JP2007156435A - 現像ローラ及びその製造方法、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像ローラと現像剤供給ローラの長期放置当接部によるバンディング画像弊害を抑制した高信頼の現像ローラを提供する。
【解決手段】該現像ローラは、イソシアネートと特定のアルコール群との反応物からなるウレタン樹脂を表面層中に含み、かつ表面のエチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下である。
【選択図】なし
【解決手段】該現像ローラは、イソシアネートと特定のアルコール群との反応物からなるウレタン樹脂を表面層中に含み、かつ表面のエチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下である。
【選択図】なし
Description
本発明は複写機、レーザープリンタ等の電子写真画像形成装置などにおいて用いられる現像ローラ、その製造方法並びにそれを用いた現像装置及び画像形成装置に関する。
複写機、プリンター、ファクシミリの受信装置など電子写真画像形成装置として、加圧現像法を採用した電子写真画像形成装置が知られている。加圧現像法は現像剤として非磁性一成分現像剤を用い、感光ドラムの潜像に現像剤を付着させて潜像を可視化する現像法であり、磁性材料が不要であり簡素化や小型化が容易であることに加え、現像剤のカラー化が容易であることなどから、多用されている。
このような加圧現像法を採用した電子写真画像形成装置は、図３に示すように、回転機構により回転する感光ドラム２１と、この感光ドラム２１の周囲に配置された、感光ドラム２１を帯電させる帯電部材２２を有する。さらに、この電子写真画像形成装置は、感光ドラム２１にレーザー光２３を照射し画像に相当する部分以外、あるいは画像に相当する部分を放電することにより画像に対応した静電潜像を感光ドラム２１上に形成する露光装置を有する。さらに、この電子写真画像形成装置は、感光ドラム２１上に形成された静電潜像に現像剤を供給し現像する現像装置２４、静電潜像に付着した現像剤を転写体（記録材）上へ転写する転写ローラ２９を有する。さらに、現像剤を転写した後の感光ドラム２１の表面を除電しクリーニングを行うクリーニングブレード３０と、転写体上の現像剤を定着する定着装置３２とを有する。上記現像装置２４には、現像ローラ２５、収納された現像剤２８を現像ローラ２５の表面に塗布する現像剤供給ローラ２６、現像ローラ２５の表面に塗布された現像剤をより均一な薄層に整える現像ブレード２７が設けられている。現像ローラ２５は、現像ブレードにより均一にされた現像剤を感光ドラム２１へ供給し感光ドラム２１と接触又は近接しながら回転することにより、薄層に形成された現像剤を感光ドラム２１上の潜像に付着して、感光ドラム２５上に形成された潜像を可視化する。
この電子写真現像法で用いられる現像ローラは、高電圧で長時間通電した際の発熱に十分耐え得ること、とりわけ高分子部材の分解により感光体を汚染せず、また部材の電気抵抗が変化しないことが必要である（特許文献１）。更に、温度、湿度等の環境の変化によって電気抵抗の振れ幅が大きくなり、それによって画像濃度が大きく変化する場合がある（特許文献２）。更に、現像剤供給ローラと現像ローラが当接していると、電子写真画像形成装置が継続して長期間に亘り作動されない状態に置かれる等によりこれらが長期間同じ位置で当接し続けることがある。このようなときに、現像剤供給ローラからの染み出し成分が現像ローラ表面に付着してしまい、その結果ハーフトーン画像などにおいてバンディングが生じてしまう場合がある。特にこの現象は高温高湿、例えば４０℃／９５％ＲＨの環境下等で長期間放置されることにより顕著に起こりうる。
本発明は、高い信頼性を有する現像ローラ、その製造方法、及びそれを用いた現像装置、画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明者等は、前記の課題に鑑み、現像剤供給ローラからの染み出し成分が付着し難い表面を備えた現像ローラを得るべく検討を重ねた。その過程において、本発明者らは、現像ローラの表面自由エネルギーが、当該染み出し成分の付着性の支配的要因であると考えた。そこで、本発明者らは、北崎、畑の理論に基づく表面自由エネルギーを算出するべく、種々のポリマー材料からなる表面層を備えた現像ローラの、水、ジヨードメタン及びエチレングリコールに対する接触角を測定した。そしてこれらの接触角を用いて表面自由エネルギーを算出したところ、表面自由エネルギーの値と当該染み出し成分の付着性との間に明確な関連性を見出すことができなかった。即ち、表面エネルギーの小さい表面層を備えた現像ローラであっても、当該染み出し成分が付着し、それに起因する画像不良が生じてしまうことがあった。しかし、本発明者等は、これらの実験の過程で、下記（ａ）と、下記（ｂ）から（ｄ）又は下記（ｂ）及び（ｅ）
（ａ）イソシアネート
（ｂ）下記式（１）で示されるユニットを含む第１のアルコール；
（ｃ）下記式（２）で示されるユニットを含む第２のアルコール；
（ｄ）下記式（３）で示されるユニットを含む第３のアルコール；
（ｅ）下記式（２）で示されるユニット及び下記式（３）で示されるユニットを含む第４のアルコール
とを反応させて得られたウレタン樹脂からなり、かつエチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下である層を具備している現像ローラは、必ずしも当該染み出し成分の付着を防止し得ないものの、表面に付着した当該染み出し成分に起因する画像不良の発生、具体的には前記したバンディング等を大幅に改善できることを見出した。本発明はこのような新規な知見に基づきなされたものである。
（式中ｌは正の整数を示す。）
（式中ｍは正の整数を示す。）
（式中ｎは正の整数を示す。）。
本発明の一態様によれば、軸体と、
該軸体の周囲を被覆している弾性層とを具備している現像ローラであって、
下記（ａ）と、下記（ｂ）から（ｄ）又は下記（ｂ）及び（ｅ）を含むアルコール群との反応物からなるウレタン樹脂を表面層中に含み、かつ表面のエチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下であることを特徴とする現像ローラ：
（ａ）イソシアネート
（ｂ）下記式（１）で示されるユニットを含む第１のアルコール；
（ｃ）下記式（２）で示されるユニットを含む第２のアルコール；
（ｄ）下記式（３）で示されるユニットを含む第３のアルコール；
（ｅ）下記式（２）で示されるユニット及び下記式（３）で示されるユニットを含む第４のアルコール：
（式中ｌは正の整数を示す。）
（式中ｎは正の整数を示す。）
（式中ｎは正の整数を示す。）。
また本発明の他の態様によれば、上記の現像ローラの製造方法であって、
軸体又は弾性層の周囲を、上記（ａ）と、上記（ｂ）から（ｄ）又は上記（ｂ）及び（ｅ）とを含む組成物で被覆し、次いで該（ａ）と、（ｂ）から（ｄ）又は（ｂ）及び（ｅ）とを反応させて、エチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下の表面を有する表面層を形成する工程を有することを特徴とする現像ローラの製造方法が提供される。
（ａ）イソシアネート
（ｂ）下記式（１）で示されるユニットを含む第１のアルコール；
（ｃ）下記式（２）で示されるユニットを含む第２のアルコール；
（ｄ）下記式（３）で示されるユニットを含む第３のアルコール；
（ｅ）下記式（２）で示されるユニット及び下記式（３）で示されるユニットを含む第４のアルコール
とを反応させて得られたウレタン樹脂からなり、かつエチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下である層を具備している現像ローラは、必ずしも当該染み出し成分の付着を防止し得ないものの、表面に付着した当該染み出し成分に起因する画像不良の発生、具体的には前記したバンディング等を大幅に改善できることを見出した。本発明はこのような新規な知見に基づきなされたものである。
本発明の一態様によれば、軸体と、
該軸体の周囲を被覆している弾性層とを具備している現像ローラであって、
下記（ａ）と、下記（ｂ）から（ｄ）又は下記（ｂ）及び（ｅ）を含むアルコール群との反応物からなるウレタン樹脂を表面層中に含み、かつ表面のエチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下であることを特徴とする現像ローラ：
（ａ）イソシアネート
（ｂ）下記式（１）で示されるユニットを含む第１のアルコール；
（ｃ）下記式（２）で示されるユニットを含む第２のアルコール；
（ｄ）下記式（３）で示されるユニットを含む第３のアルコール；
（ｅ）下記式（２）で示されるユニット及び下記式（３）で示されるユニットを含む第４のアルコール：
また本発明の他の態様によれば、上記の現像ローラの製造方法であって、
軸体又は弾性層の周囲を、上記（ａ）と、上記（ｂ）から（ｄ）又は上記（ｂ）及び（ｅ）とを含む組成物で被覆し、次いで該（ａ）と、（ｂ）から（ｄ）又は（ｂ）及び（ｅ）とを反応させて、エチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下の表面を有する表面層を形成する工程を有することを特徴とする現像ローラの製造方法が提供される。
本発明の一態様によれば、高品位な電子写真画像を安定して提供することができる現像ローラを得ることができる。
また、本発明の他の態様によれば、高品位な電子写真画像を安定して提供する画像形成装置を得ることができる。
また、本発明の他の態様によれば、高品位な電子写真画像を安定して提供する画像形成装置を得ることができる。
以下、本発明について図面を用いてさらに詳しく説明する。
［現像ローラ］
本発明に係る現像ローラの実施形態の一例の断面構造を図１に示す。図１に係る現像ローラ１００は、良導電性シャフト（軸体）１の外周に、弾性層２を表面層として有する。弾性層２は、エチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下である表面を有している。また、弾性層２は、下記（ａ）と、下記（ｂ）〜（ｄ）又は下記（ｂ）及び（ｅ）との反応物であるウレタン樹脂を含んでいる。
（ａ）イソシアネート
（ｂ）下記式（１）で示されるユニットを含む第１のアルコール；
（ｃ）下記式（２）で示されるユニットを含む第２のアルコール；
（ｄ）下記式（３）で示されるユニットを含む第３のアルコール；
（ｅ）下記式（２）で示されるユニット及び下記式（３）で示されるユニットを含む第４のアルコール：
本発明に係る現像ローラの実施形態の一例の断面構造を図１に示す。図１に係る現像ローラ１００は、良導電性シャフト（軸体）１の外周に、弾性層２を表面層として有する。弾性層２は、エチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下である表面を有している。また、弾性層２は、下記（ａ）と、下記（ｂ）〜（ｄ）又は下記（ｂ）及び（ｅ）との反応物であるウレタン樹脂を含んでいる。
（ａ）イソシアネート
（ｂ）下記式（１）で示されるユニットを含む第１のアルコール；
（ｃ）下記式（２）で示されるユニットを含む第２のアルコール；
（ｄ）下記式（３）で示されるユニットを含む第３のアルコール；
（ｅ）下記式（２）で示されるユニット及び下記式（３）で示されるユニットを含む第４のアルコール：
本発明に係る現像ローラは、後述するように、シリコーンとポリエーテルとの共重合体を含有する発泡弾性層を表面層として備えている現像剤供給ローラと長期間当接した場合であっても、当該現像剤供給ローラからの染み出し成分が、電子写真画像の品位に与える影響を極めて有効に抑制することができる。また、係る現像ローラを用いることにより、高品位画像を安定して供給することのできる画像形成装置を提供することができる。
本発明に係る表面層中のウレタン樹脂は、上記式（１）〜（３）で示されるユニットの全てを含むものである。前記式（１）、式（２）、式（３）で示されるユニットは、それぞれ炭素数に対するエーテル基の数が異なっていることにより、当該表面層のファンデルワールス力などを緻密にコントロールすることができるものと推測される。
そして、本発明において、ウレタン樹脂の合成に、上記第１〜第３のアルコールを用いる場合、それらアルコール群の質量比（第１のアルコール：第２のアルコール：第３のアルコール）は、１００：３：２〜１００：２５：２０とすることが好ましい。更にこの場合において、前記第１のアルコールは水酸基を２個以上有するアルコール、前記第２のアルコール及び前記第３のアルコールは、共に水酸基を１個有するアルコールであることが好ましい。これによって得られるウレタン樹脂は、前記式（２）及び（３）で示されるユニットが、ポリマー主鎖に対してペンダント状に結合した構造を有する。そして、このようなウレタン樹脂を含む表面層は、表面性のエチレングリコールに対する接触角を６０．０度以上９０．０度以下、ジヨードメタンに対する接触角を３０．０度以上３８．０度以下とすることができる。
また、本発明において、ウレタン樹脂の合成に、上記第１のアルコールと第３のアルコールとを用いる場合、それらアルコール群の質量比（第１のアルコール：第３のアルコール）は、１００：５〜１００：４０とすることが好ましい。更にこの場合において、前記第１のアルコールは水酸基を２個以上有するアルコールとし、前記第３のアルコールは水酸基を１個有するアルコールとすることが好ましい。このようなアルコールを用いて合成されるウレタン樹脂は、やはり、前記式（１）及び（３）で示されるユニットが、ポリマー主鎖に対してペンダント状に結合した構造を有する。そして、表面性のエチレングリコールに対する接触角を６０．０度以上９０．０度以下、ジヨードメタンに対する接触角を３０．０度以上３８．０度以下にすることができる。
前記したとおり、本発明に係る現像ローラの表面層中のウレタン樹脂は、原材料として用いるアルコールが、必ず前記式（１）、式（２）、式（３）で示されるユニットを全て含む。
本発明に係るウレタン樹脂の原料たる前記（ａ）の例は、以下のものを含む。
トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）；ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）；ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）；トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）；ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）；イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）；フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）；キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）；テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）；シクロヘキサンジイソシアネートなど。
トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）；ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）；ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）；トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）；ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）；イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）；フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）；キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）；テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）；シクロヘキサンジイソシアネートなど。
これらのうち、ＴＤＩ、ＭＤＩ、ＮＤＩ、ＰＰＤＩ、ＸＤＩ、ＴＭＸＤＩなどの芳香族系イソシアネートが好ましい。特に、ＭＤＩは現像ローラの局部的な負荷後の復元性の向上を図ることができるため好ましい。
上記表面層たる弾性層は、これまで述べてきたウレタン樹脂からのみで構成されていてもよいが、他のポリマー成分を本発明の趣旨を逸脱しない範囲で含んでいてもよい。他のポリマー成分の例は以下のものを含む。
天然ゴム（ＮＲ）；ブチルゴム（ＩＩＲ）；ニトリルゴム（ＮＢＲ）；ポリイソプレンゴム（ＩＲ）；ポリブタジエンゴム（ＢＲ）；シリコーンゴム；スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）；エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）；エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）；クロロプレンゴム（ＣＲ）；アクリルゴム（ＡＣＭ）；及びこれらの混合物等。
天然ゴム（ＮＲ）；ブチルゴム（ＩＩＲ）；ニトリルゴム（ＮＢＲ）；ポリイソプレンゴム（ＩＲ）；ポリブタジエンゴム（ＢＲ）；シリコーンゴム；スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）；エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）；エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）；クロロプレンゴム（ＣＲ）；アクリルゴム（ＡＣＭ）；及びこれらの混合物等。
これらの中では、シリコーンゴム又はＥＰＤＭ等のエラストマーや樹脂が特に好ましい。これらエラストマー又は樹脂は、最表層となる弾性層２の表面が、エチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下となる範囲の量で用いる。
図１に示した現像ローラの弾性層２の体積抵抗率は、１０3〜１０10Ωｃｍ、特には１０4〜１０8Ωｃｍとすることが好ましい。
また、弾性層２の硬度はＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度で２５〜６０度とすることが好ましい。更に、弾性層２の厚みは０．３ｍｍ〜１０ｍｍ、特には１．０ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
弾性層２に導電性を付与するために用いられる導電性物質としては、電子導電性物質やイオン導電性物質を挙げることができる。
電子導電性物質の例は、以下のものを含む。
・ケッチェンブラックＥＣ，アセチレンブラック等の導電性カーボン；
・超耐摩耗性ファーネス（Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ （ＳＡＦ）），準超耐摩耗性ファーネス（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ＳＡＦ（ＩＳＡＦ）），高耐摩耗性ファーネス（Ｈｉｇｈ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＨＡＦ）），良押出性ファーネス（Ｆａｓｔ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＦＥＦ）），一般用途ファーネス（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｆｕｒｎａｃｅ （ＧＰＦ）），Ｓｅｍｉ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＲＦ）），微粒熱分解（Ｆｉｎｅ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＦＴ）），中熱分解（Ｍｅｄｉｕｍ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＭＴ））等のゴム用カーボン；
・酸化処理等を施したカラー（インク）用カーボン；
・銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物等。
この中でも、少量で導電性を制御しやすいことからカーボンブラック（導電性カーボン、ゴム用カーボン、カラー（インク）用カーボンなど）が好ましい。
・ケッチェンブラックＥＣ，アセチレンブラック等の導電性カーボン；
・超耐摩耗性ファーネス（Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ （ＳＡＦ）），準超耐摩耗性ファーネス（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ＳＡＦ（ＩＳＡＦ）），高耐摩耗性ファーネス（Ｈｉｇｈ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＨＡＦ）），良押出性ファーネス（Ｆａｓｔ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＦＥＦ）），一般用途ファーネス（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｆｕｒｎａｃｅ （ＧＰＦ）），Ｓｅｍｉ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＲＦ）），微粒熱分解（Ｆｉｎｅ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＦＴ）），中熱分解（Ｍｅｄｉｕｍ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＭＴ））等のゴム用カーボン；
・酸化処理等を施したカラー（インク）用カーボン；
・銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物等。
この中でも、少量で導電性を制御しやすいことからカーボンブラック（導電性カーボン、ゴム用カーボン、カラー（インク）用カーボンなど）が好ましい。
また、イオン導電性物質の例は、以下のものを含む。
過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン導電性物質；変性脂肪族ジメチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテート等の有機イオン導電性物質など。
過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン導電性物質；変性脂肪族ジメチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテート等の有機イオン導電性物質など。
これら電子導電性物質やイオン導電性物質のような導電性物質は、弾性層２を前記のように適切な体積抵抗率にするのに必要な量が用いられる。通常、基材１００質量部に対して０．５〜５０質量部、好ましくは１〜３０質量部の範囲で用いられる。
（表面粗さ：Ｒｚｊｉｓ）
図１に示した現像ローラの表面粗さとしては、Ｒｚｊｉｓ（日本工業規格（ＪＩＳ） Ｂ０６０１：２００１による）で、１〜１５μｍ、特には３〜１０μｍの範囲内とすることが、電子写真感光体を安定して帯電させるうえで好ましい。
図１に示した現像ローラの表面粗さとしては、Ｒｚｊｉｓ（日本工業規格（ＪＩＳ） Ｂ０６０１：２００１による）で、１〜１５μｍ、特には３〜１０μｍの範囲内とすることが、電子写真感光体を安定して帯電させるうえで好ましい。
上記の範囲の表面粗さは、例えば、弾性層２中に粗し粒子を含有させることで達成できる。上記粗し粒子の例は、以下のものを含む。
ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＣＲ、シリコーンゴム等のゴム粒子；ＰＭＭＡ、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂粒子；ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド系の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）等のエラストマー粒子；ウレタン樹脂；フッ素樹脂；シリコーン樹脂；フェノール樹脂；ナフタレン樹脂；フラン樹脂；キシレン樹脂；ジビニルベンゼン重合体；スチレン−ジビニルベンゼン共重合体；ポリアクリロニトリル樹脂等の樹脂粒子。
また上記のものを単独又は組み合わせて用いることができる。
ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＣＲ、シリコーンゴム等のゴム粒子；ＰＭＭＡ、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂粒子；ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド系の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）等のエラストマー粒子；ウレタン樹脂；フッ素樹脂；シリコーン樹脂；フェノール樹脂；ナフタレン樹脂；フラン樹脂；キシレン樹脂；ジビニルベンゼン重合体；スチレン−ジビニルベンゼン共重合体；ポリアクリロニトリル樹脂等の樹脂粒子。
また上記のものを単独又は組み合わせて用いることができる。
（軸体）
図１に示した現像ローラにおける良導電性シャフト１としては、良好な導電性を有するものであればいずれのものも使用し得るが、通常はアルミニウムや鉄、ＳＵＳなどで形成された外径４〜１０ｍｍの金属製円筒体が用いられる。
図１に示した現像ローラにおける良導電性シャフト１としては、良好な導電性を有するものであればいずれのものも使用し得るが、通常はアルミニウムや鉄、ＳＵＳなどで形成された外径４〜１０ｍｍの金属製円筒体が用いられる。
図２は、本発明に係る現像ローラの他の実施態様を示す概略断面図である。
図２に係る現像ローラ２００は、軸体１と、軸体１の周囲を被覆する弾性層２０１と、弾性層２０１の周囲を被覆している、表面層をなす樹脂層２０３とからなっている。樹脂層２０３は、現像ローラ１００の弾性層２に対応する。よって、樹脂層２０３の詳細については、前記の弾性層２についての記載を援用する。ただし、樹脂層２０３は、トナーの均一帯電性のより一層の向上の観点から、非発泡の、中実（ソリッド）な層であることが好ましい。
図２に係る現像ローラ２００は、軸体１と、軸体１の周囲を被覆する弾性層２０１と、弾性層２０１の周囲を被覆している、表面層をなす樹脂層２０３とからなっている。樹脂層２０３は、現像ローラ１００の弾性層２に対応する。よって、樹脂層２０３の詳細については、前記の弾性層２についての記載を援用する。ただし、樹脂層２０３は、トナーの均一帯電性のより一層の向上の観点から、非発泡の、中実（ソリッド）な層であることが好ましい。
また、樹脂層２０３の適切な抵抗領域（体積抵抗率）としては、１０3〜１０11Ωｃｍ、特には１０4〜１０10Ωｃｍとすることが好ましい。
更に、樹脂層２０３の厚みは、０．５μｍ〜２００μm、特には１．０μm〜１００μｍの範囲とすることがより好ましい。
更に、樹脂層２０３の厚みは、０．５μｍ〜２００μm、特には１．０μm〜１００μｍの範囲とすることがより好ましい。
次に弾性層２０１は、エラストマーあるいはその他の樹脂等を含んでいる。また、弾性層２０１は、導電性物質を含有させて、好適な抵抗領域（体積抵抗率）に調整することが好ましい。上記好適な体積抵抗率としては、１０3〜１０10Ωｃｍ、特には１０4〜１０8Ωｃｍであることが好ましい。
更に、弾性層２０１の硬度はＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度で２５〜６０度とすることが好ましい。
更にまた、弾性層２０１の厚みは通常０．３ｍｍ〜１０ｍｍ、特には１．０ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
更に、弾性層２０１の硬度はＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度で２５〜６０度とすることが好ましい。
更にまた、弾性層２０１の厚みは通常０．３ｍｍ〜１０ｍｍ、特には１．０ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
上記エラストマーあるいはその他の樹脂の例は、以下のものを含む。
ポリウレタン；天然ゴム（ＮＲ）；ブチルゴム（ＩＩＲ）；ニトリルゴム（ＮＢＲ）；ポリイソプレンゴム（ＩＲ）；ポリブタジエンゴム（ＢＲ）；シリコーンゴム；スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）；エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）；エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）；クロロプレンゴム（ＣＲ）；アクリルゴム（ＡＣＭ）、及びこれらの混合物等。
これらの中では、シリコーンゴム又はＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）が好ましい。
ポリウレタン；天然ゴム（ＮＲ）；ブチルゴム（ＩＩＲ）；ニトリルゴム（ＮＢＲ）；ポリイソプレンゴム（ＩＲ）；ポリブタジエンゴム（ＢＲ）；シリコーンゴム；スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）；エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）；エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）；クロロプレンゴム（ＣＲ）；アクリルゴム（ＡＣＭ）、及びこれらの混合物等。
これらの中では、シリコーンゴム又はＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）が好ましい。
上記導電性物質としては、前記弾性層２に添加することのできる導電性物質と同様のものが挙げられる。またその添加量についても、弾性層２の場合と同様である。
尚、本発明に係る現像ローラの弾性層や樹脂層の厚さは、弾性層と樹脂層が形成されたローラを切り取り、その断面における各々の層の厚さをノギスやビデオマイクロスコープで測定することにより求めることができる。例えば、９点測定し、その平均値を各々の層の厚さとすればよい。樹脂層のように厚みが薄い場合は断面をビデオマイクロスコープ（倍率１０００〜３０００倍）を用いて厚さを９点測定し、その平均値を層の厚さとしてもよい。
上記図１や図２に示した、本発明に係る現像ローラは、例えば、次のようにして作製することができる。
図１に示した現像ローラに関しては、例えば、軸体を予め配した成型金型のキャビティ内に、前記した弾性層２を形成するための、上記（ａ）と上記（ｂ）〜（ｄ）又は上記（ｂ）及び（ｅ）とを含む組成物を注入して作製することができる。また、予め、上記組成物を用いて別途形成したスラブやブロックから、切削加工等により、チューブ状等の所定の形状、寸法に切り出し、これに軸体を圧入して軸体上に最表層となる弾性層を形成して現像ローラを作製することができる。所望の場合には、さらに、切削や研磨処理などによって所定の外径に調整してもよい。
また、図２に示した現像ローラは、例えば、上記組成物を、予め軸体の外周に形成した弾性層２０１の外周面上にスプレー、ディッピング等の方法で塗布し、加熱硬化して作製することができる。弾性層２０１は、例えば、下記１）又は２）の方法により形成することができる：
１）軸体を予め配した成型金型のキャビティ内に前記した弾性層を形成するための組成物を注入して加熱硬化する工程を含む方法；
２）予め弾性層を形成するための組成物を用いてスラブやブロックを形成する工程と、該スラブ又はブロックから切削等の加工により、チューブ状等の所定の形状、寸法に切り出し、これに軸体を圧入する工程とを有する方法。
１）軸体を予め配した成型金型のキャビティ内に前記した弾性層を形成するための組成物を注入して加熱硬化する工程を含む方法；
２）予め弾性層を形成するための組成物を用いてスラブやブロックを形成する工程と、該スラブ又はブロックから切削等の加工により、チューブ状等の所定の形状、寸法に切り出し、これに軸体を圧入する工程とを有する方法。
尚、上記１）及び２）の方法のいずれの場合も、軸体の周囲に弾性層２０１を形成した後に、必要に応じてさらに、切削や研磨処理などにより、所定の外径に調整してもよい。
［現像装置］
本発明に係る現像装置は、上記のような本発明に係る現像ローラと、現像剤供給ローラとを少なくとも有する。
本発明に係る現像装置は、上記のような本発明に係る現像ローラと、現像剤供給ローラとを少なくとも有する。
本発明に係る現像装置は、複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真画像形成装置に設けられる現像装置であれば特に限定されるものではない。例えば、図３に示す構成を有するプリンターの如き電子写真画像形成装置の現像装置（詳細は後述する）に、本発明の現像ローラを搭載したものを挙げることができる。
次に、図３中において示した、本発明に係る現像剤供給ローラ２６について詳しく説明する。
現像剤供給ローラは、芯金（軸体）と、その周りに形成された発泡弾性層とを備えている。該発泡弾性層は、シリコーンとポリエーテルの共重合体を含有するものであることが好ましい。
また、発泡弾性層に用いる発泡弾性体の例は、以下のものを含む。
ポリウレタン、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、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、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などのゴム原料；又はこれらゴム原料の製造原料である単量体等（これら単量体等をもゴム原料と表すことがある）を用いて得られる発泡弾性体等。
ポリウレタン、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、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、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などのゴム原料；又はこれらゴム原料の製造原料である単量体等（これら単量体等をもゴム原料と表すことがある）を用いて得られる発泡弾性体等。
前記ゴム原料単独で又はこれらのゴム原料の二種以上を組み合わせたゴム原料を用いて得られる発泡弾性体であってもよい。これらの発泡弾性体の中ではポリウレタンフォームが好ましく用いられる。
ポリウレタンフォームを形成するための原料を構成するポリオール成分としては、一般に軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられる、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール等の公知のポリオール類の何れもが用いられ得る。またポリウレタンフォームを形成するための原料を構成するポリイソシアネート成分としては、公知の、少なくとも２官能以上のポリイソシアネートが用いられる。
当該ポリイソシアネートの例は、以下の物を含む。
２，４−トリレンジイソシアネート；２，６−トリレンジイソシアネート；オルトトルイジンジイソシアネート；ナフチレンジイソシアネート；キシリレンジイソシアネート；４，４'−ジフェニルメタンジイソシアネート；カルボジイミド変成ＭＤＩ；ポリメチレンポリフェニルイソシアネート；ポリメリックポリイソシアネート等。
またこれらは、単独で、又は併用される。
当該ポリイソシアネートの例は、以下の物を含む。
２，４−トリレンジイソシアネート；２，６−トリレンジイソシアネート；オルトトルイジンジイソシアネート；ナフチレンジイソシアネート；キシリレンジイソシアネート；４，４'−ジフェニルメタンジイソシアネート；カルボジイミド変成ＭＤＩ；ポリメチレンポリフェニルイソシアネート；ポリメリックポリイソシアネート等。
またこれらは、単独で、又は併用される。
これらポリオール成分とポリイソシアネート成分とが配合されてなるポリウレタンフォーム原料には、シリコーンとポリエーテルの共重合体が含有されることが好ましい。この成分は整泡剤として役割を果たすが、特にシリコーン部、ポリエーテル部共に大きな制約はなく、公知の材料が好適に用いられる。
更に、架橋剤、発泡剤（水、低沸点物、ガス体等）、界面活性剤、触媒、所望の導電性を付与するための導電性付与剤や、帯電防止剤等も添加せしめることができる。
現像剤供給ローラの製造方法は、特に限定されず、公知の製造方法の中から適した方法を選択しこれによって製造すればよい。具体的には、鉄やステンレス鋼等の金属材料等からなる、通常直径が４〜１０ｍｍ、長さが２００〜４００ｍｍの芯金を発泡弾性体で被覆して発泡弾性層を形成することにより製造することができる。現像剤供給ローラの外径は、特に限定されず、その目的によりさまざまの外径を有するものとすることができるが、一般的には１０〜２０ｍｍの外径とする。
例えば、先ず、前記した発泡弾性層形成に用いられる種々の材料を均質に混合してポリウレタン原料組成物を調製する。次いで、この原料組成物を用いて下記１）或いは２）の方法を用いることにより、現像剤供給ローラを製造することができる。
１）芯金を予め配した成型金型のキャビティ内に注入し、加熱して反応硬化又は固化させる。これにより一体的に発泡弾性層を形成し製造する。
２）予め、上記ポリウレタン原料組成物を用いて発泡弾性体のスラブやブロックを形成する。当該スラブ又はブロックの切削加工等により、チューブ状等の所定の形状、寸法に切り出す。これに芯金を圧入して芯金上に発泡弾性層を被覆して製造する。
またこれらの方法を適宜組み合わせた方法なども挙げることができる。所望の場合には、さらに、切削や研磨処理などによって所定の外径に調整してもよい。
１）芯金を予め配した成型金型のキャビティ内に注入し、加熱して反応硬化又は固化させる。これにより一体的に発泡弾性層を形成し製造する。
２）予め、上記ポリウレタン原料組成物を用いて発泡弾性体のスラブやブロックを形成する。当該スラブ又はブロックの切削加工等により、チューブ状等の所定の形状、寸法に切り出す。これに芯金を圧入して芯金上に発泡弾性層を被覆して製造する。
またこれらの方法を適宜組み合わせた方法なども挙げることができる。所望の場合には、さらに、切削や研磨処理などによって所定の外径に調整してもよい。
［画像形成装置］
本発明に係る画像形成装置は、静電潜像を担持するための像担持体と、該像担持体を一次帯電するための帯電装置と、一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置を有する。さらに、該静電潜像を現像剤により現像して現像剤画像を形成するための現像装置と、該現像剤画像を転写材に転写するための転写装置とを有する。そして、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る現像ローラを有している現像装置を有している。
本発明に係る画像形成装置は、静電潜像を担持するための像担持体と、該像担持体を一次帯電するための帯電装置と、一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置を有する。さらに、該静電潜像を現像剤により現像して現像剤画像を形成するための現像装置と、該現像剤画像を転写材に転写するための転写装置とを有する。そして、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る現像ローラを有している現像装置を有している。
図３は、本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す断面図である。
像担持体としての感光ドラム２１が矢印Ａ方向に回転し、感光ドラム２１を帯電処理するための帯電装置としての帯電部材２２によって一様に帯電される。感光ドラム２１に静電潜像を書き込む露光装置からのレーザー光２３により、その表面に静電潜像が形成される。画像形成装置本体に対し着脱可能なプロセスカートリッジに保持される現像装置２４によって静電潜像が現像剤２８を付与されることにより現像され、現像剤画像として可視化される。
像担持体としての感光ドラム２１が矢印Ａ方向に回転し、感光ドラム２１を帯電処理するための帯電装置としての帯電部材２２によって一様に帯電される。感光ドラム２１に静電潜像を書き込む露光装置からのレーザー光２３により、その表面に静電潜像が形成される。画像形成装置本体に対し着脱可能なプロセスカートリッジに保持される現像装置２４によって静電潜像が現像剤２８を付与されることにより現像され、現像剤画像として可視化される。
現像は露光部に現像剤画像を形成するいわゆる反転現像を行っている。可視化された感光ドラム２１上の現像剤画像は、転写装置としての転写ローラ２９によって転写材としての紙３３に転写される。現像剤画像を転写された紙３３は、定着装置３２により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。
一方、転写されずに感光ドラム上２１上に残存した転写残現像剤は、感光ドラム表面をクリーニングするためのクリーニング部材であるクリーニングブレード３０により掻き取られ廃現像剤容器３１に収納される。クリーニングされた感光ドラム２１は上述の作用を繰り返し行う。
現像装置２４は、一成分現像剤として非磁性現像剤２８を収容した現像容器３４と、現像容器３４内の長手方向に延在する開口部に位置し感光ドラム２１と対向設置された現像剤担持体としての現像ローラ２５とを備えている。現像装置２４は、感光ドラム２１上の静電潜像を現像して可視化するように配置されている。また電子写真プロセスカートリッジは、現像装置２４と、像担持体２１、帯電部材２２、クリーニングブレード３０及び転写ローラ２９の少なくとも一つとを有し、これらが一体的に保持されてなるものであり、画像形成装置に着脱可能に設けられる。
尚、現像ローラ２５は感光ドラム２１と当接幅をもって接触している。現像装置２４においては、現像剤供給ローラ２６が、現像容器３４内で、現像剤規制部材である現像ブレード２７の現像ローラ２５表面との当接部に対し現像ローラ２５回転方向上流側に当接され、かつ、回転可能に支持されている。
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本実施例は本発明を何ら限定するものではない。
本実施例においては、次のアルコールを用いた。
＜アルコール（１）＞
下記原料を準備した。
・ポリテトラメチレンエーテルグリコール １００質量部
（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；保土谷化学株式会社製）
・イソシアネート １８．７質量部
（商品名：ミリオネートＭＴ；；日本ポリウレタン工業株式会社製）
これらの原料をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に段階的に混合して、窒素雰囲気下８０℃にて３時間反応させて、２官能のポリエーテルジオールプレポリマー（式１に示されるユニットを有するポリエーテルジオール（ＢＯ））を得た。得られたポリエーテルジオールプレポリマーは、重量平均分子量Ｍｗ＝１００００、水酸基価１８．２（ｍｇＫＯＨ／ｇ）であった。これをアルコール（１）として用いた。
＜アルコール（１）＞
下記原料を準備した。
・ポリテトラメチレンエーテルグリコール １００質量部
（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；保土谷化学株式会社製）
・イソシアネート １８．７質量部
（商品名：ミリオネートＭＴ；；日本ポリウレタン工業株式会社製）
これらの原料をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に段階的に混合して、窒素雰囲気下８０℃にて３時間反応させて、２官能のポリエーテルジオールプレポリマー（式１に示されるユニットを有するポリエーテルジオール（ＢＯ））を得た。得られたポリエーテルジオールプレポリマーは、重量平均分子量Ｍｗ＝１００００、水酸基価１８．２（ｍｇＫＯＨ／ｇ）であった。これをアルコール（１）として用いた。
＜アルコール（２）＞
・ポリテトラメチレングリコール １００質量部
（商品名：ＰＴＧ６５０ＳＮ；保土谷化学株式会社製）
・トリメチロールプロパン ３質量部
（三菱ガス化学社製）
・イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ） ３０質量部
（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）
これらの原料をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に段階的に混合して、窒素雰囲気下８０℃にて３時間反応させて、ポリエーテルジオールプレポリマー（式１に示されるユニットを有するポリエーテルジオール（ＢＯ））を得た。得られたポリエーテルジオールプレポリマーは、重量平均分子量Ｍｗ＝６８００、水酸基価４３（ｍｇＫＯＨ／ｇ）であった。これをアルコール（２）として用いた。
・ポリテトラメチレングリコール １００質量部
（商品名：ＰＴＧ６５０ＳＮ；保土谷化学株式会社製）
・トリメチロールプロパン ３質量部
（三菱ガス化学社製）
・イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ） ３０質量部
（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）
これらの原料をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に段階的に混合して、窒素雰囲気下８０℃にて３時間反応させて、ポリエーテルジオールプレポリマー（式１に示されるユニットを有するポリエーテルジオール（ＢＯ））を得た。得られたポリエーテルジオールプレポリマーは、重量平均分子量Ｍｗ＝６８００、水酸基価４３（ｍｇＫＯＨ／ｇ）であった。これをアルコール（２）として用いた。
＜アルコール（３）＞
ＬＢ３８５（三洋化成工業社製；１官能の、式２に示されるユニットを有するポリエーテルアルコール（ＰＯ））をアルコール（３）として用いた。
ＬＢ３８５（三洋化成工業社製；１官能の、式２に示されるユニットを有するポリエーテルアルコール（ＰＯ））をアルコール（３）として用いた。
＜アルコール（４）＞
Ｇ１００（三井武田ケミカル社製；３官能の、式２に示されるユニットを有するポリエーテルトリオール（ＰＯ））をアルコール（４）として用いた。
Ｇ１００（三井武田ケミカル社製；３官能の、式２に示されるユニットを有するポリエーテルトリオール（ＰＯ））をアルコール（４）として用いた。
＜アルコール（５）＞
ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ） ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ（ＰＥＭＥ）（アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）社製；１官能の、式３に示されるユニットを有するポリエーテルアルコール（ＥＯ））をアルコール（５）として用いた。
ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ） ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ（ＰＥＭＥ）（アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）社製；１官能の、式３に示されるユニットを有するポリエーテルアルコール（ＥＯ））をアルコール（５）として用いた。
＜アルコール（６）＞
ＨＢ２６０（三洋化成工業社製；1官能の、式２、式３に示されるユニットを同時に有するポリエーテルアルコール（ＰＯ−ＥＯ））をアルコール（６）として用いた。
ＨＢ２６０（三洋化成工業社製；1官能の、式２、式３に示されるユニットを同時に有するポリエーテルアルコール（ＰＯ−ＥＯ））をアルコール（６）として用いた。
（実施例１）
外径８ｍｍの芯金（軸体）を内径１６ｍｍの円筒状金型内に同心となるように設置し、弾性層を形成する材料として液状導電性シリコーンゴム（東レダウコーニングシリコーン社製、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度４５度、体積抵抗率１×１０7Ω・ｃｍ品）を注入した。注入後、金型を１３０℃のオーブンに入れ２０分加熱し、脱型して、さらにこれを２００℃のオーブンで４時間２次加硫を行い、厚み４ｍｍの弾性層２０１を芯金の外周面に形成した。
次に、下記原料混合液を調製した。
アルコール（１） １００質量部
アルコール（３） ３．１質量部
アルコール（５） ２質量部
イソシアネート Ｃ２５２１ １２５質量部
（日本ポリウレタン工業社製 固形分６５％）
この原料混合液にメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を加え固形分２５〜３０質量％になるように調整し、これを樹脂層形成用の原料液とした。この原料液の固形分１００質量部に対してカーボンブラック ＭＡ２３０（三菱化学社製）２０質量部、アクリル粒子ＭＸ−１０００（綜研化学社製）１５質量部を添加し、この塗料液をボールミルで攪拌分散し、塗料を調製した。得られた塗料を先に成型した弾性層上にディッピングにより塗布し、８０℃のオーブンで１５分乾燥後、１４０℃のオーブンで４時間硬化し、１５μｍの層厚を有する樹脂層２０３を形成し現像ローラを得た。
外径８ｍｍの芯金（軸体）を内径１６ｍｍの円筒状金型内に同心となるように設置し、弾性層を形成する材料として液状導電性シリコーンゴム（東レダウコーニングシリコーン社製、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度４５度、体積抵抗率１×１０7Ω・ｃｍ品）を注入した。注入後、金型を１３０℃のオーブンに入れ２０分加熱し、脱型して、さらにこれを２００℃のオーブンで４時間２次加硫を行い、厚み４ｍｍの弾性層２０１を芯金の外周面に形成した。
次に、下記原料混合液を調製した。
アルコール（１） １００質量部
アルコール（３） ３．１質量部
アルコール（５） ２質量部
イソシアネート Ｃ２５２１ １２５質量部
（日本ポリウレタン工業社製 固形分６５％）
この原料混合液にメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を加え固形分２５〜３０質量％になるように調整し、これを樹脂層形成用の原料液とした。この原料液の固形分１００質量部に対してカーボンブラック ＭＡ２３０（三菱化学社製）２０質量部、アクリル粒子ＭＸ−１０００（綜研化学社製）１５質量部を添加し、この塗料液をボールミルで攪拌分散し、塗料を調製した。得られた塗料を先に成型した弾性層上にディッピングにより塗布し、８０℃のオーブンで１５分乾燥後、１４０℃のオーブンで４時間硬化し、１５μｍの層厚を有する樹脂層２０３を形成し現像ローラを得た。
（実施例２〜９、比較例１及び２）
樹脂層成形用の原料液の調製に使用したアルコールとイソシアネートとの配合を下記表１に示した通りに変更した以外は、実施例１と同様にして現像ローラを調製した。
樹脂層成形用の原料液の調製に使用したアルコールとイソシアネートとの配合を下記表１に示した通りに変更した以外は、実施例１と同様にして現像ローラを調製した。
＜現像剤供給ローラの作製＞
次に、本発明に用いることのできる現像剤供給ローラの作製例を以下に示す。
下記のものを予め混合した。
ＦＡ９０８ ９０質量部
（三洋化成工業社製；商品名、ポリオール）
ＰＯＰ３４−２８ １０質量部
（三洋化成工業社製；商品名、ポリオール）
ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴ ０．１質量部
（東ソー株式会社製；商品名、第３級アミン触媒）
ＴＯＹＯＣＡＴ−Ｌ３３ ０．５質量部
（東ソー株式会社製；商品名、第３級アミン触媒）
水（発泡剤） ２．５質量部
ＳＨ１９０ １質量部
（東レダウコーニングシリコーン社製；商品名、シリコーンとポリエーテルの共重合体）
その後、この混合物にポリイソシアネートとしてコロネート１０２１（日本ポリウレタン工業株式会社製；商品名、ＮＣＯ％＝４５）を２４質量部加えて、混合攪拌した。次いで、上記実施例１にて使用したのと同様の成形型にて発泡成形することにより外径５ｍｍの芯金の周りに、厚さ４．５ｍｍのポリウレタンスポンジからなる発泡弾性層を一体的に形成し現像剤供給ローラを作製した。
次に、本発明に用いることのできる現像剤供給ローラの作製例を以下に示す。
下記のものを予め混合した。
ＦＡ９０８ ９０質量部
（三洋化成工業社製；商品名、ポリオール）
ＰＯＰ３４−２８ １０質量部
（三洋化成工業社製；商品名、ポリオール）
ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴ ０．１質量部
（東ソー株式会社製；商品名、第３級アミン触媒）
ＴＯＹＯＣＡＴ−Ｌ３３ ０．５質量部
（東ソー株式会社製；商品名、第３級アミン触媒）
水（発泡剤） ２．５質量部
ＳＨ１９０ １質量部
（東レダウコーニングシリコーン社製；商品名、シリコーンとポリエーテルの共重合体）
その後、この混合物にポリイソシアネートとしてコロネート１０２１（日本ポリウレタン工業株式会社製；商品名、ＮＣＯ％＝４５）を２４質量部加えて、混合攪拌した。次いで、上記実施例１にて使用したのと同様の成形型にて発泡成形することにより外径５ｍｍの芯金の周りに、厚さ４．５ｍｍのポリウレタンスポンジからなる発泡弾性層を一体的に形成し現像剤供給ローラを作製した。
＜接触角の測定＞
協和界面化学（株）製の接触角計ＣＡ−Ｓ ＲＯＬＬ（商品名）を使用した。滴下液の注射針は協和界面科学（株）製の１５ゲージのものを用いた。液滴の滴下方向の液径を約１．５ｍｍとした。常温常湿環境（２３℃／６５％ＲＨ）にて、現像ローラ画像領域表面あたり１０点滴下し、１０秒後の接触角を測定した。１０点の接触角うちの最大値、最小値の１点を除いた８点の接触角の平均値を四捨五入して求めた。滴下液するエチレングリコールとジヨードメタンはＡｌｄｒｉｃｈ社製を使用した。
協和界面化学（株）製の接触角計ＣＡ−Ｓ ＲＯＬＬ（商品名）を使用した。滴下液の注射針は協和界面科学（株）製の１５ゲージのものを用いた。液滴の滴下方向の液径を約１．５ｍｍとした。常温常湿環境（２３℃／６５％ＲＨ）にて、現像ローラ画像領域表面あたり１０点滴下し、１０秒後の接触角を測定した。１０点の接触角うちの最大値、最小値の１点を除いた８点の接触角の平均値を四捨五入して求めた。滴下液するエチレングリコールとジヨードメタンはＡｌｄｒｉｃｈ社製を使用した。
＜Ｒｚｊｉｓの測定＞
表面粗さＲｚｊｉｓの測定には、接触式表面粗さ計（（株）小阪研究所製：サーフコーダ−ＳＥ−３３００）を用いた。測定条件は、カットオフ値が０．８ｍｍ、測定長さが２．５ｍｍ、送りスピードが０．１ｍｍ／秒、倍率が５０００倍の設定で行った。測定点数は現像領域の現像ローラ表面を任意で10点測定し、その平均値を求めた。各ローラのＲｚｊｉｓの結果は表２に示す。
表面粗さＲｚｊｉｓの測定には、接触式表面粗さ計（（株）小阪研究所製：サーフコーダ−ＳＥ−３３００）を用いた。測定条件は、カットオフ値が０．８ｍｍ、測定長さが２．５ｍｍ、送りスピードが０．１ｍｍ／秒、倍率が５０００倍の設定で行った。測定点数は現像領域の現像ローラ表面を任意で10点測定し、その平均値を求めた。各ローラのＲｚｊｉｓの結果は表２に示す。
＜Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度の測定＞
Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度の測定は、ゴム材硬度の測定法に従い、具体的には、基準規格アスカーＣ型ＳＲＩＳ（日本ゴム協会規格）０１０１に従って別途作製した試験片を用いて、アスカーゴム硬度計（高分子計器（株）製）により測定した。各ローラのＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度の結果は表２に示す。
Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度の測定は、ゴム材硬度の測定法に従い、具体的には、基準規格アスカーＣ型ＳＲＩＳ（日本ゴム協会規格）０１０１に従って別途作製した試験片を用いて、アスカーゴム硬度計（高分子計器（株）製）により測定した。各ローラのＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度の結果は表２に示す。
＜導電性の測定＞
現像ローラの電気抵抗測定は、図４に示す電気抵抗測定機を用いて測定した。現像ローラ５０１の芯金両端部（図４中、矢印Ａ）に５００ｇづつ加重を施し、金属ドラム５３に押し当て、ローラ回転数１ｒｐｓにて回転させながら、電源５０より５０Vの電圧を印加した。このとき電圧計５２に示される、抵抗５１（１０ｋΩ）にかかる電圧を３０秒間読み取り、その平均値よりローラ電気抵抗値を求めた。各ローラの電気抵抗測定の結果は表２に示す。
現像ローラの電気抵抗測定は、図４に示す電気抵抗測定機を用いて測定した。現像ローラ５０１の芯金両端部（図４中、矢印Ａ）に５００ｇづつ加重を施し、金属ドラム５３に押し当て、ローラ回転数１ｒｐｓにて回転させながら、電源５０より５０Vの電圧を印加した。このとき電圧計５２に示される、抵抗５１（１０ｋΩ）にかかる電圧を３０秒間読み取り、その平均値よりローラ電気抵抗値を求めた。各ローラの電気抵抗測定の結果は表２に示す。
＜画像評価＞
（現像ローラ、現像剤供給ローラ当接部バンディング評価）
上記現像ローラと現像剤供給ローラを電子写真プロセスカートリッジに装着し、このカートリッジを高温高湿環境下（４０℃／９５ＲＨ）に３０日放置した。その後、カラーレーザープリンタ（商品名：ＬＢＰ５５００、キヤノン社製）で実際に画だしをし、画像評価を行った。現像剤は個数平均粒径７．０μｍのマゼンダ現像剤を使用した。現像剤の個数平均粒径は、レーザー回折型粒度分布計（コールターＬＳ−１３０型粒度分布計（コールター製；商品名））を用いて測定した個数分布から算出した。
得られた画像を目視で観察し、下記基準でハーフトーン画像におけるバンディングを評価した。
Ａ：バンディングが認められない
Ｂ：実用上問題ない程度の極軽微なバンディングが認められる
Ｃ：バンディングが認められる
（現像ローラ、現像剤供給ローラ当接部バンディング評価）
上記現像ローラと現像剤供給ローラを電子写真プロセスカートリッジに装着し、このカートリッジを高温高湿環境下（４０℃／９５ＲＨ）に３０日放置した。その後、カラーレーザープリンタ（商品名：ＬＢＰ５５００、キヤノン社製）で実際に画だしをし、画像評価を行った。現像剤は個数平均粒径７．０μｍのマゼンダ現像剤を使用した。現像剤の個数平均粒径は、レーザー回折型粒度分布計（コールターＬＳ−１３０型粒度分布計（コールター製；商品名））を用いて測定した個数分布から算出した。
得られた画像を目視で観察し、下記基準でハーフトーン画像におけるバンディングを評価した。
Ａ：バンディングが認められない
Ｂ：実用上問題ない程度の極軽微なバンディングが認められる
Ｃ：バンディングが認められる
評価結果を表３にまとめて示した。
表３に示す実施例１〜９及び比較例１、２の結果の対比から明らかなように、実施例１〜９の現像ローラは、表面のエチレングリコールに対する接触角は６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角は３０．０度以上３８．０度以下であった。これらの現像ローラを用いた場合は、現像剤供給ローラと同じ位置で長期間当接してもハーフトーン画像においてバンディングの発生のない高品位の画像を得ることができた。
表３に示す実施例１〜９及び比較例１、２の結果の対比から明らかなように、実施例１〜９の現像ローラは、表面のエチレングリコールに対する接触角は６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角は３０．０度以上３８．０度以下であった。これらの現像ローラを用いた場合は、現像剤供給ローラと同じ位置で長期間当接してもハーフトーン画像においてバンディングの発生のない高品位の画像を得ることができた。
１ ：良導電性シャフト（軸体）
２ ：弾性層
２１ ：感光ドラム
２２ ：帯電部材
２３ ：レーザー光
２４ ：現像装置
２５ ：現像ローラ
２６ ：現像剤供給ローラ
２７ ：現像ブレード
２８ ：現像剤
２９ ：転写ローラ
３０ ：クリーニングブレード
３１ ：廃現像剤容器
３２ ：定着装置
３３ ：紙
３４ ：現像容器
５０ ：電源
５１ ：抵抗
５２ ：電圧計
５３ ：金属ドラム
１００：現像ローラ
２００：現像ローラ
２０１：弾性層
２０３：樹脂層
２ ：弾性層
２１ ：感光ドラム
２２ ：帯電部材
２３ ：レーザー光
２４ ：現像装置
２５ ：現像ローラ
２６ ：現像剤供給ローラ
２７ ：現像ブレード
２８ ：現像剤
２９ ：転写ローラ
３０ ：クリーニングブレード
３１ ：廃現像剤容器
３２ ：定着装置
３３ ：紙
３４ ：現像容器
５０ ：電源
５１ ：抵抗
５２ ：電圧計
５３ ：金属ドラム
１００：現像ローラ
２００：現像ローラ
２０１：弾性層
２０３：樹脂層
Claims (12)
- 軸体と、
該軸体の周囲を被覆している弾性層とを具備している現像ローラであって、
下記（ａ）と、下記（ｂ）から（ｄ）又は下記（ｂ）及び（ｅ）を含むアルコール群との反応物からなるウレタン樹脂を表面層中に含み、
かつ表面のエチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下であることを特徴とする現像ローラ：
（ａ）イソシアネート
（ｂ）下記式（１）で示されるユニットを含む第１のアルコール；
（ｃ）下記式（２）で示されるユニットを含む第２のアルコール；
（ｄ）下記式（３）で示されるユニットを含む第３のアルコール；
（ｅ）下記式（２）で示されるユニット及び下記式（３）で示されるユニットを含む第４のアルコール：
- 前記アルコール群が、前記（ｂ）を１００質量部に対して、前記（ｃ）を３質量部以上２５質量部以下及び前記（ｄ）を２質量部以上２０質量部以下の割合で含む請求項１に記載の現像ローラ。
- 前記アルコール群が、前記（ｂ）を１００質量部に対して前記（ｅ）を５質量部以上４０質量部以下の割合で含む請求項１記載の現像ローラ。
- 前記（ｂ）が水酸基を2個以上有する請求項１乃至３の何れかに記載の現像ローラ。
- 前記（ｃ）が、水酸基を１個有する請求項１乃至４の何れかに記載の現像ローラ。
- 前記（ｄ）が、水酸基を１個有する請求項１乃至５の何れかに記載の現像ローラ。
- 前記（ｅ）が、水酸基を１個有する請求項１乃至６の何れかに記載の現像ローラ。
- 請求項１に記載の現像ローラの製造方法であって、
軸体又は弾性層の周囲を、下記（ａ）と、下記（ｂ）から（ｄ）又は下記（ｂ）及び（ｅ）とを含む組成物で被覆し、次いで該（ａ）と、（ｂ）から（ｄ）又は（ｂ）及び（ｅ）とを反応させて、エチレングリコールに対する接触角が６０．０度以上９０．０度以下であり、かつ、ジヨードメタンに対する接触角が３０．０度以上３８．０度以下の表面を有する表面層を形成する工程を有することを特徴とする現像ローラの製造方法：
（ａ）イソシアネート
（ｂ）下記式（１）で示されるユニットを含む第１のアルコール；
（ｃ）下記式（２）で示されるユニットを含む第２のアルコール；
（ｄ）下記式（３）で示されるユニットを含む第３のアルコール；
（ｅ）下記式（２）で示されるユニット及び下記式（３）で示されるユニットを含む第４のアルコール：
- 前記（ｂ）が水酸基を2個以上、前記（ｃ）が水酸基を１個、前記（ｄ）が水酸基を１個及び前記（ｅ）が水酸基を１個有するアルコールである請求項８記載の現像ローラの製造方法。
- 請求項１乃至７のいずれかに記載の現像ローラと、現像剤供給ローラとを少なくとも有することを特徴とする現像装置。
- 前記現像剤供給ローラが、芯金と、該芯金の周りに形成された発泡弾性層とを備え、該発泡弾性層が、シリコーンとポリエーテルの共重合体を含有する請求項１０に記載の現像装置。
- 静電潜像を担持するための像担持体と、該像担持体を一次帯電するための帯電装置と、一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置と、該静電潜像を現像剤により現像して現像剤画像を形成するための現像装置と、該現像剤画像を転写材に転写するための転写装置とを有する画像形成装置において、該現像装置として、請求項１０又は１１に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
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| JP2006280213A JP5043395B2 (ja) | 2005-11-10 | 2006-10-13 | 現像ローラ及びその製造方法、現像装置及び画像形成装置 |
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| JP2005326168 | 2005-11-10 | ||
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- 2006-10-13 JP JP2006280213A patent/JP5043395B2/ja active Active
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