル・ジスルフィドの如きチアゾール類；Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾール・スルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジル・スルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアジル・スルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチアジル・スルフェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジル・スルフェンアミドの如きスルフェンアミド類；チオカルバニド、エチレン・チオ尿素（２−メルカプトイミダゾリン）、ジエチル・チオ尿素、ジブチル・チオ尿素、混合アルキルチオ尿素、トリルメチルチオ尿素、ジラウリルチオ尿素の如きチオ尿素類；ジメチル・ジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチル・ジチオカルバミン酸ナトリウム、ジ−ｎ−ブチル・カルバミンン酸ナトリウム、ジメチル・ジチオカルバミン酸鉛、ジアミル・ジチオカルバミン酸鉛、ジアミル・ジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチル・ジチオカルバミン酸亜鉛、ジ−ｎ−ブチル・ジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジル・ジチオカルバミン酸亜鉛、Ｎ−ペンタメチレン・ジチオカルバミン酸亜鉛、エチルフェニル・ジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチル・ジチオカルバミン酸セレン、ジエチル・ジチオカルバミン酸セレン、ジエチル・ジチオカルバミン酸テルル、ジエチル・ジチオカルバミン酸カドミウム、ジメチル・ジチオカルバミン酸銅、ジメチル・ジチオカルバミン酸鉄、ジメチル・ジチオカルバミン酸ビスマス、ジメチル・ジチオカルバミン酸ピペリジン、メチルペンタメチレン・ジチオカルバミン酸ピペコリン、活性化ジチオカルバメートの如きジチオカルバミン酸塩類；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、活性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、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルチウラム・ジスルフィド、ジペンタメチレンチウラム・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、混合アルキル・チウラム・ジスルフィドの如きチウラム類；イソプロピル・キサントゲン酸ナトリウム、イソプロピル・キサントゲン酸亜鉛、ブチル・キサントゲン酸亜鉛の如きザンテート類；４，４′−ジチオジモルホリン、アミノジアルキルジチオホスフェート、亜鉛−ｏ，ｏ−ｎ−ブチル・ホスホロジチオエート、３−メルカプトイミダゾリン−チオン−２、チオグリコール酸エステル。これらの加硫促進剤は、１種単独で、あるいは２種以上を併用することができる。加硫促進剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、通常、０．１質量部以上２０質量部以下、好ましくは０．２質量部以上１０質量部以下である。
【００６０】
また、上記架橋剤（加硫剤）および加硫促進剤に加え、必要に応じて、加硫促進助剤を添加することもできる。このような加硫促進助剤としては、以下のものがあげられる。酸化マグネシウム、亜鉛華、活性亜鉛華、表面処理亜鉛華、炭酸亜鉛、複合亜鉛華、複合活性亜鉛華、表面処理酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、極微細水酸化カルシウム、一酸化鉛、リサージ、鉛丹、鉛白の如き金属酸化物；ステアリン酸、オレイン酸、ラウリル酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸ナトリウムの如き有機酸（塩）類。この中で、特に亜鉛華、ステアリン酸が好ましい。これらの加硫促進助剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。加硫促進助剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、通常、０．５質量部以上２０質量部以下である。
【００６１】
本発明のゴム組成物には、他に紫外線吸収剤、光安定剤、難燃剤、帯電防止剤、導電性可塑剤、液状ゴム、官能基含有オリゴマー、着色剤、耐油性向上剤、発泡剤、スコーチ防止剤、粘着付与剤、奪水剤、活性剤、ワックス、カップリング剤、素練り促進剤、抗菌剤、発泡助剤、加工助剤を配合できる。
【００６２】
本発明の弾性体層に用いるゴムを調製する際には、従来から公知の混練機、押出機、加硫装置を用いることができる。本発明のゴムと混合される他のポリマーや、充填剤、可塑剤、加硫剤如き材料の配合方法、配合順序としては特に限定されないが、バンバリーミキサーの如き装置を用いて、変性エチレン系共重合ゴム、充填剤、軟化剤を混合したのち、ロールの如き装置を用いて架橋剤を加える方法が挙げられる。
【００６３】
特に液状ゴムを用いる場合には、スタティックミキサーを用いて混合する方法が挙げられる。
なお、作製される現像ローラの外径精度を損なわない限り、弾性体層の厚さに特に制限はないものの、一般に、弾性体層の厚さを過度に厚くすると、ゴム成型体の作製コストを適正な範囲に抑えることが難しくなる。これらの実用上の制約を考慮すると、弾性体層の厚さは、好ましくは６．０ｍｍ以下、より好ましくは５．０ｍｍ以下とすることが望ましい。従って、弾性体層の厚さは、０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の範囲に選択する構成とすることが望ましく、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲に選択する構成とすることがより望ましい。また、弾性体層の厚さは、その硬度に応じて適宜選択されるものである。
【００６４】
本発明の弾性体層の製造方法としては、液状ゴム材料を射出ノズルの射出孔より、所定温度に加熱された金型のキャビティ内に射出し、このキャビティ内で液状ゴム材料を架橋させることにより形成する方法が好ましい。型内で成形することにより、より高精度な形状を作成することが可能となると同時に、液状ゴムを使用することにより低硬度な弾性体層を得られ易くなる。
【００６５】
前述の通り、弾性体層１２の外周面に被覆層（表層）１３が積層されている。
【００６６】
本発明において、被覆層１３は必須要件ではないが、被膜層の形成によって、弾性体層中に含まれる成分のブリードや移行をより防ぐことが出来るため、その目的に応じて被覆することが好ましい。
【００６７】
本発明において、表層となる被覆層１３を形成する成分としては、特に限定されるものではないが、自己膜補強性、現像剤帯電性の観点から特にポリアミド樹脂やウレタン樹脂、またはウレア樹脂が好ましく用いられる。弾性体層からのブリードを抑制する作用を、被覆層13に持たせる点から、架橋系ゴムであることが好ましい。
【００６８】
ウレタン樹脂としては、カーボンブラックをポリウレタンプレポリマー中に配合し、プレポリマーを架橋反応させる方法で得たものや、ポリオールに導電性材料を配合し、このポリオールをワン・ショット法にてポリイソシアネー卜と反応させる方法で得たものがあげられる。
【００６９】
この場合、ポリウレタンを得る際に用いられるポリヒドロキシル化合物としては、一般の軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラストマー製造に用いられるポリオール、末端にポリヒドロキシル基を有するポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及び両者の共重合物であるポリエーテルポリエステルポリオールが挙げられるほか、ポリブタジエンポリオールやポリイソプレンポリオールのポリオレフィンポリオール、ポリオール中でエチレン性不飽和単量体を重合させて得られる所謂ポリマーポリオールの一般的なポリオールを使用することができる。
【００７０】
また、イソシアネート化合物としては、同様に一般的な軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラストマー製造に使用されるポリイソシアネート、即ち、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗製ＴＤＩ、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ、炭素数２以上１８以下の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数４以上１５以下の脂環式ポリイソシアネート及びこれらポリイソシアネートの混合物や変性物、部分的にポリオール類と反応させて得られるプレポリマーが用いられる。
【００７１】
ウレタン樹脂としてはポリイソシアネートを含む、１液型や２液型が挙げられ、必要に応じてエポキシ樹脂やメラミン樹脂を架橋剤として用いても良い。ポリアミド樹脂としては、以下のものがあげられる。ポリアミド６，６・６，６・１０，６・１２，１１，１２，１２・１２及びそれらのポリアミドの異種モノマー間の重縮合から得られるポリアミド。作業性の面からアルコール可溶性のものが好んで用いられている。ポリアミドの３元共重合体や４元共重合体の分子量を調整したもの、またはポリアミド６やポリアミド１２をメトキシメチル化し、アルコールや水に可溶性としたものがあげられる。
【００７２】
ウレタン樹脂や、ポリアミド樹脂、および他の変性樹脂の１種又は２種以上を混合して用いることもでき、現像を行なうシステムに応じて適宜選択して用いることにより、その現像システムに適した現像剤帯電量を得ることができる。
【００７３】
更に、表層としての被覆層１３を成膜性よく形成するために、弾性ローラの個別的な用途に合せて、被覆層自体に要求される機能に必要な成分として、導電剤、非導電性充填剤が添加できる。また、弾性体層１２の外周に成膜積層する際に利用される各種添加剤成分（架橋剤、触媒、分散促進剤）を、各種の添加剤を主成分の樹脂材料に適宜配合することができる。なお、導電剤、非導電性充填剤の添加剤は、先に弾性体層に含有可能な添加剤として例示したものから、主成分の樹脂材料に応じて、適宜選択することができる。また、その添加量は、形成される被覆層の特性を本発明の効果を発揮する範囲内に維持する限り、添加目的に応じて、適宜選択することができる。
【００７４】
被覆層１３の弾性率は、被膜性、耐久性が実用上得られれば、特に制限されることはない。被覆層１３は、弾性体層１２の変形に対する高い追従性を示すことが望まれ、従って、被覆層を形成する膜体の硬度および弾性率は低い方が好ましい。
【００７５】
なお、被覆層１３の厚さは、十分な耐摩耗性を確保するために、２μｍ以上に選択することが好ましい。一方、現像ローラでは、導電性を有する弾性ローラとされ、その際、均一な導電性を実現するために、被覆層の厚さは、１００μｍ以下に留めることが好ましい。また、被覆層の厚さが、２μｍ以上であれば、弾性体層表面に所望の薄い膜厚では均一に塗布・形成することが容易であり、一方、被覆層の硬度は、弾性体層の硬度より高いけれど、１００μｍ以下の膜厚とすれば、現像ローラ全体の変形性に対する影響が大きくならないで好ましい。また、被覆層の厚さは、上記の範囲でその硬度に応じて適宜選択されればよい。本発明の被覆層の厚さは、ローラより切り出したサンプルにより、断面を光学顕微鏡により観察することにより測定し求めたものである。
【００７６】
被覆層１３の形成には、膜体の原料となるポリマー原料を液状または溶液状として、弾性体層表面に塗布し、その後、膜体とする方法を利用することができる。この膜体原料の塗布方法は、特に限定されないが、エアスプレー、ロールコート、カーテンコート、ディッピングの方法により、樹脂原料を所望の厚さで、弾性体層表面に均一に塗布する。その後、膜体とするため、必要に応じ、加熱処理を行なう場合がある。
【００７７】
以上、弾性体層１２及び被覆層１３を軸芯体１１上にこの順に積層した２層構造の現像ローラについて説明したが、本発明にかかる現像ローラにおける軸芯体外周上の層構成は、前述の通り被覆層１３を設けない単層構成の現像ローラでもよい。同じく、本発明にかかる現像ローラにおける軸芯体外周上の層構成は３層以上の多層構成を有するものであってもよい。弾性体層１２と被覆層１３の間に、別の層を設けた現像ローラや、弾性体層１２自体が複数の層で構成される現像ローラがあげられる。どのような構成においても、本発明の効果が得られれば問題はない。
【００７８】
以上に説明した様に、本発明の現像ローラは、高精度な形状を有し、低硬度かつ感光体の汚染を発生難い現像ローラとしたものとなる。この利点から、電子写真装置における現像ローラとして用いた場合には、感光体の汚染を発生させず、画像濃淡ムラや濃度低下がなく、高速化された電子写真装置においても、高品位化な画像を得ることが可能である。
【００７９】
図３は、本発明の現像ローラとして用いた現像装置、および画像形成装置の概略構成を示す断面図である。潜像担持体としての感光ドラム２１が矢印方向に回転し、感光ドラム２１を帯電処理するための帯電部材２６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２５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に対して接触配置される現像装置２によって現像剤を付与されることにより現像され、現像剤像として可視化される。現像は露光部に現像剤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上の現像剤像は、転写部材である転写ローラ３１によって記録媒体である転写紙３６に転写される。現像剤像を転写された転写紙36は、定着装置２９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。一方、転写されずに感光ドラム上２１上に残存した転写残現像剤は、感光体表面をクリーニングするためのクリーニング部材であるクリーニングブレード２８により掻き取られ廃現像剤容器27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。現像装置２は、一成分現像剤として非磁性現像剤２３を収容した現像容器と、現像容器内の長手方向に延在する開口部に位置し感光ドラム２１と対向設置された現像剤担持体としての現像ローラ１とを備え、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。また電子写真プロセスカートリッジは、現像ローラ１を有し、感光ドラム２１、帯電部材２６、クリーニング部材２８、転写ローラ３１、のうち少なくとも一つとを有し、これらが一体的に保持されてなるものであり、画像形成装置に着脱可能に設けられる。尚、画像形成時には、現像ローラ１は感光ドラム２１と接触幅をもって接触している。現像装置2においては、現像剤塗布部材２２が、現像容器内で、現像剤量規制部材である規制ブレード２４の現像ローラ１表面との接触部に対し現像ローラ１の回転方向上流側に接触され、かつ、回転可能に支持されている。現像剤塗布部材２２の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や軸芯体上にレーヨン、ポリアミド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１への現像剤２３の供給および未現像現像剤の剥ぎ取りの点から好ましい。軸芯体上にポリウレタンフォームを設けた直径１６ｍｍの弾性ローラを用いることができる。この現像剤塗布部材２２の現像ローラ１に対する接触幅としては、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下が好ましく、また、現像ローラ１に対してその接触部において相対速度をもたせることが好ましい。
【実施例】
【００８０】
以下に、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。ここでは、上記のような軸芯体の外周面に二層で構成されてなる現像ローラにおいて説明する。これら実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は、実施例によって、何ら限定されるものではない。実施例に示す手法で作製される現像ローラは、その用途において、電子写真装置で使用される現像ローラとして好適に使用できる。
【００８１】
［実施例１］現像ローラ１
軸芯体としてニッケル鍍金を施したＳＵＳ製の芯金（直径８ｍｍ）の外周面に、さらに接着剤を塗布、焼き付けしたものを用いた。
【００８２】
弾性体層に用いるゴム成分として、エチレン、プロピレン、および第三成分として６,７−ジメチル−４− エチリデン-１,６- オクタジエンを用いた共重合体からなる粘度３０Ｐａ・ｓのゴム〔以下、ゴムＡとする〕と、同じくエチレン、プロピレン、および第三成分として６,７-ジメチル-４- エチリデン−１,６- オクタジエンを用いた共重合体からなる粘度１２０Pa・sのゴム〔以下、ゴムＢとする〕とのブレンドとし、ゴムＡを４０質量部、ゴムＢを６０質量部としたものに、酸化亜鉛５質量部、ステアリン酸１．５質量部、カーボンブラック「トーカブラック＃７３６０ＳＢ」（商品名、東海カーボン社製）〔以下、カーボンブラックＨとする〕６０質量部を、５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練して、原料コンパウンドを調製した。さらに、そのゴム分（ゴムＡ１００質量部）に対して、「パーヘキシン２５Ｂ−４０」（商品名、日本油脂社製商品名；４０質量％品）７．５質量部、トリアリルイソシアヌレート「ＴＡＩＣ」（商品名、日本化成社製）３質量部を添加し、２０℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練して、弾性体層用コンパウンド（液状）を得た。この液状ゴムコンパウンドを金型内に形成されたキャビティに注入し、金型を１５０℃で２０分間加熱して液状ゴムを架橋し、冷却した後に脱型することで、厚み４ｍｍの弾性体層を軸芯体の外周に設けたローラを作製した。
ここで、ゴムＡを４０質量部、ゴムＢを６０質量部とブレンドしたゴムの粘度は、１００Ｐａ・ｓであった。
【００８３】
次に、ポリオール「ニッポラン５０３３」（商品名、日本ポリウレタン工業社製）の固形分１００質量部に対し、硬化剤としてイソシアネート「コロネートＬ」（商品名、日本ポリウレタン工業社製）の固形分１０質量部、導電剤としてカーボンブラック「ＭＡ１００」（商品名、三菱化学社製）を２６質量部添加し、メチルエチルケトンを主溶剤として用い、十分に撹拌して、均一な固形分１４質量％の有機溶剤混合溶液となるよう調整した。この塗料溶液中に、上記弾性ローラを浸漬してコーティングした後、引上げて乾燥させ、１４５℃にて３０分間加熱処理することで、厚さ約２２μｍの被覆層〔以下、被覆層Ｔとする〕を弾性体層の外周に設けた現像ローラ１を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、１４°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は５．０質量％であった。
【００８４】
［実施例２］現像ローラ２
弾性体層に用いるゴム成分を、ゴムＢのみに変更し、１００質量部とした以外は実施例１と同様にして現像ローラ２を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、１７°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は４．４質量％であった。
【００８５】
［実施例３］現像ローラ３
弾性体層に用いるゴム成分を、エチレン、プロピレン、および第三成分として６,７−ジメチル−４− エチリデン−１,６− オクタジエンを用いた共重合体からなる粘度３４０Pa・ｓのゴム〔以下、ゴムＣとする〕に変更し、１００質量部とした以外は実施例１と同様にして現像ローラ３を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、２５°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は３．８質量％であった。
【００８６】
［実施例４］現像ローラ４
弾性体層に用いるゴム成分を、ゴムＣと、エチレン、プロピレン、および第三成分として６,７−ジメチル−４− エチリデン−１,６− オクタジエン用いた共重合体からなる粘度８００Ｐａ・ｓのゴム〔以下、ゴムＤとする〕とのブレンドとし、ゴムＣを６０質量部、ゴムＤを４０質量部とした以外は実施例１と同様にして現像ローラ４を作製した。ここで、ゴムＣを６０質量部、ゴムＤを４０質量部とブレンドしたゴムの粘度は、６２０Ｐａ・ｓであった。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、３０°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は３．１質量％であった。
【００８７】
［実施例５］現像ローラ５
弾性体層に用いるゴム成分を、ゴムＣとゴムＤのブレンドとし、ゴムＣを３０質量部、ゴムＤを７０質量部とした以外は実施例１と同様にして現像ローラ５を作製した。ここで、ゴムＣを３０質量部、ゴムＤを７０質量部とブレンドしたゴムの粘度は、８００Ｐａ・ｓであった。
なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、３７°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は２．４質量％であった。
【００８８】
［実施例６］現像ローラ６
弾性体層に用いるゴム成分を、エチレン、プロピレン、および第三成分として７−メチル−６−プロピル−４− エチリデン−１,６− オクタジエンを用いた共重合体からなる粘度３８０Pa・ｓのゴム〔以下、ゴムＥとする〕に変更し、１００質量部とした以外は実施例１と同様にして現像ローラ６を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、２７°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は４．２質量％であった。
【００８９】
［実施例７］現像ローラ７
弾性体層に用いるゴム成分を、エチレン、プロピレン、および第三成分として８−メチル−４−エチリデン−１,７− ノナジエンを用いた共重合体からなる粘度４１０Ｐａ・sのゴム〔以下、ゴムＦとする〕に変更し、１００質量部とした以外は実施例１と同様にして現像ローラ７を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、２９°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は３．６質量％であった。
【００９０】
［実施例８］現像ローラ８
弾性体層に用いるゴム成分を、ゴムＣと、液状ブタジエンゴム〔以下、ゴムＧとする〕とのブレンドとし、ゴムＣを８０質量部、ゴムＧを２０質量部とした以外は実施例１と同様にして現像ローラ８を作製した。ここで、ゴムＣを８０質量部、ゴムＧを２０質量部とブレンドしたゴムの粘度は、４３０Ｐａ・ｓであった。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、３４°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は４．４質量％であった。
【００９１】
［実施例９］現像ローラ９
弾性体層に用いるゴム成分として、ゴムＣを１００質量部とし、カーボンブラックとして、＃３２（商品名、三菱化学社製）〔以下、カーボンブラックＩとする〕を４０量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラ９を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、２５°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は３．８質量％であった。
【００９２】
［実施例１０］現像ローラ１０
弾性体層に用いるゴム成分として、ゴムＣを１００質量部とし、カーボンブラックとして、Ｐｒｉｎｔｅｘ  ６０（商品名、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）〔以下、カーボンブラックＪとする〕を３０量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラ１０を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、２４°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は４．０質量％であった。
【００９３】
［実施例１１］現像ローラ１１
弾性体層に用いるゴム成分として、ゴムＣを１００質量部とし、カーボンブラックとして、＃５２（商品名、三菱化学社製）〔以下、カーボンブラックＫとする〕を４５量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラ１１を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、２６°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は３．７質量％であった。
【００９４】
［実施例１２］現像ローラ１２
弾性体層に用いるゴム成分として、ゴムＣを１００質量部とし、カーボンブラックとして、旭＃７０（商品名、旭カーボン社製）〔以下、カーボンブラックＬとする〕を７０量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラ１２を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、３８°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は３．５質量％であった。
【００９５】
［実施例１３］現像ローラ１３
弾性体層に用いるゴム成分として、ゴムＣを１００質量部とし、カーボンブラックとして、＃４５Ｌ（商品名、三菱化学社製）〔以下、カーボンブラックＭとする〕を５０量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラ１３を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、２９°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は３．３質量％であった。
【００９６】
［実施例１４］現像ローラ１４
弾性体層に用いるゴム成分として、ゴムＣを１００質量部とし、カーボンブラックとして、Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｌ６（商品名、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）〔以下、カーボンブラックＮとする〕を２５量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラ１４を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、２４°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は４．０質量％であった。
［実施例１５］現像ローラ１５
弾性体層に用いるゴム成分として、ゴムＣを１００質量部とし、架橋剤として用いる有機過酸化物を、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、パーヘキサ３Ｍ（商品名、日本油脂社製）〔以下、架橋剤Ｐとする〕を７．０量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラ１５を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、２４°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は４．６質量％であった。
【００９７】
［実施例１６］現像ローラ１６
弾性体層に用いるゴム成分として、ゴムＣを１００質量部とし、共架橋剤であるトリアリルイソシアヌレート添加しなかった以外は実施例１と同様にして現像ローラ１５を作製した。現像ローラ１５は、現像ローラ３の弾性体層からトリアリルイソシアヌレートを除いたものに相当する。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、２２°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は４．９質量％であった。
【００９８】
［実施例１７］現像ローラ１７
弾性体層に用いるゴム成分として、ゴムＣを１００質量部とし、架橋剤として用いる有機過酸化物を、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン、パーヘキシン２５Ｂ（商品名、日本油脂社製）〔以下、架橋剤Ｒとする〕を７．５量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラ１７を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、２５°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は３．７質量％であった。
【００９９】
［実施例１８］現像ローラ１８
原料コンパウンドは実施例８と同じものを作成し、そのゴム分（ゴムＡ１００質量部）に対して、分散性硫黄「Ｓｕｌｆａｘ  ２００Ｓ」（商品名、鶴見化学工業社製、純度９９．５％）１．６質量部、ジ-２-ベンゾチアゾリルジスルフィド「ノクセラーＤＭ」（商品名、大内新興化学社製）１．２質量部、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド「ノクセラーＴＲＡ」（商品名、大内新興化学社製）１質量部、テトラメチルチウラムモノスルフィド「ノクセラーＴＳ」（商品名、大内新興化学社製）０．８質量部を添加し、２０℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練して、弾性体層用コンパウンドを得た。この弾性体用コンパウンドを用いた以外は、実施例１と同様にして現像ローラ１７を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、３６°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は４．６質量％であった。
【０１００】
［実施例１９］現像ローラ１９
弾性体層に用いるゴム成分として、ゴムＣを１００質量部とし、被覆層として、アルコール可溶性ポリアミド樹脂「アミランＣＭ８０００」（商品名、東レ社製）１００質量部に対し、導電剤としカーボンブラック「ＭＡ１１」（商品名、三菱化学社製）を２２質量部添加し、メタノールを主溶剤として用い、十分に撹拌して、均一な固形分１８％の有機溶剤混合溶液となるよう調整した。この塗料溶液中に、上記弾性ローラを浸漬してコーティングした後、引上げて乾燥させ、８５℃にて３０分間加熱処理することで、約１５μｍの被覆層〔以下、被覆層Ｕとする〕を弾性体層の外周に設けた以外は、実施例１と同様にして現像ローラ１９を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度、ｎ-ヘキサンによる抽出量は、現像ローラ３と同様で、それぞれ２５°、３．８質量％であった。
【０１０１】
［実施例２０］現像ローラ２０
弾性体層に用いるゴム成分として、ゴムＣを１００質量部とし、被覆層として、ポリオール「ニッポラン５２３０」（商品名、日本ポリウレタン工業社製）の固形分１００質量部に対し、導電剤としてカーボンブラック「ＭＡ１１」（商品名、三菱化学社製）を２２質量部添加し、メチルエチルケトンを主溶剤として用い、十分に撹拌して、均一な固形分１２質量％の有機溶剤混合溶液となるよう調整した。この塗料溶液中に、上記弾性ローラを浸漬してコーティングした後、引上げて乾燥させ、１３０℃にて３０分間加熱処理することで、厚さ約２０μｍの被覆層〔以下、被覆層Ｖとする〕を弾性体層の外周に設けた以外は、実施例１と同様にして現像ローラ２０を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度、ｎ-ヘキサンによる抽出量は、現像ローラ３と同様で、それぞれ２５°、３．８質量％であった。
【０１０２】
［実施例２１］現像ローラ２１
弾性体層に用いるゴム成分として、ゴムＣを１００質量部として、実施例１と同様にして弾性体層のみの弾性ローラを作成した。つまり現像ローラ３の弾性ローラを作成した。この弾性ローラに被覆層を設けることなく、そのまま現像ローラ２１とした。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度、ｎ-ヘキサンによる抽出量は、現像ローラ３と同様で、それぞれ２５°、３．８質量％であった。
【０１０３】
［比較例１］現像ローラ２２
弾性体層に用いるゴム成分を、ゴムＡとゴムＢのブレンドとし、ゴムＡを７０質量部、ゴムＢを３０質量部とした以外は実施例１と同様にして現像ローラ２２を作製した。ここで、ゴムＡを７０質量部、ゴムＢを３０質量部とブレンドしたゴムの粘度は、７０Ｐａ・ｓであった。
なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、１２°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は５．８質量％であった。
【０１０４】
［比較例２］現像ローラ２３
弾性体層に用いるゴム成分を、ゴムＤを１００質量部とした以外は実施例１と同様にして現像ローラ２３を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、４５°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は２．１質量％であった。
【０１０５】
［比較例３］現像ローラ２４
弾性体層に用いるゴム成分を、ゴムＧを１００質量部とした以外は実施例１と同様にして現像ローラ２４を作製した。つまり、現像ローラ２４は、エチレン、プロピレン、および第三成分の共重合体からなるゴムを弾性体層に含有していない。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、３６°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は８．４質量％であった。
【０１０６】
［比較例４］現像ローラ２５
原料コンパウンドは実施例３と同じものを作成し、そのゴム分（ゴムＡ１００質量部）に対して、分散性硫黄「Ｓｕｌｆａｘ  ２００Ｓ」（商品名、鶴見化学工業社製、純度９９．５％）１．６質量部、ジ-２-ベンゾチアゾリルジスルフィド「ノクセラーＤＭ」（商品名、大内新興化学社製）１．２質量部、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド「ノクセラーＴＲＡ」（商品名、大内新興化学社製）１質量部、テトラメチルチウラムモノスルフィド「ノクセラーＴＳ」（商品名、大内新興化学社製）０．８質量部を添加し、２０℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練して、弾性体層用コンパウンドを得た。この弾性体用コンパウンドを用いた以外は、実施例１と同様にして現像ローラ２５を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、２４°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は７．６質量％であった。
【０１０７】
［比較例５］現像ローラ２６
ＮＢＲ「Ｎｉｐｏｌ  １０４３」（商品名、日本ゼオン社製）１００質量部、酸化亜鉛５質量部、ステアリン酸２質量部、炭酸カルシウム３０質量部、２−メルカプトベンズイミダゾール（ＭＢ）０．５質量部、カーボンブラックＨを５０質量部、ポリエステル系可塑剤「ポリサイザーＷ−３４０」（商品名、大日本インキ社製）８０質量部を、５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練して、原料コンパウンドを調製した。さらに、ゴム分（ゴムＡ１００質量部）に対して、「パーヘキシン２５Ｂ−４０」（商品名、日本油脂社製商品名；４０％品）９．０質量部、トリアリルイソシアヌレート「ＴＡＩＣ」（商品名、日本化成社製）４質量部を添加し、２０℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練して、弾性体層用コンパウンドを得た。ＮＢＲ「Ｎｉｐｏｌ  １０４３」は常温におてい固体状態であり、流動性をほとんど持たない。
【０１０８】
この弾性体用コンパウンドを押出し成形によってチューブ状に成形し、蒸気加硫によって一次加硫を１３０℃で３０分間行い、さらに電気炉によって二次加硫を１４０℃で３０分間行ない、ゴム製チューブを得た。このチューブを切断した後、軸芯体としてニッケル鍍金を施したＳＵＳ製の芯金（直径８ｍｍ）を圧入し、表面を研磨して直径１６ｍｍの弾性ローラを得た。
実施例１同様にして、この弾性ローラの外周上に、被覆層Ｔを形成して現像ローラ２６を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、５７°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は２１．８質量％であった。
【０１０９】
［比較例６］現像ローラ２７
原料コンパウンドとしてポリエステル系可塑剤「ポリサイザーＷ−３４０」（商品名、大日本インキ社製）の添加量を、４０質量部に変更したものを用いた以外、比較例５と同様にして現像ローラ２７を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、７１°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は１４．６質量％であった。
【０１１０】
［比較例７］現像ローラ２８
弾性体層用コンパウンドを作成するために、ＥＰＤＭ「エスプレン  ２０１」（商品名、住友化学社製）１００質量部、酸化亜鉛５質量部、ステアリン酸１．５質量部、炭酸カルシウム３０質量部、２−メルカプトベンズイミダゾール（ＭＢ）０．５質量部、カーボンブラックＨを５０質量部、炭化水素系可塑剤「Ｐ−３００」（商品名、シェル化学社製）４０質量部を、５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練して、原料コンパウンドを調製した。さらに、ゴム分（ゴムＡ１００質量部）に対して、「パーヘキシン２５Ｂ−４０」（商品名、日本油脂社製商品名；４０質量％品）６．５質量部、トリアリルイソシアヌレート「ＴＡＩＣ」（商品名、日本化成社製）２．５質量部を添加し、２０℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練して、弾性体層用コンパウンドを得た。ＥＰＤＭ「エスプレン  ２０１」は常温では固体状態であり、本発明の液状ゴムには相当しない。
この弾性体用コンパウンドを用いた以外は、比較例２６と同様にして現像ローラ２８を作製した。なお、弾性体層のＭＤ−１硬度は、６６°、ｎ-ヘキサンによる抽出量は１６．７質量％であった。
【０１１１】
ゴムＡ〜Ｇの第三成分の化学名（エチレン、プロピレン、および第三成分の共重合体からなるゴムの場合）、および粘度を、表１に示した。なお、ゴムＧはブタジエンゴムであり第三成分に相当するものはない。なお、実施例１、４、５、８、１８、比較例１においては、ゴムを２種類ブレンドして用いている。
【０１１２】
カーボンブラックＨ〜Ｎの、ＤＢＰ吸収量（Ｄ）、揮発分（Ｖ）、窒素比表面積（Ｎ）、およびＶ／Ｎ値を、表２に示した。
【０１１３】
架橋剤Ｐ〜Ｓの化学名（有機過酸化物の場合）を、表３に示した。
なお、架橋剤Ｓは分散性硫黄を用いており、勇気過酸化物ではない。
【０１１４】
被覆層Ｔ，Ｕ，Ｖの主成分を、表４に示した。
【０１１５】
また、実施例１〜２１、比較例１〜７に相当する現像ローラ１〜２８の弾性体層および被覆層の組合せを、表５に示した。
【０１１６】
作成した現像ローラ１〜２８につき、以下の評価を行った。
【０１１７】
［特性の評価］
＜硬度（ニップ巾）＞
直径３０ｍｍの曲面を有する長さ３００ｍｍの半円柱状のガラスを用いて、現像ローラの軸芯体に対し片側５００ｇ（計1ｋｇ）の荷重をかけて、直径３０ｍｍの曲面に圧接した時のニップ巾を反対側からマイクロスコープにてそのニップ状態を観察し、評価とした。なお、測定する現像ローラは２５℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下に8時間以上放置した上で、２５℃、相対湿度５０％ＲＨ環境下にて測定を行った。
Ａ：現像ローラ中央部でも０．８ｍｍ以上のニップ巾
Ｂ：現像ローラ中央部で０．７ｍｍ以上０．８ｍｍ未満のニップ巾
Ｃ：現像ローラ中央部で０．５ｍｍ以上、０．７ｍｍ未満のニップ巾
Ｄ：現像ローラ中央部で０．５ｍｍ未満のニップ巾。
【０１１８】
＜形状（寸法精度）＞
現像ローラの形状（寸法精度）は、以下の評価を行なった。
軸方向のゴム弾性体層の長さに対し、ゴム弾性体層の軸方向の両端それぞれ５％を除いて９分割し、切り口の各面（計１０ヶ所）において１°毎に測定した外径の平均の最大値と最小値の差によって判断した。外径の測定は、レーザー測定機を周方向に１°ずつ回転させて測定し、計360の測定値を相加平均し、その点での平均外径値とした。液状ゴムを注入して成形する金型が同一のものを用いている。繰り返し測定した結果、同箇所の繰り返し測定精度は、10回測定ですべて３μｍ以内に収まっている。また、成型したローラ間における繰り返し精度も、本発明の効果を検証するには十分な安定度であり、実施例、比較例の現像ローラに関し、それぞれ１０本ずつを測定しその相加平均により評価した。なお、測定する現像ローラは２５℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下に8時間以上放置した上で、２５℃、相対湿度５０％ＲＨ環境下にて測定を行った。
Ａ：最大値と最小値の差が50μｍ以下のもの（研磨加工を必要としないもの）
Ｂ：最大値と最小値の差が50μｍを超え、100μｍ以下のもの
または、表面研磨加工を行い、最大値と最小値の差が100μｍ以下のもの
Ｃ：最大値と最小値の差が100μｍを超え、150μｍ以下のもの
なお、比較例５、６、７に関しては、弾性体層表面を研磨することにより形状を整えている。
【０１１９】
＜ブリード＞
カートリッジに現像ローラを組み込み、室温３５℃、相対湿度８５％ＲＨの環境試験機内に１４日間放置した後に、室温２５℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下にてカートリッジを分解し、感光体表面上への付着の有無、現像ローラ表面のブリード有無を目視で観察した。
Ａ：感光体表面上への付着がなく、現像ローラ表面にもブリードが無い。
Ｂ：感光体表面上への付着がないが、現像ローラ表面に僅かにブリードがみられる。
Ｃ：感光体表面上への付着がないが、現像ローラ表面にブリードがみられる。
Ｄ：感光体表面上への付着がみられる。
【０１２０】
画像形成装置として、レーザープリンター「Ｓａｔｅｒａ  ＬＢＰ５５００」（商品名、キヤノン社製）を用意した。このＬＢＰ５５００（商品名）は４つの現像剤カラーカートリッジを備え、それぞれのカラーカートリッジに対し、画像書き込み手段（レーザービーム）が設けられ、転写ベルトを備えたタンデム型のカラープリンターである。なお、標準の画像作成能力はA４サイズで１７枚／分である。
【０１２１】
カートリッジは、感光ドラムがあり、帯電手段としての帯電ローラ（帯電ローラ清掃のためにカプトン(商標)シートが感光ドラム当接して設けられている）、現像手段としての現像ローラが設けられている。また、現像ローラ上に現像剤を供給するとともに現像ローラ上に残る現像剤像形成に使用されなかった戻り現像剤を掻き取り、現像剤を摩擦帯電する供給ローラが設けられ、さらに、現像ローラに担持されると現像剤量を一定にするとともに摩擦帯電を付与する現像剤規制ブレードが現像ローラに当接して設けられている（一成分接触現像方式対応）。なお、現像ローラは感光ドラムに当接している。
【０１２２】
さらに、カートリッジは、感光ドラムに当接して、感光ドラム上に転写残りの現像剤や転写材屑を拭うクリーニングブレードが設けられ、帯電ローラによる帯電前に感光ドラム上に残る帯電を除去するための前露光手段を備えている。
【０１２３】
ＬＢＰ５５００（商品名）の出力スピードをＡ４用紙２２枚／分に増すように装置を加工し、シアンカラーカートリッジの現像ローラとして、本実施例および比較例で作製した現像ローラ１〜２８をそれぞれ組み込んだ。また、マゼンタ、イエローおよびブラックの各カートリッジは、現像剤を抜き取り、さらに現像剤残量検知機構を無効として、それぞれのステーションに配置した。
【０１２４】
〔画像評価〕
上記により改造した画像形成装置を用いて、転写材にＬＥＴＴＥＲサイズの普通紙「ＸＥＲＯＸ  ４０２４用紙」（商品名）を、１０枚目は全面ベタ画像を、１１枚目は全面ハーフトーンベタ画像の出力とした。なお、１〜１０枚目は全面ハーフトーンベタ画像を出力した。全ての出力は、２５℃、相対湿度５０％ＲＨ環境下にて行った。
【０１２５】
＜初期濃度＞
画像領域全体が一様であるベタ画像（１０枚目）を、反射濃度計ＲＤ９１８（マクベス製）を使用し、ベタ印字した際のベタ黒部の濃度を５点測定し、その平均値を画像濃度とした。
Ａ：平均値が１．２０以上
Ｂ：平均値が１．１５以上１．２０未満
Ｃ：平均値が１．１０以上１．２０未満
Ｄ：平均値が１．１０未満。
【０１２６】
＜初期濃度ムラ＞
画像領域全体が一様であるベタ画像（１０枚目）、ハーフトーン画像（１１枚目）で得られた画像に表れる濃淡ムラを検査員５人に目視により観察し、下記基準の評価をしてもらった。そして、検査員５人の評価結果をランク付けし、その中央値（３番目の評価）を当該試料での評価とした。
Ａ：濃淡ムラが、ベタ画像、ハーフトーン画像共に、目立たず、良好。
Ｂ：濃淡ムラが、ベタ画像ではやや目立つが問題ないレベルで、ハーフトーン画像では目立たず、良好。
Ｃ：濃淡ムラが、ベタ画像、ハーフトーン画像共にやや見られるが、問題ないレベル。
【０１２７】
Ｄ：濃淡ムラが、ベタ画像、ハーフトーン画像共に観察され、ベタ画像では中央部のニップ巾不足による白抜け目立ち、印象が悪い。
【０１２８】
＜当接部画像＞
シアンカラーカートリッジの現像ローラとして、本実施例および比較例で作製した現像ローラ１〜２８をそれぞれ組み込んだ後、各カートリッジを２５℃±２℃、相対湿度５０％ＲＨ±５％の環境に、６０日間放置した後、画像を出力した。画像領域全体が一様であるベタ画像（１０枚目）、ハーフトーン画像（１１枚目）で得られた画像に表れる現像ローラ周期の画像印字方向と垂直な方向のスジ状の濃淡ムラを検査員５人の目視により観察し、下記基準の評価をしてもらった。そして、検査員５人の評価結果をランク付けし、その中央値（３番目の評価）を当該試料での評価とした。スジ状の濃淡ムラは、規制ブレード24と現像ローラ1表面との当接部に相当する箇所である。
Ａ：スジ状の濃淡ムラが、ベタ画像、ハーフトーン画像共に、目立たず、良好。
Ｂ：スジ状の濃淡ムラが、ベタ画像ではやや目立つが問題ないレベルで、ハーフトーン画像では目立たず、良好。
Ｃ：スジ状の濃淡ムラが、ベタ画像、ハーフトーン画像共にやや見られるが、問題ないレベル。
【０１２９】
Ｄ：スジ状の濃淡ムラが、ベタ画像、ハーフトーン画像共に観察され、印象が悪いもの。
【０１３０】
＜総合評価＞
上記評価（硬度、形状、ブリード、初期濃度、初期濃度ムラ、当接部画像）の結果を総合し、以下の基準で総合評価した。
Ａ：６項目がＡのもの
Ｂ：形状、初期濃度、当接部画像がＢ以上、硬度、ブリード、初期濃度ムラがＣ以上のもの
Ｃ：６項目全てがＣ以上のもの
Ｄ：いずれかにＤがあるもの
上記の基準に基づき評価した結果を、表６に示した。
表６に示すとおり、実施例１〜２１はいずれも良好な結果が得られ、その中でも実施例３、４、７、９、１７は特に良好な結果が得られた。
【０１３１】
【表１】
2008158031.tif 000004
【０１３２】
【表２】
2008158031.tif 000005
【０１３３】
【表３】
2008158031.tif 000006
【０１３４】
【表４】
2008158031.tif 000007
【０１３５】
【表５】
2008158031.tif 000008
【０１３６】
【表６】
2008158031.tif 000009
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の現像ローラの全体構成の一例を模式的に示す図である。
【図２】本発明の現像ローラにおける、ローラ層の二層構造を模式的に示す、図１の断面図である。
【図３】本発明の現像装置を用いた画像形成装置の説明図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１…現像ローラ
２…現像装置
３…画像形成装置
11…軸芯体
12…弾性体層（基層）
13…被覆層（表層）
21・・・潜像担持体（感光ドラム）
22・・・現像剤塗布部材
23・・・現像剤（トナー）
24・・・規制ブレード
25・・・レーザー光
26・・・帯電部材
27・・・廃現像剤容器（廃トナー容器）
28・・・クリーニング部材
29・・・定着装置
30・・・駆動ローラ
31・・・転写ローラ
32・・・バイアス電源
33・・・テンションローラ
34・・・転写搬送ベルト
35・・・従動ローラ
36・・・転写紙
37・・・給紙ローラ
38・・・吸着ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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