(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯体の外周面に少なくとも二つの層が形成されてなり、最も外側の表層が導電性樹脂層であり、該導電性樹脂層は、微小圧縮試験機により測定される１０％圧縮時の弾性率（以下、「１０％圧縮時弾性率」という）が０．５ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲にある導電性を有する弾性粒子を含み、
該弾性粒子が、該弾性粒子の樹脂に対して、カーボンブラックを２質量％〜２０質量％を含有していることを特徴とする弾性ローラ。
【請求項２】
軸芯体の外周面に少なくとも二つの層が形成されてなり、最も外側の表層が導電性樹脂層であり、該導電性樹脂層は、微小圧縮試験機により測定される１０％圧縮時の弾性率（以下、「１０％圧縮時弾性率」という）が０．５ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲にある導電性を有する弾性粒子を含み、
該弾性粒子が、結着樹脂としてのウレタン樹脂と、該結着樹脂に分散されたカーボンブラックとを含むものであることを特徴とする弾性ローラ。
【請求項３】
前記弾性粒子の１０％圧縮時弾性率が、０．６ｋＰａ〜９７ｋＰａの範囲にある請求項１または２に記載の弾性ローラ。
【請求項４】
前記弾性粒子の７５％体積粒子径が、４μｍ〜６０μｍの範囲にある請求項１乃至３のいずれか１項に記載の弾性ローラ。
【請求項５】
前記弾性粒子の７５％体積粒子径が、６μｍ〜２４μｍの範囲にある請求項４に記載の弾性ローラ。
【請求項６】
前記弾性粒子の体積抵抗率が、１×１０3Ω・ｃｍ〜１×１０9Ω・ｃｍの範囲にある請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性ローラ。
【請求項７】
感光ドラムに当接もしくは圧接している現像ローラを備え、該現像ローラがその表面に担持する現像剤を感光ドラムに形成された静電潜像に付与し、該静電潜像をトナー像として可視化する現像装置であって、
該現像ローラが請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性ローラであることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
静電潜像が形成される感光ドラム、該感光ドラムを帯電するための帯電装置、該感光ドラムの帯電領域に静電潜像を形成するための装置、該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部材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、
該現像装置が、請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性ローラを現像ローラとして有するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
静電潜像が形成される感光ドラム、該感光ドラムを帯電するための帯電装置、該感光ドラムの帯電領域に静電潜像を形成するための装置、該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部材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、
該帯電装置が、弾性ローラを帯電ローラとして有し、
該弾性ローラが、軸芯体の外周面に少なくとも二つの層が形成されてなり、最も外側の表層が導電性樹脂層であり、該導電性樹脂層は、微小圧縮試験機により測定される１０％圧縮時の弾性率（以下、「１０％圧縮時弾性率」という）が０．５ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲にある導電性を有する弾性粒子を含む弾性ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
静電潜像が形成される感光ドラム、感光ドラムを帯電するための帯電装置、感光ドラムの帯電領域に静電潜像を形成するための装置、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部材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、
該転写装置が、現像剤からなる画像を転写するために転写部材に帯電するための転写ローラを有するものであり、
該転写ローラが、軸芯体の外周面に少なくとも二つの層が形成されてなり、最も外側の表層が導電性樹脂層であり、該導電性樹脂層は、微小圧縮試験機により測定される１０％圧縮時の弾性率（以下、「１０％圧縮時弾性率」という）が０．５ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲にある導電性を有する弾性粒子を含む弾性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、弾性ローラに関し、より具体的には、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の受信装置など、画像形成に電子写真方式を採用した装置（以下、「画像形成装置」と称する）において、主に静電潜像担持体に当接あるいは接触して使用される弾性ローラ、該弾性ローラを用いた現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタなど、その画像形成に電子写真方式を利用する画像形成装置では、その画像形成工程において、各種の目的にあった弾性ローラが利用されている。例えば、一成分現像方式の電子写真装置では、静電潜像担持体（感光ドラム）表面に形成された静電潜像を現像剤により顕像化する工程（現像工程）では、その表面に現像剤が担持している現像剤担持体（現像ローラ）を、感光ドラム表面に圧接させて、現像剤を移動させる方法が利用されている。その他、画像形成工程において、直接あるいは間接的に感光ドラム表面と当接又は圧接する形態で使用される弾性ローラとしては、接触帯電型の帯電器において利用される帯電ローラがある。また、現像された感光ドラム表面の現像剤からなる画像（トナー像）をコピー用紙などの転写紙上に転写する工程においても、感光ドラム表面のトナー像を転写紙に転写するための転写紙を帯電するための転写ローラが利用されている。
【０００３】
これら弾性ローラは、ゴム材料として液状ゴム、固形ゴム、発泡ゴム等を用い、円筒型内での型成形、各形状の型に入れて熱加硫した後の研磨加工、押出し成形、研磨加工等を経て円筒状に成形されているものが多く用いられている。
【０００４】
この弾性ローラの弾性体層は、その弾性部材を感光ドラムに対して所定の接触幅をもって圧接する必要があり、変形しやすく、同時に変形回復性（セット回復性）にも優れ、かつ半導電領域といわれる電気抵抗特性が求められている。
【０００５】
弾性体層に導電性を付与させる手段としては、導電性フィラー、具体的にはカーボンブラックを含ませることがある。その場合、カーボンブラックの分散性制御が難しく、抵抗特性の安定性（環境依存性、電圧依存性）を十分に得ることが難しい。
【０００６】
また、電子写真プロセスでは、画像の高画質化やフルカラー化に伴い、画像を形成する現像剤（トナー）は粒径が微細化し、その他にも、画質に影響を与える感光ドラム周辺のゴムローラの抵抗特性、非常にバラツキの小さいものが要求されている。しかしながら、電気抵抗特性の良い弾性ローラを安定して得ることは難しい。
【０００７】
電気抵抗精度の良いローラを安定的に作成する方法の１つとして、イオン導電系の材料を使用する方法がある。しかし、イオン導電系材料は比較的高価であり、製法上の制約もあり、あまり好ましくない。
【０００８】
よって、カーボンブラックが添加されたゴム材料を用いて電気抵抗精度の良いローラを作成する方法が多く検討されてきており、従来、様々な提案がなされている。それらは、カーボンブラックの粒径やストラクチャーに注目し、その種類や量を好ましい範囲に規定する方法や、分散性を良くする混合方法であったりする。
【０００９】
本発明者らは、導電剤として使用されるカーボンブラックの特性に注目して均一な高い導電性を有する現像ローラ等を開示した（特許文献１参照）。
【００１０】
また、この種の弾性ローラにおいては、現像剤の搬送性や帯電付与性等の理由から適当な表面凹凸（粗度）とすることがあり、その一手段として、適当な大きさを有する粒子が添加されている。例えば、導電性層中に弾性を有する有機高分子化合物粒子を含有させ、表面に微小な凹凸を形成した現像ローラが知られている（特許文献２参照）。
【００１１】
さらに、導電性弾性ローラとして均一で高い導電性を得るためには、導電剤への考慮だけでなく、表面粗度を調整するために添加する粒子に関しても、絶縁性や高抵抗性だけでなく導電性を考慮する必要がある。例えば、現像剤担持体の導電性被覆層中に、結着樹脂及び該結着樹脂中に分散された導電性球状粒子が含有されている現像剤担持体が開示されている（特許文献３参照）。
【００１２】
現像ローラにおいて、その表面に凹凸を付与するための粒子が配れた層がある場合に、配する粒子の粒子径や添加量を制御することにより、現像剤の搬送量が均一となるので、画像濃度が揃った良好な画像が得られるが、画質の高品位化の中ではいまだ十分なレベルといえず、更なる高画質化する要求がある。特に、現像ローラの表面形状が凸状部において、濃度ムラが生じること、すなわち、現像ローラの表面の凹凸形成に用いられた粒子部分、特に凸となる部分において、形状に起因する現像剤コート量に差が生じるだけでなく、局所的な抵抗の不均一さがあり、そのために現像効率にも差を生じ、濃度ムラとなり易い。
【００１３】
ここで、用いる粒子を導電性とすることにより、その濃度ムラが変化すること、すなわち、粒子の導電性をある範囲に揃えることにより、材料としての抵抗均一性が良好となり、形状凸部での濃度ムラが少なくなるが、導電性粒子を含む弾性ローラを接触現像方式に用いられる現像ローラとして用いた場合には、粒子が導電性を有していても、その粒子部分、特に凸となる部分において、形状に起因する現像剤コート量に差が顕著に生じ易くなり、良質な画像が得られない場合がある。
【００１４】
しかし、凹凸を形成するのに添加する粒子に導電性を付与するために、例えば導電性カーボンブラックを添加すると、相対的に粒子自体の弾性率が高く、つまり粒子が硬くなりやすい。そのために、この粒子の硬さを好ましい範囲にするためは、粒子の材料や架橋により制御することが必要となる。
【００１５】
また、近年、画像形成装置に使用される弾性ローラの要求性能は、画像形成装置の高速化、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。特に弾性ローラには、抵抗特性の均一性、耐久性など様々な特性を高次元で両立させることも求められている。
【特許文献１】特開２００２−００５５２２号公報
【特許文献２】特許登録第３１９２３６３号公報
【特許文献３】特許登録第３１１２４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、このような弾性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り、特に、抵抗特性がより均一で、粒子部分での画像濃淡ムラや帯電ムラを起こし難く、画像形成装置の高速化、画質の高品位化に対応できる弾性ローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、鋭意研究・検討を進めた結果、軸芯体の外周面に少なくとも２以上の層を有する弾性ローラにおいて、最表面の樹脂層に添加する導電性粒子の弾性率をコントロールすることにより、形状凸部の濃度ムラがより改善されることを見出し、更なる研究を進め、ついに発明に至った。
【００１８】
すなわち、本発明は、下記の通りである。
【００１９】
（１）軸芯体の外周面に少なくとも二つの層が形成されてなり、最も外側の表層が導電性樹脂層であり、該導電性樹脂層は、微小圧縮試験機により測定される１０％圧縮時の弾性率（以下、「１０％圧縮時弾性率」という）が０．５ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲にある導電性を有する弾性粒子を含み、
該弾性粒子が、該弾性粒子の樹脂に対して、カーボンブラックを２質量％〜２０質量％を含有していることを特徴とする弾性ローラ。
（２）軸芯体の外周面に少なくとも二つの層が形成されてなり、最も外側の表層が導電性樹脂層であり、該導電性樹脂層は、微小圧縮試験機により測定される１０％圧縮時の弾性率（以下、「１０％圧縮時弾性率」という）が０．５ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲にある導電性を有する弾性粒子を含み、
該弾性粒子が、結着樹脂としてのウレタン樹脂と、該結着樹脂に分散されたカーボンブラックとを含むものであることを特徴とする弾性ローラ。
【００２０】
（３）前記弾性粒子の１０％圧縮時弾性率が、０．６ｋＰａ〜９７ｋＰａの範囲にある上記（１）または（２）の弾性ローラ。
【００２１】
（４）前記弾性粒子の７５％体積粒子径が、４μｍ〜６０μｍの範囲にある上記（１）乃至（３）の何れかの弾性ローラ。
【００２２】
（５）前記弾性粒子の７５％体積粒子径が、６μｍ〜２４μｍの範囲にある上記（４）の弾性ローラ。
【００２３】
（６）前記弾性粒子の体積抵抗率が、１×１０3Ω・ｃｍ〜１×１０9Ω・ｃｍの範囲にある上記（１）〜（５）の何れかの弾性ローラ。
【００２６】
（７）感光ドラムに当接もしくは圧接している現像ローラを備え、該現像ローラがその表面に担持する現像剤を感光ドラムに形成された静電潜像に付与し、該静電潜像をトナー像として可視化する現像装置であって、該現像ローラが上記（１）〜（６）のいずれかの弾性ローラであることを特徴とする現像装置。
【００２７】
（８）静電潜像が形成される感光ドラム、該感光ドラムを帯電するための帯電装置、該感光ドラムの帯電領域に静電潜像を形成するための装置、該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部材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、該現像装置が、上記（１）〜（６）のいずれかの弾性ローラを現像ローラとして有するものであることを特徴とする画像形成装置。
【００２８】
（９）静電潜像が形成される感光ドラム、該感光ドラムを帯電するための帯電装置、該感光ドラムの帯電領域に静電潜像を形成するための装置、該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部材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、
該帯電装置が、弾性ローラを帯電ローラとして有し、
該弾性ローラが、軸芯体の外周面に少なくとも二つの層が形成されてなり、最も外側の表層が導電性樹脂層であり、該導電性樹脂層は、微小圧縮試験機により測定される１０％圧縮時の弾性率（以下、「１０％圧縮時弾性率」という）が０．５ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲にある導電性を有する弾性粒子を含む弾性ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【００２９】
（１０）静電潜像が形成される感光ドラム、感光ドラムを帯電するための帯電装置、感光ドラムの帯電領域に静電潜像を形成するための装置、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部材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、
該転写装置が、現像剤からなる画像を転写するために転写部材に帯電するための転写ローラを有するものであり、
該転写ローラが、軸芯体の外周面に少なくとも二つの層が形成されてなり、最も外側の表層が導電性樹脂層であり、該導電性樹脂層は、微小圧縮試験機により測定される１０％圧縮時の弾性率（以下、「１０％圧縮時弾性率」という）が０．５ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲にある導電性を有する弾性粒子を含む弾性ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の弾性ローラは、抵抗均一性に優れ、かつ適切な硬度を細部に渡って有する弾性ローラとしたもので、現像ローラとして用いた場合には、粗さを形成する粒子部分で画像の濃淡が生じ難く、さらに接触現像方式においても均質な画像を得ることが可能であり、帯電ローラや転写ローラとしても均一な帯電を行なうことができ、この面からも均質な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の弾性ローラは、軸芯体の外周面に二つ以上の層が形成されたローラであり、その最も外側に位置する表層が、導電性樹脂層であり、かつ、該導電性樹脂層には、少なくとも導電性が付与された弾性粒子が配されており、その弾性粒子は１０％圧縮時弾性率が０．５ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲にあるものである。これにより、現像ローラとして、帯電ローラとして、あるいは転写ローラとして画像形成装置に組み込まれたときに、良好な性能を発揮する。
【００３２】
図１に、本発明の弾性ローラの一例の模式的断面図を示す。
【００３３】
通常、金属などの導電性材料で形成される軸芯体１を有し、その軸芯体１の外周面上に弾性ローラとして必要な弾性を有する弾性体層（基層）２が設けられ、この弾性体層２の外周面に導電性樹脂層（表層）３が積層されている。なお、ここでは、単純に弾性体層２を１層としたが、２層以上であってもよく、また、弾性体層２と導電性樹脂層（表層）３との間に接着性や機能性を考慮した層設けられていてもよい。以下、単純のため、軸芯体１の外周面に２層が設けられた弾性ローラで説明する。
【００３４】
軸芯体１としては、円柱状又は中空円筒状の形状を有し、金属など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。なお、かかる弾性ローラが電気的に絶縁された状態で利用される場合（例えば、加圧ローラや搬送ローラ）には、使用に際して、弾性ローラに加わる外力に対して、その軸芯体の形状を堅固に保持できる限り、軸芯体は非導電性材料で形成されていてもよい。また、かかる弾性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、例えば、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。
【００３５】
画像形成装置に組み込まれている現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラは、電気的なバイアスを印加して、又は、接地されて、使用されるのが一般的であるので、軸芯体１を導電性の基体、所謂軸芯金の形態とする。例えば、帯電ローラ用の弾性ローラでは、軸芯体は、ローラの支持部材であることは勿論であるが、帯電部材の電極として機能するものであり、例えば、アルミニウム，銅合金，ステンレス鋼等の金属又は合金、あるいは、クロム，ニッケル等で鍍金処理を施した鉄、合成樹脂など、少なくともその外周面は、その上に形成されるゴム等の弾性層に所定の電圧を印加するに十分な導電性の材質で構成される。画像形成装置に利用される現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラにおいては、軸芯体の外径は、通常４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲とされる。
【００３６】
基層となる弾性体層２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２の原料主成分のゴムとしては、従来から弾性ローラに用いられている種々のゴムを用いることができる。具体的には、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、ウレタンゴム等のゴム材料から適宜選択して用いることができる。所望とする弾性体硬度やローラにおける特性を与える限り、これらの材料は必要に応じて２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
また、これらのゴム材料に種々の添加剤など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、弾性ローラの個別的な用途に合わせて、弾性体層自体に要求される機能に必要な成分、例えば、導電剤、非導電性充填剤など、また、ゴム成型体とする際に利用される各種添加剤成分、例えば、架橋剤、触媒、分散促進剤など、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などに応じて選択することができる。
【００３８】
弾性体層に導電性を付与する目的に添加する、導電剤としては、カーボンブラック（ＣＢ）、グラファイト（ＧＦ）、アルミニウム、銅、錫、ステンレス鋼などの各種導電性金属、又は合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化錫―酸化アンチモン固溶体、酸化錫―酸化インジウム固溶体などの各種導電性金属酸化物、これらの導電性材料で被覆された絶縁性物質などの微粉末を用いることができる。これらの内、ＣＢは、比較的容易に入手でき、また、主成分のゴム材料の種類によらず、良好な帯電性が得られるため、好適である。
【００３９】
主成分のゴム材料中に、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、例えば、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などを、主成分のゴム材料に応じて適宜利用すればよい。
【００４０】
また、前記ＣＢ成分の添加量としては、前記層を形成するゴム１００質量部に対して、１０質量部〜５０質量部であることが好ましい。さらには、１０質量部〜３０質量部であることがより好ましい。
【００４１】
その他、弾性体層に導電性を付与する手段として、導電剤とともに、あるいは単独で導電性高分子化合物を添加する手法も利用できる。導電性高分子化合物としては、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、ポリチオフェニン、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フォン）などを使用し、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、Ｌｉ、ＴＣＮＱ（７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）等をドープしたものがある。
【００４２】
弾性体層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、炭酸カルシウム等を挙げることができる。
【００４３】
弾性体層を作製する際に利用される、架橋剤として、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイドなどを挙げることができる。
【００４４】
また、液状シリコーンゴムの場合には、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンを架橋成分として、白金系触媒を用いて、ゴム成分相互の架橋が図られる。
【００４５】
弾性体層の厚さは、弾性ローラの使用目的により種々変え得るが、例えば、現像ローラとして使用する場合は、感光ドラムと当接する際に均一なニップ幅を確保し、かつ、好適なセット回復性を満たすためには、好ましくは０．５ｍｍ以上であり、より好ましくは１．０ｍｍ以上とすることが望ましい。なお、作製される弾性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、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以下であり、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〜６．０ｍｍの範囲とすることが望ましく、１．０ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲にすることがより望ましい。なお、弾性体層の厚さは、その硬さに応じて適宜決められる。
【００４６】
弾性体層の硬さ（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）は、１０〜７０°の範囲とする。弾性体層の硬さ（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）が、１０°未満では、ゴム弾性が得られ難く、また、７０°を超える場合には、適切なニップ幅を得ることが難しい。より好ましくは、弾性体層の硬さ（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）は、１５〜５５°の範囲にすることが望ましい。
【００４７】
本発明の弾性ローラは、弾性体層２の外周面に導電性樹脂層（表層）３が積層されている。
【００４８】
本発明においては、導電性樹脂層３が導電性を有すると共に、少なくとも、導電性を有する弾性粒子が配されており、その弾性粒子は、微粒子圧縮試験により測定される１０％圧縮時弾性率が０．５ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲にコントロールされていることが必要である。
【００４９】
導電性樹脂層３を形成する樹脂成分としては、特に限定されるものではないが、自己膜補強性、トナー帯電性等の観点から、特にポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂等からなるものが好ましい。
【００５０】
ウレタン樹脂として、例えば、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、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等があげられる。
【００５１】
この場合、ポリオール化合物としては、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、例えば、末端に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あげられるほか、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等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等の一般的なポリオールを使用することができる。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、すなわち、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２〜１８の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数４〜１５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、例えば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等が用いられる。
【００５２】
例えば、ポリオールとポリイソシアネートを混合する場合、それぞれに含まれる水酸基とNCO基との比率（モル比）を一定にすることが一般的であるが、導電性樹脂層を低硬度化する目的で、ポリイソシアネートの混合比率を通常より低くしてもよい。
【００５３】
ポリアミド樹脂としては、ポリアミド（ＰＡ）−６、ＰＡ−６・６、ＰＡ−６・１０、ＰＡ−６・１２、ＰＡ−１１、ＰＡ−１２、ＰＡ−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などであり、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る。例えばポリアミドの３元共重合体や４元共重合体の分子量を調整したもの、又はＰＡ−６やＰＡ−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。
【００５４】
ウレア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。
【００５５】
ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ウレア樹脂及び他の変性樹脂は１種で、又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、表層の特性を好みのものとすることが可能である。
【００５６】
更に、表層としての導電性樹脂層３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わせて、導電性樹脂層自体に要求される機能に必要な成分、例えば、導電剤、非導電性充填剤など、また、弾性層２の外周に成膜積層する際に利用される各種添加剤成分、例えば、架橋剤、触媒、分散促進剤などの各種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、非導電性充填剤などの添加剤は、先に弾性体層に配合する添加剤として例示したものなどから、主成分の樹脂材料に応じて、適宜選択する。また、その添加量は、形成される導電性樹脂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。
【００５７】
カーボンブラック成分を導電剤として添加する場合、その添加量としては、導電性樹脂層を形成する樹脂成分１００質量部に対して、１０質量部〜５０質量部であることが好ましい。弾性体層２に用いる場合と異なり、薄膜となる導電性樹脂層３においては、カーボンブラックの種類や、ベースとなる樹脂の種類にもよるが比較的多く添加することができる。例えば、ウレタン樹脂をベースとした場合には、１５質量部〜５０質量部であることが好ましい。更には、２０質量部〜４０質量部であることがより好ましい。ここでカーボンブラックの添加量を求める際の、「樹脂成分」とは、ウレタン樹脂のポリオール、ジイソシアネートの合計であり、他樹脂とのブレンドの場合は、その樹脂やそのモノマー成分、硬化剤成分、架橋剤成分などの樹脂そのものやそれを構成する成分で樹脂層の被膜形成成分として主体をなす成分を基準とし、導電剤、非導電性充填剤などの添加剤を含まない。
【００５８】
導電性樹脂層３には、ローラ表面の粗さを制御するために導電性が付与された弾性粒子が添加される。ここでいう導電性が付与された弾性粒子は、導電性樹脂層３の導電性を制御するための主たる導電剤ではない。導電性樹脂層３自体に導電性を付与するための手段は、前述のいずれでもよい。
【００５９】
ここで用いられる弾性粒子は、微小圧縮試験機を用い、１０％圧縮時に０．５ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲の弾性率（１０％圧縮時弾性率）を有することが必要である。０．５ｋＰａ未満では、形成した表面形状を維持することが難しく、本発明の弾性ローラが現像ローラとして使用される場合には現像剤の搬送性が不足したり、不均一となったりする。一方、１００ｋＰａを超える場合には、本発明の弾性ローラを現像ローラに用いた場合は画像上の濃度ムラ、帯電ローラに用いた場合には帯電不均一による黒ポチ（濃度の濃い点）等が生じる。特に、接触現像方式の現像ローラとして用いる場合には、画像上の濃度ムラがより出やすく、より柔軟な粒子を使用することが好ましい。具体的には、０．５ｋＰａ〜１０ｋＰａの範囲にあることが好ましい。なお、微小圧縮試験機を用いる１０％圧縮時弾性率の測定方法は後記している。
【００６０】
また、この弾性粒子は、粒子径として７５％体積粒子径で示したとき、４μｍ〜６０μｍの範囲にあることが好ましい。４μｍ未満では、表面粗さを制御するには不十分であり、６０μｍを超える場合には、導電性を付与した粒子を用いても画像ムラを良化させることが難しい。さらに、６μｍ〜２４μｍの範囲にあることがより好ましい。
【００６１】
さらに、この弾性粒子は、体積抵抗率が、１×１０3Ω・ｃｍ〜１×１０9Ω・ｃｍの範囲にあることが好ましい。１×１０3Ω・ｃｍ未満の場合、柔軟な粒子にすることが難しく、１×１０9Ω・ｃｍを超える場合には、導電性樹脂層３の抵抗にもよるが、弾性粒子に導電した効果が十分に得られない。
【００６２】
弾性粒子に導電性を付与する手段としては、導電剤添加、導電性高分子化合物添加、導電性物質による表面コーティング等の一般的な手法を用いることができる。
【００６３】
導電剤としては、弾性体層に使用できる導電剤が支障なく使用でき、例えば、カーボンブラック（ＣＢ）、グラファイト（ＧＦ）、アルミニウム、銅、錫、ステンレス鋼などの各種導電性金属、又は合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化錫―酸化アンチモン固溶体、酸化錫―酸化インジウム固溶体などの各種導電性金属酸化物、これらの導電性材料で被覆された絶縁性物質などの微粉末を用いることができる。これらの内、ＣＢは、比較的容易に入手でき、また、主成分の材料の種類に依らず、良好な帯電性が得られるため、好適である。粒子の主成分の材料中に、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、例えば、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などを、主成分の材料に応じて適宜利用すればよく、この材料を用いて粒子を通常の製造法で作成できる。
【００６４】
その中でもＣＢが比較的用い易く、その添加量としては、粒子用樹脂１００質量部に対して、２質量部〜２０質量部であることが好ましい。さらには、３質量部〜１５質量部であることがより好ましい。添加量が２質量部未満の場合には、弾性粒子への導電性付与が不十分で効果が少ない。逆に２０質量部を超える場合には、弾性粒子に対する補強効果が大きくなり、弾性粒子の１０％圧縮時弾性率が高くなってしまう。
【００６５】
導電性高分子化合物としては、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、ポリチオフェニン、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フォン）等を使用し、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、Ｌｉ、ＴＣＮＱ（７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）等をドープしたものが利用できる。
【００６６】
表面コーティングとしては、導電性の金属及び／又は金属酸化物のメッキを施す等の手法が用いられる。
【００６７】
本発明に係る弾性粒子は、一般に市販されているもの、メーカーに委託し製造するもの、一般的な製法により独自に製造したもののいずれでもよい。ウレタン粒子、アクリル粒子等の粒子を作る製造方法の例としては、下記のようなものがあげられる。
【００６８】
懸濁安定剤を含む水中に、機能性薬剤、ブリード調整剤及び原料樹脂（以下、懸濁重合が可能なモノマー、懸濁架橋が可能なプレポリマー、又は樹脂液を「原料樹脂」という。）を添加、攪拌して、混合分散した懸濁液とする。必要に応じ、カーボンブラック等の導電付与剤及び必要により分散剤を添加し、懸濁安定剤の種類、その濃度、攪拌回転数などを調節することにより、目的の粒径の懸濁液とする。次いで、この懸濁液を加温して反応を開始させ、その後、懸濁重合又は懸濁架橋により粒子を生成させる。その後、これを固液分離し、洗浄により粒子に付着している懸濁安定剤を取り除いて、乾燥させる。これにより、機能性薬剤とブリード調整剤、必要に応じ導電付与剤とを内部に含有した所望粒径の略球状の粒子が得られる。
【００６９】
上述のように、懸濁安定剤の量、種類等を調整することによって粒径を所望の大きさに設定することが可能であるが、この粒子の乾燥後に振るい分けしてもよい。
【００７０】
製造に用いるのに適した原料樹脂としては、ポリイソシアネートプレポリマー（ポリウレタン系樹脂の原料）、アクリル系モノマー（ポリアクリル酸系樹脂の原料）、スチレン系モノマー（ポリスチレン系樹脂の原料）、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、もしくはシリコーン樹脂がある。
【００７１】
導電性樹脂層３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。導電性樹脂層３は、弾性体層２の変形に対する高い追従性を示すことが望まれ、従って、導電性樹脂層を形成する樹脂膜体の硬度及び弾性率は低い方が好ましい。
【００７２】
なお、導電性樹脂層３の厚さは、十分な耐摩耗性を確保するために、２μｍ以上にすることが好ましい。一方、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラなどでは、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、導電性樹脂層の厚さは、１００μｍ以下に留めることが望ましい。また、導電性樹脂層の厚さを２μｍ未満とする場合には、弾性体層表面に所望の薄い膜厚では均一に塗布・形成することが難しく、一方、導電性樹脂層の硬度は、弾性体層の硬度より高いため、１００μｍを超える膜厚とすると、弾性ローラ全体の変形性に対する影響が大きくなり好ましくない。なお、導電性樹脂層の厚さは、上記の範囲でその硬度等に応じて適宜選択されればよい。本発明の導電性樹脂層の厚さは、ローラより切り出したサンプルにより、断面を光学顕微鏡等により観察することにより測定できる。
【００７３】
導電性樹脂層３の形成には、樹脂膜体の原料を液状として、弾性体層表面に塗布し、その後、樹脂膜体とする方法を利用することができる。この原料液の塗布方法は、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、ディッピング等の方法により、原料液を所望の厚さで、弾性体層表面に均一に塗布する。その後、樹脂膜体とするため、必要に応じ、加熱処理を行なう場合がある。
【００７４】
以上、弾性体層２及び導電性樹脂層３を軸芯体１上にこの順に積層した２層構造の弾性ローラについて説明したが、本発明にかかる弾性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。例えば、弾性体層２と導電性樹脂層３の間に、別の樹脂層を設けた弾性ローラや、弾性体層２自体が複数の層で構成される弾性ローラがあげられる。
【００７５】
どのような構成においても、最外層としての表層（導電性樹脂層）の機能が十分に得られれば、つまり、本発明の効果が得られれば問題はない。
【００７６】
以上に説明した様に、本発明の弾性ローラは、抵抗均一性に優れ、かつ適切な硬度を細部に渡って有する弾性ローラとしたものとなる。この利点から、本発明の弾性ローラは、画像形成装置等における、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ等の弾性ローラとして好適に使用できる。特に、現像ローラに用いた場合には、表面に凸部になる粒子部分で画像の濃淡が生じ難く、さらに接触現像方式においても均質な画像を得ることが可能である。さらに、利用される画像形成装置自体、高速化され、プロセス速度、すなわち、感光ドラム表面の速度が増す条件において、前記の利点は一層顕著なものとなる。
【００７７】
なお、本発明において、弾性粒子の１０％圧縮強度、７５％体積粒子径及び体積抵抗率については下記により測定したものである。
【００７８】
＜１０％圧縮強度＞
株式会社  島津製作所製の微小圧縮試験機（ＭＣＴ−Ｗ型）を使用し、弾性粒子１個の１０％変形荷重Ｐ（単位：Ｎ）及び該試験機に付属の光学顕微鏡により測定した弾性粒子の粒子径ｄ（単位：ｍｍ、長径及び短径の平均値）を測定し、下記計算式（１）にて測定弾性粒子の１０％圧縮強度Ｘ（単位：ｋＰａ）を求める。この測定を、無作為に選択した１０個について行い、得られたＸの平均値を測定試料の１０％圧縮強度とした。
Ｘ＝２８Ｐ／πｄ2      計算式（１）
【００７９】
具体的には、弾性粒子を直径５０μｍのダイヤモンドの平面圧子からなる上部加圧圧子と合金工具鋼ＳＫＳ製の下部加圧板間に挟み、負荷速度１．４２×１０-4Ｎ／ｓｅｃの荷重を与え、弾性粒子が１０％変形した時の荷重Ｐを測定した。なお、測定は、室温２５±２℃、５０±５％ＲＨの結露のない雰囲気下で行なった。
【００８０】
＜７５％体積粒子径＞
試料粒子０．０１ｇ〜０．１ｇを測定に影響しない有機溶剤（エチルアルコール、ＭＥＫなど）５〜１０ｍＬに加えて作成した試料を、株式会社  島津製作所製のレーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ７０００型）にて測定した。
【００８１】
＜体積抵抗率＞
試料粒子を４０ｍｍφのアルミリングに入れ、２５００Ｎで加圧成形した試料を用い、株式会社ダイアインスツルメンツ製の抵抗率計ロレスタＧＰ（商品名、ＭＣＰ−Ｔ６１０型、４端子プローブ使用）又は同ハイレスタＵＰ（商品名、ＭＣＰ−ＨＴ４５０型、リングプローブ使用）にて測定した。なお、測定環境は、２５±２℃、５０±５ＲＨとした。
【００８２】
以下、本発明の弾性ローラを、現像ローラ、帯電ローラ及び転写ローラの少なくとも１つとして使用した画像形成装置についてその概略構成図を図２に示す。
【００８３】
潜像担持体としての感光ドラム２１が矢印Ａ方向に回転し、感光ドラム２１を帯電処理するための帯電装置（帯電ローラ）２２によってそこを通過した感光ドラム２１の領域が一様に帯電される。次いで、この帯電領域に、画像情報を書き込む露光手段であるレーザー光２３により露光され、静電潜像が形成される。該静電潜像は、感光ドラム２１に対して近接配置され、現像剤たるトナーを保持した現像ローラ２５の表面からトナーが付与されることにより現像され、感光ドラム２１表面にトナー像として可視化（顕像化）される。なお、静電潜像からトナー像を形成するに際し、レーザー光露光した部分にトナー像が形成されるいわゆる反転現像であっても良い。
【００８４】
可視化された感光ドラム２１上のトナー像は、転写ローラ２９によって紙などの転写部材３３に転写される。トナー像を転写された転写部材３３は、定着装置３２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。転写ローラ２９は、感光ドラム２１のトナー像を保持する領域に、転写部材３３の裏面から押当てて、トナー像を転写部材３３の表面に転写させるものである。転写部材３３の感光ドラム２１の表面への押し当ては、感光ドラム２１と転写ローラ２９とが接触している部分に、これらの回転に伴って、転写部材３３が感光ドラム２１への画像形成に同期して自動的に挿入されることにより達成される。
【００８５】
一方、転写されずに感光ドラム上２１上に残存したトナーはクリーニングブレード３０により掻き取られ廃トナー容器３１に収納され、クリーニングされた感光ドラム２１に対して、必要により除電された後に、上記のプロセスを繰り返すことで、同一画像のコピーや、新たな画像の転写を行なうことができる。
【００８６】
なお、現像ローラ２５は、一成分現像剤、すなわち非磁性トナー２８を収容した現像容器３４と、該現像容器３４内の長手方向に延在する開口部に位置して感光ドラム２１と対向するように設置されており、現像剤を担持して、感光ドラム２１上の静電潜像を可視化するようになっている。現像ローラ２５は感光ドラム２１に対して所定の当接幅をもって接触している。
【００８７】
弾性を有する補助ローラ（現像剤供給ローラ）２６が、現像容器３４内で、弾性ブレード２７の現像ローラ２５表面との当接部に対し現像ローラ２５回転方向上流側に当接され、かつ、回転可能に支持されている。補助ローラ２６としては、発泡骨格状スポンジ構造や芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造を有するものが、現像ローラ２５へのトナー２８の供給及び現像容器３４へ戻ってきたトナーの現像ローラ表面からの剥ぎ取りの点から好ましい。なお、この補助ローラ２６として、現像ローラの大きさにもよるが、通常、軸芯体上にポリウレタンフォームを設けた直径１６ｍｍ程度の補助ローラが用いられる。
【００８８】
この補助ローラ２６の現像ローラ２５に対する当接幅としては、通常、１〜８ｍｍであり、また、現像ローラ２５に対して周速差があることが好ましく、例えば、当接幅を３ｍｍに設定したときには、補助ローラ２６の周速として現像動作時に５０ｍｍ／ｓｅｃとし、現像ローラ２５との相対速度を１３０ｍｍ／ｓｅｃとなるように所定タイミングで回転駆動させる。なお、駆動手段は図示していない。
【００８９】
本発明の弾性ローラは、上記現像ローラ２５として有用であり、感光ドラム２１に当接又は圧接して帯電するための帯電ローラ２２や、感光ドラム２１表面上に形成されたトナー像を感光ドラム２１表面から転写部材３３に転写するために該感光ドラム表面対し当接又は圧接して配置された転写ローラ２９としても好適である。
【実施例】
【００９０】
以下に、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、実施例によって、何ら限定されるものではない。
【００９１】
参考例１（弾性粒子Ａ〜Ｃの製造）
窒素ガスで充分に置換し、乾燥させた内容積２Ｌのオートクレーブに、ポリオール「アデカポリエーテルＧ−７００」（商品名、旭電化工業社製、水酸基価２２５ｍｇ／ＫＯＨｇ）７４８ｇとヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）１００８ｇを仕込み、さらに窒素ガスにて充分に上方置換した後密閉し、１２０℃で２０時間撹拌・混合して反応した。その後、減圧下で未反応のＨＤＩを除去した後トルエンを加えて不揮発分９０質量％の合成物を得た。このものはイソシアネート含有量８．７３％で粘度１５００ｃｐｓ（２５℃）であった。
【００９２】
次に、懸濁安定剤（燐酸カルシウム）を含む水中に、上記の合成物であるポリイソシアネートプレポリマー８８．８質量部に対し、カーボンブラック（三菱化学社製、商品名：＃３３５０）１１．２質量部を入れ、攪拌して、懸濁液とした。次いで、この懸濁液を加温して反応を開始し、十分反応させて樹脂粒子を生成させた。その後、これを固液分離し、洗浄して樹脂粒子に付着している懸濁安定剤を取り除き、乾燥した。これにより、導電性を有する弾性粒子Ａ〜Ｃを得た。なお、弾性粒子Ａ〜Ｃは、懸濁安定剤の濃度および攪拌回転数などを調節することにより、目的の粒径の懸濁液とした。
【００９３】
得られた弾性粒子の１０％圧縮強度、７５％体積粒子径及び体積抵抗率を上記により測定し、結果を表１に示した。
【００９４】
参考例２（弾性粒子Ｄ〜Ｆ、Ｋ〜Ｑの製造）
ポリイソシアネートプレポリマー組成、カーボンブラック使用量、顕濁安定剤濃度及び撹拌回転数などを調節し、参考例１と同様にして、表１に示す性質を有する弾性粒子を得た。
【００９５】
参考例３（弾性粒子Ｇ〜Ｊの製造）
ポリε−カプロラクタムアミドのペレット「ナイロン６  Ａ１０２５」（商品名、ユニチカ社製）８９．３質量部にカーボンブラック「＃３３５０」（商品名、三菱化学社製）１０．７質量部を配合し、混錬した後、アトマイザーで粉砕し、篩にて分級して、それぞれ７５％体積粒子径が４．３μｍ、６．１μｍ、１４．６μｍおよび２２．８μｍの弾性粒子Ｇ〜Ｊを得た。得られた弾性粒子の１０％圧縮強度、７５％体積粒子径および体積抵抗率を表１に示した。
【００９６】
参考例４（弾性粒子Ｒの製造）
ニッケルが溶解し、ニッケル酸化物が分散している無電解メッキ浴に、ウレタン粒子「アートパールＣ４００透明」（商品名、根上工業社製）を投入し、該粒子表面にニッケル、ニッケル酸化物の複合被膜を形成し、弾性粒子Ｒを得た。該弾性粒子Ｒの１０％圧縮強度、７５％体積粒子径及び体積抵抗率は表１に示したとおりであった。
【００９７】
参考例５（弾性粒子Ｓの製造）
メチルメタクリレート８０質量部、ブチルアクリレート６質量部及びジビニルベンゼン２．４質量部からなるモノマー混合物にカーボンブラック「＃３３５０」（商品名）１１.６質量部を加えたものを、イオン交換水３００質量部に燐酸カルシウム２質量部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．５質量部を氷冷下に分散し、強撹拌している中に、クメンパーオキサイド２質量部と共に分散させ、懸濁液を得た。次いで、８０℃まで昇温して、重合反応を開始し、２時間後にさらにクメンパーオキサイド１質量部を加え、さらに反応を６時間行なった。その後、得られた懸濁液をろ過し、イオン交換水で十分洗浄して、さらに乾燥後篩にて分級して、弾性粒子Ｓを得た。該弾性粒子Ｓの１０％圧縮強度、７５％体積粒子径及び体積抵抗率は表１に示したとおりであった。
【００９８】
参考例１〜５で作製した弾性粒子の１０％圧縮強度、７５％体積粒子径及び体積抵抗率を表１にまとめた。また、導電性のない弾性粒子として、弾性粒子Ｔ（ウレタン粒子「アートパールＣ４００Ｒ透明」（商品名））、弾性粒子Ｕ（ウレタン粒子「バーノックＣＦＢ−１００」（商品名、大日本インキ化学工業社製）及び弾性粒子Ｖ（スチレン粒子「ケミスノーＳＧＰ−５０Ｃ」（商品名、綜研化学社製）についても、１０％圧縮強度、７５％体積粒子径及び体積抵抗率を測定し、表１に示した。
【００９９】
【表１】
0004745793.tif 000002
【０１００】
実施例１
ニッケル鍍金を施したＳＵＳ製の丸棒（φ６ｍｍ）の外周面に、さらに接着剤を塗布し、焼き付けした軸芯体を金型に配置し、液状ゴムコンパウンド（液状のシリコーンゴム（末端ビニル基封鎖の直鎖状ポリジメチルシロキサンと、１つのビニル基を有する分岐ポリシロキサンセグメントと二官能性のジメチルシロキサンを有する直鎖状オイルセグメントとからなるブロックポリマーとからなるポリシロキサン混合物に、架橋剤として１分子中にケイ素結合水素原子を２個以上有したオルガノシロキサンと白金系触媒を加え、混合した付加型シリコーンゴム組成物。東レ・ダウコーニング社製）１００質量部に、無機微粉体である耐熱性付与剤としてシリカ粉体「ＡＥＲＯＳＩＬ１３０」（商品名、日本アエロジル社製）１２質量部、石英粉末「Ｍｉｎ−Ｕ−Ｓｉｌ  １５」（商品名、Ｕ．Ｓ．Ｓｉｌｉｃａ  Ｃｏｍｐａｎｙ社製）４５質量部及び導電性付与剤としてカーボンブラック「デンカブラックＦＸ−３５」（商品名、電気化学工業社製）２０質量部を添加し、混合したもの）を金型内に形成されたキャビティに注入した。続いて、金型を１２０℃で１０分間加熱し、その後室温に冷却した後に脱型し、再び２００℃で３０分間加熱してシリコーンゴムを加硫硬化して、厚み３ｍｍの弾性体層を軸芯体の外周に設けた弾性層を有するローラを作製した。
【０１０１】
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）１００質量部（固形分）にポリイソシアネート「コロネートＬ」（商品名、日本ポリウレタン工業社製）１０質量部（固形分）とカーボンブラック「ＭＡ１１」（商品名、三菱化学社製）２５質量部を添加し、さらに、弾性粒子Ａ（表１参照）１２質量部を添加し、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１１％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、上記で作製した弾性層を有する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、１４２℃にて３０分間加熱処理することで、約２０μｍの表面層を弾性体層の外周に設けた弾性ローラ１を作製した。
【０１０２】
（弾性ローラとしての評価）
この弾性ローラ１を、レーザービームプリンターＬＢＰ５５００（商品名、キヤノン社製）の現像ローラとして組み込み、ベタ黒画像、ハーフトーン画像を出力し、特に微小領域での画像のムラを確認した。その評価方法は下記の通りであり、その評価結果を表２に示す。
【０１０３】
〔ハーフトーン画像／ベタ黒画像の濃度均一性〕
連続１０００枚の画出しした後、ベタ黒画像と、ハーフトーン画像という色合いの異なる２種類の画像を画出しし、その画像の品質、特に１〜２ｍｍ程度の細かい部分での濃度均一性（弾性ローラ表面の粗さ形成に用いた粒子部分、特に凸となる部分付近での濃度ムラに相当）に着目して、下記基準で評価した。
Ａ：非常に良好。
Ｂ：良好。
Ｃ：問題がない。
Ｄ：やや濃淡が確認される。
Ｅ：明らかにムラが確認される。
【０１０４】
〔総合評価〕
ベタ黒画像、ハーフトーン画像の評価を合せ、下記基準で総合評価した。
Ｓ：いずれもＡ。
Ａ：一方がＡ、他方がＢ。
Ｂ：いずれもＢ。
Ｃ：一方がＣで、他方がＡ〜Ｃ。
Ｄ：一方がＤで、他方がＡ〜Ｄ。
Ｅ：いずれかがＥ。
【０１０５】
実施例２〜２０、比較例１〜４
弾性粒子の種類及び配合量を表２に表す量にする外は実施例１と同様にして弾性ローラ２〜２４を作製し、実施例１と同様に現像ローラとしての評価を行った。結果を表２にまとめた。なお、弾性粒子配合は、実施例２（弾性ローラ２）は表面粗さＲａを１．０μｍ、実施例４（弾性ローラ４）は表面粗さＲａを２．０μｍとし、他は表面粗さＲａが１．４〜１．６となるように調整した。
【０１０６】
【表２】
0004745793.tif 000003
【０１０７】
表２に示すとおり、実施例１〜９、１３〜１５、１８は良好な結果が得られ、実施例１０〜１２、１６、１７、１９、２０では、特に問題はなかった。その中でも実施例１〜６、１５は特に良好な結果が得られており、実施例３は、最も良い結果が得られた。
【０１０８】
実施例２１
エピクロルヒドリンゴム三元共重合体（エピクロルヒドリン：エチレンオキサイド：アリルグリシジルエーテル＝４０ｍｏｌ％：５６ｍｏｌ％：４ｍｏｌ％）１００質量部、軽質炭酸カルシウム３０質量部、脂肪族ポリエステル系可塑剤５質量部、ステアリン酸亜鉛１質量部、２−メルカプトベンズイミダゾール（ＭＢ）（老化防止剤）０．５質量部、酸化亜鉛５質量部、下記式（１）で示される四級アンモニウム塩２質量部及びカーボンブラック（表面未処理品、平均粒径：０．２μｍ、体積抵抗率：０．１Ω・ｃｍ）５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。
【０１０９】
【化１】
0004745793.tif 000004
【０１１０】
この原料コンパウンドに、上記エピクロルヒドリンゴム三元共重合体に対して硫黄（加硫剤）１質量％、ジベンゾチアジルスルフィド（ＤＭ）（加硫促進剤）１質量％及びテトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）（加硫促進剤）０．５質量％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。
【０１１１】
この弾性被覆層用コンパウンドをφ６ｍｍ、長さ２３２ｍｍのステンレス製丸棒（導電性軸芯体）と共に押し出し成型機にて押し出し、外径が１０ｍｍのローラ形状になるように成型し、次いで、加熱蒸気加硫した後、外径が８．５ｍｍのローラ形状になるように表面を研磨加工して、軸芯体上に弾性体層を形成し、原料ローラを得た。なお、この研磨加工は幅広研磨方式によった。
【０１１２】
次に、カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液１００質量部、メチルイソブチルケトン２５０質量部、導電性酸化スズ粒子（トリフルオロプロピルトリメトキシシラン処理品、平均粒径：０．０５μｍ、体積抵抗率：１０3Ω・ｃｍ）１００質量部、疎水性シリカ（ジメチルポリシロキサン処理品、平均粒径：０．０２μｍ、体積抵抗率：１０16Ω・ｃｍ）３質量部、変性ジメチルシリコーンオイル０．０８質量部及び粒子Ｍ（表１参照）７０質量部をガラス瓶に入れ、混合溶液を調製した。
【０１１３】
この混合溶液に、分散メディアとして平均粒径０．８ｍｍのガラスビーズを充填率８０％になるように充填し、ペイントシェーカーを用いて１８時間分散し、分散溶液を得た。
【０１１４】
この分散溶液に、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）１：１の混合物のブタノンオキシムブロック体を「ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０」となるように添加して、樹脂層用塗布液を調製した。
【０１１５】
この樹脂層用塗布液に、上記原料ローラを浸漬し、６ｍｍ／ｓで引き上げ、１０〜３０分間乾燥した後、再び樹脂層用塗布液を浸漬し、６ｍｍ／ｓで引き上げて、弾性体層上に塗布液をディッピング塗布し、常温で３０分間以上風乾し、次いで８０℃に設定した熱風循環乾燥機にて１時間乾燥し、さらに１６０℃に設定した熱風循環乾燥機にて１時間乾燥して、弾性体層上に樹脂層を形成して、弾性ローラ２５を得た。
【０１１６】
比較例５
粒子Ｍに代えて粒子Ｖ（表１参照）５０質量部を使用した以外は、実施例２１と同様にして、弾性ローラ２６を得た。
【０１１７】
［帯電ローラとしての評価］
上記で作製した弾性ローラ２５、２６をレーザービームプリンターＬＢＰ５５００（商品名）の帯電ローラとして組み込んで、感光ドラムへの帯電ムラが発生しないかどうかを、ベタ黒画像を出力し、その画像ムラを見ることにより調べたところ、弾性ローラ２５を組込んだ画像にはまったく問題なかったが、弾性ローラ２６を組込んだ画像には濃度ムラが確認された。
【０１１８】
実施例２２
ヒドリンゴム「エピクロマーＨ」（商品名、ダイソー（株）製。エピクロルヒドリン１００％）４０質量部、ＮＢＲ「Ｎ２４０Ｓ」（商品名、日本合成ゴム（株）製。ニトリル分２６％）４０質量部、ＥＰＤＭ「ＥＰＴ４０７０」（商品名、三井石油化学（株）製。ヨウ素価２２）２０質量部、ハイドロタルサイト（Ｍｇ4.3Ａｌ2（ＯＨ）12.6ＣＯ3・ｍＨ2Ｏ）３質量部、酸化亜鉛３質量部、ステアリン酸２質量部、炭酸カルシウム４０質量部、液状ＮＢＲ２０質量部、粒子Ｂ（表１参照）２０質量部、硫黄０．５質量部、６−メチルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネート１．２質量部及び加硫促進剤ＤＭ２質量部とジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＴＲＡ）１．５質量部を添加混練した後、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１６０℃で３０分間行い、さらに電気炉によって二次加硫を１５０℃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、φ６ｍｍの表面をニッケル鍍金した鉄製丸棒（軸芯体）を圧入し、表面を研磨してφ１６ｍｍの弾性ローラ２７を得た。
【０１１９】
比較例６
粒子Ｂに代えて粒子Ｕ（表１参照）１６質量部を使用した以外は、実施例２１と同様にして、弾性ローラ２８を得た。
【０１２０】
［転写ローラとしての評価］
上記で作製した弾性ローラ２７、２８をレーザービームプリンターＬＢＰ５５００（商品名）の転写ローラとして組み込んで、トナー像の転写部材への移行ムラが発生しないかどうかを、ベタ黒画像を出力し、その画像ムラを見ることにより調べたところ、弾性ローラ２７を組込んだ画像は良好であったが、弾性ローラ２８を組込んだ画像には一部濃度の薄い部分が確認された。
【０１２１】
これら実施例で作製される弾性ローラは、上記したように現像ローラ、帯電ローラあるいは転写ローラとして好適に使用できた。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の弾性ローラの一例を模式的に示す断面図である。
【図２】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】
【０１２３】
１    軸芯体
２    弾性体層（基層）
３    樹脂層（表層）
２１  感光ドラム
２２  帯電装置（帯電ローラ）
２３  レーザー光
２５  現像ローラ
２６  補助ローラ（現像剤供給ローラ）
２７  弾性ブレード
２８  非磁性トナー
２９  転写ローラ
３０  クリーニングブレード
３１  廃トナー容器
３２  定着装置
３３  転写部材（紙）
３４  現像容器
【図１】
0004745793.tif 000005
【図２】
0004745793.tif 000006