JP2021001953A - 現像ローラ - Google Patents

Abstract

【課題】長期にわたって高品質な画像が得られる現像ローラを提供する。【解決手段】円筒状基材１１と、円筒状記載１１の外周に設けられた弾性層１７と、円筒状基材１１の長手方向Ｙの両端に固定される一対の軸部材１４とを備える現像ローラ１０であって、軸部材１４が、円筒状基材１１の内空に挿入される円筒部１５及び円筒部１５より外径が大きいフランジ部１６を有する導電樹脂部材１２と、導電樹脂部材１２の中心軸Ａに沿って配置され、導電樹脂部材１２と一体成型された金属軸体１３とを備えた現像ローラ１０とする。【選択図】図１

Description

本発明は、現像ローラに関する。

複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置においては、静電潜像を担持した像担持体に、現像剤を供給して静電潜像を可視化する現像操作が行われる。像担持体に接して現像剤を供給する現像ローラは、一般的に、軸と軸の周りに設けられた半導電性の弾性層とを備えている。

このような画像形成装置においては、低消費電力化及び高速化に伴い、従来より低い温度で記録紙に定着するよう、現像剤の低温化が進んでいる。このため、長期間使用した場合、現像ローラの熱によって現像剤が溶ける、又は、現像ローラの表面に現像剤が堆積（フィルミングと称される）する場合がある。

そこで、現像ローラの表面層における熱拡散を良くするため、例えば、特許文献１では、高熱伝導率ゴムを備えた現像ローラが提案されている。また、特許文献２には、軸部材が樹脂フランジ部と軸部とからなる現像ローラが開示されている。この現像ローラによれば、軸部材に樹脂を用いていることにより、回転ギアで発生する熱が現像ローラに伝導するのを防ぐことができる。

特開２０１８−５９９９３号公報 特開２０１８−１５９７２３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の現像ローラの熱拡散性能においては改良の余地がある。また、特許文献２記載の現像ローラでは、長期使用において瞬間接着剤が軸部表面で白化及び固着する場合があり、また、接着剤の硬化後の硬度が高く、耐衝撃性に欠ける場合がある。このようなことから、特許文献２に記載の現像ローラでは、軸部と樹脂フランジのズレが生じ、画像品質の低下が懸念される。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、長期にわたって高品質な画像が得られる現像ローラを提供することを目的とする。

本発明は、円筒状基材と、円筒状基材の外周に設けられた弾性層と、円筒状基材の長手方向の両端に固定される一対の軸部材とを備える現像ローラであって、軸部材が、円筒状基材の内空に挿入される円筒部及び円筒部より外径が大きいフランジ部を有する導電樹脂部材と、導電樹脂部材の中心軸に沿って配置され、導電樹脂部材と一体成型された金属軸体とを備える現像ローラである。

導電樹脂部材と金属軸体とは、モールド成型により一体成型されることが好ましい。

導電樹脂部材と金属軸体とは、熱融着により一体成型されることが好ましい。

導電樹脂部材は、１２０℃以上の耐熱性を有することが好ましい。

円筒状基材は、アルミニウムからなることが好ましい。

円筒状基材の内壁に凹部が設けられ、導電樹脂部材の円筒部の外周面に、凹部と勘合する凸部が設けられていることが好ましい。

導電樹脂部材の円筒部の外周に、ローレット加工が施されていてもよい。

円筒状基材の厚さは、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明の現像ローラによれば、長期にわたって高品質な画像が得られる。

本発明の現像ローラの一実施形態を示す断面図である。 本発明の現像ローラの別の実施形態を示す断面図である。 本発明の現像ローラのさらに別の実施形態を示す断面図である。 本発明の現像ローラに用いる導電樹脂部材の一例を示す側面図である。 本発明の現像ローラに用いる導電樹脂部材の一例を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の実施形態は例示の目的で提示するものであり、本発明は、以下に示す実施形態に何ら限定されるものではない。

［現像ローラ］
図１に示すように、本発明の現像ローラ１０は、円筒状基材１１と、円筒状基材１１の外周に設けられた弾性層１７と、円筒状基材１１の長手方向Ｙの両端に固定される一対の軸部材１４とを備える。なお、図１は、現像ローラ１０の一端のみ示しているが、他端についても同様である。

（円筒状基材）
円筒状基材１１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼、真鍮等の金属で構成されることが好ましい。このような円筒状基材１１は「芯金」と言い換えることができる。円筒状基材１１は、導電性を有するものであることが好ましい。また、軸部材１４からの熱を、円筒状基材１１の長手方向Ｙへ逃がすことを考慮すると、熱伝導が良いアルミニウムがより好ましい。
円筒状基材１１は、１つの材質で構成されていてよく、２以上の材質から構成されていてもよい。また、円筒状基材１１は、積層構造でもよく、表面にメッキ処理を施されていてもよい。

円筒状基材１１の外周面には、弾性層１７との接着性を向上させるため、洗浄処理、脱脂処理、プライマー処理等の処理が施されていてもよい。

円筒状基材１１の長手方向Ｙの長さは、特に限定されず、設置される画像形成装置の形態に応じて適宜調整してよい。例えば、一態様において、円筒状基材１１の軸線方向の長さは２６０ｍｍ以上２９０ｍｍ以下が好ましく、２７０ｍｍ以上２８０ｍｍ以下がより好ましい。

円筒状基材１１の外径は特に限定されず、設置される画像形成装置の形態に応じて適宜調整してよい。例えば、一態様において、円筒状基材１１の外径（外接円の直径）は６ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、７ｍｍ以上８ｍｍ以下であることがより好ましい。

円筒状基材１１の厚さは、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることがより好ましい。

（弾性層）
弾性層１７は、ゴム組成物を円筒状基材１１の外周面に加熱硬化して形成される。弾性層１７を形成するためのゴム組成物は、ゴムと、導電性付与剤と、所望により各種添加剤とを含有するのが好ましい。

ゴム組成物中のゴムとしては、例えば、シリコーン又はシリコーン変性ゴム、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を含む。）、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、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、ウレタンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。シリコーン若しくはシリコーン変性ゴム又はウレタンゴムであるのが好ましく、シリコーン又はシリコーン変性ゴムが、圧縮永久歪を低減することができるとともに、低温環境下における柔軟性に優れる点、さらには、耐熱性及び帯電特性等に優れる点で、特に好ましい。シリコーンゴムとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン等のオルガノポリシロキサンの架橋物が挙げられる。
シリコーンゴム組成物としては、例えば、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物、及び付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物等が挙げられる。

−付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物−
付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物は、例えば、（Ａ）下記平均組成式（１）で示されるオルガノポリシロキサン、（Ｂ）充填材、（Ｃ）導電性付与剤を含有するものであってよい。
Ｒ^１ _ｎＳｉＯ_{（４−ｎ）／２} …（１）
式（１）中、ｎは１．９５以上２．０５以下の正数を示す。また、Ｒ^１は、同一又は異なっていてよい、置換又は非置換の一価の炭化水素基を示す。炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは１以上１２以下であり、より好ましくは１以上８以下である。

Ｒ^１としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びドデシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基及びヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基及びトリル基等のアリール基、β−フェニルプロピル基等のアラルキル基などが挙げられる。また、Ｒ^１は、これらの炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基であってもよい。置換基は、例えばハロゲン原子、シアノ基等であってよい。置換基を有する炭化水素基としては、例えば、クロロメチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。

（Ａ）オルガノポリシロキサンは、分子鎖末端が、トリメチルシリル基等のトリアルキルシリル基、ジメチルビニルシリル基等のジアルキルアラルキルシリル基、ジメチルヒドロキシシリル基等のジアルキルヒドロキシシリル基、トリビニルシリル基等のトリアラルキルシリル基などで封鎖されていることが好ましい。

（Ａ）オルガノポリシロキサンは、分子中に２つ以上のアルケニル基を有することが好ましい。（Ａ）オルガノポリシロキサンは、Ｒ^１のうち０．００１モル％以上５モル％以下（より好ましくは０．０１モル％以上０．５モル％以下）のアルケニル基を有することが好ましい。（Ａ）オルガノポリシロキサンが有するアルケニル基としてはビニル基が特に好ましい。

（Ａ）オルガノポリシロキサンは、例えば、オルガノハロシランの１種若しくは２種以上を共加水分解縮合することによって、又は、シロキサンの３量体若しくは４量体等の環状ポリシロキサンを開環重合することによって得ることができる。（Ａ）オルガノポリシロキサンは、基本的には直鎖状のジオルガノポリシロキサンであってよく、一部分岐していてもよい。また、（Ａ）オルガノポリシロキサンは、分子構造の異なる２種又はそれ以上の混合物であってもよい。

（Ａ）オルガノポリシロキサンは、２５℃における動粘度が１００ｃＳｔ以上であることが好ましく、１０００００ｃＳｔ以上１０００００００ｃＳｔ以下であることがより好ましい。また、（Ａ）オルガノポリシロキサンの重合度は、例えば１００ｃＳｔ以上であることが好ましく、３０００ｃＳｔ以上１００００ｃＳｔ以下であることがより好ましい。

（Ｂ）充填材としては、例えばシリカ系充填材が挙げられる。シリカ系充填材としては、例えば、煙霧質シリカ、沈降性シリカ等が挙げられる。

シリカ系充填材としては、Ｒ^２Ｓｉ（ＯＲ^３）_３で示されるシランカップリング剤で表面処理された、表面処理シリカ系充填材を好適に用いることができる。ここで、Ｒ^２は、ビニル基又はアミノ基を有する基であってよく、例えば、グリシジル基、ビニル基、アミノプロピル基、メタクリロキシ基、Ｎ−フェニルアミノプロピル基、メルカプト基等であってよい。Ｒ^３はアルキル基であってよく、例えばメチル基、エチル基等であってよい。シランカップリング剤は、例えば信越化学工業株式会社製の商品名「ＫＢＭ１００３」、「ＫＢＥ４０２」等として、容易に入手できる。表面処理シリカ系充填材は、定法に従って、シリカ系充填材の表面をシランカップリング剤で処理することにより得ることができる。表面処理シリカ系充填材としては、市販品を用いてもよく、例えば、Ｊ．Ｍ．ＨＵＢＥＲ株式会社製の商品名「Ｚｅｏｔｈｉｘ ９５」等が挙げられる。

シリカ系充填材の配合量は、（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して１１質量部以上３９質量部以下であることが好ましく、１５質量部以上３５質量部以下であることがより好ましい。また、シリカ系充填材の平均粒子径は、１μｍ以上８０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上４０μｍ以下であることがより好ましい。なお、シリカ系充填材の平均粒子径は、レーザー光回折法による粒度分布測定装置を用いて、メジアン径として測定できる。

（Ｃ）導電性付与剤としては、カーボン、金属、金属酸化物、金属化合物、導電性ポリマー、イオン液体が挙げられる。（Ｃ）導電性付与剤の配合量は、（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、０．５質量部以上であることが好ましく、１質量部以上であることがより好ましい。また、（Ｃ）導電性付与剤の配合量は、（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、１５質量部以下であることが好ましく、１０質量部以下であることがより好ましい。

付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物は、（Ａ）から（Ｃ）以外の添加剤を更に含有していてよい。添加剤としては、例えば、助剤（鎖延長剤、架橋剤等）、触媒、分散剤、発泡剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、耐熱性向上剤、イオン導電剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、溶剤等が挙げられる。

添加剤の具体例としては、（Ａ）オルガノポリシロキサンより重合度の低いジメチルシロキサンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、シラノール、ジフェニルシランジオール及びα，ω−ジメチルシロキサンジオール等の両末端シラノール基封止低分子シロキサン、シラン等の分散剤が挙げられる。また、添加剤の具体例としては、オクチル酸鉄、酸化鉄、酸化セリウム等の耐熱向上剤が挙げられる。また、添加剤としては、接着性、成形加工性等を向上させるための各種カーボンファンクショナルシラン、各種オレフィン系エラストマー等を用いてもよい。

−付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物−
付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、例えば、（Ｄ）分子中に２つ以上のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンと、（Ｅ）分子中にケイ素原子と結合する水素原子を２つ以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、（Ｆ）充填材と、（Ｇ）導電性付与剤と、（Ｈ）付加反応触媒と、を含有していてよい。

（Ｄ）オルガノポリシロキサンとしては、下記平均組成式（２）で示される化合物が好適である。
Ｒ^４ _ａＳｉＯ_{（４−ａ）／２} …（２）
式（２）中、ａは１．５以上２．８以下の正数を示し、好ましくは１．８以上２．５以下、より好ましくは１．９５以上２．０５以下である。また、Ｒ^４は、同一又は異なっていてよい、置換又は非置換の一価の炭化水素基を示す。ただし、一分子中のＲ^４のうち少なくとも２つはアルケニル基である。炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは１以上１２以下であり、より好ましくは１以上８以下である。

Ｒ^４としては、上記Ｒ^１として例示した基と同じ基が例示できる。また、一分子中のＲ^４のうち少なくとも２つがアルケニル基であり、それ以外のＲ^４はアルキル基であることが好ましい。アルケニル基はビニル基であることが好ましく、アルキル基はメチル基であることが好ましい。また、Ｒ^４のうち、例えば９０％以上がアルキル基（好ましくはメチル基）であってよい。（Ｄ）オルガノポリシロキサンにおけるアルケニル基の含有量は、例えば、１．０×１０^−６ｍｏｌ／ｇ以上５．０×１０^−３ｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましく、５．０×１０^−６ｍｏｌ／ｇ以上１．０×１０^−３ｍｏｌ／ｇ以下であることがより好ましい。

（Ｄ）オルガノポリシロキサンは、２５℃で液状であることが好ましく、２５℃における粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上１００００００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、２００ｍＰａ・ｓ以上１０００００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。また、（Ｄ）オルガノポリシロキサンの平均重合度は１００以上８００以下であることが好ましく、１５０以上６００以下であることがより好ましい。

（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、下記平均組成式（３）で示される化合物が好適である。
Ｒ^５ _ｂＨ_ｃＳｉＯ_{（４−ｂ−ｃ）／２} …（３）
式（３）中、ｂは０．７以上２．１以下の正数を示し、ｃは０．００１以上１．０以下の正数を示し、ｂ−ｃは０．８以上３．０以下である。また、Ｒ^５は、同一又は異なっていてよい、置換又は非置換の一価の炭化水素基を示す。炭化水素基の炭素原子数は、１以上１０以下であることが好ましい。なお、Ｒ^５としては、上記Ｒ^１として例示した基と同じ基が例示できる。

（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、ケイ素原子に結合した水素原子（Ｓｉ−Ｈ）を一分子中に２つ以上有しており、３つ以上有していることが好ましい。また、（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンが一分子中に有する、ケイ素原子に結合した水素原子の個数は、２００以下であることが好ましく、１００以下であることがより好ましい。

（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンにおいて、ケイ素原子に結合した水素原子の含有量は、０．００１ｍｏｌ／ｇ以上０．０１７ｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましく、０．００２ｍｏｌ／ｇ以上０．０１５ｍｏｌ／ｇ以下であることがより好ましい。

（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、例えば、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖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、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖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、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、（ＣＨ_３）_２ＨＳｉＯ_１／２単位とＳｉＯ_４／２単位とからなる共重合体、及び、（ＣＨ_３）_２ＨＳｉＯ_１／２単位とＳｉＯ_４／２単位と（Ｃ_６Ｈ_５）ＳｉＯ_３／２単位とからなる共重合体等が挙げられる。

（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、（Ｄ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して０．１質量部以上３０質量部以下であることが好ましく、０．３質量部以上２０質量部以下であることがより好ましい。また、（Ｄ）オルガノポリシロキサンのアルケニル基に対する、（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンのＳｉ−Ｈのモル比は、０．３から５．０であることが好ましく、０．５から２．５であることがより好ましい。

（Ｆ）充填材は、例えば、無機質充填材であってよい。付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物に（Ｆ）充填材を配合することで、圧縮永久歪が低くなり、体積抵抗率が経時で安定し、かつ十分なローラ耐久性が得られる。

（Ｆ）充填材の平均粒子径は、１μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。（Ｆ）充填材の平均粒子径が１μｍ以上であると、体積抵抗率の経時変化が一層抑制される。また、（Ｆ）充填材の平均粒子径が３０μｍ以下であると、耐久性に一層優れる弾性層１７を得ることができる。なお、（Ｆ）充填材の平均粒子径は、レーザー光回折法による粒度分布測定装置を用いて、メジアン径として測定できる。

（Ｆ）充填材の嵩密度は、０．１ｇ／ｃｍ^３以上０．５ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．１５ｇ／ｃｍ^３以上０．４５ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましい。（Ｆ）充填材の嵩密度を上記の範囲に調整することにより、圧縮永久歪をより低くすることができ、体積抵抗率の経時変化が一層抑制され、また、耐久性に一層優れる弾性層１７を得ることができる。（Ｆ）充填材の嵩密度は、ＪＩＳ Ｋ ６２２３の見かけ比重の測定方法に基づいて求めることができる。

（Ｆ）充填材としては、例えば、珪藻土、パーライト、マイカ、炭酸カルシウム、ガラスフレーク、中空充填材等が挙げられる。これらの中でも、（Ｆ）充填材としては、珪藻土、パーライト及び発泡パーライトの粉砕物を好適に用いることができる。

（Ｆ）充填材の配合量は、（Ｄ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して５質量部以上１００質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上８０質量部以下であることがより好ましい。

（Ｇ）導電性付与剤としては、カーボン、金属、金属酸化物、金属化合物、導電性ポリマー、イオン液体が挙げられる。（Ｇ）導電性付与剤の配合量は、（Ｄ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、０．５質量部以上１５質量部以下であることが好ましく、１質量部以上１０質量部以下であることがより好ましい。

（Ｈ）付加反応触媒は、（Ｄ）オルガノポリシロキサンと（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンとの付加反応を活性化できる触媒であればよい。（Ｈ）付加反応触媒としては、例えば、白金族元素を有する触媒が挙げられる。白金族元素を有する触媒としては、例えば、白金系触媒（例えば、白金黒、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等）、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等が挙げられる。

（Ｈ）付加反応触媒の配合量は、触媒量であってよい。例えば、（Ｈ）付加反応触媒の配合量は、白金族元素量が、（Ｄ）オルガノポリシロキサン及び（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンの合計質量に対して０．５質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下となる量であることが好ましく、１質量ｐｐｍ以上５００質量ｐｐｍ以下となる量であることがより好ましい。

弾性層１７は、公知の成形方法によって、加熱硬化と成形とを同時に又は連続して行い、円筒状基材１１の外周面に形成される。ゴム組成物の硬化方法はゴム組成物の硬化に必要な熱を加えられる方法であればよく、また弾性層１７の成形方法も押出成形による連続加硫、プレス、インジェクションによる型成形等、特に制限されるものではない。例えば、ゴム組成物が付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物である場合には、例えば、押出成形等を選択することができ、ゴム組成物が付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物である場合には、例えば、金型を用いる成形法を選択することができる。

ゴム組成物を硬化させる際の加熱温度は、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物の場合は、１００℃以上５００℃以下が好ましく、１２０℃以上３００℃以下がより好ましい。加熱時間は数秒以上１時間以下が好ましく、１０秒以上３５分以下がより好ましい。付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の場合は、加熱温度は、１００℃以上３００℃以下が好ましく、１１０℃以上２００℃以下がより好ましい。加熱時間は５分以上５時間以下が好ましく、１時間以上３時間以下がより好ましい。また、必要に応じ、二次加硫してもよい。付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物の場合は、例えば、１００℃以上２００℃以下で１時間以上２０時間以下程度の硬化条件が選択される。また、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の場合は、例えば、１２０℃以上２５０℃以下で２時間以上７０時間以下程度の硬化条件が選択される。また、ゴム組成物は既知の方法で発泡硬化させることにより、気泡を有するスポンジ状弾性層を容易に形成することもできる。

付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は（Ｄ）〜（Ｈ）以外の添加剤を更に含有してもよい。添加剤としては、例えば、助剤（鎖延長剤、架橋剤等）、発泡剤、分散剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、イオン導電剤、耐熱性向上剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、希釈剤、反応性希釈剤、溶剤等が挙げられる。

添加剤の具体例としては、低分子シロキサンエステル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、シラノール、フェニルシランジオール等の分散剤が挙げられる。また、オクチル酸鉄、酸化鉄、酸化セリウム等の耐熱向上剤が挙げられる。また、接着性、成形加工性等を向上させるための各種カーボンファンクショナルシラン、各種オレフィン系エラストマー等を用いてもよい。また、難燃性を付与させるハロゲン化合物等を用いてもよい。

付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の２５℃における粘度は、５Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、５Ｐａ・ｓ以上２００Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。

弾性層１７の厚さは特に限定されず、０．１ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上４ｍｍ以下であることがより好ましい。なお、本明細書における厚さは、現像ローラ１０の軸線方向に垂直な方向の厚さを示す。

弾性層１７の外径は特に限定されず、例えば６ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることが好ましく、７ｍｍ以上２１ｍｍであることがより好ましい。

弾性層１７の外周面には、被覆層１８との接着性向上等の目的で、プライマー処理、コロナ処理、プラズマ処理、エキシマ処理、ＵＶ処理、イトロ処理、フレーム処理等の表面処理が施されていてよい。

弾性層１７の形成方法は特に限定されない。例えば、弾性層１７は、シリコーンゴム組成物の押出成形、ＬＩＭＳ成形等の方法で形成されてよい。また、弾性層１７は、円筒状基材１１上に形成された弾性体（シリコーンゴム組成物の硬化物）の研削・研磨等によって形成してもよい。

（軸部材）
軸部材１４は、円筒状基材１１の内空に挿入される円筒部１５及び円筒部１５より外径が大きいフランジ部１６を有する導電樹脂部材１２と、導電樹脂部材１２の中心軸Ａに沿って配置され、導電樹脂部材１２と一体成型された金属軸体１３とを備える。
導電樹脂部材１２と金属軸体１３とは、モールド成型により一体成型されてもよい。この場合、金型内に金属軸体１３を配置して、熱可塑性樹脂組成物を流し込んで作製することができる。
また、導電樹脂部材１２と金属軸体１３とは、熱融着により一体成型されてもよい。
熱カシメ機を用い、２００℃で５分加熱することにより、作製することができる。

本発明の軸部材１４は、導電樹脂部材１２と金属軸体１３とが、一体成型されていることにより、導電樹脂部材１２と金属軸体１３とが使用時にずれが生じることがない。このため、導電性も良好となるため、画像不良が生じず、長期にわたって高品質な画像を得ることができる。

−導電樹脂部材―
導電樹脂部材１２の樹脂材料としては、例えば、ポリアセタール（ポリオキシメチレン、ＰＯＭ）、ポリアミド樹脂（例えば、ポリアミド６、ポリアミド６・６、ポリアミド１２、ポリアミド４・６、ポリアミド６・１０、ポリアミド６・１２、ポリアミド１１、ポリアミドＭＸＤ６（メタキシレンジアミンとアジピン酸とから得られるポリアミド）等）、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリスチレン、ポリエチレンなどが挙げられる。その他、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等を用いることもできる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記のうちでも、エンジニアリングプラスチックが好ましく、特に、ポリアセタール、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネートなどが、熱可塑性で成形性に優れ、かつ、機械的強度に優れる点で一層好ましい。
さらに、導電樹脂部材１２は、耐熱性の観点から、ガラス強化されたポリブチレンテレフタレートが好ましい。ガラス強化されたポリブチレンテレフタレートを用いることにより、弾性層１７を形成する前に、円筒状基材１１と軸部材１４とを溶融接着することが可能である。

また、導電樹脂部材１２に導電性を付与するために用いられる導電剤としては、例えば、カーボンブラック粉末、グラファイト粉末、カーボンファイバーやアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛などの金属酸化物粉末、導電性ガラス粉末などの粉末状導電剤が好ましく用いられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

円筒部１５は、円筒状基材１１の内空に挿入される。フランジ部１６は、円筒部１５より外径が大きく、円筒状基材１１の端部で導電樹脂部材１２が内空に入り込まないように係止する役割を有する。
図２に示すように、別の実施形態における導電樹脂部材２２は、導電樹脂部材２２の円筒部１５の外周面に円錐形の凸部２２ａが複数設けられている。この場合、円筒部１５と接する円筒状基材２１の内壁に凹部２１ａが設けられていることが好ましい。円筒状基材２１の凹部２１ａと導電樹脂基材２２の凸部２２ａとが勘合することによって、回転による、導電樹脂部材２２と円筒状基材２１とのズレを防止することができる。
また、図３に示すように、さらに別の実施形態における導電樹脂部材３２は、導電樹脂部材３２の円筒部１５の外周面に、円筒状基材３１の長手方向Ｙに沿ってリブ状の凸部３２ａが複数設けられている。この場合、円筒部１５と接する円筒状基材３１の内壁に、リブ状の凸部３２ａと勘合する凹部３１ａが設けられていることが好ましい。

また、上記凹部及び凸部を形成する代わりに、導電樹脂部材１２の円筒部１５の外周に、ローレットが施されていてもよい。例えば、図４に示すように、導電樹脂部材４２の円筒部１５の外周に、ダイヤ目のローレット加工が施されていてもよい。また、図５に示ように、導電樹脂部材５２の円筒部１５の外周に、平目のローレットが施されていてもよい。

−金属軸体−
金属軸体１３は、例えば、硫黄快削鋼（ＳＵＭ）、アルミニウム、ステンレス鋼等が挙げられる。また、これらに、ニッケル、亜鉛めっき等を施したものも用いることができる。
金属軸体１３は、円筒状記載１１に、圧入、溶融接着、又は超音波接着で挿入して固定することができる。
金属軸体１３の摺動部１３ａの算術平均粗さＲａは、０．８以上６．３以下であることが好ましい。表面粗さを上記範囲とすることにより、相手部材（不図示）との摺動熱を小さくすることができる。摺動熱は、軸部材１４から現像ローラ１０の表面へ伝わり、現像剤を溶かす原因となっていた。しかし、この摺動熱を小さくすることにより、現像剤の損傷を防止することができ、高品質な画像を提供することができる。
なお、金属軸体１３の摺動部１３ａの算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１―１９９４に準じ、先端半径２μｍの測定プローブを備えた表面粗さ計（商品名「５９０Ａ」、株式会社東京精密製）で、測定長２．４ｍｍ、カットオフ波長０．８ｍｍ、カットオフ種別ガウシアンにより、少なくとも３点における表面粗さの平均値とする。

（被覆層）
被覆層１８は、弾性層１７の外周であって、現像ローラ１０の最表面に設けられるものである。被覆層１８は、弾性層１７、又は、所望により形成されたプライマー層の外周面に、被覆層用樹脂組成物を塗工し、次いで、塗工された被覆層用樹脂組成物を加熱硬化させて形成される。被覆層１８はウレタン樹脂からなることが好ましい。ウレタン樹脂は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との重合体であることが好ましい。

ポリオール成分は、ヒドロキシル基を２つ以上有する化合物である。ポリオール成分としては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリアクリルポリオール等が挙げられる。ポリオール成分はこれらの１種であってよく２種以上であってもよい。

ポリエステルポリオールは、分子内に２つ以上のエステル結合と２つ以上のヒドロキシル基を有していることが好ましい。ポリエステルポリオールは、例えば、ジカルボン酸とポリオールとの縮合反応物であってよい。ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタルさん等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。ポリオールとしては、例えば、ヘキサンジオール、ブタンジオール等のジオール、２，４−ブタントリオール等のトリオールが挙げられる。

ポリカーボネートポリオールは、分子内に２つ以上のカーボネート結合と２つ以上のヒドロキシル基を有していることが好ましい。ポリカーボネートポリオールは、例えば、上述のジオールとカーボネート化合物との縮合反応物等が挙げられる。カーボネート化合物としては、例えば、ジアルキルカーボネート、ジアリールカーボネート、アルキレンカーボネート等が挙げられる。

ポリエーテルポリオールは、分子内に２つ以上のエーテル結合と２つ以上のヒドロキシル基を有していることが好ましい。ポリエーテルポリオールとしては、例えば、多価アルコールにポリエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加重合させた重合体等が挙げられる。ポリカプロラクトンポリオールは、ポリカプロラクトン骨格と２つ以上のヒドロキシル基を有していることが好ましい。

ポリアクリルポリオールは、アクリル系モノマー由来の繰り返し単位と２つ以上のヒドロキシル基とを有していることが好ましい。アクリル系モノマーは、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、アクリルアミド等を挙げることができる。

ポリオール成分の数平均分子量は、被覆層１８の柔軟性が向上する観点から、８００〜１５０００であることが好ましく、１０００〜５０００であることがより好ましい。なお、本明細書中、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による標準ポリスチレン換算の値を示す。

ポリイソシアネート成分は、イソシアネート基（−ＮＣＯ）を２以上有する化合物である。ポリイソシアネート成分としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、その他のポリイソシアネートなどが挙げられる。

被覆層１８を構成する樹脂材料は、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分を含む樹脂原料の硬化物であってもよい。樹脂原料には、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分以外の他の成分が更に含まれていてもよい。他の成分としては、例えば、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との反応に通常使用される助剤（例えば、鎖延長剤、架橋剤等）、触媒、分散材、導電性付与剤、粗さ付与材等が挙げられる。助剤としては、例えば、グリコール類、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、アミン類等が挙げられる。また、導電性付与剤としては、弾性層１７に配合され得る導電性付与剤と同じものが例示できる。

被覆層１８を構成する樹脂材料は、３５０％以上の伸び率を有することが好ましい。これにより、被覆層１８の耐久性及びクッション性が向上し、現像ローラ１０の長期信頼性が一層向上する傾向がある。樹脂材料の伸び率は、より好ましくは４００％以上である。樹脂材料の伸び率の上限は特に限定されないが、例えば８００％以下であってよい。なお、本明細書中、樹脂材料の伸び率は、７０ｍｍ×１５ｍｍ×０．０５ｍｍの短冊形状の試験片について引っ張り試験を行い、測定前のチャック間距離（Ｌ１）と破断直前でのチャック間距離（Ｌ２）から以下の式（ｉ）で求められる値を示す。
伸び率（％）＝（Ｌ２／Ｌ１）×１００ …（ｉ）

被覆層１８の厚さは特に限定されず、例えば１３μｍ以上であることが好ましく、１７μｍ以上であることがより好ましい。被覆層１８を厚くすることで、摩耗、破損等の劣化がより顕著に抑制され、一層高い耐久性が得られる傾向がある。また、被覆層１８の厚さは、例えば１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることが好ましい。これにより、材料使用量を抑えつつ、本発明の効果を十分に得ることができる。
被覆層１８の外周面には、現像剤の担持性能の改善等を目的として表面処理が施されていてもよい。

１０ 現像ローラ
１１、２１、３１ 円筒状基材
１３ａ 摺動部
２１ａ、３１ａ 凹部
１２、２２、３２、４２、５２ 導電樹脂部材
２２ａ、３２ａ 凸部
１３ 金属軸体
１４ 軸部材
１５ 円筒部
１６ フランジ部
１７ 弾性層
１８ 被覆層

Claims (8)

1. 円筒状基材と、該円筒状基材の外周に設けられた弾性層と、前記円筒状基材の長手方向の両端に固定される一対の軸部材とを備える現像ローラであって、
   前記軸部材が、前記円筒状基材の内空に挿入される円筒部及び該円筒部より外径が大きいフランジ部を有する導電樹脂部材と、該導電樹脂部材の中心軸に沿って配置され、前記導電樹脂部材と一体成型された金属軸体とを備えた現像ローラ。
2. 前記導電樹脂部材と前記金属軸体とが、モールド成型により一体成型される請求項１記載の現像ローラ。
3. 前記導電樹脂部材と前記金属軸体とが、熱融着により一体成型される請求項１記載の現像ローラ。
4. 前記導電樹脂部材が１２０℃以上の耐熱性を有する請求項１から３いずれか１項記載の現像ローラ。
5. 前記円筒状基材が、アルミニウムからなる請求項１から４いずれか１項記載の現像ローラ。
6. 前記円筒状基材の内壁に凹部が設けられ、前記導電樹脂部材の前記円筒部の外周面に、前記凹部と勘合する凸部が設けられている請求項１から５いずれか１項記載の現像ローラ。
7. 前記導電樹脂部材の前記円筒部の外周に、ローレット加工が施されている請求項１から６いずれか１項記載の現像ローラ。
8. 前記円筒状基材の厚さが、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である請求項１から７いずれか１項記載の現像ローラ。

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