(57)【要約】【課題】紫外線硬化型樹脂からなる弾性層を有し、画像ムラの発生を抑えることが可能な導電性ローラを提供する。【解決手段】シャフト部材２と、該シャフト部材２の半径方向外側に配置された紫外線硬化型樹脂からなる弾性層３とを備え、前記弾性層３は、厚さが0.5〜2mmで且つアスカーＣ硬度が70度以下であることを特徴とする導電性ローラ１である。ここで、前記紫外線硬化型樹脂は、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）、(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）及び導電剤（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化されてなり、前記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）は、官能基数が2.0以下であることが好ましい。【選択図】図１
2009115952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配設された紫外線硬化型樹脂からなる弾性層とを備える導電性ローラにおいて、
前記弾性層は、厚さが0.5〜2mmで且つアスカーＣ硬度が70度以下であることを特徴とする導電性ローラ。
【請求項２】
前記紫外線硬化型樹脂が、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）、(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）及び導電剤（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化されてなり、
前記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）は、官能基数が2.0以下であることを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項３】
前記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）は、官能基数が2.0であることを特徴とする請求項２に記載の導電性ローラ。
【請求項４】
前記紫外線硬化型樹脂のガラス転移点（Ｔg1）が、下記式(I)：
Ｔg1−5 ≦ ｍA×ＴgA ＋ ｍB×ＴgB ≦ Ｔg1＋5  ・・・  (I)
［式中、Ｔg1は紫外線硬化型樹脂のガラス転移点（℃）であり、ＴgAはウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）を重合した際に得られる重合体のガラス転移点（℃）であり、ＴgBは(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）を重合した際に得られる重合体のガラス転移点（℃）であり、ｍAはウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の合計の質量に占めるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）の割合であり、ｍBはウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の合計の質量に占める(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の割合である］の関係を満たすことを特徴とする請求項２に記載の導電性ローラ。
【請求項５】
現像ローラであることを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項６】
シャフト部材の外表面に、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）、(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）及び導電剤（Ｄ）を含む弾性層用原料をダイコート法により塗布した後、該弾性層原料を紫外線照射により硬化させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の導電性ローラの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の導電性ローラを用いた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ローラ及びその製造方法、並びに該導電性ローラを用いた画像形成装置に関し、特に現像ローラとして好適で、低硬度の弾性層を有し、画像ムラの発生を抑えることが可能な導電性ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）等の電子写真方式の画像形成装置においては、現像ローラ、帯電ローラ、トナー供給ローラ、転写ローラ、給紙ローラ、クリーニングローラ、定着用の加圧ローラ等として、ロール形状の導電性部材、即ち、導電性ローラが多用されており、該導電性ローラは、通常、長さ方向両端部を軸支されて取り付けられるシャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配設された一層以上の弾性層とを備えている。なお、上記弾性層の表面に、更に表層を備える場合がある。
【０００３】
例えば、特開２００５−３５２０７２号公報（特許文献１）には、軽量で且つ画像不良が発生することのない耐久性に優れた現像ローラとして、金属製の中空円筒体を有するシャフト部材の半径方向外側に配置された弾性層の表面に、紫外線硬化型樹脂からなる樹脂層を有する現像ローラが開示されている。また、特開２００４−１９１６３８号公報（特許文献２）には、安定して良好な画像を得ることのできるトナー担持体として、シャフトの外周に形成された弾性層の表面に、紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂の被覆層を有するトナー担持体が開示されている。
【０００４】
特開２００５−３５２０７２号公報及び特開２００４−１９１６３８号公報においては、弾性層の半径方向外側に配置された表層に紫外線硬化型樹脂を用いるが、これは、紫外線硬化型樹脂からなる層が一般に高硬度で且つ薄いため、例えば、紫外線硬化型樹脂を弾性層に用いた場合、真円度、振れ、凹凸等のシャフト部材の表面精度の影響を受け易いからである。このように、紫外線硬化型樹脂からなる弾性層を有する導電性ローラを画像形成装置に用いた場合、画像ムラが発生してしまう問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５２０７２号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、紫外線硬化型樹脂からなる弾性層を有し、画像ムラの発生を抑えることが可能な導電性ローラと、該導電性ローラの製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる導電性ローラを用いた、良好な画像を安定して形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、シャフト部材の表面に紫外線硬化型樹脂からなる弾性層を配設した導電性ローラにおいて、弾性層の厚さ及びアスカーＣ硬度を特定の範囲に規定することで、画像ムラの発生を抑制することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明の導電性ローラは、シャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配置された紫外線硬化型樹脂からなる弾性層とを備え、
前記弾性層は、厚さが0.5〜2mmで且つアスカーＣ硬度が70度以下であることを特徴とする。ここで、本明細書中で用いる「厚さ」とは、平均厚さを意味する。
【０００９】
本発明の導電性ローラの好適例においては、前記紫外線硬化型樹脂が、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）、(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）及び導電剤（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化されてなり、前記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）は、官能基数が2.0以下である。この場合、紫外線硬化型樹脂中の架橋密度が上昇することを抑制し、弾性層のアスカーＣ硬度を低減することができる。また、上記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）は、官能基数が2.0であることが好ましい。
【００１０】
本発明の導電性ローラにおいて、前記紫外線硬化型樹脂が、官能基数が2.0以下のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）、(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）及び導電剤（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化されてなる場合、前記紫外線硬化型樹脂のガラス転移点（Ｔg1）は、下記式(I)：
Ｔg1−5 ≦ ｍA×ＴgA ＋ ｍB×ＴgB ≦ Ｔg1＋5  ・・・  (I)
［式中、Ｔg1は紫外線硬化型樹脂のガラス転移点（℃）であり、ＴgAはウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）を重合した際に得られる重合体のガラス転移点（℃）であり、ＴgBは(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）を重合した際に得られる重合体のガラス転移点（℃）であり、ｍAはウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の合計の質量に占めるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）の割合であり、ｍBはウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の合計の質量に占める(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の割合である］の関係を満たすことが好ましい。この場合、弾性層硬化樹脂と上記紫外線硬化型樹脂の歪みが少なくなるため、画像ムラや塗膜ハガレが改善される。
【００１１】
本発明の導電性ローラは、現像ローラとして好適である。
【００１２】
また、本発明の導電性ローラの製造方法は、シャフト部材の外表面に、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）、(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）及び導電剤（Ｄ）を含む弾性層用原料をダイコート法により塗布した後、該弾性層原料を紫外線照射により硬化させることを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明の画像形成装置は、上記の導電性ローラを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シャフト部材の表面に、特定の厚さ及びアスカーＣ硬度を有し、紫外線硬化型樹脂からなる弾性層を備えた、画像ムラの発生を抑制することが可能な導電性ローラと、該導電性ローラの製造方法を提供することができる。また、かかる導電性ローラを備えた、良好な画像を安定して形成することが可能な画像形成装置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】
【００１５】
＜導電性ローラ＞
以下に、本発明の導電性ローラを、図を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の導電性ローラの一例の断面図である。図示例の導電性ローラ１は、長さ方向両端部に軸支されて取り付けられるシャフト部材２と、該シャフト部材２の半径方向外側に配置された紫外線硬化型樹脂からなる弾性層３とを備える。なお、図１に示す導電性ローラ１は、弾性層３が一層のみから形成されるが、本発明の導電性ローラは、弾性層を二層以上の層から形成してもよい。
【００１６】
図１において、シャフト部材２は、金属シャフト２Ａと、該金属シャフト２Ａの半径方向外側に配設された高剛性の樹脂基材２Ｂとからなるが、本発明の導電性ローラのシャフト部材は、良好な導電性を有する限り特に制限はなく、例えば、金属シャフト２Ａのみから構成されていてもよいし、高剛性の樹脂基材のみから構成されていてもよいし、内部を中空にくりぬいた金属製又は高剛性樹脂製の円筒体等であってもよい。なお、シャフト部材２に高剛性の樹脂を使用する場合、高剛性樹脂に導電剤を添加・分散させて、十分に導電性を確保することが好ましい。ここで、高剛性樹脂に分散させる導電剤としては、カーボンブラック粉末、グラファイト粉末、カーボンファイバー、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物粉末、導電性ガラス粉末等の粉末状導電剤が好ましい。これら導電剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。該導電剤の配合量は、特に制限されるものではないが、高剛性樹脂の全体に対して5〜40質量％の範囲が好ましく、5〜20質量％の範囲が更に好ましい。
【００１７】
上記金属シャフト２Ａや金属製円筒体の材質としては、鉄、ステンレス、アルミニウム等が挙げられる。また、上記高剛性の樹脂基材２Ｂの材質としては、ポリアセタール、ポリアミド６、ポリアミド６・６、ポリアミド１２、ポリアミド４・６、ポリアミド６・１０、ポリアミド６・１２、ポリアミド１１、ポリアミドＭＸＤ６、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリアセタール、ポリアミド６・６、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６・１２、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネートが好ましい。これら高剛性樹脂は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１８】
上記シャフト部材が、金属シャフト又は該金属シャフトの外側に高剛性の樹脂基材を配設したシャフトである場合、該金属シャフトの外径は、4〜12mmの範囲が好ましい。また、シャフト部材が、金属シャフトの外側に高剛性の樹脂基材を配設したシャフトである場合、該樹脂基材の外径は、10〜30mmの範囲が好ましい。なお、上記シャフト部材に樹脂材料を使用することで、シャフト部材の外径を大きくしても、シャフト部材の質量の増加を抑制することができる。
【００１９】
本発明の導電性ローラにおいて、上記紫外線硬化型樹脂からなる弾性層は、厚さが0.5〜2mmで且つアスカーＣ硬度が70度以下であることを特徴とする。一般に、紫外線硬化型樹脂からなる弾性層を有する導電性ローラを用いた画像形成装置においては、該弾性層が、真円度、振れ、凹凸等のシャフト部材の表面精度の影響を受け易く、画像ムラの原因となる。しかしながら、本発明の導電性ローラは、弾性層の厚さが0.5〜2mmで且つアスカーＣ硬度が70度以下であるため、上記したシャフト部材の表面精度に起因する影響を吸収することができ、かかる導電性ローラを画像形成装置に使用した場合においては、画像ムラの発生を著しく低減することができる。
【００２０】
本発明の導電性ローラの弾性層は、厚さが0.5〜2mmであることを要し、0.5〜1.5mmであることが好ましい。ここで、該弾性層の厚さが、上記の特定した範囲内にあれば、シャフト部材の表面精度に起因する影響を効果的に緩和することができる。また、該弾性層の厚さが0.5mm未満では、シャフト部材の表面精度に起因する影響を十分に緩和することができず、一方、2mmを超えると、弾性層の形成が困難になる。
【００２１】
本発明の導電性ローラの弾性層は、アスカーＣ硬度が70度以下であることを要し、35〜70度であることが好ましい。ここで、該アスカーＣ硬度は、高さ12.7mm、直径29mmの円柱状サンプルの平面部分を測定した際の値である。アスカーＣ硬度を70度以下とすることで、シャフト部材の表面精度に起因する影響を十分に吸収することができ、画像ムラの発生を著しく低減することができる。なお、このアスカーＣ硬度は、弾性層を形成する弾性層用原料に含まれる成分、組成等を適宜選択することで調整することができる。
【００２２】
本発明の導電性ローラの弾性層は、紫外線硬化型樹脂からなり、例えば、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）、(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）及び導電剤（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化させて得られる紫外線硬化型樹脂からなる。なお、該弾性層用原料には、本発明の目的を害しない限り、種々の添加剤を配合することができる。
【００２３】
上記弾性層用原料に用いるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）は、アクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯ−）又はメタクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝Ｃ(ＣＨ3)ＣＯＯ−）を一つ以上有し、ウレタン結合（−ＮＨＣＯＯ−）を複数有する化合物である。該ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）は、官能基数が2.0以下であることが好ましく、2.0であることが更に好ましい。ここで、官能基とは、アクリロイルオキシ基とメタクリロイルオキシ基をさす。上記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）の官能基数が2.0以下であれば、紫外線硬化型樹脂中の架橋密度が上昇することを抑制し、弾性層のアスカーＣ硬度を低減することができる。
【００２４】
また、上記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）は、分子量が5,000〜100,000であることが好ましい。なお、該分子量は、ポリスチレン換算の数平均分子量である。ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）の分子量が5,000未満では、弾性層の硬度が高くなり過ぎることがあり、一方、100,000を超えると、弾性層の圧縮残留歪が大きくなり過ぎることがある。
【００２５】
上記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）は、特に制限されないが、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとからウレタンプレポリマーを合成し、該ウレタンプレポリマーに水酸基を有する(メタ)アクリレートを付加させることによって製造することができる。
【００２６】
上記ウレタンプレポリマーの合成に用いるポリオールは、水酸基（ＯＨ基）を複数有する化合物であり、該ポリオールとして、具体的には、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール、アルキレンオキサイド変性ポリブタジエンポリオール及びポリイソプレンポリオール等が挙げられる。なお、上記ポリエーテルポリオールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコールに、エチレンオキシドやプロピレンオキシド等のアルキレンオキサイドを付加させて得られ、また、上記ポリエステルポリオールは、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１,４-ブタンジオール、１,６-ヘキサンジオール、プロピレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールと、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、セバシン酸、ピメリン酸、スベリン酸等の多価カルボン酸とから得られる。これらポリオールは、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。
【００２７】
上記ウレタンプレポリマーの合成に用いるポリオールは、分子量が500〜15,000の範囲にあることが好ましい。ウレタンプレポリマーの合成に用いるポリオールの分子量が500未満では、硬度が高くなるため、導電性ローラの弾性層に不適であり、一方、15,000を超えると、圧縮残留歪が増大して、画像不良を発生し易くなる。
【００２８】
上記ポリイソシアネートは、イソシアネート基（ＮＣＯ基）を複数有する化合物であって、該ポリイソシアネートとして、具体的には、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）、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（クルードＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）や、これらのイソシアヌレート変性物、カルボジイミド変性物、グリコール変性物等が挙げられる。これらポリイソシアネートは、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。
【００２９】
上記ウレタンプレポリマーの合成においては、目的に応じて、ポリオールとポリイソシアネートとの割合を適宜選択することができる。ここで、該ウレタンプレポリマーは、イソシアネートインデックスが110〜200の範囲にあることが好ましく、115〜200の範囲にあることが更に好ましい。なお、イソシアネートインデックスとは、下記式：
（イソシアネートインデックス）＝（Ｂ／Ａ）×100
［式中、ＡはポリオールのＯＨ基の数であり、ＢはポリイソシアネートのＮＣＯ基の数である］で算出される値である。ウレタンプレポリマーのイソシアネートインデックスが110未満では、圧縮残留歪が増大して、画像不良を発生し易くなり、一方、200を超えると、ポリオールと反応しないイソシアネートが増加して、物性が低下する。
【００３０】
上記ウレタンプレポリマーの合成においては、ウレタン化反応用の触媒を用いることが好ましい。該ウレタン化反応用触媒としては、ジブチルスズジラウレート，ジブチルスズジアセテート，ジブチルスズチオカルボキシレート，ジブチルスズジマレエート，ジオクチルスズチオカルボキシレート，オクテン酸スズ，モノブチルスズオキシド等の有機スズ化合物；塩化第一スズ等の無機スズ化合物；オクテン酸鉛等の有機鉛化合物；トリエチルアミン，ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類；テトラメチルエチレンジアミン，テトラメチルプロパンジアミン，テトラメチルヘキサンジアミン等のジアミン類；ペンタメチルジエチレントリアミン，ペンタメチルジプロピレントリアミン，テトラメチルグアニジン等のトリアミン類；トリエチレンジアミン，ジメチルピペラジン，メチルエチルピペラジン，メチルモルホリン，ジメチルアミノエチルモルホリン，ジメチルイミダゾール，ピリジン等の環状アミン類；ジメチルアミノエタノール，ジメチルアミノエトキシエタノール，トリメチルアミノエチルエタノールアミン，メチルヒドロキシエチルピペラジン，ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類；ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル，エチレングリコールビス(ジメチル)アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類；ｐ-トルエンスルホン酸，メタンスルホン酸，フルオロ硫酸等の有機スルホン酸；硫酸，リン酸，過塩素酸等の無機酸；ナトリウムアルコラート，水酸化リチウム，アルミニウムアルコラート，水酸化ナトリウム等の塩基類；テトラブチルチタネート，テトラエチルチタネート，テトライソプロピルチタネート等のチタン化合物；ビスマス化合物；四級アンモニウム塩等が挙げられる。これら触媒の中でも、有機スズ化合物が好ましい。これら触媒は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。上記触媒の使用量は、上記ポリオール100質量部に対して0.001〜2.0質量部の範囲が好ましい。
【００３１】
また、上記ウレタンプレポリマーに付加させる水酸基を有する(メタ)アクリレートは、水酸基を１つ以上有し、アクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯ−）又はメタクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝Ｃ(ＣＨ3)ＣＯＯ−）を１つ以上有する化合物である。該水酸基を有する(メタ)アクリレートは、上記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基に付加することができる。該水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、２-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、２-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これら水酸基を有するアクリレートは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
上記弾性層用原料に用いる(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）は、アクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯ−）又はメタクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝Ｃ(ＣＨ3)ＣＯＯ−）を１つ以上有するモノマーであり、反応性希釈剤として作用し、即ち、紫外線で硬化する上、弾性層用原料の粘度を低下させることが可能である。
【００３３】
上記(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）は、官能基数が2.0以下であることが好ましい。ここで、官能基とは、アクリロイルオキシ基とメタクリロイルオキシ基をさす。(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の官能基数が2.0を超えると、紫外線硬化型樹脂中の架橋密度が上昇するため、弾性層の硬度が急激に増加するおそれがある。しがしながら、上記弾性層用原料中に、官能基数が2.0の(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）が含まれる場合においては、該(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）のガラス転移点（Ｔg）が50℃以上であると、弾性層の硬度を増加させることがあり、この場合においては、上記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）との合計に占める、官能基数が2.0で且つガラス転移点（Ｔg）が50℃以上の(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の割合を5質量％以下に調整することが好ましい。また、官能基数が2.0の(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）は、そのガラス転移点（Ｔg）にかかわらず、上記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）との合計に占める、官能基数が2.0の(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の割合が15質量％を超えてしまうと、弾性層の硬度が高くなり過ぎるおそれがある。
【００３４】
上記(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）は、ガラス転移点（Ｔg）が100℃以下であることが好ましい。ここで、ガラス転移点（Ｔg）が100℃以下の(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）は、一般にモノマー分子中の上記官能基を除いた部分の割合が大きい特徴があり、該(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）を上記オリゴマー（Ａ）と重合させた場合においては、重合体中の該(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の官能基を除いた部分の運動が大きくなり、結果として弾性層の硬度を低減させる。
【００３５】
上記(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）としては、ラウリル(メタ)アクリレート、モルフォリン(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、β-(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート、イソボルニル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ｎ-ブチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、２-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、２-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これら(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３６】
上記弾性層用原料において、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）は、100／0〜10／90の範囲にあることが好ましい。ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）との合計に占めるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）の割合を10質量％以上とすることで（即ち、(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の割合を90質量％以下とすることで）、低硬度の弾性層を得ることができる。
【００３７】
また、本発明の導電性ローラにおいては、弾性層を形成する紫外線硬化型樹脂が、官能基数が2.0以下のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）、(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）及び導電剤（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化されてなる場合、該紫外線硬化型樹脂のガラス転移点（Ｔg1）は、上記式(I)の関係を満たすことが好ましい。紫外線硬化型樹脂のガラス転移点（Ｔg1）が上記式(I)の関係を満たさないと、画像ムラが発生するおそれがある。
【００３８】
上記弾性層用原料に用いる光重合開始剤（Ｃ）は、紫外線を照射されることによって、上述したウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）及び(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の重合を開始させる作用を有する。該光重合開始剤（Ｃ）としては、４-ジメチルアミノ安息香酸、４-ジメチルアミノ安息香酸エステル、２,２-ジメトキシ-２-フェニルアセトフェノン、アセトフェノンジエチルケタール、アルコキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン及び３,３-ジメチル-４-メトキシベンゾフェノン、４,４-ジメトキシベンゾフェノン、４,４-ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス(４-ジアルキルアミノフェニル)ケトン、ベンジル及びベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾイン及びベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン誘導体、ベンゾインイソプロピルエーテル、２-ヒドロキシ-２-メチルプロピオフェノン、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、キサントン、チオキサントン及びチオキサントン誘導体、フルオレン、２,４,６-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(２,６-ジメトキシベンゾイル)-２,４,４-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(２,４,６-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド、２-メチル-１-[４-(メチルチオ)フェニル]-２-モルホリノプロパン-１,２-ベンジル-２-ジメチルアミノ-１-(モルホリノフェニル)-ブタノン-１等が挙げられる。これら光重合開始剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なお、上記弾性層用原料における、光重合開始剤（Ｃ）の配合量は、上記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と上記(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）との合計100質量部に対して、0.2〜5.0質量部の範囲が好ましい。
【００３９】
上記弾性層用原料として用いる導電剤（Ｄ）は、弾性層に導電性を付与する作用を有する。該導電剤（Ｄ）としては、紫外線を透過できるものが好ましく、イオン導電剤や透明な電子導電剤を用いることが好ましく、イオン導電剤を用いることが特に好ましい。該イオン導電剤は、上記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）に溶解する上、透明性を有するため、導電剤（Ｄ）としてイオン導電剤を用いた場合、シャフト部材上に弾性層用原料を厚く塗布しても、紫外線が十分に塗膜内部まで到達し、弾性層用原料を十分に硬化させることができる。ここで、イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩；リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。また、透明な電子導電剤としては、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物の微粒子；ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属の微粒子：導電性酸化チタンウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。これら導電剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なお、上記弾性層用原料における、導電剤（Ｄ）の配合量は、上記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と上記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計100質量部に対して、0.1〜5.0質量部の範囲が好ましい。
【００４０】
また、上記弾性層用原料には、更に重合禁止剤を上記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と上記(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）との合計100質量部に対して0.001〜0.2質量部添加してもよい。重合禁止剤を添加することで、紫外線照射前の熱重合を防止することができる。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエ−テル、ｐ-メトキシフェノール、２,４-ジメチル-６-ｔ-ブチルフェノール、２,６-ジ-ｔ-ブチル-ｐ-クレゾール、ブチルヒドロキシアニソール、３-ヒドロキシチオフェノール、α-ニトロソ-β-ナフトール、ｐ-ベンゾキノン、２,５-ジヒドロキシ-ｐ-キノン等が挙げられる。
【００４１】
本発明の導電性ローラは、シャフト部材の外表面に、上記弾性層用原料を塗布した後、紫外線照射により硬化させることで作製できる。そのため、本発明の導電性ローラは、弾性層の作製に大量の熱エネルギーを必要とせず、短時間で弾性層を作製することが可能である。また、弾性層の形成に、キュアー炉等が不要であるため、多額の設備費用を必要としない。なお、弾性層用原料をシャフト部材の外表面に塗布する方法としては、スプレー法、ロールコーター法、ディッピング法、ダイコート法等が挙げられ、これらの中でも、ダイコート法が好ましい。上記弾性層を形成する際に、ダイコート法により上記弾性層用原料を塗布することは、迅速かつ確実な弾性層用原料の塗布を達成し、導電性ローラの製造の作業効率を大幅に短縮することができる。また、紫外線照射に用いる光源としては、水銀灯、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が挙げられる。紫外線照射の条件は、弾性層用原料に含まれる成分、組成及び塗布量等に応じて適宜選択され、照射強度や積算光量等を適宜調整すればよい。
【００４２】
上述したの本発明の導電性ローラは、画像形成装置の現像ローラ、帯電ローラ、トナー供給ローラ、転写ローラ、給紙ローラ、クリーニングローラ、定着用の加圧ローラ等として用いることができるが、現像ローラとして特に好適である。
【００４３】
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、上述した導電性ローラを備えることを特徴とし、現像ローラとして備えることが好ましい。本発明の画像形成装置は、上記導電性ローラを用いる以外、特に制限はなく、公知の方法で製造することができる。
【００４４】
以下に、図２を参照して本発明の画像形成装置を詳細に説明する。図２は、本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。図示例の画像形成装置は、静電潜像を保持した感光ドラム４と、感光ドラム４の近傍（図では上方）に位置し感光ドラム４を帯電させるための帯電ローラ５と、トナー６を供給するためのトナー供給ローラ７と、トナー供給ローラ７と感光ドラム４との間に配置された現像ローラ８と、現像ローラ８の近傍（図では上方）に設けられた成層ブレード９と、感光ドラム４の近傍（図では下方）に位置する転写ローラ１０と、感光ドラム４に隣接して配置されたクリーニングローラ１１とを備える。なお、本発明の画像形成装置は、更に画像形成装置に通常用いられる公知の部品（図示せず）を備えることができる。
【００４５】
図示例の画像形成装置においては、感光ドラム４に帯電ローラ５を当接させて、感光ドラム４と帯電ローラ５との間に電圧を印加して、感光ドラム４を一定電位に帯電させた後、露光機（図示せず）により静電潜像を感光ドラム４上に形成する。次に、感光ドラム４と、トナー供給ローラ７と、現像ローラ８とが、図中の矢印方向に回転することで、トナー供給ローラ７上のトナー６が現像ローラ８を経て感光ドラム４に送られる。現像ローラ８上のトナー６は、成層ブレード９により、均一な薄層に整えられ、現像ローラ８と感光ドラム４とが接触しながら回転することにより、トナー６が現像ローラ８から感光ドラム４の静電潜像に付着し、該潜像が可視化する。潜像に付着したトナー６は、転写ローラ１０で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に感光ドラム４上に残留するトナー６は、クリーニングローラ１１によって除去される。ここで、本発明の画像形成装置においては、帯電ローラ５、トナー供給ローラ７、現像ローラ８、転写ローラ１０及びクリーニングローラ１１の少なくともいずれかに、好ましくは、現像ローラ８に、上述した本発明の導電性ローラを用いることで、優れた画像を安定的に形成することが可能となる。
【実施例】
【００４６】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００４７】
＜オリゴマー(Ａ-１)の合成＞
２官能で分子量3000のポリオキシプロピレングリコール100質量部、イソホロンジイソシアネート10.4質量部（イソシアネートインデックス＝140）、及びジブチルスズジラウレート0.01質量部を撹拌混合しながら、70℃で2時間反応させて、分子鎖の両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを合成した。得られたウレタンプレポリマーは、ＮＣＯ基含有率が1.19％であった。更に、このウレタンプレポリマー100質量部に２-ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）3.3質量部を撹拌混合し、70℃で2時間反応させて、官能基数が2で且つ分子量が14000のオリゴマー(Ａ-１)を合成した。
【００４８】
＜オリゴマー(Ａ-２)の合成＞
２官能で分子量3000のポリオキシプロピレングリコールに代えて２官能で分子量4000のポリオキシエチレングリコールを用いた他は、上記オリゴマー(Ａ-１)と同様にして、官能基数が2で且つ分子量が18000のオリゴマー(Ａ-２)を合成した。
【００４９】
＜実施例１〜１５及び比較例１〜２＞
上記オリゴマー(Ａ-１)〜(Ａ-２)を用いて、表１〜３に示す配合処方の原料混合物を攪拌機にて、液温70℃、60回転／分で1時間攪拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００５０】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。得られたサンプルについて、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］を測定した。結果を表１〜３に示す。
【００５１】
次に、外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂製導電性ローラ基材に上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに窒素雰囲気下で回転させながらＵＶ照射強度700mW/cm2で5秒間ＵＶ照射し、導電性ローラを得た。得られた導電性ローラにおいて、弾性層の厚さを測定し、画像ムラを下記の方法で評価した。結果を表１〜３に示す。
【００５２】
（１）画像ムラ
上記導電性ローラを現像ローラとして画像形成装置に組み込み、1dot 2spaceのハーフトーン画像を印刷し、画像ムラの官能評価と、マクベス濃度計での濃度差の測定を行った。官能評価では、画像ムラが見えないものを「ＯＫ」とし、見えるものを「ＮＧ」とした。また、マクベス濃度計での濃度差の測定では、印刷画像の長手方向に沿って濃度測定を行い、濃度差が0.3未満のものを「ＯＫ」とし、0.3以上のものを「ＮＧ」とした。官能評価及び濃度差の測定の結果から、いずれも「ＯＫ」のものが画像ムラの総合評価を「ＯＫ」とし、一方でも「ＮＧ」のものを画像ムラの総合評価を「ＮＧ」とした。
【００５３】
【表１】
2009115952.tif 000003
【００５４】
【表２】
2009115952.tif 000004
【００５５】
【表３】
2009115952.tif 000005
【００５６】
*1  日本合成化学工業(株)製，官能基数＝2，分子量＝18000．
*2  ラウリルアクリレート，共栄社化学(株)製，官能基数＝1，Ｔg＝-3℃．
*3  モルフォリンアクリレート，新中村化学(株)製，官能基数＝1，Ｔg＝150℃．
*4  メトキシトリエチレングリコールアクリレート，共栄社化学(株)製，官能基数＝1，Ｔg＝-60℃．
*5  フェノキシエチルアクリレート，共栄社化学(株)製，官能基数＝1，Ｔg＝-22℃．
*6  テトラヒドロフルフリルアクリレート，共栄社化学(株)製，官能基数＝1，Ｔg＝-40℃．
*7  イソミリスチルアクリレート，共栄社化学(株)製，官能基数＝1，Ｔg＝-56℃．
*8  トリエチレングリコールジアクリレート，共栄社化学(株)製，官能基数＝2，Ｔg＝80℃．
*9  β-アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート，新中村化学(株)製，官能基数＝1，Ｔg＝-10℃．
*10  チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製.
*11  昭島化学工業(株)製.
*12  イソボルニルアクリレート，共栄社化学(株)製，官能基数＝1，Ｔg＝94℃．
*13  ＃６００ジアクリレート，共栄社化学(株)製，官能基数＝2，Ｔg＝-5℃．
*14  弾性層を形成する紫外線硬化型樹脂のガラス転移点（℃）である．
*15  ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）を重合した際に得られる重合体のガラス転移点（℃）である．
*16  (メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）を重合した際に得られる重合体のガラス転移点（℃）である．
*17  ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の合計の質量に占めるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）の割合である．
*18  ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の合計の質量に占める(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の割合である．
【００５７】
なお、ガラス転移点Ｔg1，ＴgA，ＴgBは、下記の方法で測定した。
【００５８】
（２）ガラス転移点（℃）
ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４［チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製］を1質量％溶解したウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）又は(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の溶液に、高圧水銀灯によりＵＶ照射強度500mJ/cm2で紫外線を照射し、オリゴマー（Ａ）又はモノマー（Ｂ）の硬化サンプルを作製した。該サンプルを10mm×50mm×1mmの大きさに加工し、ＯＲＩＥＮＴＥＣ社製ＲＨＥＯＶＩＢＲＯＮ ＤＤＶ−０１ＦＰを用い、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準拠して、ＴgA（℃）及びＴgB（℃）を測定した。また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を用い、同様にしてＴg1（℃）を測定した。
【００５９】
表１〜３から、実施例の導電性ローラは、弾性層の厚さが0.5〜2mmで且つアスカーＣ硬度が70度以下であるため、該導電性ローラを現像ローラとして組み込んだ画像形成装置は、画像ムラが発生することなく、良好な画像を形成できることが分かる。
【００６０】
実施例８〜１０及び比較例２の比較から、官能基数が2.0で且つガラス転移点（Ｔg）が50℃以上の(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）が弾性層用原料に含まれる場合において、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー（Ａ）と(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）との合計に占める、官能基数が2.0で且つガラス転移点（Ｔg）が50℃以上の(メタ)アクリレートモノマー（Ｂ）の割合が5質量％を超えると、弾性層の硬度が増加し、画像ムラを生じることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の導電性ローラの一例の断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  導電性弾性ローラ
２  シャフト部材
２Ａ  金属シャフト
２Ｂ  高剛性樹脂基材
３  弾性層
４  感光ドラム
５  帯電ローラ
６  トナー
７  トナー供給ローラ
８  現像ローラ
９  成層ブレード
１０  転写ローラ
１１  クリーニングローラ
【図１】
2009115952.tif 000006
【図２】
2009115952.tif 000007