(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エーテル系ウレタンフォームを少なくとも含む高分子発泡材料を砥石により研磨して表面を仕上げる現像剤供給ローラの製造方法において、
表面に剣山状の突起を有する円筒状の金属砥石を用い、かつ前記金属砥石の回転数を８００ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下として研磨して、表面が前記高分子発泡材料である画像形成装置の現像剤供給ローラであって、以下に定義される現像剤供給ローラ表面の面粗度が４０μｍ以上１４０μｍ以下である現像剤供給ローラを製造する現像剤供給ローラの製造方法。
面粗度；測定長さ４０ｍｍ、測定間隔１ｍｍ、測定点数４０点とし、全測定点の基準線からの変位の標準偏差
【請求項２】
前記高分子発泡材料のセル数が３０個／２５ｍｍ以上８０個／２５ｍｍ以下である請求項１に記載の現像剤供給ローラの製造方法。
【請求項３】
前記高分子発泡材料のかさ比重が０．０３以上０．２以下である請求項１又は請求項２に記載の現像剤供給ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤供給ローラ及びその製造方法、並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置等では、静電潜像を保持した感光体等の画像形成体に一成分現像剤を供給し、現像剤を潜像に付着させて可視化する。
現像剤は、現像剤を収容する容器から、一般に、現像剤供給ローラで現像剤を掻き出し、現像ローラを介して、感光体に現像剤を供給する。
現像剤供給ローラとしては、高分子発泡材料で鋼材軸を被覆したローラが用いられている。現像剤供給ローラには、低硬度であり、現像ローラを汚染することなく、かつ現像剤と融着しないことが求められる。
【０００３】
現像剤供給ローラの機能は、主として３つあり、現像ローラ上に残っている未現像現像剤の除去、新たな現像剤の現像ローラ上への供給、現像剤の帯電量制御である。未現像現像剤の除去と新たな現像剤の供給は現像剤供給ローラの硬度、高分子発泡材料のセル数、電気的な制御を加えた場合は現像剤供給ローラの電気抵抗に影響される。
以上のような機能を得るべく、種々の試みがなされている。
例えば、経時的な表面帯電量の変化が抑制された導電性弾性層を備えるトナー供給ローラを得るために、ポリウレタンフォームのブロックに導電性ポリマーとバインダーを含む含浸液を含浸させて該ポリウレタンフォームの連通気泡壁に該導電性ポリマーとバインダーとを付着させ、乾燥した後、該ポリウレタンフォームのブロックに芯金を挿通し、該ポリウレタンフォームのブロックの外面を研磨して円周面を構成させることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、トナー供給性及びトナー掻き取り性が向上したトナー搬送ローラを得るために、トナー搬送ローラを、シャフトと、該シャフトの外周に形成されたエステル基含有ウレタンフォーム層とを備える構成とすることが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
トナーないし現像剤の掻き取り性は、現像剤供給ローラの表面性状に依存し易く、その表面状態の把握も重要である。例えば、特許文献３においては、ウレタンフォームの表面状態を、非接触レーザー式寸法測定器を用いて、ローラの所定位置における、基準線からウレタンフォーム層外周面までの距離を測定することにより周方向の形状プロファイルを測定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０７８４５号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６７８４号公報
【特許文献３】国際公開第２０１０−０４１７１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高分子発泡材料を構成する材料は、一般に、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等の固形ゴムを化学発泡剤で発泡させると共に加硫硬化させた発泡ゴムや、ポリオール等の液状原料をイソシアナートと反応硬化させると共に機械的撹拌により気泡を混入させて発泡させたり、水などの発泡剤を添加して発泡させたポリウレタン発泡樹脂等が用いられている。
しかしながら、エステル基を含有するエステル系ウレタンフォームは、湿熱環境下（例えば、湿度１００％ＲＨ、温度１２５℃）においてエステル基が加水分解することがある。近年の画像形成装置は、画像形成の高速化が要求され、装置内の高温化が進む一方、トナーの記録媒体への低温定着化が進み、トナーが溶融し易く、水分を含む種々の成分がトナーから染み出し易くなっている。
【０００６】
さらに、画像形成装置の高速化と現像装置を交換せずに印字する枚数の増加に伴い、未現像現像剤の除去能力を高めると共に、高速度に追従して充分な現像剤を供給できる現像剤供給ローラが求められている。そのためには現像剤供給ローラの硬度を高めることが有効であるが、現像剤供給ローラの硬度を高め過ぎると、現像装置を交換せず何枚も印字していると現像剤の帯電状態が異常となり、カスレやスジ画像などの画像不良が発生する。
【０００７】
以上より、発明が解決しようとする課題は、湿熱環境下における耐久性、現像剤の掻き取り性、及び現像剤の搬送性に優れる現像剤供給ローラ及びその製造方法、並びにスジ、濃度ムラ等の画像故障を抑制し、湿熱環境下における耐久性に優れた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、エーテル系ウレタンフォームを含む高分子発泡材料を用い、高分子発泡材料の表面の面粗さを所定の粗さより粗くすることで、現像剤供給ローラが湿熱環境下における耐久性に優れ、現像剤の掻き取り性及び搬送性に優れることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明は、
［１］表面が高分子発泡材料である画像形成装置の現像剤供給ローラにおいて、前記高分子発泡材料がエーテル系ウレタンフォームを少なくとも含み、以下に定義される現像剤供給ローラ表面の面粗度が４０μｍ以上１４０μｍ以下である現像剤供給ローラ、
面粗度；測定長さ４０ｍｍ、測定間隔１ｍｍ、測定点数４０点とし、全測定点の基準線からの変位の標準偏差、
［２］感光体と、感光体表面を帯電する帯電ローラと、感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、静電潜像を現像する現像ローラと、現像ローラに現像剤を供給する［１］に記載の現像剤供給ローラと、感光体表面に形成された現像剤像を記録媒体表面に転写する転写ローラと、を有する画像形成装置、及び
［３］エーテル系ウレタンフォームを少なくとも含む高分子発泡材料を砥石により研磨して表面を仕上げる現像剤供給ローラの製造方法において、表面に剣山上の突起を有する円筒状の金属砥石を用い、かつ前記金属砥石の回転数を８００ｒｐｍ以上２０００ｒｐｍ以下として研磨して上記［１］記載の現像剤供給ローラを製造する現像剤供給ローラの製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、湿熱環境下における耐久性、現像剤の掻き取り性、及び現像剤の搬送性に優れる現像剤供給ローラ及びその製造方法、並びにスジ、濃度ムラ等の画像故障を抑制し、湿熱環境下における耐久性に優れ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】
【００１１】
【図１】実施例１で製造した現像剤供給ローラの表面性状を示す写真である。
【図２】面粗度の測定方法を示す概念図である。
【図３】本発明の現像剤供給ローラの表面性状の一例を示す写真である。
【図４】ＲＦ砥石の表面性状を示す写真である。
【図５】ＮＸ砥石の表面性状を示す写真である。
【図６】電子写真方式の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】比較例１で製造した現像剤供給ローラの表面性状を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜現像剤供給ローラ＞
本発明の現像剤供給ローラは、表面が高分子発泡材料である画像形成装置の現像剤供給ローラにおいて、前記高分子発泡材料がエーテル系ウレタンフォームを少なくとも含み、以下に定義される現像剤供給ローラ表面の面粗度が４０μｍ以上１４０μｍ以下である。
ここで、面粗度とは、測定長さ４０ｍｍ、測定間隔１ｍｍ、測定点数４０点とし、全測定点の基準線からの変位の標準偏差をいう。
【００１３】
〔高分子発泡材料〕
本発明の現像剤供給ローラの表面を構成する高分子発泡材料は、エーテル系ウレタンフォームを少なくとも含む。
高分子発泡材料がエーテル系ウレタンフォームを含むことで、高分子発泡材料の湿熱環境下における加水分解が抑制され、現像剤供給ローラの湿熱環境下における耐久性に優れる。
高分子発泡材料はエーテル系ウレタンフォーム以外の高分子発泡材料を含んでいてもよいが、エーテル系ウレタンフォームが主成分であることが好ましい。具体的には高分子発泡材料全質量に対するエーテル系ウレタンフォームの含有量が８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、１００質量％であることが更に好ましい。
また、エーテル系ウレタンとは、ウレタンを構成するポリオールの主成分（全ポリオール中８０モル％以上、好ましくは９０モル％以上、より好ましくは１００モル％）がポリエーテルポリオールであるウレタンをいう。ポリオールはエステル基を含んでいてもよいが、全ポリオール中のエステル基含有濃度が、２０モル％以下であることが好ましく、１０モル％以下であることがより好ましく、５モル％以下であることが更に好ましく、０モル％であることが特に好ましい。
ポリオールは、ポリエーテルポリオール１種を単独で用いてもよいし、ポリエーテルポリオール以外のポリオール１種又は２種以上を混合して用いてもよい。
【００１４】
高分子発泡材料がエーテル系ウレタンフォーム以外に含み得る高分子発泡材料としては、特に制限はないが、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリロニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、エーテル系ウレタン以外のポリウレタン樹脂等が挙げられる。これらの高分子発泡材料は、１種を単独で用いてもよいし、または複数種を混合して用いてもよい。
【００１５】
（かさ比重）
高分子発泡材料のかさ比重は、０．０３以上０．２以下が好ましい。かさ比重が０．０３以上であると、フォーム内部で骨格の占める部分が少なくなり過ぎることがなく、現像戻り現像剤の除去が可能となる。特にかさ比重が０．０６以上であると、現像戻り現像剤除去の点で更に好ましい。一方、かさ比重が０．２以下であると、長期間使用した後の現像剤の劣化（現像剤の異常帯電発生頻度の上昇）が抑制できる点で有利であり、かさ比重が０．１２以下であると更に現像剤劣化が抑制され、より好ましい。すなわち、高分子発泡材料のかさ比重は、０．０６以上０．１２以下の範囲がさらに好ましい。
高分子発泡材料を得る方法は、化学発泡剤による方法、機械的に空気や不活性ガスを混入する方法が用いられ、特に水を発泡剤としポリイソシアナートとの反応で二酸化炭素を発生させる水発泡ポリウレタン樹脂が好適に用い得る。
【００１６】
（セル数）
本発明における高分子発泡材料は、セル数が３０個／２５ｍｍ以上８０個／２５ｍｍ以下であることが好ましい。かかる範囲であることで、安定的に本発明の面粗度を有する現像剤供給ローラを製造することができる。また、セル数が３０個／２５ｍｍ以上であることで現像剤の掻き出し性に優れる。セル数が８０個／２５ｍｍ以下であることで現像剤の搬送力が高まり、べた印刷をした場合でも、現像剤の搬送力不足による白縦筋の発生を抑制することができる。
高分子発泡材料のセル数は５０個／２５ｍｍ以上であることがより好ましく、５５個／２５ｍｍ以上であることが更に好ましい。また、高分子発泡材料のセル数は６５個／２５ｍｍ以下であることがより好ましく、６０個／２５ｍｍ以下であることが更に好ましい。
高分子発泡材料のセル数は、ＪＩＳ  Ｋ６４００−１（２００４）の附属書１に記載される方法で測定する。
【００１７】
現像剤供給ローラに用いる発泡高分子材料に導電性を付与する方法は、高分子材料にカーボンブラック、金属粉、導電性金属酸化物等の導電性紛体を添加する方法；高分子材料が極性高分子である場合にはアルカリ金属、アルカリ土類金属、第４級アンモニウム等の塩基と、塩酸、過塩素酸、アルキル硫酸等の酸からなる電解質を添加する方法；発泡高分子材料をアクリル等の樹脂にカーボンブラック等の導電材を添加した導電性塗料でコーティングする方法を用い得る。
【００１８】
現像剤供給ローラの軸は、硫黄快削鋼や鉛快削鋼を所定の形状に切削加工した後、無電解ニッケルメッキを施した軸、ステンレスを所定の形状に切削加工した軸等を用い得る。
現像剤供給ローラを構成する発泡高分子材料と軸は、接着剤を用いて固定することができる。接着剤に制限は無いが、エポキシ系接着剤やシアノアクリレート系接着剤、ポリウレタンやエチレン酢酸ビニル共重合体などからなる熱融着接着剤を好適に用い得る。
【００１９】
〔面粗度〕
一般に、材料表面の面粗さは、通常ＪＩＳ  Ｂ０６０１などで規定されるが、現像剤供給ローラ表面は高分子発泡材料であるためセルが存在しており、面粗さが探針によって測定できない。そこで本発明では、測定長さ４０ｍｍ、測定間隔１ｍｍ、測定点数４０点とし、全測定点の基準線からの変位の標準偏差を面粗度と定義する。
以下、面粗度について詳述する。本発明の現像剤供給ローラは、現像剤供給ローラ表面の表面粗さの品質管理が肝要であるが、探針を用いた表面粗さ測定装置は高分子発泡材料のセル部に探針がひっかかってしまい、測定ができない。そこで、本発明では、レーザー寸法測定器を用いて、基準線からの変位を測定することで評価した。
当該評価に際し、カスレやスジなどの不具合画像とこの評価方法における測定値とが良好な対応関係を示し、かつ該測定値が安定する条件を探し出す必要があった。本発明者が鋭意検討した結果、画像の良否と測定値との良好な対応関係を得るには測定点間の距離が重要であり、測定点間の距離（以下「測定間隔」と称する）を０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とし、２０点以上の測定点、より好ましくは３０点以上の測定点が必要であることがわかった。測定間隔が３ｍｍを超えると、不具合画像との対応が得られなくなり、測定間隔を０．５ｍｍ未満とすると、測定自体のばらつきが大きくなって、測定の再現性が得られなくなる。
本発明では、測定長さ４０ｍｍ、測定間隔１ｍｍ、測定点数４０点とし、全測定点の基準線からの変位の標準偏差で評価することとした。なお、基準線の決定方法は、全測定点に対し最小二乗法で直線を引いたものを基準線とした。
【００２０】
上記評価方法に用いる測定は、より具体的には、図２に示すように測定するものである。図２の上図は本発明の現像剤供給ローラを示す概念図であり、下図は測定方法を示す概念図である。測定線１３はレーザー光を表しており、線状のレーザー光を矢印の方向に走査して、Ｌ１から１ｍｍ間隔でＬ２、Ｌ３の順にＬ４０まで４０点の測定をする。したがって、全体として測定長さは４０ｍｍとなる。なお、ここでは株式会社ミツトヨ製レーザー寸法測定装置を用いた。
次いで、図２の破線に示すように、最小二乗法により基準線を設け、該基準線と各測定点の差、すなわち全測定点の基準線からの変位の標準偏差を計算し、これを面粗度とするものである。
【００２１】
なお、前記の測定方法は、現像剤供給ローラ１本に対し３０秒程度の時間を要する。ローラの品質に関しては、ＪＩＳ  Ｚ９０１５に記載されるＡＱＬ（Acceptable Quality Level）抜き取り検査で画像品質を保証できる。すなわち、研磨機１台で１直に生産する現像剤供給ローラを１ロットとし、ＪＩＳ  Ｚ９０１５付表Ａ１の通常検査水準Ｉのサンプル文字を選択し、なみ検査の抜き取り表でサンプル数を定め、なみ検査のロット判定基準に従ってロットの合否を判定すればよい。この場合、合格品質水準は０．１以上１．０以下、より好ましくは０．４とすれば、検査工数と品質不適合の発生頻度が許容範囲となる。ロット不合格が発生した場合は、きつい検査に移行する必要があり、なみ検査の抜き取り頻度で検査を継続すると、品質不適合の発生頻度が許容できなくなる。きつい検査で３ロット連続して不適合が発生しない場合は、なみ検査に戻しても品質不適合の発生頻度は許容範囲に収めることができる。また、なみ検査で３ロット連続して品質不適合ロットが発生しない場合は、ゆるい検査に移行しても、品質不適合の発生頻度は許容範囲に収めることができる。ゆるい検査で不適合ロットが発生した場合は、なみ検査に戻す必要があり、ゆるい検査を継続すると、品質不適合の発生頻度が許容できなくなる。更に、３ロットの表面粗度の工程能力指数を算出し、工程能力指数が１．３３以上であれば、特別検査水準Ｓ−１を採用してもよく、品質不適合の発生頻度は許容範囲に収めることができる。
【００２２】
なお、面粗度と、表面粗さの指標として一般によく用いられるＲｚ、Ｒａ等とは技術思想が異なる。本発明の現像剤供給ローラの表面性状の一例を図３に示す。高分子発泡材料の表面は、所々、Ｓで示されるような起毛部分を有している。その為、探針を用いた表面粗さ測定装置によって高分子発泡材料の表面を測定すると、高分子発泡材料のセル部に探針がひっかかってしまい、測定ができない。また、仮に、表面粗さ測定装置に代えてレーザー寸法測定器を用いて測定しても、その結果を従来の指標であるＲａ、Ｒｚ等で表すと起毛部分Ｓを正確に表すことができなかった。
ローラの表面状態を正しく捉えるには、起毛部分Ｓの存在に関わらず、ローラ表面の嶺線を把握することが重要であるところ、Ｒａ、Ｒｚ等は起毛部分Ｓの表面凹凸を含めて表面状態を表す。そのため、Ｒａ、Ｒｚ等では起毛部分Ｓを正確に表すことができなかった。
一方、本願の面粗度は、全測定点の基準線からの変位の標準偏差を表面状態として特定する。この基準によりローラ表面の嶺線を、ローラの表面状態として表すことができる。
【００２３】
既述の特許文献３のように、ウレタンフォーム表面の形状プロファイルをＲａ等で表すことができるのは、特許文献３の明細書の段落番号〔００１２〕に「ローラの毛羽やウレタンフォーム千切れの発生を防止することができる」と記載されているようにローラの表面状態が起毛していないためである。
本発明の現像剤供給ローラの表面状態は、従来に比べ起毛部分が多く、Ｒａ等で表すことができないため、本発明の基準である「面粗度」でしか表すことがでない。
【００２４】
本発明の現像剤供給ローラは、上記で定義された面粗度が４０μｍ以上１４０μｍ未満である。面粗度が４０μｍ未満であると充分な現像剤を供給することができず、高速で画像を印字した際のカスレの原因となる。一方、面粗度が１４０μｍ超であると未現像現像剤の除去能力が十分でなく、現像装置を交換せずに印字する枚数を増加させることができない。また、面粗度が１４０μｍ超であると、現像剤の搬送が不均一になり、出力される画像に濃度ムラが生じたり、本来は記録媒体に形成されるべきでない画像（「ゴースト」と称されることがある）が形成されることがある。
以上の観点から、面粗度は５０μｍ以上１３０μｍ以下であることが好ましく、８０μｍ以上１２０μｍ以下という面粗度を指標として管理すると好適な画像を維持できる。
【００２５】
上記の表面粗度を持つ高分子発泡材料からなる現像剤供給ローラを製造するためには、
（１）所定の面粗度の金型内で高分子発泡材料を硬化させる方法、
（２）所定の面粗度の金型内にやや大きめの硬化した高分子発泡材料を入れて加熱変形(型付け)させる方法、及び
（３）研削ないし研磨加工で硬化した高分子発泡材料の表面粗度を所定の面粗度に仕上げる方法がある。
これらのうち、（１）の方法は、金型によって面粗度を所定値に保つ方法であり、金型内面の粗さを綿密に測定する必要があって、その管理が容易ではない。また、（２）の方法は高温に曝した場合に変形戻りする点でその管理が容易ではない。これに対し、金型維持管理を必要としない点、また高温暴露で変形戻りがない点で、（３）研削ないし研磨加工で、高分子発泡材料の面粗度を調整する方法が有利である。
【００２６】
＜現像剤供給ローラの製造方法＞
本発明の現像剤供給ローラの製造方法は、エーテル系ウレタンフォームを少なくとも含む高分子発泡材料を砥石により研磨して表面を仕上げる現像剤供給ローラの製造方法において、表面に剣山状の突起を有する円筒状の金属砥石を用い、かつ前記金属砥石の回転数を８００ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下として研磨する方法である。
すなわち、上記（３）の方法である。
本発明の現像剤供給ローラの製造方法は、表面に剣山状の突起を有する円筒状の金属砥石（以下「ＲＦ砥石」と称することがある）を使用し、従来の使用方法では使用されない低速での研磨をすることで、本発明の特定の面粗度を有する現像剤供給ローラが簡便な方法で得られ、かつその生産管理が容易であることを見出した。
具体的には、研磨機の砥石の回転数を８００ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下、より好ましくは８００ｍ／ｍｉｎ以上３０００ｍ／ｍｉｎ以下、さらに好ましくは８００ｍ／ｍｉｎ以上２０００ｍ／ｍｉｎ以下、より更に好ましくは８００ｍ／ｍｉｎ以上１７００ｍ／ｍｉｎ以下、より更に好ましくは８００ｍ／ｍｉｎ以上１４００ｍ／ｍｉｎ以下、特に好ましくは８００ｍ／ｍｉｎ以上１０００ｍ／ｍｉｎ以下として研磨することにより、上記面粗度を有する現像剤供給ローラを得ることができる。
【００２７】
ここでＲＦ砥石とは、図４に示すような、表面に剣山状の突起を有する円筒状の金属砥石である。ＲＦ砥石の表面に備えられる突起は、円錐状、又は、三角錐、四角錐等の多角錐状の形状であることが好ましく、突起の高さが同じであることが好ましい。
このような砥石を、既述の回転数で回転させながら高分子発泡材料の表面を研磨することで、本発明の高分子発泡材料の面粗度を有する現像剤供給ローラを簡便に、かつ歩留まりよく製造することができる。
【００２８】
一方、ＲＦ砥石を用いても、ＲＦ砥石の通常の研磨条件である６０００ｒｐｍ以上７０００ｒｐｍ以下では、高分子発泡材料の面粗度が４０μｍ未満となり、本発明の現像剤供給ローラを得ることはできない。
また、ＲＦ砥石を用いて８００ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下で研磨した場合、セル数が３０以上の高分子発泡材料であれば、本発明の面粗度を有する現像剤供給ローラを製造し易く、安定して本発明の面粗度を有する現像剤供給ローラを製造し得る。
さらに、ＲＦ砥石を用いて８００ｒｐｍ未満の砥石回転数で高分子発泡材料を研磨しようとすると、面粗度が１４０μｍ越となってしまう。
【００２９】
またゴムローラ研磨に通常用いられるＧＣ６０、ＧＣ８０、ＮＸ６０、ＮＸ８０等の砥石を用い、砥石を回転数８００ｒｐｍ以上２０００ｒｐｍ以下で研磨すると、面粗度が４０μｍ未満となる。なお、ＧＣ６０、ＧＣ８０、ＮＸ６０、ＮＸ８０等の砥石は、質量が大きいため２０００ｒｐｍ超の回転数で研磨作業ができず、また、１０００ｒｐｍ以下の回転数では、高分子発泡材料表面に螺旋状の研磨模様が発生してしまい、現像剤供給ムラによる画像の不具合を生ずる。
図５は、ＮＸ砥石の表面性状を示す写真で、多孔質の焼結セラミックスである。また、ＧＣ砥石も同様の性状であって、このような砥石では本発明の現像剤供給ローラを製造し得ない。
【００３０】
本発明の現像剤供給ローラの製造方法は、更に、公知の方法を適用し得る。例えば、特許第４９１６１２９号記載の方法を適用することができる。より具体的には、以下の（１）〜（３）の方法を含むことができる。
（１）高分子発泡材料に軸挿入用の穴をあけておく。
（２）金属軸にフィルム状の熱溶融ポリウレタン接着剤を巻きつけ、先の高分子発泡材料を挿入した後、加熱して軸と高分子発泡材料を接着する。
（３）室温程度まで冷却した後に、市販のゴムロール専用円筒研削盤を用いて高分子発泡材料を所定の寸法に研磨する。
（４）更に、既述のとおり、表面が剣山状の突起を有する円筒状の金属砥石を用い、かつ前記金属砥石の回転数を８００ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下として研磨する。
【００３１】
＜画像形成装置＞
本発明の現像剤供給ローラは、電子写真方式の種々の画像形成装置に適用することができる。
本発明の画像形成装置は、感光体と、感光体表面を帯電する帯電ローラと、感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、静電潜像を現像する現像ローラと、現像ローラに現像剤を供給する既述の本発明の現像剤供給ローラと、感光体表面に形成された現像剤像を記録媒体表面に転写する転写ローラとを有する。
以下、図面を用いて画像形成装置について説明する。
【００３２】
図６は、本発明の現像剤供給ローラが適用された電子写真方式の非磁性一成分現像画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
同図において、本実施形態に係る画像形成装置は、定められた方向に回転する像保持体としての感光体ドラム１を有し、この感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１を帯電する帯電ローラ７と、この感光体ドラム１上に静電潜像を形成する潜像形成装置としての例えば露光装置と、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を可視像化する現像ローラ２と、感光体ドラム１上で可視像化されたトナー像を被転写体である記録媒体８に転写する転写ローラ５と、感光体ドラム１上の残留トナーを清掃するクリーニングローラ６とを順次配設したものである。現像剤供給ローラ３は、現像ローラ２に当接して配置されている。
【００３３】
感光体１は、記録媒体８を介して転写ローラ５に当接している。記録媒体８が通過していない時は、転写ローラ５は感光体１と直接、当接している。現像剤供給用ローラ３、現像ローラ２及び感光体１を矢印方向に回転させることにより、現像剤が現像剤供給用ローラ３により、現像ローラ２の表面に供給され、層規制ブレード４によって均一な薄層に整えられた後、感光体１上の静電潜像に付着し、該潜像が可視化される。そして感光体１と転写ローラ５との間に電界を発生させることにより、感光体１上の現像剤像を記録媒体８に転写させる。また、クリーニングローラ６により、転写後に感光体１表面に残留する現像剤が除去される。
【実施例】
【００３４】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
各実施例、比較例における各種測定は下記の方法により行なった。
【００３５】
〔高分子発泡材料〕
１）エーテル系ウレタンフォーム
ブリヂストン化成品（株）製ポリウレタンフォーム「ＱＵ６０」
（ポリウレタンを構成するポリオール中のエステル基含有濃度０モル％）
２）エステル系ウレタンフォーム
ブリヂストン化成品（株）製ポリウレタンフォーム「ＨＰＮ７０」
【００３６】
〔比較例１〕
ブリヂストン化成品（株）製ポリウレタンフォーム「ＨＰＮ７０」を、長さ５８ｍｍ×幅５１０ｍｍ×厚さ１８ｍｍに裁断し、ライオン（株）製ライオンペースト「Ｗ−３１１Ｎ」を２６．９％、信越化学工業（株）製消泡剤「ＫＳ−５０２」を０．２％、エネックス（株）製アクリルバインダー水溶液１８．１％、精製水５４．８％からなる導電性塗料を染み込ませた後、１５０℃で１時間乾燥硬化させた。このポリウレタンフォームのかさ比重は０．０６５、硬度はＡｓｋ  Ｆ  ８０゜、セル数は６０個／２５ｍｍ、電圧１Ｖでの体積抵抗は１０４Ωｃｍだった。
次いで、φ６ｍｍのＳＵＭ２３鋼材軸に無電解ニッケルメッキ６μｍを施した軸を１００℃に予熱し、ダイセルファインケム（株）製接着性フィルム「サーモライト６５０１」を２４０ｍｍ×２０ｍｍに裁断して巻きつけ、１４０℃で３０分間加熱し、冷却した。この軸に、前記ポリウレタンフォームを２４０ｍｍ×１８ｍｍ×１８ｍｍの大きさに裁断、特許第４９１６１２９号記載の方法でφ５．０ｍｍの穴を中央部にあけたもので被覆し、１３０℃で９０分間加熱した後冷却して、軸とポリウレタンフォームを接着した。
この軸に接着したポリウレタンフォームを、３０５×４０×７６．２ｍｍの６０番ＲＦ砥石（形式；Ｗ０４−１５７２−１１）を装着した市販のゴムロール専用円筒研削盤で、砥石回転数７０００ｒｐｍ、ポリウレタンフォーム回転数１５００ｒｐｍ、砥石移動速度往路２０００ｍｍ／ｍｉｎ、復路３０００ｍｍ／ｍｉｎでφ１５ｍｍの円筒状に研磨し、現像剤供給ローラを作製した。この現像剤供給ローラの面粗度は４０μｍであった。
【００３７】
〔比較例２、比較例３〕
比較例２及び３は、比較例１において、砥石回転数を表１に示す条件とした他は同様にして現像剤供給ローラを得た。
【００３８】
〔比較例４、比較例５〕
比較例５は、比較例３において、ポリウレタンフォームとして、エステル系ウレタンフォームに代えてエーテル系ウレタンフォームを用いたほかは同様にして、現像剤供給ローラを得た。
比較例４は、比較例５において、砥石回転数を表１に示す条件とした他は同様にして現像剤供給ローラを得た。
【００３９】
〔実施例１〕
ブリヂストン化成品（株）製ポリウレタンフォーム「ＱＵ６０」を、長さ５８ｍｍ×幅５１０ｍｍ×厚さ１８ｍｍに裁断し、ライオン（株）製ライオンペースト「Ｗ−３１１Ｎ」を２６．９％、信越化学工業（株）製消泡剤「ＫＳ−５０２」を０．２％、エネックス（株）製アクリルバインダー水溶液１８．１％、精製水５４．８％からなる導電性塗料を染み込ませた後、１５０℃で１時間乾燥硬化させた。このポリウレタンフォームのかさ比重は０．０６５、硬度はＡｓｋ  Ｆ  ８０゜、セル数は６０個／２５ｍｍ、電圧１Ｖでの体積抵抗は１０４Ωｃｍだった。
次いで、φ６ｍｍのＳＵＭ２３鋼材軸に無電解ニッケルメッキ６μｍを施した軸を１００℃に予熱し、ダイセルファインケム（株）製接着性フィルム「サーモライト６５０１」を２４０ｍｍ×２０ｍｍに裁断して巻きつけ、１４０℃で３０分間加熱し、冷却した。この軸に、前記ポリウレタンフォームを２４０ｍｍ×１８ｍｍ×１８ｍｍの大きさに裁断、特許第４９１６１２９号記載の方法でφ５．０ｍｍの穴を中央部にあけたもので被覆し、１３０℃で９０分間加熱した後冷却して、軸とポリウレタンフォームを接着した。
この軸に接着したポリウレタンフォームを、３０５×４０×７６．２ｍｍの６０番ＲＦ砥石（形式；Ｗ０４−１５７２−１１）を装着した市販のゴムロール専用円筒研削盤で、砥石回転数５０００ｒｐｍ、ポリウレタンフォーム回転数１５００ｒｐｍ、砥石移動速度往路２０００ｍｍ／ｍｉｎ、復路３０００ｍｍ／ｍｉｎでφ１５ｍｍの円筒状に研磨し、現像剤供給ローラを作製した。この現像剤供給ローラの面粗度は４５μｍであった。
【００４０】
〔実施例２〜１０〕
実施例１において、砥石回転数とかさ比重を表１に示す条件とした他は同様にして現像剤供給ローラを得た。
【００４１】
〔評価〕
１．耐加水分解性評価（耐久性の評価）
現像剤供給ローラを構成するウレタンフォームの加水分解性評価から、現像剤供給ローラの湿熱環境下における耐久性を評価した。
耐加水分解性評価は、ＪＩＳ  Ｋ６４００−８（２００４）の附属書１に記載される方法において、温度と放置時間を１２５℃、９時間に変更し試験し、ウレタンフォームの引張強さ及び延びをＪＩＳ  Ｋ６４００−５（２００４）の附属書１に記載される方法で評価した。
（評価基準）
○：試験前後の変化率が２５％以下である
×：試験前後の変化率が２５％超である
【００４２】
２．白縦筋評価（現像剤の搬送性の評価）
現像剤供給ローラの現像剤の搬送性が低下すると、べた画像を印刷したときに、現像剤が存在するべき場所に現像剤がないために、白い筋が生じることがある。
現像剤供給ローラに実施例及び比較例の現像剤供給ローラを設置した図６に示す構成の画像成形装置で、１万枚出力したときの出力状況から、下記基準により白縦筋評価を行った。
（評価基準）
◎：白い筋が現れない。
○：白い筋が紙面上の５％未満の範囲に現れる。
△：白い筋が紙面上の５％以上１０％未満の範囲に現れる。
×：白い筋が紙面上の１０％以上の範囲に現れる。
【００４３】
３．Filming評価（現像剤の掻き取り性の評価）
Filmingとは、現像剤供給ローラが接する現像ローラに、トナー、現像剤等がフィルム状に張り付き、正常に画像を印字できない不具合をいう。現像剤供給ローラが現像剤を過剰に掻き取ると、現像ローラに、トナー、現像剤等がフィルム状に張り付き易くなる。
現像剤供給ローラに実施例及び比較例の現像剤供給ローラを設置した図６に示す構成の画像成形装置で、１万枚出力した後の現像ローラの表面状況から、下記基準によりFilming評価を行った。
◎：濃度が薄くなり、部分的に黒い縦筋が発生している箇所が紙面上５％以下。
○：濃度が薄くなり、部分的に黒い縦筋が発生している箇所が紙面上５％を超え、１０％以下。
△：濃度が薄くなり、部分的に黒い縦筋が発生している箇所が紙面上１０％を超え、１５％以下。
×：濃度が薄くなり、部分的に黒い縦筋が発生している箇所が紙面上１５％を越える。
【００４４】
現像ローラの製造条件、評価結果、及び測定結果を表１に示す。
【００４５】
0006364333.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の現像剤供給ローラによれば、高速画像形成装置が湿熱環境下に置かれても、長期間に渡って画像故障を発生させない様に製造でき、画像形成装置部品として好適である。
【符号の説明】
【００４７】
１．感光体
２．現像ローラ
３．現像剤供給ローラ
４．層規制ブレード
５．転写ローラ
６．クリーニングローラ
７．帯電ローラ
８．転写材
１１．軸
１２．ゴムローラ（高分子発泡材料）
１３．測定線（レーザ光）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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