JP2015114392A - 現像ローラ、現像ローラの製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像剤に対する帯電付与性と、現像剤付着等を抑制する性能（耐フィルミング性）を高次元で合わせ持つ現像ローラを提供する。【解決手段】軸芯体と最表面に表面層を有するローラであって、該表面層がアクリル樹脂のマトリクス中にシリカ粒子が分散してなるナノコンポジット構造を有する。【選択図】 図１
Description
本発明は現像ローラ、現像ローラの製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置（以下、「電子写真装置」とも称する）に用いられる現像ローラは、潜像担持体と所定の接触幅をもって圧接または近接され、塗布ブレードによって形成されたトナーの薄層を担持する。よって、現像ローラは、柔軟で変形し易く、かつ耐セット性に優れると共に、現像剤に対する帯電付与性、及び現像剤付着等を抑制することが求められている。これらの要求に対して、従来から、現像ローラには、軸芯体の外周に、導電性を付与したゴム材料で形成された弾性体層、さらにその外周に樹脂材料で形成された層を設けたものが使用されている。
特許文献１では、導電性ローラの塗膜層（表面層）に耐摩耗性に優れたアクリレート用いて、表面層の摩耗を抑制した導電性ローラが提案されている。また、特許文献２では、導電性ロールの表層にウレタン樹脂に半導電性粒子を添加した構成で、粒子にシリコーン成分やフッ素成分を含有させることで、トナー付着を抑制した導電性ロールが提案されている。
現像剤に対する帯電付与性と、現像剤付着等を抑制する性能（耐フィルミング性）を高次元で合わせ持つ現像ローラが求められている。ローラの最表面に、帯電付与性に優れたアクリル材料からなる表面層を用いた導電性ローラの構成がある。しかしながら、アクリル樹脂の表面層を持つ現像ローラは、耐摩耗性に優れる一方、表面層が硬く、表面層の表面に現像剤や現像剤成分が付着し易い。
一方、ローラの最表面に、柔軟性に優れたウレタン樹脂を用いた現像ローラがあるが、必ずしも十分な帯電付与性が得られない。
ウレタン樹脂に帯電付与性を持つ粒子を添加した層を持つ構成があるが、ローラ表面が削れて粒子が露出し、現像剤が付着し易い。
粒子が露出した際の現像剤の付着を防ぐため、粒子にシリコーン成分やフッ素成分を含有させた導電性ロールが知られているが、シリコーン成分やフッ素成分を含有させたことで、十分な帯電付与性が得られ難い。
本発明の目的は、現像剤に対する帯電付与性と、現像剤付着等を抑制する性能（耐フィルミング性）を高次元で合わせ持つ現像ローラを提供することにある。
ウレタン樹脂に帯電付与性を持つ粒子を添加した層を持つ構成があるが、ローラ表面が削れて粒子が露出し、現像剤が付着し易い。
粒子が露出した際の現像剤の付着を防ぐため、粒子にシリコーン成分やフッ素成分を含有させた導電性ロールが知られているが、シリコーン成分やフッ素成分を含有させたことで、十分な帯電付与性が得られ難い。
本発明の目的は、現像剤に対する帯電付与性と、現像剤付着等を抑制する性能（耐フィルミング性）を高次元で合わせ持つ現像ローラを提供することにある。
本発明によれば、軸芯体と表面層とを有する現像ローラであって、該表面層がアクリル樹脂のマトリクス中にシリカ粒子が分散してなるナノコンポジット構造を含有することを特徴とする現像ローラが提供される。
また本発明によれば、軸芯体と表面層とを有する現像ローラの製造方法であって、シリカ粒子のコアと、アクリル樹脂を含むシェルとを有するコア−シェル構造を有する粒子を水性媒体に分散させてなる水性分散体の被膜を乾燥せしめて該表面層を形成する工程を有する現像ローラの製造方法が提供される。
また本発明によれば、軸芯体と表面層とを有する現像ローラの製造方法であって、シリカ粒子のコアと、アクリル樹脂を含むシェルとを有するコア−シェル構造を有する粒子を水性媒体に分散させてなる水性分散体の被膜を乾燥せしめて該表面層を形成する工程を有する現像ローラの製造方法が提供される。
また本発明によれば、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されいるプロセスカートリッジであって、上記の現像ローラを有するプロセスカートリッジが提供される。
さらに本発明によれば、上記の現像ローラを有することを特徴とする電子写真装置が提供される。
さらに本発明によれば、上記の現像ローラを有することを特徴とする電子写真装置が提供される。
本発明の現像ローラは、現像剤に対する帯電付与性と、現像剤付着等を抑制する性能（耐フィルミング性）を高次元で合わせ持つ。本発明の電子写真装置は、高品質な画像を継続して出力することが出来る。
以下に、本発明をより詳細に説明する。
本発明の現像ローラは、軸芯体と、表面層とを有している。本発明の現像ローラの実施形態の一例を図１に示す。
図１は、本発明の現像ローラの一例の全体構成を模式的に示す図である。現像ローラ１は、中心に軸芯体１１と、該軸芯体の外周面に順次、弾性体層１２及び表面層１３を有している。
図２は、現像ローラ１を軸芯体１１の中心線を含む断面図を模式的に示す図である。本発明の現像ローラは、表面層１３がアクリル樹脂のマトリクス中にシリカ粒子が分散してなるナノコンポジット構造を含有している。
本発明の現像ローラは、軸芯体と、表面層とを有している。本発明の現像ローラの実施形態の一例を図１に示す。
図１は、本発明の現像ローラの一例の全体構成を模式的に示す図である。現像ローラ１は、中心に軸芯体１１と、該軸芯体の外周面に順次、弾性体層１２及び表面層１３を有している。
図２は、現像ローラ１を軸芯体１１の中心線を含む断面図を模式的に示す図である。本発明の現像ローラは、表面層１３がアクリル樹脂のマトリクス中にシリカ粒子が分散してなるナノコンポジット構造を含有している。
以下、弾性体層及び表面層を軸芯体上にこの順に積層した２層構造の現像ローラについて説明するが、本発明の現像ローラは、軸芯体外周上の層構成が、１層構成、及び３層上の多層構成を有するものであってもよい。例えば、軸芯体の外周面に表面層のみを有している構成、弾性体層と表面層の間に別の層（中間層）を設けた構成、弾性体層が複数の層である構成が挙げられる。構成によっては、本発明の効果に加えて、異なる性能を付加した現像ローラとすることが可能である。
＜軸芯体＞
軸芯体１１は、現像ローラの支持部材であると共に、同時に電極として機能するものである。
軸芯体１１は、現像ローラの支持部材であると共に、同時に電極として機能するものである。
＜弾性体層＞
現像ローラを二層以上の構成とし、本発明の表面層１３とは別に弾性体層１２を設けてもよい。弾性体層１２を設ける場合、弾性体層は、柔軟性を有するものであり、原料ゴム、加硫剤及びその他の添加剤等からなる原料混合物を成型体として形成したものを用いることができる。
現像ローラを二層以上の構成とし、本発明の表面層１３とは別に弾性体層１２を設けてもよい。弾性体層１２を設ける場合、弾性体層は、柔軟性を有するものであり、原料ゴム、加硫剤及びその他の添加剤等からなる原料混合物を成型体として形成したものを用いることができる。
弾性体層に使用出来るゴム材料としては以下のものが挙げられる。アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴムの水素化物、多硫化ゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム。
これらのゴムは、単独であるいは２種類以上を混合して用いてもよい。ブレンドする際、特に制限はないが、ブレンド時の相溶性、及び相容性を考慮する必要はある。一般に用いられるゴムの混合方法により、十分な相容性が得られることが好ましい。
これらのゴムは、単独であるいは２種類以上を混合して用いてもよい。ブレンドする際、特に制限はないが、ブレンド時の相溶性、及び相容性を考慮する必要はある。一般に用いられるゴムの混合方法により、十分な相容性が得られることが好ましい。
また、これらのゴム材料に種々の添加剤などを必要に応じて配合して弾性体層を形成することができる。添加剤としては、現像ローラの用途に合わせて、弾性体層自体に要求される機能に必要な成分として、導電剤及び非導電性充填剤を、主成分のゴム材料に適宜配合しても良い。また、弾性体層自体をゴム成型体とする際に利用される成分として、架橋剤（加硫剤）、加硫促進剤又は加硫促進助剤を、主成分のゴム原料に適宜配合しても良い。
導電剤としては、炭素系導電剤、導電性金属の粉体、導電性合金の粉体、導電性ウィスカーが挙げられる。
炭素系導電剤として、次のものが挙げられる。カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ。
導電性金属の粉体として、次のものが挙げられる。アルミニウムの粉体、銅の粉体、錫の粉体、ステンレス鋼の粉体。
導電性ウィスカーとして、次のものが挙げられる。カーボンウィスカー、黒鉛ウィスカー、炭化チタンウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、導電性酸化チタンウィスカー、導電性酸化亜鉛ウィスカー。
これらの中でも、カーボンブラックは、比較的容易に入手可能で、また、主成分のゴム材料の種類によらず良好な導電性が得られるため、好ましい。
炭素系導電剤として、次のものが挙げられる。カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ。
導電性金属の粉体として、次のものが挙げられる。アルミニウムの粉体、銅の粉体、錫の粉体、ステンレス鋼の粉体。
導電性ウィスカーとして、次のものが挙げられる。カーボンウィスカー、黒鉛ウィスカー、炭化チタンウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、導電性酸化チタンウィスカー、導電性酸化亜鉛ウィスカー。
これらの中でも、カーボンブラックは、比較的容易に入手可能で、また、主成分のゴム材料の種類によらず良好な導電性が得られるため、好ましい。
カーボンブラックは市販品、市販品を処理したもの、あるいは新規に製造されたもののいずれであってもよい。カーボンブラックとして、オイルファーネスブラック、ガスファーネスブラック、チャンネルタイプのカーボンブラックが挙げられる。これらのカーボンブラックに対し酸化処理を施したものも使用できる。
カーボンブラックの添加量としては、弾性体層を形成するゴム原料１００質量部に対して、通常１０質量部以上、８０質量部以下である。カーボンブラックの種類にもよるが、１０質量部以上で、十分かつ安定した導電性を付与し易く、８０質量部以下で、所望とするゴム弾性が得られ易い。
その他、弾性体層に導電性を付与する手段として、導電性高分子化合物を使用することも可能である。
カーボンブラックの添加量としては、弾性体層を形成するゴム原料１００質量部に対して、通常１０質量部以上、８０質量部以下である。カーボンブラックの種類にもよるが、１０質量部以上で、十分かつ安定した導電性を付与し易く、８０質量部以下で、所望とするゴム弾性が得られ易い。
その他、弾性体層に導電性を付与する手段として、導電性高分子化合物を使用することも可能である。
非導電性充填剤としては、次のものが挙げられる。珪藻土，石英粉末，乾式シリカ，湿式シリカ，酸化チタン，酸化亜鉛，アルミノケイ酸，炭酸カルシウム。
架橋剤としては、次のものが挙げられる。ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、Ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド。
架橋剤としては、次のものが挙げられる。ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、Ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド。
弾性体層を形成するゴム組成物は、通常の場合、一般のゴムを加硫するときと同様に、未架橋の配合ゴムを一度調製し、次いでこの配合ゴムを意図する形状に成形したのち、架橋（加硫）を行うことにより製造される。
加硫剤としては、有機過酸化物、硫黄、硫黄化合物、含硫黄有機加硫剤又はトリアジン系化合物が用いられるが、特に硫黄又は硫黄化合物が好ましい。
加硫剤としては、有機過酸化物、硫黄、硫黄化合物、含硫黄有機加硫剤又はトリアジン系化合物が用いられるが、特に硫黄又は硫黄化合物が好ましい。
硫黄系加硫剤（硫黄、硫黄化合物）としては、次のものが挙げられる。粉末硫黄、硫黄華、高分散性硫黄、不溶性硫黄、沈降硫黄、表面処理硫黄、コロイド硫黄、塩化硫黄、一塩化硫黄、二塩化硫黄。
含硫黄有機加硫剤としては、次のものが挙げられる。モルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド類、チウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ′−ジチオ−ビス（ヘキサヒドロ−２Ｈ−アゼピノン−２）、２−（４′−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール。以上の加硫剤は、１種使用するかあるいは２種以上を併用することができる。
含硫黄有機加硫剤としては、次のものが挙げられる。モルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド類、チウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ′−ジチオ−ビス（ヘキサヒドロ−２Ｈ−アゼピノン−２）、２−（４′−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール。以上の加硫剤は、１種使用するかあるいは２種以上を併用することができる。
これらの加硫剤の配合量は、ゴム原料１００質量部に対し、通常、０．１質量部以上１５質量部以下、好ましくは０．５質量部以上１０質量部以下である。
加硫剤として、硫黄系加硫剤を使用する場合には、有機系加硫促進剤を併用することができる。このような加硫促進剤としては、次のものが挙げられる。アルデヒドアンモニア類、アルデヒドアミン類、グアニジン塩類、イミダゾリン類、チアゾール類、スルフェンアミド類、チオ尿素類、ジチオカルバミン酸塩類、チウラム類、ザンテート類。加硫促進剤は、１種で使用するか、あるいは２種以上を併用することができる。加硫促進剤の配合量は、ゴム原料１００質量部に対し、通常、０．１質量部以上２０質量部以下、好ましくは０．２質量部以上１０質量部以下である。
また、上記加硫剤および有機系加硫促進剤に加え、必要に応じて、無機系加硫促進助剤を添加することもできる。
加硫剤として、硫黄系加硫剤を使用する場合には、有機系加硫促進剤を併用することができる。このような加硫促進剤としては、次のものが挙げられる。アルデヒドアンモニア類、アルデヒドアミン類、グアニジン塩類、イミダゾリン類、チアゾール類、スルフェンアミド類、チオ尿素類、ジチオカルバミン酸塩類、チウラム類、ザンテート類。加硫促進剤は、１種で使用するか、あるいは２種以上を併用することができる。加硫促進剤の配合量は、ゴム原料１００質量部に対し、通常、０．１質量部以上２０質量部以下、好ましくは０．２質量部以上１０質量部以下である。
また、上記加硫剤および有機系加硫促進剤に加え、必要に応じて、無機系加硫促進助剤を添加することもできる。
ゴム組成物には、さらに以下のものを配合できる。紫外線吸収剤、光安定剤、難燃剤、帯電防止剤、液状ゴム、官能基含有オリゴマー、着色剤、耐油性向上剤、発泡剤、スコーチ防止剤、粘着付与剤、脱水剤、活性剤、ワックス、カップリング剤、素練り促進剤、抗菌剤、発泡助剤、又は加工助剤。
なお、現像ローラを潜像担持体に当接して使用する場合、当接する際に均一なニップ幅を確保するために、弾性体層の厚さは、０．５ｍｍ以上が好ましく、１．０ｍｍ以上とすることがより好ましい。現像ローラの外径精度を損なわない限り、弾性体層の厚さに特に制限はないものの、弾性体層の厚さは、好ましくは６．０ｍｍ以下、より好ましくは５．０ｍｍ以下とするのがよい。
なお、現像ローラを潜像担持体に当接して使用する場合、当接する際に均一なニップ幅を確保するために、弾性体層の厚さは、０．５ｍｍ以上が好ましく、１．０ｍｍ以上とすることがより好ましい。現像ローラの外径精度を損なわない限り、弾性体層の厚さに特に制限はないものの、弾性体層の厚さは、好ましくは６．０ｍｍ以下、より好ましくは５．０ｍｍ以下とするのがよい。
弾性体層の硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）は、通常、４０°以上８０°以下が好ましい。現像ローラの硬度は、表面層の厚みや材質にもよるが、弾性体層の硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）が、４０°以上では、適当なゴム弾性が得られ易く、一方、８０°以下では、適切なニップ幅を得られ易い。弾性体層を形成するゴム成型体の硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）は、４５°以上７０°以下の範囲に選択することがより好ましい。
＜表面層＞
本発明の現像ローラは、表面層１３を有している。例えば、弾性体層１２の外側に、表面層１３が積層されている。表面層１３は、アクリル樹脂のマトリクス中にシリカ粒子が分散してなるナノコンポジット構造を含有する組成物で形成されている。
ナノコンポジット構造とは、一般的には、ある素材をナノオーダー（１〜１００ｎｍ次元）で粒子化したものを、別の素材に練り込み、分散させた「複合材料」を指す。ナノコンポジット構造を形成することで、引張強さ、弾性率、熱変形温度などの物性変化がみられる。
本発明の現像ローラは、表面層１３を有している。例えば、弾性体層１２の外側に、表面層１３が積層されている。表面層１３は、アクリル樹脂のマトリクス中にシリカ粒子が分散してなるナノコンポジット構造を含有する組成物で形成されている。
ナノコンポジット構造とは、一般的には、ある素材をナノオーダー（１〜１００ｎｍ次元）で粒子化したものを、別の素材に練り込み、分散させた「複合材料」を指す。ナノコンポジット構造を形成することで、引張強さ、弾性率、熱変形温度などの物性変化がみられる。
本発明に用いる「アクリル樹脂のマトリクス中にシリカ粒子が分散してなるナノコンポジット構造」とは、ナノオーダーのシリカ粒子が、アクリル樹脂中に分散している構造である。この構造を取ることにより、従来のアクリル樹脂をベースとした層に比べて、柔軟な表面層とすることが出来る。
アクリル樹脂は、透明性の高い非晶質の合成樹脂であるが、相対的に高硬度で、衝撃性に弱い性質を併せ持つ。アクリル樹脂の硬度は、その化学構造自体に依るところが大きく、現像ローラの表面層として用いた場合、高硬度のため弊害を起こし易い。
アクリル樹脂は、透明性の高い非晶質の合成樹脂であるが、相対的に高硬度で、衝撃性に弱い性質を併せ持つ。アクリル樹脂の硬度は、その化学構造自体に依るところが大きく、現像ローラの表面層として用いた場合、高硬度のため弊害を起こし易い。
本発明においては、アクリル樹脂に、シリカ粒子を分散させたナノコンポジット構造を取ることにより、樹脂の硬度を低下させることが出来る。この現象は、以下の如く推察している。
第一の理由は、アクリル樹脂中にシリカ粒子が分散されることにより、アクリル樹脂のみが存在する部分のサイズが小さくなり、アクリル樹脂の化学構造に由来する本来の性質の発現が変化、もしくは抑制されているものと考えられる。アクリル樹脂は非晶質であり、結晶のような長距離秩序はないが、短距離秩序はある。その短距離秩序の部分により、高い硬度を示すと考えられるが、ナノコンポジット構造をとる場合、その短距離秩序の形成を乱す、もしくは抑制する。
この短距離秩序は、微晶質、潜晶質と呼ばれるような構造に近いもので、光学的には結晶構造が見られないが、Ｘ線回折や、結晶融解熱では弱い結晶性を示すものと考えられる。この弱い結晶性を小さくすることにより、表面層としての硬度を低減させることが出来る。
第一の理由は、アクリル樹脂中にシリカ粒子が分散されることにより、アクリル樹脂のみが存在する部分のサイズが小さくなり、アクリル樹脂の化学構造に由来する本来の性質の発現が変化、もしくは抑制されているものと考えられる。アクリル樹脂は非晶質であり、結晶のような長距離秩序はないが、短距離秩序はある。その短距離秩序の部分により、高い硬度を示すと考えられるが、ナノコンポジット構造をとる場合、その短距離秩序の形成を乱す、もしくは抑制する。
この短距離秩序は、微晶質、潜晶質と呼ばれるような構造に近いもので、光学的には結晶構造が見られないが、Ｘ線回折や、結晶融解熱では弱い結晶性を示すものと考えられる。この弱い結晶性を小さくすることにより、表面層としての硬度を低減させることが出来る。
第二の理由は、シリカ粒子に凝集塊がなく、良好な分散状態にあると考えられる。分散されたシリカ粒子は、ナノオーダーで分散しているため、表面層の硬度を必要以上に高くすることがない。シリカ粒子添加による硬度変化が小さいことにより、表面層中に部分的に高硬度となる部分（例えば、シリカの比率が高い部分）も少なくなる。
よって、アクリル樹脂が本来持つ、帯電付与性はそのままに、相対的に柔軟な表面層により現像剤付着等を抑制する性能（耐フィルミング性）を併せ持つことが出来る。
よって、アクリル樹脂が本来持つ、帯電付与性はそのままに、相対的に柔軟な表面層により現像剤付着等を抑制する性能（耐フィルミング性）を併せ持つことが出来る。
さらには、ナノコンポジット構造としてシリカ粒子が良好に分散しているため、現像ローラとして経時で使用した時に、シリカ粒子の表面への露出による現像剤付着が起こり難い。この現象は、以下の如く推察している。
シリカ粒子が最小単位で分散している場合、シリカ粒子同士の凝集がないために、凝集破壊によるシリカ表面の露出自体が起こらない。また、仮にシリカ粒子が露出した場合でも、その露出面の大きさがナノオーダーであるため、現像剤付着は成長し難い。
よって、本発明の表面層を現像ローラに用いた場合、アクリル樹脂ベースであっても表面層が低硬度で、かつ、シリカ粒子表面への現像剤付着が起こり難いため、現像剤付着を抑制する性能（耐フィルミング性）を高次元で達成する。
シリカ粒子が最小単位で分散している場合、シリカ粒子同士の凝集がないために、凝集破壊によるシリカ表面の露出自体が起こらない。また、仮にシリカ粒子が露出した場合でも、その露出面の大きさがナノオーダーであるため、現像剤付着は成長し難い。
よって、本発明の表面層を現像ローラに用いた場合、アクリル樹脂ベースであっても表面層が低硬度で、かつ、シリカ粒子表面への現像剤付着が起こり難いため、現像剤付着を抑制する性能（耐フィルミング性）を高次元で達成する。
本発明に用いるアクリル樹脂とは、（メタ）アクリル系単量体を重合したものである。これらの単量体は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
（メタ）アクリル系単量体としては、（メタ）アクリル酸アルキルエステル類、シクロアルキル（メタ）アクリレート、アラルキル（メタ）アクリレート、多環式（メタ）アクリレート、ヒドロキシル基含有（メタ）アクリル酸エステル類、アルコキシ基又はフェノキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル類、エポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル類、ハロゲン含有（メタ）アクリル酸エステル類、（メタ）アクリルアミド類、アルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートが挙げられ、具体的には、それぞれ以下のものが挙げられる。
（メタ）アクリル系単量体としては、（メタ）アクリル酸アルキルエステル類、シクロアルキル（メタ）アクリレート、アラルキル（メタ）アクリレート、多環式（メタ）アクリレート、ヒドロキシル基含有（メタ）アクリル酸エステル類、アルコキシ基又はフェノキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル類、エポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル類、ハロゲン含有（メタ）アクリル酸エステル類、（メタ）アクリルアミド類、アルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートが挙げられ、具体的には、それぞれ以下のものが挙げられる。
（メタ）アクリル酸アルキルエステル類としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−又はｉ−プロピル（メタ）アクリレート、２−メチル−２−ニトロプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−，ｉ−，ｓ−又はｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−又はｔ−ペンチル（メタ）アクリレート、３−ペンチル（メタ）アクリレート、２，２−ジメチルブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、４−メチル−２−プロピルペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクタデシル（メタ）アクリレート。
シクロアルキル（メタ）アクリレートとしては、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート。
アラルキル（メタ）アクリレートとしては、ベンジル（メタ）アクリレート。
多環式（メタ）アクリレートとしては、２−イソボルニル（メタ）アクリレート、２−ノルボルニルメチル（メタ）アクリレート、５−ノルボルネン−２−イル−メチル（メタ）アクリレート、３−メチル−２−ノルボルニルメチル（メタ）アクリレート。
アラルキル（メタ）アクリレートとしては、ベンジル（メタ）アクリレート。
多環式（メタ）アクリレートとしては、２−イソボルニル（メタ）アクリレート、２−ノルボルニルメチル（メタ）アクリレート、５−ノルボルネン−２−イル−メチル（メタ）アクリレート、３−メチル−２−ノルボルニルメチル（メタ）アクリレート。
ヒドロキシル基含有（メタ）アクリル酸エステル類としては、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピルメチル−ブチル（メタ）メタクリレート。
アルコキシ基又はフェノキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル類としては、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−メトキシメトキシエチル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート。
アルコキシ基又はフェノキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル類としては、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−メトキシメトキシエチル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート。
エポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル類としては、グリシジル（メタ）アクリレート。
ハロゲン含有（メタ）アクリル酸エステル類としては、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，２−トリフルオロエチルエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル（メタ）アクリレート。
ハロゲン含有（メタ）アクリル酸エステル類としては、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，２−トリフルオロエチルエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル（メタ）アクリレート。
（メタ）アクリルアミド類としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｉ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリン、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド。
アルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートとしては、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート。
アルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートとしては、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート。
（メタ）アクリル系単量体と、２以上の（メタ）アクリロイル基を有する単量体とを併用してもよく、以下のものが挙げられる。
４，４’−イソプロピリデンジフェニレンジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレンジ（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキシレンジメチレン（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラメチレンジ（メタ）アクリレート、ジイソプロピリデングリコールジ（メタ）アクリレート、エチリデンジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、１，６−ジ（メタ）アクリルアミドヘキサン、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−（１，２−ジヒドロキシ）エチレンビス（メタ）アクリルアミド、２，２−ジメチル−１，３−トリメチレンジ（メタ）アクリレート、フェニルエチレンジ（メタ）アクリレート、２，２，２−トリクロロエチリデンジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、１，３，５−トリ（メタ）アクリロイルヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン、ビス（メタ）アクリルアミド酢酸、エチリジントリ（メタ）メタクリレート、プロピリジントリ（メタ）アクリレート。
４，４’−イソプロピリデンジフェニレンジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレンジ（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキシレンジメチレン（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラメチレンジ（メタ）アクリレート、ジイソプロピリデングリコールジ（メタ）アクリレート、エチリデンジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、１，６−ジ（メタ）アクリルアミドヘキサン、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−（１，２−ジヒドロキシ）エチレンビス（メタ）アクリルアミド、２，２−ジメチル−１，３−トリメチレンジ（メタ）アクリレート、フェニルエチレンジ（メタ）アクリレート、２，２，２−トリクロロエチリデンジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、１，３，５−トリ（メタ）アクリロイルヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン、ビス（メタ）アクリルアミド酢酸、エチリジントリ（メタ）メタクリレート、プロピリジントリ（メタ）アクリレート。
また、（メタ）アクリル系単量体とは別に、他のビニル単量体を併用してもよく、以下のものが挙げられる。
シアン化ビニル類、ビニルエステル類、芳香族ビニル化合物、カルボキシル基含有単量体又はその塩、スルホン酸基含有単量体又はその塩、不飽和多価カルボン酸誘導体、Ｎ−ビニル多価カルボン酸イミド、ジエン類、複素環式ビニル単量体、Ｎ−ビニルアミド類、ハロゲン含有ビニル単量体、ビニルアルキルエーテル類、オレフィン類。
シアン化ビニル類、ビニルエステル類、芳香族ビニル化合物、カルボキシル基含有単量体又はその塩、スルホン酸基含有単量体又はその塩、不飽和多価カルボン酸誘導体、Ｎ−ビニル多価カルボン酸イミド、ジエン類、複素環式ビニル単量体、Ｎ−ビニルアミド類、ハロゲン含有ビニル単量体、ビニルアルキルエーテル類、オレフィン類。
また、架橋系を構成するため、ヒドロキシル基、カルボキシル基や酸無水物基、グリシジル基などの反応性基を有するビニル単量体を用いてもよい。
これらの中でも、主成分として用いる（メタ）アクリル系単量体としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレートを好適に用いることが出来る。
これらの中でも、主成分として用いる（メタ）アクリル系単量体としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレートを好適に用いることが出来る。
本発明に用いるシリカ粒子は、アクリル樹脂のマトリクス中にナノコンポジット構造を取ることが出来れば、特に種類に制限はなく、粉砕シリカ、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、焼成シリカ、溶融シリカを用いることが出来る。
シリカ粒子の平均粒子径は、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。５ｎｍ以上であれば分散させることが可能である。平均粒子径が１００ｎｍ以下の場合、表面層の硬度がシリカ粒子添加により高くなる影響を小さく出来る。より好ましくは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。平均粒子径が１０ｎｍ以上であれば、市販品を手に入れ易い。
シリカ粒子の平均粒子径は、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。５ｎｍ以上であれば分散させることが可能である。平均粒子径が１００ｎｍ以下の場合、表面層の硬度がシリカ粒子添加により高くなる影響を小さく出来る。より好ましくは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。平均粒子径が１０ｎｍ以上であれば、市販品を手に入れ易い。
一方、平均粒子径が１００ｎｍ以下の場合、表面層の硬度がシリカ粒子添加により高くなる影響がより小さくなり、５０ｎｍ以下の場合、表面層の硬度がシリカ粒子添加により高くなる影響がほとんど見られない。
シリカ粒子の平均粒子径は、粒度分布測定装置ＢＩ-ＤＣＰ（商品名、BROOKHAVGN INSTRUMENTS CORPORATION社製）を用いて、分布曲線における最多頻度値でのストークス相当径を用いた。
シリカ粒子の平均粒子径は、粒度分布測定装置ＢＩ-ＤＣＰ（商品名、BROOKHAVGN INSTRUMENTS CORPORATION社製）を用いて、分布曲線における最多頻度値でのストークス相当径を用いた。
シリカ粒子の含有量は、該表面層に対して２０質量％以上であることが好ましい。２０質量％以上である場合、シリカ粒子がきちんと分散されていれば、アクリル樹脂のみが存在する部分のサイズが小さく、表面層としての硬度を低減させることが出来る。より好ましくは、３０質量％以上であり、さらに好ましくは５０質量％以上である。シリカ粒子の含有量が多いほど、前述のアクリル樹脂のみが存在する部分のサイズを安定して小さくすることが出来る。
つまり、シリカ粒子がきちんと分散されている場合には、前述のようにアクリル樹脂の短距離秩序を抑制することで、アクリル樹脂部分の硬度が低減され、さらには表面層としての硬度を低減させることが出来る。
つまり、シリカ粒子がきちんと分散されている場合には、前述のようにアクリル樹脂の短距離秩序を抑制することで、アクリル樹脂部分の硬度が低減され、さらには表面層としての硬度を低減させることが出来る。
一方、シリカ粒子の含有量の上限としては、実質的には７０質量％以下となる。ナノコンポジット構造を形成する方法にもよるが、シリカ粒子が７０質量％を超える場合、シリカ粒子の安定した分散状態が得られ難いか、アクリル樹脂の被膜性が不安定となることがある。
また、シリカ粒子は、コロイド状であってもよい。コロイド状とは、１ｎｍから１μｍサイズの固体、液体または気体が固体、液体または気体の連続相に分散した状態である。具体的には、シリカ微粒子が、水性媒体または有機溶媒中にコロイド状に分散されたものが挙げられる。
また、シリカ粒子は、コロイド状であってもよい。コロイド状とは、１ｎｍから１μｍサイズの固体、液体または気体が固体、液体または気体の連続相に分散した状態である。具体的には、シリカ微粒子が、水性媒体または有機溶媒中にコロイド状に分散されたものが挙げられる。
ナノコンポジット構造を形成する方法の一例として、シリカ粒子をコアとし、（メタ）アクリル系単量体をシェルとするコア−シェル構造を有する粒子が水性媒体、または有機溶媒中に分散した分散体を用いて、表面層を形成する方法がある。この方法を用いる際には、シリカ粒子として、コロイド状のもの、すなわちコロイダルシリカを好適に使用することが出来る。
コロイダルシリカはゾル−ゲル法で調製して使用することもでき、市販品を利用することもできる。コロイダルシリカをゾル−ゲル法で調製する場合には、公知の手法を用いることが出来る。
また、平均粒子径が大きい乾式シリカ粒子を、平均粒子径が１００ｎｍ未満になるまで粉砕したシリカ分散液を用いることも出来る。
また、平均粒子径が大きい乾式シリカ粒子を、平均粒子径が１００ｎｍ未満になるまで粉砕したシリカ分散液を用いることも出来る。
コロイダルシリカの市販品としては、以下のものが挙げられる。スノーテックス−ＸＬ、スノーテックス−ＹＬ、スノーテックス−ＺＬ、スノーテックス２０、スノーテックス３０、スノーテックス４０、スノーテックス５０、スノーテックスＣ、スノーテックスＯ、メタノールシリカゾル、ＩＰＡ−ＳＴ、ＩＰＡ−ＳＴ−ＵＰ、ＩＰＡ−ＳＴ−ＺＬ、ＥＧ−ＳＴ、ＭＥＫ−ＳＴ、ＭＩＢＫ−ＳＴ、ＸＢＡ−ＳＴ、ＰＭＡ−ＳＴ、ＰＧＭ−ＳＴ（いずれも商品名、日産化学工業株式会社製）。アデライトＡＴ−４０、アデライトＡＴ−５０（いずれも商品名、株式会社アデカ製）。これらの中でも、スノーテックス４０、スノーテックス５０、アデライトＡＴ−４０，アデライトＡＴ−５０（いずれも商品名）を好ましく利用出来る。
表面層１３はアクリル樹脂のマトリクス中にシリカ粒子が分散してなるナノコンポジット構造を含有する組成物で形成されていればよく、その構成成分であるアクリル樹脂を単独で用いても、他の樹脂とブレンドしてもよい。ここで、主成分とは、樹脂材料１００質量％に対して５０質量％を超える成分であることを意味する。本発明の利点を十分に得るには、樹脂材料１００質量％中に、アクリル樹脂が８０質量％以上含有されているものが好ましい。
ブレンドする樹脂としては、ブレンド時の相溶性などを考慮し、本発明の効果を損なわない範囲で、適宜選択すればよい。ブレンドする樹脂は、必要に応じて２種以上用いてもよい。
ブレンドする樹脂としては、ブレンド時の相溶性などを考慮し、本発明の効果を損なわない範囲で、適宜選択すればよい。ブレンドする樹脂は、必要に応じて２種以上用いてもよい。
表面層１３には必要に応じで、導電剤を添加することが出来る。添加する導電剤としては、イオン導電機構によるイオン導電性導電剤、電子導電機構による電子導電性導電剤があり、どちらか一方でも、また併用することでもよい。
イオン導電性導電剤としては、以下のものが挙げられる。ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＮａＣｌＯ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＮａＳＣＮ，ＫＳＣＮ，ＮａＣｌ等の周期律表第１族金属の塩；ＮＨ４Ｃｌ、ＮＨ４ＳＯ４、ＮＨ4ＮＯ３等のアンモニウム塩；Ｃａ（ＣｌＯ４）２、Ｂａ（ＣｌＯ４）２等の周期律表第２族金属の塩；これらの塩と１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等の多価アルコールやそれらの誘導体との錯体；これらの塩とエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル等のモノオールとの錯体；第四級アンモニウム塩等の陽イオン性界面活性剤；脂肪族スルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等の陰イオン性界面活性剤；ベタイン等の両性界面活性剤。これらイオン導電性物質は、粉末状又は繊維状で、単独又は２種類以上を混合して使用することができる。
イオン導電性導電剤としては、以下のものが挙げられる。ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＮａＣｌＯ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＮａＳＣＮ，ＫＳＣＮ，ＮａＣｌ等の周期律表第１族金属の塩；ＮＨ４Ｃｌ、ＮＨ４ＳＯ４、ＮＨ4ＮＯ３等のアンモニウム塩；Ｃａ（ＣｌＯ４）２、Ｂａ（ＣｌＯ４）２等の周期律表第２族金属の塩；これらの塩と１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等の多価アルコールやそれらの誘導体との錯体；これらの塩とエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル等のモノオールとの錯体；第四級アンモニウム塩等の陽イオン性界面活性剤；脂肪族スルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等の陰イオン性界面活性剤；ベタイン等の両性界面活性剤。これらイオン導電性物質は、粉末状又は繊維状で、単独又は２種類以上を混合して使用することができる。
また、電子導電性導電剤としては、以下のものが挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀の金属系粉体や金属繊維；カーボンブラック；金属酸化物や金属化合物の粉；樹脂粒子や無機粒子の表面を導電化処理したもの；カーボンナノチューブ、カーボン繊維末等のカーボン系導電剤。
これらの内、カーボンブラックは、比較的容易に入手でき、また、主成分のアクリル樹脂の種類によらず、良好な帯電性が得られるため、好適である。
これらの内、カーボンブラックは、比較的容易に入手でき、また、主成分のアクリル樹脂の種類によらず、良好な帯電性が得られるため、好適である。
表面層を導電化する手段としてカーボンブラックを用いる場合、ＣＴＡＢ吸着比表面積が６０ｍ２／ｇ以上２２０ｍ２／ｇ以下であるカーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックのＣＴＡＢ吸着比表面積は、ＣＴＡＢ（臭化ｎ−ヘキサデシルトリメチルアンモニウム）を吸着させたときの比表面積(ｍ２／ｇ)を示しており、カーボンブラックの微細孔を含まない外部表面積を判断する指標の１つである。
ＣＴＡＢ吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−３（２００１年）「ゴム用カーボンブラック―基本特性―第３部：比表面積の求め方―ＣＴＡＢ吸着法」の規定に従って測定したものである。
カーボンブラックのＣＴＡＢ吸着比表面積は、ＣＴＡＢ（臭化ｎ−ヘキサデシルトリメチルアンモニウム）を吸着させたときの比表面積(ｍ２／ｇ)を示しており、カーボンブラックの微細孔を含まない外部表面積を判断する指標の１つである。
ＣＴＡＢ吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−３（２００１年）「ゴム用カーボンブラック―基本特性―第３部：比表面積の求め方―ＣＴＡＢ吸着法」の規定に従って測定したものである。
アクリル樹脂とカーボンブラックとの相互作用や吸着状態は、カーボンブラック表面の細孔による影響は少なく、ＣＴＡＢ吸着比表面積との相関が強い。よって、本発明においては、一般的な窒素吸着比表面積ではなく、ＣＴＡＢ吸着比表面積によりカーボンブラックの特性を規定することにより、よりよい効果を発現する。
ＣＴＡＢ吸着比表面積が６０ｍ２／ｇ以上では、カーボンブラックとアクリル樹脂との接触面積が確保され、カーボンブラックによる十分な適度な補強が行われ、アクリル表面層の、耐摩耗性を同等以上に維持出来る。一方、２２０ｍ２／ｇ以下では、カーボンブラックのアクリル樹脂への分散性があり加工性が良好であると共に、カーボンブラックによる補強が高くなり過ぎず、表面層の硬度を所望の低硬度にし易い。
ＣＴＡＢ吸着比表面積が６０ｍ２／ｇ以上では、カーボンブラックとアクリル樹脂との接触面積が確保され、カーボンブラックによる十分な適度な補強が行われ、アクリル表面層の、耐摩耗性を同等以上に維持出来る。一方、２２０ｍ２／ｇ以下では、カーボンブラックのアクリル樹脂への分散性があり加工性が良好であると共に、カーボンブラックによる補強が高くなり過ぎず、表面層の硬度を所望の低硬度にし易い。
表面層からカーボンブラック成分を取り出し単離する方法としては、一般的に知られている方法を用いればよい。一例を挙げると、現像ローラから表面層１３を切り出した表面層片をロータリーキルン中で窒素気流下に一定時間にわたり高温加熱してゴム成分を分解し、その残渣よりカーボンブラック成分を回収する。
温度と時間は、表面層に含まれる樹脂の種類や量に応じで選択すればよく、樹脂は、炭化水素及び／又はオイルに分解される。回収された残渣には、カーボンブラック成分の他に、シリカ、石英、タルクなどの無機成分末が含まれることがあるが、これらは比重の違いから容易に分離することができる。
温度と時間は、表面層に含まれる樹脂の種類や量に応じで選択すればよく、樹脂は、炭化水素及び／又はオイルに分解される。回収された残渣には、カーボンブラック成分の他に、シリカ、石英、タルクなどの無機成分末が含まれることがあるが、これらは比重の違いから容易に分離することができる。
本発明で用いるカーボンブラックは、市販品であっても、市販品を処理したものであっても、あるいは新規に製造されたものであってもよく、特に制限されない。オイルファーネスブラック、ガスファーネスブラックやチャンネルタイプのカーボンブラック、これらのカーボンブラックに対し酸化処理を施したものなどを用いることができる。
前記カーボンブラックの添加量としては、通常、表面層に対して、２質量％以上２０質量％以下とすることが好ましい。２質量％以上とすると、表面層全体に対して良好な分散状態を得ることが容易となり、２０質量％以下とすると硬度が高くなりすぎてしまうことがない。この範囲において、カーボンブラックの種類、及び表面層中のシリカ粒子の含有量に応じて、添加量を調整することで、導電性を安定して得ることができる。
前記カーボンブラックの添加量としては、通常、表面層に対して、２質量％以上２０質量％以下とすることが好ましい。２質量％以上とすると、表面層全体に対して良好な分散状態を得ることが容易となり、２０質量％以下とすると硬度が高くなりすぎてしまうことがない。この範囲において、カーボンブラックの種類、及び表面層中のシリカ粒子の含有量に応じて、添加量を調整することで、導電性を安定して得ることができる。
また、前述のコロイダルシリカの分散体を使用する場合には、市販のカーボンブラックの分散体を用いることも出来る。カーボンブラックの分散体の市販品としては、以下のものが挙げられる。ライオンペーストＷ−３１１Ｎ、ライオンペーストＷ−３７６Ｒ（いずれも商品名、ライオン株式会社製）。これらは、カーボンＥＣＰ−６００ＪＤ（商品名、ライオン株式会社製）が分散された水性分散体である。
表面層１３には、樹脂成分、シリカ粒子、導電剤の他に、種々の添加剤を必要に応じ配合して表面層を成形することができる。添加剤は、一般に用いられているものが使用可能である。例えば、次のものが挙げられる。非導電性充填剤、紫外線吸収剤、光安定剤、難燃剤、帯電防止剤、液状ゴム、官能基含有オリゴマー、着色剤、耐油性向上剤、粘着付与剤、脱水剤、活性剤、ワックス、カップリング剤、抗菌剤、加工助剤。
表面層１３は、示差走査熱量計による熱分析で１００〜３００℃の範囲内に該表面層中の樹脂成分の質量に対して１０Ｊ／ｇ以上の結晶融解熱（ΔＨ）を有するピークが検知されないことが好ましい。
１０Ｊ／ｇ以上の結晶融解熱（ΔＨ）を有するピークが検知されないことは、アクリル樹脂を含む成分の短距離秩序に由来する弱い結晶性が、表面層の状態において小さく、表面層の硬度を適切に制御出来ることを示している。前記ピークが検知されない場合、ナノコンポジット構造をとることによる本発明の効果が安定して得られる。
なお、結晶融解熱（ΔＨ）自体がないことが好ましいが、測定上１０Ｊ／ｇ未満の結晶融解熱（ΔＨ）を有するピークが検知されても、表面層全体に対する影響は小さく、本発明の効果を阻害するものではない。
１０Ｊ／ｇ以上の結晶融解熱（ΔＨ）を有するピークが検知されないことは、アクリル樹脂を含む成分の短距離秩序に由来する弱い結晶性が、表面層の状態において小さく、表面層の硬度を適切に制御出来ることを示している。前記ピークが検知されない場合、ナノコンポジット構造をとることによる本発明の効果が安定して得られる。
なお、結晶融解熱（ΔＨ）自体がないことが好ましいが、測定上１０Ｊ／ｇ未満の結晶融解熱（ΔＨ）を有するピークが検知されても、表面層全体に対する影響は小さく、本発明の効果を阻害するものではない。
表面層１３の厚みは、現像ローラの層構成に合わせて適宜選択されるが、０．０１０ｍｍ以上であれば、安定した層を形成することが出来る。
表面層１３を、弾性体層１２の外周に形成する場合には、表面層の厚みが１．０ｍｍ以下では、弾性体層が低硬度の時、その特性を活かした現像ローラとすることが可能であり、必要な形状（寸法精度）を得ることが可能である。さらには、表面層の厚みは、０．０２０ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下であることが、より好ましい。
表面層１３を、弾性体層１２の外周に形成する場合には、表面層の厚みが１．０ｍｍ以下では、弾性体層が低硬度の時、その特性を活かした現像ローラとすることが可能であり、必要な形状（寸法精度）を得ることが可能である。さらには、表面層の厚みは、０．０２０ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下であることが、より好ましい。
一方、表面層１３を軸芯体１１の外周に形成する構成の現像ローラで、かつ現像ローラを潜像担持体に当接して使用する場合、当接する際に均一なニップ幅を確保することが好ましい。このために、表面層の厚さは、０．５ｍｍ以上が好ましく、１．０ｍｍ以上とすることがより好ましい。現像ローラの外径精度を損なわない限り、表面層の厚さに特に制限はないものの、表面層の厚さは、好ましくは６．０ｍｍ以下、より好ましくは５．０ｍｍ以下とするのがよい。
なお、表面層の厚さは、現像ローラより切り出したサンプルの断面を光学顕微鏡で観察することにより測定することが出来る。
なお、表面層の厚さは、現像ローラより切り出したサンプルの断面を光学顕微鏡で観察することにより測定することが出来る。
軸芯体の外周に、弾性体層、表面層を形成する手段としては、公知の手段が用いられる。軸芯体の外周面に弾性体層を、塗布、一体成形、あるいは予め円筒状に成形され、適当な形状に裁断された弾性体層のゴム組成物に軸芯体を挿入し、接着する方法が用いられる。軸芯体と弾性体層との間には、必要に応じて接着剤層を設けてもよい。
軸芯体の外周面に弾性体層が形成されたものに対し、さらに表面層を形成する手段としては、表面層の原料を液状または溶液状として、弾性体層の外周面に塗布し、その後、層を形成する方法を利用することができる。この表面層の原料は、エアスプレー、ロールコート、カーテンコート、ディッピングの如き塗布方法により、原料を所望の厚さで、弾性体層の外周面に均一に塗布する。その後、表面層を膜体とするため、必要に応じ、加熱処理を行なう場合がある。
軸芯体の外周面に弾性体層が形成されたものに対し、さらに表面層を形成する手段としては、表面層の原料を液状または溶液状として、弾性体層の外周面に塗布し、その後、層を形成する方法を利用することができる。この表面層の原料は、エアスプレー、ロールコート、カーテンコート、ディッピングの如き塗布方法により、原料を所望の厚さで、弾性体層の外周面に均一に塗布する。その後、表面層を膜体とするため、必要に応じ、加熱処理を行なう場合がある。
本発明の表面層１３は、アクリル樹脂のマトリクス中にシリカ粒子が分散してなるナノコンポジット構造を含有する組成物で形成されていることを特徴とする。
任意のナノコンポジット構造を安定して形成するには、ナノオーダーのシリカ粒子を十分に分散させることが必要であり、単純に従来の手法を用いただけでは難しい。例えば、アクリル樹脂にシリカ粒子を添加して、せん断応力をかけて分散させる場合、シリカ粒子の凝集体を極めて少量にするには、分散に時間をかけたり、高価な装置を必要としたりする上、十分な分散が必ずしも得られない。
一方、シリカ粒子に対して作用する分散剤を添加することも知られているが、現像ローラ表面層に用いた場合、その分散剤が使用時の弊害を起こすことがある。
任意のナノコンポジット構造を安定して形成するには、ナノオーダーのシリカ粒子を十分に分散させることが必要であり、単純に従来の手法を用いただけでは難しい。例えば、アクリル樹脂にシリカ粒子を添加して、せん断応力をかけて分散させる場合、シリカ粒子の凝集体を極めて少量にするには、分散に時間をかけたり、高価な装置を必要としたりする上、十分な分散が必ずしも得られない。
一方、シリカ粒子に対して作用する分散剤を添加することも知られているが、現像ローラ表面層に用いた場合、その分散剤が使用時の弊害を起こすことがある。
＜ナノコンポジット構造形成手法＞
アクリル樹脂のマトリクス中にシリカ粒子が分散してなるナノコンポジット構造を形成する一つの好適な手段として、以下の手法が挙げられる。
すなわち、本発明の現像ローラの製造方法としては、シリカ粒子のコアと、アクリル樹脂を含むシェルとを有する粒子を水性媒体に分散させてなる水性分散体の被膜を乾燥せしめて該表面層を形成する工程を有することが好ましい。
さらには、前記粒子が、ノニオン界面活性剤を介して、シリカ粒子表面にアクリル樹脂が結合していることがより好ましい。
アクリル樹脂のマトリクス中にシリカ粒子が分散してなるナノコンポジット構造を形成する一つの好適な手段として、以下の手法が挙げられる。
すなわち、本発明の現像ローラの製造方法としては、シリカ粒子のコアと、アクリル樹脂を含むシェルとを有する粒子を水性媒体に分散させてなる水性分散体の被膜を乾燥せしめて該表面層を形成する工程を有することが好ましい。
さらには、前記粒子が、ノニオン界面活性剤を介して、シリカ粒子表面にアクリル樹脂が結合していることがより好ましい。
直接又はノニオン界面活性剤を介して、シリカ粒子表面にアクリル重合体が結合して、該シリカ粒子をコアとし、該アクリル重合体をシェルとするコア−シェル構造を有する粒子が水性媒体に分散している水性分散体を用いて、表面層を形成する。
尚、説明上判り易くするため、シリカ粒子をコアとし、アクリル重合体をシェルとするコア−シェル構造を有する粒子を、コア−シェル複合粒子と称する場合がある。
尚、説明上判り易くするため、シリカ粒子をコアとし、アクリル重合体をシェルとするコア−シェル構造を有する粒子を、コア−シェル複合粒子と称する場合がある。
上記のコア−シェル複合粒子の水分散体を用いた場合、シリカ粒子とアクリル樹脂の比率の制御、及びシリカ粒子の分散状態を、広範囲で、かつ安定して制御することが可能となる。特に、コア−シェル複合粒子のアクリル重合体のシェルの厚みにより、表面層中でのシリカ粒子間の距離を制御することも可能である。
以下に、上記手法をより詳細に説明する。
シリカ粒子は、前述のコロイダルシリカが好適に使用できる。シリカ粒子は、表面処理されていてもよい。
コア−シェル複合粒子において、シリカ粒子表面には、直接又はノニオン界面活性剤を介してアクリル系重合体（アクリル樹脂）が結合している。シリカ粒子は、通常、水性媒体中で負に帯電して分散安定化されている。よって、曇点未満の温度でノニオン界面活性剤とシリカ粒子分散液とを混合した後、曇点以上の温度にすることにより、ノニオン界面活性剤をシリカ粒子表面に吸着させて、（メタ）アクリル系単量体の重合の場を提供する。なお、シリカ粒子表面は、通常、親水性であるが、ノニオン界面活性剤の吸着により、粒子表面を疎水化できる。
シリカ粒子は、前述のコロイダルシリカが好適に使用できる。シリカ粒子は、表面処理されていてもよい。
コア−シェル複合粒子において、シリカ粒子表面には、直接又はノニオン界面活性剤を介してアクリル系重合体（アクリル樹脂）が結合している。シリカ粒子は、通常、水性媒体中で負に帯電して分散安定化されている。よって、曇点未満の温度でノニオン界面活性剤とシリカ粒子分散液とを混合した後、曇点以上の温度にすることにより、ノニオン界面活性剤をシリカ粒子表面に吸着させて、（メタ）アクリル系単量体の重合の場を提供する。なお、シリカ粒子表面は、通常、親水性であるが、ノニオン界面活性剤の吸着により、粒子表面を疎水化できる。
なお、ノニオン界面活性剤の曇点とは、ノニオン界面活性剤の存在下、シリカ粒子が水性媒体中に分散した系において、昇温過程で前記分散系に白濁が生じる温度を意味する。曇点は、ノニオン界面活性剤の濃度、電解質の影響などを受けることから各反応条件において測定できる。ノニオン界面活性剤の曇点は、例えば、０〜８０℃、好ましくは１０〜７０℃、さらに好ましくは２０〜６０℃程度である。
ノニオン界面活性剤（分散剤又は分散安定剤）としては、例えば、蛋白質（ゼラチン、コロイド状アルブミン、カゼイン、レシチンなど）、糖誘導体（寒天、デンプン誘導体等）、セルロース誘導体（ヒドロキシメチルセルロースなど）、多価アルコールのエステル類[エチレングリコールモノ脂肪酸エステル（例えば、オレイン酸のモノグリコールエステル、ステアリン酸のモノグリコールエステルなど）、ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル、プロピレングリコールモノ脂肪酸エステル、グリセリンモノ脂肪酸エステル（例えば、ステアリン酸モノグリセリドなど）、グリセリンジ脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル（商品名スパン）など]、合成親水性高分子、例えば、ポリビニルアルコール、末端長鎖アルキル基変性ポリビニルアルコール、ビニル重合体［（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、アルキルビニルエーテル、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドなどの少なくとも１つのエチレン性不飽和基を有する単量体を構成要素として含む単独又は共重合体］、ポリオキシアルキレン（ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン）又はその誘導体[ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、前記脂肪酸エステルのアルキレンオキサイド付加体（例えば、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステル（商品名トウィーン）など）]などが挙げられる。
分散剤としては、アンカー基と分散安定化基とが分離した、グラフトポリマー，ブロックポリマーやマクロマーを用いてもよい。これらのノニオン界面活性剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
不飽和結合（例えば、ビニル、イソプロペニル、（メタ）アクリロイルなど）を有するノニオン界面活性剤を用いると、シリカ粒子表面に吸着したノニオン界面活性剤とビニル単量体とを重合できる。
不飽和結合（例えば、ビニル、イソプロペニル、（メタ）アクリロイルなど）を有するノニオン界面活性剤を用いると、シリカ粒子表面に吸着したノニオン界面活性剤とビニル単量体とを重合できる。
好ましいノニオン性界面活性剤には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンショ糖Ｃ１２−２０脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンＣ１２−２０脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンブロック共重合体、アリル基などのエチレン性不飽和基（重合性不飽和合）を少なくとも１つ有するポリオキシエチレンＣ６−２０アルキルフェニルエーテルが挙げられる。
これらの構造を持つ市販品として、以下に挙げるものが使用出来る。
これらの構造を持つ市販品として、以下に挙げるものが使用出来る。
また、ノニオン界面活性剤の親水性−親油性バランス（ＨＬＢ）は、広い範囲で選択でき、例えば、１〜３０、好ましくは３〜２５、さらに好ましくは５〜２０程度である。
ノニオン性界面活性剤の使用量は、固形分換算で、後述のビニル重合体１００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜１５重量部、さらに好ましくは１〜１０重量部程度である。
ノニオン性界面活性剤の使用量は、固形分換算で、後述のビニル重合体１００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜１５重量部、さらに好ましくは１〜１０重量部程度である。
重合してアクリル樹脂となる成分としては、前述の（メタ）アクリル系単量体が好適に使用できる。
前記分散系において、（メタ）アクリル系単量体が重合する過程で、ノニオン界面活性剤がシリカ粒子表面に吸着していることが好ましい。従って、（メタ）アクリル系単量体の重合温度は、ノニオン界面活性剤の曇点を超える温度であることが好ましく、例えば、２０〜１１０℃、好ましくは３０〜１００℃、さらに好ましくは６０〜１００℃、特に７０〜９０℃程度である。
前記分散系において、（メタ）アクリル系単量体が重合する過程で、ノニオン界面活性剤がシリカ粒子表面に吸着していることが好ましい。従って、（メタ）アクリル系単量体の重合温度は、ノニオン界面活性剤の曇点を超える温度であることが好ましく、例えば、２０〜１１０℃、好ましくは３０〜１００℃、さらに好ましくは６０〜１００℃、特に７０〜９０℃程度である。
なお、前記（メタ）アクリル系単量体は、塗膜層（表面層）に要求される特性（成膜性，ガラス転移温度など）に応じて選択でき、通常、ガラス転移温度−３０℃〜８０℃、好ましくは−２０℃〜５０℃、特に０〜５０℃程度の（メタ）アクリル系重合体を形成する。また、架橋系を構成するため、ヒドロキシル基、カルボキシル基や酸無水物基、グリシジル基などの反応性基を有するビニル単量体を用いてもよい。
（メタ）アクリル系重合体（すなわち、アクリル樹脂）とシリカ機粒子との割合は、表面層として必要な性能の範囲で、成膜性などに応じて選択できる。
このような成分で構成されたコア−シェル複合粒子の平均粒子径は、シリカ粒子の大きさによって変動するが、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。コア−シェル複合粒子の粒子径が上記範囲であれば、コア−シェル複合粒子の分散安定性が高い。
このような成分で構成されたコア−シェル複合粒子の平均粒子径は、シリカ粒子の大きさによって変動するが、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。コア−シェル複合粒子の粒子径が上記範囲であれば、コア−シェル複合粒子の分散安定性が高い。
前記各成分の割合は、例えば、アクリル樹脂１００質量部に対し、ノニオン界面活性剤０．１〜２０質量部、シリカ粒子３〜５００質量部の範囲から選択できる。
水性分散体において、粒子のすべてが前記コア−シェル複合粒子である必要はなく、コア−シェル複合粒子と、アクリル樹脂粒子（コアのシリカ粒子を内包しない）との混合物であってもよい。
水性分散体において、粒子のすべてが前記コア−シェル複合粒子である必要はなく、コア−シェル複合粒子と、アクリル樹脂粒子（コアのシリカ粒子を内包しない）との混合物であってもよい。
なお、上記の手法により表面層を形成した場合、現像ローラとして経時で使用した時の現像剤付着を抑制する性能（耐フィルミング性）が、より優れたものとなり易い。
経時の使用時において、シリカ粒子表面とアクリル樹脂が結合しているため、シリカ粒子の表面露出がし難い。このシリカ粒子表面とアクリル樹脂の結合は、ノニオン界面活性剤の有無によらず、十分な結合力を付与させることが出来る。
経時の使用時において、シリカ粒子表面とアクリル樹脂が結合しているため、シリカ粒子の表面露出がし難い。このシリカ粒子表面とアクリル樹脂の結合は、ノニオン界面活性剤の有無によらず、十分な結合力を付与させることが出来る。
また、表面層自体に削れが発生する際も、その表面層形成の履歴により、コア−シェル複合粒子同士の界面に相当する部分が断裂し易く、現像ローラ表面は、常に離形性のよいアクリル樹脂となるため、現像剤付着を抑制する性能に優れた状態が維持できる。
また、コア−シェル複合粒子同士の界面の接着程度を制御することにより、徐々に表面層の削れが進む場合、現像剤付着によるフィルミングが成長する前に、フィルミング物と共に最表面の表面層が削れる現象が起こる。結果として、新しいアクリル樹脂の表面となるため、フィルミングの成長を抑制出来る。
また、コア−シェル複合粒子同士の界面の接着程度を制御することにより、徐々に表面層の削れが進む場合、現像剤付着によるフィルミングが成長する前に、フィルミング物と共に最表面の表面層が削れる現象が起こる。結果として、新しいアクリル樹脂の表面となるため、フィルミングの成長を抑制出来る。
前記の如く、シリカ粒子をコアとし、アクリル重合体をシェルとするコア−シェル構造を有する粒子が水性媒体に分散している水性分散体を用いて表面層を形成した現像ローラの製造方法により、本発明の効果を持つ現像ローラが得られる。
なお、上記で説明した弾性体層と表面層を設けた構成は一例である。弾性体層と表面層の間に中間層を設ける場合には、接着性向上、導電性の調整、硬度の調整等の目的に応じて中間層の材料等を選択すればよい。例えば、弾性体層と表面層の両層に対し接着性を付与したい場合には、中間層として、構成に応じた接着剤を使用するか、弾性体層および表面層に用いることが出来るゴムや樹脂をベースに組成物を適宜選択すればよい。
なお、上記で説明した中間層を設けた構成は一例であり、中間層を設けない場合において弾性体層と表面層の間の接着性は良好である。
なお、上記で説明した中間層を設けた構成は一例であり、中間層を設けない場合において弾性体層と表面層の間の接着性は良好である。
以上説明したように、本発明の現像ローラは、現像剤に対する帯電付与性と、現像剤付着等を抑制する性能（耐フィルミング性）を高次元で合わせ持つ。この利点から、電子写真装置における現像ローラとして用いた場合には、耐フィルミング性に優れ、高品質な画像を継続して出力することが出来る。
次に、本発明に係る電子写真装置を説明する。
＜電子写真装置＞
本発明の電子写真装置は、電子写真方式により静電潜像が形成される潜像担持体、該潜像担持体を帯電するための帯電装置、該潜像担持体の帯電領域に静電潜像を形成するための静電潜像形成装置を有している。さらに、前記静電潜像形成装置により形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成するための現像装置及びトナー像を転写紙に転写するための転写装置を有している。そして、本発明の電子写真装置には、上記本発明の現像ローラが用いられている。
＜電子写真装置＞
本発明の電子写真装置は、電子写真方式により静電潜像が形成される潜像担持体、該潜像担持体を帯電するための帯電装置、該潜像担持体の帯電領域に静電潜像を形成するための静電潜像形成装置を有している。さらに、前記静電潜像形成装置により形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成するための現像装置及びトナー像を転写紙に転写するための転写装置を有している。そして、本発明の電子写真装置には、上記本発明の現像ローラが用いられている。
図３は、本発明の電子写真装置の一例となる概略構成を示す図である。図３は、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色の電子写真装置を備えたタンデム型のカラー電子写真装置の一例である。なお、各色の電子写真装置は色ごとの差異はあるものの基本構成は同じであるので、以下では一つの電子写真装置について説明する。
図３に示した電子写真装置は、電子写真方式により静電潜像が形成される潜像担持体２１と、該静電潜像形成に必要な帯電量を該潜像担持体に帯電するための帯電部材２６とを備えている。そして、該潜像担持体の帯電領域に静電潜像を形成するための静電潜像形成装置（不図示）、該静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成するための現像装置２を備えている。さらに、該潜像担持体上に形成されたトナー像を転写紙に転写するための転写装置としての転写ローラ３１を有している。そして、現像装置２は、本発明の現像ローラ１を備えている。
図３に示した電子写真装置においては、潜像担持体２１が矢印方向に回転し、潜像担持体２１は帯電部材２６によって一様に帯電され、露光手段であるレーザー光２５により、潜像担持体２１の表面に静電潜像が形成される。レーザー光２５により形成された静電潜像は、潜像担持体２１に対して接触配置される現像装置２によってトナーが付与されることにより現像され、トナー像が形成される。現像は、露光部にトナー像を形成する反転現像により行なわれる。
潜像担持体２１上のトナー像は、転写部材である転写ローラ３１によって記録媒体である転写紙３６に転写される。トナー像を転写された転写紙３６は、定着装置２９により定着処理され、装置外に排出され、プリント動作が終了する。なお、転写紙３６は、給紙ローラ３７により送られ、吸着ローラ３８（バイアス電源３２より印加されている）により転写搬送ベルト３４に吸着され、転写搬送ベルト３４の移動により各カラートナー像の転写位置でトナー像が転写積層される。
また、搬送転写ベルト３４は、駆動ローラ３０、テンションローラ３３及び従動ローラ３５に掛けまわされおり、駆動ローラ３０の回転により移動する。なお、従動ローラ３５は吸着ローラ３８に対して対ローラとなっている。さらに、フルカラーのトナー像を担持した転写紙３６は、駆動ローラ３０の近傍で剥離部材により転写搬送ベルト３４から剥離され、定着装置２９へ送られる。なお、本装置では潜像担持体２１と転写ローラ３１の間に転写搬送ベルト３４が狭持されている。
一方、転写されずに潜像担持体２１上に残存した転写残トナーは、潜像担持体２１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２８により掻き取られ廃トナー容器２７に収納される。クリーニングされた潜像担持体（感光体ドラム）２１は上述の作業を繰り返し行うために供される。
現像装置２は、静電潜像を担持する潜像担持体２１と対向した状態でトナーを担持する現像ローラ１と、現像ローラ１に担持されたトナーを摩擦帯電しながら該トナーの層厚を規制する規制ブレード２４とを備えている。現像装置２においては、現像ローラ１が潜像担持体２１にトナー２３を付与することにより静電潜像を現像してトナー像を形成する。
現像装置２は、静電潜像を担持する潜像担持体２１と対向した状態でトナーを担持する現像ローラ１と、現像ローラ１に担持されたトナーを摩擦帯電しながら該トナーの層厚を規制する規制ブレード２４とを備えている。現像装置２においては、現像ローラ１が潜像担持体２１にトナー２３を付与することにより静電潜像を現像してトナー像を形成する。
図３に示された現像装置２は、一成分トナーとして非磁性のトナー２３を収容した現像容器と、該現像容器内の長手方向に延在する開口部に位置するトナー担持体としての現像ローラ１（本発明の現像ローラ）を備えている。また、規制ブレード（塗布ブレード）２４は、長手方向に延在する開口部の上縁に沿って配置されている。
プロセスカートリッジの実施形態の一例の説明図を図４に示す。図４に示したプロセスカートリッジは、非磁性のトナー２３を収容した現像容器と、トナー担持体としての現像ローラ１と、規制ブレード２４とを備えている。プロセスカートリッジは、上記部材が一体的に保持されてなるものであり、電子写真装置の本体に着脱可能に設けられる。なお、画像形成時には、現像ローラ１は潜像担持体２１と接触幅をもって接触している。
現像装置２においては、トナー塗布部材（ＲＳローラ）２２が、現像容器内で、トナーの層厚を規制する部材である規制ブレード２４の現像ローラ１の表面との接触部に対し現像ローラ１の回転方向上流側に接触され、かつ、回転可能に支持されている。トナー塗布部材２２の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や軸芯体上にレーヨン、ポリアミドの如き繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ１へのトナー２３の供給及び未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。
具体的には、軸芯体上にポリウレタンフォームを設けた直径１６ｍｍの弾性ローラをトナー塗布部材２２として用いることができる。このトナー塗布部材２２の現像ローラ１に対する接触幅としては、１ｍｍ以上８ｍｍ以下が好ましく、また、現像ローラ１に対してその接触部において相対速度をもたせることが好ましい。
具体的には、軸芯体上にポリウレタンフォームを設けた直径１６ｍｍの弾性ローラをトナー塗布部材２２として用いることができる。このトナー塗布部材２２の現像ローラ１に対する接触幅としては、１ｍｍ以上８ｍｍ以下が好ましく、また、現像ローラ１に対してその接触部において相対速度をもたせることが好ましい。
プロセスカートリッジは、潜像担持体としての潜像担持体２１と、潜像担持体２１の表面を一様に帯電する帯電装置としての帯電部材２６、クリーニング部材、転写ローラ３１のうちの少なくとも一つを有しているものであってもよい。
図３に示すカラー電子写真装置では転写ベルト３４が存在するために転写ローラ３１を組み込んだプロセスカートリッジとすることはできないが、モノカラー電子写真装置では潜像担持体２１等と一体としたプロセスカートリッジとすることが可能である。
図３に示すカラー電子写真装置では転写ベルト３４が存在するために転写ローラ３１を組み込んだプロセスカートリッジとすることはできないが、モノカラー電子写真装置では潜像担持体２１等と一体としたプロセスカートリッジとす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。
実施例、比較例に用いたシリカ、及び分布曲線における最多頻度値でのストークス相当径をＤｓｔ（ｎｍ）、その形態、コロイド状シリカの場合はその質量％を、表２に示す。
実施例、比較例に用いたシリカ、及び分布曲線における最多頻度値でのストークス相当径をＤｓｔ（ｎｍ）、その形態、コロイド状シリカの場合はその質量％を、表２に示す。
その他の実施例、比較例に用いた材料は表４の通りである。
［実施例１］現像ローラ１
１．軸芯体の作製
軸芯体としてニッケル鍍金を施したＳＵＳ製の直径６ｍｍの芯金の外周面に、さらにプライマー：「メタロックＮ−３３」（商品名）を塗布し、温度１５０℃で１０分間焼き付けしたものを準備した。
１．軸芯体の作製
軸芯体としてニッケル鍍金を施したＳＵＳ製の直径６ｍｍの芯金の外周面に、さらにプライマー：「メタロックＮ−３３」（商品名）を塗布し、温度１５０℃で１０分間焼き付けしたものを準備した。
２．弾性体層用混合物の調製
表５の５成分を、温度５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１５分間混練して、原料混合物を調製した。
表５の５成分を、温度５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１５分間混練して、原料混合物を調製した。
この原料混合物に対して、エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）１００質量部を基準として、表６の３成分を添加し、温度２０℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練して、第二層用混合物を得た。
３．弾性ローラの作製
軸芯体の表面に、押出し機により、内側に弾性体層用混合物を円筒状で厚さ３．５ｍｍとなるように押出して、外径１３．０ｍｍのローラ形状のサンプルを得た。これを温度１５０℃で４０分間加硫した後、研削盤にて砥石研磨を行い、弾性体層が２．９７ｍｍで、外径が直径１１．９４ｍｍの弾性ローラを作製した。
軸芯体の表面に、押出し機により、内側に弾性体層用混合物を円筒状で厚さ３．５ｍｍとなるように押出して、外径１３．０ｍｍのローラ形状のサンプルを得た。これを温度１５０℃で４０分間加硫した後、研削盤にて砥石研磨を行い、弾性体層が２．９７ｍｍで、外径が直径１１．９４ｍｍの弾性ローラを作製した。
４．表面層用混合物１の調製
室温２３℃±２℃にて、行った。
２Ｌのガラス製４つ口フラスコに、
・蒸留水 ２００ｇと
・コロイダルシリカ：スノーテックスＸＳ（商品名、日産化学工業株式会社製）
１０００ｇ
を入れ、滴下ロート、還流冷却管、及び温度計を装着し、撹拌装置上にセットし、窒素気流下にて撹拌させ、目視にて均一な状態とした。
室温２３℃±２℃にて、行った。
２Ｌのガラス製４つ口フラスコに、
・蒸留水 ２００ｇと
・コロイダルシリカ：スノーテックスＸＳ（商品名、日産化学工業株式会社製）
１０００ｇ
を入れ、滴下ロート、還流冷却管、及び温度計を装着し、撹拌装置上にセットし、窒素気流下にて撹拌させ、目視にて均一な状態とした。
撹拌したまま、滴下ロートにて、
・ノニオン界面活性剤：ＮＥ−１０（旭電化工業株式会社製）５．０ｇ
を添加した。
その後、
・硫酸（２規定）
を添加し、ｐＨ８〜８．５に調整し、その後、液温を７０℃に昇温させた。
・ノニオン界面活性剤：ＮＥ−１０（旭電化工業株式会社製）５．０ｇ
を添加した。
その後、
・硫酸（２規定）
を添加し、ｐＨ８〜８．５に調整し、その後、液温を７０℃に昇温させた。
続いて、
・過硫酸アンモニウム １．０ｇ
を添加した。
続いて、アクリル系単量体として、
・メタクリル酸メチル（ＭＭＡ） ６０ｇと
・アクリル酸ｎ−ブチル（ｎ−ＢＡ） １４０ｇ
の混合物（均一に撹拌したもの）を用意し、
この混合物１０ｇを、１５分間かけて滴下し、その後６０分間放置した。
・過硫酸アンモニウム １．０ｇ
を添加した。
続いて、アクリル系単量体として、
・メタクリル酸メチル（ＭＭＡ） ６０ｇと
・アクリル酸ｎ−ブチル（ｎ−ＢＡ） １４０ｇ
の混合物（均一に撹拌したもの）を用意し、
この混合物１０ｇを、１５分間かけて滴下し、その後６０分間放置した。
続いて、
・ノニオン界面活性剤：エマルゲン８４０Ｓ（商品名、花王株式会社製） ３．０ｇ
を加え、液温７０℃で、残りの混合物１９０ｇを５時間かけて滴下し、滴下終了後、１時間撹拌を続けた。
この後、液温３０℃以下まで自然冷却し、シリカをコアとし、界面活性剤が介在して、アクリル系単量体をシェルとするコア−シェル複合粒子の分散した表面層用水性分散体を得た。
・ノニオン界面活性剤：エマルゲン８４０Ｓ（商品名、花王株式会社製） ３．０ｇ
を加え、液温７０℃で、残りの混合物１９０ｇを５時間かけて滴下し、滴下終了後、１時間撹拌を続けた。
この後、液温３０℃以下まで自然冷却し、シリカをコアとし、界面活性剤が介在して、アクリル系単量体をシェルとするコア−シェル複合粒子の分散した表面層用水性分散体を得た。
この水性分散体を２Ｌのガラス瓶に移し替え、
・カーボンブラック：トーカブラック＃５５００ ４０ｇ
を添加し、メディアとしてガラスビーズ（平均粒径０．８ｍｍ）を４００ｇを混合し、ペイントシェーカー分散機を用いて１２時間分散して、ガラスビーズを取り除くことで、表面層用混合物１を得た。
・カーボンブラック：トーカブラック＃５５００ ４０ｇ
を添加し、メディアとしてガラスビーズ（平均粒径０．８ｍｍ）を４００ｇを混合し、ペイントシェーカー分散機を用いて１２時間分散して、ガラスビーズを取り除くことで、表面層用混合物１を得た。
５．現像ローラ１の作製
この塗料溶液（表面層用混合物１）中に、上記弾性ローラ１を浸漬してコーティングした後、引上げて乾燥させ、６０℃にて３０分間加熱処理することで、厚さ約３０μｍの表面層を弾性体層の外周に設けた現像ローラ１を作製した。
なお、表面層のシリカ粒子の分散状態を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）日立 Ｈ−８００で観察したところ、平均粒子径５．２ｎｍの粒子が個々に存在していることが確認され、良好な状態であった。
この塗料溶液（表面層用混合物１）中に、上記弾性ローラ１を浸漬してコーティングした後、引上げて乾燥させ、６０℃にて３０分間加熱処理することで、厚さ約３０μｍの表面層を弾性体層の外周に設けた現像ローラ１を作製した。
なお、表面層のシリカ粒子の分散状態を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）日立 Ｈ−８００で観察したところ、平均粒子径５．２ｎｍの粒子が個々に存在していることが確認され、良好な状態であった。
［実施例２］現像ローラ２
アクリル系単量体を下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ２を作製した。
アクリル系単量体：
・メタクリル酸メチル ６０ｇ
・アクリル酸２−エチルヘキシル １４０ｇ
アクリル系単量体を下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ２を作製した。
アクリル系単量体：
・メタクリル酸メチル ６０ｇ
・アクリル酸２−エチルヘキシル １４０ｇ
［実施例３］現像ローラ３
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ３を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックスＳ（商品名） ６６７ｇ
［実施例４］現像ローラ４
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ４を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックス４０（商品名） ５００ｇ
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ３を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックスＳ（商品名） ６６７ｇ
［実施例４］現像ローラ４
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ４を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックス４０（商品名） ５００ｇ
［実施例５］現像ローラ５
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ５を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックス５０（商品名） ２５０ｇ
［実施例６］現像ローラ６
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ６を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックス５０（商品名） ４１７ｇ
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ５を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックス５０（商品名） ２５０ｇ
［実施例６］現像ローラ６
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ６を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックス５０（商品名） ４１７ｇ
［実施例７］現像ローラ７
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ７を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックス５０（商品名） ５８３ｇ
［実施例８］現像ローラ８
アクリル系単量体を下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ８を作製した。
アクリル系単量体：
・メタクリル酸メチル ６０ｇ
・アクリル酸２−エチルヘキシル １４０ｇ
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ７を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックス５０（商品名） ５８３ｇ
［実施例８］現像ローラ８
アクリル系単量体を下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ８を作製した。
アクリル系単量体：
・メタクリル酸メチル ６０ｇ
・アクリル酸２−エチルヘキシル １４０ｇ
［実施例９］現像ローラ９
アクリル系単量体を下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ９を作製した。
アクリル系単量体：
・メタクリル酸メチル ６０ｇ
・アクリル酸２−エチルヘキシル １００ｇ
・スチレン ４０ｇ
アクリル系単量体を下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ９を作製した。
アクリル系単量体：
・メタクリル酸メチル ６０ｇ
・アクリル酸２−エチルヘキシル １００ｇ
・スチレン ４０ｇ
［実施例１０］現像ローラ１０
アクリル系単量体を下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ１０を作製した。
アクリル系単量体：
・アクリル酸ｎ−ブチル（ｎ−ＢＡ） １００ｇ
・アクリル酸２−エチルヘキシル １００ｇ
アクリル系単量体を下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ１０を作製した。
アクリル系単量体：
・アクリル酸ｎ−ブチル（ｎ−ＢＡ） １００ｇ
・アクリル酸２−エチルヘキシル １００ｇ
［実施例１１］現像ローラ１１
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ１１を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックス２０Ｌ（商品名） １０００ｇ
［実施例１２］現像ローラ１２
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ１２を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックスＸＬ（商品名） ５００ｇ
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ１１を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックス２０Ｌ（商品名） １０００ｇ
［実施例１２］現像ローラ１２
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ１２を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックスＸＬ（商品名） ５００ｇ
［実施例１３］現像ローラ１３
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ１３を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックスＺＬ（商品名） ５００ｇ
［実施例１４］現像ローラ１４
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例８と同様にして、現像ローラ１４を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックスＺＬ（商品名） ５００ｇ
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ１３を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックスＺＬ（商品名） ５００ｇ
［実施例１４］現像ローラ１４
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例８と同様にして、現像ローラ１４を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックスＺＬ（商品名） ５００ｇ
［実施例１５］現像ローラ１５
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例９と同様にして、現像ローラ１５を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックスＺＬ（商品名） ５００ｇ
［実施例１６］現像ローラ１６
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ１６を作製した。
・コロイダルシリカ：アデライトＡＴ−４０（商品名） ５００ｇ
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例９と同様にして、現像ローラ１５を作製した。
・コロイダルシリカ：スノーテックスＺＬ（商品名） ５００ｇ
［実施例１６］現像ローラ１６
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ１６を作製した。
・コロイダルシリカ：アデライトＡＴ−４０（商品名） ５００ｇ
［実施例１７］現像ローラ１７
弾性体層用混合物の調製を下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ１７を作製した。
２．弾性体層用混合物の調製
表７の６成分を、温度５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練して、原料混合物を調製した。
弾性体層用混合物の調製を下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ１７を作製した。
２．弾性体層用混合物の調製
表７の６成分を、温度５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練して、原料混合物を調製した。
この原料混合物に対して、ＮＢＲ１００質量部基準で、表８の４成分を添加し、温度２０℃に冷却した二本ロール機にて８分間混練して、弾性体層用混合物を得た。
［実施例１８］現像ローラ１８
アクリル系単量体、コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１７と同様にして、現像ローラ１８を作製した。
アクリル系単量体：
・メタクリル酸メチル ６０ｇ
・アクリル酸２−エチルヘキシル １００ｇ
・スチレン ４０ｇ
コロイダルシリカ：
・スノーテックスＸＬ（商品名） ５００ｇ
アクリル系単量体、コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１７と同様にして、現像ローラ１８を作製した。
アクリル系単量体：
・メタクリル酸メチル ６０ｇ
・アクリル酸２−エチルヘキシル １００ｇ
・スチレン ４０ｇ
コロイダルシリカ：
・スノーテックスＸＬ（商品名） ５００ｇ
［実施例１９］現像ローラ１９
弾性体層用混合物の調製を下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ１９を作製した。
２．弾性体層用混合物の調製
表９の６成分を、温度５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練して、原料混合物を調製した。
弾性体層用混合物の調製を下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ１９を作製した。
２．弾性体層用混合物の調製
表９の６成分を、温度５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練して、原料混合物を調製した。
この原料混合物に対して、ＥＰＤＭ１００質量部基準で、表１０の５成分を添加し、温度２０℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練して、第一層用混合物を得た。
［実施例２０］現像ローラ２０
アクリル系単量体、コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１９と同様にして、現像ローラ２０を作製した。
アクリル系単量体、コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１９と同様にして、現像ローラ２０を作製した。
アクリル系単量体：
・メタクリル酸メチル ６０ｇ
・アクリル酸２−エチルヘキシル １４０ｇ
コロイダルシリカ：
・スノーテックスＳ（商品名） ６６７ｇ
・メタクリル酸メチル ６０ｇ
・アクリル酸２−エチルヘキシル １４０ｇ
コロイダルシリカ：
・スノーテックスＳ（商品名） ６６７ｇ
［実施例２１］現像ローラ２１
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ２１を作製した。
・コロイダルシリカ：ＭＰ−２０４０（商品名） ５００ｇ
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ２１を作製した。
・コロイダルシリカ：ＭＰ−２０４０（商品名） ５００ｇ
［実施例２２］現像ローラ２２
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ２２を作製した。
・コロイダルシリカ：ＭＰ−４５４０Ｍ（商品名） ５００ｇ
［実施例２３］現像ローラ２３
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ２３を作製した。
・カーボンブラック：トーカブラック＃４５００（商品名） ５０ｇ
コロイダルシリカを下記とした以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ２２を作製した。
・コロイダルシリカ：ＭＰ−４５４０Ｍ（商品名） ５００ｇ
［実施例２３］現像ローラ２３
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ２３を作製した。
・カーボンブラック：トーカブラック＃４５００（商品名） ５０ｇ
［実施例２４］現像ローラ２４
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ２４を作製した。
・カーボンブラック：トーカブラック＃７３６０ＳＢ（商品名） ８０ｇ
［実施例２５］現像ローラ２５
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ２５を作製した。
・カーボンブラック：トーカブラック＃８３００Ｆ（商品名） ３５ｇ
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ２４を作製した。
・カーボンブラック：トーカブラック＃７３６０ＳＢ（商品名） ８０ｇ
［実施例２５］現像ローラ２５
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ２５を作製した。
・カーボンブラック：トーカブラック＃８３００Ｆ（商品名） ３５ｇ
［実施例２６］現像ローラ２６
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ２６を作製した。
・カーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ１３００（商品名） ３０ｇ
［実施例２７］現像ローラ２７
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ２７を作製した。
・カーボンブラック：ケッチェンブラックＥＣＰ６００（商品名） ２０ｇ
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ２６を作製した。
・カーボンブラック：ＭＯＮＡＲＣＨ１３００（商品名） ３０ｇ
［実施例２７］現像ローラ２７
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ２７を作製した。
・カーボンブラック：ケッチェンブラックＥＣＰ６００（商品名） ２０ｇ
［実施例２８］現像ローラ２８
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例８と同様にして、現像ローラ２８を作製した。
・カーボンブラック：トーカブラック＃７３６０ＳＢ（商品名） ８０ｇ
［実施例２９］現像ローラ２９
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例８と同様にして、現像ローラ２９を作製した。
・カーボンブラック：Ｐｒｉｎｔｅｘ６０（商品名） ６５ｇ
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例８と同様にして、現像ローラ２８を作製した。
・カーボンブラック：トーカブラック＃７３６０ＳＢ（商品名） ８０ｇ
［実施例２９］現像ローラ２９
表面層用混合物に用いたカーボンブラックを下記とした以外は、実施例８と同様にして、現像ローラ２９を作製した。
・カーボンブラック：Ｐｒｉｎｔｅｘ６０（商品名） ６５ｇ
［実施例３０］現像ローラ３０
表面層用混合物に用いたコロイダルシリカ、カーボンブラックを下記とした以外は、実施例９と同様にして、現像ローラ３０を作製した。
・コロイダルシリカ：アデライトＡＴ−４０（商品名） ５００ｇ
・カーボンブラック：Ｐｒｉｎｔｅｘ６０（商品名） ６５ｇ
表面層用混合物に用いたコロイダルシリカ、カーボンブラックを下記とした以外は、実施例９と同様にして、現像ローラ３０を作製した。
・コロイダルシリカ：アデライトＡＴ−４０（商品名） ５００ｇ
・カーボンブラック：Ｐｒｉｎｔｅｘ６０（商品名） ６５ｇ
［実施例３１］現像ローラ３１
表面層用混合物に用いたカーボンブラックに代えて、下記カーボンブラック分散ペーストを用いた以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ３１を作製した。
・ライオンペースト３１１Ｎ（商品名） １２０ｇ
［実施例３２］現像ローラ３２
表面層用混合物に用いたカーボンブラックに代えて、下記カーボンブラック分散ペーストを用いた以外は、実施例１５と同様にして、現像ローラ３２を作製した。
・ライオンペースト３１１Ｎ（商品名） １２０ｇ
表面層用混合物に用いたカーボンブラックに代えて、下記カーボンブラック分散ペーストを用いた以外は、実施例６と同様にして、現像ローラ３１を作製した。
・ライオンペースト３１１Ｎ（商品名） １２０ｇ
［実施例３２］現像ローラ３２
表面層用混合物に用いたカーボンブラックに代えて、下記カーボンブラック分散ペーストを用いた以外は、実施例１５と同様にして、現像ローラ３２を作製した。
・ライオンペースト３１１Ｎ（商品名） １２０ｇ
〔比較例１〕現像ローラ３３
弾性ローラは、実施例１と同じものを用意した。
１．表面層用混合物２の調製
表１１の３成分を、メチルエチルケトンを主とする溶剤を用いて、十分に撹拌して、均一な固形分１８％の有機溶剤混合溶液（表面層用混合物２）を調製した。
弾性ローラは、実施例１と同じものを用意した。
１．表面層用混合物２の調製
表１１の３成分を、メチルエチルケトンを主とする溶剤を用いて、十分に撹拌して、均一な固形分１８％の有機溶剤混合溶液（表面層用混合物２）を調製した。
２．現像ローラの作製
表面層用混合物２の溶液中に、上記弾性ローラを浸漬し、引上げてコーティングした後、乾燥させ、温度１４５℃にて１時間加熱処理することで、厚さ約３０μｍの表面層を弾性体層の外周に設けた現像ローラ３３を作製した。
表面層用混合物２の溶液中に、上記弾性ローラを浸漬し、引上げてコーティングした後、乾燥させ、温度１４５℃にて１時間加熱処理することで、厚さ約３０μｍの表面層を弾性体層の外周に設けた現像ローラ３３を作製した。
〔比較例２〕現像ローラ３４
表面層用混合物１に下記を追加した以外は、比較例１と同様にして、現像ローラ３４を作製した。
・シリカ：「ＡＥＲＯＳＩＬ３００」 ８０質量部。
表面層用混合物１に下記を追加した以外は、比較例１と同様にして、現像ローラ３４を作製した。
・シリカ：「ＡＥＲＯＳＩＬ３００」 ８０質量部。
〔比較例３〕現像ローラ３５
弾性ローラは、実施例１と同じものを用意した。
２．表面層用混合物３の調製
表１２の４成分を、メチルエチルケトンを主とする溶剤を用いて、十分に撹拌して、均一な固形分２５％の有機溶剤混合溶液（表面層用混合物３）を調製した。
弾性ローラは、実施例１と同じものを用意した。
２．表面層用混合物３の調製
表１２の４成分を、メチルエチルケトンを主とする溶剤を用いて、十分に撹拌して、均一な固形分２５％の有機溶剤混合溶液（表面層用混合物３）を調製した。
３．現像ローラの作製
表面層用混合物３の溶液中に、上記弾性ローラを浸漬し、引上げてコーティングした後、乾燥させ、温度１４０℃にて４時間加熱処理することで、厚さ約２０μｍの表面層を弾性体層の外周に設けた現像ローラ３５を作製した。
表面層用混合物３の溶液中に、上記弾性ローラを浸漬し、引上げてコーティングした後、乾燥させ、温度１４０℃にて４時間加熱処理することで、厚さ約２０μｍの表面層を弾性体層の外周に設けた現像ローラ３５を作製した。
〔比較例４〕現像ローラ３６
実施例１の表面層用混合物１においてコロイダルシリカをコアに使用しなかった以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ３６を作製した。
〔比較例５〕現像ローラ３７
実施例２の表面層用混合物１においてコロイダルシリカをコアに使用しなかった以外は、実施例２と同様にして、現像ローラ３７を作製した。
実施例１の表面層用混合物１においてコロイダルシリカをコアに使用しなかった以外は、実施例１と同様にして、現像ローラ３６を作製した。
〔比較例５〕現像ローラ３７
実施例２の表面層用混合物１においてコロイダルシリカをコアに使用しなかった以外は、実施例２と同様にして、現像ローラ３７を作製した。
＜評価方法＞
次に、現像ローラの特性値の測定方法、評価方法について説明する。
電子写真装置として、カラーレーザービームプリンター「ＨＰ Ｃｏｌｏｒ ＬａｓｅｒＪｅｔ ＣＰ３５２５ｄｎ」（商品名、日本ヒューレット・パッカード株式会社製）を用意した。このカラーレーザービームプリンターは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのカラーカートリッジを備え、各カートリッジに対し、画像書き込み手段（レーザービーム）が設けられ、転写ベルトを備えたタンデム型である。尚、標準の画像作成能力はＡ４サイズで３０枚／分である。
次に、現像ローラの特性値の測定方法、評価方法について説明する。
電子写真装置として、カラーレーザービームプリンター「ＨＰ Ｃｏｌｏｒ ＬａｓｅｒＪｅｔ ＣＰ３５２５ｄｎ」（商品名、日本ヒューレット・パッカード株式会社製）を用意した。このカラーレーザービームプリンターは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのカラーカートリッジを備え、各カートリッジに対し、画像書き込み手段（レーザービーム）が設けられ、転写ベルトを備えたタンデム型である。尚、標準の画像作成能力はＡ４サイズで３０枚／分である。
上記カラーカートリッジは、潜像担持体、帯電ローラ、現像ローラ、トナー供給ローラ規制ブレードが設けられ（一成分接触現像方式対応）、現像ローラは潜像担持体に当接して配置されている。さらに、前記カラーカートリッジには、潜像担持体に当接して、クリーニングブレードが設けられている。上記カラーレーザービームプリンターは、帯電ローラによる帯電前に潜像担持体上に残る帯電を除去するための前露光手段を備えている。
シアンカラーカートリッジの現像ローラとして、前記の現像ローラ１〜５０をそれぞれ組み込んだ。また、マゼンタ、イエローおよびブラックの各カラーカートリッジは、トナーを抜き取り、さらにトナー残量検知機構を無効として、それぞれのステーションに配置した。
上記各カラーカートリッジをカラーレーザービームプリンターに装着し、温度１０℃±２℃、相対湿度５０％±５％の環境下で、画像領域全体が一様であるベタ画像を、１１枚め、２００１枚め、４００１枚め、６００１枚めに各１枚、印刷した。また、全面ハーフトーン画像を１２枚め、２００２枚めに各１枚を印刷した。転写材としては、Ａ４サイズの普通紙「セレクトペーパー ＳＣ−２５０ Ａ４」（商品名、キヤノン株式会社製）を用いた。
上記各カラーカートリッジをカラーレーザービームプリンターに装着し、温度１０℃±２℃、相対湿度５０％±５％の環境下で、画像領域全体が一様であるベタ画像を、１１枚め、２００１枚め、４００１枚め、６００１枚めに各１枚、印刷した。また、全面ハーフトーン画像を１２枚め、２００２枚めに各１枚を印刷した。転写材としては、Ａ４サイズの普通紙「セレクトペーパー ＳＣ−２５０ Ａ４」（商品名、キヤノン株式会社製）を用いた。
［初期における濃度均一性の評価］
１１枚目、１２枚目に出力したベタ画像、全面ハーフトーン画像に関し、その画像の濃度均一性に着目して、表１３の基準で評価した。
１１枚目、１２枚目に出力したベタ画像、全面ハーフトーン画像に関し、その画像の濃度均一性に着目して、表１３の基準で評価した。
［経時における濃度均一性の評価］
２００１枚め、２００２枚めに出力したベタ画像、全面ハーフトーン画像に関し、その画像の濃度均一性に着目して、表１４の基準で評価した。
２００１枚め、２００２枚めに出力したベタ画像、全面ハーフトーン画像に関し、その画像の濃度均一性に着目して、表１４の基準で評価した。
［耐フィルミング性の評価］
２００１枚め、４００１枚め、６００１枚めに出力したベタ画像に関し、画像印字方向と同じ方向にスジ状の濃淡ムラを縦スジ（フィルミング発生時の問題画像）とし、その有無を目視により観察し、表１５の基準で評価した。
２００１枚め、４００１枚め、６００１枚めに出力したベタ画像に関し、画像印字方向と同じ方向にスジ状の濃淡ムラを縦スジ（フィルミング発生時の問題画像）とし、その有無を目視により観察し、表１５の基準で評価した。
現像ローラ１〜３７について、上記評価の結果を、表１６に示す。
実施例１〜３２は、いずれも、濃度均一性は、初期Ａランク、経時でＢランク以内、耐フィルミング性は、２００１枚めではＡランク、４００１枚め、６００１枚め共にＢランク以内となった。すなわち、現像剤に対する帯電付与性と、現像剤付着等を抑制する性能（耐フィルミング性）を高次元で合わせ持つ現像ローラであった。その中でも、実施例４、６、８〜１２、１６〜１９、２５、２７、２９〜３１は、評価項目が全てＡランクとなり、極めて良好な結果であった。
１‥‥現像ローラ
１１‥軸芯体
１２‥弾性体層
１３‥表面層
１１‥軸芯体
１２‥弾性体層
１３‥表面層
Claims (7)
- 軸芯体と表面層とを有する現像ローラであって、
該表面層は、アクリル樹脂のマトリクス中にシリカ粒子が分散してなるナノコンポジット構造を有することを特徴とする現像ローラ。 - 前記シリカ粒子の平均粒子径が１００ｎｍ以下である請求項１に記載の現像ローラ。
- 前記表面層がカーボンブラックを含有し、
該カーボンブラックのＣＴＡＢ吸着比表面積が６０ｍ２／ｇ以上２２０ｍ２／ｇ以下である請求項１または２に記載の現像ローラ。 - 軸芯体と表面層とを有する現像ローラの製造方法であって、
シリカ粒子のコアと、アクリル樹脂を含むシェルとを有するコア−シェル構造を有する粒子を水性媒体に分散させてなる水性分散体の被膜を乾燥せしめて該表面層を形成する工程を有することを特徴する現像ローラの製造方法。 - 前記コア−シェル構造を有する粒子が、ノニオン界面活性剤を介して、シリカ粒子表面にアクリル樹脂が結合している請求項４に記載の現像ローラの製造方法。
- 電子写真装置の本体に着脱可能に構成されているプロセスカートリッジであって、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像ローラを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像ローラを有することを特徴とする電子写真装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013254503A JP2015114392A (ja) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 現像ローラ、現像ローラの製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013254503A JP2015114392A (ja) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 現像ローラ、現像ローラの製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015114392A true JP2015114392A (ja) | 2015-06-22 |
Family
ID=53528260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013254503A Pending JP2015114392A (ja) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 現像ローラ、現像ローラの製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015114392A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019150763A1 (ja) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 株式会社ブリヂストン | 導電性ローラ及び画像形成装置 |
| CN112596355A (zh) * | 2019-10-02 | 2021-04-02 | 株式会社普利司通 | 充电辊 |
| US10969709B2 (en) | 2018-04-20 | 2021-04-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Member for electrophotography, process cartridge and electrophotographic apparatus |
-
2013
- 2013-12-09 JP JP2013254503A patent/JP2015114392A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019150763A1 (ja) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 株式会社ブリヂストン | 導電性ローラ及び画像形成装置 |
| US10969709B2 (en) | 2018-04-20 | 2021-04-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Member for electrophotography, process cartridge and electrophotographic apparatus |
| CN112596355A (zh) * | 2019-10-02 | 2021-04-02 | 株式会社普利司通 | 充电辊 |
| US11314180B2 (en) | 2019-10-02 | 2022-04-26 | Bridgestone Corporation | Charging roller |
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