(57)【要約】【課題】構成が単純で軽量性に優れ、簡易な製造工程により製造することができる導電ローラおよびそれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】母材としての樹脂材料中に、少なくとも導電剤を含有するローラ本体１と、ローラ本体１の外周に担持されたポリウレタン層２とを備える導電ローラ１０である。ポリウレタン層２が、導電ローラの最終形状を決定する金型内において、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを混合射出して、反応、硬化させるウレタンＲＩＭ成型により形成されている。ローラ本体１は中空構造を有することが好ましく、また、両端細軸形状で、その片端に、ギヤが一体的に形成されていることも好ましい。ポリウレタン層２上には、表面層を設けることが好ましい。この導電ローラ１０を用いた画像形成装置である。【選択図】        図１
2004150610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材としての樹脂材料中に、少なくとも導電剤を含有するローラ本体と、該ローラ本体の外周に担持されたポリウレタン層とを備える導電ローラであって、該ポリウレタン層が、導電ローラの最終形状を決定する金型内において、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを混合射出して、反応、硬化させるウレタンＲＩＭ成型により形成されていることを特徴とする導電ローラ。
【請求項２】
前記ローラ本体が中空構造を有する請求項１記載の導電ローラ。
【請求項３】
前記ローラ本体が両端細軸形状である請求項１または２記載の導電ローラ。
【請求項４】
前記ローラ本体の片端に、ギヤが一体的に形成されている請求項１〜３のうちいずれか一項記載の導電ローラ。
【請求項５】
前記ポリウレタン層上に、表面層が設けられている請求項１〜４のうちいずれか一項記載の導電ローラ。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項記載の導電ローラを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電ローラおよびそれを用いた画像形成装置に関し、詳しくは、高精度であって軽量性にも優れ、かつ、構成が単純で簡易な製造工程により製造することができる導電ローラおよびそれを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンター等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、転写用部材、トナー供給用部材、帯電用部材、クリーニング用部材等の各種部材として、導電性を付与したローラが用いられている。
【０００３】
従来、これらの転写ローラ、現像ローラ、トナー供給ローラ、帯電ローラ、クリーニングローラ、中間転写ドラム、ベルト駆動ローラ等として用いられる導電ローラとしては、導電性の金属シャフトの外周に、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や高分子エラストマー、高分子フォーム等からなる導電性弾性層を形成し、所望に応じその外周にさらに表面粗度調整層（中塗）、表面層（上塗）などの塗膜を形成したものが使用されている。
【０００４】
かかる金属シャフトとしては、例えば、硫黄快削鋼やアルミニウム、ステンレス鋼等に、ニッケル、亜鉛めっき等を施したものが用いられ、また、導電性弾性層を構成する母材としては、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、シリコンゴム、ポリウレタン等、導電剤としては、例えば、カーボンブラック、カーボンファイバー、金属粉末、金属酸化物、イオン導電剤等が、夫々用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属シャフト、特に、大径、長尺の金属シャフトを用いた導電ローラの場合、重量が非常に嵩んでしまうとともに、駆動系などの周辺装置が大型化してしまうという難点があった。また、複数の層が積層されていることから、導電性弾性層を形成するために押し出し成型や射出成型による煩雑な加硫成型工程を行った上で、さらに、表面粗度調整層や表面層などの塗膜層を形成するための塗工工程や乾燥工程等の複数の工程を必要とし、製造工程が極めて複雑となる問題も有していた。
【０００６】
そこで本発明の目的は、構成が単純で軽量性に優れ、簡易な製造工程により製造することができる導電ローラおよびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記問題を解決するために鋭意検討した結果、導電ローラの本体に樹脂材料を使用するとともに、その外周に、特定の成型方法によりポリウレタン層を形成することで、軽量で精度にも優れ、製造の容易な導電ローラおよびそれを用いた画像形成装置を実現できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明の導電ローラは、母材としての樹脂材料中に、少なくとも導電剤を含有するローラ本体と、該ローラ本体の外周に担持されたポリウレタン層とを備える導電ローラであって、該ポリウレタン層が、導電ローラの最終形状を決定する金型内において、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを混合射出して、反応、硬化させるウレタンＲＩＭ成型により形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
前記ローラ本体は中空構造を有することが好ましく、また、その形状としては、両端細軸形状であって、特に、その片端に、ギヤが一体的に形成されていることが好ましい。また、前記ポリウレタン層上には、表面層を設けることができる。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置は、上記本発明の導電ローラを用いたことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１に、本発明の導電ローラ１０の一好適例の斜視図を示す。図示するように、導電ローラ１０は、ローラの芯部を構成するローラ本体１と、この外周に担持されたポリウレタン層２とを備える。本発明においては、かかるローラ本体１が、樹脂材料を母材とし、これに導電剤が添加されてなる導電性樹脂ローラであり、また、ポリウレタン層２が、導電ローラの最終形状を決定する金型内において、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを混合射出して、反応、硬化させる、いわゆるウレタンＲＩＭ成型（Ｒｅａｃｔｉｏｎ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ（リアクションインジェクションモールディング）、ウレタン反応射出成型）の手法を用いて形成されている点に特徴がある。
【００１２】
ここで、ＲＩＭ成形とは、反応性を持つ低粘度で低分子量の液状原料を混合と同時に型内に射出して、１工程で直接反応成形する方法であり、大型で複雑な形状を持つ成形品が容易に得られるという特徴がある。
【００１３】
図示するように、本発明の導電ローラにおいては、ローラの芯部を構成するローラ本体１を樹脂ローラとしたことにより、金属シャフト上への弾性層等の積層構造により構成されていた従来の導電ローラに比して、大幅な軽量化を図ることができる。また、樹脂ローラの場合、図２（イ）に示すように、成形時に全体形状において若干の撓みを生じやすいという難点があるが、本発明においては、ＲＩＭ成型を用いて、金型内で位置決めした状態にてこの外周にポリウレタン層２を形成するので、ローラ本体１が曲がって（振れて）いる場合であっても、最終製品としての導電ローラ１０については真っ直ぐな製品として得ることが可能である（図２（ロ）参照）。なお、ＲＩＭ成型によるこの振れ精度向上効果は、ポリウレタン層２が薄いローラの場合、即ち、薄肉品の場合には得にくいため、この場合には、ローラ本体１の振れ精度を高める必要がある。
【００１４】
図３（イ）に、図１中のローラ本体１のみを取り出した側面図を示す。図示するように、ローラ本体１は、その両端が細軸形状となるよう形成されており、この場合、ローラ本体１が従来のシャフトの役割も果たすので、軽量化の点から特に好ましい。また、ローラ本体の形状はこれには限られず、例えば、図３（ロ）〜（ホ）に示すような各種形状とすることができる。図中の（ロ）は、両端が細軸で、さらに、片端部近傍に平歯ギヤまたはハスバギヤ３ａが形成された形状のローラ本体１ａであり、（ハ）は、両端に穴が設けられ、かつ、（ロ）と同様に片側にギヤ３ｂが形成された形状のローラ本体１ｂであり、（ニ）および（ホ）は夫々、両端が夫々細軸および穴であって、その穴側にギヤ３ｃが形成された形状のローラ本体１ｃおよび細軸側にギヤ３ｄが形成された形状のローラ本体１ｄを示している。これらはいずれも一体成形により形成することができ、図３（ロ）〜（ホ）に示す例において、ギヤが形成されていない形状とすることも、もちろん可能である。
【００１５】
図３に示す各種形状のローラ本体は、中空構造または中実構造のいずれにて形成することも可能であるが、特に、ローラ本体の径（外径）を１２ｍｍ以上とする場合には、中空構造のものを用いることが好ましい。これにより、より軽量化、高精度化を実現することができる。
【００１６】
ローラ本体１に用いる樹脂材料としては、適度の強度を有するとともに、射出成型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、特に制限されるものではない。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、ポリアミド４・６、ポリアミド６・１０、ポリアミド６・１２、ポリアミド１１、ポリアミドＭＸＤ６（メタキシレンジアミンとアジピン酸とから得られるポリアミド）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、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン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。その他、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等を用いることもできる。これらは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。
【００１７】
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、ポリアセタール、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネートなどが、熱可塑性で成形性に優れ、かつ、機械的強度に優れる点より、好ましい。特に、ポリアミド６・６、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６・１２、あるいはこれらの混合樹脂が好適である。なお、熱硬化性樹脂を用いることに差し支えはないが、リサイクル性を考慮すれば熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００１８】
導電剤としては、樹脂材料中に均一に分散することができるものであれば各種のものを使用することが可能であるが、カーボンブラック粉末、グラファイト粉末、カーボンファイバーやアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛などの金属酸化物粉末、導電性ガラス粉末などの粉末状導電剤が好ましく用いられる。これらは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。この導電剤の配合量は、目的とする導電ローラの用途や状況に応じて適当な抵抗値が得られるように選定すればよく、特に制限されるものではないが、通常はローラ本体１の材料全体に対して５〜４０重量％、特には、５〜２０重量％とすることが好ましい。
【００１９】
ローラ本体１の体積固有抵抗値については、上述のようにローラの用途等に応じて適宜設定すればよいが、通常は１×１００〜１×１０１２Ω・ｃｍ、好ましくは１×１０２〜１×１０１０Ω・ｃｍ、より好ましくは１×１０２〜１×１０５Ω・ｃｍとする。
【００２０】
ローラ本体１の材料中には、必要に応じ補強や増量等を目的として各種導電性または非導電性の繊維状物やウィスカー、フェライトなどを配合することができる。繊維状物としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維などの繊維を挙げることができ、また、ウィスカーとしては、チタン酸カリウムやワラストナイトなどの無機ウィスカーを挙げることができる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの配合量は、用いる繊維状物やウィスカーの長さおよび径、主体となる樹脂材料の種類や目的とするローラ強度等に応じて適宜選定することができるが、通常は材料全体の５〜７０重量％、特には１０〜２５重量％である。
【００２１】
ローラ本体１は、導電ローラの芯部を構成するものであるため、ローラとして良好な性能を安定的に発揮させるために十分な強度が必要であり、その用途にもよるが、通常、ＪＩＳ  Ｋ  ７１７１に準拠した曲げ強度で８０ＭＰａ以上、特に１３０ＭＰａ以上の強度を有することが好ましく、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ことができる。なお、曲げ強度の上限については特に制限はないが、一般的には５００ＭＰａ以下程度である。
【００２２】
上記樹脂材料および導電剤等からなる配合材料を用いてローラ本体１を作製するための方法としては、特に制限はなく、樹脂材料の種類などに応じて、公知の成形法の中から適宜選定することができるが、一般的には金型を用いる射出成形法が用いられる。特に、中空体を製造する場合には、円柱状の中空部を有する金型本体を備えた成形金型を用いて、その中空部内に溶融した材料を射出注入するとともに、不活性ガスを導入し、このガスの圧力によって、中空部を形成する方法を用いることが好ましい。
【００２３】
また、ローラ本体は、射出成型により作製した樹脂パイプを使用して形成することもできる。例えば、図３に示す各種形状のローラ本体は、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示す各種端部形状を有する樹脂パイプと、同図（ａ）〜（ｄ）に示す各種形状のキャップとを、適宜組み合わせることにより、夫々作製することが可能である。図中の（Ａ）〜（Ｄ）は、順に、片側フランジ形状、フランジおよび細軸一体形状、平歯またはハスバギヤ形状、ギヤおよび細軸一体形状の樹脂パイプを示し、（ａ）〜（ｄ）は、順に、穴付キャップ、細軸付キャップ、平歯またはハスバギヤ付キャップ、ギヤおよび細軸一体キャップを示す。これらの接合は、接着、超音波溶着などにより行うことができる。なお、図中の（Ａ）等において、つば部分は必ずしも飛び出している必要はない。
【００２４】
ポリウレタン層２は、前述したように、ＲＩＭ成型（Ｒｅａｃｔｉｏｎ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ（リアクションインジェクションモールディング）、ウレタン反応射出成型）により形成される。ポリウレタンはソリッドおよびフォームのいずれも用いることができるが、ポリウレタンフォームを用いて、図１に示すような、ポリウレタン層２が最表層となる態様にて導電ローラを形成する場合には、表面のスキン層を除去するため研削等の加工が必要となる。また、ポリウレタン層２には、各種導電剤を添加することにより導電性を付与するが、その抵抗値としては、１×１０２〜１×１０１５Ω・ｃｍの範囲とすることが好ましい。また、硬度は、好適にはＪＩＳ  Ａ  ２０〜５０°の範囲である。
【００２５】
ポリウレタン層２を構成するポリオール成分としては、例えば、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、メチルグリコジット、芳香族ジアミン、ソルビトール、ショ糖、リン酸等を出発物質として、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加重合したもの、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、アクリロニトリルやスチレン等で変性したポリマーポリオール、ポリオールにメラミン付加したポリオール、アジピン酸等の酸成分とエチレングリコール等のグリコール成分を縮合して得られるポリエステルポリオール、ε−カプロラクタムを開環重合して得られるポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール、ブタンジオール等のジオール類、トリメチロールプロパン等のトリオール類やそれらの誘導体が挙げられる。
【００２６】
これらのポリオールの中でもポリエーテルポリオールが好ましく、特に、ポリウレタンフォームの場合には、アルキレンオキサイドの付加重合により得られたポリエーテルポリオールおよびポリテトラメチレンエーテルグリコールが、不活性ガスの導入と機械的攪拌の併用によって発泡硬化させた際にセル径が安定するので、好適である。上記のアルキレンオキサイドの付加重合により得られたポリエーテルポリオールとしては、例えば、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどを出発物質とし、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールを好ましく挙げることができる。これらのポリオール成分は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２７】
ポリイソシアネート成分としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネートやトリレンジイソシアネートなどの各種芳香族ポリイソシアネート化合物またはそれらの誘導体、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの各種脂肪族ポリイソシアネート化合物またはそれらの誘導体、イソホロンジイソシアネートなどの脂環族ポリイソシアネート化合物またはそれらの誘導体などが挙げられる。特に、ポリウレタンフォームの場合には、これらのポリイソシアネート化合物の中で、各種芳香族ポリイソシアネート化合物およびそれらの誘導体が、不活性ガスの導入と機械的攪拌の使用によって発泡硬化させた場合にセル径が安定するので、特に好ましい。また、いずれのポリイソシアネート化合物も誘導体として用いることができ、ポリオール等で変性したウレタン変性物、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／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、ビュレット変性物などが用いられるが、ウレタン変性物、カルボジイミド／ウレトンイミン変性物が特に好ましい。これらのポリイソシアネート成分は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
ポリオール成分とポリイソシアネート成分とは、ＮＣＯ基／ＯＨ基モル比が０．９〜１．５、好ましくは１．０〜１．２の範囲になるような割合で用いることが有利である。
【００２９】
また、ポリウレタン層２に導電性を付与するための導電剤としては、カーボン導電剤やイオン導電剤などを用いることができる。カーボン導電剤としては、例えば、電化ブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどのガスブラック、インクブラックを含むオイルファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、ランプブラックなどが挙げられる。イオン導電剤としては、例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウムなどのドデシルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウムなどのオクタデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムなどの過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、アルキル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩などが挙げられる。これらの中で、特にアルキル硫酸の第四級アンモニウム塩および多塩基カルボン酸の第四級アンモニウム塩が、連続通電時の抵抗上昇が小さいので好適である。
【００３０】
これらの導電剤は１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。その配合量についても特に制限はなく、所望に応じ適宜決定することができるが、通常、樹脂材料１００重量部に対し、０．１〜４０重量部、好ましくは０．３〜２０重量部の割合で配合される。
【００３１】
また、ポリウレタン層２には、所望に応じ整泡剤やウレタン反応触媒を含有させることもできる。整泡剤としては、例えば、ポリジメチルシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合物からなるシリコーン系界面活性剤が、不活性ガスの導入と機械的攪拌の併用によって発泡硬化させた場合に、セル径が安定するので好適である。また、このシリコーン系界面活性剤とともに、カチオン性、アニオン性、両性等のイオン性界面活性剤や、各種ポリエーテルやポリエステル等のノニオン性界面活性剤を併用してもよい。このシリコーン系界面活性剤の配合量は、一般にポリオール成分１００重量部あたり、０．１〜１０重量部の範囲が好ましく、０．５〜５重量部の範囲がより好ましい。
【００３２】
ウレタン反応触媒としては、例えば、モノアミン類、ジアミン類、トリアミン類、環状アミン類、アルコールアミン類、エーテルアミン類、有機金属化合物などの公知の触媒を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、不活性ガスの導入と機械的攪拌の併用によって発泡硬化させた場合にセル径が安定するという点から、特に、スタナスオクトエート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マーカプチド、ジブチル錫チオカルボキシレート、ジブチル錫ジマレエート、ジオクチル錫マーカプチド、ジオクチル錫チオカルボキシレート、フェニル水銀プロピオン酸塩、オクテン酸塩等の有機金属化合物が好ましい。
【００３３】
図５に、本発明の導電ローラの他の実施形態を示す。図示する導電ローラ２０においては、ポリウレタン層１２上に、表面層１４が設けられている。表面層１４は、本発明においては必須ではなく、所望に応じ適宜設ければよい。
【００３４】
表面層１４は、導電ローラの表面性を改良するために設けることができ、その材料としては、例えば、ウレタン変性アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、アルキッドメラミン樹脂などを、１種若しくは２種以上組み合わせて使用することができる。その形成方法としては、プライマー層の場合と同様に、ディッピング法、スプレー法、ローラコーター法などの各種塗布法を適宜用いて行えばよく、特に制限はない。
【００３５】
表面層１４には、適宜架橋剤、導電剤等を配合することができ、その抵抗値は１０１〜１０１２Ω・ｃｍ、特には１０６〜１０１２Ω・ｃｍ程度とすることが好ましい。架橋剤としては、用いる樹脂の種類に応じて適宜選定され、例えば、オキサゾリン系、エポキシ系、メラミン系、グアナミン系、イソシアネート系、フェノール系等の架橋剤が好適に用いられる。また、導電剤としては、特に制限はなく、公知の電子導電剤やイオン導電剤などを適宜用いることができる。なお、表面層の厚さは、１〜５０μｍ、特には、１〜４０μｍ程度とすることが好ましい。
【００３６】
また、ポリウレタン層または表面層からなる導電ローラの最表層の表面粗さについては、ローラの用途により適宜決定すればよいが、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に規定の最大高さＲｍａｘで１０μｍ以下、特には５μｍ以下であることが好ましい。さらに、Ｒｍａｘを満足した上で、ＪＩＳ十点平均粗さＲａが１μｍ以下、特には０．５μｍ以下であることがより好ましい。
【００３７】
さらに、ローラの寸法精度もローラ性能に大きく影響し、特にローラの真円度、軸中心度、直進性などが、用途によってはその性能に大きく影響する。これらの寸法精度は、ローラをその軸を中心として回転させた時のローラ外周面の振れ幅（振れ精度）により評価することができ、用途にもよるが、この振れ精度が１００μｍ以下であることが好適である。
【００３８】
本発明の導電ローラの用途としては、特に制限はなく、電子写真方式の画像形成装置における転写ローラ、現像ローラ、トナー供給ローラ、帯電ローラ、クリーニングローラ、中間転写ドラム、ベルト駆動ローラ等のローラ部材として好適に用いることができる。
【００３９】
また、本発明の画像形成装置は、上記本発明の導電ローラをローラ部材として用いたものであればよく、その他の装置自体の構成や部材等については特に制限されるものではない。図６に、本発明の導電ローラを現像ローラとして使用した現像装置の一例を示す。図示する現像装置においては、現像剤供給ローラ２４と静電潜像を保持した感光体（潜像保持体）２１との間に現像ローラ２２が配設され、現像ローラ２２、感光体２１および現像剤供給ローラ２４が夫々回転することにより、現像剤２５が現像剤供給ローラ２４により現像ローラ２２の表面に供給され、この現像剤が現像剤層規制ブレード２３により均一な薄層に整えられる。この状態で現像ローラ２２が感光体２１と近接しながら回転することにより、薄層に形成された現像剤が、現像剤ローラ２２から感光体２１の潜像に付着して、この潜像が可視化されるようになっている。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。
実施例１
下記表１中に示す材料配合にて、両端細軸形状（図３（イ）参照）であり、外径１６ｍｍ、長さ２４０ｍｍ、肉厚２．５ｍｍの中空構造を有するローラ本体を射出成形により作製した。このローラ本体の各物性値は以下のとおりであった。
・体積固有抵抗値：２×１０３Ω・ｃｍ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１９４）
・曲げ強度：１４０ＭＰａ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１７１）
・振れ精度（全振れ）：１２０μｍ
【００４１】
【表１】
2004150610.tif 000003
【００４２】
次いで、作製したローラ本体の外周面上に、ポリオール成分およびポリイソシアネート成分に対し導電性カーボンブラックを３重量％にて配合して、ウレタンＲＩＭ成型により肉厚１ｍｍのポリウレタン層（ソリッド）を形成した。このポリウレタン層の各物性値は以下のとおりであった。
・硬度：４０°（ＪＩＳ  Ａ）
・体積固有抵抗値：４×１０６Ω・ｃｍ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１９４）
・表面粗さＲａ：０．５μｍ
【００４３】
上記ポリウレタン層上に、オイルフリーアルキッド樹脂、メラミン樹脂およびエポキシ樹脂を、６：２：２（固形分重量比）の割合にて全体の樹脂濃度が３５％となるようトルエン中に溶解し、さらにカーボンブラック（ファーネスブラック）を７重量部配合してなる配合材料をディップ法により塗工して、表面層を形成し、外径１８ｍｍ、長さ２４０ｍｍの導電ローラを得た。この表面層および導電ローラの各物性値は以下のとおりであった。
・表面層の厚み（膜厚）：２０μｍ
・体積固有抵抗値：５×１０１２Ω・ｃｍ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１９４）
・表面粗さＲａ：０．５μｍ
・振れ精度（全振れ）：５０μｍ
【００４４】
この結果より、最終製品としての導電ローラにおいては、ウレタンＲＩＭ成型の効果により、ローラ本体の振れ精度に比して振れが小さくなったことが確認できた。
【００４５】
実施例２
実施例１と同様の材料配合にて、図４（Ａ）に示す片側フランジ形状の導電性樹脂パイプを、外径１６ｍｍ、長さ２２０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、軸穴径５ｍｍにて、射出成形により作製した。この樹脂パイプの各物性値は以下のとおりであった。
・体積固有抵抗値：２×１０３Ω・ｃｍ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１９４）
・曲げ強度：１４０ＭＰａ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１７１）
・振れ精度（全振れ）：４０μｍ
【００４６】
次いで、作製した樹脂パイプの外周面上に、実施例１と同様の手順にてポリウレタン層および表面層を形成して、外径１８ｍｍ、長さ２２０ｍｍとした。
【００４７】
上記樹脂パイプの開口端部に、図４（ａ）に示す径５ｍｍの穴付キャップを超音波融着にて接合した後、外径５ｍｍの金属シャフトを適用して、外径１８ｍｍ、全長２４０ｍｍの導電ローラを得た。得られた導電ローラの振れ精度（全振れ）は４０μｍであり、ＲＩＭ成型を行ったことによる振れ精度の悪化はないことが確認できた。
【００４８】
比較例１
体積固有抵抗値４×１０６Ω・ｃｍ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１９４）の弾性層（ポリウレタン）および体積固有抵抗値５×１０１２Ω・ｃｍ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１９４）の表面層（アルキッドメラミン樹脂）を外径５ｍｍの金属シャフトの外周に形成して、外径１８ｍｍの導電ローラを作製した。得られた導電ローラの振れ精度（全振れ）は１０３μｍであり、精度的に良好とは言えない結果となった。
【００４９】
比較例２
ポリウレタン層をウレタンＲＩＭ成型を用いずに形成した以外は実施例１と同様にして、導電ローラを作製した。得られた導電ローラにおいては、抵抗値、曲げ強度、表面粗さについては実施例と同等の性能が達成できたが、振れ精度については全振れ２５０μｍと非常に大きくなってしまった。
【００５０】
これら実施例１、２および比較例１、２の各導電ローラを、図６に示す現像装置において現像ローラとして使用して、画像評価を行った。その結果を、振れ精度の結果と併せて、下記の表２中に示す。
【００５１】
【表２】
2004150610.tif 000004
【００５２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、高精度であって軽量性にも優れ、かつ、構成が単純で簡易な製造工程により製造することができる導電ローラおよびそれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一好適例の導電ローラを示す斜視図である。
【図２】本発明に係るウレタンＲＩＭ成型に関する説明図である。
【図３】本発明に係るローラ本体の例を示す側面図である。
【図４】本発明に係るローラ本体の他の構成例を示す断面図である。
【図５】本発明の他の好適例の導電ローラを示す斜視図である。
【図６】現像装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１、１ａ〜１ｄ、１１  ローラ本体
２、１２  ポリウレタン層
３ａ〜３ｄ  ギヤ
１０、２０  導電ローラ
１４  表面層
【図１】
2004150610.tif 000005
【図２】
2004150610.tif 000006
【図３】
2004150610.tif 000007
【図４】
2004150610.tif 000008
【図５】
2004150610.tif 000009
【図６】
2004150610.tif 000010