(57)【要約】【課題】緻密性の高いめっき層を備えた電極を有する粉体搬送部材を提供する。【解決手段】粉体搬送部材１は、互いに離間して並べられた複数の線状の電極１０を備える。電極１０は、部材表面にて帯電粒子をホッピングさせる電界１４１を発生させるために用いられ、ポリマー材料より形成されためっき下地層１００と、めっき下地層１００の表面に積層され、無電解めっきより形成されためっき層１０１とを有している。めっき下地層１００を形成するポリマー材料は、無電解めっきを構成する金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基または無電解めっき形成時に触媒活性を示す金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基を有するイオン交換樹脂を含有しており、めっき層１０１は、めっき下地層１００の表面に存在するイオン交換樹脂のイオン交換基に吸着した金属イオンが還元されて生成した金属を核としてめっき成長したものからなる。【選択図】図４
2013182242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間して並べられた複数の線状の電極を備え、該電極は、部材表面にて帯電粒子をホッピングさせる電界を発生させるために用いられ、ポリマー材料より形成されためっき下地層と、該めっき下地層の表面に積層され、無電解めっきより形成されためっき層とを有している粉体搬送部材であって、
上記めっき下地層を形成するポリマー材料は、上記無電解めっきを構成する金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基または上記無電解めっき形成時に触媒活性を示す金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基を有するイオン交換樹脂を含有しており、
上記めっき層は、上記めっき下地層の表面に存在する上記イオン交換樹脂のイオン交換基に吸着した上記金属イオンが還元されて生成した金属を核としてめっき成長したものであることを特徴とする粉体搬送部材。
【請求項２】
請求項１に記載の粉体搬送部材において、
上記イオン交換樹脂は、上記めっき下地層中に分子状態で分散されていることを特徴とする粉体搬送部材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の粉体搬送部材において、
上記イオン交換樹脂は、上記めっき下地層中に粒子状態で分散されていることを特徴とする粉体搬送部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の粉体搬送部材において、
上記イオン交換樹脂は、上記イオン交換基として、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基、および、これらの誘導体から選択される１種または２種以上を含むことを特徴とする粉体搬送部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の粉体搬送部材は、ロール状または筒状の形態を有することを特徴とする粉体搬送部材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の粉体搬送部材において、
上記帯電粒子は、帯電したトナーであり、
上記粉体搬送部材は、上記電界により上記部材表面にてトナーをホッピングさせつつ潜像を担持する潜像担持体まで搬送し、該潜像担持体上の潜像に上記トナーを付着させて現像を行うために用いられることを特徴とする粉体搬送部材。
【請求項７】
互いに離間して並べられた複数の線状の電極を備え、該電極は、部材表面にて帯電粒子をホッピングさせる電界を発生させるために用いられ、ポリマー材料より形成されためっき下地層と、該めっき下地層の表面に積層され、無電解めっきより形成されためっき層とを有している粉体搬送部材の製造方法であって、
上記無電解めっきを構成する金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基または上記無電解めっき形成時に触媒活性を示す金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基を有するイオン交換樹脂を含有するポリマー材料よりなる上記めっき下地層を形成するめっき下地層形成工程と、
上記めっき下地層の表面に、上記金属イオンを含有する溶液を接触させるイオン交換工程と、
上記イオン交換工程を経ためっき下地層の表面に、上記金属イオンを還元して金属を生成させる還元剤を含有する溶液を接触させる還元工程と、
上記還元工程を経ためっき下地層の表面に無電解めっきを施し、上記めっき層を形成するめっき工程とを有することを特徴とする粉体搬送部材の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の粉体搬送部材の製造方法において、
上記帯電粒子は、帯電したトナーであり、
上記粉体搬送部材は、上記電界により上記部材表面にてトナーをホッピングさせつつ潜像を担持する潜像担持体まで搬送し、該潜像担持体上の潜像に上記トナーを付着させて現像を行うために用いられることを特徴とする粉体搬送部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体搬送部材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、線状の電極群上に帯電粒子を乗せ、この電極群に時間的に変化する電圧を順次印加することにより進行波となる電界を形成し、これにより帯電粒子を搬送する粉体搬送技術が知られている。
【０００３】
上記粉体搬送技術を用いた粉体搬送部材としては、例えば、絶縁材料からなる基板と、基板上に所定の間隔で互いに絶縁して並設された電極とを有する平面状の粉体搬送部材が知られている（特許文献１）。
【０００４】
上記粉体搬送部材は、平面状の物ばかりではなく、ロール状の物も知られている。例えば、特許文献２には、画像形成装置におけるトナー（帯電粒子）の搬送のために用いられるロール状の粉体搬送部材が開示されている。同文献には、具体的には、円筒状の絶縁性支持体上に所定間隔で並べた複数の電極と表面保護層とを順次積層し、電極に時間的に変化するように電圧を印加して電極間に電界を発生させ、この電界によりトナーを部材表面上にてホッピングさせつつ搬送する点が記載されている。
【０００５】
ここで、上記粉体搬送部材の電極は、導電性ペーストによるスクリーン印刷法により形成されている。上記粉体搬送部材の電極は、他にも、めっき法を用いて形成されることもある。例えば、特許文献３には、絶縁体であるアクリル樹脂の筒体表面に切削により溝部を形成した後、無電解めっきを施し、無電解めっきを施したロール周面を旋削して不要な導体膜を取り除くことにより電極を形成する方法が開示されている。
【０００６】
さらに例えば、特許文献４には、Ｐｄ等の金属触媒をカーボン等の粒子状の担体に担持させてなる触媒を含有する樹脂塗膜を絶縁層の表面に形成した後、樹脂塗膜に線状パターンを形成し、得られためっき下地層の表面に選択的に無電解めっきを施すことにより二層構造の電極を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２４９４３０号公報
【特許文献２】特開２００９−３３１４号公報
【特許文献３】特開２００７-１３３３８７号公報
【特許文献４】国際公開ＷＯ２０１１／０５２３７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、金属触媒を粒子状の担体に担持させてなる触媒を含有するめっき下地層の表面に、無電解めっきを施してなる電極を有する粉体搬送部材は、以下の点で改善の余地がある。
すなわち、めっき成長の核となる金属触媒は、担体の周囲にしか存在していない。そのため、めっき下地層の表面には、金属触媒のない部分がどうしても生じてしまう。金属触媒がない部分には無電解めっきが析出しないため、このめっき下地層の表面に無電解めっきを施して形成されるめっき層は、ピンホールが多くなり、緻密性に欠けたものになる。めっき層が緻密性に欠けると、場合によっては電極の断線が発生し、帯電粒子の搬送性に悪影響を及ぼすことになる。
【０００９】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、緻密性の高いめっき層を備えた電極を有する粉体搬送部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、互いに離間して並べられた複数の線状の電極を備え、該電極は、部材表面にて帯電粒子をホッピングさせる電界を発生させるために用いられ、ポリマー材料より形成されためっき下地層と、該めっき下地層の表面に積層され、無電解めっきより形成されためっき層とを有している粉体搬送部材であって、
上記めっき下地層を形成するポリマー材料は、上記無電解めっきを構成する金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基または上記無電解めっき形成時に触媒活性を示す金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基を有するイオン交換樹脂を含有しており、
上記めっき層は、上記めっき下地層の表面に存在する上記イオン交換樹脂のイオン交換基に吸着した上記金属イオンが還元されて生成した金属を核としてめっき成長したものであることを特徴とする粉体搬送部材にある（請求項１）。
【００１１】
本発明の他の態様は、互いに離間して並べられた複数の線状の電極を備え、該電極は、部材表面にて帯電粒子をホッピングさせる電界を発生させるために用いられ、ポリマー材料より形成されためっき下地層と、該めっき下地層の表面に積層され、無電解めっきより形成されためっき層とを有している粉体搬送部材の製造方法であって、
上記無電解めっきを構成する金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基または上記無電解めっき形成時に触媒活性を示す金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基を有するイオン交換樹脂を含有するポリマー材料よりなる上記めっき下地層を形成するめっき下地層形成工程と、
上記めっき下地層の表面に、上記金属イオンを含有する溶液を接触させるイオン交換工程と、
上記イオン交換工程を経ためっき下地層の表面に、上記金属イオンを還元して金属を生成させる還元剤を含有する溶液を接触させる還元工程と、
上記還元工程を経ためっき下地層の表面に無電解めっきを施し、上記めっき層を形成するめっき工程とを有することを特徴とする粉体搬送部材の製造方法にある（請求項７）。
【発明の効果】
【００１２】
上記粉体搬送部材は、めっき下地層を形成するポリマー材料が、無電解めっきを構成する金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基または無電解めっき形成時に触媒活性を示す金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基を有するイオン交換樹脂を含有している。そして、上記めっき層は、このめっき下地層の表面に存在するイオン交換樹脂のイオン交換基に吸着した金属イオンが還元されて生成した金属を核としてめっき成長したものから構成されている。
【００１３】
上記イオン交換樹脂におけるイオン交換基は樹脂全体にわたって存在するものであるため、無電解めっきを施す前のめっき下地層表面には、上記イオン交換基に吸着、還元されて生成した金属がより多く存在する。そのため、このめっき下地層の表面に無電解めっきが施されることにより、より多くの核からめっき成長を生じさせることができる。そのため、成長しためっき同士の境界に空隙が生じ難くなる。それ故、上記めっき層は、ピンポールが少なくなり、高い緻密性を有する。
【００１４】
また、めっき層の緻密性が高いため、電極の断線等の不良が発生し難くなる。さらに、上記ポリマー材料が、無電解めっきを構成する金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基を有するイオン交換樹脂を含有している場合には、Ｐｄ等の高価な金属触媒を用いずに済むので、粉体搬送部材の低コスト化に寄与することができる。
【００１５】
上記粉体搬送部材の製造方法は、上述した特定のめっき下地層形成工程、還元工程、めっき工程とを有している。上記めっき下地層形成工程にて形成するめっき下地層は、上記無電解めっきを構成する金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基または上記無電解めっき形成時に触媒活性を示す金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基を有するイオン交換樹脂を含有するポリマー材料よりなる。そのため、めっき下地層の表面には、イオン交換樹脂によるイオン交換基が存在している。
【００１６】
次いで、上記イオン交換工程では、このめっき下地層の表面に、上記金属イオンを含有する溶液を接触させる。これにより、めっき下地層の表面に存在するイオン交換基に、溶液中の金属イオンがイオン交換反応により吸着される。
【００１７】
次いで、上記還元工程では、このめっき下地層の表面に、上記金属イオンを還元して上記金属を生成させる還元剤を含有する溶液を接触させる。これにより、めっき下地層の表面にてイオン交換基に吸着されていた金属イオンは、金属に還元される。この還元された金属は、無電解めっき形成時におけるめっき成長の核となる。
【００１８】
次いで、上記めっき工程では、このめっき下地層の表面に無電解めっきを施す。そのため、めっき下地層の表面に存在する金属を核としてめっき成長が生じ、めっき層が形成される。
【００１９】
ここで、金属触媒を担持させた担体をポリマー材料中に含有させた場合、金属触媒は担体の周囲にしか存在しない。そのため、めっき下地層の表面には、金属触媒のない部分がどうしても生じてしまう。金属触媒がない部分には無電解めっきが析出しないため、このめっき下地層の表面に無電解めっきを施して形成されるめっき層は、ピンホールが多くなり、緻密性に欠けたものになりやすい。この際、担体に多量の金属触媒を担持させることも考えられるが、このような手法によれば、金属触媒を担持させた担体の準備時に、金属触媒を分散させた分散液が多量に必要となり、処理廃液を増加させることにもつながる。
【００２０】
これに対して、上記粉体搬送部材の製造方法では、上記イオン交換樹脂をポリマー材料中に含有させている。上記イオン交換樹脂におけるイオン交換基は樹脂全体にわたって存在するものであるため、無電解めっきを施す前のめっき下地層表面には、上記イオン交換基に吸着、還元されて生成した金属がより多く存在する。そのため、このめっき下地層の表面に無電解めっきを施すことにより、より多くの核からめっき成長を生じさせることが可能となる。その結果、ピンホールの少ない緻密なめっき層を形成することができる。
【００２１】
また、金属触媒を担体に担持させる処理を行う必要がないことから、当該処理時に発生していた処理廃液をなくすことが可能になり、地球環境にも優しい。
【００２２】
以上、上記粉体搬送部材、上記粉体搬送部材の製造方法によれば、緻密性の高いめっき層を備えた電極を有する粉体搬送部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１に係る粉体搬送部材を模式的に示した平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を模式的に示した断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面を模式的に示した断面図である。
【図４】図３の一部を拡大して模式的に示した拡大図である。
【図５】部材表面にて帯電粒子をホッピングさせる電界の一部を模式的に示した説明図である。
【図６】実施例２に係る粉体搬送部材を模式的に示した平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面を模式的に示した断面図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ断面を模式的に示した断面図である。
【図９】図８の一部を拡大して模式的に示した拡大図である。
【図１０】部材表面にて帯電粒子をホッピングさせる電界の一部を模式的に示した説明図である。
【図１１】試料１の作製において、めっき層が厚み１μｍとなったときのめっき層表面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１２】試料２の作製において、めっき層が厚み１μｍとなったときのめっき層表面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１３】試料３の作製において、めっき層が厚み１μｍとなったときのめっき層表面の走査型電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
上記粉体搬送部材について説明する。上記粉体搬送部材は、互いに離間して並べられた複数の線状の電極を備えている。具体的には、例えば、粉体搬送部材がロール状の形態を有する場合、線状の各電極は、ロール軸方向と略平行な方向、あるいは、ロール軸方向と所定角度で交差する方向に沿って並設することができる。また、例えば、粉体搬送部材が筒状の形態を有する場合、線状の各電極は、筒軸方向と略平行な方向、あるいは、筒軸方向と所定角度で交差する方向に沿って並設することができる。線状の各電極が互いに離間された状態は、例えば、線状の電極同士の隙間から形成された線状のスペース部と線状の電極とを交互に規則的に配置することなどにより構成することができる。
【００２５】
電極の線幅、隣接する電極間の間隔は、特に限定されるものではなく、用いる帯電粒子の平均粒径、ホッピング活性などを考慮して最適な範囲を選択することができる。例えば、電極の線幅は、帯電粒子の平均粒径の２〜３０倍、隣接する電極間の間隔は、帯電粒子の平均粒径の２〜３０倍とすることができる。
【００２６】
上記粉体搬送部材において、電極は、部材表面にて帯電粒子をホッピングさせる電界を発生させるために用いられるものである。帯電粒子は、正、負いずれかの電気を帯びた粒子である。帯電粒子のホッピングとは、部材表面のある場所から部材表面の別のある場所へ帯電粒子が浮上（飛翔）して移動することを意味する。部材表面にて帯電粒子をホッピングさせる電界は、具体的には、例えば、電極の外側表面から部材表面よりも外側を通り、隣接する電極との間を通って部材内方に至るルートに沿った電界（以下、電界（１）ということがある。）を含んで構成することができる。
【００２７】
このような電界（１）は、例えば、次のように電極を構成することにより発生させることができる。すなわち、互いに離間して並べられた複数の線状の電極における各電極の一方側の端部を共通電極等に電気的に接続するとともに、各電極の他方側の端部を上記とは別の共通電極等に電気的に接続するなどして、複数の線状の電極が電気的に接続されて一体化された集合電極とする。他方、部材内方に、集合電極と電気的に絶縁された状態で集合電極に対向する導電部を設け、当該導電部を集合電極の対向電極とする。そして、集合電極に矩形波状のパルス電圧を印加するとともに、導電部に、上記パルス電圧とは逆位相で単位時間あたりにおける平均電位が同じである矩形波状のパルス電圧を印加する。これにより、互いに離間して並べられた複数の線状の電極を用いて、上記電界（１）を発生させることができる。
【００２８】
部材表面にて帯電粒子をホッピングさせる電界は、他にも例えば、電極の外側表面から部材表面よりも外側を通り、隣接する電極の外側表面に至るルートに沿った電界（以下、電界（２）ということがある。）を含んで構成することができる。このような電界（２）は、例えば、次のように電極を構成することにより発生させることができる。すなわち、互いに離間して並べられた複数の線状の電極における各電極のうち、奇数番目の電極の一方側の端部を共通電極等に電気的に接続して第１集合電極とする。また、各電極のうち、偶数番目の電極の他方側の端部を上記とは別の共通電極等に電気的に接続して第２集合電極とする。なお、第１集合電極と第２集合電極とは電気的に絶縁された状態とする。そして、第１集合電極に矩形波状のパルス電圧を印加するとともに、第２集合電極に、上記パルス電圧とは逆位相で単位時間あたりにおける平均電位が同じである矩形波状のパルス電圧を印加する。これにより、互いに離間して並べられた複数の線状の電極を用いて、上記電界（２）を発生させることができる。
【００２９】
部材表面にて帯電粒子をホッピングさせる電界は、上記電界（１）を好適に用いることができる。上記電界（２）を用いる場合には、線状の電極間における電気絶縁性の確保が高い精度で必要になるが、上記電界（１）を用いる場合には、上記電界（２）を用いる場合に比べ、それほど高い精度での電気絶縁性の確保が必要とならず、製造性に優れるためである。
【００３０】
上記粉体搬送部材の形態は特に限定されるものではないが、例えば、ロール状または筒状の形態とすることができる（請求項５）。
【００３１】
粉体搬送部材がロール状の形態を有する場合、ロール表面形状に沿ってめっき下地層、めっき層が形成されることになる。そのため、めっき層の緻密性が低いと断線等の問題が生じやすい。しかしながら、上記粉体搬送部材によれば、めっき層を緻密にすることができるので、粉体搬送部材がロール状の形態を有する場合であっても断線等の問題が生じ難くなる。一方、粉体搬送部材が筒状の形態を有する場合、例えば、無端ベルト等として使用することができるが、この際、粉体搬送部材は、ローラ等に張架されて使用されることになる。この場合、めっき層に繰り返し曲げ応力が作用するため、断線等の問題が生じやすくなる。しかしながら、上記粉体搬送部材によれば、めっき層を緻密にすることができるので、粉体搬送部材が筒状の形態を有する場合であっても断線等の問題が生じ難くなる。
【００３２】
ロール状の形態を有する粉体搬送部材の構造としては、例えば、導電性を有する軸体と、軸体の外周に形成され、電気絶縁性を有する絶縁層と、絶縁層の外周に形成され、互いに離間して並べられた複数の線状の電極とを備えた構造などを例示することができる。筒状の形態を有する粉体搬送部材の構造としては、例えば、導電性を有する筒状体と、筒状体の外周に形成され、電気絶縁性を有する絶縁層と、絶縁層の外周に形成され、互いに離間して並べられた複数の線状の電極とを備えた構造などを例示することができる。
【００３３】
上記構造において、電極の形成面には、帯電粒子への摩擦帯電や電極保護等のため、電気絶縁性を有する被覆層がさらに被覆されていてもよい。また、軸体と絶縁層、あるいは、筒状体と絶縁層との間に、部材硬度を低減するなどのため、導電性ゴムや導電性樹脂等よりなる導電層を１層または２層以上介在させることもできる。上記構造において、電極に矩形波状のパルス電圧を印加するとともに、軸体あるいは筒状体に上記パルス電圧とは逆位相で単位時間あたりにおける平均電位が同じである矩形波状のパルス電圧を印加する。これにより、電極の外側表面から部材表面よりも外側を通り、隣接する電極との間を通って部材内方の軸体あるいは筒状体（導電層がある場合には導電層）に至るルートに沿った電界を発生させることができる。
【００３４】
上記構造において、軸体としては、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属よりなる芯金、めっき等が施されて導電化されたプラスチック軸、または、これらの外周に導電性ゴムや導電性樹脂等よりなる導電層を設けたものなどを例示することができる。また、筒状体は、金属材料やポリマー材料より形成することができる。筒状体をポリマー材料より形成する場合、そのポリマー材料に含まれる主なポリマーとしては、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）系樹脂などを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。筒状体を形成するポリマー材料は、他にも、例えば、金属微粒子、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等の電子導電剤、第四級アンモニウム塩等のイオン導電剤、イオン液体等の導電性付与のための各種導電剤や、架橋剤などの添加剤を１種または２種以上含有することができる。また、筒状体の表面にめっきや蒸着などにより金属を施してもよい。また、絶縁層は、ポリマー材料より形成することができる。絶縁層を形成するポリマー材料に含まれる主なポリマーとしては、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、アクリルフッ素樹脂、ウレタン樹脂、ウレタンシリコーン樹脂、ウレタンフッ素樹脂等の各種樹脂、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、天然ゴム等の各種ゴムなどを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。絶縁層を形成するポリマー材料は、他にも、例えば、クレー、タルク、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、シリカ、炭酸カルシウム、白色天然ゴム等、電極形成をレーザーで行う場合におけるレーザー光を反射させるためのレーザー反射剤、架橋剤、カップリング剤、レべリング剤などの添加剤を１種または２種以上含有することができる。また、軸体の外周に上記導電層を設ける場合、その導電層を形成するポリマー材料に含まれる主なポリマーとしては、例えば、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、ヒドリンゴム等の各種ゴム、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、ウレタン樹脂、ウレタンシリコーン樹脂、ウレタンフッ素樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等の各種樹脂などを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。導電層を形成するポリマー材料は、他にも、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、金属微粒子等の電子導電剤、第四級アンモニウム塩等のイオン導電剤、イオン液体等の導電性付与のための各種導電剤や、架橋剤などの添加剤を１種または２種以上含有することができる。また、導電層表面にめっきや蒸着などにより金属を施してもよい。また、被覆層を形成するポリマー材料に含まれる主なポリマーとしては、例えば、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、ウレタン樹脂、ウレタンシリコーン樹脂、ウレタンフッ素樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等の各種樹脂、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、アクリルニトリル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、天然ゴム等の各種ゴムなどを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。被覆層を形成するポリマー材料は、他にも、例えば、架橋剤、カップリング剤、レべリング剤などの添加剤を１種または２種以上含有することができる。
【００３５】
絶縁層の厚みは、例えば、１μｍ〜５０μｍとすることができる。導電層を設ける場合、その厚みは、例えば、０．１ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。被覆層の厚みは、例えば、０．１μｍ〜１０μｍとすることができる。
【００３６】
上記粉体搬送部材において、電極は、ポリマー材料より形成されためっき下地層と、めっき下地層の表面に積層され、無電解めっきより形成されためっき層とを有している。めっき層は、めっき下地層の主表面である上面に少なくとも積層されておればよく、さらに、めっき下地層の側面にも積層されていてよい。めっき層の表面には、必要に応じて、上記無電解めっきを構成する金属と同種または異なる金属より形成された他のめっき層が１層または２層以上積層されていてもよい。この場合、他のめっき層は、電解めっきより形成することができる。電極は、具体的には、例えば、１層からなるめっき下地層と、当該めっき下地層の表面に積層されためっき層の二層構造から構成することができる。この場合には、電極の製造工程を簡略化できるなどの利点がある。
【００３７】
めっき下地層を形成するポリマー材料は、めっき下地層を形づくるマトリックスとして機能するマトリックスポリマーを主に含んでいる。上記マトリックスポリマーとしては、具体的には、例えば、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、ウレタンシリコーン樹脂、ウレタンフッ素樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の各種樹脂、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、天然ゴム等の各種ゴムなどを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。これらのうち、好ましくは、めっき液の含浸性が良く、めっき発現性に優れる観点から、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン等のポリアミド樹脂など、親水性を有するポリマーを好適に用いることができる。
【００３８】
ここで、めっき下地層を形成するポリマー材料は、上記無電解めっきを構成する金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基または上記無電解めっき形成時に触媒活性を示す金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基を有するイオン交換樹脂を含有している。
【００３９】
無電解めっきを構成する金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基は、めっき層を形成する無電解めっきを構成する金属のうち、最も含有量が多い金属成分の金属イオン（陽イオン）を、イオン交換反応により吸着することが可能な官能基である。また、無電解めっき形成時に触媒活性を示す金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基は、めっき層を無電解めっき法により形成する際に、めっき析出の触媒として作用する金属の金属イオン（陽イオン）を、イオン交換反応により吸着することが可能な官能基である。
【００４０】
無電解めっきを構成する金属については、後述する。また、無電解めっき形成時に触媒活性を示す金属としては、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇなどを例示することができる。
【００４１】
イオン交換樹脂は、いずれか一方のイオン交換基を有していてもよいし、双方のイオン交換基を有していてもよい。また、イオン交換樹脂は、１種類のイオン交換基を有していてもよいし、２種以上のイオン交換基を有していてもよい。
【００４２】
イオン交換樹脂の骨格を形成するポリマーは、特に限定されるものではなく、例えば、ビニル系ポリマー、スチレン系ポリマー、アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマーなどを例示することができる。イオン交換基は、イオン交換樹脂の骨格を形成するポリマーの主鎖に導入されていてもよいし、側鎖に導入されていてもよい。また、めっき下地層を形成するポリマー材料中には、１種類のイオン交換樹脂が含有されていてもよいし、２種以上のイオン交換樹脂が含有されていてもよい。
【００４３】
イオン交換樹脂は、イオン交換基として、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基、および、これらの誘導体から選択される１種または２種以上を含むことができる（請求項４）。
【００４４】
この場合には、めっき層を構成する金属の金属イオン、めっき層の形成時に触媒活性を示す金属の金属イオンを吸着しやすいため、めっき層の緻密性向上に有利である。なお、上記誘導体としては、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基などにおける水素イオンをナトリウムイオンやカリウムイオンなどに置換したものなどを例示することができる。
【００４５】
イオン交換樹脂のイオン交換基は、強酸性型、弱酸性型のいずれのものであっても用いることができる。好ましくは、めっき層の緻密性向上などの観点から、強酸性のものを好適に用いることができる。
【００４６】
イオン交換樹脂としては、具体的には、例えば、ポリビニルスルホン酸、ポリビニルスルホン酸ナトリウム、ポリビニルカルボン酸、ポリビニルカルボン酸ナトリウム、ポリビニルホスホン酸、ポリビニルホスホン酸ナトリウム、ポリスチレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリスチレンカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸ナトリウム、ポリスチレンホスホン酸、ポリスチレンホスホン酸ナトリウムなどを例示することができる。
【００４７】
めっき下地層を形成するポリマー材料中に含まれるイオン交換樹脂の含有量の下限値は、めっき層の緻密化を図りやすくするなどの観点から、上記マトリックスポリマー１００質量部に対し、好ましくは１質量部、より好ましくは２質量部とすることができる。一方、イオン交換樹脂の含有量の上限値は、層強度などの観点から、好ましくは２００質量部、より好ましくは１００質量部とすることができる。
【００４８】
イオン交換樹脂は、めっき下地層中にいずれの状態で分散されていてもよい。例えば、イオン交換樹脂は、めっき下地層中に分子状態で分散されている構成とすることができる（請求項２）。
【００４９】
この場合には、めっき下地層の表面にイオン交換樹脂が均一に存在する。そのため、このイオン交換樹脂のイオン交換基に吸着、還元されて生成した金属もめっき下地層の表面に均一に存在することになる。それ故、当該金属を核としてめっき成長しためっき層は、より高い緻密性を有する。なお、イオン交換樹脂をめっき下地層中に分子状態で分散させるためには、例えば、めっき下地層形成材料中に、液体状態のイオン交換樹脂を配合すればよい。
【００５０】
また例えば、イオン交換樹脂は、めっき下地層中に粒子状態で分散されている構成とすることもできる（請求項３）。
【００５１】
この場合には、上述したイオン交換樹脂がめっき下地層中に分子状態で分散されている構成を採用したときほどではないが、担体に触媒を担持させる場合に比べ、めっき下地層の表面にイオン交換樹脂が均一に存在する。そのため、このイオン交換樹脂のイオン交換基に吸着、還元されて生成した金属もめっき下地層の表面に均一に存在することになる。それ故、当該金属を核としてめっき成長しためっき層も、より高い緻密性を有する。
【００５２】
なお、イオン交換樹脂をめっき下地層中に粒子状態で分散させるためには、例えば、めっき下地層形成材料中に、粒子状態のイオン交換樹脂を配合すればよい。この場合、イオン交換樹脂粒子の平均粒径は、めっき層の緻密性向上、表面性向上などの観点から、好ましくは０．１μｍ〜１００μｍ、より好ましくは１μｍ〜１０μｍとすることができる。なお、上記平均粒径は、レーザー回折・散乱式の粒子径・粒度分布測定装置（日機装（株）製、「マイクロトラックＭＴ３０００」等）を用いて測定することができる。
【００５３】
めっき下地層を形成するポリマー材料は、上述のイオン交換樹脂以外にも、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等の電子導電剤、第四級アンモニウム塩等のイオン導電剤、イオン液体等の導電性付与のための各種導電剤や、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等の黒色系材料等、電極形成をレーザーで行う場合におけるレーザー光を吸収させるためのレーザー吸収剤、架橋剤、カップリング剤、レべリング剤などの添加剤を１種または２種以上含有することができる。なお、めっき下地層は、導電性、絶縁性のいずれを有していてもよい。
【００５４】
めっき下地層の厚みの下限値は、製造時における塗工性、めっきの発現性などの観点から、好ましくは１μｍ、より好ましくは２μｍとすることができる。一方、めっき下地層の厚みの上限値は、電極形成をレーザーで行う場合におけるレーザー加工性、電界発現性          などの観点から、好ましくは１０μｍ、より好ましくは５μｍとすることができる。
【００５５】
めっき層において、無電解めっきを構成する金属としては、例えば、ニッケル、銅、銀、金、これらの合金などを例示することができる。これら金属のうち、めっき反応性、導電性、汎用性、コストなどの観点から、好ましくは、ニッケル、銅、これらの合金などを好適に用いることができる。
【００５６】
めっき層の厚みの下限値は、緻密性の確保容易性、層の連続性、低表面抵抗化等の観点から、好ましくは０．１μｍ、より好ましくは０．５μｍとすることができる。また、めっき層の厚みの上限値は、生産性、柔軟性等の観点から、好ましくは４μｍ、より好ましくは１μｍとすることができる。
【００５７】
上記粉体搬送部材において、帯電粒子としては、例えば、帯電したトナー、帯電したダスト、小麦粉等の粉末状食品などを例示することができる。帯電粒子が帯電したトナーである場合、上記粉体搬送部材は、上記電界により部材表面にてトナーをホッピングさせつつ潜像を担持する潜像担持体まで搬送し、当該潜像担持体上の潜像にトナーを付着させて現像を行うために用いることができる（請求項６）。
【００５８】
この場合には、トナーにストレスを与え難い利点がある。なお、潜像担持体としては、例えば、帯電像を用いる電子写真方式の画像形成装置（複写機、プリンタ―、ファクシミリ、複合機、印刷機等）に設けられる感光ドラムなどを例示することができる。
【００５９】
上記粉体搬送部材は、部材表面における帯電粒子のホッピングのみによって帯電粒子を搬送するように構成することができる。また、部材表面の平行移動や回転移動等、部材表面自体の移動と部材表面における帯電粒子のホッピングとによって帯電粒子を搬送するように構成することもできる。好ましくは、搬送効率などの観点から、後者の構成を採用することができる。
【００６０】
上記粉体搬送部材の製造方法について説明する。上記粉体搬送部材の製造方法は、上記粉体搬送部材を好適に製造することができる方法である。上記粉体搬送部材の製造方法において、めっき下地層形成工程は、上記めっき下地層を形成するための工程である。本工程において、めっき下地層は、例えば、次のようにして形成することができる。調製しためっき下地層形成材料を所定の厚みとなるように塗工した後、乾燥し、必要に応じて加熱処理するなどしてパターン形状のない一様な塗膜を形成する。次いで、この塗膜のうち、電極として残す部分以外の部分にレーザー光を照射し、レーザー光が照射された部分の塗膜を消失させるなどして所定のパターン形状を形成する。あるいは、スクリーン印刷法・インクジェット法等によりめっき下地層形成材料を印刷・描画し、所定のパターン形状を形成することもできる。このようにして、電極を構成する一部として、上述したポリマー材料よりなるめっき下地層を形成することができる。
【００６１】
この際、めっき下地層を形成するための表面は、例えば、軸体の外周に絶縁層が形成されたロール体における絶縁層の表面や、軸体の外周に導電層、絶縁層が順に形成されたロール体における絶縁層の表面、あるいは、筒状体の外周に形成された絶縁層の表面などとすることができる。
【００６２】
また、めっき下地層形成材料は、めっき下地層を形づくるマトリックスポリマーと、イオン交換樹脂と、必要に応じて添加される添加剤とを適当な溶媒（水、有機溶媒、これらの混合物）に分散混合することにより調製することができる。なお、イオン交換樹脂は、マトリックスポリマー１００質量部に対して、好ましくは、１〜２００質量部、より好ましくは、２〜１００質量部の範囲内とすることができる。
【００６３】
次に、上記粉体搬送部材の製造方法において、イオン交換工程は、めっき下地層の表面に、無電解めっきを構成する金属の金属イオンまたは無電解めっき形成時に触媒活性を示す金属の金属イオンを含有する溶液を接触させる工程である。
【００６４】
上記金属イオンを含有する溶液は、例えば、上記金属の硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、炭酸塩、塩化物、これらの水和物等の上記金属の化合物を、溶媒としての水等に溶解して調製した水溶液などを用いることができる。上記溶液における金属イオン濃度は、例えば、０．１〜１ｍｏｌ／Ｌとすることができる。溶液の液温は、例えば、２０〜５０℃とすることができる。溶液の接触時間は、例えば、５〜３０分とすることができる。なお、上記金属イオンを含有する溶液は、例えば、界面活性剤などの添加剤を１種または２種以上含有することができる。
【００６５】
めっき下地層の表面と溶液との接触方法は、特に限定されるものではなく、めっき下地層を溶液中に浸漬させたり、めっき下地層の表面に溶液をスプレーしたりする方法などを採用することができる。なお、溶液を接触させた後のめっき下地層の表面は、必要に応じて、水洗や乾燥を行うことができる。
【００６６】
次に、上記粉体搬送部材の製造方法において、還元工程は、上記イオン交換工程を経ためっき下地層の表面に、上記金属イオンを還元して金属を生成させる還元剤を含有する溶液を接触させる工程である。
【００６７】
上記金属イオンを還元して金属を生成させる還元剤を含有する溶液は、例えば、水素化ホウ素ナトリウム、ジメチルアミンボラン、これらの水和物等の還元剤を、溶媒としての水等に溶解して調製した水溶液などを用いることができる。上記溶液における還元剤の濃度は、例えば、０．１〜１ｍｏｌ／Ｌとすることができる。溶液の液温は、例えば、２０〜５０℃とすることができる。溶液の接触時間は、例えば、５〜３０分とすることができる。なお、上記還元剤を含有する溶液は、例えば、界面活性剤などの添加剤を１種または２種以上含有することができる。
【００６８】
イオン交換工程を経ためっき下地層の表面と溶液との接触方法は、特に限定されるものではなく、めっき下地層を溶液中に浸漬させたり、めっき下地層の表面に溶液をスプレーしたりする方法などを採用することができる。なお、溶液を接触させた後のめっき下地層の表面は、必要に応じて、水洗や乾燥を行うことができる。
【００６９】
次に、上記粉体搬送部材の製造方法において、めっき工程は、還元工程を経ためっき下地層の表面に無電解めっきを施し、めっき層を形成する工程である。
【００７０】
本工程は、具体的には、還元工程を経ためっき下地層を、無電解めっき液中に浸漬することにより行うことができる。この際、めっきする金属の種類に応じて無電解めっき液の金属イオン濃度、ｐＨ、液温などを最適な範囲に調整することができる。例えば、ニッケルめっき層を形成する場合、無電解めっき液の金属イオン濃度は、例えば、０．１〜１ｍｏｌ／Ｌ程度とすることができる。無電解めっき液のｐＨは、例えば、４．０〜５．０程度とすることができる。無電解めっき液の液温は、例えば、７０〜９０℃程度とすることができる。なお、無電解めっき時間は、必要な層厚に応じて適宜調整することができる。
【００７１】
上記粉体搬送部材の製造方法は、上記めっき工程の後に、必要に応じて、めっき層の表面に電解めっきを施す工程を追加することができる。また、上記めっき工程を経て形成されためっき下地層とめっき層とを有する電極の形成面に、必要に応じて、被覆層形成材料を塗工等して被覆層を形成することもできる。
【００７２】
上記粉体搬送部材の製造方法において、粉体搬送部材は、上記電界により部材表面にてトナーをホッピングさせつつ潜像を担持する潜像担持体まで搬送し、当該潜像担持体上の潜像にトナーを付着させて現像を行うために用いられるものとすることができる（請求項８）。詳細については上記粉体搬送部材の説明に準ずるため説明は省略する。
【実施例】
【００７３】
実施例について、図面を用いて具体的に説明する。
（実施例１）
実施例１に係る粉体搬送部材の概略構成を図１〜図５を用いて説明する。図１〜図５に示すように、粉体搬送部材１は、互いに離間して並べられた複数の線状の電極１０を備えている。電極１０は、図４に拡大して示すように、ポリマー材料より形成されためっき下地層１００と、めっき下地層１００の表面に積層され、無電解めっきより形成されためっき層１０１とを有している。めっき下地層１００を形成するポリマー材料は、具体的には、マトリックスポリマーとして親水性のポリアミド樹脂を５０質量％以上含んで構成されている。また、めっき層１０１を形成する無電解めっきは、具体的には、無電解ニッケルめっきである。なお、図２、図３に示される電極１０は、詳細な層構造が省略されている。粉体搬送部材１において、電極１０は、図５に示すように、部材表面にて帯電粒子をホッピングさせる電界１４１を発生させるために用いられるものである。
【００７４】
粉体搬送部材１は、具体的には、導電性を有する軸体１５と、軸体１５の外周に形成され、電気絶縁性を有する絶縁層１８と、絶縁層１８の外周に形成され、ロール軸方向と略平行な方向に互いに離間して並べられた複数の線状の電極１０と、電極１０の形成面に被覆され、電気絶縁性を有する被覆層１９とを有するロール状に形成されている。なお、図１では、電極１０のパターン形状を明瞭に示すために、被覆層１９は破線で示されている。
【００７５】
粉体搬送部材１において、軸体１５は、両端部よりも内側に軸径が拡径された拡径部１５０を有している。絶縁層１８は、軸体１５の拡径部１５０の外周面上に積層されている。互いに離間して並べられた複数の線状の電極１０は、各電極１０の一方側の端部が共通電極１１に電気的に接続されるとともに、各電極１０の他方側の端部が共通電極１２に電気的に接続されている。つまり、本例は、複数の線状の電極１０と共通電極１１と共通電極１２とが一体化されてなる集合電極１３を有する場合を示している。なお、集合電極１３は、軸体１５とのリークを抑制しやすくするため、ロール軸方向の長さが絶縁層１８よりも短くされており、絶縁層１８の両端部よりも内側における絶縁層１８の表面に形成されている。被覆層１９は、一方の共通電極１１の表面を一部露出させた状態で集合電極１３の表面を被覆している。本例では、具体的には、一方の共通電極１１の表面の途中から他方の共通電極１２の外側の絶縁層１８の表面上までを被覆している場合を示している。
【００７６】
粉体搬送部材１は、図２、図５に示すように、共通電極１１のうち、表面が露出した部分に接続された交流電源２０から、矩形波状のパルス電圧を集合電極に印加することができる。また、軸体１５を集合電極１３の対向電極として機能させ、軸体１５に接続された交流電源２１から、上記パルス電圧とは逆位相で単位時間あたりにおける平均電位が同じである矩形波状のパルス電圧を軸体に印加することができる。これにより、図５に示すように、電極１０の外側表面から部材表面である被覆層１９表面よりも外側を通り、隣接する電極１０との間を通って部材内方の軸体１５に至るルートに沿った電界１４１を発生させることができる。なお、図５に示した電界１４１は、発生する電界の一部を示したものである。
【００７７】
ここで、めっき下地層１００を形成するポリマー材料は、上記無電解めっきを構成する金属の金属イオンを吸着可能なイオン交換基を有するイオン交換樹脂を含有している。具体的には、上記ポリマー材料は、スルホン酸基を有するイオン交換樹脂を含有している。また、イオン交換樹脂は、めっき下地層中に粒子状態または分子状態で分散されている。
【００７８】
一方、めっき層１０１は、めっき下地層１００の表面に存在するイオン交換樹脂のイオン交換基に吸着した上記金属イオンが還元されて生成した金属を核としてめっき成長したものからなっている。具体的には、めっき層１０１は、めっき下地層１００の表面に存在するイオン交換樹脂のスルホン酸基に吸着したニッケルイオンが還元されて生成したニッケルを核（種）としてめっき成長した無電解ニッケルめっきからなっている。
【００７９】
以下、本例の実験例として、粉体搬送部材１の試料を作製するとともにめっき層１０１の緻密性を確認した。作製した試料は、帯電像を用いる電子写真方式の画像形成装置に組み込まれる現像ロールである。当該現像ロールは、上記電界によりロール表面にてトナーをホッピングさせつつロール表面の回転移動を伴って、負に帯電したトナーを感光体まで搬送し、感光体上の潜像にトナーを付着させて現像を行うために用いられるものである。
【００８０】
＜軸体＞
両端部の直径が８ｍｍ、拡径部の直径が１６ｍｍの鉄製で、表面にＮｉめっきが施されている軸体を準備した。
【００８１】
＜絶縁層形成材料＞
熱可塑性のアクリル酸エステル系ポリマー（根上工業（株）製、「パラクロンＷ−２４８Ｅ」）１００質量部と、イソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン工業（株）製、「コロネートＬ」）１０質量部と、レーザー反射剤としての酸化チタン（石原産業（株）製、「ＣＲ−５０」）１０質量部とを、有機溶剤（ＭＥＫ）に溶解することにより、絶縁層形成材料を調製した。
【００８２】
＜めっき下地層形成材料（１）＞
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン（ナガセケムテックス（株）製、「トレジンＥＦ３０Ｔ」）１００質量部と、カーボンブラック（キャンカーブ社製、「サーマックスＮ９９０」）２０質量部と、クエン酸２質量部と、スルホン酸基（−ＳＯ３Ｈ）を有する粒子状のイオン交換樹脂（スチレン系）（オルガノ（株）製、「アンバージェット１０２０」）１００質量部とを、メタノール／水混合溶液（質量比３：１）に分散、混合することにより、めっき下地層形成材料（１）を調製した。
【００８３】
＜めっき下地層形成材料（２）＞
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン（ナガセケムテックス（株）製、「トレジンＥＦ３０Ｔ」）１００質量部と、カーボンブラック（キャンカーブ社製、「サーマックスＮ９９０」）２０質量部と、クエン酸２質量部と、スルホン酸基（−ＳＯ３Ｈ）を有する液体状のイオン交換樹脂（ポリビニルスルホン酸）（旭化成ファインケム（株）製、「ＰＶＳ」）３質量部とを、メタノール／水混合溶液（質量比３：１）に分散、混合することにより、めっき下地層形成材料（２）を調製した。
【００８４】
＜めっき下地層形成材料（３）＞
カーボンブラック（キャンカーブ社製、「サーマックスＮ９９０」）３０ｇを、６０質量％の硝酸水溶液に５０℃で１０分間浸漬し、エッチング処理を行った。次いで、ろ過、水洗後、アミノカルボン酸系界面活性剤（奥野製薬工業（株）製、「コンディライザーＳＰ」）に５０℃で１０分間浸漬し、表面調整を行った。次いで、ろ過、水洗後、スズ―パラジウムコロイド（奥野製薬工業（株）製、「ＯＰＣ−８０キャタリスト」）に２５℃で１０分間浸漬し、触媒吸着を行った。次いで、ろ過、水洗後、１０質量％の塩酸水溶液に２５℃で１０分間浸漬し、パラジウム触媒の活性化を行った。次いで、ろ過、水洗、乾燥することにより、Ｐｄ担持カーボンを準備した。
【００８５】
次に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン（ナガセケムテックス（株）製、「トレジンＥＦ３０Ｔ」）１００質量部と、クエン酸２質量部と、上記準備したＰｄ担持カーボン１００質量部とを、メタノール／水混合溶液（質量比３：１）に分散、混合することにより、めっき下地層形成材料（３）を調製した。なお、めっき下地層形成材料（３）は、比較のために調製したものであり、イオン交換樹脂を含有していない。
【００８６】
＜金属イオン含有溶液＞
金属イオンを含有する水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌの塩化ニッケル（６水和物）水溶液を準備した。
【００８７】
＜還元剤含有溶液＞
還元剤を含有する水溶液として、０．１ｍｏｌ／Ｌの水素化ホウ素ナトリウム水溶液を準備した。
【００８８】
＜めっき層形成材料＞
めっき層形成材料として、無電解ニッケル−リンめっき液（奥野製薬工業（株）製、「トップニコロンＦ１５３」）を準備した。
【００８９】
＜被覆層形成材料＞
熱可塑性のアクリル酸エステル系ポリマー（根上工業（株）製、「パラクロンＷ−２４８Ｅ」）１００質量部と、イソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン工業（株）製、「コロネートＬ」）１０質量部とを、有機溶剤（ＭＥＫ）に溶解することにより、被覆層形成材料を調製した。
【００９０】
＜現像ロール試料の作製＞
以下の手順を経ることにより、めっき下地層を形成するめっき下地層形成工程を行った。
すなわち、ロールコート法を用いて、準備した軸体の拡径部の外周面に上記絶縁層形成材料を所定の厚みで一面にコーティングした後、乾燥、１５０℃で３０分間加熱処理した。これにより、軸体の拡径部の外周面に沿って、レーザー反射剤を含有するアクリル系ポリマーよりなる絶縁層（厚み：２０μｍ、外観色：白色）を１層積層した。
【００９１】
次いで、ロールコート法を用いて、上記絶縁層の両端部よりも内側における絶縁層の表面に上記めっき下地層形成材料（１）を所定の厚みで一面にコーティングした後、乾燥、１５０℃で３０分間加熱処理した。これにより、絶縁層の両端部よりも内側における絶縁層の表面全体に、スルホン酸基を有するイオン交換樹脂とレーザー吸収剤とを含有する親水性のポリアミド樹脂よりなる樹脂塗膜（厚み：２０μｍ、外観色：黒色）を１層積層した。
【００９２】
次いで、レーザー加工装置（（株）キーエンス製、「ＭＤ−Ｓ９９００」）を用いて、上記樹脂塗膜表面をレーザー加工することにより、図１に模式的に示したラインアンドスペース形状のパターン形状を有するめっき下地層を形成した。具体的には、めっき下地層は、軸方向に沿う線状のポリマー部と線状のポリマー部同士の隙間から形成された線状のスペース部とが周方向に交互に規則的に配置され、線状のポリマー部の一方側の端部が連結部により連結されるとともに線状のポリマー部の他方側の端部が上記とは別の連結部により連結されてなるパターン形状を有している。なお、このパターン形状を有するめっき下地層の表面にめっき層を形成することにより、上記した集合電極を形成することができる。レーザー加工の条件は、レーザの種類：Ｎｄ−ＹＡＧレーザー、出力：３０Ａ、周波数：９０ｋＨｚ、照射スピード：４００ｍｍ／秒とした。また、形成した線状のポリマー部の線幅は１５０μｍ、線状のスペース部の線幅は２００μｍとした。
以上により、上記パターン形状を有し、スルホン酸基を有するイオン交換樹脂を含有する親水性のポリアミド樹脂よりなりなるめっき下地層を形成した。
【００９３】
次に、以下の手順により、上記めっき下地層の表面に金属イオンを含有する溶液を接触させるイオン交換工程を行った。
すなわち、上記めっき下地層が形成されたロール体の軸体部を樹脂キャップにて保護し、４０℃の０．１ｍｏｌ／Ｌの塩化ニッケル水溶液（金属イオンとしてニッケルイオンを含有する溶液）に１分間浸漬した後、水洗した。これにより、上記めっき下地層の表面に存在するスルホン酸基に、溶液中のニッケルイオンをイオン交換反応により吸着させた。
【００９４】
次に、以下の手順により、上記イオン交換工程を経ためっき下地層の表面に、金属イオンを還元して金属を生成させる還元剤を含有する溶液を接触させる還元工程を行った。
すなわち、上記イオン交換工程を経たロール体を、４０℃の０．１ｍｏｌ／Ｌ水素化ホウ素ナトリウム水溶液（還元剤としてとして水素化ホウ素ナトリウムを含有する溶液）に３分間浸漬した後、水洗した。これにより、上記めっき下地層の表面にてスルホン酸基に吸着されていたニッケルイオンを、ニッケルに還元した。
【００９５】
次に、以下の手順により、上記還元工程を経ためっき下地層の表面に無電解めっきを施し、めっき層を形成した。
すなわち、上記還元工程を経たロール体を、９０℃の上記無電解ニッケル−リンめっき液に１０分間浸漬した後、水洗し、６０℃で１時間乾燥させた。これにより、めっき下地層の表面に存在するニッケルを核としてめっき成長を生じさせた結果として、上記パターン形状を有するめっき下地層の表面に、選択的に無電解ニッケルめっきよりなるめっき層（厚み３μｍ）を形成した。
【００９６】
本例では、さらに、以下の手順により、上記めっき工程を経て形成されためっき下地層とめっき層とを有する電極の形成面に、被覆層を形成する被覆工程を行った。
すなわち、ロールコート法を用いて、上記めっき工程を経て形成されためっき下地層とめっき層とを有する集合電極の形成面に、上記被覆層形成材料を所定の厚みでコーティングした後、乾燥、１５０℃で３０分間加熱処理した。この際、上記コーティングは、一方の共通電極の表面の途中から他方の共通電極の外側の絶縁層の表面上までを覆うように行った。これにより、集合電極を有するロール体の表面に、一方の共通電極の表面を一部露出させた状態で集合電極の表面を被覆してなる被覆層を形成した。
【００９７】
以上の工程を経ることにより、試料１の現像ロールを作製した。
【００９８】
上記試料１の現像ロールの作製において、めっき下地層形成材料（１）に代えて、めっき下地層形成材料（２）を用いた点以外は同様にして、試料２の現像ロールを作製した。また、上記試料１の現像ロールの作製において、めっき下地層形成材料（１）に代えて、めっき下地層形成材料（３）を用いた点、イオン交換工程を除いた点、還元工程を除いた点以外は同様にして、試料３の現像ロールを作製した。
【００９９】
＜考察＞
図１１に、試料１の作製において、めっき層が厚み１μｍとなったときのめっき層表面の走査型電子顕微鏡写真を示す。図１２に、試料２の作製において、めっき層が厚み１μｍとなったときのめっき層表面の走査型電子顕微鏡写真を示す。図１３に、試料３の作製において、めっき層が厚み１μｍとなったときのめっき層表面の走査型電子顕微鏡写真を示す。なお、いずれも倍率は２０００倍である。
【０１００】
試料３の作製では、めっき下地層を形成するポリマー材料中にイオン交換樹脂を含有させる代わりに、Ｐｄ担持カーボンを含有させている。Ｐｄ担持カーボンは、金属触媒であるＰｄがカーボンの周囲に存在するが、カーボン自体は触媒として機能しない。そのため、めっき下地層の表面には、Ｐｄのない部分がどうしても生じてしまう。Ｐｄがない部分には無電解ニッケルめっきが析出しないため、このめっき下地層の表面にめっき層を形成すると、図１３に示すように、析出粒子同士の境界にピンホール（図中、黒点）が多く発生し、緻密性に欠けることがわかる。
【０１０１】
これに対して、試料１、試料２の作製では、めっき下地層を形成するポリマー材料中に上記イオン交換樹脂を含有させている。上記イオン交換樹脂におけるスルホン酸基は樹脂全体にわたって存在するものであるため、無電解ニッケルめっきを施す前のめっき下地層表面には、上記スルホン酸基に吸着、還元されて生成したニッケルが、試料３のめっき下地層表面に比べ、より多く存在する。そのため、このめっき下地層の表面に無電解ニッケルめっきを施すことにより、より多くの核からめっき成長を生じさせることができ、その結果、図１１、図１２に示すように、ピンホールの少ない緻密なめっき層を形成することができる。
【０１０２】
さらに、試料１、試料２の実験結果を比較すると次のことがわかる。すなわち、めっき下地層形成材料に配合するイオン交換樹脂として粒子状のイオン交換樹脂を用いた試料１（図１１）よりも、めっき下地層形成材料に配合するイオン交換樹脂として液体状のイオン交換樹脂を用いた試料２（図１２）の方が、めっき層表面のきめが細かく、緻密性に優れることがわかる。これは以下の理由によるものである。
【０１０３】
すなわち、試料１の作製では、めっき下地層形成材料に配合するイオン交換樹脂として、粒子状のイオン交換樹脂を用いている。そのため、めっき下地層中においてイオン交換樹脂は粒子状態で分散されている。一方、試料２の作製では、めっき下地層形成材料に配合するイオン交換樹脂として、液体状のイオン交換樹脂を用いている。そのため、めっき下地層中においてイオン交換樹脂は分子状態で分散されている。ここで、粒子状態よりも液体状態の方がイオン交換樹脂の分散性に優れている。そのため、試料２では、めっき下地層表面全体に均一にイオン交換樹脂を存在させることができ、このイオン交換樹脂のスルホン酸基に吸着、還元されて生成したニッケルもめっき下地層の表面全体に均一に存在させることができる。その結果、当該ニッケルを核としてめっき成長が生じることにより、きめが細かく、高い緻密性を有するめっき層が得られたものと考えられる。
【０１０４】
以上、実施例１によれば、緻密性の高いめっき層を備えた電極を有する粉体搬送部材を提供することができる。
【０１０５】
（実施例２）
実施例２に係る粉体搬送部材の概略構成を図６〜図１０を用いて説明する。図６〜図１０に示すように、本例の粉体搬送部材２における絶縁層１８、電極１３、被覆層１９は、実施例１の粉体搬送部材１と同様の構成を有している。但し、本例の粉体搬送部材２は、実施例１の粉体搬送部材１と比較して、軸体１６の構成が異なっている。また、軸体１６と絶縁層１８との間に導電層１７を有している点でもその構成が異なっている。
【０１０６】
すなわち、本例の粉体搬送部材２は、具体的には、導電性を有する軸体１６と、軸体１６の外周に形成され、導電性を有する導電層１７と、導電層１７の外周に形成され、電気絶縁性を有する絶縁層１８と、絶縁層１８の外周に形成され、ロール軸方向と略平行な方向に互いに離間して並べられた複数の線状の電極１０と、電極１０の形成面に被覆され、電気絶縁性を有する被覆層１９とを有するロール状に形成されている。なお、図６では、電極のパターン形状を明瞭に示すために、被覆層１９は破線で示されている。
【０１０７】
ここで、軸体１６は、軸方向にわたって軸径が一定の円柱状に形成されている。そして、導電層は１７、軸体１６の両端部よりも内側に形成されている。なお、本例では、導電層１７の軸方向の長さが、実施例１における軸体１５の拡径部１５０の軸方向の長さと同じにされており、導電層１７の外径が、実施例１で用いた軸体１５の拡径部１５０の外径と同一とされている場合を示しているが、これに限定されるものではない。
【０１０８】
このような構成を採用した場合には、軸体１６の製造性が向上する。また、他の構成を有するロールと軸体１６を共通化しやすくなり、部品点数を削減することができる。また、基層として軸体１６とは異なる導電層１７を有することから、ロール硬度を低減させやすくなる。とりわけ、導電層１７がゴム弾性を有する場合には、ロールの柔軟性が増し、ロール硬度の低減効果が大きくなる。また、このような導電層１７を有していても、電極１０の緻密性に優れることから、断線等の不具合が生じ難い。その他の作用効果は、実施例１の粉体搬送部材１と同様である。
【０１０９】
なお、本例の粉体搬送部材２は、図７、図１０に示すように、共通電極１１のうち、表面が露出した部分に接続された交流電源２０から、矩形波状のパルス電圧を集合電極１３に印加することができる。また、導電層１７を集合電極１３の対向電極として機能させ、軸体１６に接続された交流電源２１から、上記パルス電圧とは逆位相で単位時間あたりにおける平均電位が同じである矩形波状のパルス電圧を軸体１６を介して導電層１７に印加することができる。これにより、図１０に示すように、電極１０の外側表面から部材表面である被覆層１９表面よりも外側を通り、隣接する電極１０との間を通って部材内方の導電層１７に至るルートに沿った電界１４２を発生させることができる。なお、図１０に示した電界１４２は、発生する電界の一部を示したものである。
【０１１０】
以下、本例の実験例として、実施例１と同様にして、粉体搬送部材のとして現像ロール試料を作製するとともにめっき層の緻密性を確認した。
【０１１１】
＜軸体＞
直径８ｍｍの鉄製で、表面にＮｉめっきが施されている軸体を準備した。
【０１１２】
＜導電層形成材料＞
導電性シリコーンゴム（信越化学工業（株）製、「ＫＥ−１９５０−２０Ａ／Ｂ」）１００質量部と、アセチレンブラック（電気化学工業（株）製、「デンカブラック」）２０質量部とをニーダーで混練することにより、導電層形成材料を調製した。
【０１１３】
その他の材料については、実施例１における試料１の作製時に準備したものを用いた。
【０１１４】
＜現像ロール試料の作製＞
以下の手順を経ることにより、めっき下地層を形成するめっき下地層形成工程を行った。
すなわち、準備した軸体の外周面に接着剤を塗布した。次いで、円柱状の中空部を有するロール成形型の中空部に、上記軸体を同軸にセットした。次いで、軸体の外周面と中空部の内周面との間の空隙に、上記調製した導電層形成材料を注入して蓋をし、これを１４０℃で６０分間加熱した後、冷却、脱型した。これにより、軸体の外周面に沿って、ゴム弾性を有する導電層（厚み：４ｍｍ）を１層積層した。
【０１１５】
次いで、ロールコート法を用いて、上記導電層の表面に上記絶縁層形成材料を所定の厚みで一面にコーティングした後、乾燥、１５０℃で３０分間加熱処理した。これにより、導電層の表面に、レーザー反射剤を含有するアクリル系ポリマーよりなる絶縁層（厚み：２０μｍ、外観色：白色）を１層積層した。
【０１１６】
それ以降の工程は、実施例１における試料１の現像ロールの作製と同様にして、試料４の現像ロールを作製した（めっき下地層形成材料（１）使用）。また、それ以降の工程は、実施例１における試料２の現像ロールの作製と同様にして、試料５の現像ロールを作製した（めっき下地層形成材料（２）使用）。
【０１１７】
＜考察＞
試料４、試料５の作製では、試料１、試料２の作製と同様にして、めっき下地層を形成するポリマー材料中に上記イオン交換樹脂を含有させている。そのため、いずれの場合も、ピンホールの少ない緻密なめっき層を形成することができた。また、めっき下地層形成材料に配合するイオン交換樹脂として粒子状のイオン交換樹脂を用いた試料４よりも、めっき下地層形成材料に配合するイオン交換樹脂として液体状のイオン交換樹脂を用いた試料５の方が、めっき層表面のきめが細かく、緻密性に優れていた。
【０１１８】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１、２  粉体搬送部材
１０  線状の電極
１００  めっき下地層
１０１  めっき層
１１  共通電極
１２、１３  共通電極
１４１、１４２  電界
１５  軸体
１５０  拡径部
１６  軸体
１７  導電層
１８  絶縁層
１９  被覆層
２０、２１  交流電源
【図１】
2013182242.tif 000003
【図２】
2013182242.tif 000004
【図３】
2013182242.tif 000005
【図４】
2013182242.tif 000006
【図５】
2013182242.tif 000007
【図６】
2013182242.tif 000008
【図７】
2013182242.tif 000009
【図８】
2013182242.tif 000010
【図９】
2013182242.tif 000011
【図１０】
2013182242.tif 000012
【図１１】
2013182242.tif 000013
【図１２】
2013182242.tif 000014
【図１３】
2013182242.tif 000015