JP2005352089A

JP2005352089A - 現像ローラおよびそれを用いた画像形成装置

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Publication number: JP2005352089A
Application number: JP2004171807A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Takagi; 光治高木; Hidehiro Akama; 秀洋赤間
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2005-12-22

Abstract

【課題】長期保存した場合などにおいても安定して良好な画像を得ることができ、しかも製造に際し長い乾燥ラインを必要としない現像ローラと、この現像ローラを具えた画像形成装置とを提供する。
【解決手段】現像ローラ１は、金属製パイプよりなるシャフト部材２と、その半径方向外側に配置された一層以上の樹脂層４を有し、樹脂層４の少なくとも一層は、導電剤を含有する紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂よりなり、１００ｍＮ／ｍｍ²定荷重測定条件下でのローラ外周面に対するユニバーサル硬度測定時の外周面変形回復過程における６０秒クリープ値が、１０．０μｍ以下である。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置に用いられる現像ローラと、この現像ローラを用いた画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では、潜像を保持した感光ドラム等の潜像保持体に非磁性現像剤（トナー）を供給し、潜像保持体の潜像にトナーを付着させて潜像を可視化することが行われており、その現像方法の一般的なものの一つとして、潜像保持体との間に微小なギャップを設けて配置された現像ローラの外周上に帯電したトナーを担持させ、潜像保持体と現像ローラとの間に電圧をかけた状態で現像ローラを回転させることにより、トナーを潜像保持体に飛翔させる非磁性ジャンピング現像法がある。

非磁性ジャンピング現像法を、図１を参照してさらに説明する。トナーを供給するためのトナー供給用ローラ９４と静電潜像を保持した感光ドラム（潜像保持体）９５との間に、感光ドラム９５に対して微小なギャップ９２を空けて、現像ローラ９１が配設され、これら現像ローラ９１、感光ドラム９５及びトナー供給用ローラ９４がそれぞれ図中矢印方向に回転するとともに、感光ドラム９５と現像ローラ９１との間に、所定の電圧を印加することにより、トナー９６がトナー供給用ローラ９４により現像ローラ９１の表面に供給され、トナー９６が成層ブレード９７によって均一な薄層に整えられ、薄層に形成されたトナー９６が、ギャップ９２を越えて感光ドラム９５に飛翔して潜像に付着し、この潜像が可視化されるようになっている。

なお、図中９８は転写部であり、ここで紙等の記録媒体にトナー画像を転写するようになっている。また９９はクリーニング部であり、そのクリーニングブレード９９ａにより転写後に感光ドラム９５表面に残留するトナー６を除去するよう構成されている。

図２は、非磁性ジャンピング現像法に用いられる、従来の現像ローラ９１を示す断面図であり、現像ローラ９１は、一般的に、金属等の良導電性材料からなる中実円柱状もしくは中空円筒状のシャフト部材８２の外周に、トナーに対する帯電性や付着性、あるいは現像ローラと成層ブレードとの間の摩擦力等を最適化するための樹脂層８４を設けて構成される（例えば、特許文献１参照。）。

そして、シャフト部材８２は、強度的に許容される限り軽量にするため中空円筒状をなすのが好ましく、その場合、金属製パイプ８５と、金属製パイプ８５の両端に取付けられたそれぞれの軸付きキャップ８６とを具え、これらの軸付きキャップ８６には、シャフト部材８２の長さ方向両端部を構成する軸部８６ａが設けられ、画像形成装置のローラ支持部に軸支される。

一方、近年、プリンタ等の高速化、要求される画像微細性の向上、あるいはカラー画像化等により、画像形成性に対する要求が厳しくなり、従来の現像ローラでは対応できない種々の問題が顕在化してきた。特に、高速化に起因するトナーダメージの増加は、現像ローラを長期使用した際のトナー帯電不良によるかぶり等の画像不良に繋がる重大な問題として捉えられている。また、現像ローラの耐久性についても、トナーダメージに起因してフィルミングや溶融固着したトナー塊が現像ローラあるいは現像ローラへの接触部品を研削し、摩耗させることによりトナー漏れを誘発させるなどの問題を生じる場合がある。

現像ローラの摩耗によるトナー漏れの対策としては、トナーのフィルミングや溶融固着を防ぐことが抜本的解決案であるが、近年、省エネルギー嗜好から、トナーのガラス転移点を下方にシフトさせる設計傾向となっており、本課題の解決は益々困難となってきている。このような状況において、現像ローラ側からの対策として、トナー塊の発生要因を極力排除するような設計思想が重要と考えられる。

本出願人は、かかる事情に鑑みて、トナーダメージに起因したトナー塊によって発生する現像ローラの研削を抑制し、トナー漏れ等の不良発生を防止し、長期保存時や長期使用時等、従来画像不良が発生しやすいといわれる使用環境において、安定して良好な画像を得ることのできる現像ローラ、及び該現像ローラを用いた画像形成装置を提案している（特許文献２参照。）。

一般に、現像ローラの摩耗は、現像ローラとトナーカートリッジのシーラントとが圧接している部位にトナー塊が進入し、これが現像ローラの動作中、常に研削を促すことにより発生する。これは、現像ローラの静止中、圧接部で変形が起こっており、動作直後、シーラント間に残留変形に起因した微小間隙が発生するため、そこからトナーが進入し、圧接・摩擦によりトナー塊が発生する。

現像ローラが、ある基準値以上の塑性変形挙動を示す場合、上記微小間隙の発生確率が高まり、トナー塊の圧接部進入を促進する。

そこで、弾性層と該弾性層の外側に直接あるいは他の層を介して形成された１層又は複数層からなる被覆層を有する現像ローラにおいて、該現像ローラの表面物性を、ユニバーサル硬度を測定する際の定荷重測定条件での該表面の変形回復挙動測定で得られる特定クリープ値が特定範囲の値となるように調整することにより、現像ローラ−シーラント間へのトナー塊進入を抑制し、現像ローラの摩耗及びそれに伴うトナー漏れを防止し、長期保存時や長期使用時等、従来画像不良が発生しやすいといわれる使用環境において、安定して良好な画像を得ることができる。

すなわち、ユニバーサル硬度測定は、四角錐あるいは三角錐形状の圧子を、所定の試験荷重をかけながら被測定物に押し込み、その押し込み深さから圧子が被測定物と接触している表面積を求め、求められた表面積と試験荷重からユニバーサル硬度を求めるものであるが、この際、定荷重測定条件で圧子を被測定物に押し込んだ後に、一定荷重環境を保持し、しかる後に圧子の荷重を徐々に減少させることにより、被測定物が塑性変形したことで生じた計測初期と計測終了時の圧子の位置差違を求めることができる。この差違を、例えば、定荷重１００ｍＮ／ｍｍ²、定荷重保持時間（クリープ時間）６０秒の場合、「１００ｍＮ／ｍｍ²定荷重測定条件での６０秒クリープ値」と呼称する。このクリープ値は、現像ローラが上記変形回復挙動測定によって塑性変形したことによって生じたものであり、例えば、Ｆｉｓｃｈｅｒ（フィッシャー）社製超微小硬度計Ｈ−１００Ｖなどの市販の硬度測定装置を用いたユニバーサル硬度測定等で求められる当該値によって、トナー塊の現像ローラ−シーラント間への進入、ひいては現像ローラの摩耗発生の度合いを規格化しうる。

上記特許文献２の現像ローラ及び画像形成装置は、かかる知見に基づいて創案されたものであり、表面にトナーを担持して該トナーの薄膜を形成し、この状態で潜像保持体に接触又は近接して、該潜像保持体表面にトナーを供給することにより可視画像を形成する現像ローラにおいて、現像ローラの表面のユニバーサル硬度を測定するに際し、１００ｍＮ／ｍｍ²定荷重測定条件での該表面の変形回復挙動から得られる６０秒クリープ値が１０．０μｍ以下であることを特徴とする現像ローラ、及び、この現像ローラと現像ローラから供給されたトナーによる可視画像をその表面に形成する潜像保持体とを少なくとも有する画像形成装置である。
特開２００２−１４５３４号公報特開２００２−４０８０１号公報

ここで、上記の樹脂層８４を設ける方法として、従来から、溶剤系又は水系の塗料中にローラをディップ又はスプレーした後に熱又は熱風で乾燥硬化する方法が行われているが、長時間の乾燥が必要であるため、量産には長い乾燥ラインが必要である。また、ローラのソリッド層はその用途から微妙な導電性、表面状態が要求されるため、乾燥ライン内の温度分布、風量のバラツキが性能に大きく影響する等、コスト、品質上の問題があった。

本発明は、上記従来の問題点を解決し、長期保存した場合などにおいても安定して良好な画像を得ることができ、しかも製造に際し長い乾燥ラインを必要としない現像ローラと、この現像ローラを具えた画像形成装置とを提供することを目的とする。

＜１＞本発明は、長さ方向両端部を軸支されて取付けられるシャフト部材の半径方向外側に一層以上の樹脂層を設けてなり、外周面上に担持した非磁性現像剤を潜像保持体に供給する現像ローラにおいて、
前記シャフト部材を金属製パイプよりなるものとするとともに、前記樹脂層の少なくとも一層は、導電剤を含有する紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂よりなり、ローラ外周面に対するユニバーサル硬度測定時の外周面変形回復過程における、１００ｍＮ／ｍｍ²定荷重測定条件での６０秒クリープ値が、１０．０μｍ以下である現像ローラである。

本明細書において、電子線硬化型樹脂とは、架橋剤、重合開始剤、開裂補助剤を含有せず、これらの助剤を用いなくとも、電子線照射によるエネルギーによって自己架橋を進行させる特性を有する樹脂をいうものとする。だだし、実際の製造においてこれらを架橋剤等を配合して層を形成することは差し支えなく、電子線硬化型樹脂は、これらを架橋剤等との配合を拒むものではない。

＜２＞本発明は、＜１＞において、ローラ本体部と最内側の樹脂層との間に、弾性層が配設されてなる現像ローラである。

＜３＞本発明は、＜２＞において、弾性層は、エチレン−プロピレンゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、又はウレタンゴムあるいはこれらと他のゴム材料との混合物を含有してなる現像ローラである。

＜４＞本発明は、＜２＞において、弾性層は、ウレタン結合を有する樹脂を含有してなる現像ローラである。

＜５＞本発明は、＜１＞〜＜４＞のいずれかにおいて、少なくとも一層の樹脂層は、無溶剤の塗工液を塗布し、紫外線もしくは電子線を照射することにより形成されてなる現像ローラである。

＜６＞本発明は、＜１＞〜＜５＞のいずれかにおいて、前記樹脂層の総厚さが、１〜５００μｍである現像ローラである。

＜７＞本発明は、＜１＞〜＜６＞のいずれかの現像ローラを設けてなる画像形成装置である。

＜１＞の発明によれば、前記樹脂層の少なくとも一層を、導電剤を含有する紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂よりなるものとしたので、樹脂層の形成過程における乾燥ラインを不要なものとすることができ、また、ローラ外周面に対するユニバーサル硬度測定時の外周面変形回復過程における、１００ｍＮ／ｍｍ²定荷重測定条件での６０秒クリープ値が、１０．０μｍ以下となるよう構成したので、表面における残留ひずみを抑ええることにより、安定した画像を得ることができる。

＜２＞の発明によれば、前記シャフト部材と半径方向最内側の樹脂層との間に、弾性層を配設したので、樹脂層が潜像保持体や成層ブレードに押し当てられる際の、樹脂層にかかる応力を緩和することができ、樹脂層の耐久性を向上させるとともに、トナーに対する応力も緩和することができ、このことにより、長期にわたって安定した画像の形成に資することができる。

また、非磁性のトナーを用いた現像方式には、ジャンピング方式のほか、現像ローラを潜像担持体に押し当てて現像する加圧現像方式もあり、この現像ローラを加圧現像方式に用いた場合には、さらに、潜像担持体からの応力を緩和することができ、樹脂層の耐久性、長期にわたる現像性能の維持に、一層大きく寄与させることができる。

＜３＞の発明によれば、弾性層は、エチレン−プロピレンゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、又はウレタンゴムあるいはこれらと他のゴム材料との混合物を含有するので、適度な表面弾性を得ることができる。

＜４＞の発明によれば、弾性層は、ウレタン結合を有する樹脂を含有するので、適度な強度と適度な表面弾性とを両立させることができ、長期間の使用における、トナーおよび現像ローラの双方の劣化を抑制することができる。

＜５＞の発明によれば、少なくとも一層の樹脂層は、無溶剤の塗工液を塗布し、紫外線もしくは電子線を照射することにより形成したので、紫外線照射もしくは電子線照射の代わりに熱もしくは熱風で乾燥して硬化させて形成するのに対比して、乾燥のための大掛かりな設備とスペースとを節減することができ、しかも、乾燥プロセスの制御が難しいことに起因する成膜のばらつきを抑制し、樹脂層を高精度に形成することができる。

＜６＞の発明は、前記樹脂層の総厚さを、１〜５００μｍとするものであり、厚さが１μｍ未満であると、長期使用時の摩擦により十分に表面層の帯電性能を確保することができなくなる場合があり、一方、これが５００μｍを超えると、現像ローラ表面が硬くなり、トナーにダメージを与えて潜像保持体や成層ブレードへのトナーの固着が発生して画像不良となる場合がある。

＜７＞の発明によれば、＜１＞〜＜６＞のいずれかの現像ローラを設けて構成されるので、現像ローラの樹脂層の形成過程における乾燥ラインを不要なものとすることができ、表面における残留ひずみを抑ええることにより、安定した画像を得ることができる点で、有利な画像形成装置とすることができる。

本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。図３（ａ）は、本実施形態の現像ローラを示す断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のｂ−ｂ矢視に対応する側面図である。現像ローラ１は、シャフト部材２の外周上に半導電性の弾性層３を形成し、更にこの弾性層３上に半導電性の樹脂層４を形成してなるが、弾性層３は必須の構成ではない。シャフト部材２は、中空円筒状の金属製パイプ５と、金属製パイプ５の両端に取付けられたそれぞれの軸付きキャップ６とを具え、シャフト部材２の長さ方向両端部となる、軸付きキャップ６には、シャフト部材２の長さ方向両端部を構成する軸部６ａが設けられ、図示しない、画像形成装置のローラ支持部に軸支される。

シャフト部材２は、金属製であり、良好な導電性を有する。シャフト部材２に用いられる金属材料としては、特に限定するものではないが、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウムやこれらを含む合金等を用いることができる。

パイプの肉厚は、強度的に十分であるかぎり、軽量化の点で薄い方が好ましく、例えば、０．３〜２ｍｍとすることができる。また、金属製パイプ５と軸付きキャップ６とを組立てるには、例えば、図３（ｂ）に示すように、金属製パイプ５に設けた凸部５ａと、軸付きキャップ６に設けた凹部６ｂとを回り止めのため係合させたあと、金属製パイプ５と軸付きキャップ６とを接着剤、ピン止め等により固定すればよい。

この現像ローラ１は、現像ローラ外周面のユニバーサル硬度を測定する際に求められる１００ｍＮ／ｍｍ²定荷重測定条件での６０秒クリープ値を最適化することにより、現像ローラの塑性変形を抑制して、トナー塊の現像ローラ−シーラント間への進入を抑制し、トナー漏れの防止を実現するよう構成されている。

上記ユニバーサル硬度は、圧子を、荷重をかけながら測定対象物に押し込むことにより求められる物性値であり、
（試験荷重）／（試験荷重下での圧子の表面積）
として求められ、単位はＮ／ｍｍ²で表される。このユニバーサル硬度の測定は、例えば、Ｆｉｓｃｈｅｒ（フィッシャー）社製超微小硬度計Ｈ−１００Ｖなどの市販の硬度測定装置を用いて行うことができる。この測定装置では、四角錘あるいは三角錘形状の圧子を、試験荷重をかけながら被測定物に押し込み、所定の押し込み深さに達した時点でその押し込み深さから圧子が接触している表面積を求め、上記式よりユニバーサル硬度を求めるものである。

このようなユニバーサル硬度の測定を行う際に、所定の荷重まで徐々に圧子の押し込み荷重を増加させて圧子を被測定物に押し込んだ後、一定荷重環境を保持し、しかる後に圧子の荷重を減少させることにより、被測定物表面の変形における残差（クリープ値）を求めることができる。即ち、仮に被測定物が完全弾性体であれば、荷重を増加させて圧子を被測定物表面に押し込んだ後、圧子の荷重を減少させて取り除くと、被測定物表面は元の状態に回復するので、圧子は元の位置、即ち押し込み深さ０の位置まで戻ることになる。逆に被測定物が完全塑性体であれば、同様に圧子を押し込んだ後に荷重を取り除いても、被測定物表面は圧子を押し込んだ状態のままとなり、圧子は元の位置に戻ることはない。このことを利用して測定開始時と終了時の位置の差違から被測定物の塑性変形量を任意の測定条件下という規格化した状況下で求めることができる。

本発明の現像ローラ１では、上記ユニバーサル硬度測定における１００ｍＮ／ｍｍ²定荷重測定条件でのこの現像ローラ外周面の変形回復挙動測定で得られる６０秒クリープ値を１０．０μｍ以下、例えば０．１〜１０．０μｍ、好ましくは８．５μｍ以下となるように現像ローラの表面を調整するものである。

なお、このクリープ値を測定する際の条件としては、最大荷重、最大荷重時クリープ時間以外特に限定されるものではなく、圧子の形状や測定装置等に応じて適宜設定することができる。最大荷重を変えた場合でも上記クリープ値の規定値を適宜修正すれば同様に評価基準として適用可能である。現在一般に用いられているトナーバインダー種（スチレン−アクリル共重合樹脂ないしポリエステル樹脂）を対象とした場合、前述の条件で規格化することが可能であり、例えば、上記Ｆｉｓｃｈｅｒ（フィッシャー）社製超微小硬度計Ｈ−１００Ｖを用いて測定する場合には、下記の条件を例示することができる。すなわち、下記条件で圧子を現像ローラに押し込んでいき、所定の荷重を６０秒程度保持した後に荷重を除去し、コンピュータにより上記クリープ値を算出することができる。

測定条件例は、
圧子：対面角度１３６度の四角錘型ダイヤモンド
圧子初期荷重：０．０２ｍＮ／ｍｍ²
最大荷重：１００ｍＮ／ｍｍ²
荷重印加速度：１００／６０ｍＮ／ｍｍ²／ｓｅｃ
最大荷重時クリープ時間：６０ｓｅｃ
である。

ここで、樹脂層４は、一層もしくは複数の層よりなり、本発明においては、このうち少なくとも一層は、導電剤を含有する紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂よりなる。

樹脂層４は、トナーや画像形成装置の仕様に応じて、トナーに所要の帯電量を付与するともに所要のトナー搬送量を得ることができ、また、潜像保持体へのトナー供給量が所要のものとなるよう、電気抵抗や表面性状等の特性が設定される。

樹脂層４としては、溶剤（アセトン等の良溶媒）に対する不溶分が７０重量％以上のものが好ましく用いられる。溶剤不溶分が７０重量％を下回ると、長期放置により潜像保持体や成層ブレード等現像ローラと接触している他の部材の圧接部に、単分子量分の移行が生じ、画像に黒横線等の不具合が発生する恐れがある。このような点から、上記溶剤不溶分は８０重量％以上であることが特に好ましい。

この樹脂層４を形成する紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂としてはポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられ、これらの１種又は２種以上を混合して用いることができる。更に、これらの樹脂に特定の官能基を導入した変性樹脂を用いることもできる。

紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂としては、特に限定されるものではないが、（メタ）アクリレートオリゴマーを含む（メタ）アクリレート系樹脂組成物が好適である。

かかる（メタ）アクリレートオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマー、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマー等、また、フッ素系、シリコーン系のアクリルオリゴマーなどを挙げることができる。

上記（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε−カプロラクトンの付加物等の化合物と、（メタ）アクリル酸との反応により、あるいはポリイソシアネート化合物及び水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。

ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物とをウレタン化することによって得られる。

エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマーの例としては、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸との反応生成物であればいずれでもよいが、中でもベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し、かつグリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸の反応生成物が好ましい。

更に、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマー及びポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマーは、各々に対するポリオール（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオール）と（メタ）アクリル酸との反応によって得ることができる。

樹脂層４を成膜するための樹脂組成物には、必要に応じて粘度調整のために重合性二重結合を有する反応性希釈剤を配合する。このような反応性希釈剤としては、アミノ酸や水酸基を含む化合物に（メタ）アクリル酸がエステル化反応及びアミド化反応で結合した構造の、例えば、単官能、２官能または多官能の重合性化合物等を使用することができる。これらの希釈剤は、（メタ）アクリレートオリゴマー１００重量部当たり、通常１０〜２００重量部用いることが好ましい。

樹脂層４の樹脂に配合される導電剤としては、電子導電剤、イオン導電剤等が用いられる。

電子導電剤を例示すれば、ケッチェンブラック，アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ−（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウイスカー、黒鉛ウイスカー、炭化チタンウイスカー、導電性チタン酸カリウムウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカー、導電性酸化チタンウイスカー、導電性酸化亜鉛ウイスカー等の導電性ウイスカー等が挙げられる。

これらの電子導電剤の配合量は、樹脂１００重量部に対し１００重量部以下、例えば、１〜１００重量部、特に１〜８０重量部、とりわけ１０〜５０重量部であることが好適である。

ただし、カーボン系導電剤を紫外線硬化型樹脂に含有する場合は、樹脂１００重量部に対し２０重量部以下、特に10重量部以下、とりわけ５重量部以下であることが、好適となり、２０重量部を越えた場合には、カーボン系導電剤は紫外線を吸収しやすいため、導電剤の量が多いほど紫外線が層の奥まで到達にくくなり、そのため紫外線硬化反応の進行が十分進まなくなってしまう虞がある。

また、イオン導電剤を例示すれば、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、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩；リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、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、ホウ弗化水素酸塩、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。これらイオン導電剤の配合量は、通常樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、特に０．０５〜５重量部の範囲で好適に用いられる。

なお、上記導電剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよく、この場合電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせることも可能である。

なお、導電剤が酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム及びニッケル、銅などの金属及び金属酸化物のような透明導電剤であると、紫外線が透過しやすく、紫外線硬化型樹脂の重合を妨げないという効果が得られる。この透明導電剤配合量は、樹脂１００重量部に対し１００重量部以下、特に１〜８０重量部、とりわけ１０〜５０重量部であることが好適である。

樹脂層４を構成する樹脂が紫外線硬化型樹脂の場合、重合開始剤を含有することが好ましい。紫外線重合開始剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、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、ベンゾフェノンおよび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、ベンジルおよびベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾインおよ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、チオキサントンおよ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は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

なお、かかる紫外線重合開始剤の配合量は、（メタ）アクリレートオリゴマー１００重量部当たり０．１〜１０重量部が好ましい。

本発明においては、上記必須成分以外に、必要に応じて、上記の光重合開始剤による光重合反応を促進するためにトリエチルアミン、トリエタノールアミン等の第３級アミン、トリフェニルホスフィン等のアルキルホスフィン系光重合促進剤、ｐ−チオジグリコール等のチオエーテル系光重合促進剤などを添加してもよい。これらの化合物の添加量は、通常（メタ）アクリレートオリゴマー１００重量部当たり０．０１〜１０重量部の範囲が好ましい。

また、少なくとも最外側に位置する樹脂層に関しては、これを構成する樹脂に、フッ素および珪素の一方もしくは両方を含有させるのが好ましく、このことにより、最外層の樹脂層の表面エネルギーを低減することができ、その結果、現像ローラの摩擦抵抗を低下させるとともに、トナーの離型性も向上し、長期間の使用における摩耗を低減し耐久性を向上させることができる。

フッ素を含む紫外線硬化型樹脂を形成する原料としては、重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物を含有することが好ましく、この重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物のみからなってもよく、重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物と他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物とをブレンドした組成物よりなるものであってもよい。

重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物としては、フルオロオレフィン類、フルオロ（メタ）アクリレート類が好適である。

フルオロオレフィン類としては、１ないしすべての水素原子がフッ素と置換された炭素数２〜１２のものが好適であり、具体的には、ヘキサフルオロプロペン［ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＦ_２，フッ素含有率７６重量％］、（パーフルオロブチル）エチレン［Ｆ（ＣＦ_２）_４ＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率６９重量％］、（パーフルオロヘキシル）エチレン［Ｆ（ＣＦ_２）_６ＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率７１重量％］、（パーフルオロオクチル）エチレン［Ｆ（ＣＦ_２）_８ＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率７２重量％］、（パーフルオロデシル）エチレン［Ｆ（ＣＦ_２）_１０ＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率７３重量％］、クロロトリフルオロエチレン［ＣＦ_２＝ＣＦＣｌ，フッ素含有率４９重量％］、１−メトキシ−（パーフルオロ−２−メチル−１−プロペン［（ＣＦ_３）_２Ｃ＝ＣＦＯＣＨ_３，フッ素含有率６３重量％］、１，４−ジビニルオクタフルオロブタン［（ＣＦ_２）_４（ＣＨ＝ＣＨ_２）_２，フッ素含有率６０重量％］、１，６−ジビニルドデカフルオロヘキサン［（ＣＦ_２）_６（ＣＨ＝ＣＨ_２）_２，フッ素含有率６４重量％］、１，８−ジビニルヘキサデカフルオロオクタン［（ＣＦ_２）_８（ＣＨ＝ＣＨ_２）_２，フッ素含有率６７重量％］が例示される。

フルオロ（メタ）アクリレート類としては、１ないしすべての水素原子がフッ素と置換された炭素数５〜１６のフルオロアルキル（メタ）アクリレートが好適であり、具体的には、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート（ＣＦ_３ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２、フッ素含有率３４重量％）、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルアクリレート（ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２、フッ素含有率４４重量％）、Ｆ（ＣＦ_２）４ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２（フッ素含有率５１重量％）、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート［ＣＦ_３ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率３７重量％］、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルアクリレート［ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率４７重量％］、２−（パーフルオロブチル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_４ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率５４重量％］、３−（パーフルオロブチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_４ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率４９重量％］、２−（パーフルオロヘキシル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_６ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率５９重量％］、３−（パーフルオロヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_６ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率５５重量％］、２−（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_８ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率６２重量％］、３−（パーフルオロオクチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_８ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率５９重量％］、２−（パーフルオロデシル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_１０ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率６５重量％］、２−（パーフルオロ−３−メチルブチル）エチルアクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率５７重量％］、３−（パーフルオロ−３−メチルブチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_２ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率５２重量％］、２−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）エチルアクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_４ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率６１重量％］、３−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_４ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率５７重量％］、２−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）エチルアクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_６ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率６４重量］、３−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_６ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率６０重量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピルアクリレート［Ｈ（ＣＦ_２）_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率４１重量％］、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチルアクリレート［Ｈ（ＣＦ_２）_４ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率５３重量％］、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチルアクリレート［Ｈ（ＣＦ_２）_６ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５９重量％］、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ−ヘキサデカフルオロノニルアクリレート［Ｈ（ＣＦ_２）_８ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率６３重量％］、１Ｈ−１−（トリフルオロメチル）トリフルオロエチルアクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＨＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率５１重量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−ヘキサフルオロブチルアクリレート［ＣＦ_３ＣＨＦＣＦ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２，フッ素含有率４８重量％］、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート［ＣＦ_３ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率３４重量％］、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレート［ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率４４重量％］、２−（パーフルオロブチル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_４ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５１重量％］、３−（パーフルオロブチル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_４ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率４７重量％］、２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_６ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５７重量％］、３−（パーフルオロヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_６ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５３重量％］、２−（パーフルオロオクチル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_８ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率６１重量％］、３−パーフルオロオクチル−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_８ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５７重量％］、２−（パーフルオロデシル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ_２）_１０ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率６３重量％］、２−（パーフルオロ−３−メチルブチル）エチルメタクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５５重量％］、３−（パーフルオロ−３−メチルブチル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_２ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５１重量％］、２−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）エチルメタクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_４ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５９重量％］、３−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_４ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５６重量％］、２−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）エチルメタクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_６ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率６２重量％］、３−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_６ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５９重量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ_２）_２ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５１重量％］、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ_２）_４ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５１重量％］、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ_２）_６ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率５７重量％］、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ−ヘキサデカフルオロノニルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ_２）_８ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率６１重量％］、１Ｈ−１−（トリフルオロメチル）トリフルオロエチルメタクリレート［（ＣＦ_３）_２ＣＨＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率４８重量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−ヘキサフルオロブチルメタクリレート［ＣＦ_３ＣＨＦＣＦ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２，フッ素含有率４６重量％］などが例示される。

上記の重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物は、モノマー、オリゴマーあるいはモノマーとオリゴマーの混合物であることが好ましい。オリゴマーとしては２〜２０量体が好ましい。

この重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物とブレンドされてもよい他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物としては、特に限定されるものではないが、（メタ）アクリレートモノマー又はオリゴマー、あるいはモノマーとオリゴマーの混合物が好適である。

この（メタ）アクリレートモノマー又はオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレート、エポキシ系（メタ）アクリレート、エーテル系（メタ）アクリレート、エステル系（メタ）アクリレート、ポリカーボネート系（メタ）アクリレート等のモノマー又はオリゴマー、また、シリコーン系の（メタ）アクリルのモノマー又はオリゴマーなどを挙げることができる。

また、珪素を含む紫外線硬化型樹脂を形成する原料としては、重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物を含有することが好ましく、この重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物のみからなってもよく、重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物と他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物とをブレンドした組成物よりなるものであってもよい。

重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物としては、両末端反応性シリコーンオイル類、片末端反応性シリコーンオイル類、（メタ）アクリロキシアルキルシラン類が好適である。反応性シリコーンオイル類としては、末端に（メタ）アクリル基を導入したものが好ましい。

本発明に好適な珪素含有化合物の具体例を以下に示す。

これらの珪素含有化合物は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよく、他の珪素を含有しない炭素間二重結合を有する化合物を用いてもよい。

また、これらの重合可能な炭素間二重結合を有する珪素含有化合物及び他の珪素を含有しない炭素間二重結合を有する化合物は、モノマー、オリゴマー或いはモノマーとオリゴマーの混合物として好ましく用いられる。

この重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物とブレンドされてもよい他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物としては、特に限定されるものではないが、（メタ）アクリレートモノマー又はオリゴマー、あるいはモノマーとオリゴマーの混合物が好適である。オリゴマーとしては、２〜２０量体が好ましい。

この（メタ）アクリレートモノマー又はオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレート、エポキシ系（メタ）アクリレート、エーテル系（メタ）アクリレート、エステル系（メタ）アクリレート、ポリカーボネート系（メタ）アクリレート等、また、フッ素系の（メタ）アクリルのモノマー又はオリゴマーなどを挙げることができる。

なお、樹脂層４を構成する紫外線硬化型樹脂には、その他必要に応じて種々の添加剤を適量添加することができる。

さらに、樹脂層４には微粒子を分散させることが好ましく、このことにより、樹脂層４の表面に微小な凹凸を形成して、外周面に担持したトナーの潜像保持体への搬送力を確実ものにすることができる。

上記微粒子としては、ゴム又は合成樹脂の微粒子やカーボン微粒子が好適であり、具体的にはシリコーンゴム、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリル/スチレン共重合体、フッ素樹脂、ウレタンエラストマー、ウレタンアクリレート、メラミン樹脂、フェノール樹脂の１種又は２種以上が好適である。

微粒子の添加量は、樹脂１００重量部に対し０．１〜１００重量部特に５〜８０重量部が好適である。

この微粒子の平均粒径ａは１〜５０μｍ、特に３〜２０μｍが好適である。また、微粒子を分散させた樹脂よりなる層の厚さｂは、１〜５０μｍであることが好ましく、微粒子の平均粒径ａ（μｍ）とこの厚さｂ（μｍ）との比ａ／ｂは１．０〜５．０とするのが好ましく、ａ／ｂ比をこの範囲とすることにより、樹脂層４の表面に適正な微小凹凸を形成することができる。

紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂よりなる樹脂層４を層形成する方法としては、上記樹脂成分及び導電剤、その他の添加剤を含有する組成物よりなる塗工液を表面に塗布し、紫外線もしくは電子線を照射する方法が好適に採用される。この塗工液は溶剤を含まないものであることが好ましく、もしくは、常温でも揮発性の高い溶剤を溶媒として用いることとしてもよい。

この塗工液を塗布する方法として、樹脂液中に樹脂層のない現像ローラをディップ液に浸漬するディップ法やスプレーコート法、ロールコート法などの中から、状況に応じて適宜選択して用いることができる。

この樹脂層４の厚さは、特に制限されるものではないが、通常１〜５００μｍ、特に３〜２００μｍ、とりわけ５〜１００μｍ程度とすることが好ましい。厚さが１μｍ未満であると、長期使用時の摩擦により十分に表面層の帯電性能を確保することができなくなる場合があり、一方５００μｍを超えると、現像ローラ表面が硬くなり、トナーにダメージを与えて感光体等の潜像保持体や成層ブレードへのトナーの固着が発生して画像不良となる場合がある。

また、樹脂層４の少なくとも最外層の樹脂層の体積抵抗率を１×１０^４〜１×１０^１４Ω・ｃｍとすることが好ましい。

次に弾性層３について説明する。弾性層３は必須の構成ではないが、樹脂層４が潜像保持体や成層ブレードに押し当てられる際の、樹脂層４にかかる応力を緩和することにより、樹脂層の耐久性を向上させる等の目的のため半導電性の弾性層３を設けることが好ましく、弾性層３としては、エラストマー単体又はそれを発泡させたフォーム体に導電剤を添加して導電性を付与した弾性体が用いられる。ここで使用し得るエラストマーには、特に制限はなく、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム等が例示され、これらを単独であるいは２種以上組み合わせて用いることができる。本発明においては、これらのうち、エチレン−プロピレンゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムが好ましく用いられる。また、これらと他のゴム材料との混合物もまた好ましく用いられる。特に、本発明においては、ウレタン結合を有する樹脂が好ましく用いられる。

また、これらエラストマーを発泡剤を用いて化学的に発泡させ、あるいは、ポリウレタンフォームのように空気を機械的に巻き込んで発泡させたフォーム体としても用いることができる。本発明では、シャフト部材２と弾性層３との一体化を行うための成形工程において、いわゆるＲＩＭ成形法を用いてもよい。即ち、弾性層３の原料成分を構成する２種のモノマー成分を筒状型内に混合射出して、重合反応させて、シャフト部材２と弾性層３とを一体化する。これにより原料の注入から脱型までの所要時間６０秒程度で成形工程を行うことができるので、生産コストを大幅に削減することが可能となる。

弾性層３に添加される導電剤としては、樹脂層４を構成する樹脂に配合される導電剤と同じものを用いることができる。

本発明においては、半導電性の弾性層の体積抵抗率を１×１０³〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍ、好ましくは１×１０⁴〜１×１０⁸Ω・ｃｍとなるように調整する。

現像ローラ１は、潜像保持体や成層ブレード等と当接して使用されることから、弾性層３は圧縮永久歪みが小さいことが好ましく、具体的には、２０％以下、更に１０％以下であることが好ましい。ゴム材料としてポリウレタンゴムを用いることは、圧縮永久歪みを小さく設計できることから好ましい。

この導電性弾性層３には、必要に応じて上記エラストマーをゴム状物質とするために架橋剤、加硫剤を添加することができる。この場合、有機過酸化物架橋及び硫黄架橋のいずれの場合でも加硫助剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤等を用いることができる。更にまた、上記以外にもゴムの配合剤として一般に用いられているしゃく解剤、発泡剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分離剤、離型剤、増量剤、着色剤等を添加することができる。

ポリウレタン又はＥＰＤＭを基材として弾性層３を形成する場合には、例えば現像ローラとして使用する際の表面上のトナー帯電量をコントロールする目的でニグロシン、トリアミノフェニルメタン、カチオン染料などの各種荷電制御剤、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ナイロンなどの微粉体を添加することができる。この場合、これら添加剤の添加量は、上記ポリウレタン又はＥＰＤＭ１００重量部に対して、上記荷電制御剤は１〜５重量部、上記微粉体は１〜１０重量部とすることが好ましい。

弾性層３の硬度は、特に制限されるものではないが、アスカーＣ硬度で８０度以下、特に３０〜７０度とすることが好ましい。この場合、硬度が８０度を超えると、現像ローラやトナーに加わる応力を緩和するという、弾性層本来の機能を発現しえなくなり、例えば、現像ローラと潜像保持体等との接触面積が小さくなり、良好な現像が行えなくなるおそれがある。更に、トナーに損傷を与え感光体や成層ブレードへのトナー固着などが発生して画像不良となりやすい。逆に、あまり低硬度にすると感光体や成層ブレードとの摩擦力が大きくなり、ジッターなどの画像不良が発生する虞がある。

弾性層３は、感光体や成層ブレードなどに当接して使用されるため、硬度を低硬度に設定する場合でも、圧縮永久歪をなるべく小さくすることが好ましく、具体的には２０％以下とすることが好ましい。

本発明においては、弾性層３の表面粗さは、ＪＩＳ１０点平均粗さで１〜２０μｍＲｚ、更に１．５〜１８μｍＲｚとすることが好ましい。平均粗さが２０μｍＲｚを超えると、現像ローラの被覆層を厚く形成する必要があるため現像ローラ表面が硬くなり、その結果、トナーにダメージを与えて潜像保持体や成層ブレードへのトナー固着等が発生し画像不良を引き起すことがある。

一方、平均粗さが１μｍＲｚより小さい場合は、被覆層を形成したときに現像ローラ１の表面の平均粗さが小さくなりすぎ、トナー担持量が少なくなることから画像濃度が低下する恐れがある。本発明においては、上記表面粗さは、表面粗さ計「サーフコム５９０Ａ」（東京精密社製）を用いて、軸方向に対して直交した向きに測定長さ２．４ｍｍ、測定速さ０．３ｍｍ／ｓｅｃ、カットオフ波長０．８ｍｍでローラのシャフト部材方向及び円周方向で偏りがないように３００箇所以上測定して求めた値である。

本発明の現像ローラ１は、体積抵抗率を１０^３〜１０^１０Ωｃｍ特に１０^４〜１０^８Ωｃｍとすることが好ましい。この場合体積抵抗率が１０^３Ωｃｍ未満であると、階調性コントロールが著しく困難となり、また感光体等の潜像保持体に欠陥があった場合バイアスリークが生じることもある。一方、体積抵抗率が１０^１０Ωｃｍを超えると、例えばトナーを感光体等の潜像保持体に現像する場合、現像バイアスが現像ローラ自体の高抵抗のために電圧降下をおこし、現像に十分な現像バイアスが確保できなくなって、十分な画像濃度が得られなくなってしまう。なお、この抵抗値の測定は、例えば平板又は円筒状の対極に現像ローラの外周面を所定圧力で押し当て、シャフト部材２と対極との間に１００Ｖの電圧を印加して、その時の電流値から求めることができる。

このように、現像ローラ１の抵抗値を適正かつ均一に制御することはトナーが移動するための電界強度を適正かつ均一に保つ点で重要である。

本発明の現像ローラ１は、トナーを用いる画像形成装置に組み込むことができ、具体的には図１に示すように、トナーを供給するためのトナー供給用ローラ９４と静電潜像を保持した感光ドラム（潜像保持体）９５との間に、感光ドラム９５に対して微小なギャップ９２を空けて、現像ローラ９１を配設し、これら現像ローラ９１、感光ドラム９５及びトナー供給用ローラ９４をそれぞれ図中矢印方向に回転させ、感光ドラム９５と現像ローラ９１との間に、所定の電圧を印加することにより、トナー９６をトナー供給用ローラ９４により現像ローラ９１の表面に供給し、成層ブレード９７によって均一な薄層に整え、薄層に形成されたトナー９６を、ギャップ９２を越えて感光ドラム９５に飛翔させ潜像を視化することができる。なお、図１の詳細については、背景技術において説明しているのでその説明を省略する。

以下、実施例、比較例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

現像ローラが弾性層を具えない場合は、アルミニウムのパイプよりなるシャフト部材上に直接樹脂層を形成し、もしくは、現像ローラが弾性層を具える場合には、シャフト部材上に弾性層を形成した後第１、第２の樹脂層をこの順に形成し、図３に示した構造の現像ローラを作製し、実施例１〜８とし、また、実施例の現像ローラとの比較対比のため、樹脂層を有さないシャフト部材だけの現像ローラを含む、本発明とは一部の構成を異にする現像ローラを作成し比較例１〜3とした。そして、これらの実施例および比較例の現像ローラについて、ローラ特性の測定評価、および、画像評価を行った。それぞれの現像ローラの諸元およびそれらの評価の結果を、表６〜表８に示した。

それぞれの樹脂層の形成に際しては、表６に示した材料を表７、８の「配合（重量部）」に示す重量部で配合し、配合された樹脂材料を溶解した溶液に前記シャフト部材を浸漬塗布し（ディップ方式）、もしくは、その配合樹脂材料よりなる塗料をロールコータで塗布し（コータ方式）、その後、これを、熱硬化（加熱もしくは風乾）、紫外線硬化、あるいは電子線硬化させた。
それぞれのサンプルの作製に関し、ディップ方式とコータ方式とのいずれによって樹脂を塗布したか、また、熱硬化（加熱もしくは風乾）、紫外線硬化、あるいは電子線硬化のいずれの方式によって硬化処理を行ったかについては、表７、８の対応する欄に記載した。
紫外線によって、樹脂層を硬化させるには、樹脂層が塗布された現像ローラを回転させながら、ウシオ電機（株）製ユニキュアＵＶＨ−０２５２Ｃ装置を用いて、照度４００ｍＷ，積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ^２で紫外線を照射した。また、電子線によって、樹脂を硬化させる際は、ウシオ電機（株）製Ｍｉｎ−ＥＢ装置を用いてローラを回転させながら、加圧電圧３０ｋＶ、管電流３００μＡ、照射距離１００ｍｍ、窒素雰囲気７６０ｍｍＴｏｒｒ、照射時間1分の条件で電子線照射した。

弾性層の有無と、弾性層を形成した場合の弾性層の材料については、「弾性層の有無・種類」の欄に記載した。

弾性層をウレタンよりなるものとした場合には、グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを付加して、分子量５０００としたポリエーテルポリオール（ＯＨ値３３）１００重量部に、１，４−ブタンジオール１．０重量部、シリコーン界面活性剤１．５重量部、ニッケルアセチルアセトネート０．５重量部、ジブチルチンジラウレート０．０１重量部及び過塩素酸ナトリウム０．０１重量部を添加し、混合機で混合して、ポリオール組成物を調製した。このポリオール組成物を減圧下にて撹拌して脱泡した後、ウレタン変性したＭＤＩを１７．５重量部加えて２分間撹拌し、次いで、シャフト部材が中に配置され、１１０℃に加熱された金型もしくは容器に注型し、２時間硬化させ、外周を研磨仕上げして外径が１２ｍｍ、弾性層部分の厚さが５００μｍで、全長が２１０ｍｍの弾性層を形成した。

また、弾性層をシリコーンよりなるものとした場合には、シャフト部材がインサートされた金型のキャビティ内に、液状シリコーンゴムを射出し、金型内で冷却硬化させて、外径が１２ｍｍ、弾性層部分の厚さが３００μｍで、全長が２１０ｍｍの弾性層を形成した。

表７、８におけるトナー帯電量、およびトナー搬送量は次のようにして求めた。すなわち、画像形成装置に現像ローラを装着したカートリッジを組み込み、印刷させずに現像ローラを空回転させたあとカートリッジを取りだし、現像ローラ表面のトナーをファラデーゲージ内へ取り込むことによりトナー帯電量を測定し、また、上記のようにしてトナー帯電量を測定した際に、取り去ったトナーの重量を測定するとともに、トナーを取り去った現像ローラ表面部分の面積を算出することにより、単位面積あたりのトナー重量を求めトナー搬送量とした。

また、画像評価は、次のようにして行った。すなわち、図１に示した、非磁性ジャンピング方式の現像ユニット部を有する市販のプリンタに、それぞれの実施例および比較例の現像ローラを装着し、直流に交流を重畳した現像バイアス電圧を印加し、平均粒径７μｍの負帯電非磁性１成分トナーを用いて反転ジャンピング現像を行った。「初期」の画像評価は、現像ローラ装着直後に、全面黒地画像、全面白地画像、ハーフトーン画像、パターン画像を印刷しその印刷画質を、表中のそれぞれの評価項目毎に目視で判定し、判定結果を五段階評価で表わした。

五段階評価において、５は「特に良好」、４は「良好」、３は「合格レベル」、２は「やや悪い」、そして、１は「ＮＧ」を示すものとし、３以上が製品として合格可能なレベルである。

また、低温低湿（15℃ｘ10%）から高温高湿（32℃ｘ85%）まで環境を変化させ、同様にして印刷画像の五段階評価（数字が大きいほど環境の影響が最も少ない）での判定を行い、その結果を「環境変動の影響」の欄に記した。

さらに、「１万枚耐久後」の画像評価は、５％印字濃度の画像を１万枚連続印刷した後、「初期」と同様に評価を行った。

表７、８から、明らかなように、実施例のいずれの現像ローラサンプルも、良好な画像評価結果を得られることがわかる。

本発明に係る現像ローラは、普通紙複写機、普通紙ファクシミリ機、レーザビームプリンタ、カラーレーザビームプリンタ、トナージェットプリンタなどの画像形成装置に帯電ローラ，現像ローラ，転写ローラ，給紙ローラ、トナー供給ローラ等として装着して好適に用いられる。

非磁性ジャンピング現像法に用いられる画像形成装置を示す概念図である。従来の現像ローラを示す断面図である。本発明に係る実施形態の現像ローラを示す断面図および側面図である。

符号の説明

１現像ローラ
２シャフト部材
３弾性層
４樹脂層
５金属製パイプ
５ａ金属製パイプの凸部
６軸付きキャップ
６ａ軸部
６ｂ軸付きキャップの凹部

Claims

長さ方向両端部を軸支されて取付けられるシャフト部材の半径方向外側に一層以上の樹脂層を設けてなり、外周面上に担持した非磁性現像剤を潜像保持体に供給する現像ローラにおいて、
前記シャフト部材を金属製パイプよりなるものとするとともに、前記樹脂層の少なくとも一層は、導電剤を含有する紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂よりなり、ローラ外周面に対するユニバーサル硬度測定時の外周面変形回復過程における、１００ｍＮ／ｍｍ²定荷重測定条件での６０秒クリープ値が、１０．０μｍ以下である現像ローラ。
ローラ本体部と最内側の樹脂層との間に、弾性層が配設されてなる請求項１に記載の現像ローラ。
弾性層は、エチレン−プロピレンゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、又はウレタンゴムあるいはこれらと他のゴム材料との混合物を含有してなる請求項２に記載の現像ローラ。
弾性層は、ウレタン結合を有する樹脂を含有してなる請求項２に記載の現像ローラ。
少なくとも一層の樹脂層は、無溶剤の塗工液を塗布し、紫外線もしくは電子線を照射することにより形成されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の現像ローラ。
前記樹脂層の総厚さが、１〜５００μｍである請求項１〜５のいずれかに記載の現像ローラ。
請求項１〜６のいずれかに記載の現像ローラを設けてなる画像形成装置。