JP2007163786A - 導電ローラとその製造方法、電子写真プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歩留まりの低下やコストを上げることなく濃度ムラの発生がない導電ローラおよびその製造方法を提供する。低コストで画像の濃度ムラ発生が抑えられた電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】軸芯体の外周面に弾性層を有する導電ローラにおいて、弾性層の長手方向長さを１０等分する位置における弾性層の肉厚の最大点を弾性層外周面に沿って順次結ぶ線が、長手方向に延在し一方向に旋回する螺旋状を有し、弾性層の両端部からそれぞれ内側１０ｍｍの位置における弾性層の肉厚の最大点と軸芯体の中心軸とを結ぶ線同士が螺旋の周方向になす角度が９０°以上３６０°未満である。この導電ローラを製造するに好適な方法。この導電ローラを備える電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置。
【選択図】図１２

Description

本発明は電子写真複写装置、プリンタ、静電記録装置等の画像形成装置において、感光体に当接配置して用いる場合などに好適な導電ローラとその製造方法に関する。また、導電ローラを備える電子写真プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。

従来の電子写真方式を用いたプリンタにおいては、感光体が帯電ローラにより均一に帯電され、レーザ等により静電潜像を形成する。次に、現像容器内の現像剤が現像剤供給ローラ及び現像剤規制部材により適正電荷で均一に現像ローラ上に塗布され、感光体と現像ローラとの接触部で現像剤の転写（現像）が行われる。その後感光体上の現像剤は、転写ローラにより記録紙に転写され、定着ローラにより熱と圧力により定着され、感光体上に残留した現像剤はクリーニングブレードによって除かれ、一連のプロセスが完了する。

上記電子写真方式を用いたプリンタにおいては様々な導電ローラが使用されている。一般に画像形成装置に使用される導電ローラとして、上記で示した現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ等が挙げられる。これら導電ローラにおいては、感光体に接することが良好であることから、導電性弾性体が近年盛んに使用されている。これら導電ローラを均一なニップ幅で他の部材に圧接することが望まれる装置では、画像形成装置より得られる画像精度への要求により、導電ローラの弾性層の厚みの均一さなどの高精度化が要求されている。

たとえば、現像ローラにおいては、当接された現像ブレードにより現像ローラ上に塗布する現像剤の塗布量を規制している。ここで現像ブレードによる現像剤の塗布量の規制は、現像ローラと当接された圧力による現像ブレードの歪量により制御されている。その結果、現像ローラの弾性層の厚みの不均一さが生じていると、現像ブレードの歪量は前記弾性層の厚みの大きさにより左右されるため、現像ローラへの現像剤塗布量が不均一となり、得られた画像は濃度に濃淡が生じる場合がある。

また現像ローラは回転する感光体に所定の圧力で圧接され回転する方式が多い。しかしながら、この現像ローラの寸法精度、特に現像ローラの弾性層の厚みの不均一さが大きくなると、感光体とのニップ幅が回転方向の当接位置により大きく異なる場合がある。その結果、現像ローラにより運ばれた現像剤が感光体へ供給される際、回転方向での現像剤の供給量が不均一になり、結果として得られる画像には現像ローラの周期での濃度ムラが発生する場合がある。

現在の導電ローラの製造方法としては、射出成形や圧縮成形、押出し成形などが挙げられる。これらの方法においては、使用する軸芯体の寸法精度や成形時の条件、使用する材料、あるいは成形装置の精度など様々な要因により得られる導電ローラの寸法精度が決定される。そのため、これらの方法においては得られた導電ローラの本数と、弾性層の肉厚の最大値と最小値の差（以下場合により、振れという）については幅広い分布が得られる。そして、振れの大きいものについては、現像ローラとして使用した際、得られる画像では現像ローラ周期での濃度ムラが発生する場合がある。

これらの問題を解決するために、導電ローラの寸法精度を従来よりもさらに向上させることが望まれる。

例えば従来技術として、現像ローラの外径部分において、その軸方向の輪郭線が回転中心軸の方向に対して２つ以上のピークを示すと共に、その回転中心に対して１８０°反対側の軸方向輪郭線も同じ位置関係で２つ以上のピークを示し、さらに、その回転軸方向に対する変位として反転する場合に、該径が回転中心軸に対してＳ字状に曲がっており、そして、前記現像ローラの輪郭線のピークとピークの差が１５μｍ以下である現像ローラがある。そして、このような形状を持つ現像ローラでの画像形成では、走査方向および通紙方向の濃度ムラが低減されるとされている（特許文献１）。
特開２００４−０４５５６２号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術では、所定の形状を持つ現像ローラを作成する際、外径切削加工により所定の現像ローラを作成する必要がある。さらには、ピークとピークとの差が１５μｍ以下であるために、非常に精度の良い現像ローラを作成することが要求される。その結果、上記技術は、製造工程における歩留まりの悪化や精度を確保するための加工による使用原料の増加、さらには製造装置の高精度化などにより、コスト増加等につながる。

本発明の目的は、歩留まりの低下を防止し、コストを上げることなく、画像形成に用いた場合に濃度ムラの発生が抑えられた導電ローラおよびこの導電ローラを製造するに好適な方法を提供することである。

本発明の別の目的は、低コストで画像の濃度ムラ発生が抑えられた電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。

本発明により、軸芯体の外周面に弾性層を有する導電ローラにおいて、
弾性層の長手方向長さを１０等分する位置における弾性層の肉厚の最大点を弾性層外周面に沿って順次結ぶ線が、該長手方向に延在し、一方向に旋回する螺旋状を有しており、かつ、
弾性層の両端部からそれぞれ内側１０ｍｍの位置における弾性層の肉厚の最大点と軸芯体の中心軸とを結ぶ線同士が該螺旋の周方向になす角度が、９０°以上３６０°未満であることを特徴とする導電ローラが提供される。

前記弾性層の長手方向の長さを１０等分する各位置における弾性層の肉厚の最大値と最小値の差である振れのうち、最大の振れが２０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。

本発明により、軸芯体と、軸芯体の外周面に形成された弾性層とを有する導電ローラの製造方法において、
リング形状の塗工ヘッドを用い、軸芯体に対して相対的に該塗工ヘッドを連続的かつ一方向に回転させながら、該軸芯体の外周面上に常温で液状のゴム材料を塗布する塗布工程；および、
該塗布されたゴム材料を硬化させる硬化工程
を有することを特徴とする導電ローラの製造方法が提供される。

前記塗布工程において、前記塗工ヘッドを固定し、前記軸芯体を連続的かつ一方向に回転させながら、該軸芯体の外周面上に前記ゴム材料を塗布することができる。

本発明により、軸芯体と、軸芯体の外周面に形成された弾性層とを有する導電ローラの製造方法において、
内部に円筒面を有する金型内に軸芯体を設置した後、軸芯体の外周面と該円筒面との間の空隙に弾性層形成用材料を導入して軸芯体の外周面に弾性層を形成する工程を有し、
軸芯体外周面と該円筒面との距離が周方向において最大になる該円筒面上の点を該円筒面に沿って結ぶ線が、該円筒面の長手方向に延在する一方向に旋回する螺旋形状を有することを特徴とする導電ローラの製造方法が提供される。

本発明により、静電潜像を保持する静電保持体と、現像剤を表面に担持する現像ローラとを接触させることにより前記静電潜像を可視化する現像方法において、
上記導電ローラを現像ローラとして用い、
該現像ローラ表面に現像剤を担持して現像剤の薄膜を形成し、この現像剤の薄膜から潜像現像剤を潜像保持体表面に付着させ、静電潜像を可視化することを特徴とする現像方法が提供される。

本発明により、現像ローラが装着されてなり、現像ローラの表面に現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを感光体に接触させて感光体表面に現像剤を供給することにより該感光体表面に可視画像を形成させる電子写真プロセスカートリッジにおいて、
該現像ローラが、上記導電ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジが提供される。

本発明により、現像ローラが装着されてなり、現像ローラの表面に現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを感光体に接触させて感光体表面に現像剤を供給することにより該感光体表面に可視画像を形成させる画像形成装置において、
該現像ローラが、上記現像ローラであることを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明により、歩留まりの低下を防止し、コストを上げることなく、画像形成に用いた場合に濃度ムラの発生が抑えられた導電ローラおよびこの導電ローラを製造するに好適な方法が提供される。

また本発明により、低コストで画像の濃度ムラ発生が抑えられた電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置が提供される。

以下本発明の形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。

本発明の導電ローラの１例を図１に示す。導電ローラは、少なくとも表面が良導電性である軸芯体１０２と、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の弾性成分に導電剤を含み適切な導電性を有する弾性層１０１により構成されている。また、前記弾性層の側面形状は直方体形状（すなわち側面投影形状は長方形）を有していることが好ましい。

なお、前記導電ローラは１層である必要は無く、２層以上の多層とされていてもよい。目的に応じて、前記弾性層の表面に導電性および弾性を有する表面層を形成することもできる。このような導電性弾性層１０１が多層構造を有する場合、弾性層の肉厚の最大点は、多層構造の全体の肉厚の最大点である。

ここで、本発明の導電ローラのアスカーＣ硬度は３０°以上９０°以下であることが好ましい。３０°以上とすることにより、他の部材との接触による永久変形量が大きくなることを優れて抑制でき、所望の形状を維持することが容易である。また。９０°以下とすることにより、当接による他部材へのストレスが大きくなることを優れて抑制でき、長時間の使用を容易にできる。なお、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度は、ゴム材の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）により測定されるＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度と定義する。

また、本発明の導電ローラの抵抗値は１０⁴〜１０¹⁰Ωであることが好ましい。なお、抵抗値は、導電ローラを円柱状の金属性ローラ（直径２０ｍｍ）に片側５００ｇの定圧荷重で押し当て、１００Ｖの直流電圧を印加したときの抵抗値と定義する。

以上のような導電ローラは、電子写真装置の各種ローラ（現像ローラ、帯電、転写ローラなど）として利用できる。また、電子写真装置に着脱可能なプロセスカートリッジの各種ローラとしても利用できる。

次に、本発明における導電ローラの形状について説明する。

図２（ａ）〜１０（ａ）はそれぞれ、弾性層の長手方向長さを１０等分する位置１０４（１０４−１〜１０４−９）を説明するための導電ローラの側面図である。図２（ｂ）〜１０（ｂ）はそれぞれ、これらの位置における弾性層の肉厚の最大点１０３（１０３−１〜１０３−９）を説明するための導電ローラの断面図である。この断面図には、軸芯体の中心軸を中心とする真円と、この真円と僅かにずれた導電ローラ（弾性層）の外周が示され、弾性層肉厚最大点１０３はこの外周の上に存在する。長手方向のある位置における弾性層の肉厚の最大点は、その位置における弾性層の断面（長手方向と垂直な面）を考えたとき、その断面において弾性層厚さが最大になる点（弾性層の外周上の点）である。

なお、弾性層肉厚最大点は次のようにして測定することができる。図１１に示すように、予め水平に設置された基準プレート（平板）１０５と、各位置（１０４−１〜１０４−９）における導電性弾性層１０１を積層する前の軸芯体１０２の外周部および導電性弾性層１０１の外周部との距離（それぞれ図中ａおよびｂ）を周方向に３６０分割して測定する。また、成型された導電ローラにおいては、まず導電性弾性層と基準プレートの距離（ｂ）を測定した後、前記導電性弾性層をきれいに剥離し、軸芯体と基準プレートの距離（ａ）の測定を行ってもよい。なお、図１１では説明の都合上ａとｂとを異なる位置において示しているが、実際は同一の位置について測定する。また、導電性弾性層と基準プレートの距離（ｂ）および軸芯体と基準プレートの距離（ａ）を測定する際、予め設置された基準板１０７に軸芯体１０２の同じ方向の片端を押し当てて測定することで、同一箇所のａおよびｂの測定を行うことが容易である。前記基準プレート１０５と軸芯体１０２の外周部および導電性弾性層１の外周部との距離（それぞれａおよびｂ）については、例えば高速・高機能スキャン型ＬＳ−５０００シリーズ（商品名、キーエンス社製）などを利用すれば容易に測定することが可能である。このようにして３６０点の弾性層肉厚がａとｂとの差すなわち（ａ−ｂ）として求められる。

ある位置１０４における弾性層肉厚最大点は、この位置について求めた３６０点の弾性層肉厚の最大値を与える点である。また、ある位置における振れ（弾性層肉厚の最大値と最小値の差）は、上述のようにして求めた３６０点の弾性層肉厚のうちの最大値と最小値の差として求められる。

ここで、弾性層１０１の肉厚の最大点１０３は他の部材と当接する際、もっとも高い圧力で当接する箇所である。そのため、各測定位置における振れの値が大きくなればなるほど、他部材への当接圧の差は、前記導電ローラの周方向で大きくなる傾向となる。その結果、前記導電ローラを電子写真複写装置、プリンタ、静電記録装置等の画像形成装置において、感光体や現像ブレードなど他の部材に回転させながら当接配置される導電ローラとして使用する際、周方向での当接圧はムラが生じやすく得られた画像では、導電ローラ周期で濃淡ムラが発生する傾向にある。

しかし本発明では、弾性層１０１の肉厚の最大点１０３−１〜１０３−９の位置は、弾性層の一端より順番に測定位置１０４を測定した際（位置１０４−１〜１０４−９をこの順に測定）、軸芯体１０２の中心軸を中心として、一方向に旋回している。このような長手方向の肉厚の最大点１０３のそれぞれが周方向に徐々にずれている形状を有する導電ローラにおいては、他部材との長手方向の当接圧の最大点、すなわち前記弾性層の肉厚の最大点が極小化することが出来るので、当接ムラが最小限に抑えることができる。その結果、本発明の形状を有する導電ローラでは、振れの値が大きくても安定して他部材と当接回転させることが可能となるものである。ここで、一方向に旋回するとは、旋回方向が、時計回りなら全て時計回り、反時計回りなら全て反時計回りであり、反転することが無いことを意味する。

また、前記肉厚の最大点１０３のそれぞれは、周方向に対してほぼ等間隔に位置していることが好ましく、一つ前の測定位置における肉厚最大点１０３−（ｎ−１）（ｎは２以上９以下の整数）と軸芯体中心軸とを結ぶ線と、その測定位置における最大点１０３−ｎと軸芯体中心軸を結ぶ線とが軸芯体中心軸に垂直な方向になす角度が、１０°以上４０°以下であることが好ましい。１０°以上とすることにより、他部材への当接圧のムラが周方向で生じることを優れて抑制でき、また４０°以下とすることにより、製造する際の装置の煩雑さや歩留まりの低下などを優れて防止できる。

ここで、前記肉厚の最大点が周方向において複数存在する場合には、一つ前の測定位置における肉厚最大点と軸芯体中心軸とを結ぶ線と、その測定位置における最大点と軸芯体中心軸を結ぶ線とが軸芯体中心軸に垂直な方向になす角度が、最も小さくなる点とする。

各位置１０４における弾性層肉厚の最大点１０３（１０３−１から１０３−９）を弾性層の外周面に沿って順次結んだ線の様子を示しているのが図１２である。本発明においては、前記肉厚の最大点１０３を弾性層外周面に沿って順次結ぶ線１０６は弾性層の長手方向すなわち弾性ローラの長手方向に延在する螺旋形状を有している。つまり、前記線１０６は導電ローラの軸芯体１０２の周囲を旋回する螺旋状となっている。

また図１３には、弾性層の両端部からそれぞれ１０ｍｍ内側の位置ｃおよびｄと、それぞれの位置における弾性層肉厚最大点１０３−ｃおよび１０３−ｄを示す。本発明では、これらの点１０３−ｃおよび１０３−ｄと軸芯体の中心軸とを結ぶ線同士が螺旋の周方向になす角度θが、９０°以上３６０°未満である。つまり図１３（ｂ）に示すように、点１０３−ｃと軸芯体中心軸を結ぶ線と、点１０３−ｄと軸芯体中心軸を結ぶ線とが、軸芯体中心軸に垂直な方向において、螺旋の旋回方向をプラス方向として、上記範囲の角度θをなす。角度θは９０°以上２７０°未満であることが好ましい。角度θを９０°以上とすることにより、周方向での当接圧のムラが生じることを優れて抑制でき、角度θを３６０°未満、好ましくは２７０°未満とすることにより、製造装置の複雑化防止や、振れ精度の制御が容易となり、製造コストの増加や歩留まりの低下を優れて防止できる。

次に、本発明の導電ローラの製造方法について説明する。

図１４は、本発明の導電ローラを製造するに好適な、リング形状の塗工ヘッドを有する装置の例を示す概略図である。

この塗工装置では、図１４に示すように架台１の上に略垂直にコラム２が取り付けられ、さらに架台１とコラム２の上部に精密ボールネジ３が略垂直に取り付けられている。１４はリニアガイドであり精密ボールネジ３と平行に２本がコラム２上に取り付けられている。

ＬＭガイド４はリニアガイド１４と精密ボールネジ３と連結し、サーボモータ５よりプーリ６を介して回転運動が伝達され図１４中の矢印の方向に昇降できるようになっている。

コラム２には円筒状の軸芯体１０２の外周面に塗布液を吐出するリング形状の塗工ヘッド８が取り付けられている。

さらにＬＭガイド４上にブラケット７が取り付けられブラケット７には、導電ローラの軸芯体１０２を保持し固定するワーク下保持軸９が略垂直に取り付けられ、また逆側のゴムローラの軸芯体１０２を保持するワーク上保持軸１０の中心軸がブラケット７の上部に取り付けられ、ワーク上保持軸はワーク下保持軸９に対向して略同芯になるように配置されて軸芯体を保持している。

また、本装置には軸心体上に弾性層形成用材料を塗布する際、軸芯体１０２が周方向に回転出来るようにサーボモータ（図示せず）が取り付けられている。このサーボモータを制御することにより、弾性層形成用材料を塗布する際に軸芯体の回転方向や回転速度を制御することが可能である。

さらにリング形状の塗工ヘッド８の中心軸はワーク下保持軸９とワーク上保持軸１０の移動方向と平行となるようにそれぞれに支持され、また、ワーク下保持軸９およびワーク上保持軸１０の昇降移動時において、塗工ヘッド８の内側に開口した環状スリットに成っている弾性層形成用材料吐出口の中心軸とワーク下保持軸９およびワーク上保持軸１０の中心軸が略同芯になるように調節してある。このような構成により塗工ヘッド８の環状スリットに成っている吐出口の中心軸を軸芯体の中心軸に略同芯に合わせることができリング形状の塗工ヘッドの内周面と軸芯体１０２の外周面との間に均一な隙間が形成される。

また、弾性層形成用材料の供給口１１は、弾性層形成用材料搬送用の配管１２を介して材料供給弁１３に接続されている。材料供給弁１３は、その手前に混合ミキサー、材料供給ポンプ、材料定量吐出装置、材料タンク等を備え、定量（単位時間当たりの量が一定）の弾性層形成用材料を吐出可能としている。

ワーク下保持軸９およびワーク上保持軸１０に取り付けられた軸芯体１０２は、サーボモータ５の回転速度をプログラミング制御することにより規定の速度で上下に移動することが可能である。軸芯体１０２上に塗布する弾性層形成用材料の塗布量は、前記塗工ヘッドより吐出される弾性層形成用材料の量が一定の場合、軸芯体の移動速度に依存する。すなわち、軸芯体の移動速度が速い場合には軸芯体上に塗布されるゴム量は少なくなり、得られる弾性層の肉厚は薄くなる。

このような装置を用いれば、リング状塗工ヘッドを軸芯体に対して相対的に連続的かつ一方向に回転させながら、軸芯体の外周面状に弾性層形成用材料を塗布することができる。特には、塗工ヘッドを固定し、軸芯体を回転させることができる。塗布の後、必要に応じて加熱などして弾性層形成用材料を硬化させれば、弾性層を形成することができる。

そして上記相対的な回転を制御することにより、本発明の導電ローラを容易に得ることができる。

この方法において、弾性層形成用材料として常温で液状のゴム材料を用いる。

ここで「常温で液状のゴム材料」とは、１５℃から２５℃の環境において、一定の形状を維持できない、硬化前のゴム材料のことである。

次に金型を使用して、本発明の導電ローラを製造する方法について説明する。

図１５は、本発明の導電ローラを作成する際、使用する金型２０１の形状の一例を示している。金型は内部に円筒面を有する。つまり金型の内壁の一部が円筒面となっている（以下場合により、この円筒面を金型内周面という。）。弾性ローラ製造にあたっては、まず金型内部に、金型内周面と同心となるように軸芯体１０２を設置し、弾性層を形成するための軸芯体外周面と金型内周面との間の空隙（キャビティ）に弾性層形成用材料を導入する。そして、必要に応じて加熱などして導入した材料を硬化させ、軸芯体の外周面に弾性層を形成する。軸芯体外周面と金型内周面との間の距離が周方向において最大になる金型内周面上の点を金型内周面に沿って結んだ線が、金型内周面の長手方向に延在する一方向の螺旋形状を有する。つまり、この螺旋は金型内に設置された軸芯体の周囲を旋回するが、その旋回方向は反転することなく、時計回りであれば全体にわたって時計回り、反時計回りであれば全体にわたって反時計回りである。特に、金型内周面をこの内周面の長手方向に１０等分する位置において、それぞれ上記距離が最大となる点２０２を考えたとき、この点を金型内周面に沿って長手方向に順次結んだ線が、長手方向に延在する一方向の螺旋状となるようにする。そして、金型内周面の両端から内側１０ｍｍの位置において、それぞれ上記距離が最大となる金型内周面上の二つの点を考える。この二つの点のそれぞれと金型内周面の中心軸とを結ぶ線同士が金型内周面の中心軸と垂直方向になす角θｍを、螺旋の方向に対して９０°以上３６０°未満とすることにより、本発明の導電ローラを容易に得ることができる。

上記距離の測定は例えばＲＯＵＮＤＴＥＳＴ ＲＡ−Ｈ５１００（商品名。ミツトヨ製）により、金型内部に検出器を測定し、所定位置の内壁に測定子を当接させて前記金型を周方向に回転させることで測定することが可能である。

例えば、前記金型内部に軸芯体を同心となるように配置したのち、弾性層形成用材料として液状ゴムを注型後、加熱成形し導電ローラを得ることができる。

導電ローラにおける弾性層の長手方向の長さを１０等分する各位置の振れ（弾性層のある断面における弾性層肉厚の最大値と最小値の差）の最大値は２０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。つまり、位置１０４−１〜１０４−９における振れ（合計９つの振れ）のうちの最大値が２０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。上記振れの最大値を５０μｍ以下とすることにより、感光体や現像ブレード、クリーニングブレードなどといった当接部材への当接圧を抑えることができる。そのため、導電ローラを用いて画像形成する際、連続した画像形成時に当接部材へダメージを与える可能性を抑え、さらには導電ローラ自体がダメージを受けることを防止することができる。また、上記振れの最大値を２０μｍ以上とすることにより、高い歩留まりを維持しながら製造を行うことが可能となる。

本発明の導電ローラの軸芯体は、例えば、炭素鋼合金表面に５μｍ厚さの工業ニッケルメッキを施した円柱とすることができる。軸芯体を構成する材料としては他にも、たとえば鉄、アルミニウム、チタン、銅およびニッケル等の合金やこれら金属を含むステンレス、ジュラルミン、真鍮及び青銅の合金、さらにカーボンブラックや炭素繊維をプラスティックで固めた複合材料等の剛直で導電性を示す公知の材料を使用することもできる。また、形状としては、円柱状のほかに中心部分を空洞とした円筒形状とすることもできる。軸芯体の外径は、画像形成装置のローラとして用いる場合、通常４〜１０ｍｍの範囲とされる。

上記軸芯体の外周面上に、導電性弾性層を形成することができる。導電性弾性層を形成するのに好ましい弾性層形成用材料としては、種々の液状ゴムを用いることができる。具体的には、ジエン系ゴム、シリコーンゴム、多硫化ゴム、ウレタンゴム等のゴム材料が挙げられる。また他の成分を加えて成形して被服層とした際、所望の機械物性を与える限り、これらのゴム材料を単独であるいは２種以上を混合して用いることもできる。

そのうち、画像形成装置用に使用される場合、前述のように求められる硬度や圧縮永久歪の点から考慮して液状シリコーンゴムを利用することが望ましい。液状シリコーンゴムとしては、加工性に優れている、硬化反応に伴う副生成物の発生がないため寸法安定性が良好である、硬化後の物性が安定している等の理由から、付加反応架橋型液状シリコーンゴムが好ましい。

液状シリコーンゴムに含ませることのできる導電剤としては、例えば、導電性可塑剤、ＫＳＣＮ、ＬｉＣｌＯ₄、ＮａＣｌＯ₄、４級アンモニウム塩等のイオン伝導物質、アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀等の金属系の粉体や繊維；酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物；硫化銅、硫化亜鉛等の金属化合物粉；又は適当な粒子の表面に酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデンや、亜鉛、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、白金、ロジウムを電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより付着させた粉体；アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ＰＡＮ系カーボンブラック、ピッチ系カーボンブラック等のカーボン粉が挙げられる。

弾性層形成用材料中の導電性を有する材料の含有量としては、イオン導電性を持つ化合物の場合、０．０１〜１５質量％の範囲であることが好ましく、０．１〜１０質量％の範囲であることがより好ましい。０．０１％以上とすることで優れた導電性が発揮され、１５質量％以下とすることで導電性向上効果に優れる。

カーボンブラックなどの場合はその種類にもよるが、５〜４０質量％の範囲であることが好ましく、１０〜３０質量％であることがより好ましい。５質量％以上とすることで優れた導電性を発揮することができ、４０質量％以下とすることで、ポリマー量とのバランスに優れ、電子写真で使用するローラとして優れた機械特性を得ることができる。

液状シリコーンゴムに含ませることのできる補強充填剤及び増量剤としては、例えば、ヒュームドシリカ、湿式シリカ、石英微粉末、ケイソウ土、カーボンブラック、酸化亜鉛、塩基性炭酸マグネシウム、活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、タルク、雲母粉末、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラス繊維、有機補強剤、有機充填剤を挙げることができる。これらの充填剤の表面を有機珪素化合物、例えば、ポリジオルガノシロキサン等で処理して疎水化してもよい。充填量は、弾性層形成用材料中０〜７０質量％の範囲であることが好ましく、０〜３０質量％であることがより好ましい。７０質量％以下とすることでポリマー量とのバランスに優れ、電子写真で使用するゴムローラとして優れた機械特性を得ることができる。

充填剤や導電剤の種類および添加量は材料降伏値およびチキソトロピーインデックスを制御するのに有効である。添加する粒子径が小さいほど表面積は大きくなるため未加硫材料の粘性は増大し、さらにその粒子の分散状態が良いほど材料降伏値やチキソトロピーインデックスは大きくなる。さらに、粒子形状が球状に近い場合や粒子の表面活性基がポリマーと親和性が強い場合などゴム分子に働く補強効果が大きくなり同様の傾向がある。また、粒子径の違うものや親和性の違うものを混合することによってチキソトロピーインデックスが小さくなる傾向がある。

液状シリコーンゴムに含ませることのできる可塑剤としては、例えば、ポリジメチルシロキサンオイル、ジフェニルシランジオール、トリメチルシラノール、フタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、軟化剤としては、例えば、潤滑油、プロセスオイル、コールタール、ヒマシ油、老化防止剤としては、例えば、フェニレンジアミン類、フォスフェート類、キノリン類、クレゾール類、フェノール類、ジチオカルバメート金属塩類、耐熱剤としては、例えば、酸化鉄、酸化セリウム、水酸化カリウム、ナフテン酸鉄、ナフテン酸カリウム、そのほか加工助剤、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤、発泡剤、スコーチ防止剤、粘着付与剤、滑剤等を添加できる。

微粉末状の導電剤や充填剤を分散させる手段としては、従来から利用される手段、たとえば、ロールニーダー、バンバリーミキサー、ロールミル、プラネタリーミキサーなどを適宜利用すればよい。

本発明では以上のようにして形成された導電ローラの表面に更に表層として樹脂層を形成することもできる。表層を形成する理由としては、画像形成装置として使用する際の耐久性の向上、現像剤や他の部材に対する帯電付与、あるいは導電ローラ内部のオイルなどのブリードを防ぐ役割がある。

表層を形成する材料としては、各種のポリアミド、フッ素樹脂、水素添加スチレン−ブチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、オレフィン樹脂等が挙げられる。

これらの表層を構成する材料は、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミル等のビーズを利用した従来公知の分散装置を使用して分散させることができる。得られた表層形成用の分散体は、スプレー塗工法、ディッピング法等により導電性基体の表面に塗工することができる。ゴムローラの表面が均一に粗面となることが好ましいので、特にスプレー塗工が好ましく用いられる。

表層の厚みとしては、低分子量成分がしみ出してきて感光体を汚染することを防止する観点から５μｍ以上が好ましく、ゴムローラが硬くなり、融着が発生することを防止する観点から５０μｍ以下が好ましい。より好ましくは１０〜３０μｍである。

上記の如くして形成する表層中に質量平均粒径が１〜２０μｍの微粒子を分散させることにより、ローラ表面の凹凸を形成することができる。このような目的に使用する微粒子としては、例えば、ポリメチルメタクリル酸メチル微粒子、シリコーンゴム微粒子、ポリウレタン微粒子、ポリスチレン微粒子、アミノ樹脂微粒子、フェノール樹脂微粒子等のプラスチックピグメントが挙げられるが、特にポリメチルメタクリル酸メチル微粒子及びシリコーンゴム微粒子が好ましい、これらの微粒子は前記表層の約５〜４０質量％（この微粒子を除く表層構成成分の総質量に対して）の範囲で添加することが好ましい。

図１６を用い、本発明の導電ローラを現像ローラとして用いた現像装置、および本発明の導電ローラを現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラ、加圧ローラの少なくとも１つ以上として用いた画像形成装置について説明する。

この画像形成装置では、潜像担持体（静電保持体）としての感光体２１が矢印Ａ方向に回転し、感光体２１を帯電処理するための帯電ローラ２２によってそこを通過した感光体２１の領域が一様に帯電される。更にこの帯電領域において、静電潜像を書き込む露光手段であるレーザ光２３により、その表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、感光体２１に対して近接配置され、画像形成装置本体に対し着脱可能な現像装置３５によって現像剤たるトナーを付与されることにより現像され、トナー像として可視化（顕在化）される。

現像には、露光部にトナー像を形成するいわゆる反転現像などの方式が利用できる。可視化された感光体２１上のトナー像（画像）は、転写ローラ２９によって紙などの転写材３３に転写される。トナー像を転写された転写紙３３は、定着ローラ３２と加圧ローラ３６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。転写ローラ２９は、感光体２１のトナー像を保持する領域に、転写紙３３をその裏面から押当てて、トナー像を転写紙の表面に転写させるもので、感光体のトナー像を保持する領域と逆に帯電していることで、トナー像の転写が促進される。転写紙３３の感光体２１の表面への押し当ては、感光体２１と転写ローラ２９とが接触している部分に、これらの回転に伴って、転写紙３３が自動的に挿入されることにより達成される。

一方、転写されずに感光体２１上に残存した転写残トナーはクリーニングブレード３０により掻き取られ廃トナー容器３１に収納される。クリーニングされた感光体２１に対して上記のプロセスを繰り返すことで、同一画像のコピーや、新たな画像の転写を行うことができる。

図示した例では、現像装置３５は、一成分現像剤として現像剤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体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とを備える。そして、感光体２１上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。

尚、現像ローラ２５は矢印Ｂ方向に回転しながら感光体２１と当接幅をもって接触している。現像装置においては、弾性を有する現像剤供給ローラ２６が、現像容器３４内で、現像剤規制部材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。現像剤供給ローラ２６の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や軸体上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ２５への現像剤２８供給および未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。例えば、軸体上にポリウレタンフォームを設けた直径１６ｍｍの現像剤供給ローラ２６を用いることができる。

この現像剤供給ローラ２６の現像ローラ２５に対する当接幅としては、１〜８ｍｍが有効であり、また、現像ローラ２５に対してその当接部において相対速度をもたせることが好ましい。例えば、当接幅を３ｍｍに設定し、現像剤供給ローラ２６の周速として現像動作時に５０ｍｍ／ｓ（現像ローラ２５との相対速度は１３０ｍｍ／ｓ）となるように駆動手段（図示せず）により所定タイミングで回転駆動させることができる。

通常、現像容器３４と現像ローラ２５、現像剤供給ローラ２６、現像剤２８、現像剤規制部材２７などが一体となった電子写真プロセスカートリッジが使用され、部品交換等はプロセスカートリッジの状態でおこなわれる。さらに、感光体２１、廃トナー容器３１、帯電ローラ２２を含んだ現像装置３５のようなプロセスカートリッジも用いられる。

以上説明したように、導電ローラの長手方向の弾性層の肉厚の最大点を、導電ローラの周方向に徐々にずらしていくことにより、当接部材への圧力差を周方向で緩和することが可能である。

また、リング形状の塗工ヘッドもしくは金型を利用した本発明の導電ローラの製造方法により、得られた導電ローラに更なる加工処理を施すことなく、本発明の導電ローラを作成することが可能である。

その結果、歩留まりの低下やコストを上げることなく、濃度ムラの発生がない導電ローラを得ることが可能である。

以下に、実施例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。

なお、以下に記載する具体例では、特に明記しない限り、各例において利用される試薬等は、市販の高純度品を用いた。

＜実施例１＞
〔弾性層ゴム材料〕
付加反応架橋型液状シリコーンゴムに関しては、両末端にビニル基が置換し、ＢＨ型粘度計によるロータＮｏ．７で４ｒｐｍ回転させた際の測定において粘度５００Ｐａ・ｓのジメチルポリシロキサン１００質量部に、充填剤として石英粉末（Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｎｄ製Ｍｉｎ−ＵＳｉｌ（商品名））７質量部、カーボンブラック（電気化学工業製デンカブラック、粉状品）１０質量部を配合したものを液状シリコーンゴムのベース材料とした。このベース材料に、硬化触媒として白金化合物を微量配合したものと、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｓｉ−Ｈ基含有量０．８質量％）３質量部及び微量の硬化遅延剤を配合したものを図１４に示した構成を有する塗工装置付随の原料タンクにセットし、圧送ポンプを使用して、スタテックミキサーに送り出し、質量基準で１：１で混合した。こうして弾性層形成用材料を得た。

〔弾性層の製造方法〕
軸芯体としての導電性軸体には長さ３００ｍｍ、直径８ｍｍのロール状鉄表面に化学ニッケルメッキを施したものを使用した。

軸芯体の表面にプライマー（商品名：ＤＹ３９−０５１、東レダウコーニングシリコーン社製）を塗布し、電気炉で１５０度、３０分の熱処理を行った。プライマー処理後の導電性軸芯体（ワーク）をリングコート機（上記塗工装置）のワーク保持軸部に配置し、上保持軸１０と下保持軸９でクランプ後、ワークを塗工開始位置まで下降して停止させた。この後、ワークが上昇開始するのと同時に、リング状塗工ヘッドから一定吐出量で材料が吐出し、規定の速度でワークを移動させながらゴム材料を塗布した。塗工の際において、塗工開始と同時に上記導電性軸体を、一定速度で一方向に回転させ、塗工終了時に導電性軸体がちょうど１８０°回転するように調整した。

塗工後、ワークに衝撃を与えないようにすみやかにヒータに移動し、水平にした状態で３０ｒｐｍで回転させ、赤外線ヒータ（ハイベック社製、商品名：ＨＹＬ２５。ワーク−ヒータ間距離６０ｍｍ、出力７８０Ｗ）で４分間加熱硬化させて導電ローラを成形し、その後電気炉で２００℃で４時間の熱処理をした。

〔導電性表面層の塗工方法〕
ポリウレタンポリオールプレポリマー １００質量部
（商品名：タケラックＴＥ５０６０、三井武田ケミカル社製）
イソシアネート ６３質量部
（商品名：コロネート２５２１、日本ポリウレタン株式会社製）
カーボンブラック ２０質量部
（商品名：ＭＡ１００、三菱化学社製）
ウレタン粒子 ２０質量部
（商品名：Ｃ４００、根上工業社製）
上記原料を混合した混合液にＭＥＫ（メチルエチルケトン）を加えサンドミルで１時間分散した。分散後さらにＭＥＫを加え固形分２０質量％〜３０質量％の範囲で（膜厚が２０μｍとなるように）調整したものを導電性表面層（表層）の原料液とした。この導電性表面層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた導電性軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面を均一にコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、１４０℃にて６０分間加熱処理することで、コーティングされた導電性表面層の原料の硬化を行ない、導電性表面層を導電性弾性層の外周面上に積層させて、導電ローラを作成した。

得られた導電ローラの形状測定を高速・高機能スキャン型ＬＳ−５０００（商品名。キーエンス社製）を用いて行った。外径（弾性層形成部の外直径）は１６ｍｍであった。また、長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を弾性層外周面に沿って順次結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状（軸芯体の中心軸に対して一方向の螺旋状）であった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが１８０°、また各測定点の振れ（肉厚の最大値と最小値の差）の最大値が２５μｍであった。

上記導電ローラを電子写真式レーザープリンタ（キヤノン株式会社製、商品名：ＬＢＰ−１３１０）に現像ローラとして組み込み、画像評価した。

電子写真式レーザープリンタは、Ａ４縦出力用のマシンで、記録メディアの出力スピード：１６ｐｐｍ、画像の解像度：１２００ｄｐｉのものである。

現像ローラの感光体との当接圧力と進入量は、現像ローラ上の現像剤被覆量が０．３５ｍｇ／ｃｍ²となるように調整した。

現像ローラをカートリッジに組み込み、形成された画質について、濃度ムラが最も見やすいハーフトーン画像と濃度ムラが比較的見やすいベタ黒画像の二つの画像より、上の問題の有無を判断した。その判断に基づき、下記の基準で評価した結果を表に示す。
◎：肉眼では確認されず良好なもの、
○：現像ローラまたは帯電ローラピッチの濃度ムラが若干見られるが、実用上まったく問題のないもの、
△：現像ローラまたは帯電ローラピッチの濃度ムラが明らかに見られるが、実用上問題のないもの。

＜実施例２＞
弾性層の製造方法において、上記導電性軸芯体を塗工開始と同時に回転させ、塗工終了時に前記軸芯体が９０°回転するように調整した。それ以外は、実施例１と同様の方法で導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で、この導電ローラの形状測定を行ったところ、外径（弾性層形成部の外直径）１６ｍｍであり、また、長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状となった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが９０°、また各測定点の振れの最大値が２０μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

＜実施例３＞
弾性層の製造方法において、上記導電性軸芯体を塗工開始と同時に回転させ、塗工終了時に前記軸芯体が２７０°回転するように調整した。それ以外は、実施例１と同様の方法で導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で、この導電ローラの形状測定を行ったところ、外径１６ｍｍであり、また、長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状となった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度が２７０°、また各測定点の振れの最大値が２２μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

＜実施例４＞
弾性層の製造方法において、上記導電性軸芯体を塗工開始と同時に回転させ、塗工終了時に前記軸芯体が９０°回転するように調整した。それ以外は、実施例１と同様の方法で導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で、この導電ローラの形状測定を行ったところ、外径１６ｍｍであり、また、長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状となった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが９０°、また各測定点の振れの最大値が２８μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

＜実施例５＞
弾性層の製造方法において、上記導電性軸芯体を塗工開始と同時に回転させ、塗工終了時に前記軸芯体が２７０°回転するように調整した。それ以外は、実施例１と同様の方法で導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で、この導電ローラの形状測定を行ったところ、外径１６ｍｍであり、また、長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状となった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが２７０°、また各測定点の振れの最大値が３０μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

＜実施例６＞
弾性層の製造方法において、上記導電性軸芯体を塗工開始と同時に回転させ、塗工終了時に前記軸芯体が３６０°回転するように調整した。それ以外は、実施例１と同様の方法で導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で、この導電ローラの形状測定を行ったところ、外径１６ｍｍであり、また、長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状となった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが３６０°、また各測定点の振れの最大値が２５μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

＜実施例７＞
内部に円筒面を有する金型を用いて弾性層を形成した。軸芯体は実施例１と同様のものを使用した。金型内周面をこの内周面の長手方向に１０等分した位置において、軸芯体外周面と金型内周面との距離が周方向において最大になる金型内周面状の点を金型内周面に沿って結んだ線は、金型内周面の長手方向に延在する一方向の螺旋形状であった。また、金型内周面の両端部から１０ｍｍ内側の位置における、軸芯体外周面と金型内周面との距離が周方向において最大になるそれぞれの点と金型内周面の中心軸とを結ぶ線同士が、この中心軸に垂直な方向になす角度θｍは１８０°であった。

この金型内部に軸芯体を配置し、この金型内に形成されたキャビティに付加反応架橋型液状シリコーンゴムを注入した。この液状シリコーンゴムに関しては、両末端にビニル基が置換し、ＢＨ型粘度計によるロータＮｏ．７で４ｒｐｍ回転させた際の測定において粘度１００Ｐａ・ｓのジメチルポリシロキサン１００質量部に、充填剤として石英粉末（Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｎｄ製Ｍｉｎ−ＵＳｉｌ（商品名））７質量部、カーボンブラック（電気化学工業製デンカブラック、粉状品）１０質量部を配合したものを液状シリコーンゴムのベース材料とした。このベース材料に、硬化触媒として白金化合物を微量配合したものと、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｓｉ−Ｈ基含有量０．８質量％）３質量部及び微量の硬化遅延剤を配合したものを質量基準で１：１で混合したものである。

続いて、金型を加熱して、注入されたシリコーンゴムを１５０℃にて３０分間加熱処理を施して、硬化させた。冷却後、脱型した後、さらに、２００℃にて４時間加熱処理を施すことで、厚さ４ｍｍの、シリコーンゴムを主成分とする弾性層を成形した。

さらに得られた弾性層は実施例１と同様の方法で導電性表面層を塗工、硬化を行い、導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で、この導電ローラの形状測定を行ったところ、外径１６ｍｍであり、また、長手方向に１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状となった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが１８０°、また各測定点の振れの最大値が４８μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

＜実施例８＞
前記角度θｍが３００°である金型を使用した以外は実施例７と同様の方法で導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で、この導電ローラの形状測定を行ったところ、外径１６ｍｍであり、また、長手方向に１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状となった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが３００°、また各測定点の振れの最大値が５０μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

＜実施例９＞
前記角度θｍが１８０°である金型を使用した以外は実施例７と同様の方法で導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で得られた導電ローラの形状測定を行ったところ、外径１６ｍｍであり、また、長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状となった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが１８０°、また各測定点の振れの最大値が５５μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

＜実施例１０＞
実施例１と同様の方法で、外径１２ｍｍの導電ローラを作成した。長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を弾性層外周面に沿って順次結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状であった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが１８０°、また各測定点の振れ（肉厚の最大値と最小値の差）の最大値が２０μｍであった。

得られた導電ローラを現像ローラとしてではなく帯電ローラとして用いたこと以外は実施例１と同様にして画像評価した。結果を表に示す。

＜比較例１＞
塗工開始と同時に上記導電性軸体を回転させ、塗工終了時に導電性軸体がちょうど８０°回転するように調整した以外は、実施例１と同様の方法で導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で、この導電ローラの形状測定を行ったところ、外径１６ｍｍであり、また、長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状となった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが８０°、また各測定点の振れの最大値が３５μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

＜比較例２＞
塗工開始と同時に上記導電性軸体を、使用時と同方向に回転させ、塗工終了時に導電性軸体がちょうど３７０°回転するように調整した以外は、実施例１と同様の方法で導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で、この導電ローラの形状測定を行ったところ、外径１６ｍｍであり、また、長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状となった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが３７０°、また各測定点の振れの最大値が３３μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

＜比較例３＞
金型の両端部１０ｍｍ地点における、軸芯体の外周面と金型の内部壁面の距離の最大点がなす角度θｍが４５°である金型を使用した以外は、実施例７と同様の方法で導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で、この導電ローラの形状測定を行ったところ、外径１６ｍｍであり、また、長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状となった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが４５°、また各測定点の振れの最大値が５３μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

＜比較例４＞
金型の両端部１０ｍｍ地点における、軸芯体の外周面と金型の内部壁面の距離の最大点がなす角度θｍが３６０°である金型を使用した以外は、実施例７と同様の方法で導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で、この導電ローラの形状測定を行ったところ、外径１６ｍｍであり、また、長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状となった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが３６０°、また各測定点の振れの最大値が５５μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

＜比較例５＞
塗工開始と同時に上記導電性軸体を一方向に回転させ、前記軸芯体の中間地点までに１８０°回転するように調整し、中間地点に達した後に、前記軸芯体を逆回転させて、塗工終了時までに１８０°回転するように調整した以外は、実施例４と同様の方法で導電ローラを作成した。

実施例１と同様の方法で、この導電ローラの形状測定を行ったところ、外径１６ｍｍであり、また、長手方向に弾性層長さを１０等分した地点における弾性層の肉厚の最大点を結ぶ線は導電ローラの長手方向に一方向な螺旋状にはならなかった。導電ローラの両端部１０ｍｍ地点における導電性弾性層の肉厚の最大点のなす角度θが２°、また各測定点の振れの最大値が２９μｍであった。

また実施例１と同様に画像評価した。結果を表に示す。

本発明により得られる弾性ローラは、例えば電子写真プロセスに用いられる現像ローラとして利用することができる。本発明の電子写真プロセスカートリッジおよび画像形成装置はプリンターや複写機などに用いることができる。

本発明の導電ローラの１例を示す側面図である （ａ）は弾性層を１０分割する位置（第一の位置）を示す側面図、（ｂ）はその位置における弾性層肉厚最大点を示す断面図である。 （ａ）は弾性層を１０分割する位置（第二の位置）を示す側面図、（ｂ）はその位置における弾性層肉厚最大点を示す断面図である。 （ａ）は弾性層を１０分割する位置（第三の位置）を示す側面図、（ｂ）はその位置における弾性層肉厚最大点を示す断面図である。 （ａ）は弾性層を１０分割する位置（第四の位置）を示す側面図、（ｂ）はその位置における弾性層肉厚最大点を示す断面図である。 （ａ）は弾性層を１０分割する位置（第五の位置）を示す側面図、（ｂ）はその位置における弾性層肉厚最大点を示す断面図である。 （ａ）は弾性層を１０分割する位置（第六の位置）を示す側面図、（ｂ）はその位置における弾性層肉厚最大点を示す断面図である。 （ａ）は弾性層を１０分割する位置（第七の位置）を示す側面図、（ｂ）はその位置における弾性層肉厚最大点を示す断面図である。 （ａ）は弾性層を１０分割する位置（第八の位置）を示す側面図、（ｂ）はその位置における弾性層肉厚最大点を示す断面図である。 （ａ）は弾性層を１０分割する位置（第九の位置）を示す側面図、（ｂ）はその位置における弾性層肉厚最大点を示す断面図である。 弾性層肉厚の測定方法を説明するための模式図である。 弾性層の肉厚の最大点を順次結ぶ線を説明するための模式図である。 （ａ）は弾性層の両端部より内側１０ｍｍの位置を説明するための側面図、（ｂ）は両位置における弾性層肉厚最大点と軸芯体中心軸とを結ぶ線同士がなす角θを説明するための断面図である。 本発明の導電ローラを製造するために用いることのできるリング形状の塗工ヘッドを有する塗工装置を示す模式図。 本発明の導電ローラを製造するために用いることのできる金型を示す模式図である。 本発明の画像形成装置の一例を示す模式図である。

符号の説明

１：架台
２：コラム
３：ボールねじ
４：ＬＭガイド
５：サーボモータ
６：プーリ
７：ブラケット
８：リング形状の塗工ヘッド
９：ワーク下保持軸
１０：ワーク上保持軸
１１：供給口
１２：配管
１３：材料供給弁
１４：リニアガイド
２１：感光体
２２：帯電ローラ
２３：レーザ光
２５：現像ローラ
２６：現像剤供給ローラ
２７：現像剤規制部材
２８：現像剤
２９：転写ローラ
３０：クリーニングブレード
３１：廃トナー容器
３２：定着ローラ
３３：転写紙
３４：現像容器
３５：現像装置
３６：加圧ローラ
１０１：弾性層
１０２：軸芯体
１０３：弾性層の肉厚の最大点
１０４：弾性層長さを１０等分する位置
１０５：基準プレート
１０６：弾性層の肉厚の最大点を弾性層外周面に沿って順次結んだ線
１０７：基準板
２０１：金型
２０２：軸芯体外周面と金型内周面との距離が周方向において最大になる点

Claims (8)

1. 軸芯体の外周面に弾性層を有する導電ローラにおいて、
   弾性層の長手方向長さを１０等分する位置における弾性層の肉厚の最大点を弾性層外周面に沿って順次結ぶ線が、該長手方向に延在し、一方向に旋回する螺旋状を有しており、かつ、
   弾性層の両端部からそれぞれ内側１０ｍｍの位置における弾性層の肉厚の最大点と軸芯体の中心軸とを結ぶ線同士が該螺旋の周方向になす角度が、９０°以上３６０°未満であることを特徴とする導電ローラ。
2. 前記弾性層の長手方向の長さを１０等分する各位置における弾性層の肉厚の最大値と最小値の差である振れのうち、最大の振れが２０μｍ以上５０μｍ以下である請求項１記載の導電ローラ。
3. 軸芯体と、軸芯体の外周面に形成された弾性層とを有する導電ローラの製造方法において、
   リング形状の塗工ヘッドを用い、軸芯体に対して相対的に該塗工ヘッドを連続的かつ一方向に回転させながら、該軸芯体の外周面上に常温で液状のゴム材料を塗布する塗布工程；および、
   該塗布されたゴム材料を硬化させる硬化工程
   を有することを特徴とする導電ローラの製造方法。
4. 前記塗布工程において、前記塗工ヘッドを固定し、前記軸芯体を連続的かつ一方向に回転させながら、該軸芯体の外周面上に前記ゴム材料を塗布する請求項３記載の導電ローラの製造方法。
5. 軸芯体と、軸芯体の外周面に形成された弾性層とを有する導電ローラの製造方法において、
   内部に円筒面を有する金型内に軸芯体を設置した後、軸芯体の外周面と該円筒面との間の空隙に弾性層形成用材料を導入して軸芯体の外周面に弾性層を形成する工程を有し、
   軸芯体外周面と該円筒面との距離が周方向において最大になる該円筒面上の点を該円筒面に沿って結ぶ線が、該円筒面の長手方向に延在する一方向に旋回する螺旋形状を有することを特徴とする導電ローラの製造方法。
6. 静電潜像を保持する静電保持体と、現像剤を表面に担持する現像ローラとを接触させることにより前記静電潜像を可視化する現像方法において、
   請求項１または２記載の導電ローラを現像ローラとして用い、
   該現像ローラ表面に現像剤を担持して現像剤の薄膜を形成し、この現像剤の薄膜から潜像現像剤を潜像保持体表面に付着させ、静電潜像を可視化することを特徴とする現像方法。
7. 現像ローラが装着されてなり、現像ローラの表面に現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを感光体に接触させて感光体表面に現像剤を供給することにより該感光体表面に可視画像を形成させる電子写真プロセスカートリッジにおいて、
   該現像ローラが、請求項１または２記載の導電ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ。
8. 現像ローラが装着されてなり、現像ローラの表面に現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを感光体に接触させて感光体表面に現像剤を供給することにより該感光体表面に可視画像を形成させる画像形成装置において、
   該現像ローラが、請求項１または２記載の現像ローラであることを特徴とする画像形成装置。

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