JP2000187385A - 現像ローラ - Google Patents
現像ローラInfo
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- JP2000187385A JP2000187385A JP10367054A JP36705498A JP2000187385A JP 2000187385 A JP2000187385 A JP 2000187385A JP 10367054 A JP10367054 A JP 10367054A JP 36705498 A JP36705498 A JP 36705498A JP 2000187385 A JP2000187385 A JP 2000187385A
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- polyol
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
- G03G15/0818—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the structure of the donor member, e.g. surface properties
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/06—Developing structures, details
- G03G2215/0602—Developer
- G03G2215/0604—Developer solid type
- G03G2215/0614—Developer solid type one-component
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/08—Details of powder developing device not concerning the development directly
- G03G2215/0855—Materials and manufacturing of the developing device
- G03G2215/0858—Donor member
- G03G2215/0861—Particular composition or materials
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】フィルミング現象の発生が抑制された現像ロー
ラを提供する。 【解決手段】芯金（１２）と、芯金（１２）の周面上に
設けられた導電層（１４）と、導電層の周面上に設けら
れた被覆層（１６）とを備える。被覆層（１６）は、ポ
リオール、イソシアネート化合物および両末端反応性シ
リコーン油を含有する反応混合物を反応条件に供して生
成した反応生成物を包含し、紙に対して０．９以上、
１．２未満の動摩擦係数を示す。
ラを提供する。 【解決手段】芯金（１２）と、芯金（１２）の周面上に
設けられた導電層（１４）と、導電層の周面上に設けら
れた被覆層（１６）とを備える。被覆層（１６）は、ポ
リオール、イソシアネート化合物および両末端反応性シ
リコーン油を含有する反応混合物を反応条件に供して生
成した反応生成物を包含し、紙に対して０．９以上、
１．２未満の動摩擦係数を示す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、レーザービームプリンタ等の現像装置に使用され
る現像ローラに係り、特には、非磁性一成分トナー現像
方式の現像装置に用いて特に好適な現像ローラに関す
る。
ミリ、レーザービームプリンタ等の現像装置に使用され
る現像ローラに係り、特には、非磁性一成分トナー現像
方式の現像装置に用いて特に好適な現像ローラに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザービームプリンタ等の現像
装置については、磁性の二成分トナーを用いた現像方式
が主流であった。しかしながら、近年ますます関心が高
まっている地球環境の保全と資源の節約という観点か
ら、トナーの回収が不要で廃トナーが発生せず、トナー
カートリッジ内のトナーをすべて使用し尽くすことがで
きる、非磁性一成分トナーを用いた現像方式が注目され
るようになり、その実用化が進んでいる。
装置については、磁性の二成分トナーを用いた現像方式
が主流であった。しかしながら、近年ますます関心が高
まっている地球環境の保全と資源の節約という観点か
ら、トナーの回収が不要で廃トナーが発生せず、トナー
カートリッジ内のトナーをすべて使用し尽くすことがで
きる、非磁性一成分トナーを用いた現像方式が注目され
るようになり、その実用化が進んでいる。
【０００３】この非磁性一成分トナー現像方式の現像装
置は、基本的に、感光体ドラムと、感光体ドラムに静電
潜像を形成するための静電潜像形成手段と、感光体ドラ
ムに直接接するかあるいは近接して回転する現像ローラ
と、現像ローラに非磁性一成分トナーを供給する、ウレ
タンスポンジ製の供給ローラ等からなるトナー供給部材
と、現像ローラ上に供給されたトナーを均一な厚さに規
制する、ウレタンゴム、ウレタン樹脂製のブレード等か
らなるトナー規制部材とを備える。一般に、まず、静電
潜像手段が所定の画像情報に基づいて感光体ドラムの表
面に静電潜像を形成する一方、トナー供給部材が現像ロ
ーラの表面にトナーを供給し、現像ローラ上に供給され
たトナーをトナー規制部材が均一な厚さに規制し、現像
ローラの表面に均一なトナーの薄層が形成される。表面
に均一な厚さのトナー薄層が形成された現像ローラが、
感光体ドラムとのニップ部あるいは近接部において、感
光体ドラム上に形成された静電潜像に順次トナーを付着
させる。このようにトナー現像が行われる。
置は、基本的に、感光体ドラムと、感光体ドラムに静電
潜像を形成するための静電潜像形成手段と、感光体ドラ
ムに直接接するかあるいは近接して回転する現像ローラ
と、現像ローラに非磁性一成分トナーを供給する、ウレ
タンスポンジ製の供給ローラ等からなるトナー供給部材
と、現像ローラ上に供給されたトナーを均一な厚さに規
制する、ウレタンゴム、ウレタン樹脂製のブレード等か
らなるトナー規制部材とを備える。一般に、まず、静電
潜像手段が所定の画像情報に基づいて感光体ドラムの表
面に静電潜像を形成する一方、トナー供給部材が現像ロ
ーラの表面にトナーを供給し、現像ローラ上に供給され
たトナーをトナー規制部材が均一な厚さに規制し、現像
ローラの表面に均一なトナーの薄層が形成される。表面
に均一な厚さのトナー薄層が形成された現像ローラが、
感光体ドラムとのニップ部あるいは近接部において、感
光体ドラム上に形成された静電潜像に順次トナーを付着
させる。このようにトナー現像が行われる。
【０００４】このような非磁性一成分トナー現像方式の
現像装置で使用される現像ローラは、摩擦接触によって
正または負に帯電したトナーを、静電的にその表面に付
着させるものであり、導電性のローラにより構成されて
いる。このような導電性ローラは、通常、ローラ本体を
構成する導電性芯材（芯金）の円柱面に導電性材料から
なる導電層が設けられた構造を有する。この導電層を形
成する導電性材料として、従来から、シリコーンゴム、
アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シリ
コーン変性エチレンプロピレンゴム等のゴム材料をベー
スとし、これに導電性を付与するためにカーボンブラッ
クや金属粉等の導電物質を配合した導電性ゴム材料が用
いられている。
現像装置で使用される現像ローラは、摩擦接触によって
正または負に帯電したトナーを、静電的にその表面に付
着させるものであり、導電性のローラにより構成されて
いる。このような導電性ローラは、通常、ローラ本体を
構成する導電性芯材（芯金）の円柱面に導電性材料から
なる導電層が設けられた構造を有する。この導電層を形
成する導電性材料として、従来から、シリコーンゴム、
アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シリ
コーン変性エチレンプロピレンゴム等のゴム材料をベー
スとし、これに導電性を付与するためにカーボンブラッ
クや金属粉等の導電物質を配合した導電性ゴム材料が用
いられている。
【０００５】しかし、シリコーンゴムとシリコーン変性
エチレンプロピレンゴムは低分子のシロキサンをゴム中
に含有し、これが表面に移行するので、現像ローラと接
触する感光体ドラムの表面がこの低分子のシロキサンに
よって汚染されるという問題がある。また、アクリロニ
トリルブタジエンゴムは、加硫剤に硫黄や硫黄誘導体を
用いるので、やはり感光体ドラムの表面がこれら加硫剤
により汚染される。他方、ウレタンゴムは、感光体ドラ
ムを汚染することはほとんどないが、その体積抵抗値が
環境の変化により大きく変化する（すなわち、抵抗値環
境依存性が大きい）ので、実用性に欠けるという問題が
ある。
エチレンプロピレンゴムは低分子のシロキサンをゴム中
に含有し、これが表面に移行するので、現像ローラと接
触する感光体ドラムの表面がこの低分子のシロキサンに
よって汚染されるという問題がある。また、アクリロニ
トリルブタジエンゴムは、加硫剤に硫黄や硫黄誘導体を
用いるので、やはり感光体ドラムの表面がこれら加硫剤
により汚染される。他方、ウレタンゴムは、感光体ドラ
ムを汚染することはほとんどないが、その体積抵抗値が
環境の変化により大きく変化する（すなわち、抵抗値環
境依存性が大きい）ので、実用性に欠けるという問題が
ある。
【０００６】また、一般にゴム単層ローラは表面の動摩
擦係数が大きく、トナー薄層化ブレード、トナー供給ロ
ーラ等の接触部材との摩擦の関係から、現像ローラを回
転させるために大きなトルクを必要とし、より強力なモ
ーターが必要になり、装置の小型化、低電力化、低コス
ト化の障害となっていた。
擦係数が大きく、トナー薄層化ブレード、トナー供給ロ
ーラ等の接触部材との摩擦の関係から、現像ローラを回
転させるために大きなトルクを必要とし、より強力なモ
ーターが必要になり、装置の小型化、低電力化、低コス
ト化の障害となっていた。
【０００７】そこで、従来のゴムベースの導電層の問題
点、特に感光体ドラム表面の汚染問題と現像ローラの駆
動トルクの問題を解決するために、ゴムベースの導電層
の表面に被覆層を設けることが行われている。例えば、
特許第２５０４９７８号公報は、ウレタン樹脂と官能基
を有する含フッ素化合物との反応生成物（含フッ素ポリ
ウレタン）からなる被覆層をゴムベースの導電層表面に
形成することを開示している。この被覆層は、ゴムベー
スの導電層中の上記移行性汚染物質をそこで阻止し得る
ので、当該移行性汚染物質による感光体ドラム表面の汚
染を防止し得る。
点、特に感光体ドラム表面の汚染問題と現像ローラの駆
動トルクの問題を解決するために、ゴムベースの導電層
の表面に被覆層を設けることが行われている。例えば、
特許第２５０４９７８号公報は、ウレタン樹脂と官能基
を有する含フッ素化合物との反応生成物（含フッ素ポリ
ウレタン）からなる被覆層をゴムベースの導電層表面に
形成することを開示している。この被覆層は、ゴムベー
スの導電層中の上記移行性汚染物質をそこで阻止し得る
ので、当該移行性汚染物質による感光体ドラム表面の汚
染を防止し得る。
【０００８】しかしながら、従来の被覆層を備えた現像
ローラにおいても、トナーが現像ローラ表面と薄層化ブ
レードあるいは感光ドラムとの間で摺擦されるため、ト
ナーがダメージを受け、現像ローラ表面に固着するいわ
ゆるフィルミングの現象が現れ、プリント画像に悪影響
を与える。フィルミングは、感光ドラム表面にも現れ、
その場合にはフィルミング部がスジ状のすりぬけとなっ
て画像に現れる。また、トナーにストレスが強くかかる
トナーシール部においてフィルミングが顕著であり、そ
の場合には、トナーのシール性にも影響を与え、最悪の
場合、トナー漏れ等の問題も発生する。
ローラにおいても、トナーが現像ローラ表面と薄層化ブ
レードあるいは感光ドラムとの間で摺擦されるため、ト
ナーがダメージを受け、現像ローラ表面に固着するいわ
ゆるフィルミングの現象が現れ、プリント画像に悪影響
を与える。フィルミングは、感光ドラム表面にも現れ、
その場合にはフィルミング部がスジ状のすりぬけとなっ
て画像に現れる。また、トナーにストレスが強くかかる
トナーシール部においてフィルミングが顕著であり、そ
の場合には、トナーのシール性にも影響を与え、最悪の
場合、トナー漏れ等の問題も発生する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、従来のポリウレタン被覆層の利点を保持したまま耐
フィルミング性に優れた現像ローラを提供することを主
要課題とする。
は、従来のポリウレタン被覆層の利点を保持したまま耐
フィルミング性に優れた現像ローラを提供することを主
要課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者は、現像ローラ表面層の動摩擦係数と現像
ローラの駆動トルク、フィルミングの関係を調査したと
ころ、現像ローラ表面層がある一定の動摩擦係数におい
てフィルミングの発生を抑制し、しかも現像ローラの駆
動トルクを小さく抑える領域があることを見いだした。
本発明者が鋭意研究したところ、導電性ゴム層を覆うポ
リウレタン被覆層について、ポリウレタンにシロキサン
成分を導入することが有効であるが、このシロキサン成
分を単にポリウレタン分子鎖に側鎖として結合するので
はなく、ポリウレタン分子鎖内部に導入し、ポリウレタ
ン分子をいわば橋架けるようにシロキサン分子を導入す
ることがよいことがわかった。
に、本発明者は、現像ローラ表面層の動摩擦係数と現像
ローラの駆動トルク、フィルミングの関係を調査したと
ころ、現像ローラ表面層がある一定の動摩擦係数におい
てフィルミングの発生を抑制し、しかも現像ローラの駆
動トルクを小さく抑える領域があることを見いだした。
本発明者が鋭意研究したところ、導電性ゴム層を覆うポ
リウレタン被覆層について、ポリウレタンにシロキサン
成分を導入することが有効であるが、このシロキサン成
分を単にポリウレタン分子鎖に側鎖として結合するので
はなく、ポリウレタン分子鎖内部に導入し、ポリウレタ
ン分子をいわば橋架けるようにシロキサン分子を導入す
ることがよいことがわかった。
【００１１】すなわち、本発明によれば、芯金と、芯金
の周面上に設けられた導電層と、導電層の周面上に設け
られた被覆層とを備え、被覆層は、ポリオール、イソシ
アネート化合物および両末端反応性シリコーン油を含有
する反応混合物をその反応条件に供して生成した反応生
成物を包含し、紙に対して０．９以上、１．２未満の動
摩擦係数を示すことを特徴とする現像ローラが提供され
る。
の周面上に設けられた導電層と、導電層の周面上に設け
られた被覆層とを備え、被覆層は、ポリオール、イソシ
アネート化合物および両末端反応性シリコーン油を含有
する反応混合物をその反応条件に供して生成した反応生
成物を包含し、紙に対して０．９以上、１．２未満の動
摩擦係数を示すことを特徴とする現像ローラが提供され
る。
【００１２】上記反応混合物は、好ましくは、揮発性シ
リコーン油をさらに含有し、その場合、被覆層は、全体
的に多孔質体により構成され得る。
リコーン油をさらに含有し、その場合、被覆層は、全体
的に多孔質体により構成され得る。
【００１３】本発明において、導電層は、導電性ゴム材
料から形成されることが好ましい。
料から形成されることが好ましい。
【００１４】また、本発明において、ポリオールはフッ
素含有ポリオールであることが特に好ましい。
素含有ポリオールであることが特に好ましい。
【００１５】本発明において、両末端反応性シリコーン
は、一般式（１）：
は、一般式（１）：
【化２】
【００１６】（ここで、各Ｒは、−Ｃ3 Ｈ6 ＯＣ2 Ｈ4
ＯＨを表し、ｎは、約２０以下の整数を表す）で示され
るものであることが最も好ましい。
ＯＨを表し、ｎは、約２０以下の整数を表す）で示され
るものであることが最も好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１を参照して詳しく説明する。
１を参照して詳しく説明する。
【００１８】図１は、本発明の一態様に係る現像ローラ
の断面を概略的に示す断面図である。
の断面を概略的に示す断面図である。
【００１９】図１に示すように、本発明の現像ローラ１
０は、基本的に、円柱状の導電性ローラ本体（芯金）１
２、この芯金１２の円柱面を実質的に全面的に覆って設
けられた導電層１４、および導電層１４の外周面を実質
的に全体的に覆って設けられた被覆層１６を備える。
０は、基本的に、円柱状の導電性ローラ本体（芯金）１
２、この芯金１２の円柱面を実質的に全面的に覆って設
けられた導電層１４、および導電層１４の外周面を実質
的に全体的に覆って設けられた被覆層１６を備える。
【００２０】本発明において、芯金１２は、従来の芯金
と特に異なるものではなく、鉄等の金属で作製すること
ができる。
と特に異なるものではなく、鉄等の金属で作製すること
ができる。
【００２１】本発明において、導電層１４は、好ましく
は、弾性ポリマー材料をベースとし、これにカーボンブ
ラック、金属粉末等の導電性付与剤を配合した導電性の
弾性ポリマー材料により形成される。ベースの弾性ポリ
マー材料としては、シリコーンゴム、アクリロニトリル
ブタジエンゴム、シリコーン変性エチレンプロピレンゴ
ム、ウレタンゴム等の合成ゴム材料、または熱可塑性ウ
レタン樹脂等の熱可塑性エラストマーを用いることがで
きる。本発明において好ましいベースポリマー材料は、
合成ゴム材料であり、したがって、導電層は、導電性ゴ
ム材料で形成することが好ましい。また、導電性付与剤
は、導電層１４が１０2〜１０10Ω・ｃｍの体積抵抗値
を示すような量的割合でベースポリマー材料に配合する
ことが好ましい。さらに、導電層１４は、２０゜〜６０
゜のＪＩＳＡ硬度を有することが好ましい。
は、弾性ポリマー材料をベースとし、これにカーボンブ
ラック、金属粉末等の導電性付与剤を配合した導電性の
弾性ポリマー材料により形成される。ベースの弾性ポリ
マー材料としては、シリコーンゴム、アクリロニトリル
ブタジエンゴム、シリコーン変性エチレンプロピレンゴ
ム、ウレタンゴム等の合成ゴム材料、または熱可塑性ウ
レタン樹脂等の熱可塑性エラストマーを用いることがで
きる。本発明において好ましいベースポリマー材料は、
合成ゴム材料であり、したがって、導電層は、導電性ゴ
ム材料で形成することが好ましい。また、導電性付与剤
は、導電層１４が１０2〜１０10Ω・ｃｍの体積抵抗値
を示すような量的割合でベースポリマー材料に配合する
ことが好ましい。さらに、導電層１４は、２０゜〜６０
゜のＪＩＳＡ硬度を有することが好ましい。
【００２２】また、現像ローラ１０は感光体ドラムやト
ナー規制部材とニップ部を形成して接触するので、下地
の導電層１４の圧縮歪が大きいと、ニップ跡が現像ロー
ラに残ってしまい、画像に悪影響を与える。したがっ
て、導電層１４を構成する材料は、２５％圧縮負荷の下
に７０℃で２２時間置かれた後に、５％以下の圧縮永久
歪を示すことが最も好ましいが、実用のレベルとして当
該圧縮永久歪が１０％以下であれば支障なく使用するこ
とができる。
ナー規制部材とニップ部を形成して接触するので、下地
の導電層１４の圧縮歪が大きいと、ニップ跡が現像ロー
ラに残ってしまい、画像に悪影響を与える。したがっ
て、導電層１４を構成する材料は、２５％圧縮負荷の下
に７０℃で２２時間置かれた後に、５％以下の圧縮永久
歪を示すことが最も好ましいが、実用のレベルとして当
該圧縮永久歪が１０％以下であれば支障なく使用するこ
とができる。
【００２３】本発明において、現像ローラ全体としての
硬度、体積抵抗値、圧縮永久歪等の物性は、導電性層１
４により実質的に決定される。
硬度、体積抵抗値、圧縮永久歪等の物性は、導電性層１
４により実質的に決定される。
【００２４】さて、本発明の被覆層１６は、両末端反応
性シリコーン油で変性されたポリウレタンを包含し、か
つ１４．８ｇの荷重下、５０ｍｍ／分の紙送り速度にお
いて、紙に対して１を超え、１．２未満の動摩擦係数を
示すものである。本発明の被覆層１６は、このようなシ
リコーン変性ポリウレタンで形成されるとともに所定の
動摩擦係数を示すことによって、従来のポリウレタン被
覆層の利点（移行性物質による感光ドラムの汚染防止）
を保持しつつ、フィルミング現象の発生を抑制し得る。
さらに、本発明の現像ローラは、従来問題となっていた
ネガゴーストの発生も抑制し得る。
性シリコーン油で変性されたポリウレタンを包含し、か
つ１４．８ｇの荷重下、５０ｍｍ／分の紙送り速度にお
いて、紙に対して１を超え、１．２未満の動摩擦係数を
示すものである。本発明の被覆層１６は、このようなシ
リコーン変性ポリウレタンで形成されるとともに所定の
動摩擦係数を示すことによって、従来のポリウレタン被
覆層の利点（移行性物質による感光ドラムの汚染防止）
を保持しつつ、フィルミング現象の発生を抑制し得る。
さらに、本発明の現像ローラは、従来問題となっていた
ネガゴーストの発生も抑制し得る。
【００２５】本発明において、被覆層１６の動摩擦係数
の測定は、図２に示すように、現像ローラ２１にコピー
用紙（富士ゼロックスＬ紙）２２をわたし、その自由下
端に１４．８ｇの錘２３を懸垂し、他端に荷重変換器２
４を接続し、荷重変換器２３を水平方向に５０ｍｍ／分
の速度で移動させることによって行う。測定は、温度２
４℃、相対湿度６９％の室内で行う。
の測定は、図２に示すように、現像ローラ２１にコピー
用紙（富士ゼロックスＬ紙）２２をわたし、その自由下
端に１４．８ｇの錘２３を懸垂し、他端に荷重変換器２
４を接続し、荷重変換器２３を水平方向に５０ｍｍ／分
の速度で移動させることによって行う。測定は、温度２
４℃、相対湿度６９％の室内で行う。
【００２６】本発明の被覆層１６は、ポリオール、イソ
シアネート化合物および両末端反応性シリコーン油を含
有する反応混合物をそれら３成分の反応条件に供するこ
とによって形成される。
シアネート化合物および両末端反応性シリコーン油を含
有する反応混合物をそれら３成分の反応条件に供するこ
とによって形成される。
【００２７】本発明に用いられるポリオールは、常温
（２０〜３０℃）で液状のものであることが好ましく、
各種のポリオールが使用できる。被覆層１６は、帯電性
を有することが必要であり、ポリオールとしては、イソ
シアネート化合物と反応して摩擦帯電列が大きい被覆層
（ポリウレタン）を生成し得るものが好ましい。そのよ
うなポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、
それらの共重合体等のポリアルキレングリコールのよう
なポリエーテルポリオールを好ましく例示することがで
きる。
（２０〜３０℃）で液状のものであることが好ましく、
各種のポリオールが使用できる。被覆層１６は、帯電性
を有することが必要であり、ポリオールとしては、イソ
シアネート化合物と反応して摩擦帯電列が大きい被覆層
（ポリウレタン）を生成し得るものが好ましい。そのよ
うなポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、
それらの共重合体等のポリアルキレングリコールのよう
なポリエーテルポリオールを好ましく例示することがで
きる。
【００２８】しかしながら、本発明において使用される
ポリオールとしては、フッ素含有ポリオールが特に好ま
しい。フッ素含有ポリオールは、イソシアネート化合物
と反応してより大きい摩擦帯電列を有する被覆層を生成
するばかりでなく、生成する被覆層の抵抗値環境依存性
を減少させる。フッ素含有ポリオールのフッ素含有率が
高いほど摩擦帯電列が負に大きくなる。そのようなフッ
素含有ポリオールとしては、三フッ化エチレンモノマー
を主原料とする共重合体（三フッ化エチレンモノマー単
位を主成分として含む共重合体ポリオール）、四フッ化
エチレンモノマーを主原料とする共重合体（四フッ化エ
チレンモノマー単位を主成分として含む共重合体ポリオ
ール）を好ましく例示することができる。これらフッ素
含有ポリオールは、ゼッフル（四フッ化エチレンモノマ
ー単位を主成分として含む共重合体ポリオール）という
商品名の下でダイキン工業（株）から、ルミフロン（ト
リフルオロモノハロエチレンモノマー単位を主成分とし
て含む共重合体ポリオール）という商品名の下で旭ガラ
ス工業（株）から市販されている。ディフェンサという
商品名の下で大日本インキ化学工業（株）から市販され
ているフッ素含有ポリオールも使用することができる。
そのようなフッ素含有ポリオールは、例えば、四フッ化
エチレンモノマーを主原料とするものであって、これに
共重合されたアクリル酸のヒドロキシモノカルボン酸エ
ステルおよび／またはアクリル酸のグリコールモノエス
テルを合計で少なくとも２モル含有する。これらフッ素
含有共重合体ポリオールは、上記アクリル酸エステルモ
ノマーによりＯＨ成分（アクリル酸のヒドロキシモノカ
ルボン酸エステルにあってはカルボキシル基のＯＨ、ア
クリル酸のグリコールモノエステルにあっては、エステ
ル化されていないグリコールＯＨ）が付与されている。
本発明においては、四フッ化エチレンモノマーを主成分
として含む共重合体ポリオールが特に好ましい。
ポリオールとしては、フッ素含有ポリオールが特に好ま
しい。フッ素含有ポリオールは、イソシアネート化合物
と反応してより大きい摩擦帯電列を有する被覆層を生成
するばかりでなく、生成する被覆層の抵抗値環境依存性
を減少させる。フッ素含有ポリオールのフッ素含有率が
高いほど摩擦帯電列が負に大きくなる。そのようなフッ
素含有ポリオールとしては、三フッ化エチレンモノマー
を主原料とする共重合体（三フッ化エチレンモノマー単
位を主成分として含む共重合体ポリオール）、四フッ化
エチレンモノマーを主原料とする共重合体（四フッ化エ
チレンモノマー単位を主成分として含む共重合体ポリオ
ール）を好ましく例示することができる。これらフッ素
含有ポリオールは、ゼッフル（四フッ化エチレンモノマ
ー単位を主成分として含む共重合体ポリオール）という
商品名の下でダイキン工業（株）から、ルミフロン（ト
リフルオロモノハロエチレンモノマー単位を主成分とし
て含む共重合体ポリオール）という商品名の下で旭ガラ
ス工業（株）から市販されている。ディフェンサという
商品名の下で大日本インキ化学工業（株）から市販され
ているフッ素含有ポリオールも使用することができる。
そのようなフッ素含有ポリオールは、例えば、四フッ化
エチレンモノマーを主原料とするものであって、これに
共重合されたアクリル酸のヒドロキシモノカルボン酸エ
ステルおよび／またはアクリル酸のグリコールモノエス
テルを合計で少なくとも２モル含有する。これらフッ素
含有共重合体ポリオールは、上記アクリル酸エステルモ
ノマーによりＯＨ成分（アクリル酸のヒドロキシモノカ
ルボン酸エステルにあってはカルボキシル基のＯＨ、ア
クリル酸のグリコールモノエステルにあっては、エステ
ル化されていないグリコールＯＨ）が付与されている。
本発明においては、四フッ化エチレンモノマーを主成分
として含む共重合体ポリオールが特に好ましい。
【００２９】本発明に用いられるイソシアネート化合物
としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ヘキサメ
チレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等のジイソシアネー
ト、およびそれらのビュレット変性体、イソシアヌレー
ト変性体、ウレタン変性体等を好ましく使用することが
できる。特に好ましいイソシアネート化合物は、ＨＤＩ
およびそのビュレット変性体、イソシアヌレート変性
体、ウレタン変性体等である。イソシアネート化合物
は、その分子鎖が長いほど、より高い柔軟性を有するポ
リウレタン被覆層１６を生成し得る。
としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ヘキサメ
チレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等のジイソシアネー
ト、およびそれらのビュレット変性体、イソシアヌレー
ト変性体、ウレタン変性体等を好ましく使用することが
できる。特に好ましいイソシアネート化合物は、ＨＤＩ
およびそのビュレット変性体、イソシアヌレート変性
体、ウレタン変性体等である。イソシアネート化合物
は、その分子鎖が長いほど、より高い柔軟性を有するポ
リウレタン被覆層１６を生成し得る。
【００３０】本発明に用いられる反応性シリコーン油
は、両末端反応性のもの、すなわち両末端に活性水素を
有するものである。両末端反応性であるので、当該反応
性シリコーン油は、ポリオールとイソシアネート化合物
との反応により生成するポリウレタン骨格内にそのシロ
キサン成分を導入し、および／またはポリウレタン分子
を架橋してシロキサン成分をポリウレタンに導入し得
る。なお、シロキサンもしくはシリコーンは、それ自体
摩擦帯電列が正帯電性であり、その含有量を多くするほ
ど、得られるシリコーン変性含フッ素ポリウレタン被覆
層１６の正帯電性を増加させることができる。すなわ
ち、添加する反応性シリコーン油の量を変えることによ
り、被覆層の摩擦帯電列を制御することもできる。
は、両末端反応性のもの、すなわち両末端に活性水素を
有するものである。両末端反応性であるので、当該反応
性シリコーン油は、ポリオールとイソシアネート化合物
との反応により生成するポリウレタン骨格内にそのシロ
キサン成分を導入し、および／またはポリウレタン分子
を架橋してシロキサン成分をポリウレタンに導入し得
る。なお、シロキサンもしくはシリコーンは、それ自体
摩擦帯電列が正帯電性であり、その含有量を多くするほ
ど、得られるシリコーン変性含フッ素ポリウレタン被覆
層１６の正帯電性を増加させることができる。すなわ
ち、添加する反応性シリコーン油の量を変えることによ
り、被覆層の摩擦帯電列を制御することもできる。
【００３１】上記両末端反応性シリコーンは、イソシア
ネート化合物と反応し得るものであって、例えば、アミ
ノ基（１級および／または２級アミノ基）を有するシリ
コーン油、メルカプト基を有するシリコーン油、ヒドロ
キシル基を有するシリコーン油（例えば、カルボキシル
基を有するシリコーン油、フェノール性ＯＨ基を有する
シリコーン油、アルコール性ＯＨ基を有するシリコーン
油等が含まれる。これら反応性シリコーン油は、アミノ
変性シリコーン油、メルカプト変性シリコーン油、カル
ボキシル変性シリコーン油、フェノール変性シリコーン
油、カルビノール変性シリコーン油等として市販されて
いる。本発明においては、上記反応性有機基を、両末端
に有するシリコーン油のいずれをも使用することができ
る。シリコーン骨格中のケイ素に結合した水素を両末端
に有するシリコーン油も使用することができる。
ネート化合物と反応し得るものであって、例えば、アミ
ノ基（１級および／または２級アミノ基）を有するシリ
コーン油、メルカプト基を有するシリコーン油、ヒドロ
キシル基を有するシリコーン油（例えば、カルボキシル
基を有するシリコーン油、フェノール性ＯＨ基を有する
シリコーン油、アルコール性ＯＨ基を有するシリコーン
油等が含まれる。これら反応性シリコーン油は、アミノ
変性シリコーン油、メルカプト変性シリコーン油、カル
ボキシル変性シリコーン油、フェノール変性シリコーン
油、カルビノール変性シリコーン油等として市販されて
いる。本発明においては、上記反応性有機基を、両末端
に有するシリコーン油のいずれをも使用することができ
る。シリコーン骨格中のケイ素に結合した水素を両末端
に有するシリコーン油も使用することができる。
【００３２】最も好ましい反応性シリコーン油は、下記
一般式（１）：
一般式（１）：
【化３】
【００３３】（ここで、各Ｒは、−Ｃ3 Ｈ6 ＯＣ2 Ｈ4
ＯＨまたは−Ｃ3 Ｈ6 ＯＣＨ2 −Ｃ（ＣＨ2 ＯＨ）2 Ｃ
2 Ｈ5 を表し、ｎは、約２０以下の整数を表す）で示す
ことができる。特に好ましい反応性シリコーン油は、各
Ｒが−Ｃ3 Ｈ6 ＯＣ2 Ｈ4ＯＨである一般式（１）のシ
リコーン油であり、その中でもｎが約１０であるものが
殊に好ましい。このような両末端反応性シリコーン油
も、市販されている。
ＯＨまたは−Ｃ3 Ｈ6 ＯＣＨ2 −Ｃ（ＣＨ2 ＯＨ）2 Ｃ
2 Ｈ5 を表し、ｎは、約２０以下の整数を表す）で示す
ことができる。特に好ましい反応性シリコーン油は、各
Ｒが−Ｃ3 Ｈ6 ＯＣ2 Ｈ4ＯＨである一般式（１）のシ
リコーン油であり、その中でもｎが約１０であるものが
殊に好ましい。このような両末端反応性シリコーン油
も、市販されている。
【００３４】このシリコーンもしくはシロキサンを導入
したポリウレタンからなる被覆層を形成するためには、
最も好ましくは、酢酸ブチル等の好適な有機溶媒中に、
ポリオール（特に、液状フッ素含有ポリオール）、イソ
シアネート化合物および両末端反応性シリコーン油を、
必要に応じて、被覆層に導電性を付与する導電性付与剤
（例えば、カーボンブラック、金属粉末等）および／ま
たは充填材（例えば、シリカ等）とともに分散させて含
有する反応混合物を、必要に応じてプライマーを塗布し
た導電層１４の表面にスプレー塗装等の手法により薄膜
として塗布し、この塗膜をポリオールおよび両末端反応
性シリコーン油とイソシアネート化合物とが反応し得る
条件、通常約１００〜約２００℃の温度で加熱すること
によってその場で生成させることができる。この場合、
塗膜は、通常、２０ないし６０分程度で硬化する。
したポリウレタンからなる被覆層を形成するためには、
最も好ましくは、酢酸ブチル等の好適な有機溶媒中に、
ポリオール（特に、液状フッ素含有ポリオール）、イソ
シアネート化合物および両末端反応性シリコーン油を、
必要に応じて、被覆層に導電性を付与する導電性付与剤
（例えば、カーボンブラック、金属粉末等）および／ま
たは充填材（例えば、シリカ等）とともに分散させて含
有する反応混合物を、必要に応じてプライマーを塗布し
た導電層１４の表面にスプレー塗装等の手法により薄膜
として塗布し、この塗膜をポリオールおよび両末端反応
性シリコーン油とイソシアネート化合物とが反応し得る
条件、通常約１００〜約２００℃の温度で加熱すること
によってその場で生成させることができる。この場合、
塗膜は、通常、２０ないし６０分程度で硬化する。
【００３５】反応混合物中における（ポリオールから
の）ヒドロキシル基当量プラス（両末端反応性シリコー
ン油からの）活性水素当量と（イソシアネート化合物か
らの）イソシアネート基当量との比は１：１であるか、
イソシアネート化合物がやや過剰に存在し得る。
の）ヒドロキシル基当量プラス（両末端反応性シリコー
ン油からの）活性水素当量と（イソシアネート化合物か
らの）イソシアネート基当量との比は１：１であるか、
イソシアネート化合物がやや過剰に存在し得る。
【００３６】フッ素含有ポリオールと両末端反応性シリ
コーン油の混合比率としては、両末端反応性シリコーン
油の量を過剰に多くすると、得られる被覆層自体にシリ
コーン化合物の特性が強く出現して、被覆層１６の耐摩
耗性を低下させる等の悪影響が生じるので、好ましくな
い。一般に、フッ素含有ポリオールと両末端反応性シリ
コーン油との重量比は、１：３以下であることが好まし
く、その範囲内で反応性シリコーン油の割合を変えるこ
とにより、被覆層の摩擦帯電列を負帯電性から正帯電性
まで変化させることができる。
コーン油の混合比率としては、両末端反応性シリコーン
油の量を過剰に多くすると、得られる被覆層自体にシリ
コーン化合物の特性が強く出現して、被覆層１６の耐摩
耗性を低下させる等の悪影響が生じるので、好ましくな
い。一般に、フッ素含有ポリオールと両末端反応性シリ
コーン油との重量比は、１：３以下であることが好まし
く、その範囲内で反応性シリコーン油の割合を変えるこ
とにより、被覆層の摩擦帯電列を負帯電性から正帯電性
まで変化させることができる。
【００３７】ところで、このような本発明の被覆層１６
を形成するに当たり、ポリオールとイソシアネート化合
物と両末端反応性シリコーン油とを含有する反応混合物
中に揮発性シリコーン油をさらに存在させると、得られ
る被覆層が全体的に微多孔質となることがわかった。す
なわち、揮発性シリコーン油をも含有する反応混合物を
上に述べたように導電層１４上にスプレー等により塗布
すると、その直後は、溶媒が存在するために揮発性シリ
コーン油は、溶媒を介してポリオールとイソシアネート
化合物と両末端反応性シリコーン油との混合物中に存在
することができる。しかし、加熱により次第に溶媒が揮
発してゆくと、ポリオールとイソシアネート化合物と両
末端反応性シリコーン油との混合物に不溶な揮発性シリ
コーン油は、当該混合物中に溶けこんでいられなくな
る。その結果、揮発性シリコーン油は、当該混合物にお
いて互いに離散した多数の微小液滴を形成して、ポリオ
ールとイソシアネート化合物およびと両末端反応性シリ
コーン油を連続相（海）とし、揮発性シリコーン油の微
小液滴を島とするいわゆる海島構造が生成すると考えら
れる。そして、溶媒が揮発したこの海島構造体がさらに
加熱され、ポリオールおよび両末端反応性シリコーン油
とイソシアネート化合物とが反応してシリコーン変性ポ
リウレタンを生成する間に、島となっていた揮発性シリ
コーン油の微小液滴が揮発して、その揮発した部分が孔
となり、ポリウレタン被覆層１６が多孔質体となるもの
と考えられる。
を形成するに当たり、ポリオールとイソシアネート化合
物と両末端反応性シリコーン油とを含有する反応混合物
中に揮発性シリコーン油をさらに存在させると、得られ
る被覆層が全体的に微多孔質となることがわかった。す
なわち、揮発性シリコーン油をも含有する反応混合物を
上に述べたように導電層１４上にスプレー等により塗布
すると、その直後は、溶媒が存在するために揮発性シリ
コーン油は、溶媒を介してポリオールとイソシアネート
化合物と両末端反応性シリコーン油との混合物中に存在
することができる。しかし、加熱により次第に溶媒が揮
発してゆくと、ポリオールとイソシアネート化合物と両
末端反応性シリコーン油との混合物に不溶な揮発性シリ
コーン油は、当該混合物中に溶けこんでいられなくな
る。その結果、揮発性シリコーン油は、当該混合物にお
いて互いに離散した多数の微小液滴を形成して、ポリオ
ールとイソシアネート化合物およびと両末端反応性シリ
コーン油を連続相（海）とし、揮発性シリコーン油の微
小液滴を島とするいわゆる海島構造が生成すると考えら
れる。そして、溶媒が揮発したこの海島構造体がさらに
加熱され、ポリオールおよび両末端反応性シリコーン油
とイソシアネート化合物とが反応してシリコーン変性ポ
リウレタンを生成する間に、島となっていた揮発性シリ
コーン油の微小液滴が揮発して、その揮発した部分が孔
となり、ポリウレタン被覆層１６が多孔質体となるもの
と考えられる。
【００３８】本発明において使用される揮発性シリコー
ン油は、ポリオールおよび両末端反応性シリコーン油と
イソシアネート化合物とが反応してシリコーン変性ポリ
ウレタン被覆層１６を生成する上記温度条件の下で、ポ
リウレタン生成反応（ポリオールのイソシアネート化合
物による硬化）が終了するまでに実質的に完全に揮発し
得るシリコーン油である。ポリオールおよび両末端反応
性シリコーン油とイソシアネート化合物とのポリウレタ
ン生成反応が実質的に完結するまでに揮発性シリコーン
油が完全に揮発してしまわないと、生成したポリウレタ
ン層（導電層１６）にシリコーン油が残留し、これが感
光体ドラム表面を汚染するおそれがある。最も望ましく
は、揮発性シリコーン油は、１５０℃で加熱したときに
３０分以内に完全に揮発する揮発性を有するものであ
る。特に好ましい揮発性シリコーン油は、使用するポリ
オールおよびイソシアネート化合物や両末端反応性シリ
コーン油と反応しない非反応性シリコーン油である。揮
発性シリコーン油としては、ジメチルシリコーン油、環
状シリコーン油のほか、そのアルキル変性体、ポリエー
テル変性体等の誘導体をも好適に使用することができ
る。その中でも、１０個以下のシロキサン結合単位（−
ＳｉＯ−）を有するシリコーン油が特に好ましい。非反
応性であるためには、各−ＳｉＯ−結合単位におけるＳ
ｉの残りの２つの原子価は、それぞれ、アルキル基、ア
ラルキル基、アリール基等活性水素を持たない有機基に
より満たされ、直鎖シリコーン油にあっては、さらにそ
の両末端にも上記非反応性有機基を有する。
ン油は、ポリオールおよび両末端反応性シリコーン油と
イソシアネート化合物とが反応してシリコーン変性ポリ
ウレタン被覆層１６を生成する上記温度条件の下で、ポ
リウレタン生成反応（ポリオールのイソシアネート化合
物による硬化）が終了するまでに実質的に完全に揮発し
得るシリコーン油である。ポリオールおよび両末端反応
性シリコーン油とイソシアネート化合物とのポリウレタ
ン生成反応が実質的に完結するまでに揮発性シリコーン
油が完全に揮発してしまわないと、生成したポリウレタ
ン層（導電層１６）にシリコーン油が残留し、これが感
光体ドラム表面を汚染するおそれがある。最も望ましく
は、揮発性シリコーン油は、１５０℃で加熱したときに
３０分以内に完全に揮発する揮発性を有するものであ
る。特に好ましい揮発性シリコーン油は、使用するポリ
オールおよびイソシアネート化合物や両末端反応性シリ
コーン油と反応しない非反応性シリコーン油である。揮
発性シリコーン油としては、ジメチルシリコーン油、環
状シリコーン油のほか、そのアルキル変性体、ポリエー
テル変性体等の誘導体をも好適に使用することができ
る。その中でも、１０個以下のシロキサン結合単位（−
ＳｉＯ−）を有するシリコーン油が特に好ましい。非反
応性であるためには、各−ＳｉＯ−結合単位におけるＳ
ｉの残りの２つの原子価は、それぞれ、アルキル基、ア
ラルキル基、アリール基等活性水素を持たない有機基に
より満たされ、直鎖シリコーン油にあっては、さらにそ
の両末端にも上記非反応性有機基を有する。
【００３９】揮発性シリコーン油は、好ましくは、使用
するポリオールの重量の１ないし３０％の割合で、より
好ましくは使用するポリオールの重量の５ないし２０％
の割合で含まれる。
するポリオールの重量の１ないし３０％の割合で、より
好ましくは使用するポリオールの重量の５ないし２０％
の割合で含まれる。
【００４０】なお、市販の反応性シリコーン油の中に
は、本発明で使用し得る揮発性のシリコーン油を１０重
量％以上も含有しているものがある。このように多量の
揮発性シリコーン油を含有する反応性シリコーン油製品
を使用するときは、反応性シリコーン油の使用量によっ
ては、多孔質体を形成するために加える揮発性シリコー
ン油を別途添加する必要がない（すなわち、含有されて
いる揮発性シリコーン油をそのまま利用できる）場合や
別途添加する揮発性シリコーン油の量を少なくし得る場
合もあるので、事前にゲル浸透クロマトグラフィー（Ｇ
ＰＣ）等の分析手段によって反応性シリコーン油製品中
の揮発性シリコーン油の量を把握しておく必要がある。
は、本発明で使用し得る揮発性のシリコーン油を１０重
量％以上も含有しているものがある。このように多量の
揮発性シリコーン油を含有する反応性シリコーン油製品
を使用するときは、反応性シリコーン油の使用量によっ
ては、多孔質体を形成するために加える揮発性シリコー
ン油を別途添加する必要がない（すなわち、含有されて
いる揮発性シリコーン油をそのまま利用できる）場合や
別途添加する揮発性シリコーン油の量を少なくし得る場
合もあるので、事前にゲル浸透クロマトグラフィー（Ｇ
ＰＣ）等の分析手段によって反応性シリコーン油製品中
の揮発性シリコーン油の量を把握しておく必要がある。
【００４１】本発明の被覆層１６が上記のような微多孔
質体で構成される場合、好ましくは本発明の被覆層１６
は、全体がそのような多孔質体により構成される。その
場合、被覆層１６中の孔は、被覆層と接触するトナー粒
子がその中に入り込めない程度に小さいことが好まし
い。より好ましい孔の大きさは、３μｍ以下、０．１μ
ｍ以上であり、最も好ましくは０．１〜１μｍである。
被覆層１６は、そのようなサイズの孔を有する多孔質体
により全体が構成されていることが特に好ましい。
質体で構成される場合、好ましくは本発明の被覆層１６
は、全体がそのような多孔質体により構成される。その
場合、被覆層１６中の孔は、被覆層と接触するトナー粒
子がその中に入り込めない程度に小さいことが好まし
い。より好ましい孔の大きさは、３μｍ以下、０．１μ
ｍ以上であり、最も好ましくは０．１〜１μｍである。
被覆層１６は、そのようなサイズの孔を有する多孔質体
により全体が構成されていることが特に好ましい。
【００４２】なお、多孔質体からなる被覆層１６の各孔
の大きさは、使用する揮発性シリコーン油の種類により
決定され得、上に例示した揮発性シリコーン油は、いず
れも、上記範囲内の孔サイズを提供し得る。
の大きさは、使用する揮発性シリコーン油の種類により
決定され得、上に例示した揮発性シリコーン油は、いず
れも、上記範囲内の孔サイズを提供し得る。
【００４３】このように被覆層１６が上記多孔質体によ
り形成されると、フィルミング減少がより一層抑制され
るばかりでなく、その表面は当該孔により微視的に粗面
を構成しているため、最外層が平滑面を形成する従来の
現像ローラと比較して、トナーに働く鏡像力がより緩和
されるという追加の利点がもたらされる。その結果、ト
ナー供給部材により行われる残留トナーの除去がより一
層促進され、新たなトナーが当該最外層表面に付着しや
すくなる。したがって、被覆層１６が多孔質体からなる
本発明の現像ローラは、表面が平滑な従来の現像ローラ
よりも、現像ローラ表面の残留トナーに起因して発生す
るネガゴーストが発生しにくくなる。さらに多孔質被覆
層は、弾力性があり、外力に対して変形しやすく、しか
もトナー粒子より柔らかな被膜となっているので、感光
体ドラムあるいは薄層化ブレードとのニップ部等でトナ
ーを傷つけることがないというさらなる効果を奏する。
り形成されると、フィルミング減少がより一層抑制され
るばかりでなく、その表面は当該孔により微視的に粗面
を構成しているため、最外層が平滑面を形成する従来の
現像ローラと比較して、トナーに働く鏡像力がより緩和
されるという追加の利点がもたらされる。その結果、ト
ナー供給部材により行われる残留トナーの除去がより一
層促進され、新たなトナーが当該最外層表面に付着しや
すくなる。したがって、被覆層１６が多孔質体からなる
本発明の現像ローラは、表面が平滑な従来の現像ローラ
よりも、現像ローラ表面の残留トナーに起因して発生す
るネガゴーストが発生しにくくなる。さらに多孔質被覆
層は、弾力性があり、外力に対して変形しやすく、しか
もトナー粒子より柔らかな被膜となっているので、感光
体ドラムあるいは薄層化ブレードとのニップ部等でトナ
ーを傷つけることがないというさらなる効果を奏する。
【００４４】なお、本発明の被覆層１６は、その厚さが
３０μｍ以下であって４μｍ以上であることが好まし
い。厚さが３０μｍ超えると、得られる被覆層の表面粗
さが粗くなる傾向にあり、他方厚さが４μｍ未満である
とと、その被覆層は、下地の導電層１４からの汚染物質
の表面への移行を防止するバリアー層として作用し得
ず、しかもその耐磨耗性が低下する傾向にある。被覆層
１６の厚さは、約１０〜約２０μｍであることが最も好
ましい。
３０μｍ以下であって４μｍ以上であることが好まし
い。厚さが３０μｍ超えると、得られる被覆層の表面粗
さが粗くなる傾向にあり、他方厚さが４μｍ未満である
とと、その被覆層は、下地の導電層１４からの汚染物質
の表面への移行を防止するバリアー層として作用し得
ず、しかもその耐磨耗性が低下する傾向にある。被覆層
１６の厚さは、約１０〜約２０μｍであることが最も好
ましい。
【００４５】上にも述べたように、本発明の現像ローラ
は、芯金１２の上に導電層１４を有し、その上に塗布・
形成された被覆層１６を有するものであり、導電層１４
は、硬度、体積抵抗値および圧縮永久歪等の物性を決定
し、被覆層１６は、下地の導電層１４の物性いかんにか
かわらず一定の上記優れた表面物性を示す。従って、本
発明の現像ローラは、所望の硬度、体積抵抗値および圧
縮永久歪等の物性を得ようとする場合、導電層１４の構
成材料を適切に選定するだけでよい。
は、芯金１２の上に導電層１４を有し、その上に塗布・
形成された被覆層１６を有するものであり、導電層１４
は、硬度、体積抵抗値および圧縮永久歪等の物性を決定
し、被覆層１６は、下地の導電層１４の物性いかんにか
かわらず一定の上記優れた表面物性を示す。従って、本
発明の現像ローラは、所望の硬度、体積抵抗値および圧
縮永久歪等の物性を得ようとする場合、導電層１４の構
成材料を適切に選定するだけでよい。
【００４６】なお、本発明の被覆層１６、特に多孔質体
からなる被覆層１６は、動摩擦係数が本発明の範囲内で
変化しても、ほぼ一定のトルク値（０．８５〜０．８７
ｋｇｆ／ｃｍ2 ）を示すことがわかった。本発明におい
て、現像ローラについてのトルク値は、図３に概略的に
示すように、トルクゲージ（（株）東日製作所製トルク
ゲージＴＧ型）３２を用いて、現像ローラ３４とこれに
接触するトナー供給ローラ３６およびシリコーンゴム製
のトナー規制ブレード３８を備える測定ユニット３０
（三田工業（株）製ＤＰ−５６０用イメージングユニッ
トから感光ドラムを取り外し、トルクゲージ３２を取り
付ける）において測定される。図３中、符号４０はフィ
ルムである。なお、この測定は、温度２５℃、相対湿度
７０％の室内で行う。
からなる被覆層１６は、動摩擦係数が本発明の範囲内で
変化しても、ほぼ一定のトルク値（０．８５〜０．８７
ｋｇｆ／ｃｍ2 ）を示すことがわかった。本発明におい
て、現像ローラについてのトルク値は、図３に概略的に
示すように、トルクゲージ（（株）東日製作所製トルク
ゲージＴＧ型）３２を用いて、現像ローラ３４とこれに
接触するトナー供給ローラ３６およびシリコーンゴム製
のトナー規制ブレード３８を備える測定ユニット３０
（三田工業（株）製ＤＰ−５６０用イメージングユニッ
トから感光ドラムを取り外し、トルクゲージ３２を取り
付ける）において測定される。図３中、符号４０はフィ
ルムである。なお、この測定は、温度２５℃、相対湿度
７０％の室内で行う。
【００４７】
【実施例】以下に本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれらにより限定されるものではない。
発明はこれらにより限定されるものではない。
【００４８】実施例１ 外径が１０ｍｍの鉄製のシャフト芯金に体積固有抵抗率
が１０6 Ω・ｃｍでＪＩＳ Ａ硬度が４５゜の導電性シ
リコーンゴムを被覆し、研磨して、外径が１６ｍｍのシ
リコーンゴム被覆ローラを作製した。
が１０6 Ω・ｃｍでＪＩＳ Ａ硬度が４５゜の導電性シ
リコーンゴムを被覆し、研磨して、外径が１６ｍｍのシ
リコーンゴム被覆ローラを作製した。
【００４９】他方、フッ素含有ポリオール（ダイキン工
業社製ゼッフル）１００重量部と導電性カーボンブラッ
ク（キャボット社製）８重量部に酢酸ブチル３００重量
部を加え、分散機を用いて分散させた。この分散物に両
末端カルビノール変性の反応性シリコーン油（信越化学
工業社製Ｘ−２２−１６−ＡＳ）５０重量部を加え、攪
拌しコーティングの主剤とした。この主剤に硬化剤とし
てウレタン変性ヘキサメチレンジイソシアネート（旭化
成工業社製デュラネート）を主剤中のヒドロキシル基の
当量と、硬化剤中のイソシアネート基の当量とが１：１
となるように配合してコーティング材Ａを調製した。
業社製ゼッフル）１００重量部と導電性カーボンブラッ
ク（キャボット社製）８重量部に酢酸ブチル３００重量
部を加え、分散機を用いて分散させた。この分散物に両
末端カルビノール変性の反応性シリコーン油（信越化学
工業社製Ｘ−２２−１６−ＡＳ）５０重量部を加え、攪
拌しコーティングの主剤とした。この主剤に硬化剤とし
てウレタン変性ヘキサメチレンジイソシアネート（旭化
成工業社製デュラネート）を主剤中のヒドロキシル基の
当量と、硬化剤中のイソシアネート基の当量とが１：１
となるように配合してコーティング材Ａを調製した。
【００５０】こうして得られたコーティング材Ａを前記
ゴム被覆ローラに厚さが１０μｍとなるようにスプレー
塗装し、風乾した後、１６０℃で４０分加熱して所望の
微小多孔質被覆層を形成し、現像ローラを得た。
ゴム被覆ローラに厚さが１０μｍとなるようにスプレー
塗装し、風乾した後、１６０℃で４０分加熱して所望の
微小多孔質被覆層を形成し、現像ローラを得た。
【００５１】実施例２ 両末端カルビノール変性シリコーン油の量を７５重量部
に変え、導電性カーボンブラックの量を実施例１におけ
るコーティング材Ａにおける導電性カーボンブラックの
比率と合うように調整した以外は、実施例１と同様にし
て現像ローラを作製した。
に変え、導電性カーボンブラックの量を実施例１におけ
るコーティング材Ａにおける導電性カーボンブラックの
比率と合うように調整した以外は、実施例１と同様にし
て現像ローラを作製した。
【００５２】実施例３ 両末端カルビノール変性シリコーン油の量を１００重量
部に変え、導電性カーボンブラックの量を実施例１にお
けるコーティング材Ａにおける導電性カーボンブラック
の比率と合うように調整した以外は、実施例１と同様に
して現像ローラを作製した。
部に変え、導電性カーボンブラックの量を実施例１にお
けるコーティング材Ａにおける導電性カーボンブラック
の比率と合うように調整した以外は、実施例１と同様に
して現像ローラを作製した。
【００５３】実施例４ 両末端カルビノール変性シリコーン油の量を１５０重量
部に変え、導電性カーボンブラックの量を実施例１にお
けるコーティング材Ａにおける導電性カーボンブラック
の比率と合うように調整した以外は、実施例１と同様に
して現像ローラを作製した。
部に変え、導電性カーボンブラックの量を実施例１にお
けるコーティング材Ａにおける導電性カーボンブラック
の比率と合うように調整した以外は、実施例１と同様に
して現像ローラを作製した。
【００５４】実施例５ 外径が１０ｍｍの鉄製のシャフト芯金に体積固有抵抗率
が１０8 Ω・ｃｍでＪＩＳ Ａ硬度が５０゜の導電性ア
クリロニトリルブタジエンゴムを被覆し、研磨して、外
径が１６ｍｍのアクリロニトリルブタジエンゴム被覆ロ
ーラを作製した。
が１０8 Ω・ｃｍでＪＩＳ Ａ硬度が５０゜の導電性ア
クリロニトリルブタジエンゴムを被覆し、研磨して、外
径が１６ｍｍのアクリロニトリルブタジエンゴム被覆ロ
ーラを作製した。
【００５５】こうして得られたアクリロニトリルブタジ
エンゴム被覆ローラに実施例１のコーティング材Ａを実
施例１と同様の条件でコーティングして現像ローラを得
た。
エンゴム被覆ローラに実施例１のコーティング材Ａを実
施例１と同様の条件でコーティングして現像ローラを得
た。
【００５６】比較例１ 実施例１で作製したシリコーンゴム被覆ローラを現像ロ
ーラとして使用した。
ーラとして使用した。
【００５７】比較例２ 実施例１のコーティング材Ａから両末端カルビノール変
性の反応性シリコーン油を除き、他の配合は実施例１と
同様になるように調整したコーティング材Ｂを用いた以
外は実施例１と同様にして現像ローラを作製した。
性の反応性シリコーン油を除き、他の配合は実施例１と
同様になるように調整したコーティング材Ｂを用いた以
外は実施例１と同様にして現像ローラを作製した。
【００５８】比較例３ 実施例５で作製したアクリロニトリルブタジエンゴム被
覆ローラの表面に比較例２のコーティング材Ｂを比較例
２と同様の条件でコーティングして現像ローラを作製し
た。
覆ローラの表面に比較例２のコーティング材Ｂを比較例
２と同様の条件でコーティングして現像ローラを作製し
た。
【００５９】＜トルクの測定＞三田工業社製レーザープ
リンタＤＰ−５６０型用のイメージングユニットに被測
定用現像ローラを組み込んで、プリンタ本体にセット
し、白紙１枚をプリントしてトナーを現像ローラになじ
ませた。次に、プリンタ本体からイメージングユニット
を取り出し、感光ドラムを取り外した後、現像ロールの
短ボス側（ギアとは反対側）に東日製作所製トルクゲー
ジＴＧ型を取り付け、レーザープリンタ中で現像ローラ
が回転する方向にトルクゲージをまわして、現像ローラ
が回転したときの最大トルクをトルク値として記録し
た。なお測定は、２５℃の温度、７０％の相対湿度の環
境中で行った。
リンタＤＰ−５６０型用のイメージングユニットに被測
定用現像ローラを組み込んで、プリンタ本体にセット
し、白紙１枚をプリントしてトナーを現像ローラになじ
ませた。次に、プリンタ本体からイメージングユニット
を取り出し、感光ドラムを取り外した後、現像ロールの
短ボス側（ギアとは反対側）に東日製作所製トルクゲー
ジＴＧ型を取り付け、レーザープリンタ中で現像ローラ
が回転する方向にトルクゲージをまわして、現像ローラ
が回転したときの最大トルクをトルク値として記録し
た。なお測定は、２５℃の温度、７０％の相対湿度の環
境中で行った。
【００６０】＜動摩擦係数の測定＞被測定用現像ローラ
を東洋精機製作所製摩擦測定機ＴＲ型に取り付け、２０
ｍｍ幅のテープ状に切断したコピー用紙（富士ゼロック
スＬ紙）の片端を上記摩擦測定機ＴＲ型の荷重変換器に
取りつけ、現像ローラ上面を回してもう一方の用紙端に
１４．８ｇの錘を取り付けた。
を東洋精機製作所製摩擦測定機ＴＲ型に取り付け、２０
ｍｍ幅のテープ状に切断したコピー用紙（富士ゼロック
スＬ紙）の片端を上記摩擦測定機ＴＲ型の荷重変換器に
取りつけ、現像ローラ上面を回してもう一方の用紙端に
１４．８ｇの錘を取り付けた。
【００６１】荷重変換器を５０ｍｍ／分の速度で水平方
向に移動させ、そのときの力を記録し、錘の重量との関
係から動摩擦係数を求めた。なお、測定は２４℃の温
度、６９％の相対湿度の環境中で行った。
向に移動させ、そのときの力を記録し、錘の重量との関
係から動摩擦係数を求めた。なお、測定は２４℃の温
度、６９％の相対湿度の環境中で行った。
【００６２】＜フィルミングの発生＞三田工業社製レー
ザープリンタＤＰ−５６０型用のイメージングユニット
に被測定用現像ローラを組み込んで、プリンタ本体にセ
ットし、３０００枚プリントして、現像ローラおよび感
光ドラム上でのフィルミングの発生を目視により判定し
た。顕著なフィルミングが発生した状態の感光ドラムの
一例を図４に示す。図４に示す感光ドラム４２は、その
両端に黒い帯状のフィルム４４が付着している。
ザープリンタＤＰ−５６０型用のイメージングユニット
に被測定用現像ローラを組み込んで、プリンタ本体にセ
ットし、３０００枚プリントして、現像ローラおよび感
光ドラム上でのフィルミングの発生を目視により判定し
た。顕著なフィルミングが発生した状態の感光ドラムの
一例を図４に示す。図４に示す感光ドラム４２は、その
両端に黒い帯状のフィルム４４が付着している。
【００６３】実施例１〜５、および比較例１〜３で作製
した現像ローラについての結果を下記表１および２に示
す。
した現像ローラについての結果を下記表１および２に示
す。
【００６４】
【表１】
【００６５】
【表２】
【００６６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、現像ロー
ラの最外表面層として、所定の動摩擦係数を示すシリコ
ーン変性ポリウレタン被覆層を形成することにより、フ
ィルミング現象が抑制されるとともに低トルクで駆動で
きる現像ローラが提供される。
ラの最外表面層として、所定の動摩擦係数を示すシリコ
ーン変性ポリウレタン被覆層を形成することにより、フ
ィルミング現象が抑制されるとともに低トルクで駆動で
きる現像ローラが提供される。
【図１】この発明に係わる現像ローラの構成を示す概略
断面図。
断面図。
【図２】本発明における現像ローラの動摩擦係数を測定
するための方法を説明する概略図。
するための方法を説明する概略図。
【図３】本発明における現像ローラについてのトルクを
測定するための方法を説明する概略図。
測定するための方法を説明する概略図。
【図４】顕著なフィルミングが発生した感光ドラムの一
例を示す平面図。
例を示す平面図。
１２…芯金 １４…導電層 １６…被覆層
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H077 AD06 EA14 FA13 FA22 FA25 4F074 AA79 BA72 BA84 CB37 CC04Y CC22Y DA47 4J034 BA05 DA01 DA03 DA07 DB03 DB04 DB07 DD07 DG03 DG04 DG06 DG09 DM01 DM08 DP03 DP15 DP18 HA01 HA07 HB07 HB08 HC03 HC12 HC35 HC61 HC64 HC67 HC71 MA24 QB14 QC03 RA07 RA11 RA16 4J038 DG051 DG091 DG181 DG261 DL032 PA07 PC02
Claims (6)
- 【請求項１】 芯金と、該芯金の周面上に設けられた導
電層と、該導電層の周面上に設けられた被覆層とを備
え、該被覆層は、ポリオール、イソシアネート化合物お
よび両末端反応性シリコーン油を含有する反応混合物を
その反応条件に供して生成した反応生成物を包含し、紙
に対して０．９以上、１．２未満の動摩擦係数を示すこ
とを特徴とする現像ローラ。 - 【請求項２】 反応混合物が、揮発性シリコーン油をさ
らに含有することを特徴とする請求項１に記載の現像ロ
ーラ。 - 【請求項３】 被覆層が、全体的に多孔質体により構成
されていることを特徴とする請求項２に記載の現像ロー
ラ。 - 【請求項４】 導電層が、導電性ゴム材料から形成され
ていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
項に記載の現像ローラ。 - 【請求項５】 ポリオールがフッ素含有ポリオールであ
ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に
記載の現像ローラ。 - 【請求項６】 両末端反応性シリコーンが、一般式
（１）： 【化１】 （ここで、各Ｒは、−Ｃ3 Ｈ6 ＯＣ2 Ｈ4 ＯＨを表し、
ｎは、約２０以下の整数を表す）で示されることを特徴
とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の現像ロ
ーラ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| US09/471,401 US6270449B1 (en) | 1998-12-24 | 1999-12-23 | Developing roller |
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|---|---|---|---|
| JP36705498A JP3605523B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 現像ローラ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000187385A true JP2000187385A (ja) | 2000-07-04 |
| JP3605523B2 JP3605523B2 (ja) | 2004-12-22 |
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ID=18488351
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36705498A Expired - Fee Related JP3605523B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 現像ローラ |
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| Country | Link |
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| EP (1) | EP1014215B1 (ja) |
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| CN (1) | CN1120999C (ja) |
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| JP2007148100A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Tokai Rubber Ind Ltd | 現像ロール |
| JP2009169016A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Kyocera Mita Corp | 現像装置及び画像形成装置 |
| JP2013088672A (ja) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Oki Data Corp | 画像形成ユニット及び画像形成装置 |
| KR101764962B1 (ko) * | 2013-11-13 | 2017-08-03 | 캐논 가부시끼가이샤 | 현상제 담지체, 현상 조립체, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치 |
| WO2019003901A1 (ja) * | 2017-06-27 | 2019-01-03 | Nok株式会社 | 現像ローラ |
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| US6451438B1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-09-17 | Mearthane Products Corporation | Copolymerization of reactive silicone and urethane precursors for use in conductive, soft urethane rollers |
| JP2005128067A (ja) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Tokai Rubber Ind Ltd | 現像ロール |
| US8550968B2 (en) * | 2005-11-11 | 2013-10-08 | Bridgestone Corporation | Developing roller and imaging apparatus comprising the same |
| JP4887902B2 (ja) * | 2006-05-18 | 2012-02-29 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 現像ローラ、及び該現像ローラを用いた画像形成方法 |
| US8222341B2 (en) | 2009-03-17 | 2012-07-17 | Mearthane Products Corporation | Semi-conductive silicone polymers |
| EP2773711B1 (en) * | 2011-08-24 | 2019-10-02 | HP Indigo B.V. | Roller coating |
| US9098013B2 (en) * | 2013-04-26 | 2015-08-04 | Ricoh Company, Ltd. | Developing roller, developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
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| WO2015156330A1 (ja) | 2014-04-08 | 2015-10-15 | Nok株式会社 | 現像ロール用ゴム部材及びその製造方法 |
| EP3580616A4 (en) | 2017-06-28 | 2020-05-06 | HP Indigo B.V. | LIQUID ELECTROSTATIC INK DEVELOPER ARRANGEMENT |
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| JP3154292B2 (ja) * | 1995-04-24 | 2001-04-09 | バンドー化学株式会社 | 電子写真装置用ブレード体 |
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| US5895806A (en) * | 1996-05-06 | 1999-04-20 | Uniroyal Chemical Company, Inc. | Polyurethane composition useful for coating cylindrical parts |
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1998
- 1998-12-24 JP JP36705498A patent/JP3605523B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-12-23 US US09/471,401 patent/US6270449B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-23 DE DE69937535T patent/DE69937535T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-23 CN CN99126655.2A patent/CN1120999C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-23 EP EP99125939A patent/EP1014215B1/en not_active Expired - Lifetime
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