(57)【要約】【課題】低温低湿環境におけるベタ画像の濃度低下およびゴーストの問題を防止すると共に、高温高湿環境における画像特性と両立できる現像ローラを提供する。【解決手段】軸体と、導電性弾性層と、導電性表面層とを少なくとも有し、導電性表面層がポリウレタンポリオールプレポリマーとイソシアネート化合物を重合させて得られたポリウレタンを有する現像ローラであって、ポリウレタンポリオールプレポリマーが、２官能のポリエーテルポリオールと２官能のイソシアネート化合物を鎖延長させてなり、重量平均分子量が１００００〜５００００、かつ分子量分散度がＭｗ／Ｍｎ＝３．０以下、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５以下の直鎖状ポリウレタンポリオールプレポリマーであり、ポリウレタンポリオールプレポリマーが前記ポリウレタン中に７０〜９５質量％の範囲で含まれることを特徴とする現像ローラとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、該軸体上に設けられた導電性弾性層と、該導電性弾性層上に設けられた導電性表面層とを少なくとも有し、該導電性表面層がポリウレタンポリオールプレポリマーとイソシアネート化合物を重合させて得られたポリウレタンを有する現像ローラであって、
該ポリウレタンポリオールプレポリマーが、２官能のポリエーテルポリオールと２官能のイソシアネート化合物を鎖延長させてなり、重量平均分子量が１００００〜５００００、かつ分子量分散度がＭｗ／Ｍｎ＝３．０以下、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５以下の直鎖状ポリウレタンポリオールプレポリマーであり、
該ポリウレタンポリオールプレポリマーが前記ポリウレタン中に７０〜９５質量％の範囲で含まれることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記２官能のイソシアネート化合物がジフェニルメタンジイソシアネートであることを特徴とする請求項１記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記２官能のポリエーテルポリオールが、ポリプロピレンポリオール及びポリテトラメチレンエーテルグリコールの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記ポリウレタンポリオールプレポリマーが、前記ポリウレタン中に７５〜９５質量％の範囲で含まれることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記導電性表面層中に、更にｐＨが５より小さいカーボンブラックを含有していることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の現像ローラ。
【請求項６】
前記導電性表面層の貯蔵弾性率Ｅ’が式（１）
【数１】
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を満たすことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の現像ローラ。
【請求項７】
現像ローラが装着されてなり、該現像ローラの表面に現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを画像形成体に接触させて該画像形成体表面に該現像剤を供給することにより該画像形成体表面に可視画像を形成させる電子写真プロセスカートリッジにおいて、
該現像ローラが、請求項１〜６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電子写真プロセスカートリッジ。
【請求項８】
現像ローラが装着されてなり、該現像ローラの表面に現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを画像形成体に接触させて該画像形成体表面に該現像剤を供給することにより該画像形成体表面に可視画像を形成させる画像形成装置において、
該現像ローラが、請求項１〜６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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真装置に使用される現像ローラに関する。詳しくは、低温／低湿から高温／高湿環境下において長時間運転した場合にも画像欠陥等を引き起こしたりすることのない電子写真装置用現像ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いたプリンターにおいては、感光体が帯電ローラにより均一に帯電され、レーザー等により静電潜像を形成する。次に、現像容器内の現像剤が現像剤塗布ローラ及び現像剤規制部材により適正電荷で均一に現像ローラ上に塗布され、感光体と現像ローラとの接触部で現像剤の転写（現像）が行われる。その後感光体上の現像剤は、転写ローラにより記録紙に転写され、熱と圧力により定着され、感光体上に残留した現像剤はクリーニングブレードによって除かれ、一連のプロセスが完了する。
【０００３】
電子写真装置において、たとえば現像ローラの場合、常時感光体及び現像剤規制部材に圧接された状態にあり、現像を行なう際には現像ローラと感光体、現像ローラと現像剤規制部材の間に現像剤が介在して圧接している。感光体に転写されない現像剤は、現像剤塗布ローラによって剥ぎ取られ再度現像容器内に戻り、容器内で攪拌され再び現像剤塗布ローラによって現像ローラ上に搬送される。これらの工程を繰り返すうちに現像剤は大きなストレスを受けるという結果になる。そこで、現像剤へのストレスを軽減するという目的から現像ローラに低硬度の弾性体からなる材料で形成されるものが用いられるようになった。とくに、現像ローラの表層近傍では現像剤に与える影響は大きく、材料物性の選択が非常に重要な役割をしめる。これらの材料特性を充分に発揮するためにも、芯金外周部に弾性体層、中間層、最表層などに分割されそれぞれの機能を発揮している。
【０００４】
これらの構成部材を形成する高分子弾性材料としては、ゴム弾性を有する高分子エラストマーや高分子フォームが用いられており、これらは、低硬度で、画像担持体や転写部材を汚染することがなく、かつトナー等の現像剤と融着しない特性を有することが求められる。ここで、高分子エラストマーや高分子フォームを構成する材料としては、イソプレンゴム，エチレンプロピレンゴム，シリコーンゴム，エピクロルヒドリンゴム，アルクリロニトリルブタジエンゴム等の固形ゴム加硫物や、ポリオール等の液状原料をイソシアネートにより硬化させたポリウレタン等が用いられている。これらの材料からなる画像形成装置部材は、導電性を有することが求められる場合もあり、例えばカーボンブラック，金属酸化物等の導電材を混合したり、電解質を添加したりすることにより、所定の電気抵抗値に調整される。これらの中で、導電材によっても電解質によっても導電性を付与することができ、電解質を液状原料に溶解して使用できる利点があり、必要に応じてフォームとすることもできるので、ポリオールとポリイソシアネートを主原料として生成されるポリウレタンが一般的に使用される。
【０００５】
従来技術として、低硬度で、圧縮永久ひずみが小さく、感光体を汚染することのない低硬度ローラについて説明するものもある。ローラの弾性体材料として結晶性の低いポリオール（イソプレン系ポリオール）と、同じく結晶性の低いイソシアネートを組み合わせることで、分子間水素結合を形成し難くして、低硬度で圧縮永久ひずみを小さくすることができ、さらに感光体汚染のないローラを得ることができるとしている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
現像ローラの表層材料において、原料ポリオールとジイソシアネートで鎖延長したポリエーテルポリオールを２５質量％以上含有することでかぶりの少ない安定した画像が得られ、さらに安定した画像の持続が可能となる、としている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１００４８９号公報
【特許文献２】特開２００３−２７０９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、電子写真装置に使用される弾性部材の要求性能は、電子写真装置の高速化、画質の高品位化に伴って、より高度なものとなってきている。より具体的には、環境における微細な画像特性の違いや、高速化に伴なう画像耐久性、部品耐久性が厳しく要求されるようになってきており、従来技術における現像ローラではこれらの要求性能を実現できない種々の問題が顕在化してきた。従来の現像ローラを現像容器に組み、従来よりも長時間使用したときに、従来の使用期間では発生しえなかった低温／低湿環境（１５度、１０％ＲＨ：以降Ｌ／Ｌ環境と記す）におけるベタ画像の濃度低下が生じ、ゴースト（現像剤が転写されるべき像に、前の潜像がのこり白く抜ける現象）が発生する場合があった。そこで、Ｌ／Ｌ環境でこれらの諸問題を解決しようとすると、逆に高温／高湿環境（３０度、８
％ＲＨ：以降Ｈ／Ｈと記す）下で現像剤の融着を引き起こし画像上の縦スジとなるなど、両環境における画像特性の両立は難しい場合があった。
【０００８】
本発明は前記の課題を解決するもので、本発明の目的は、従来よりも長時間使用したときに生じる、Ｌ／Ｌ環境におけるベタ画像の濃度低下およびゴーストを防止し、Ｈ／Ｈ環境における表面層はがれ防止と両立できる現像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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有することを特徴とする。すなわち、本発明は、軸体と、該軸体上に設けられた導電性弾性層と、該導電性弾性層上に設けられた導電性表面層とを少なくとも有し、該導電性表面層がポリウレタンポリオールプレポリマーとイソシアネート化合物を重合させて得られたポリウレタンを有する現像ローラであって、
該ポリウレタンポリオールプレポリマーが、２官能のポリエーテルポリオールと２官能のイソシアネート化合物を鎖延長させてなり、重量平均分子量が１００００〜５００００、かつ分子量分散度がＭｗ／Ｍｎ＝３．０以下、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５以下の直鎖状ポリウレタンポリオールプレポリマーであり、
該ポリウレタンポリオールプレポリマーが前記ポリウレタン中に７０〜９５質量％の範囲で含まれることを特徴とする現像ローラに関する。
【００１０】
本発明は更に、前記２官能のイソシアネート化合物がジフェニルメタンジイソシアネートであることが好ましい。
本発明は更に、前記２官能のポリエーテルポリオールが、ポリプロピレンポリオール及びポリテトラメチレンエーテルグリコールの少なくとも一方であることが好ましい。本発明は更に、前記ポリウレタンポリオールプレポリマーが、前記ポリウレタン中に７５〜９５質量％の範囲で含まれることが好ましい。
【００１１】
本発明は更に、前記導電性表面層中に、更にｐＨが５より小さいカーボンブラックを含有していることが好ましい。
本発明は更に、前記導電性表面層の貯蔵弾性率Ｅ’が式（１）
【００１２】
【数１】
2005141192.tif 000003
【００１３】
を満たすことが好ましい。
【００１４】
本発明は更に、現像ローラが装着されてなり、該現像ローラの表面に現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを画像形成体に接触させて該画像形成体表面に該現像剤を供給することにより該画像形成体表面に可視画像を形成させる電子写真プロセスカートリッジにおいて、
該現像ローラが、前記現像ローラであることが好ましい。
【００１５】
本発明は更に、現像ローラが装着されてなり、該現像ローラの表面に現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを画像形成体に接触させて該画像形成体表面に該現像剤を供給することにより該画像形成体表面に可視画像を形成させる画像形成装置において、
該現像ローラが、前記現像ローラであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の現像ローラは、２官能のポリエーテルポリオールと２官能のイソシアネート化合物で鎖延長させてなる、重量平均分子量が１００００〜５００００、かつ分子量分散度がＭｗ／Ｍｎ＝３．０以下、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５以下の直鎖状ポリウレタンポリオールプレポリマーをイソシアネート化合物で反応させたポリウレタンで表面層を構成し、さらに直鎖状ポリウレタンポリオールプレポリマーをポリウレタン中に７０〜９５質量％の範囲で含有することにより、Ｌ／Ｌ環境におけるベタ画像の濃度低下および、ゴーストの問題を防止し、Ｈ／Ｈ環境における表面層はがれ防止とを両立できる現像ローラを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明者らは、前述の発生問題について原因の調査をおこなったところ新たな知見を得た。Ｌ／Ｌ環境におけるベタ画像の濃度の低下およびゴーストの発生については、現像剤が現像容器内を循環する過程で現像剤規制部材や現像ローラから大きなストレスを受けつづけ、その循環過程が長期化することで現像剤にトリボを付与するための外添剤が、現像剤表面から剥がれ落ちたり、現像剤の表面に埋め込まれてしまうことにより、現像剤の帯電付与能力が低下しベタ画像濃度が低下してしまう。さらには帯電制御能力を失った現像剤が感光体に現像することができず、ゴースト現象を引き起こすことがわかった。さらに、これらの問題は通常のＮ／Ｎ環境やＨ／Ｈ環境では発生せず、Ｌ／Ｌ環境に特有のものであることが分かった。
【００１８】
本発明者らは先述の目的を達成するために鋭意研究を行なった結果、現像ローラの導電性表面層が、特定の材料により構成される場合に前述の諸問題を解決できることを見出した。現像ローラの導電性表面層を構成するポリウレタンにおいて、ポリウレタンポリオールプレポリマーの官能基数、分子量、分散度を特定することにより、Ｌ／Ｌ環境におけるベタ画像濃度の低下およびゴーストを防止し、Ｈ／Ｈ環境における表面層はがれ防止と両立できることを見出した。
【００１９】
本発明は現像ローラの導電性表面層が、２官能のポリエーテルポリオールと２官能のイソシアネート化合物で鎖延長させてなるポリウレタンポリオールプレポリマーであり、該ポリウレタンポリオールプレポリマーの重量平均分子量が１００００〜５００００、かつ分子量分散度がＭｗ／Ｍｎ＝３．０以下、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５以下の直鎖状ポリウレタンポリオールプレポリマーをイソシアネート化合物で重合させたウレタンで構成され、原料としてのポリウレタンポリオールプレポリマーがウレタン中の７０質量％以上を占めることを特徴とする現像ローラである。
【００２０】
本発明に従えば、ポリウレタンポリオールプレポリマーとしては２官能のポリエーテルポリオールと２官能のイソシアネート化合物で鎖延長された２官能の直鎖状ポリウレタンポリオールプレポリマーを使用することが特徴である。ここで生成された２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーは多官能イソシアネート化合物（末端イソシアネート型プレポリマーを含む）との反応で最終の形態となり、架橋間の分子量（架橋間距離）を決定するものとなる。
【００２１】
ポリウレタンポリオールプレポリマーを形成の際、２官能より大きなもの（例えば３官能成分）が存在するとその時点で架橋構造が形成されてしまい、適正な架橋密度（柔軟性）を得ることができない。また、２官能よりも小さなものが存在すると、片末端が反応しないために、最終的に架橋構造をもつことができない。
【００２２】
柔軟化設計する場合には架橋間の分子量を大きくするという選択肢があるが、ただ架橋間分子量を大きくするだけでは柔軟化にともない材料強度が低下してしまう。現像ローラの表面層材料の場合、膜強度が低下すると長時間使用した場合に導電性弾性層との剥離が生じて、表面層のはがれが発現してしまう。
【００２３】
２官能のポリエーテルポリオールとしてはポリプロピレングリコールやポリテトラメチレングリコール等を使用することができるが、ポリオール自身の分子結晶性の強いポリテトラメチレングリコールが好ましい。ポリエーテルポリオールの分子量（Ｍｗ）としては５００〜５０００程度のものが本発明の効果を引き出すのに好ましく、さらには５００〜３０００程度のものが好ましい。５０００以下であれば、ウレタン鎖中のソフトセグメントの割合が高すぎず、材料が極度に軟化することもなく材料強度を保つことができるので、現像ローラの導電性表面層の材として使用に耐えられる。
【００２４】
２官能のイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、シクロヘキサンジイソシアネートなどが挙げられる。これらの中では、とくにトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）などの芳香族系イソシアネート化合物が好ましく、さらに好ましくはジフェニルメタンジイソシアネート等の結晶性の強いイソシアネート化合物が材料の粘着性、現像剤の融着性を防止するのに優れている。これらの２官能ポリエーテルポリオールと２官能のイソシアネート化合物を組み合わせて鎖延長することで、長期使用時にも現像剤にストレスを与えないような柔軟性を引き出すとともに、現像剤の融着性を防止するような結晶性を併せ持つことが可能となる。
【００２５】
ポリウレタンポリオールプレポリマーの重量平均分子量としては１００００〜５００００の範囲である必要がある。５００００を超えると架橋密度が低くなりすぎて、応力に対する残留変形量が大きくなりすぎて、セット跡などの画像弊害を生じることになる。また、１００００未満の場合は、現像剤にストレスを与えないような充分な柔軟性を引き出すことができない。重量平均分子量は１００００〜４００００であることが好ましく、１００００〜３００００であることがより好ましい。
【００２６】
ポリウレタンポリオールプレポリマーの分子量分散度としては、Ｍｎ：数平均分子量、Ｍｗ：重量平均分子量、Ｍｚ：Ｚ平均分子量を用いる。Ｚ平均分子量は高分子量化合物の平均分子量への寄与を最も重視したものであり、次のように定義される。
【００２７】
高分子中に分子量Ｍｉの分子がＮｉ個存在するとき、以下の式（２）で表す
【００２８】
【数２】
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【００２９】
Ｍｗ／Ｍｎは３．０以下の必要がある。好ましくはＭｗ／Ｍｎ＝２．７以下である。
【００３０】
Ｍｗ／Ｍｎが３．０よりも大きくなると架橋間の分子量にばらつきが生じてしまい、環境における機械特性の変化が大きくなるという問題が起こる。また、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５以下とする必要がある。好ましくはＭｚ／Ｍｗ＝２．０以下である。Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５以下とすることで、環境における機械特性の変化を更に抑制する効果を出すことができる。
【００３１】
また、ポリウレタン中のポリウレタンポリオールプレポリマーの含量は７０〜９５質量％である必要がある。ポリウレタンポリオールプレポリマーの含量は７５〜９５質量％が好ましく、７５〜９０質量％がより好ましい。含量がこれらの範囲にあることによって、低硬度でトナー搬送性に優れた現像ローラとすることができる。
【００３２】
ポリウレタンポリオールプレポリマーと反応させ、ポリウレタンとするためのイソシアネート化合物としては、平均官能基数が２より大きく、６より小さいイソシアネート化合物、または末端イソシアネート型プレポリマーを使用することができる。平均官能基数が２より大きく６より小さいイソシアネート化合物としては、トリフェニルメタントリイソシアネート、ジメチルトリフェニルメタンテトライソシアネートなどの多官能イソシアネートや多核体成分を含むクルードタイプのもの、ジイソシアネートの変性体（ウレタン変性体、アロファネート変性体、ビウレット変性体、イソシアヌレート変性体）等が挙げられる。平均官能基数が２より大きいと架橋構造が得られ材料強度が出るために、現像ローラとしての特性を出すことができる。平均官能基数が６未満の場合、架橋密度が高くなりすぎず、良好な柔軟性及び永久歪特性を有する現像ローラとすることができる。
【００３３】
ウレタン変性体などの変性化合物では、変性体形成前のポリオール分子量などによって機械的物性値が多少変わる場合もあるが、上記ポリウレタンポリオールプレポリマーが導電性表面層のポリウレタンを形成する際に使用されるウレタン原料中の７０質量％以上を占めていれば、本発明の効果を発揮することが可能となる。より好ましくは７５質量％以上である。
【００３４】
導電性表面層を構成するポリウレタンの形成には、上記ポリウレタンポリオールプレポリマーとイソシアネート化合物を、イソシアネートインデックス（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．９から１．５の範囲となるように使用することができる。イソシアネートインデックスは好ましくは１．０〜１．２の範囲であるのが良い。これらも機械物性値が変動するパラメータとなるが、前記と同様にポリウレタンポリオールプレポリマーが原料中の７０質量％以上を占めていれば本発明の効果を発揮することができる。
【００３５】
導電性弾性層や導電性表面層に添加する導電性付与物質としては、カーボンブラックやグラファイト、金属フィラー、金属酸化物ウィスカー等の電子伝導性物質や金属塩などのイオン導電性物質が挙げられる。
【００３６】
その中でも、コスト的に安価であるカーボンブラックが広く使用される。本発明において、導電性表面層に添加するカーボンブラックのｐＨは５より小さいものが好ましい。
【００３７】
導電性表面層中のカーボンブラックの含有量としては１０〜４０質量％の範囲であることが好ましく、１５〜３５質量％の範囲であることがより好ましい。ｐＨが５以下のものを用いると、塗料中に分散された場合、カーボンブラックの凝集が進行せず、分散安定性が良好であり塗料のライフも長くなる。本発明の処方において、カーボンブラックのｐＨを５より小さくすることは、特にその効果を大きなものとした。導電性表面層の体積抵抗値は１×１０3〜１×１０10Ωｃｍであることが好ましく、１×１０4〜１×１０8ｃｍであることがより好ましい。
【００３８】
本発明における材料を用いると使用環境温度付近での貯蔵弾性率の変化率を小さくすることができる。
【００３９】
貯蔵弾性率Ｅ’は式（１）
【００４０】
【数３】
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【００４１】
を満たすことが好ましく、本発明の効果を充分に引き出すことができる。０．３以下のとき、１０℃における貯蔵弾性率と４０℃における貯蔵弾性率の変化が小さいため、Ｌ／Ｌ環境とＨ／Ｈ環境での画像特性を両立することができる。また、現像剤へ及ぼす悪影響がなくなり、現像剤の帯電能力を維持したまま耐久寿命まで安定して供給することが可能となる。これは０．３以下のとき、４０℃における貯蔵弾性率を適正な値に設定すると、１０℃における貯蔵弾性率が高くなりすぎず、長時間使用した場合に現像剤にトリボを付与するための外添剤が現像剤表面から剥がれ落ちたり、現像剤の表面に埋め込まれたりすることによる現像剤の帯電能力の低下といった問題が起こらないためである。また、逆に１０℃における貯蔵弾性率を低い値に設定しても、４０℃における貯蔵弾性率は所定値以上となるため、表面の材料強度などの点で問題が生じないためである。
【００４２】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１に本発明における現像ローラの構造の一例を模式図に図示する。本発明の現像ローラ１は中心に軸芯体として、通常、金属などの導電性材料で形成される軸芯金１１を有し、軸芯金１１の外周面上に導電性弾性層（基層）１２が固定され、この導電性弾性層１２の外周面に導電性表面層（表面層）１３を積層した構造に構成される。
【００４３】
軸芯体自体は、円柱状また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金１１を用いることが多いが、仮に、かかる現像ローラが電気的に絶縁された状態で利用される場合には、使用に際して、現像ローラに加わる外力に対して、その軸芯体自体の形状を堅固に保持できる限り、非導電性材料で形成されていてもよい。
【００４４】
また、かかる現像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、良導性の導電性表面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。
【００４５】
電子写真装置に利用される現像ローラは、電気的なバイアスを印加して、または、接地されて、使用されるのが一般的であるので、軸芯体を導電性の基体、所謂軸芯金１１の形態とする。軸芯金１１は、支持部材であることは勿論であるが、例えば、アルミニウム，銅合金，ステンレス鋼等の金属または合金、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ローラ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する。電子写真装置に利用される現像ローラにおいては、軸芯体である導電性基体の外径は、通常４〜１０ｍｍの範囲とされる。
【００４６】
基層となる導電性弾性層１２は、原料主成分としてゴムを用いた成型体として形成される。導電性弾性層１２の原料主成分のゴムとしては、従来より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、他の成分を加えて成型して弾性層とした際、所望の弾性体硬度を与える限り、これらのゴム材料を単独であるいは２種以上を混合して用いることもできる。
【００４７】
ゴムを主成分とした形成される成型体である導電性弾性層の硬度は、ゴム材硬度の測定法に従い、具体的には、基準規格アスカーＣ型ＳＲＩＳ（日本ゴム協会規格）０１０１に従って別途作製した試験片を用いて、アスカーゴム硬度計（高分子計器（株）製）により測定される硬度により定義される。また、その圧縮永久歪みは、同じく、別途作製した試験片を用いて、ＪＩＳ  Ｋ−６２６２加硫ゴム試験法（１０．圧縮永久ひずみ試験）に準じて測定した値により定義される。
【００４８】
基層とする導電性弾性層を形成するゴム成型体の硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）は、１５〜７０°の範囲に選択する。より好ましくは、２０〜６０°の範囲に選択する。
【００４９】
同時に、導電性弾性層を形成するゴム成型体の圧縮永久歪みを、１０％以下の範囲に選択する。より好ましくは、７．０％以下の範囲に選択する。
【００５０】
特に、導電性弾性層を形成するゴム成型体の主成分ゴムとしてシリコーンゴムを用いると、上記のような低硬度および低圧縮永久歪み性が得られやすい。利用できるシリコーンゴムとしては、ポリジメチルシロキサン，ポリメチルトリフルオロプロピルシロキサン，ポリメチルビニルシロキサン，ポリトリフルオロプロピルビニルシロキサン，ポリメチルフェニルシロキサン，ポリフェニルビニルシロキサン、これらポリシロキサンの共重合体等が挙げられる。ゴム成型体とした際、その圧縮永久歪みを上記の範囲とする上では、前記する各種のシリコーンゴムの重合度は、３０００〜１５０００の範囲にあることが好ましい。なお、必要に応じて、導電性弾性層を形成するゴム成型体において硬度および圧縮永久歪みが共に上記の範囲内に留まる限り、主成分として用いるシリコーンゴム以外に、天然ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＮＢＲ等のエラストマーを、形成されるゴム成型体の２０質量％以下の割合で含有することもできる。
【００５１】
更に、本発明の現像ローラでは、その導電性弾性層を形成するゴム成型体とする際、導電性弾性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。
【００５２】
導電性弾性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、グラファイト、アルミニウム、銅、錫、ステンレス鋼などの各種導電性金属または合金、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、カーボンブラックは、比較的容易に入手でき、また、主成分のゴム材料の種類に依らず、良好な帯電性が得られるため、好適に利用できる。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。
【００５３】
その他、導電性弾性層に導電性を付与する手段として、導電剤に代えて、あるいは、導電剤とともに、導電性高分子化合物を添加する手法も利用できる。例えば、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して、ＡｓＦ5、Ｉ2、Ｂｒ2、ＳＯ3、Ｎａ、Ｋ、ＣｌＯ4、ＦｅＣｌ3、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｋｒ等の各イオン、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、従来から用いられている。
【００５４】
ゴム成型体中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。
【００５５】
ゴム成型体を作製する際に利用される、架橋剤としては、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。例えば、液状シリコーンゴムを用いる際には、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、白金系触媒が用いて、ゴム成分相互の架橋が図られる。
【００５６】
なお、当接する際に、均一なニップ幅を確保し、加えて、好適なセット性を満たすものとするためには、導電性弾性層の厚さは、好ましくは、０．５ｍｍ以上、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、導電性弾性層の厚さに上限は特にないものの、一般に、導電性弾性層の厚さを過度に厚くすると、作製される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、この実用上の制約をも考慮すると、導電性弾性層の厚さは、６．０ｍｍ以下が好ましく、５．０ｍｍ以下がより好ましい。また、導電性弾性層の厚さは、目的とするニップ幅を達成するため、その硬度に応じて、適宜選択されるものである。
【００５７】
本発明の現像ローラでは、ローラの抵抗値は、現像ローラを円柱状の金属性ローラ（φ３０）に片側５００ｇの定圧荷重で押し当て、１００Ｖの直流電圧を印加したときの抵抗値を測定したものである。
【００５８】
本発明における現像ローラの導電性表面層の厚さは次のように測定される。
導電性弾性層と導電性表面層が形成されたローラを切り取り、導電性表面層の断面をビデオマイクロ（倍率１０００〜２０００倍）で９点測定し、その平均値とした。
【００５９】
本発明の現像ローラでは、導電性表面層の厚さは、十分な耐摩耗性を確保するために、３μｍ以上に選択することが好ましい。一方、現像ローラでは、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、導電性表面層の厚さは、５０μｍ以下に留めることが好ましい。また、導電性表面層の厚さが３μｍ以上の場合には、導電性弾性層の表面に所望の薄い膜厚では均一に塗布・形成することが容易である。一方、導電性表面層の硬度は導電性弾性層の硬度より高いため、５０μｍ以下の膜厚であると、現像ローラ全体の変形性に対する影響大きくない。また、導電性表面層の厚さは、前記の範囲において、その硬度等をも考慮して、適宜選択すると良い。
【００６０】
導電性表面層の粗さ（Ｒｚ）はＪＩＳ  Ｂ―０６０１のＲｚｊｉｓに準じて測定した値により定義される。導電性表面層の粗さ（Ｒｚ）は３〜１５μｍの範囲にすることが好ましい。より好ましくは５〜１０μｍの範囲である。
導電性表面層の貯蔵弾性率の評価方法を以下に記す。
【００６１】
導電性表面層用の塗工液を平面型にキャストし溶剤が充分に揮発するまで乾燥させた後、１４０度、１時間で加熱硬化することにより、０．２ｍｍ厚みのシートを作成した。このシートを幅５ｍｍに打ち抜き測定サンプルを調整した。
【００６２】
これを、動的粘弾性装置ＤＶＡ−２２０（アイティー計測制御（株））にチャック間２０ｍｍでセットし伸縮モードで、周波数１０Ｈｚ、歪み１％、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、測定温度範囲０から８０℃の条件で測定をおこなった。ここで、Ｅ’（１０℃）とは１０℃における貯蔵弾性率（ＭＰａ）を示し、Ｅ’（４０℃）とは４０℃における貯蔵弾性率（ＭＰａ）をあらわす。
【００６３】
ＧＰＣによるポリウレタンポリオールプレポリマーの分子量分布の測定方法を以下に記す。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるクロマトグラムの分子量（Ｍｎ、Ｍｗ、Ｍｚ）は次の条件で測定される。４０℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに溶媒としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を毎分１ｍｌの流速で流し、試料濃度として０．０５〜０．６質量％に調整した樹脂のＴＨＦ試料溶液を約５０〜２００μｌ注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数（リテンションタイム）との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば東ソー社製或いはＰｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．製の分子量が６×１０2、２．１×１０3、４×１０3、１．７５×１０4、５．１×１０4、１．１×１０5、３．９×１０5、８．６×１０5、２×１０6、４．４８×１０6のものを用い、少なくとも１０点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器にはＲＩ（屈折率）検出器を用いる。
【００６４】
カラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、例えば昭和電工社製のｓｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ  ＫＦ−８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７の組み合わせや、Ｗａｔｅｒｓ社製のμ−ｓｔｙｒａｇｅｌ５００、１０３、１０４、１０５の組み合わせを挙げることができる。
【００６５】
導電性弾性層の形成には、導電性表面層膜体の原料を液状として、導電性弾性層表面に塗布し、その後、塗膜体とする方法を利用することができる。この導電性弾性層原料の塗布方法は、特に限定されないが、エアースプレー、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、塗布原料を所望の厚さで、導電性弾性層表面に均一に塗布する。その後、塗膜体とするため、必要に応じ、加熱処理を行う場合がある。
【実施例】
【００６６】
以下に、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。これら実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は、実施例によって、何ら限定されるものではない。実施例に示す手法で作製される現像ローラは、電子写真装置で使用されるローラとして好適に使用できる。
【００６７】
なお、以下に記載する具体例では、特に明記しない限り、各例において利用される試薬等は、市販の高純度品を用いた。
＜実施例＞
（実施例１）
現像ローラの軸芯体を金属製の軸芯金とし、ローラ層を構成する導電性弾性層、導電性表面層にともに、導電性を付与した。これらの層への導電性の具体的な付与方法は、導電性弾性層ならびに導電性表面層の被覆層ともに、それぞれ、導電剤として、カーボンブラックを適宜添加し、下記する手順で弾性ローラを作製した。この弾性ローラを当接した際に、そのローラの電気抵抗は、１×１０6Ω以下となるように、導電剤のカーボンブラックの添加量を調整した。
【００６８】
軸芯体として、ＳＵＭ製の芯金の表面にニッケル・メッキを施し、さらに、その外周面に接着剤を塗布、焼き付けしたものを用いた。この軸芯体を金型に配置し、この金型内に形成されたキャビティに液状であるシリコーンゴム１（東レ・ダウコーニングシリコーン製）を注入した。続いて、金型を加熱して、注入されたシリコーンゴムを１５０℃にて３０分間加熱処理を施して、硬化させた。冷却後、脱型した後、さらに、２００℃にて４時間加熱処理を施すことで、厚さ４ｍｍの、シリコーンゴムを主成分とする導電性弾性層を軸芯体の外周面上に設けた。
【００６９】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００、ｆ＝２（ｆは官能基数を表す）；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）２１．２質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて６時間反応させて、分子量Ｍｗ＝４８０００、水酸基価５．６、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．９、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【００７０】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）７．２質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（＃１０００；ｐＨ３．０；三菱化学社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにアクリル樹脂粒子（ＭＢＸ−１２；φ１２μｍ；積水化成品工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【００７１】
この導電性表面層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸芯体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、１４０℃にて６０分間加熱処理することで、コーティングされた導電性表面層の原料の硬化を行ない、導電性表面層を導電性弾性層の外周面上に積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．２μｍの導電性表面層を形成した。
【００７２】
（実施例２）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【００７３】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００、ｆ＝２；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）１８．７質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝１００００、水酸基価１８．２、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．２、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．６の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【００７４】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）２３．４質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（＃１０００；ｐＨ３．０；三菱化学社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにアクリル樹脂粒子（ＭＢＸ−１２；φ１２μｍ；積水化成品工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【００７５】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．４μｍの導電性表面層を形成した。
【００７６】
（実施例３）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【００７７】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００、ｆ＝２；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）１９．９質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝３００００、水酸基価８．４、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．４、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【００７８】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）１０．８質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（＃１０００；ｐＨ３．０；三菱化学社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにアクリル樹脂粒子（ＭＢＸ−１２；φ１２μｍ；積水化成品工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【００７９】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗
さ（Ｒｚ）７．３μｍの導電性表面層を形成した。
【００８０】
（実施例４）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【００８１】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００、ｆ＝２；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ，ｆ＝２：日本ポリウレタン工業株式会社製）１９．９質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝３００００、水酸基価８．４、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．４、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【００８２】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：コロネート２５１６；クルードＭＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝２．６相当：日本ポリウレタン工業株式会社製）５．３２質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（ＭＡ１００；ｐＨ３．５；三菱化学社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにウレタン樹脂粒子（アートパールＣ４００；φ１４μｍ；根上工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【００８３】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．３μｍの導電性表面層を形成した。
【００８４】
（実施例５）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【００８５】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００；ｆ＝２；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）１９．９質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝３００００、水酸基価８．４、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．４、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【００８６】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：コロネート２５２１；ウレタン変性ＭＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３．８相当；日本ポリウレタン株式会社製）４１．８質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．５となるようにした。さらに、カーボンブラック（ＭＡ１００；ｐＨ３．５；三菱化学社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにウレタン樹脂粒子（アートパールＣ４００；φ１４μｍ；根上工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【００８７】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．３μｍの導電性表面層を形成した。
【００８８】
（実施例６）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【００８９】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００；ｆ＝２；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）１８．７質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝１００００、水酸基価１８．２、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．２、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．６の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【００９０】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：コロネート２５２１；ウレタン変性ＭＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３．８相当；日本ポリウレタン株式会社製）３３．４質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（ＭＡ１００；ｐＨ３．５；三菱化学社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにウレタン樹脂粒子（アートパールＣ４００；φ１４μｍ；根上工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【００９１】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．４μｍの導電性表面層を形成した。
【００９２】
（実施例７）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【００９３】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ３０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝３０００、ｆ＝２；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）５．９質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝３００００、水酸基価９．１、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．４、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【００９４】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）１１．７質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｌ６；ｐＨ９．０；独デグサ社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにウレタン樹脂粒子（ＣＦＢ−１０１−４０；φ１６μｍ；大日本インキ化学工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．１μｍの導電性表面層を形成した。
【００９５】
（実施例８）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【００９６】
導電性表面層の材料として、ポリオキシプロピレングリコール（商品名：ＰＰ−１０００：分子量Ｍｎ＝１０００、ｆ＝２；三洋化成工業株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）１８．７質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝３００００、水酸基価９．３、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．４、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【００９７】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）１２．０質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｌ６；ｐＨ９．０；独デグサ社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにウレタン樹脂粒子（ＣＦＢ−１０１−４０；φ１６μｍ；大日本インキ化学工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【００９８】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．３μｍの導電性表面層を形成した。
【００９９】
（実施例９）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【０１００】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００；ｆ＝２；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：コロネートＴ−８０；ＴＤＩ、ｆ＝２：日本ポリウレタン工業株式会社製）１３．０質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝３００００、水酸基価８．１、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．３、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【０１０１】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）１０．４質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｌ６；ｐＨ９．０；独デグサ社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにウレタン樹脂粒子（ＣＦＢ−１０１−４０；φ１６μｍ；大日本インキ化学工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【０１０２】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．３μｍの導電性表面層を形成した。
【０１０３】
（実施例１０）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【０１０４】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００、ｆ＝２（ｆは官能基数を表す）；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）２１．５質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて６時間反応させて、分子量Ｍｗ＝５００００、水酸基価５．４、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝３．０、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【０１０５】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）６．９質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（＃１０００；ｐＨ３．０；三菱化学社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにアクリル樹脂粒子（ＭＢＸ−１２；φ１２μｍ；積水化成品工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【０１０６】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．３μｍの導電性表面層を形成した。
【０１０７】
（比較例１）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【０１０８】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００；ｆ＝２；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）２７質量部とトリメチロールプロパン（ｆ＝３）２質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝２３０００、水酸基価３６、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝３．８、Ｍｚ／Ｍｗ＝３．２の分岐を持つポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【０１０９】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）４６．３質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（ＭＡ１００；ｐＨ３．５；三菱化学社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにウレタン樹脂粒子（ＣＦＢ−１０１−４０；φ１６μｍ；大日本インキ化学工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【０１１０】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．２μｍの導電性表面層を形成した。
【０１１１】
（比較例２）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【０１１２】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００；ｆ＝２；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）１９．９質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝３００００、水酸基価８．４、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．４、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【０１１３】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：コロネート２５２１；ウレタン変性ＭＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３．８相当；日本ポリウレタン株式会社製）５５．７質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は２．０となるようにした。さらに、カーボンブラック（ＭＡ１００；ｐＨ３．５；三菱化学社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにウレタン樹脂粒子（ＣＦＢ−１０１−４０；φ１６μｍ；大日本インキ化学工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【０１１４】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．３μｍの導電性表面層を形成した。
【０１１５】
（比較例３）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【０１１６】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００、ｆ＝２；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）１８．３質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝７０００、水酸基価２２．６、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．４の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【０１１７】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）２９．０質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（ＭＡ１００；ｐＨ３．５；三菱化学社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにウレタン樹脂粒子（ＣＦＢ−１０１−４０；φ１６μｍ；大日本インキ化学工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【０１１８】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．２μｍの導電性表面層を形成した。
【０１１９】
（比較例４）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【０１２０】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００；ｆ＝２；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）２２．４質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝６００００、水酸基価５．３、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．８、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．４の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【０１２１】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）６．８質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（ＭＡ１００；ｐＨ３．５；三菱化学社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにウレタン樹脂粒子（ＣＦＢ−１０１−４０；φ１６μｍ；大日本インキ化学工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【０１２２】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．３μｍの導電性表面層を形成した。
【０１２３】
（比較例５）
実施例１において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸芯体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性表面層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
【０１２４】
導電性表面層の材料として、ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００、ｆ＝２；保土谷化学株式会社製）１００質量部に、イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）１９．９質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下８０度にて３時間反応させて、分子量Ｍｗ＝３００００、水酸基価１２．５、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝３．１、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．６の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【０１２５】
上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）１６．１質量部を加えて、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値は１．２となるようにした。さらに、カーボンブラック（ＭＡ１００；ｐＨ３．５；三菱化学社製）を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分２０％〜３０％の範囲で（膜厚が１５〜２０μｍとなるように）調整したものにウレタン樹脂粒子（ＣＦＢ−１０１−４０；φ１６μｍ；大日本インキ化学工業社製）を５〜２５質量部の範囲で加え、均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
【０１２６】
実施例１と同様の方法で導電性弾性層に導電性表面層を積層させて、９点平均の表面粗さ（Ｒｚ）７．３μｍの導電性表面層を形成した。
【０１２７】
＜特性の評価＞
実施例１〜９、ならびに比較例１〜５で作製された現像ローラについて、画像性能を初期、３００００枚印刷後（３０ｋ）の項目に関し、現像カートリッジに現像ローラとして組み込み、以下の通り評価した。表１にその評価結果を示す。
【０１２８】
＜Ｌ／Ｌ環境の評価＞
現像ローラをカートリッジに組み込み、低温／低湿環境下（１５度、１０％ＲＨ）で印字率２％の連続画像形成を行い、初期および３０ｋ後にベタ画像とゴースト判定パタンーンを形成した。得られたベタ画像について、マクベス濃度計を用いて画像１枚につき９点測定を行い、その平均値を算出した。次に、初期と３０ｋ後におけるベタ濃度平均値の差（濃度低下分）を算出し、以下のレベルに基づき判断した。また、３０ｋ後のゴースト判定パターン（画像１枚内に１５ｍｍ角のベタ画像とハーフトーン画像を続けて形成するパターン）について、ハーフトーン部分における濃度不均一発生の有無を目視で評価することにより、ゴーストレベルを判断した。
◎：ベタ濃度の差が０．１以下であり、ゴーストが発生していない
○：ベタ濃度の差が０．２以下であり、ゴーストがわずかに発生しているが、画像上問題ないレベルにあるもの
×：ベタ濃度の差が０．２を超え、ゴーストが発生しているもの。
【０１２９】
＜Ｈ／Ｈ環境の評価＞
現像ローラをカートリッジに組み込み、高温／高湿環境下（３０度、８０％ＲＨ）で連続画像形成を行い、３０ｋ後にカートリッジから現像ローラを取り出し、導電性表面層のはがれ状態を観察した。その判断に基づき、下記の基準で評価した。
◎：導電性表面層のはがれが全く無く良好なもの
○：導電性表面層のはがれが極わずかに確認されるが、画像上問題とされないもの
×：導電性表面層のはがれが確認され、画像上問題となるもの。
【０１３０】
＜塗工液安定性評価＞
塗工液を塗工装置内で循環させた状態で７日間放置し、初日と６日後の塗工液固形分を測定した。その判断に基づき、下記の基準で評価した。
○：固形分の変動幅が１％より小さいこと
△：固形分の変動幅が１〜５％の範囲にあること
×：固形分の変動幅が５％より大きいこと。
【０１３１】
表１の特性評価結果から明らかなように、本発明による導電性表面層を被覆した実施例１〜９の現像ロールでは、Ｌ／Ｌ環境下で長時間使用した場合にも濃度が低下せず、画像ゴーストも抑制された。また、Ｈ／Ｈ環境下で長時間使用した場合にも、導電性表面層のはがれも防止され、両環境において良好な画像が得られる結果となった。
【０１３２】
【表１】
2005141192.tif 000006
【０１３３】
なお、本発明は、上述した具体例に示す条件に限定されるものではなく、本発明の技術
的範囲内において、種々の用途に応じて、実施の形態を変更の上、実施することができる
。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明における現像ローラの２層構造を模式的に表す図である。
【図２】本発明の電子写真画像形成装置の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１  現像ローラ
１１  軸芯金（軸芯対）
１２  導電性弾性層（基層）
１３  導電性表面層
２１  感光体
２２  帯電ローラ
２３  レーザー光
２４  現像装置
２５  現像ローラ
２６  現像材供給ローラ
２７  現像材規制部材
２８  現像材
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  定着ローラ
３３  紙
３４  現像容器
【図１】
2005141192.tif 000008
【図２】
2005141192.tif 000009