JP2012027074A - 現像ローラ、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラのセット性能を向上し、非常に過酷な条件下でも安定して高品位の画像を形成できる現像ローラを提供する。
【解決手段】軸芯体と、該軸芯体の周囲に設けられた少なくとも一層以上の弾性層と表面層を有する現像ローラにおいて、該現像ローラの表面層以外の弾性層中に少なくともＡ）ポリマー、Ｂ）カーボンブラック、及びＣ）水酸化フラーレン又は酸化フラーレンを含有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、現像ローラおよびそれを用いた電子写真プロセスカートリッジ等に関する。

複写機、プリンター等のＯＡ機器は高画質化が進んでおり、それに伴い現像ローラとして弾性体を用い、感光体に均一に圧接して現像を行う接触現像方式が提案されている。現像ローラは常時感光体や現像剤規制部材など周辺に配置された部材と圧接されており、停止時、未使用時等に長期間これら部材と圧接するので、その構成部材は容易に変形し、その変形跡が画像上に現像ローラピッチの横線として現われ問題となることがある。現像ローラの圧縮永久歪特性（すなわち、セット性）に対して、従来から様々な提案がなされている。一般的に、従来の提案では、ローラ層を構成する弾性体材料に圧縮永久歪に優れた材料を選ぶことでセット性能向上を図っており、ローラ層を二種以上の材料を積層した構成とする場合も、同様の手法が利用されてきた。

例えば特許文献１では、導電性シャフトの外周にウレタンゴム製の弾性層と表面硬化処理層を形成し、弾性層に含まれる電子伝導性の材料が総量で５重量部以下で均一に分散することで圧縮永久歪みの小さい弾性層を有する現像ローラが開示されている。このような構成の現像ローラを像担持体及び現像ブレードと圧接させたまま長期間放置しても、ニップ痕が形成されることがなくなり、画像品位が低下するのを防止することができる、としている。

特開２００５−１４８４７０号公報

近年、電子写真装置が世界各国へ普及することにより低温低湿度環境や高温高湿度環境下で使用されることが多くなってきている。

現像ローラを構成するゴム成分は一般的に熱に対して圧縮永久歪特性が弱くなる特性をもち、とくに高温高湿度環境下においては他部材との圧接によるニップ痕が容易に形成されるようになり、画像上の問題が発生しやすい傾向にある。

上記従来例では弾性層を形成するゴム成分に対して電子導電性材料を比較的少量にすることによってゴム成分の圧縮永久歪特性を充分に引き出す、としている。電子導電性材料の添加量を少量にするためには比較的導電性が高いものを選択しなければならない。導電性の高いものは凝集力が強すぎて均一に分散することが難しいために、現像ローラの硬度ムラや抵抗値ムラなどが発生しやすくなる。また、電子導電性材料の添加量に制約があることから、半導電領域中の低い抵抗領域の現像ローラを得ることができないため、高出力電源を必要とし装置コストが上昇してしまうこと、などが課題となっていた。

そこで、本発明者らは、現像ローラの弾性層中に導電性材料を比較的多く添加した場合にも弾性層全体としての圧縮永久歪特性を向上することが必須であり、それにより長時間にわたるセット性を向上した現像ローラの開発が重要であるとの認識を得るに至った。

本出願に係る第１の発明の目的は、高温な環境下で長期間感光体や現像剤規制部材に圧接した場合にも変形跡が残ることが無く、良好な画像が得られる現像ローラを提供することにある。

本発明にかかる現像ローラは、
軸芯体と、該軸芯体の周囲に設けられた弾性層と、該弾性層の周囲に設けられた表面層とを有する現像ローラであって、該弾性層中に少なくとも下記Ａ）、Ｂ）およびＣ）を含有することを特徴とする現像ローラである。
Ａ）ポリマー。
Ｂ）カーボンブラック。
Ｃ）水酸化フラーレン又は酸化フラーレン。

また、本発明に係る現像装置は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能に装着される現像装置であって、組み込まれた現像ローラが、上記の現像ローラであることを特徴とする。

また、本発明に係る電子写真画像形成装置は、感光ドラムおよび該感光ドラムに当接して配置される現像ローラを有する電子写真画像形成装置であって、該現像ローラが、上記の現像ローラであることを特徴とする。

本発明にかかる現像ローラによれば、高温高湿度環境下で長期間感光体や現像剤規制部材に圧接した場合にも変形跡が残ることがなく、高品位の画像を得ることが出来る。

本発明の現像ローラの１例を示すローラの断面図である。 本発明の現像ローラを搭載したカラー電子写真画像形成装置の一例を示す模式図である。

以下、本発明について詳細に説明する。 本発明の現像ローラ１は図１に示すように、通常、金属の如き導電性材料で形成される軸芯体２を有し、その外周面上に少なくとも１層の弾性層３があり、さらに弾性層３の外周面に１層の表面層４が積層されている。

＜軸芯体２＞
本発明に用いる軸芯体２は、図１では円柱状であるが、前記軸芯体は中空円筒状であってもよい。

現像ローラ１は、一般的に、電気的なバイアスを印加又は接地されて使用される。そこで、軸芯体２は、支持部材であると共に、導電材として少なくとも表面が導電性であることが好ましい。

従って、軸芯体２は、少なくとも外周面がその上に形成される弾性層３に所定の電圧を印加するに十分な導電性の材質からなる。具体的な軸芯体の構成としては以下のものが例示できる。
・Ａｌ、Ｃｕ合金、ＳＵＳの如き金属又は合金製の軸芯体。
・ＣｒやＮｉのメッキを表面に施した鉄製軸芯体。
・ＣｒやＮｉのメッキを表面に施した合成樹脂製の軸芯体。

電子写真画像形成装置に利用される現像ローラでは、軸芯体２は、通常、外径４ｍｍから１０ｍｍの範囲とするのが適当である。

＜弾性層３＞
本発明の弾性層３は、ゴム又は樹脂である高分子ポリマー（Ａ）を主成分として、カーボンブラック（Ｂ）、酸化フラーレン及び水酸化フラーレンの少なくともいずれか一方（Ｃ）を必須成分として含有することを特徴とする。

本発明に用いる酸化フラーレンおよび水酸化フラーレン（Ｃ）を以下に説明する。

本発明において、酸化フラーレンおよび水酸化フラーレン（以下フラーレン誘導体）は弾性層の圧縮永久歪特性を強化し、過酷な環境における長時間のセット特性の向上に用いられる。

酸化フラーレンとはＣ₆₀，Ｃ₇₀，Ｃ₇₆，Ｃ₇₈，Ｃ₈₄等の公知のフラーレン分子に酸素原子（Ｏ）が結合したものであり、特にＣ₆₀，Ｃ₇₀が好ましく、一般式Ｃ₆₀（Ｏ）_mまたはＣ₇₀（Ｏ）_mで表されるもの、あるいはそれらの混合物である。ここで、ｍ（酸素原子の数）は特に限定されないが、好ましくは、ｍは１≦ｍ≦３の範囲である。

水酸化フラーレンとはＣ₆₀，Ｃ₇₀，Ｃ₇₆，Ｃ₇₈，Ｃ₈₄等の公知のフラーレン分子に水酸基が結合したものであり、特にＣ₆₀，Ｃ₇₀が好ましく、一般式Ｃ₆₀（ＯＨ）_nまたはＣ₇₀（ＯＨ）_nで表されるもの、あるいはそれらの混合物である。ここで、ｎ（水酸基の数）は特に限定されないが、好ましくは、ｎは５≦ｎ≦１２の範囲である。

本発明においては、フラーレンに酸素原子または水酸基が付いていることが重要である。弾性層中において、フラーレンに修飾された酸素原子や水酸基が、カーボンブラック表面に存在するカルボキシル基、水酸基、キノン基などの極性基と引き付けあう力が働いていると予想される。フラーレン誘導体は、カーボンブラックが弾性層中に形成している網目状の導電パス同士の間、または導電パス内に介在することで、そのゴム成分への補強力増加に影響していると考えられる。

ここで該フラーレン誘導体の添加量については、弾性層中に含まれる水酸化フラーレン及び酸化フラーレンの総量が弾性層中のポリマー１００．００質量部に対して、０．５０質量部〜５．００質量部であることが好ましい。フラーレン誘導体の量を上記範囲内とすることで、フラーレン誘導体を含有させることによる補強力を確保することができる。また、弾性層の硬度を過度に上昇させることがない。

本発明に用いる高分子ポリマー（Ａ）を以下に説明する。

原料主成分のゴムとしては、従来、現像ローラに用いられている種々のゴムを用いることができる。具体的には、以下のものが挙げられる。エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム。

また、原料主成分の樹脂は主に熱可塑性樹脂であり、ポリエチレン系樹脂；ポリプロピレン系樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリスチレン系樹脂；ＡＢＳ樹脂；ポリイミド；ポリエステル樹脂；フッ素樹脂；ポリアミド樹脂が挙げられる。

そして、これらゴム及び樹脂は、単独であるいは２種以上を混合して用いられる。

これらのうち、特に柔軟性の観点からシリコーンゴムを用いることが好ましい。シリコーンゴムはポリマーの柔軟性が高いためにカーボンブラックを分散するためのせん断エネルギーを小さくすることができ、かつカーボンブラックの分散性を高めるのに好適な材料である。本発明のように弾性層中に分散するカーボンブラックからなるネットワークの補強を上昇させることは、他の有機ゴムと比較してセット性を効果的に引き出すことができる。

本発明に用いるカーボンブラック（Ｂ）を以下に説明する。

カーボンブラックとしては、一般に使用されるカーボンブラックが挙げられる。具体的にはケッチェンブラックＥＣ、アセチレンブラック、ゴム用カーボン、酸化処理を施したカラー（インク）用カーボン、および、熱分解カーボンなどの導電性のカーボンを用いることもできる。ゴム用カーボンとして以下のものが挙げられる。Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＡＦ：超耐摩耗性）、Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＩＳＡＦ：準超耐摩耗性）、Ｈｉｇｈ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＨＡＦ：高耐摩耗性）、Ｆａｓｔ Ｅｘｔｒｕｄｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＦＥＦ：良押し出し性）、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＧＰＦ：汎用性）、Ｓｅｍｉ Ｒｅｉｎ Ｆｏｒｃｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＲＦ：中補強性）、Ｆｉｎｅ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＦＴ：微粒熱分解）およびＭｅｄｉｕｍ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＭＴ：中粒熱分解）等のカーボンブラック。本発明においては、導電性やセット性を引き出すのに用いられる。なかでもDBPオイル吸収量が９０ｍｌ／１００ｇ乃至１７５ｍｌ／１００ｇの範囲にあるものを好ましく用いる。DBPオイル吸収量が９０ｍｌ／１００ｇ乃至１７５ｍｌ／１００ｇの範囲とは、言いかえればカーボンのストラクチャーが比較的発達していることを意味する。ストラクチャーが発達しているものほどカーボンブラックが形成する導電ネットワークのおよぶ領域が広くなり、酸化フラーレンまたは水酸化フラーレンとの相互作用によるゴム成分への補強性は、より広い領域にまで達するので効果的になると考えられる。DBPオイル吸収量が９０ｍｌ／１００ｇよりも小さいと補強性増加の効果は小さくなり、１７５ｍｌ／１００ｇよりも大きいと凝集力が強すぎるために混合した酸化フラーレンまたは水酸化フラーレンを均一に分散することが難しくなる。そのため、硬度のばらつきが発生しやすく画像濃度のばらつきに繋がる可能性がある。カーボンブラックのDBPオイル吸収量は９０ｍｌ／１００ｇ乃至１７５ｍｌ／１００ｇの範囲にあるものが好ましい。

カーボンブラックの添加量は主成分であるポリマー（樹脂固形分）１００質量部に対して、５質量部〜３０質量部であることが好ましい。５質量部未満であると均一に分散することが難しくなり、硬度のばらつきが発生しやすくなる。３０質量部よりも多いと弾性層の硬度が上昇してしまうため他部材へのストレスが大きくなり耐久試験においてかぶりなどの画像弊害を発生しやすい。

弾性層を複数有する構成においても、弾性層の少なくとも一層にフラーレン誘導体を含有することでフラーレン誘導体とカーボンブラックの相互作用による補強力強化の効果を有する。そのため、本発明の現像ローラは、複数の弾性層の少なくとも一層がフラーレン誘導体を有する構成であってもよく、更にフラーレン誘導体を含有する弾性層がフラーレン誘導体を含まない弾性層の外側および内側のいずれに設けられてもよい。

上記本発明の現像ローラは、複写機、ファクシミリ、プリンターの如き電子写真画像形成装置に現像ローラとして、また、プロセスカートリッジタイプの画像形成装置においてはプロセスカートリッジの現像ローラとして有用である。

＜表面層４＞
本発明の現像ローラは、図１に示したように、弾性層３の表面を被覆している表面層４を有する。このような表面層の基材樹脂としては、以下のものを挙げることができる。ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、イミド樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹脂から選ばれる樹脂を単独または２つ以上を混合して用いる。これらのうち耐摩耗性を有しているウレタン樹脂を好ましく用いることができる。表面層の膜厚は１μｍ〜５０μｍ程度であることが現像ローラとして好ましく用いられる。

表面層４には、導電性を付与するために導電性付与剤が含有されることが好ましい。導電性付与剤としては、カーボンブラックを好ましく用いることができる。カーボンブラックの導電性樹脂層中の含有量は、導電性樹脂層を形成する基体樹脂１００．０質量部に対して、０．５〜５０．０質量部であることが、現像ローラとしての導電性を好ましい範囲にすることができるため好ましい。

また、表面層４にはローラ表面の粗さ制御のために微粒子を添加してもよい。粗さ制御用微粒子としては、体積平均粒径が８〜３０μｍであることが好ましい。また、樹脂層に添加する粒子添加量が、樹脂層の樹脂固形分１００．０質量部に対し、１．０〜５０．０質量部であることが好ましい。

本発明の導電性ローラを現像ローラとして搭載した電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置の一例を図２に模式図として示した。なお、本画像形成装置は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を形成する画像形成ユニット１０ａ乃至１０ｄが４個あり、タンデム方式で設けられている。そして、感光ドラム１１、帯電装置１２（帯電ローラ）、画像露光装置１３（書き込みビーム）、現像装置１４、クリーニング装置１５、画像転写装置１６（転写ローラ）等の仕様が各色トナー特性に応じて少し調整に差異はあってもよい。しかし、基本的構成においてこれら４個の画像形成ユニット１０ａ乃至１０ｄは同じである。また、感光ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１４及びクリーニング装置１５が一体となったプロセスカートリッジを形成している。現像装置１４は個別に着脱可能に装着できるカートリッジタイプのものでもよい。

現像装置１４には、一成分トナー５を収容した現像容器６と、現像容器６内の長手方向に延在する開口部に位置し、感光ドラム１１と対向設置された現像ローラ１とを備え、感光ドラム１１上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。更に、現像ローラ１に一成分トナー５を供給すると共に現像に使用されずに現像ローラ１に担持された一成分トナー５を掻き取るように現像ブレード８が設けられている。現像ブレード８はトナー供給ローラ７及び現像ローラ１上の一成分トナー５の担持量を規制すると共に摩擦帯電する。ここで用いるトナーとしては、一般的にキヤリアをもたない一成分トナーであり、粉砕により得られたトナーや重合法により得られたより球形度の高いものが用いられる。本発明においては、重合法により得られた体積平均粒子径約６μｍ程度、平均円形度（Ｓ）が、０．９６０≦Ｓ≦１．０００のものが好ましく用いられる。トナー粒子の平均円形度は、完全なる球形の場合、１．０００であり、表面形状が複雑になる程、円形度は小さい値となる。現像ブレード８には、金属に樹脂を被覆した樹脂ブレード、金属単体の金属ブレード、チューブからなるチューブブレード等が挙げられるが、本発明では金属ブレードを好ましく用いる。

感光ドラム１１の表面が帯電装置１２により所定の極性・電位に一様に帯電され、画像情報が画像露光装置１３からビームとして帯電された感光ドラム１１の表面に照射され、静電潜像が形成される。次に形成された静電潜像上に本発明のセット性が向上された現像ローラを現像ローラ１とする現像装置１４から一成分トナーが層状に供給され、感光ドラム１１表面上にトナー像が形成され、可視画像化される。このトナー像は感光ドラム１１の回転に伴って、画像転写装置１６と対向する場所に来たときにその回転と同期して供給されてきた紙等の転写材２５に転写される。

なお、本図では４つの画像形成ユニット１０ａ乃至１０ｄが一連に連動して所定の色画像を１つの転写材２５上に重ねて形成されている。したがって、転写材２５をそれぞれの画像形成ユニットの画像形成と同期させる、つまり、画像形成が転写材２５の挿入と同期している。そのために、転写材２５を輸送するための転写搬送ベルト１７が感光ドラム１１と画像転写装置１６との間に挟まれるように、転写搬送ベルト１７の駆動ローラ１８、テンションローラ１９及び従動ローラ２０に架けまわされている。また、転写材２５は転写搬送ベルト１７に吸着ローラ２１の働きにより静電的に吸着された形で搬送されている。なお、２２は転写材２５を供給するための供給ローラである。

画像が形成された転写材２５は、転写搬送ベルト１７から剥離装置２３の働きにより剥がされ、定着装置２４に送られ、トナー像は転写材２５に定着されて、印画が完了する。一方、トナー像の転写材２５への転写が終わった感光ドラム１１はさらに回転して、クリーニング装置１５により感光ドラム１１表面がクリーニングされ、必要により除電装置（不図示）によって除電される。その後感光ドラム１１は次の画像形成に供される。なお、図において、２６、２７はそれぞれ画像転写装置１６、吸着ローラ２１へのバイアス電源を示す。 なお、ここでは、タンデム型の転写材上へ直接各色のトナー像を転写する装置で説明したが、現像ローラとして本発明の導電性ローラを使用する装置であればいずれでもよい。例えば、白黒の単色画像形成装置、転写ローラや転写ベルトに各色トナー像を重ねてカラー画像を形成後転写材へ一括して転写する画像形成装置、各色現像ユニットがロータ上に配置されたり、感光ドラムに並列して配置されたりした画像形成装置等が挙げられる。また、プロセスカートリッジではなく、感光ドラム、帯電装置、現像装置等が直接、電子写真画像形成装置本体に組み込まれていても構わない。

＜トナー体積平均粒径測定方法＞
トナーの体積平均粒子径は、以下の測定方法により測定した測定値を採用することができる。コールターマルチサイザーＩＩ（コールター社製）に、個数分布及び体積分布を出力するインターフェース（日科機製）とＰＣ９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製）とを接続する。電解液としては、一級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製してもよいが、ＩＳＯＴＯＮ Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）等を使用してもよい。電解液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を１ｍｌ加え、更に測定試料を１０ｍｇ加える。測定試料を懸濁した電解液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理する。超音波処理された電解液を測定サンプルとして、１００μｍのアパーチャーを採用するコールターマルチサイザーにより、１．５９μｍから６４．００μｍの範囲で１６チャンネルの体積粒度分布を測定し、測定された５０％Ｄ径を体積平均粒子径とする。

＜平均円形度測定方法＞
平均円形度は、トナーの球形度を簡便に定量的に表現する指標として、フロー式粒子像測定装置ＦＰＩＡ−２０００型（東亜医用電子社製）を用いて測定を行い、下式より求めた値を採用することができる。
円相当径＝（粒子投影面積/π）^1/2 x２
円形度＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長
「粒子投影面積」とは設定した輝度の閾値により各画素を二値化してトナー粒子を認識し、認識したトナー粒子像から求める面積であり、「粒子投影像の周囲長」とは粒子像において隣接するエッジを結んで得られる輪郭線の長さとする。

＜ＤＢＰオイル吸収量測定＞
ＤＢＰオイル吸収量の測定は、「ＡＳＴＭ Ｄ２４１４−７９」に準拠して行う。アブソープトメーターのコックを操作し、自動ビュレット系統に気泡が残らない様に完全にＤＢＰ（ジブチルフタレイト）を満たし、装置の各諸元を次の条件にする。
（１）スプリング張力 ２．６８ｋｇ／ｃｍ
（２）ローター回転数 １２５ｒｐｍ
（３）トルク用リミットスイッチの目盛り ５
（４）ダンパーバルブ ０．１５０
（５）ＤＢＰの滴下速度 ４ｍｌ／ｍｉｎ
ＤＢＰの滴下速度を実測により調整したのち、アブソープトメーター混合室に一定量の乾燥試料を入れ、ビュレットカウンターを０点に合わせ、スイッチを自動にして滴下を開始する。トルクが設定点（この場合５）になるとリミットスイッチが作動して滴下が自動的に停止し、その時のビュレットカウンターの目盛（Ｖ）を読み、次式によって吸油量を算出する。
ＯＡ＝Ｖ／ＷΧ１００
ＯＡ：吸油量（ｍｌ／１００ｇ）
Ｖ：終点（リミットスイッチ作動点）までに用いたＤＢＰの使用量（ｍｌ）
Ｗ：乾燥試料の重さ（ｇ）

実施例で使用したカーボンブラックを表１に、フラーレンおよび炭素繊維の詳細を表２に示す。

〔実施例１〕
＜弾性層の形成＞
・両末端にビニル基が置換された質量平均分子量１０万のジメチルポリシロキサン（ビニル基Ｖｉ含有量０．１５質量％） １００質量部
・カーボンブラック ＣＢ−１ ４質量部
・フラーレン誘導体Ｆ−２ ２質量部
上記材料を配合しプラネタリーミキサーで１時間混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２重量％の塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液をジメチルポリシロキサンに対して１０ｐｐｍ配合しプラネタリーミキサーで３０分混合したものをＡ液とした。次に、上記ベース材料に、両末端Ｓｉ−Ｈ基のジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体（Ｓｉ原子に結合するＨ含有量０．３０質量％）１．５質量部を配合したＢ液を配合して、プラネタリーミキサーで３０分混合したものをＢ液とした。

円筒形金型の中心部に、表面をプライマー処理した直径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍのＳＵＭ材製円柱状軸芯体を配置した。この金型に、Ａ液及びＢ液を質量比１：１で混合したものを注入し、温度１３０℃で３０分間、加熱硬化し、さらに温度２００℃で４時間ポストキュアーして、長さ２４０ｍｍ、厚み３ｍｍの弾性層を有する弾性ローラーＲ−１を得た。

＜表面層の形成＞
・ポリオール（商品名：タケラックＴＥ５０６０；三井武田ケミカル社製）１００質量部
・イソシアネート（商品名：コロネート２５２１；日本ポリウレタン株式会社製）
７７質量部
・カーボンブラック（商品名：ＭＡ１００；三菱化学社製） ２４質量部
・ウレタン粒子 （商品名：Ｃ４００；根上工業社製） ２０質量部
上記原料混合液にＭＥＫ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％〜３０％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の原料液とした。

この導電性表面層の原料液中に弾性ロールＲ−１を浸漬して、導電性弾性層の外表面を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った。ゴムの両端部から１０ｍｍをカットして現像ロールＤ−１を得た。

〔実施例２〜２８、実施例３０〜３５、比較例１、３〕
実施例１で使用したカーボンブラックとフラーレン誘導体を表３に示す内容に変更した以外は実施例１と同様にして現像ロールを得た。

〔実施例２９〕
ポリエーテル成分として、分子量２０００、水酸基価５５のテトラメチレンエーテルグリコール（Ｌ−２０００（商品名）：保土谷化学工業株式会社製）を１００質量部秤量した。そこに、イソシアネート化合物（ＴＤＩ、コロネートＴ−１００（商品名）：日本ポリウレタン工業株式会社製）を２５質量部混合して、窒素雰囲気下で８０℃にて３時間反応させ、遊離イソシアネート濃度６．３％のウレタンプレポリマーを得た。

ウレタンプレポリマー１００質量部秤量したものにＣＢ−３を２０質量部、Ｆ−５を２質量部添加し３本ロールにかけて繰り返し通して、凝集物のないように分散した。つぎに、先のウレタンプレポリマーを８０℃で１時間真空脱泡し、脱水作業をおこなった。そのあと、このウレタンプレポリマーを１００質量部秤量して、これに１，４−ブタンジオール４質量部およびトリメチロールプロパン２質量部、反応触媒を適量添加して攪拌混合をおこなった。軸芯体となる芯金を金型にセットして、９０℃に予備加熱した金型に上記の混合物を流し込んで注型して１４０℃で１時間硬化反応させた。その後、脱型し、１１０℃で６時間２次硬化をおこない弾性ロールＲ−２９を得た。それ以降は実施例１と同様にして表面層を形成し現像ロールＤ−２９を得た。

〔比較例２〕
実施例１で使用したフラーレン誘導体の代わりにカーボンナノチューブ炭素繊維を３質量部添加し、表３に示す内容に変更した以外は実施例１と同様にして現像ロールを得た。カーボンナノチューブ炭素繊維はハイペリオン・キャタリシス・インターナショナル社製の平均繊維径１０ｎｍ、平均繊維長１μｍ以上のものを使用した。

＜画像評価＞
上記実施例及び比較例で得られた現像ローラについて下記の評価を行った。評価結果を表４に示す。なお、評価に用いたレーザープリンタ（商品名：ＨＰ Ｃｏｌｏｕｒ ＬａｓｅｒＪｅｔ ＣＰ３５２５ｄｎプリンター；日本ヒューレット・パッカード株式会社製）は、Ａ４用紙縦出力用のプリンターであり、記録メディアの出力スピードが３０ｐｐｍである。また、現像ローラのトナー量規制ブレードへの当接圧力及び進入量は、現像ローラ上のトナー担持量が０．４０ｍｇ／ｃｍ²となるようにした。プロセスカートリッジに組み込んだ電子写真感光体には、支持体上に層厚１９μｍの有機感光層を形成した有機電子写真感光体を用いた。有機感光層は、支持体側から電荷発生層と変性ポリアリレート（結着樹脂）を含有する電荷輸送層とを積層してなる積層型感光層であり、この電荷輸送層は電子写真感光体の表面層となる。使用したトナーの母体は、ワックス、荷電制御剤、色素、スチレン、ブチルアクリレート及びエステルモノマーを含む重合性単量体系を水系媒体中で懸濁重合して得られた重合粒子である。前記粒子にシリカ微粒子及び酸化チタン微粒子を外添したものが重合トナーとして得られ、その重合トナーのガラス転移温度は６３℃、体積平均粒子径は約６μｍである。

（１）セット性能評価
現像ロールを先のＣＰ３５２５ｄｎ用カートリッジに組み込み、高温/高湿環境下（４０度、９５％ＲＨ）で６０日間放置した後、２３度／５０％環境下に移動し１日放置後、プリンター本体にカートリッジを組み込み、ベタ画像、ハーフトーン画像を出力した。他部材との圧接に由来する画像横スジを観察し評価した。
Ａ：圧接跡が顕微鏡観察および目視観察ともに見られないもの。
Ｂ：圧接跡が顕微鏡観察では見られるが、目視観察では見られないもの。
Ｃ：圧接跡が目視観察で部分的に見られるが画像全体に対して極わずかであるもの。
Ｄ：圧接跡が目視観察で明瞭に見られるもの。

（２）濃度ムラ評価
現像ローラを先のＣＰ３５２５ｄｎ用カートリッジに組み込み、温度２５℃、湿度５０％ＲＨの環境下で電子写真画像を出力した。具体的には、ブラックトナーを用いて１％印字物を５０００枚出力し、次いでベタ黒画像及びベタ白画像を順に１枚ずつ出力した。この作業を合計で１５０００枚出力するまで繰り返して行った。出力したベタ黒画像について、濃度ムラを目視により観察し、硬度ムラに起因する画像弊害を下記基準で評価した。
Ａ：１５０００枚出力までに、濃度ムラの発生が確認されないもの。
Ｂ：１５０００枚出力までに、濃度ムラの発生が確認されるもの。
Ｃ：１００００枚出力までに、濃度ムラの発生が確認されるもの。
Ｄ：５０００枚出力までに、濃度ムラの発生が確認されるもの。

（３）カブリ評価
現像ローラを先のＣＰ３５２５ｄｎ用カートリッジに組み込み、温度１５℃、相対湿度１０％ＲＨの環境下において５％印字画像を連続で１５０００枚出力した。次いでベタ白画像を出力し、フォトボルト反射濃度計（商品名：ＴＣ−６ＤＳ／Ａ；東京電色株式会社製）で反射濃度を測定し、未印字部分との差をカブリ（％）とし、下記基準で評価した。
Ａ：１５０００枚出力後の測定結果が１．５％未満。
Ｂ：１５０００枚出力後の測定結果が１．５％以上３．０％未満。
Ｃ：１５０００枚出力後の測定結果が３．０％以上。
Ｄ：１００００枚出力後の測定結果が３．０％以上。

１ 現像ローラ
２ 導電性軸芯体
３ 導電性弾性層
４ 導電性樹脂層
５ 非磁性一成分トナー（現像剤）
６ 現像容器
７ トナー供給ローラ
８ 現像ブレード
１０ａ乃至ｄ 画像形成ユニット
１１ 感光ドラム（画像形成体）
１２ 帯電装置（帯電ローラ）
１３ 画像露光装置（書き込みビーム）
１４ 現像装置
１５ クリーニング装置
１６ 画像転写装置（転写ローラ）
１７ 転写搬送ベルト
１８ 駆動ローラ
１９ テンションローラ
２０ 従動ローラ
２１ 吸着ローラ
２２ 供給ローラ
２３ 剥離装置
２４ 定着装置
２５ 転写材
２６ バイアス電源（画像転写装置（転写ローラ）１６用）
２７ バイアス電源（吸着ローラ２１用）

Claims (7)

1. 軸芯体と、該軸芯体の周囲に設けられた弾性層と、該弾性層の周囲に設けられた表面層とを有する現像ローラであって、該弾性層が、下記Ａ）、Ｂ）およびＣ）を含有することを特徴とする現像ローラ；
   Ａ）ポリマー、
   Ｂ）カーボンブラック、
   Ｃ）水酸化フラーレン又は酸化フラーレン。
2. 前記カーボンブラックのＤＢＰオイル吸収量が９０ｍｌ／１００ｇ乃至１７５ｍｌ／１００ｇの範囲にある請求項１に記載の現像ローラ。
3. 前記弾性層中に含まれる水酸化フラーレン及び酸化フラーレンの総量が、前記ポリマー１００質量部に対して０．５０質量部〜５．００質量部である請求項１又は２に記載の現像ローラ。
4. 前記カーボンブラックが、前記ポリマー１００質量部に対して５質量部〜３０質量部である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の現像ローラ。
5. 前記ポリマーがジメチルシロキサンを含む請求項１乃至５のいずれか一項に記載の現像ローラ。
6. 電子写真画像形成装置本体に着脱可能に装着される現像装置であって、組み込まれた現像ローラが、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の現像ローラであることを特徴とする現像装置。
7. 感光ドラムおよび該感光ドラムに当接して配置される現像ローラを有する電子写真画像形成装置であって、該現像ローラが、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の現像ローラであることを特徴とする電子写真画像形成装置。

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