【手続補正書】
【提出日】平成16年1月6日(2004.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】電子写真方式画像形成機の現像ローラ及びその製造方法


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光媒体に現像剤を供給する現像ローラの基材としてのＮＢＲ系ゴムとＨＹＤＲＩＮ系ゴムのうち少なくとも一種のゴムを使用し、
前記基材に三次元の網状構造を有するようにする架橋剤としての過酸化物を使用することを特徴とする電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項２】
前記現像ローラの抵抗を調節するために伝導性物質をさらに添加することを特徴とする請求項１に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項３】
前記伝導性物質は、伝導性高分子物質であることを特徴とする請求項２に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項４】
前記伝導性高分子物質は、高分子主鎖と側鎖のうちのいずれかに共役二重結合を含む物質であることを特徴とする請求項３に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項５】
前記伝導性高分子物質は、高分子主鎖と側鎖のうちのいずれかに電子リッチな環状化合物を含む物質であることを特徴とする請求項３に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項６】
前記伝導性高分子物質は、ポリオレフィンに金属錯体群を導入した物質であることを特徴とする請求項３に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項７】
前記伝導性高分子物質の添加量は、基材の重量パーセントより少なく添加されることを特徴とする請求項３に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項８】
前記現像ローラの表面を紫外線に照射することを特徴とする請求項１に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項９】
前記紫外線を照射して前記現像ローラ表面の摩擦係数を調節することを特徴とする請求項８に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項１０】
前記紫外線を照射する装置は、紫外線ランプであることを特徴とする請求項９に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項１１】
前記紫外線の波長領域は、２００〜４００ｎｍであることを特徴とする請求項９に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項１２】
前記現像ローラには、１〜６ｍｍの抵抗層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項１３】
前記抵抗層の抵抗は、１０３〜１０６Ωであることを特徴とする請求項１２に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項１４】
前記過酸化物の半減期は、大気下において、１００℃では３０分以上であり、２００℃では５分を越えないことを特徴とする請求項１に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項１５】
前記酸化物の添加量は、前記基材の０．０１〜６．０ｗｔ％（重量％）であることを特徴とする請求項１４に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項１６】
前記架橋剤には、架橋効率を高めるための多官能性の架橋助剤がさらに添加されることを特徴とする請求項１に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項１７】
前記架橋助剤は、トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｏｌｐｒｏｐａｎｅｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ、ＴＭＰＴＡ）であることを特徴とする請求項１６に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項１８】
前記現像ローラは、表面の粗さが円周方向にＲｚ１．０〜１０であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項１９】
感光媒体に現像剤を供給する現像ローラの基材としてのＮＢＲ系ゴムとＨＹＤＲＩＮ系ゴムのうち少なくとも一種のゴムと、
前記基材に三次元の網状構造を有するようにする架橋剤としての過酸化物の混合材料を使用し、単層で成形されることを特徴とする電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項２０】
前記混合材料には、現像ローラの抵抗を調節するための添加材として伝導性高分子物質がさらに添加されることを特徴とする請求項１９に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項２１】
前記伝導性高分子物質は、共鳴構造や共役構造を有するポリアニリン（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）またはポリピロール（Ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ）であることを特徴とする請求項２０に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項２２】
前記伝導性高分子物質は、相分離、伝導性の損失、伝導性の変化、及び所定の期間使用しない場合に発生する現像ローラの劣化のような異常現象を防止するために、前記基材のゴムと混合される際には均一に分散されることを特徴とする請求項２０に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項２３】
前記伝導性高分子物質は、ポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドのうちのいずれか一種に、高分子主鎖内に共役二重結合を有する化合物、電子リッチな環状化合物、あるいは金属錯体群のうちのいずれか一種を導入した物質であることを特徴とする請求項２０に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項２４】
前記金属錯体群が、ＺｎＣｌ２とＬｉＣｌＯ４のうちのいずれか一種であることを特徴とする請求項２３に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項２５】
前記過酸化物は、ジメチルジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉ（Ｂｅｎｚｏｙｌｐｅｒｏｘｙ）ｈｅｘａｎｅ）であることを特徴とする請求項１９に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項２６】
前記過酸化物は、Ｂｅｎｚｏｙｌ  ｐｅｒｏｘｉｄｅ、Ｂｉｓ（ｔ−ｂｕｔｙｌｐｅｒｏｘｙ）３，３，５−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ、ｔ−ｂｕｔｙ  ｐｅｒｏｘｙｂｅｎｚｏａｔｅ、Ｄｉ−ｃｕｍｙｌ  ｐｅｒｏｘｉｄｅ、Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２，５−ｄｉ（ｔ−ｂｕｔｙｌｐｅｒｏｘｙ）ｈｅｘａｎｅ、ｔ−ｂｕｔｙｌ  ｃｕｍｙｌ  ｐｅｒｏｘｉｄｅのうちの少なくとも一種で作製されることを特徴とする請求項１９に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項２７】
前記混合材料は、前記基材と前記添加剤との架橋効率を高めるために前記架橋剤に添加される架橋助剤をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項２８】
前記架橋助剤は、前記混合材料の分解されたアルキル（Ａｌｋｙｌ）基間のカップリング反応や添加剤の主鎖の切断のようなβ−Ｓｃｉｓｓｉｏｎ反応を抑えることを特徴とする請求項２７に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項２９】
前記架橋助剤は、前記過酸化物が前記基材、及び添加剤と効率よく反応するようにするため、前記混合材料の立体的な結合の妨害や共鳴の効果を最小化することを特徴とする請求項２７に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラ。
【請求項３０】
感光媒体に現像剤を供給する現像ローラの基材として主鎖と側鎖のうちのいずれかに二重結合構造を有し、常温で弾性のあるゴム状材質の物質と、前記現像ローラの抵抗を調節するための添加剤としての伝導性高分子物質と、前記基材及び伝導性高分子物質が三次元の網状構造を有するようにする架橋剤としての過酸化物と、を混合するステップと、
前記基材、前記伝導性高分子物質、及び前記過酸化物との混合材料から前記現像ローラを成形するステップと、
前記現像ローラ表面の摩擦係数を調節するために紫外線を前記現像ローラに照射するステップと、を含むことを特徴とする電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法。
【請求項３１】
前記基材は、鎖の流動性に優れ、極性分子が導入されていることを特徴とする請求項３０に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法。
【請求項３２】
前記極性分子は、塩素であることを特徴とする請求項３１に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法。
【請求項３３】
前記極性分子は、シアン化物であることを特徴とする請求項３１に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法。
【請求項３４】
前記基材は、鎖の流動性に優れ、官能基が導入されていることを特徴とする請求項３０に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法。
【請求項３５】
前記官能基は、ヒドロキシル（Ｈｙｄｒｏｘｙｌ）であることを特徴とする請求項３４に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法。
【請求項３６】
２００〜４００ｎｍの波長域を有する光を照射する照射装置を用いて、前記現像ローラの摩擦係数を１．０以下に保つことを特徴とする請求項３０に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法。
【請求項３７】
前記現像ローラの抵抗が１０３〜１０６Ωであり、前記現像ローラ表面の円周方向の粗さがＲｚ１．０〜１０の値を有することを特徴とする請求項３０に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法。
【請求項３８】
基材、添加剤、及び前記基材と前記添加剤を三次元網状構造に架橋させる架橋剤とを混合するステップと、
前記混合ステップで混合された混合材料を熟成させるステップと、
前記混合材料を現像ローラに成形しながら所定の熱及び／または圧力を加えるステップと、
前記現像ローラの表面を研磨するステップと、
前記現像ローラの表面から異物を取り除くステップと、
前記現像ローラの表面に光を照射するステップと、を含むことを特徴とする電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法。
【請求項３９】
前記基材、添加剤及び架橋剤とを混合するステップでは、基材としてのＮＢＲ系ゴムとＨＹＤＲＩＮ系ゴムのうちの少なくとも一種と、前記現像ローラの抵抗を調節するための添加剤としての伝導性高分子物質と、前記架橋剤としての過酸化物と、を混合することを特徴とする請求項３８に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法。
【請求項４０】
前記現像ローラに光を照射するステップでは、前記現像ローラ表面の摩擦係数を調節するために紫外線を照射することを特徴とする請求項３８に記載の電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式画像形成機の現像ローラに関し、より詳しくは、安価なゴム材料を使用しながらも低抵抗特性を保ち、かつ、単層構造を有する、電子写真方式画像形成機の現像ローラ及びその製造方法に関する。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の目的は、前述した問題点を解決するため、安価な材料により製造され、単層構造を有し、低抵抗で電界力および抵抗に経時的な変化がなく、表面の摩擦係数が低い、現像ローラ及びその製造方法を提供することである。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の主たる観点によれば、感光媒体に現像剤を供給する現像ローラの基材としてのＮＢＲ系ゴムとＨＹＤＲＩＮ系ゴムのうち少なくとも一種のゴムを使用し、上記基材に三次元の網状構造を有するようにする架橋剤としての過酸化物を使用することを特徴とする電子写真方式画像形成機の現像ローラが提供される。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
上記記載の発明では、ゴム材質の基材と上記基材に三次元の網状構造を有するようにする架橋剤としての過酸化物を使用することにより、現像ローラの電界力を維持することができる。また、通常の半導電性のゴム材料を基材として現像ローラを製造することができるので、低いコストにて現像ローラを製造することができる。また、架橋剤として過酸化物を使用することにより、架橋効率及び架橋密度が高くなるので、現像ローラの製造時間を短縮することができる。更に、過酸化物は鎖間の凝集力がよくて流動性が低いため、過酸化物で架橋された現像ローラは切削性及び研磨性に優れ、現像ローラの表面粗さの調節が容易になる。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
ここで、上記現像ローラの抵抗を調節するために伝導性物質をさらに添加することが望ましい。そして、上記伝導性物質は、伝導性高分子物質であることが好ましい。このように、伝導性物質の添加剤を添加することにより、現像ローラの電界力を維持しつつその抵抗を低くするように調整することができる。即ち、添加剤に伝導性物質を使用すれば、伝導性物質はゴムとの融合性に優れるので基材に均一に分散されて現像ローラの特性が均一化され、また、長い時間が経過しても、相分離、導電性の損失または変化、及び劣化といった異常現象が発生しないので、上記現像ローラは時間が経過してもその帯電特性および低抵抗特性を維持することができ、現像剤の保持力を外部の影響を受けずに維持することができる。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
そして、上記現像ローラの表面は紫外線に照射されることによりその摩擦係数が調節されることが望ましい。即ち、高エネルギーの紫外線を大気中で現像ローラの表面に照射することにより、現像ローラ表面の粘着性が揮発またはバーニングされて、現像ローラ表面の摩擦力が減少され、現像剤の過多な移送による転写不良、現像剤の供給量の規制が安定的にできなくなることによる画像濃度の不均一、及び、摩擦力の高い現像ローラとの必要以上の表面摩擦による現像剤の劣化、が発生しなくなる。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
上記課題を解決するため、本発明の別の観点によれば、感光媒体に現像剤を供給する現像ローラの基材としてのＮＢＲ系ゴムとＨＹＤＲＩＮ系ゴムのうち少なくとも一種のゴムと、上記基材に三次元の網状構造を有するようにする架橋剤としての過酸化物の混合材料を使用し、単層で成形されることを特徴とする電子写真方式画像形成機の現像ローラが提供される。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
上記記載の発明では、ゴム材質の基材と上記基材に三次元の網状構造を有するようにする架橋剤としての過酸化物を使用することにより、現像ローラの電界力を維持することができる。また、通常の半導電性のゴム材料を基材として現像ローラを製造することができるので、低いコストにて現像ローラを製造することができる。また、架橋剤として過酸化物を使用することにより、架橋効率及び架橋密度が高くなるので、現像ローラの製造時間を短縮することができる。更に、過酸化物は鎖間の凝集力がよくて流動性が低いため、過酸化物で架橋された現像ローラは切削性及び研磨性に優れ、現像ローラの表面粗さの調節が容易になる。そして、上記現像ローラは単層構造を有するので、製造工程が簡素化され、その結果、製造コストを低くすることができ、また、製品の不良発生率を減少させることもできる。また、単層構造なので、複層構造を有する現像ローラのように、層と層との間で接着不良が生じるといった不具合が発生することもない。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
ここで、上記現像ローラの抵抗を調節するために伝導性物質例えば伝導性高分子物質をさらに添加することが望ましい。伝導性物質の添加剤を添加することにより、現像ローラの電界力を維持しつつその抵抗を低くするように調整することができる。即ち、ゴムとの融合性に優れる伝導性物質を添加剤として使用すると添加剤は基材に均一に分散されるので、現像ローラの特性が均一化される。また、長い時間が経過しても、相分離、導電性の損失または変化、及び劣化といった異常現象が発生しないので、上記現像ローラは時間が経過してもその帯電特性および低抵抗特性を維持することができ、現像剤の保持力を外部の影響を受けずに維持することができる。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
上記課題を解決するため、本発明の別の観点によれば、感光媒体に現像剤を供給する現像ローラの基材として主鎖と側鎖のうちのいずれかに二重結合構造を有し、常温で弾性のあるゴム状材質の物質と、上記現像ローラの抵抗を調節するための添加剤としての伝導性高分子物質と、上記基材及び伝導性高分子物質が三次元の網状構造を有するようにする架橋剤としての過酸化物と、を混合するステップと、上記基材、上記伝導性高分子物質、及び上記過酸化物との混合材料から上記現像ローラを成形するステップと、上記現像ローラ表面の摩擦係数を調節するために紫外線を上記現像ローラに照射するステップと、を含むことを特徴とする電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法が提供される。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
上記記載の発明では、ゴム材質の基材に、伝導性物質の添加剤と、上記基材と上記添加剤が三次元の網状構造を有するように架橋する架橋剤と、を添加することにより、現像ローラの電界力を維持しつつその抵抗を低くするように調整することができる。上記添加剤には、ゴムとの融合性に優れる伝導性高分子物質を使用するため、添加剤は基材に均一に分散されて現像ローラの特性が均一化され、また、長い時間が経過しても、相分離、導電性の損失または変化、及び劣化といった異常現象が発生しないので、上記現像ローラは時間が経過してもその帯電特性および低抵抗特性を維持することができ、現像剤の保持力を外部の影響を受けずに維持することができる。また、上記架橋剤として過酸化物を使用してゴム及び伝導性高分子物質を同時に架橋させることにより、架橋効率及び架橋密度が高くなるので、現像ローラの製造時間を短縮することができる。また、過酸化物は鎖間の凝集力がよくて流動性が低いため、過酸化物で架橋された現像ローラは切削性及び研磨性に優れ、現像ローラの表面粗さの調節が容易になる。そして、高エネルギーの紫外線を大気中で現像ローラの表面に照射することにより、現像ローラ表面の粘着性が揮発またはバーニングされて、現像ローラ表面の摩擦力が減少され、現像剤の過多な移送による転写不良、現像剤の供給量の規制が安定的にできなくなることによる画像濃度の不均一、及び、摩擦力の高い現像ローラとの必要以上の表面摩擦による現像剤の劣化、が発生しなくなる。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
上記課題を解決するため、本発明の別の観点によれば、基材、添加剤、及び上記基材と上記添加剤を三次元網状構造に架橋させる架橋剤とを混合するステップと、上記混合ステップで混合された混合材料を熟成させるステップと、上記混合材料を現像ローラに成形しながら所定の熱及び／または圧力を加えるステップと、上記現像ローラの表面を研磨するステップと、上記現像ローラの表面から異物を取り除くステップと、上記現像ローラの表面に光を照射するステップと、を含むことを特徴とする電子写真方式画像形成機の現像ローラの製造方法が提供される。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
上記記載の発明では、混合ステップにおいて基材、添加剤、及び架橋剤を均一に混合し、熟成ステップにおいて混合により絡み合った分子の構造的配列を復元し、現像ローラを成形しながら熱及び／または圧力を加えるステップにおいて架橋剤が作用して基材及び添加剤が三次元網状構造になり弾性を有する現像ローラを固体として形成し、研磨ステップにおいて現像ローラの外径寸法及び表面粗さを調整し、異物を取り除くステップにおいて製造工程中に付着された異物を取り除き、光を照射するステップにて現像ローラの表面摩擦係数を下げることができる。


【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
【発明の効果】
本発明の電子写真方式画像形成機の現像ローラ及びその製造方法によれば、通常の半導電性のゴム材料を基材として現像ローラを製造することができるので、低いコストにて現像ローラを製造することができる。


【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
また、本発明の電子写真方式画像形成機の現像ローラ及びその製造方法によれば、ゴム材質の基材に、伝導性物質の添加剤と、前記基材と前記添加剤が三次元の網状構造を有するように架橋する架橋剤と、を添加することにより、現像ローラの電界力を維持しつつその抵抗を低くするように調整することができる。現像ローラの抵抗を低くすることによって、現像ローラに形成される電界は外部からの影響を受けにくくなり、一定に維持されて、現像ローラは規則的かつ安定的に現像剤を現像領域に移送することができ、印刷される画像の品質が良好に保たれる。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
更に、本発明の電子写真方式画像形成機の現像ローラ及びその製造方法によれば、前記架橋剤としてパーオキサイドを使用してゴム及び伝導性高分子物質を同時に架橋させることにより、架橋効率及び架橋密度が高くなるので、現像ローラの製造時間を短縮することができる。また、パーオキサイドは鎖間の凝集力がよくて流動性が低いため、パーオキサイドで架橋された現像ローラは切削性及び研磨性に優れ、現像ローラの表面粗さの調節が容易になる。


【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
そして、本発明の電子写真方式画像形成機の現像ローラ及びその製造方法によれば、高エネルギーの紫外線を大気中で現像ローラの表面に照射することにより、現像ローラ表面の粘着性が揮発またはバーニングされて、現像ローラ表面の摩擦力を減少させることができる。現像ローラ表面の摩擦力が低下すると、現像剤の過多な移送による転写不良、現像剤の供給量の規制が安定的にできなくなることによる画像濃度の不均一、及び、摩擦力の高い現像ローラとの必要以上の表面摩擦による現像剤の劣化、が発生しなくなる。また、前記紫外線処理は、現像ローラの形態に拘わらず局部的に施すことができるため、抵抗変化のような物性変化を現像ローラ全体に与えることなく表面処理を施すことができる。