(57)【要約】【課題】電子写真方式の複写機やプリンター等の画像形成装置による現像に用いた場合に、あらゆる環境下においてもカブリのない高画質の画像を得ることができる現像ローラを提供する。【解決手段】電子写真方式の現像装置に用いられる現像ローラにおいて、少なくとも最外層に下記一般式（Ｉ）で示されるジアミン化合物を成分として有するポリアミド樹脂を含むことを特徴とする現像ローラ。2004279472.tif 000008（式中、Ａ、Ｂはそれぞれ独立して、置換基を有しても良いシクロアルキレン環を表し、Ｒは直接結合または置換基を有していてもよいアルキレンを表す。）【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の現像装置に用いられる現像ローラにおいて、少なくとも最外層に下記一般式（Ｉ）で示されるジアミン化合物を成分として有するポリアミド樹脂を含むことを特徴とする現像ローラ。
【化１】
2004279472.tif 000007
（式中、Ａ、Ｂはそれぞれ独立して、置換基を有しても良いシクロアルキレン環を表し、Ｒは直接結合または置換基を有していてもよいアルキレンを表す。）
【請求項２】
一般式（１）中のＲがメチレン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】
一般式（１）中のＡまたはＢの少なくとも何れかが１以上のメチル基で置換されていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
一般式（１）で示されるジアミン化合物の含有量が、ポリアミド樹脂を構成する全モノマー単位中１〜５０ｍｏｌ％であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の現像ローラ。
【請求項５】
ポリアミド樹脂を、現像ローラの最外層に厚さ０．５〜５０μｍで有す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】
帯電量が−９０〜−１０μＣ／ｇである負帯電性現像剤の現像に用いることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の現像ローラ。
【請求項７】
非磁性一成分方式の現像装置に用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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置による現像に用いた場合に、高画質の画像を得ることができる現像ローラに関し、詳しくは、電子写真方式の複写機やプリンター等の画像形成装置による現像に用いた場合に、あらゆる環境下においてもカブリのない高画質の画像を得ることができる現像ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真技術は、即時性、画像の高品質性などの点から、近年では複写機の分野にとどまらず、各種プリンターの分野でも広く使われている。
電子写真法に用いられる乾式現像方式としては、一般に、キャリアとトナーとを混合して用いる二成分現像方式と、キャリアを用いない一成分現像方式がある。このうち二成分現像方式は、トナーの消費に伴ってその必要量を補給する、いわゆるトナー濃度コントロール機構が必要であるため、装置の大型化及びコスト高の面で問題があった。このため、近年のパーソナルプリンタやフルカラープリンタの増加にともない、装置の小型化が可能である磁性一成分方式や非磁性一成分方式などの一成分現像方式を採用するものが多くなってきている。
【０００３】
一方、近年におけるこれら画像形成装置の普及に伴い、画像品質への要求も益々高度化している。それに応えるべく、例えば、現像ローラの最外層をポリアミドで構成する提案がなされている（例えば、特許文献１  参照）。これは、摩擦帯電系列においてポリアミドは正帯電傾向が強い材料であるため、負帯電現像剤に対して強い負電荷を付与することができるので、充分な負電荷が付与されなかった、あるいは逆極性（正）の電荷が付与された現像剤に由来するカブリを抑制することができるためである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１４９０３１号公報。
ところが本発明者の検討によると、そこに開示されるポリアミドは、それ自身が持つ水との親和性に起因して、負帯電現像剤への帯電付与能力が環境に応じて大きく変化し、特に高温高湿の環境下においてはその能力が著しく低下するため、現像剤に十分な負電荷を付与することができず、結果としてカブリの多い画像しか得られないことが分かった。従って、従来は、温度や湿度などの環境変化があっても高い電気抵抗を保ち、負帯電現像剤に対して強い負帯電性を付与し得るポリアミド系の現像ローラはなく、どのようにすればこれを達成できるかは明らかでなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の従来技術に鑑みてなされたものであって、従って、本発明はあらゆる範囲の環境下、特に高温高湿の環境下においてカブリの少ない高画質の画像を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記問題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、現像ローラの最外層が特定の構造を成分として有するポリアミド樹脂を含むことによって、あらゆる環境下、特に高温高湿の環境下で前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。すなわち、本発明の要旨は、電子写真方式の現像装置に用いられる現像ローラにおいて、少なくとも最外層に下記一般式（Ｉ）で示されるジアミン化合物を成分として有するポリアミド樹脂を含むことを特徴とする現像ローラ、に存する。
【０００７】
【化２】
2004279472.tif 000002
【０００８】
（式中、Ａ、Ｂはそれぞれ独立して、置換基を有しても良いシクロアルキレン環を表し、Ｒは直接結合または置換基を有していてもよいアルキレンを表す。）
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の現像ローラについて詳細に説明する。
本発明の現像ローラは、少なくとも最外層に下記一般式（Ｉ）で示されるジアミン化合物を成分として有するポリアミド樹脂を含むものであり、（１）式中、Ａ、Ｂはそれぞれ独立して、置換基を有しても良いシクロアルキレン環を表し、Ｒは直接結合または置換基を有していてもよいアルキレンを表す。
【００１０】
【化３】
2004279472.tif 000003
【００１１】
シクロアルキレン環Ａ、Ｂは脂肪族環であればその構成に限定はなく、それぞれ独立して、例えば、シクロペンチレン環、シクロヘキシレン環、シクロヘプチレン環、シクロオクチレン環、シクロノニレン環、シクロデシレン環、シクロドデシレン環などの飽和脂肪族環が挙げられる。また、ノルボルネニレン環、ノルピネニレン環、スピロビシクロヘキシレン環、パーヒドロナフタレン環などの多環式の脂肪族環でもよく、さらには、シクロブテニレン環、シクロヘキセニレン環、シクロヘキサジエニレン環、シクロオクテニレン環、シクロオクタジエニレン環、シクロデセニレン環などの不飽和結合を含む脂肪族環であってもよい。これらの中でも、シクロペンチレン環、シクロヘキシレン環、シクロオクチレン環が好ましく、特にシクロヘキシレン環が好ましい。また、シクロアルキレン環が構造異性体をもつ場合には、その何れであってもよい。
【００１２】
シクロアルキレン環Ａ、Ｂに結合しているアミノ基の結合位置には限定はない。前記で特に好ましいとしたシクロヘキシレン環である場合におけるアミノ基の結合位置は、それぞれ独立して、オルト位すなわち１，２−位、メタ位すなわち１，３−位、パラ位すなわち１，４−位の何れの位置であってもよいが、Ａ、Ｂのうち少なくとも一方のアミノ基がパラ位であることが好ましく、Ａ、Ｂの双方のアミノ基がパラ位であることが特に好ましい。なお、該アミノ基は、通常、カルボン酸基またはその誘導体と反応することによりアミド結合を形成してポリアミド樹脂を構成するものである。
【００１３】
Ｒは直接結合または置換基を有していてもよいアルキレンを表す。アルキレンを構成する炭素数は通常１〜１２、好ましくは１〜６、より好ましくは１〜３、特に好ましくはメチレンである。置換基を有していてもよいアルキレンにおける置換基は限定されないが、炭素数が好ましくは１〜１５、より好ましくは１〜６の基であることが望ましい。アルキレンに置換基を有することにより一般式（１）の化合物の疎水性が向上し、高温高湿下での画質低下の抑制効果が向上する場合があるが、置換基の炭素数が前記範囲超過の場合は、相対的にアミド結合部分の重量比率が低下するため、現像剤の帯電性を維持する効果が低下する場合がある。置換基を有していてもよいアルキレンにおける置換基の具体例としてはアルキル基、アルコキシ基、アリール基が好ましく、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基など、アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基など、アリール基としては、例えば、フェニル基、トルイル基、ナフチル基などが挙げられ、中でもメチル基、エチル基が好ましい。また、前記アルキレンおよび前記置換基は、１以上の水素がハロゲン元素に置換されたものであってもよい。これらの中でＲは、無置換或いは１または２のメチル基で水素が置換されたメチレンであることが特に好ましい。
【００１４】
また、Ｒを構成する炭素数は、通常０〜１２、好ましくは０〜６、より好ましくは０〜３、特に好ましくは０または１である。
それぞれ独立して置換基を有しても良いシクロアルキレン環Ａ、Ｂにおける置換基は限定されないが、例えば、前記Ｒにおいてアルキレンの水素を置換し得るものなどが挙げられ、中でも、シクロアルキレン環Ａ、Ｂが何れも無置換のシクロアルキレン環であるか、シクロアルキレン環Ａ、Ｂのうち少なくとも一方が１以上のメチル基で置換されている場合が好ましい。メチル基で置換されている場合は、メタ位がメチル基で置換されたものである場合が特に好ましい。
【００１５】
本発明の現像ローラは、前記一般式（Ｉ）で示されるジアミン化合物を成分として有するポリアミド樹脂を少なくとも現像ローラの最外層に含むことにより、高温高湿の環境下においても負帯電現像剤に対して強い負電荷を付与することができ、これにより、充分な負電荷が付与されなかった、あるいは正電荷が付与された現像剤に由来するカブリを抑制することができるものである。このような効果を発現する作用機構としては、前記一般式（Ｉ）で示されるジアミン化合物におけるシクロアルキレン基が持つ疎水性あるいは嵩高さから来る立体障害によって、アミド結合部に対する水分子の吸着が阻害され、特に高温高湿環境下における電気抵抗の低下が抑制されるためと考えられる。前記一般式（Ｉ）で示されるジアミン化合物を成分として有していないポリアミド樹脂の場合は、このような効果を発現することができない。
【００１６】
本発明で用いられるポリアミド樹脂は、前記一般式（Ｉ）で示されるジアミン化合物を成分として有するものであれば、その他の成分は限定されないが、例えば、β−プロピオラクタム、γ−ブチロラクタム、γ−バレロラクタム、δ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、ヘプトラクタム、ラウリルラクタム等のラクタム類、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，１０−デカンジカルボン酸、１，１２−ドデカンジカルボン酸、１，２０−アイコサンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン類、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸や脂環式ジカルボン酸類、エチレンジアミン、１，３−トリメチレンジアミン、１，４−テトラメチレンジアミン、１，５−ペンタメチレンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、１，８−オクタメチレンジアミン、１，１０−デカメチレンジアミン、１，１２−ドデカンジアミン等のジアミン類、ピペラジン等が挙げられ、これらは複数を組合せることにより、二元、三元、四元等の共重合体であってもよい。なお、前記ジカルボン酸成分は、重合原料の段階にあっては、アミド結合を形成し得る誘導体であってもよい。
【００１７】
本発明で用いられるポリアミド樹脂は、前記成分等からなる多元系の共重合体である場合に、特に高温高湿環境下での帯電付与性等の性能が向上する場合がある。中でも、前記一般式（Ｉ）で示されるジアミン化合物以外は脂肪族化合物で構成されている共重合ポリアミド樹脂が好適であり、特に、前記一般式（Ｉ）で示されるジアミン化合物および、ラクタム類、脂肪族ジカルボン酸類、脂肪族ジアミン類で構成されている多元系共重合ポリアミド樹脂が好適である。
【００１８】
さらには、本発明におけるポリアミド樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲で、２官能性以上のポリイソシアネート成分やポリオール成分、ポリアルキレンエーテルポリオール成分等が含まれていてもよく、ウレタン結合やウレア結合、エステル結合、エーテル結合等を含むものであってもよい。
前記ポリアミド樹脂中における一般式（１）で示されるジアミン化合物の含有量は、ポリアミド樹脂を構成する全モノマー単位中、通常１ｍｏｌ％以上、好ましくは５ｍｏｌ％以上、更に好ましくは１０ｍｏｌ％以上、特に好ましくは２０ｍｏｌ％以上であり、通常５０ｍｏｌ％以下、好ましくは４０ｍｏｌ％以下であることが望ましい。ここで、全モノマー単位とは、前記のジカルボン酸類、ジアミン類は各々を独立したモノマーとして算出することとする。一般式（１）で示されるジアミン化合物の含有量が前記範囲未満の場合は、高温高湿環境下での負帯電現像剤への帯電付与性が悪化する場合があり、前記範囲超過の場合は、溶液塗布によるポリアミド樹脂層の形成が困難となる場合がある。なお、前記ポリアミド樹脂の構成は、例えば、核磁気共鳴吸収スペクトル分析（ＮＭＲ）等で確認することができる。
【００１９】
本発明におけるポリアミド樹脂の数平均分子量は限定されないが、５０００〜５００００が好ましく、より好ましくは１００００〜３００００である。ポリアミド樹脂の数平均分子量が前記範囲未満である場合や前記範囲超過である場合は、溶液塗布によってポリアミド樹脂の薄層を現像ローラ表面に形成する場合に均一な薄層を形成できない場合がある。ここで、前記ポリアミド樹脂の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算値を用いることとする。
【００２０】
本発明で用いられるポリアミド樹脂の製造方法は特に制限なく、ポリアミド樹脂を製造する公知の方法が適宜適用され、公知の重合触媒を用いるか無触媒での溶融重合法、溶液重合法、界面重合法等が用いられる。また、重合に際して、酢酸や安息香酸等の一塩基酸、あるいは、ヘキシルアミン、アニリン等の一酸塩基を分子量調整剤として加えることも何ら差し支えない。さらには、本発明の効果を損なわない範囲で三官能以上の反応性基を有する多官能化合物が含まれていてもよい。また、亜リン酸ソーダ、次亜リン酸ソーダ、亜リン酸、次亜リン酸やヒンダードフェノールに代表される熱安定剤やその他の重合添加剤を加えることも可能である。
【００２１】
本発明の現像ローラの形状は特に限定されないが、通常は中空体を含む略円筒状（棒状）または円管状のものであり、その直径は、通常１０〜４０ｍｍ、好ましくは１５〜３０ｍｍである。
本発明の現像ローラは、少なくとも最外層に前記の一般式（Ｉ）で示されるジアミン化合物を成分として有するポリアミド樹脂を含むものであれば、その他の構成は限定されるものではなく、ポリアミド樹脂のみからなる円筒状または円管状の成形体であってもよいが、金属シャフトの外周に前記ポリアミド樹脂層が外層として形成されている構造であることが、現像ローラの剛性、耐久性等の点で好ましい。
【００２２】
本発明の現像ローラに用いられる金属シャフトの材質は限定されないが、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材料が使用され、中でもステンレス鋼が好ましい。該金属シャフトは複数の金属からなるものであってもよく、さらに回転軸部分のみが異なる材質、形状であってもよい。
また、前記金属シャフトの外周に弾性層を形成し、該弾性層の外周に前記のポリアミド樹脂層が薄く形成されている構造であることが好ましい。金属シャフトの外周に弾性層を形成することにより、特に、非磁性一成分方式でかつ感光体に接触して現像を行うような画像形成方法においては、感光体に対する機械的ダメージが少ないため望ましい。
【００２３】
用いられる弾性体の材質は限定されないが、例えば、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタンゴム、シリコンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ネオプレンゴム、イソプレンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、天然ゴム等の樹脂や架橋エラストマー、熱可塑性エラストマー等が使用され、これらは複数を混合して使用してもよい。さらに、該弾性層を構成する材料には、金属粉やカーボンブラック、グラファイト等の導電剤、シリカやアルミナ等の充填剤などを含有することもできる。
【００２４】
本発明の現像ローラにおける最外層としてのポリアミド樹脂層は、これと接する内層と密着していることが好ましく、従って、前記弾性体は前記ポリアミド樹脂との親和性の高いものより選択される。親和性が低い場合は、表面改質や接着剤の使用によって密着性を上げる必要のある場合がある。
また、該弾性層は積層構造であってもよい。積層構造とする場合には中心層よりも外層の方が弾性率が低くなるようにすることが望ましい。さらには、前記弾性体は発泡体や多孔体であってもよい。前記弾性層の厚みは限定されないが、通常１〜１８ｍｍ、好ましくは２〜１５ｍｍであり、前記現像ローラの直径に含まれるものである。
【００２５】
これら弾性層を金属シャフトの外周に形成させる方法は限定されず、射出成形したものを金属シャフトにはめ込む方法、インサート射出成形による方法、押出成形等で得られたシート状の弾性体を金属シャフトに巻き付け、必要に応じて融着または溶着させる方法、筒状に異形押出したものを金属シャフトにはめ込む方法、注入成形やプレス成形する方法、弾性層を形成する材料を溶剤等に溶解し、その溶液を金属シャフトに塗布乾燥する方法等が挙げられる。
【００２６】
本発明においてポリアミド樹脂を現像ローラの最外層に形成させる方法は、現像ローラの表面均一性が確保できるものであれば限定されないが、該ポリアミド樹脂を溶剤等に溶解し、その溶液を塗布、乾燥する方法が最も容易で好ましい。その際に用いられる溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素類、水等が単独或いは混合して使用できるが、溶液安定性の面からアルコール類を用いることが好ましい。溶液を塗布する方法としてはディップ法、スプレー法、ノズル法、ロールコート法、ダイコート法、刷毛塗り等が挙げられ、塗布後の乾燥は、常温での放置乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等が挙げられる。
【００２７】
また、塗布以外の方法としては、例えば、ポリアミド樹脂からなるシートや円筒状の成形体を現像ローラの最外層に巻き付けるか融着する方法、或いは、これを熱収縮チューブとしておき、現像ローラに収縮密着させる等の方法が挙げられる。
本発明において溶液塗布によりポリアミド樹脂を現像ローラの最外層に形成する場合は、該ポリアミド樹脂層の厚さは、通常０．５μｍ以上、好ましくは３μｍ以上であり、通常５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下であることが望ましい。ポリアミド層の厚さが前記範囲未満の場合は、現像剤に負電荷を付与する能力が小さくなる傾向にあり、前記範囲超過の場合は、薄層が均一にならない場合があり、その不均一さがベタ画像やハーフトーン画像の濃度ムラとなって現れる場合がある。該ポリアミド層の厚さは均一である程好ましいが、現像剤の現像に使用される部分における最も薄い部分と最も厚い部分との比が、通常、１：１〜１：２、好ましくは１：１〜１：１．５、より好ましくは１：１〜１：１．２であることが望ましい。前記ポリアミド樹脂層の厚さは、溶媒の種類、溶液濃度、塗布方法等により調節することができ、ディップ法による場合には、引き上げ速度によっても調節することができる。溶液塗布以外の方法によってポリアミド樹脂の最外層を形成する場合においても、前記と同様の厚みおよび厚み比とすることが好ましい。
【００２８】
本発明の現像ローラの最外層は、通常、前記のポリアミド樹脂のみで形成されているが、現像剤の帯電性、あるいは画像形成条件によっては他の各種材料と混合して用いられていても良い。前記のポリアミド樹脂と混合して用いることの出来る他の材料は限定されないが、例えば、アルミニウム、銅、銀等の金属微粒子やカーボンブラック、グラファイト等の導電剤、６ナイロン、４，６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン等の前記のポリアミド樹脂以外のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂などの樹脂の添加により現像ローラの帯電付与性を調整することができる。さらには、シリカ、アルミナ、チタニア等の無機微粒子や、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂等の微粒子を添加することで現像ローラ最外層の表面形状を調整し、現像装置における現像ローラ上のトナー付着量を調整することができる。これらの他の材料を含む場合においても、前記のポリアミド樹脂は、現像ロールの最外層の通常５０重量％以上、好ましくは７５重量％以上、より好ましくは９０重量％以上で含むことが望ましい。
【００２９】
本発明の現像ローラは、表面が平滑であることが望ましく、ＪＩＳ  Ｂ０６０１による表面粗さのＲａが好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．００５〜０．３μｍであることが望ましい。Ｒａが前記範囲である場合は、画像濃度のムラがなく、また感光体を傷付けることがないため好ましい。
本発明の現像ローラは、少なくとも最外層に前記の一般式（Ｉ）で示されるジアミン化合物を成分として有するポリアミド樹脂を含むものであれば、前記金属シャフトおよび弾性体以外の材質のものを、層状、分散状、不定形など種々の状態で含むものであってもよい。
【００３０】
本発明の現像ローラを用いた電子写真装置に使用する現像剤の材質は特に限定されるものではないが、通常、樹脂および着色剤を主成分とするものである。樹脂としてはポリエステル系樹脂、スチレンアクリル系樹脂等を挙げることができるが、中でもスチレンアクリル系樹脂を主成分とする現像剤が好ましい。また、現像剤の製造方法は特に限定されるものではなく、例えば溶融混練粉砕法、懸濁重合法、乳化重合凝集法等により製造された現像剤を挙げることができるが、中でも懸濁重合法または乳化重合凝集法によるものが好ましく、乳化重合凝集法によるものが特に好ましい。
【００３１】
また、本発明の現像ローラを用いた電子写真装置に使用する現像剤は、黒色トナー、カラートナー、フルカラートナーの何れであってもよい。
本発明の現像ローラを用いた電子写真装置に使用する現像剤の帯電性は限定されないが、負帯電性の現像剤であることが望ましく、２３℃、相対湿度５０％における帯電量が好ましくは−１０μＣ／ｇ以下、より好ましくは−２０μＣ／ｇ以下であり、好ましくは−９０μＣ／ｇ以上、より好ましくは−７０μＣ／ｇ以上であることが望ましい。前記範囲の帯電量を有する現像剤を本発明の現像ローラを有する現像装置を用いて現像した場合、高温高湿の環境下においてもカブリのない高画質の画像を得ることができるので好ましい。尚、本発明において帯電量の測定は、先ず、ノンコートフェライトキャリア（パウダーテック社製Ｆ１００）１９．８ｇと測定する粒子０．２ｇとを秤量し、レシプロシェーカーで５分間攪拌（攪拌強度５００ｒｐｍ）した後、ブローオフ測定装置（東芝ケミカル社製）で測定するものとする。
【００３２】
現像剤の帯電量は、現像剤の主成分となる樹脂、必要に応じて添加される帯電制御剤、現像剤表面を被覆するために添加される外添剤などの選択および配合比、配合方法または添加方法によって調整することができる。中でも、現像剤としてのトナー母粒子中への帯電制御剤添加、トナー母粒子表面への外添剤付着が現像剤の帯電量調整には効果的である。
【００３３】
負帯電性の帯電制御剤としては、例えば、クロム、コバルト、アルミニウム、鉄等の金属含有アゾ系染料、サリチル酸若しくはアルキルサリチル酸のクロム、亜鉛、アルミニウム等の金属塩や金属錯体、ベンジル酸の金属塩や金属錯体、アミド化合物、フェノール化合物、ナフトール化合物、フェノールアミド化合物等が挙げられ、これらを添加することによって現像剤に負帯電性を付与することができる。また、正帯電性の帯電制御剤、例えば、ニグロシン系染料、４級アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン系樹脂等を併用することによって帯電量を調整することもできる。
【００３４】
負帯電性の外添剤としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、タルク、ハイドロタルサイト等の金属酸化物や水酸化物、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸金属塩、窒化チタン、窒化珪素等の窒化物、炭化チタン、炭化珪素等の炭化物などの無機微粒子や、アクリル酸およびその誘導体を単量体の主成分とするアクリル酸系樹脂、メタクリル酸およびその誘導体を単量体の主成分とするメタクリル酸系樹脂、テトラフロロエチレン樹脂、トリフロロエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリアクリロニトリルなどの負帯電性の有機微粒子が挙げられる。無機微粒子としては、中でも、シリカ、チタニア、アルミナが好ましく、また、例えばシランカップリング剤やシリコーンオイル等で表面処理されたものがより好ましい。有機微粒子としては、中でも、ポリアクリル酸メチル等のアクリル酸系樹脂およびポリメタクリル酸メチル等のメタクリル酸系樹脂が好ましく、ポリメタクリル酸メチルが特に好ましい。これらをトナー母粒子表面に外添することによって現像剤に負帯電性を付与することができる。さらに、正帯電性の外添剤、例えば、リン酸三カルシウム、リン酸二水素カルシウム、リン酸一水素カルシウム、リン酸イオンの一部が陰イオンによって置換された置換リン酸カルシウムなどのリン酸カルシウム系化合物およびその表面を脂肪酸等で疎水化処理されたもの、アミノシラン処理シリカなどの表面処理シリカ、アルミナ等を併用することによって帯電量を調整することもできる。
【００３５】
本発明の現像ローラを用いた電子写真装置の現像方式には限定はなく、トナーを磁力により静電潜像部に搬送するためのキャリアとしての磁性粉を共存させた磁性二成分現像、または、それらの磁性粉をトナー中に含有させた磁性一成分現像、或いは、現像剤に磁性粉を用いない非磁性一成分現像の何れであってもよいが、中でも、非磁性一成分現像方式の電子写真装置に用いると、本願の効果が顕著に発揮される。さらに、現像剤として乳化重合凝集法で製造されたものを用い、非磁性一成分現像方式の電子写真装置を用いた場合に、本願の効果が特に顕著に発揮される。
【００３６】
本発明の現像ローラを使用する電子写真装置における現像装置は、通常、本発明の現像ローラとともに、トナー供給ローラ、層厚規制ブレード、トナー攪拌部材等から選択される部材および現像剤等から構成される。また、本発明の現像ローラは、カートリッジ式の現像装置における一部材であっても、カートリッジ式でない現像装置における一部材であってもよいが、カートリッジ式現像装置の部材として好適に使用できる。
【００３７】
非磁性一成分現像を行う際は、通常、層厚規制ブレードによって現像ロール上の現像剤の層厚を規制する。この際、層厚規制ブレードは、現像ローラを押圧するものであっても非接触のものであってもよいが、現像ローラを押圧するものである方が現像剤に対し効率的に帯電を付与する点で好ましい。また、層厚規制ブレードの材質は限定されず、ステンレス鋼などの金属製であっても、樹脂や架橋エラストマー、熱可塑性エラストマー等であってもよい。
【００３８】
また、本発明の現像ローラは、感光体と非接触の現像方式に用いても、接触する現像方式に用いてもよいが、接触方式である方が現像効率を高める点で好ましい。
前記のとおり、本発明の現像ローラは、負帯電現像剤に対して強い負電荷を付与することができ、高温高湿の環境下においてもその能力が低下することがないので、充分な負電荷が付与されなかった、あるいは正電荷が付与された現像剤に由来するカブリを抑制することができる優れたものである。また、現像剤に対して強い負電荷を付与することができることによって、紙などの印字媒体へのカブリの抑制のみならず、現像剤の飛散等による電子写真装置内の汚染も抑制することが可能である。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
＜トナーの製造＞
乳化重合凝集法により製造した、スチレン−アクリル酸−ｎ−ブチルアクリレート共重合体を主成分としたシアン色のベーストナー１０００重量部と以下の外添剤とを、三井鉱山（株）製ヘンシェルミキサーにて混合し、現像剤としてのトナーを得た。得られたトナーの帯電量は−４０μＣ／ｇであった。
シリカ１（ヘキサメチルジシラザン処理：１次粒径約３０ｎｍ）２０重量部
シリカ２（ジメチルポリシロキサン処理：１次粒径約  ７ｎｍ）  ５重量部
チタニア（アルキルシラン処理：  １次粒径約１０〜２０ｎｍ）  ２重量部
＜コート剤の作製＞
コート剤Ａ
ε−カプロラクタム１２７重量部、ビス（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）メタン１２１重量部、１，１２−ドデカンジカルボン酸１３８重量部、ヘキサメチレンジアミン８０％水溶液１３重量部、１，２０−アイコサンジカルボン酸３４重量部を撹拌機付きオートクレーブに仕込み、充分窒素置換した後昇温を開始した。内温が１００℃に達した時点で撹拌を開始し、系内圧力が１３ｋｇ／ｃｍ２  となる迄加熱昇温した。１３ｋｇ／ｃｍ２  に到達後、系内圧力が１３ｋｇ／ｃｍ２  になる様に水を留出させた。次にオートクレーブのバルブを閉じ、２時間反応させた後バルブを開け、常圧に戻した。その後、更に２９０℃で２時間反応させた後、生成した溶融ポリマーを抜出し、約１０重量倍の沸騰水で５回洗浄を行った。これを減圧下、１２０℃で３日間乾燥させ、ポリアミド樹脂Ａを得た。１３Ｃ−ＮＭＲにより共重合組成を求めたところ下記式の組成であり、数平均分子量は２．０万であった。
【００４０】
【化４】
2004279472.tif 000004
【００４１】
ポリアミド樹脂Ａを混合溶媒（メタノール／ｎ−プロパノール／トルエン＝５０／２０／３０（重量比））に溶解し、固形分濃度１０％に調整し、コート剤Ａを作製した。コート剤Ａの粘度は、２０℃において０．０４０Ｐａ・ｓであった。
コート剤Ｂ
原料の仕込み量を、ε−カプロラクタム１６４重量部、ビス（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）メタン６４重量部、１，１２−ドデカンジカルボン酸７３重量部、ヘキサメチレンジアミン８０％水溶液１３重量部、１，２０−アイコサンジカルボン酸３４重量部とした以外はポリアミド樹脂Ａと同じ方法によりポリアミド樹脂Ｂを得た。１３Ｃ−ＮＭＲにより共重合組成を求めたところ下記式の組成であり、数平均分子量は１．２万であった。
【００４２】
【化５】
2004279472.tif 000005
【００４３】
ポリアミド樹脂Ｂを混合溶媒（メタノール／ｎ−プロパノール／トルエン＝７０／１０／２０（重量比））に溶解し、固形分濃度１０％に調整し、コート剤Ｂを作製した。コート剤Ｂの粘度は、２０℃において０．０１４Ｐａ・ｓであった。
コート剤Ｃ
共重合ポリアミドＴ−１７１（ダイセルヒュルス社製：６，６−ナイロン、６，１２−ナイロン共重合体）を混合溶媒（メタノール／ｎ−プロパノール／トルエン＝５０／２０／３０（重量比））に溶解し、固形分濃度８％に調整し、コート剤Ｃを作製した。得られた溶液の粘度は、２０℃において０．００２Ｐａ・ｓであった。
（実施例１）
ステンレス鋼製の金属シャフトの外周にポリウレタン系の弾性体が厚み６ｍｍで形成され、最外層がポリウレタン系樹脂の薄層で被覆されている市販の非磁性一成分方式のフルカラーレーザプリンタ用現像ローラ（ローラ直径２０ｍｍ）を基体とし、その基体を常温でコート剤Ａに浸漬し、引き上げ速度１５０ｍｍ／ｍｉｎで引き上げ、その後１００℃で３０分間乾燥することにより現像ローラの最外層にポリアミドＡの薄層を形成した。ポリアミドＡ層の厚さは２０μｍ、表面粗さＲａは０．１２μｍであった。得られた現像ローラの現像特性を、下記の方法によって評価した結果について表１に示す。なお、ポリアミド層の厚さ、現像ローラの表面粗さＲａは以下の方法により測定した。
【００４４】
現像ローラの表面粗さＲａ：  表面粗さ形状測定装置サ−フコム１３０Ａ（東京精密社製）を用いて、ＪＩＳ  Ｂ６０１に準じて測定した。１本のローラにつき、ポリアミド層が形成されている部分の両端から約１．５ｃｍ内側の部分並びに中央部を各２箇所ずつ（計６箇所）測定し、その平均値として求めた。
ポリアミド層の厚さ：  ポリアミド層の一部をエタノールで溶かして除去した。この際、ポリアミド樹脂の塗布前に最外層であったポリウレタン系樹脂の薄層は溶解しなかった。表面粗さ形状測定装置サ−フコム１３０Ａ（東京精密社製）を用いて、ポリアミド層が途切れる部分（ポリアミド層を溶かしている部分と溶かしていない部分の境目）を含めるように、表面粗さＲａ測定時と同じ条件で走査し、得られた断面曲線の形状（段差の大きさ）から、ポリアミド層の厚さを測定した。１本のローラにつき、ポリアミド層が形成されている部分の両端から約１．５ｃｍ内側の部分並びに中央部を各２箇所ずつ（計６箇所）測定し、その平均値として求めた。
＜印字によるカブリ性評価＞
ポリアミド樹脂を表面に塗布乾燥した現像ローラを、前記の市販の非磁性一成分方式のフルカラーレーザプリンタのカートリッジ式現像装置に組み込み、その現像装置内にトナーを３０ｇ充填した上で、白色の普通紙上に白地パターンを出力した。白地画像に印字されたカブリについて、以下の判断基準で目視により判定した。なお、印字を行うに際し、現像ローラを組み込んだレーザプリンタを、２３℃／相対湿度５０％、２８℃／相対湿度８０％の２水準の環境下で１２時間放置した後に、それぞれ評価を行った。
【００４５】
◎：カブリが極めて少ない（目視では印字画像上の汚れがほとんど確認できないレベル）
○：カブリが少ない（凝視することで僅かな汚れが確認されるが、実用上問題ないレベル）
×：カブリが多い（一目で汚れが判断できるレベル）
（実施例２）
コート剤としてコート剤Ｂを用い、引き上げ速度２００ｍｍ／ｍｉｎとした以外は実施例１と同様にして、現像ローラの最外層にポリアミドＢの薄層を形成した。実施例１と同様の方法で測定したポリアミドＢ層の厚さは２０μｍ、表面粗さＲａは０．１８μｍであった。得られた現像ローラの現像特性を実施例１と同様に評価した結果を、表１に示す。
（比較例１）
コート剤としてコート剤Ｃを用い、引き上げ速度２００ｍｍ／ｍｉｎとした以外は実施例１と同様にして、現像ローラの最外層にポリアミドＴ−１７１の薄層を形成した。実施例１と同様の方法で測定したＴ−１７１層の厚さは５μｍ、表面粗さＲａは０．３１μｍであった。得られた現像ローラの現像特性を実施例１と同様に評価した結果を、表１に示す。
【００４６】
【表１】
2004279472.tif 000006
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、あらゆる環境下、特に高温高湿の環境下においても負帯電現像剤に対する帯電付与性を維持し、カブリの少ない高画質の画像が得られる現像ローラを提供することができる。