(57)【要約】【課題】高品位な画像を長期にわたり得ることができる現像ローラ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】弾性層３の外周面に少なくとも１層の樹脂被覆層３ａを有する現像ローラにおいて、樹脂被覆層は紫外線硬化型樹脂よりなる。この樹脂被覆層３ａはフルオロアクリレート等のフッ素含有オリゴマーを配合した塗工液を弾性層３の外周面に塗工し、紫外線照射して形成したものである。【選択図】  図１
2004191639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、該シャフトの外周に形成された弾性層と、該弾性層の外周面に形成された少なくとも１層の紫外線硬化型樹脂よりなる樹脂被覆層を有する現像ローラにおいて、
該樹脂被覆層は、フッ素を含む紫外線硬化型樹脂よりなることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
請求項１において、該紫外線硬化型樹脂は無溶剤の樹脂組成物よりなる塗工液を前記弾性層外周面に塗布し、紫外線照射により硬化させたものであることを特徴とする現像ローラ。
【請求項３】
請求項１又は２において、該紫外線硬化型樹脂は、フッ素を０．０５〜８０重量％含有することを特徴とする現像ローラ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該紫外線硬化型樹脂は、重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物の重合物よりなることを特徴とする現像ローラ。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該紫外線硬化型樹脂は、重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物と他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物とをブレンドした組成物を重合させてなることを特徴とする現像ローラ。
【請求項６】
請求項４又は５において、該重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物が、フルオロオレフィン類、フルオロアクリレート類又はフルオロメタクリレート類のモノマー又はオリゴマーあるいはモノマーとオリゴマーの混合物であることを特徴とする現像ローラ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、該紫外線硬化型樹脂がウレタンアクリレートを含有することを特徴とする現像ローラ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、該樹脂被覆層の厚さが１〜１００μｍであることを特徴とする現像ローラ。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項において、該弾性層が発泡ＲＩＭウレタンよりなることを特徴とする現像ローラ。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれか１項において、該弾性層がウレタンエラストマーよりなることを特徴とする現像ローラ。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項において、該樹脂被覆層が導電剤を含有することを特徴とする現像ローラ。
【請求項１２】
請求項１１において、該導電剤がイオン導電剤又は透明導電剤であることを特徴とする現像ローラ。
【請求項１３】
現像ローラを有する画像形成装置において、該現像ローラが請求項１ないし１２のいずれか１項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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置に用いられる現像ローラと、この現像ローラを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では、潜像を保持した感光ドラム等にトナー（非磁性一成分現像剤）を供給し、感光ドラムの潜像に該現像剤を付着させて潜像を可視化する現像方法として、加圧現像法が知られている。
【０００３】
この加圧現像法は、トナーを担持した現像ローラを感光ドラム等の静電潜像を保持した潜像保持体（画像形成体）に接触させて、トナーを該潜像保持体の潜像に付着させることにより現像を行うもので、このため上記現像ローラを導電性を有する弾性体で形成する必要がある。また、潜像保持体と現像ローラとの間に微小な間隙を設けてトナーを飛翔させたり、アパチャー電極を用いたトナージェット法等にもこのような半導電性弾性ローラが用いられている。
【０００４】
加圧現像法を例にとると、例えば図２に示されているように、トナーを供給するためのトナー塗布用ローラ４と静電潜像を保持した感光ドラム（画像形成体）５との間に、上記現像ローラ１が配設され、これら現像ローラ１、感光ドラム５及びトナー塗布用ローラ４がそれぞれ図中矢印方向に回転することにより、トナー６がトナー塗布用ローラ４により現像ローラ１の表面に供給され、このトナーが成層ブレード７により均一な薄層に整えられ、この状態で現像ローラ１が感光ドラム５と接触しながら回転することにより、薄層に形成されたトナーが現像ローラ１から感光ドラム５の潜像に付着して、該潜像が可視化するようになっている。なお、図中８は転写部であり、ここで紙等の記録媒体にトナー画像を転写するようになっている。また９はクリーニング部であり、そのクリーニングブレード１０により転写後に感光ドラム５表面に残留するトナーを除去するようになっている。
【０００５】
この場合、現像ローラ１は、感光ドラム５に密着した状態を確実に保持しつつ回転しなければならず、このため図１に示されているように、金属等の良導電性材料からなるシャフト２の外周にシリコーンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＥＣＯ、ポリウレタン等のエラストマーにカーボンブラックや金属粉を分散させた半導電性の弾性体やこれらを発泡させたフォーム体からなる半導電性弾性層３を形成した構造となっている。更に、トナーに対する帯電性や付着性の制御のため、あるいは現像ローラと成層ブレードとの摩擦力の制御や、現像ローラの弾性体による感光体の汚染防止の目的で樹脂被覆層３ａを表面に形成する場合もある。
【０００６】
この樹脂被覆層を設ける方法として、溶剤系又は水系の塗料中にローラをディップ又はスプレーした後に熱又は熱風で乾燥硬化する方法が行われているが、長時間の乾燥が必要であるため、量産には長い乾燥ラインが必要である。また、ローラのソリッド層はその用途から微妙な導電性、表面状態が要求されるため、乾燥ライン内の温度分布、風量のバラツキが性能に大きく影響する等、コスト、品質上の問題があった。
【０００７】
このような問題点を解決するものとして、紫外線硬化型樹脂を塗布し硬化させて樹脂被覆層を形成した現像ローラが特開２００２−３１０１３６号公報に記載されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３１０１３６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
現像ローラにおいては長時間使用した時にローラ表面が摩耗しないことが肝要である。ところが、紫外線硬化型樹脂よりなる樹脂被覆層が設けられた現像ローラは、ローラ表面の摩擦抵抗が大きく、条件によってはローラ表面が磨耗しやすい。その結果、長時間使用するとローラ表面が削れ、画像不良を発生しやすかった。
【００１０】
本発明は、長期使用しても良好な画像を形成することができる現像ローラと、この現像ローラを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の現像ローラは、シャフトと、該シャフトの外周に形成された弾性層と、該弾性層の外周面に形成された少なくとも１層の紫外線硬化型樹脂よりなる樹脂被覆層を有する現像ローラにおいて、該樹脂被覆層は、フッ素を含む紫外線硬化型樹脂よりなることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、この現像ローラを備えたものである。
【００１３】
かかる本発明の現像ローラは、樹脂被覆層がフッ素を含む紫外線硬化型樹脂によって形成されたものであるため、摩擦抵抗が小さく、長時間使用しても表面（外周面）が磨耗しにくく、長期間にわたり良好な画像を形成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。本発明のトナー担持体は、例えば図１に示されたローラ１のように、良導電性シャフト２の外周に半導電性の弾性層３を形成し、更に該半導電性弾性層３上に半導電性の樹脂被覆層３ａを形成したたものである。
【００１５】
シャフト２としては、良好な導電性を有するものであれば、いずれのものも使用し得るが、通常は鉄、ステンレススチール、アルミニウム等の金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフトが用いられる。
【００１６】
このシャフト２の外周に形成する半導電性弾性層３は、エラストマー単体もしくはそれを発泡させたフォーム体にカーボンブラック等の電子導電剤や過塩素酸ナトリウム等のイオン導電剤を配合して抵抗値を調整した半導電性の弾性体により形成される。
【００１７】
上記エラストマーとしては、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、天然ゴム、ＳＢＲ、ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＥＶＡ、ポリウレタン、及びこれらの混合物等が挙げられるが、特にシリコーンゴム、ＥＰＤＭ、エピクロロヒドリンゴム、ポリウレタンが好ましく用いられる。また、これらエラストマーを発泡剤を用いて化学的にあるいは物理的に発泡させたり、ポリウレタンフォームのように空気を機械的に巻き込んで発泡させたフォーム体としても用いることができる。本発明では、シャフト２と弾性層３との一体化を行うための成形工程において、反応射出成形（ＲＩＭ成形法）を用いてもよい。即ち、弾性層３の原料成分を構成する２種のモノマー成分を筒状型内に混合射出して、重合反応させて、シャフト２と弾性層３とを一体化する。これにより原料の注入から脱型までの所要時間６０秒程度で成形工程を行うことができるので、生産コストを大幅に削減することが可能となる。
【００１８】
この半導電性弾性層３に配合される導電剤としては、電子導電剤、イオン導電剤等が用いられる。
【００１９】
電子導電剤を例示すれば、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、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ−（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウィスカー、黒鉛ウィスカー、炭化チタンウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、導電性酸化チタンウィスカー、導電性酸化亜鉛ウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。これら電子導電剤の配合量は、通常上記エラストマー１００重量部に対して０．５〜５０重量部、特に１．０〜４０重量部の範囲で好適に用いられる。
【００２０】
また、イオン導電剤を例示すれば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ド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、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、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、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、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、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。これらイオン導電剤の配合量は、通常上記エラストマー１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、特に０．０５〜５重量部の範囲で好適に用いられる。
【００２１】
なお、上記導電剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよく、この場合電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせることも可能である。
【００２２】
この半導電性弾性層３は、特に制限されるものではないが、上記導電剤の配合により、その抵抗値を１０３〜１０１０Ωｃｍ、特に１０４〜１０８Ωｃｍとすることが好ましい。抵抗値が１０３Ωｃｍ未満であると電荷が感光ドラム等にリークしたり、電圧により現像ローラ自身が破壊したりする場合があり、一方１０１０Ωｃｍを超えると、地かぶりが発生しやすくなる。
【００２３】
この半導電性弾性層３には、必要に応じて上記エラストマーをゴム状物質とするために架橋剤、加硫剤を添加することができる。この場合、有機過酸化物架橋及び硫黄架橋のいずれの場合でも加硫助剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤等を用いることができる。更にまた、上記以外にもゴムの配合剤として一般に用いられているしゃく解剤、発泡剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分離剤、離型剤、増量剤、着色剤等を添加することができる。
【００２４】
ポリウレタン又はＥＰＤＭを基材として弾性層３を形成する場合には、例えば現像ローラとして使用する際の表面上のトナー帯電量をコントロールする目的でニグロシン、トリアミノフェニルメタン、カチオン染料などの各種荷電制御剤、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ナイロンなどの微粉体を添加することができる。この場合、これら添加剤の添加量は、上記ポリウレタン又はＥＰＤＭ１００重量部に対して、上記荷電制御剤は１〜５重量部、上記微粉体は１〜１０重量部とすることが好ましい。
【００２５】
半導電性弾性層３の硬度は、特に制限されるものではないが、アスカーＣ硬度で８０度以下、特に４０〜７０度とすることが好ましい。この場合、硬度が８０度を超えると、現像ローラと感光ドラム等との接触面積が小さくなり、良好な現像が行えなくなるおそれがある。更に、トナーに損傷を与え感光体や成層ブレードへのトナー固着などが発生して画像不良となりやすい。逆に、あまり低硬度にすると感光体や成層ブレードとの摩擦力が大きくなり、ジッターなどの画像不良が発生する虞がある。
【００２６】
この半導電性弾性層３は、感光体や成層ブレードなどに当接して使用されるため、硬度を低硬度に設定する場合でも、圧縮永久歪をなるべく小さくすることが好ましく、具体的には２０％以下とすることが好ましい。
【００２７】
半導電性弾性層３の表面粗さは、特に制限されるものではないが、ＪＩＳ１０点平均粗さで１５μｍＲｚ以下、特に１〜１０μｍＲｚとすることが好ましい。表面粗さが１５μｍＲｚを超えると一成分現像剤（トナー）のトナー層の層厚や帯電の均一性が損なわれる場合があるが、１５μｍＲｚ以下とすることにより、トナーの付着性を向上させることができると共に、長期使用時でのローラの摩耗による画像劣化をより確実に防止し得る。適切な表面粗さを得るために、ローラ表面を研摩してもよいが、研摩工程を設けるとローラの生産性が悪くなり、製造コストが上昇する。そこで、弾性体の成形用のモールド表面を適度に粗面化し、成形される弾性体の表面にモールド表面の粗面を転写させて上記の表面粗さとすることが好ましい。この場合、脱型された成形体表面（弾性層３の外周面）にそのまま表面被覆層３ａが形成される。
【００２８】
本発明の現像ローラには、図１に示したように、上記半導電性弾性層３上に抵抗調整やトナーの帯電量、搬送量を制御するために、フッ素を含む紫外線硬化型樹脂を硬化させてなる樹脂被覆層３ａを形成する。この樹脂被覆層３ａを形成する紫外線硬化型樹脂は、フッ素を０．０５〜８０重量％特に０．０８〜８０重量％とりわけ０．１〜８０重量％含むことが好ましい。
【００２９】
フッ素を含む紫外線硬化型樹脂を形成する原料としては、重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物を含有することが好ましく、この重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物のみからなってもよく、重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物と他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物とをブレンドした組成物よりなるものであってもよい。
【００３０】
重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物としては、フルオロオレフィン類、フルオロ（メタ）アクリレート類が好適である。
【００３１】
フルオロオレフィン類としては、１ないしすべての水素原子がフッ素と置換された炭素数２〜１２のものが好適であり、具体的には、ヘキサフルオロプロペン［ＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２，フッ素含有率７６重量％］、（パーフルオロブチル）エチレン［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６９重量％］、（パーフルオロヘキシル）エチレン［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率７１重量％］、（パーフルオロオクチル）エチレン［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率７２重量％］、（パーフルオロデシル）エチレン［Ｆ（ＣＦ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率７３重量％］、クロロトリフルオロエチレン［ＣＦ２＝ＣＦＣｌ，フッ素含有率４９重量％］、１−メトキシ−（パーフルオロ−２−メチル−１−プロペン［（ＣＦ３）２Ｃ＝ＣＦＯＣＨ３，フッ素含有率６３重量％］、１，４−ジビニルオクタフルオロブタン［（ＣＦ２）４（ＣＨ＝ＣＨ２）２，フッ素含有率６０重量％］、１，６−ジビニルドデカフルオロヘキサン［（ＣＦ２）６（ＣＨ＝ＣＨ２）２，フッ素含有率６４重量％］、１，８−ジビニルヘキサデカフルオロオクタン［（ＣＦ２）８（ＣＨ＝ＣＨ２）２，フッ素含有率６７重量％］が例示される。
【００３２】
フルオロ（メタ）アクリレート類としては、１ないしすべての水素原子がフッ素と置換された炭素数５〜１６のフルオロアルキル（メタ）アクリレートが好適であり、具体的には、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート（ＣＦ３ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、フッ素含有率３４重量％）、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルアクリレート（ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、フッ素含有率４４重量％）、Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（フッ素含有率５１重量％）、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート［ＣＦ３ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率３７重量％］、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルアクリレート［ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率４７重量％］、２−（パーフルオロブチル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５４重量％］、３−（パーフルオロブチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率４９重量％］、２−（パーフルオロヘキシル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５９重量％］、３−（パーフルオロヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５５重量％］、２−（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６２重量％］、３−（パーフルオロオクチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５９重量％］、２−（パーフルオロデシル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）１０ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６５重量％］、２−（パーフルオロ−３−メチルブチル）エチルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５７重量％］、３−（パーフルオロ−３−メチルブチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５２重量％］、２−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）エチルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６１重量％］、３−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５７重量％］、２−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）エチルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６４重量］、３−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６０重量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピルアクリレート［Ｈ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率４１重量％］、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチルアクリレート［Ｈ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５３重量％］、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチルアクリレート［Ｈ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５９重量％］、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ−ヘキサデカフルオロノニルアクリレート［Ｈ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６３重量％］、１Ｈ−１−（トリフルオロメチル）トリフルオロエチルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＨＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５１重量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−ヘキサフルオロブチルアクリレート［ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率４８重量％］、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート［ＣＦ３ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率３４重量％］、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレート［ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率４４重量％］、２−（パーフルオロブチル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５１重量％］、３−（パーフルオロブチル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率４７重量％］、２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５７重量％］、３−（パーフルオロヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５３重量％］、２−（パーフルオロオクチル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率６１重量％］、３−パーフルオロオクチル−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５７重量％］、２−（パーフルオロデシル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）１０ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率６３重量％］、２−（パーフルオロ−３−メチルブチル）エチルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５５重量％］、３−（パーフルオロ−３−メチルブチル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５１重量％］、２−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）エチルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５９重量％］、３−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５６重量％］、２−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）エチルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率６２重量％］、３−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５９重量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５１重量％］、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５１重量％］、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５７重量％］、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ−ヘキサデカフルオロノニルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率６１重量％］、１Ｈ−１−（トリフルオロメチル）トリフルオロエチルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＨＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率４８重量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−ヘキサフルオロブチルメタクリレート［ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率４６重量％］などが例示される。
【００３３】
上記の重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物は、モノマー、オリゴマーあるいはモノマーとオリゴマーの混合物であることが好ましい。オリゴマーとしては２〜２０量体が好ましい。
【００３４】
この重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物とブレンドされてもよい他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物としては、特に限定されるものではないが、（メタ）アクリレートモノマー又はオリゴマー、あるいはモノマーとオリゴマーの混合物が好適である。
【００３５】
この（メタ）アクリレートモノマー又はオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレート、エポキシ系（メタ）アクリレート、エーテル系（メタ）アクリレート、エステル系（メタ）アクリレート、ポリカーボネート系（メタ）アクリレート等のモノマー又はオリゴマー、また、シリコーン系の（メタ）アクリルのモノマー又はオリゴマーなどを挙げることができる。
【００３６】
上記（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε−カプロラクトンの付加物等の化合物と、（メタ）アクリル酸との反応により、あるいはポリイソシアネート化合物及び水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。
【００３７】
ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物とをウレタン化することによって得られる。
【００３８】
エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマーの例としては、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸との反応生成物であればいずれでもよいが、中でもベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し、かつグリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸の反応生成物が好ましい。
【００３９】
更に、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマー及びポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマーは、各々に対するポリオール（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオール）と（メタ）アクリル酸との反応によって得ることができる。
【００４０】
紫外線硬化型樹脂組成物には、必要に応じて粘度調整のために重合性二重結合を有する反応性希釈剤を配合する。このような反応性希釈剤としては、アミノ酸や水酸基を含む化合物に（メタ）アクリル酸がエステル化反応及びアミド化反応で結合した構造の、例えば、単官能、２官能または多官能の重合性化合物等を使用することができる。これらの希釈剤は、反応性二重結合を有する樹脂原料１００重量部当たり、通常１０〜２００重量部用いることが好ましい。
【００４１】
この樹脂被覆層３ａには、その導電性を制御する目的で導電剤を配合することができ、導電剤としては、上記半導電性弾性層３に用いられる導電剤として例示したものと同様のものや、透明導電剤を例示することができる。
【００４２】
イオン導電剤の配合量は樹脂１００重量部に対し２０重量部以下、特に０．０１〜２０重量部、とりわけ１〜１０重量部であることが好ましい。
【００４３】
透明導電剤としては、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛などの金属酸化物の微粒子；ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属の微粒子；導電性酸化チタンウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー等の導電性ウィスカー；などが例示される。この透明導電剤の配合量は、樹脂１００重量部に対し１００重量部以下、特に１〜８０重量部、とりわけ１０〜５０重量部が好適である。
【００４４】
樹脂被覆層３ａを形成するための紫外線硬化型樹脂組成物に、重合開始剤を配合してもよい。紫外線重合開始剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、４−ジメチルアミノ安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸エステル、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、アセトフェノンジエチルケタール、アルコキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノンおよび３，３−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、４，４−ジメトキシベンゾフェノン、４，４−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス（４−ジアルキルアミノフェニル）ケトン、ベンジルおよびベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾインおよびベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン誘導体、ベンゾインイソプロピルエーテル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、キサントン、チオキサントンおよびチオキサントン誘導体、フルオレン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１，２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（モルホリノフェニル）−ブタノン−１等が挙げられる。これらは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４５】
なお、かかる紫外線重合開始剤の配合量は、反応性二重結合を有する樹脂原料１００重量部当たり０．１〜１０重量部が好ましい。
【００４６】
本発明においては、上記成分以外に、必要に応じて、上記の重合開始剤による重合反応を促進するためにトリエチルアミン、トリエタノールアミン等の第３級アミン、トリフェニルホスフィン等のアルキルホスフィン系光重合促進剤、ｐ−チオジグリコール等のチオエーテル系光重合促進剤などを添加してもよい。これらの化合物の添加量は、通常、反応性二重結合を有する樹脂原料１００重量部当たり０．０１〜１０重量部の範囲が好ましい。
【００４７】
なお、この樹脂被覆層３ａを構成する紫外線硬化型樹脂組成物には、その他必要に応じて種々の添加剤を適量添加することができる。
【００４８】
この樹脂被覆層３ａを上記半導電性弾性層３上に形成する方法としては、上記樹脂成分及び添加剤を含有する組成物よりなる塗工液を上記半導電性弾性層３の表面に塗布し、紫外線を照射する方法が好適に採用される。この塗工液は溶剤を含まないものであることが好ましい。
【００４９】
この塗工液を塗布する方法としては、スプレー法、ロールコーター法、ディッピング法などが挙げられる。
【００５０】
この樹脂被覆層３ａの厚さは、特に制限されるものではないが、通常１〜１００μｍ特に３〜１００μｍとりわけ５〜１００μｍ程度とすることが好ましい。厚さが１μｍ未満であると、長期使用時の摩擦により十分に表面層の帯電性能を確保することができなくなる場合があり、一方１００μｍを超えると、現像ローラ表面が硬くなり、トナーにダメッジを与えて感光体等の画像形成体や成層ブレードへのトナーの固着が発生して画像不良となる場合がある。
【００５１】
本発明の現像ローラは、電気抵抗を１０３〜１０１０Ω特に１０４〜１０８Ωとすることが好ましい。この場合抵抗値が１０３Ω未満であると、階調性コントロールが著しく困難となり、また感光体等の画像形成体に欠陥があった場合バイアスリークが生じることもある。一方、抵抗値が１０１０Ωを超えると、例えばトナーを感光体等の潜像保持体に現像する場合、現像バイアスが現像ローラ自体の高抵抗のために電圧降下をおこし、現像に十分な現像バイアスが確保できなくなって、十分な画像濃度が得られなくなってしまう。なお、この抵抗値の測定は、例えば平板又は円筒状の対極に現像ローラの外周面を所定圧力で押し当て、シャフトと対極との間に１００Ｖの電圧を印加して、その時の電流値から求めることができる。
【００５２】
このように、現像ローラの抵抗値を適正かつ均一に制御することはトナーが移動するための電界強度を適正かつ均一に保つ点で重要である。
【００５３】
本発明の現像ローラは、トナーを用いる画像形成装置に組み込むことができ、具体的には図２に示すように、トナーを供給するためのトナー塗布用ローラ４と静電潜像を保持した感光ドラム５との間に、本発明の現像ローラ１を感光ドラム５と接触又は近接した状態で配設し、トナー塗布用ローラ４によりトナー６をこの現像ローラ１に供給し、これを成層ブレード７により均一な薄層に整え、更にこの薄層からトナーを感光ドラム５に供給し、該感光ドラム５の静電潜像にトナーを付着させて潜像を可視化することができる。なお、図２の詳細については、従来技術において説明しているのでその説明を省略する。
【００５４】
【実施例】
以下、実施例、比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【００５５】
［実施例１］
サンニックスＦＡ９５２（三洋化成工業株式会社製ポリエーテルポリオール、ＯＨ価＝３７）１００部、エチレングリコール４．０部、デンカブラック２．０部、Ｈ２Ｏ（水）０．６部、ＳＲＸ２７４Ｃ（東レダウコーニングシリコン株式会社製製泡剤）１部、ＴＯＹＯＣＡＴ  ＮＰ（東ソー株式会社製アミン触媒）２．８部、ＴＯＹＯＣＡＴ  ＥＰ（東ソー株式会社製アミン触媒）１．５部及びサンフォームＩＣ−７１６（三洋化成工業株式会社製トリレンジイソシアネート）５９部を機械的に撹拌して発泡させた。
【００５６】
内径１６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの、表面をフッ素加工した金属製円筒型の片側開口部から、外径６．０ｍｍ、長さ２４０ｍｍの金属製シャフトを配置し、上記の発泡ポリウレタン原料をＲＩＭ成形用発泡機から注入した。
【００５７】
次いで、発泡ポリウレタン原料が注入されたモールドを８０℃のオーブン中で２０分間キュアした後脱型し、外径が１２ｍｍ、弾性層部分の全長が２１０ｍｍの弾性層を有するローラ本体を得た。
【００５８】
このようにして製作したローラ本体の外周面に、表１に示すように、ウレタンアクリレート８０重量部と２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート（フッ素含有率３４％）２０重量部とを配合すると共に、イオン導電剤として第４級アンモニウム・過塩素酸塩（花王製ＫＳ５５５）を２．５ｐｈｒ配合したウレタン系アクリレート紫外線硬化型樹脂組成物を厚み５０μｍになるように、ロールコータで塗布した後、ウシオ電機（株）製ユニキュアＵＶＨ−０２５２Ｃ装置を用いてローラを回転させながら、照度４００ｍＷ，積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線を照射したところ、塗膜は瞬時に硬化して弾力性のある樹脂被覆層が形成された。
【００５９】
得られたローラは、表１に示す特性を有し、現像ローラに適したものであった。
【００６０】
［実施例２］
弾性層をウレタンエラストマーとし、樹脂被覆層の形成に、フルオロアクリレートの配合量を変えたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製作した。このローラも、表１に示す特性を有し、現像ローラに適したものであった。
【００６１】
［実施例３］
樹脂被覆層の形成に、フルオロアクリレートの代りにフルオロオレフィン系のヘキサフルオロプロペン（フッ素含有率７６％）を配合したほかは実施例１と同様にして現像ローラを製作した。このローラも、表１に示す特性を有し、現像ローラに適したものであった。
【００６２】
［実施例４］
樹脂被覆層の形成に、ウレタンアクリレートを配合せず、ヘキサフルオロプロペンのみを配合し、樹脂被覆厚みを２０μｍとしたほかは実施例１と同様にして現像ローラを製作した。このローラも、表１に示す特性を有し、現像ローラに適したものであった。
【００６３】
［比較例１］
樹脂被覆層の形成にフルオロアクリレートを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製作した。この場合、表２の通り、ローラの耐久特性が実施例のものよりも低い。
【００６４】
［比較例２］
樹脂被覆層の厚みを０．５μｍとしたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製作した。この場合、表２の通り、画像品位及びローラ耐久性が実施例１よりもやや低い。
【００６５】
【表１】
2004191639.tif 000003
【００６６】
【表２】
2004191639.tif 000004
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現像ローラ及びこれを用いた画像形成装置によれば、高品位な画像を長期にわたり得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】現像ローラの断面図である。
【図２】画像形成装置の構成図である。
【符号の説明】
１  現像ローラ
２  シャフト
３  半導電性弾性層
３ａ  樹脂被覆層
６  トナー
【図１】
2004191639.tif 000005
【図２】
2004191639.tif 000006