JP4354189B2

JP4354189B2 - 現像ロール

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Publication number: JP4354189B2
Application number: JP2003021497A
Authority: JP
Inventors: 康貴大竹; 明彦加地; 博文奥田; 基晴石原
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2023-01-30
Also published as: CN1519665A; JP2004233607A; US7288058B2; CN100354765C; DE102004004575A1; US20040152575A1

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機やプリンター、ファクシミリ等のＯＡ機器において用いられる現像ロールに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、電子写真方式を利用した複写機やプリンター、ファクシミリ等のＯＡ機器においては、現像ロールや帯電ロール等の半導電性ロールが、像担持体である感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像、可視化して、目的とする画像を得るために用いられるトナーに接触する形態において、また、そのような感光体ドラムに接して回転するように設けられており、それぞれのロールとしての機能を奏するようになっている。
【０００３】
より具体的には、現像ロールにあっては、その表面にトナー層を保持せしめて静電潜像の形成された感光体ドラムに接触させ、相互に回転させることにより、静電潜像の現像を行なうようになっているのであり、また、帯電ロールは、感光体ドラムの表面に、電圧印加した帯電ロールを押し当てて、接触せしめつつ、それら感光体ドラムと帯電ロールとが相互に回転するようにすることによって、感光体ドラム表面を帯電せしめるようになっている。
【０００４】
そして、そのような半導電性ロールとしては、例えば、導電体たる所定の軸体（芯金）の外周面上に、ゴム弾性体層やゴム発泡体層等からなる、導電性を有するベース層が所定厚さにおいて設けられ、更に必要に応じて、抵抗値を調整したり、低硬度ベース層を保護する目的で、該ベース層の外側に、抵抗調整層や保護層等として、中間層や表層が、更に所定の厚さにおいて順次積層形成されて、構成されてなる構造のものが、一般に採用されている。
【０００５】
ところで、近年、この複写機やプリンター、ファクシミリ等のＯＡ機器においては、高画質化や省エネルギー化（低消費電力化）等の要求が高まり、このため、そのような要求に応えるべく、粒径や粒度分布が小さく、且つ低融点化された球状の重合トナーが、従来からの粉砕トナーに代えて採用され、トナーの均一な帯電が図られるようになっている。
【０００６】
而して、かかる重合トナーにあっては、低融点化されているために、半導電性ロールと感光ドラムとの間の接触圧が大きい場合には、球形のトナー粒子が割れたり、軟化する等して変形したり、また、トナー粒子同士が凝集し易くなって、所望とする高画質化や省エネルギー化を奏し得なくなってしまう恐れがある等の問題を内在しているところから、半導電性ロールには、トナーに対して大きなストレスを与えないように、よりソフトなトナーハンドリングが要求されており、このため、ロール全体の硬度を左右するベース層において、より一層の低硬度化が、進められてきている。また、そのような低硬度ベース層と、その外側に形成される中間層或いは表層との硬度差が大きくなると、シワ等が発生し易くなるところから、それら中間層や表層にあっても、より柔軟なゴム材料やエラストマ材料が、好適に用いられるようになっている。
【０００７】
しかしながら、そのようなゴム材料やエラストマ材料等からなる中間層や表層を、ディッピング法、ロールコート法等の公知のコーティング（塗装）手法により、低硬度ベース層（特に、ソリッド構造のゴム弾性体層）上に形成せしめた場合において、充分な架橋密度が得られず、長期の耐久使用に耐え得るほどの耐摩耗性が得られないといった問題や、塗料（コーティング液）中のゴム成分のスコーチによって、経時的にコーティング層の膜厚が変化して、バラツキが生じ、高画質化に必要な表面精度が確保され得ない等といった問題が惹起されていたのである。また、塗料の常温での保管性を重視して、スコーチを防止すべく、塗料中に配合する架橋剤の配合量を少なくすると、架橋乃至は加硫が進まず、加硫工程が長くなって、生産性が悪化すると共に、コーティング層の架橋密度も更に低下する等といった不具合があったのである。
【０００８】
また、そのようなコーティング操作によって中間層や表層を形成するに際しては、通常、中間層や表層を形成するための塗料が必要量よりも多めに準備されるものであるところから、その一部が、少なからず残ることとなる。そして、そのようにして残った塗料は、コスト的な面から、回収されて、繰り返し循環使用されているのであるが、そのような循環使用中にスコーチが更に進み、塗料がゲル化して、塗料中にダマ等の異物が発生し、そのような異物を含有する塗料が、ベース層の外側に塗布せしめられることによって、表面欠陥が招来され、不良品率が増大する等といった問題も、惹起されている。
【０００９】
特に、半導電性ロールの中でも、現像ロールにあっては、そのトナー搬送性を向上せしめるために、従来より、ベース層を研磨加工や型成形等の手法によって所定の表面粗さとなるように粗面化したり、また、コーティング層（中間層や表層）に、球状フィラー等の粗さ剤を添加したりする等して、ロール表面が微細な表面粗さとなるように、粗面化が行なわれているのである（例えば、特許文献１参照）が、上述せる如き重合トナーの採用により、トナーの均一な帯電が実現され得るようになったことから、ロールにあっても、更なる高画質化を図るべく、これまでにない表面粗さの厳格な制御が要求されてきているのである。しかしながら、コーティング操作にて中間層や表層を形成せしめた場合においては、前述せるように、膜厚のバラツキが大きいところから、表面粗さの制御を期待通りに実施することは、現状において、極めて困難なことであったのである。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−３３０３７２号公報
【００１１】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、かくの如き事情を背景にして為されたものであって、その課題とするところは、低硬度ベース層の外側に、コーティング操作によって形成されたコーティング層が少なくとも設けられてなる現像ロールにおいて、かかるコーティング層の架橋密度を向上せしめることにより、長期の耐久使用に耐え得る耐摩耗性を実現すると共に、コーティング層の膜厚を容易に制御し得るようにして、所期の表面精度を実現し得る現像ロールを、提供することにある。
【００１２】
また、別の課題とするところは、コーティング層を形成する塗料（コーティング液）を繰り返し循環使用しても、ダマ等による表面欠陥が惹起され得ない、経済性と生産性に優れた現像ロールを、提供することにある。
【００１３】
【解決手段】
そして、本発明者らは、そのような課題を解決すべく鋭意検討を行なったところ、従来より、コーティング層を架橋（加硫）するために一般的に行なわれている硫黄架橋（硫黄加硫）では、架橋剤（加硫剤）である硫黄が、加熱により、低硬度ベース層に移行したり、かかるベース層の架橋を阻害するような成分がコーティング層に移行することにより、架橋密度が低下すること、また、硫黄架橋剤を含有せしめてなる塗料は、常温でスコーチが進むところから、液粘度が上昇し易く、塗工方法に合わせて、溶剤等を加えて粘度調整を行なうと、塗料中の固形分量が経時的に変わってしまい、コーティング層の膜厚を制御することが困難となること等を突き止めたのである。そして、目的とするコーティング層を、硫黄架橋ではなく、樹脂架橋剤を用いた樹脂架橋にて形成せしめることによって、コーティング層を高密度で架橋せしめることが可能となり、以て、現像ロールの耐摩耗性が効果的に向上され得ると共に、コーティング層を形成する塗料を粘度制御する場合には、粘度に対する固形分変化を抑制することが出来、これにより、コーティング層の膜厚を容易に制御することが可能となることを見出したのである。
【００１４】
従って、本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものであって、その要旨とするところは、軸体の外周面上にＪＩＳ−Ａ硬度が５°〜５０°の低硬度ベース層が０．１〜１０ｍｍの厚みにおいて設けられ、更に、かかる低硬度ベース層の外側に、コーティングによって形成された１〜２００μｍの厚みのコーティング層が少なくとも設けられてなる現像ロールにおいて、該コーティング層が、ニトリル含有量が３０％以上であるＮＢＲゴムないしカルボキシル基含有ＮＢＲからなるゴム材料に対して、レゾール型のフェノール樹脂又はキシレン樹脂からなる樹脂架橋剤を、該ゴム材料：該樹脂架橋剤＝４０：６０〜９０：１０（重量比）の割合において配合せしめ、硫黄架橋剤を配合することなく、樹脂架橋を施すことによって、形成されていることを特徴とする現像ロールにある。
【００１５】
このように、本発明に従う現像ロールにあっては、従来より一般的に用いられている硫黄架橋剤に代えて、所定の樹脂架橋剤を用いて、コーティング層を形成せしめるようにしているところから、架橋剤が低硬度ベース層に移行するようなことが効果的に防止され得て、架橋密度が向上せしめられ、以て、長期の耐久使用に耐え得る耐摩耗性が、半導電性ロールに、有利に付与されるようになっているのである。
【００１６】
また、かかる所定の樹脂架橋剤を採用することにより、常温でのスコーチが抑制され、塗料の粘度変化が抑制されるところから、塗料中のゴム成分の含有量を安定化せしめることが可能となり、これによって、コーティング層の膜厚が容易に制御され得ることとなるのであり、以て、現像ロールの表面精度が、極めて有利に確保され得るのである。
【００１７】
加えて、塗料のスコーチが抑制され、ゲル化が惹起され難くなっているところから、繰り返しの循環使用を行なっても、ダマ等による表面欠陥の発生が効果的に抑制され、経済性や生産性にも優れた現像ロールが得られるといった特徴をも有しているのである。
【００１８】
そして、かかる本発明に従う現像ロールによれば、樹脂架橋剤として、特に、レゾール型のフェノール樹脂又はキシレン樹脂が、採用されているのであるが、このような樹脂架橋剤を採用することによって、低硬度ベース層への樹脂架橋剤の移行が、極めて有利に阻止され得て、所望とする架橋密度が有利に得られるようになるのである。
【００１９】
また、前記低硬度ベース層としては、ソリッド構造のゴム弾性体から構成されるものを例示することが出来、本発明は、このような低硬度ベース層の外側に形成されるコーティング層において、上述せる如き効果が格別顕著に発揮されることとなる。何故ならば、ソリッド構造のゴム弾性体からなるベース層は、その他の材質からなるベース層に比して、特に、硫黄架橋剤が移行され易いといった特性を有しているからである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
ところで、本発明に従う現像ロールにおいて採用される代表的なロール構造の一例が、図１に、軸心に直角な方向の断面において示されている。かかる図１において、１２は、ステンレス等からなる金属製の丸棒状乃至はパイプ状の導電性軸体（芯金）であって、該軸体１２の外周面上には、低硬度のゴム弾性体やゴム発泡体等からなる、導電性を有する所定厚さの低硬度ベース層１４が形成されており、更に、該低硬度ベース層１４の外側に、表層として、ロールコートやディッピング等のコーティングによって形成されたコーティング層１６が、所定厚さにおいて積層形成されている。
【００２１】
そして、本発明にあっては、かくの如き低硬度ベース層１４の外側に形成されるコーティング層１６を、従来から一般的に採用されている硫黄架橋ではなく、所定の樹脂架橋剤を用いて、ゴム材料に樹脂架橋を施すことによって形成したところに、大きな特徴がある。
【００２２】
より具体的には、そのような現像ロール１０において、先ず、その軸体１２の外周面上には、低硬度ベース層１４が、導電性が付与された公知のソリッド構造の弾性体材料や、発泡体材料を用いて形成されており、以て半導電性ロールに要求されてきている、ベース層１４のＪＩＳ−Ａ硬度が５°〜５０°程度の低硬度乃至は柔軟性が有利に実現されているのである。
【００２３】
なお、そのような低硬度ベース層１４を与える弾性体材料としては、例えば、従来から公知のエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴム、ポリノルボルネンゴム等のゴム弾性体材料や、ウレタン等のエラストマ材料が、その単独、若しくはそれらの２種以上を組み合わせて、用いられ、目的とする低硬度ベース層１４が、軸体１２の周りに、低硬度の弾性体層として、従来と同様にして一体的に形成せしめられるのである。また、かかるベース層１４を軸体１２上に一体的に形成するために、必要に応じて、接着剤が用いられ得ることは、従来と同様である。そして、そのようなベース層１４としては、上述の如きソリッド構造のゴム弾性体材料やエラストマ材料にて構成される層の他、また、公知のように、ゴム発泡体材料やウレタン発泡体材料を用いて構成してなる層を採用することも可能であり、更に、そのようなゴム発泡体を与える材料としては、ヘタリ等を防止して、現像ロールに求められる特性を満たすものであれば、その材質は特に限定されず、公知の各種発泡体材料の何れもが用いられ得、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム等のゴム材料等が用いられる。そして、それらゴム材料が、アゾジカルボンアミド、４，４′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ＮａＨＣＯ₃ 等の公知の発泡剤を用いて、発泡せしめられて、目的とするゴム発泡体からなるベース層が形成されるのである。
【００２４】
なお、上記したベース層１４を与える材料には、カーボンブラック、グラファイト、チタン酸カリウム、酸化鉄、ｃ−ＴｉＯ₂、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ₂、イオン導電剤（第四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤等）等導電剤が適宜に配合されて、導電性が付与され、以て所定の体積抵抗値のものに調整されるのであり、更に、ゴム弾性体材料等の弾性体材料を用いてソリッド構造のベース層１４を形成する場合には、特にプロセスオイルや液状ポリマー等の軟化剤が多量に配合されて、低硬度乃至は柔軟性が実現されることとなる。
【００２５】
さらに、かくの如き低硬度ベース層１４において、それが導電性の弾性体材料にて構成される場合にあっては、その体積抵抗値は、一般に、１×１０³〜１×１０¹²Ω・ｃｍ程度とされ、その厚みとしては、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは２〜４ｍｍ程度とされる。また、導電性の発泡体材料にてベース層１４を構成した場合にあっては、その体積抵抗値は、一般に、１×１０³〜１×１０¹²Ω・ｃｍ程度とされる。そして、その厚みは０．５〜１０ｍｍ程度、好適には３〜６ｍｍ程度とされることとなるのである。
【００２６】
そして、図１に示される現像ロールにあっては、上述の如き低硬度ベース層１４の外側に、コーティング層１６が形成され、それによって、ロール表面へのトナーの付着、堆積等が有利に抑制され得るようになっているのであるが、本発明にあっては、そのようなコーティング層１６が、上述せるように、所定のゴム材料に対して、所定の樹脂架橋剤を配合せしめて、樹脂架橋を施すことによって形成されており、これによって、コーティング層１６に存在する架橋剤のベース層１４へ移行が効果的に防止され得て、コーティング層を充分に高い架橋密度で架橋せしめることが可能となり、以て、現像ロール１０に優れた耐摩耗性が付与されるようになっている。
【００２７】
ここにおいて、かかるコーティング層１６を与えるゴム材料としては、ニトリル含有量が３０％以上であるＮＢＲゴムないしカルボキシル基含有ＮＢＲゴムが使用されることとなる。それらの中でも、ニトリル（ＡＮ）含有量が３０％以上であるＮＢＲゴムにあっては、半導電性ロールの表層側に一般に必要とされる体積抵抗値（１×１０⁵〜１×１０¹²Ω・ｃｍ程度）に調整し易く、後述するフェノール樹脂等の樹脂架橋剤との架橋性や、ブレンド性乃至は相溶性に優れている等の理由から、特に好適に用いられることとなる。
【００２８】
そして、上述せる如きゴム材料を用いて、コーティング層１６を形成するためのコーティング液（塗料）が調製されることとなるのであるが、本発明にあっては、そのようなゴム材料に対して、常温での液安定性に優れた樹脂架橋方式が実現され得るように、架橋剤として、所定の樹脂架橋剤が選択され、添加、配合せしめられるのである。
【００２９】
特に、本発明にあっては、かかるコーティング層１６の形成に際して、従来から公知の各種の樹脂架橋剤の中でも、レゾール型のフェノール樹脂やキシレン樹脂が、そのメカニズムについては未だ充分に明らかにされてはいないものの、本発明者等の推察によれば、その分子構造や分子の大きさに起因して、低硬度ベース層１４への移行乃至は染み込みが効果的に抑制され得て、コーティング層１６が容易に所望とする架橋密度となるといった理由から、特に有利に採用されるのである。
【００３０】
また、そのような樹脂架橋剤の配合割合は、所望とする可撓性や柔軟性に応じて適宜に設定されることとなるのであるが、ゴム材料：樹脂架橋剤＝４０：６０〜９０：１０（重量比）となる割合が、好適に採用されることとなる。なお、かかる樹脂架橋剤の配合量が過小であると、コーティング層１６の架橋乃至は加硫が進まず、架橋工程が長くなって生産性が悪化したり、コーティング層１６の架橋が不充分となって、耐摩耗性が充分に得られなくなる恐れがあるのであり、また逆に、樹脂架橋剤の配合量が多過ぎると、コーティング層１６が硬くなり過ぎて、充分な可撓性乃至は柔軟性が得られなくなったり、シワが発生する等の不具合が惹起される恐れがある。
【００３１】
なお、上述せる如きコーティング層１６を形成するための材料（コーティング層形成材料）としては、上記したゴム材料や、樹脂架橋剤の他にも、現像ロール１０に必要とされる半導電性や柔軟性等の各種の物性が有利に確保され得るように、必要に応じて、カーボンブラック、グラファイト、チタン酸カリウム、酸化鉄、ｃ−ＴｉＯ₂ 、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ₂ 、イオン導電剤（第四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤等）等の導電剤や、充填剤、軟化剤等の各種の配合剤等が、適量において、用いられることとなる。また、現像ロール１０を製造するに際しては、所望とするトナー搬送性を確保すべく、所定の表面粗さが実現され得るように、所定の形状やサイズを有するフィラー等の粗さ剤が、必要に応じて、用いられても良い。
【００３２】
そして、上述せる如きコーティング層１６形成材料が、混ぜ合わされ、そして、所定の粘度となるように、常法に従って、溶剤に溶解せしめられることによって、コーティング液（塗料）が調製されるのである。なお、このようなゴム材料、樹脂架橋剤及び必要な配合剤を含むコーティング液を調製するにあたり、用いられる溶剤としては、ゴム材料を溶解可能な溶剤であれば何等限定されるものではなく、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、トルエン、ジメチルホルムアミド等の有機溶媒を例示することが出来、それらを、単独で、或いは２種類以上を混合して使用しても、何等差し支えない。また、コーティング液の粘度は、コーティング方法（塗工方法）に応じて適宜に調整されることとなり、一般に、５〜１０００ｍＰａ・ｓ程度とされる。
【００３３】
かくして、調製されたコーティング液にあっては、架橋剤として、所定の樹脂架橋剤が採用されているところから、常温でのスコーチが抑制され、粘度変化が惹起され難くなっているのである。このため、コーティング方法に適した所定の粘度を維持し易くなり、これにて、コーティング層１６の膜厚を所望とする厚さに容易に制御することが出来、現像ロール１０の表面精度が、極めて高度に確保され得るようになるのである。
【００３４】
また、常温でのスコーチが抑制されるところから、ゲル化が惹起され難く、コーティング液の液ライフも従来に比して極めて長くなっているのである。従って、かかるコーティング液を繰り返し使用しても、ダマ等による表面欠陥乃至は外観不良の発生が有利に防止され、経済性及び生産性を有する現像ロール１０が、得られるのである。また、コーティング液を繰り返し利用出来るところから、経済性のみならず、環境にも優しいのである。
【００３５】
かくして、調製されたコーティング液が、前記した低硬度ベース層１４上にコーティングせしめられることにより、コーティング層１６が積層形成され、目的とする現像ロール１０が得られるのである。
【００３６】
なお、上述せる如きコーティング層１６において、その体積抵抗値は、一般に、１×１０³〜１×１０¹²Ω・ｃｍ程度とされる一方、そのようなコーティング層１６の膜厚（厚み）としては、一般に、１〜２００μｍ程度とされることとなる。
【００３７】
ところで、図１に示される現像ロールを作製するに際しては、従来から公知の各種の手法が、適宜に採用されることとなる。例えば、低硬度ベース層形成材料を用い、押出成形、金型成形等の公知の成形手法によって、接着剤が塗布された軸体１２の外周面上に、低硬度ベース層１４を形成せしめ、更に、かかる低硬度ベース層１４の外周面上に、コーティング手法により、コーティング層１６を所定の厚さにおいて形成することからなる方法等が採用され、これによって、目的とする現像ロールが得られるのである。なお、本発明において、コーティング方法としては、特に制限されるものではなく、ディッピング法、ロールコート法、スプレーコーティング法等の、従来から公知の各種の手法が、何れも採用可能であり、また、低硬度ベース層１４上に被覆されたコーティング液は、通常の条件で、加熱処理（一般に、１２０〜２００℃、１０〜１２０分）が施されることにより、溶剤が除去されると共に、架橋されて、所望とする可撓性乃至は柔軟性を有するコーティング層１６となる。
【００３８】
そして、このような構成を有する現像ロール１０にあっては、軸体１２上に、低硬度ベース層１４、コーティング層１６が順次設けられてなる構成により、該低硬度ベース層１４にて、低硬度乃至は柔軟性と良好な導電性とが付与され、また、コーティング層１６にて、ロール表面へのトナー等の付着、堆積が効果的に抑制されると共に、優れた耐摩耗性や表面精度が確保され得たものとなっているのである。
【００３９】
また、かくの如き本発明に従う現像ロールは、電子写真方式を利用した複写機やプリンター、ファクシミリ等のＯＡ機器において、有利に用いられることとなるのである。
【００４０】
以上、本発明の代表的な実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。
【００４１】
例えば、図１においては、現像ロール１０が、低硬度ベース層１４の外周面上に、１層のコーティング層１６が表層として設けられた２層構造とされていたが、本発明に従う現像ロールは、低硬度ベース層１４の外側に、コーティング操作によってコーティング層が少なくとも形成されておれば、その構造は、例示の構造のものに限定されるものではない。例えば、表層（１６）と低硬度ベース層１４の間に、更に、１層或いはそれ以上の層において、中間層が設けられた３層或いは多層構造も、本発明に従う現像ロールとして、採用され得るのである。なお、それら中間層は、コーティングや押出成形等、各種の手法で形成され得るのであり、かかる中間層が、コーティング操作によって形成される場合には、硫黄架橋方式や樹脂架橋方式が何れも採用可能である。
【００４２】
また、現像ロールにあっては、そのトナー搬送性の向上を図るべく、一般に、ロール表面が所定の表面粗さとなるように、粗面化が施されることとなる。具体的には、図２（ａ）に示されるように、低硬度ベース層２０の外周面上に、所定の粒径を有する粗さ剤２２を含有せしめたコーティング層（表層２４）を形成せしめたり、また、図２（ｂ）に示されるように、研磨加工や型成形等の手法によって所定の表面粗さとされた低硬度ベース層２０の外周面上に、所定厚さにおいて、コーティング層（表層２４）を形成せしめる手法が挙げられる。また、低硬度ベース層、中間層、表層からなる３層構造を採用する場合には、図２（ｃ）に示されるように、低硬度ベース層２０の外周面上に、所定厚さの中間層２６を形成し、更にその中間層２６の外周面上に、粗さ剤２２を含有するコーティング層（表層２４）を形成するようにしたり、図２（ｄ）に示されるように、低硬度ベース層２０の外周面上に、粗さ剤２２を含有するコーティング層（中間層２６）を形成せしめ、更にその中間層２６の外周面上に、所定厚さのコーティング層（表層２４）を形成する等の手法が挙げられるのであるが、本発明によれば、上述せるように、膜厚のバラツキが可及的に防止され得るところから、このようにロール表面を粗面化するに際しても、所望とする微細な表面粗さを、極めて確実に良好なる精度をもって得ることが出来るのである。なお、低硬度ベース層、中間層、表層からなる３層構造の現像ロールにおいて、各層の厚みとしては、それぞれ、低硬度ベース層：０．１〜１０ｍｍ、中間層：１〜２００μｍ（好ましくは、５〜５０μｍ）、表層：１〜２００μｍ（好ましくは、５〜５０μｍ）が、好適に採用されることとなる。
【００４３】
その他、一々列挙はしないが、本発明が、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００４４】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を含む幾つかの実験例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実験例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。
【００４５】
先ず、図１に示される構造の現像ロールを得るべく、低硬度ベース層（１４）形成材料として、導電性シリコーンゴム（Ｘ３４−２６４Ａ／Ｂ、信越化学工業社製）を準備する一方、下記表１〜３の配合組成に従って、コーティング層（１６）形成用材料を、それぞれ、調製した。ここで、コーティング層形成用材料については、それをメチルエチルケトンに溶解することにより、所定粘度（約１０ｍＰａ・ｓ）のコーティング液を調製した。
【００４６】
【表１】

【００４７】
【表２】

【００４８】
【表３】

【００４９】
次いで、かかる低硬度ベース層形成用材料を用いて、先ず、金型成形を行なって、ニッケルめっきを施した、予め所定の導電性接着剤にて表面が接着処理されてなる外径：１０ｍｍのＳＵＳ３０４製の芯金（軸体１２）の外周面上に、導電性シリコーンゴム弾性体にて構成された厚さ：５ｍｍの低硬度ベース層（１４）が形成されてなるゴムロールを作製した。なお、加硫条件は、１７０℃×３０分を採用し、得られた低硬度ベース層（１４）のＪＩＳ−Ａ硬度は、３５°であり、体積抵抗値は、８×１０⁴Ω・ｃｍであった。
【００５０】
その後、かかるゴムロールを脱型した後、調製されたコーティング液を用いて、ディッピング法によるコーティングを行ない、次いで、上記表１〜３に示される架橋条件で架橋を行なうことにより、該ゴムロールの外周面上に、厚さ：１５μｍのコーティング層（１６）を一体的に積層形成して、実験例Ａ〜Ｍに係る現像ロールを得た。なお、得られたコーティング層（１６）の１００％モジュラス強度は、５ＭＰａ程度（実験例Ｍのみ、１５ＭＰａ）であり、また、体積抵抗値は、何れも、１×１０¹⁰Ω・ｃｍ程度であった。
【００５１】
そして、このようにして得られた各種の現像ロールについて、その架橋度の評価、初期の画出し評価、６０００枚耐久試験後及び１５０００枚耐久試験後における画出し評価、シワの発生の有無、粗さ変化を、それぞれ、以下のようにして調べた。
【００５２】
−架橋度の評価−
得られた現像ロールのコーティング層表面に、メチルエチルケトン（実験例Ｍのみ、メタノール）を含ませたウエスを押しつけ、強く擦った後、ウエスを観察することにより、以下のように、架橋度の評価を行ない、得られた結果を、下記表４に示した。
○：特に変化は見られない
×：表面が溶解し、ウエスにカーボンブラックが付着し黒くなる
【００５３】
−初期画出し評価−
得られた現像ロールを市販の電子写真複写機に組み込んだ。そして、２０℃×５０％ＲＨの条件下において、画出しを行ない、得られた画像を、以下の評価基準で評価し、結果を下記表４に示した。
○：ベタ黒画像において、濃度が充分（マクベス濃度で１．４以上）出ており、画像ムラや白斑点抜けの無いもの、印字でかすれや滲みのないもの
×：ベタ黒画像において、濃度不充分（マクベス濃度で１．４未満）なものや、画像ムラ、白斑点の何れか一つでも発生したもの
【００５４】
−実機耐久試験後の画出し評価−
得られた現像ロールを市販の電子写真複写機に組み込んだ。そして、２０℃×５０％ＲＨの条件下において、画出しを６０００枚及び１５０００枚行なった後、得られた画像を、以下の評価基準で評価し、結果を下記表４に示した。
○：ベタ黒画像において、濃度が充分（マクベス濃度で１．４以上）出ており、画像ムラや白斑点抜けの無いもの、印字でかすれや滲みのないもの
△：ベタ黒画像は良好であるが、印字でかすれ又は滲みが発生したもの
×：画像ムラ、白斑点の何れか一つでも発生したもの
【００５５】
−実機耐久試験後のシワの発生の有無−
６０００枚及び１５０００枚の耐久試験終了後、ロールを観察し、シワの有り無しを調べ、得られた結果を下記表４に示した。（○：シワの発生無し、×：シワの発生有り）
【００５６】
−実機耐久試験前後の表面粗さ変化−
６０００枚及び１５０００枚の耐久試験終了後、ロール表面の摩耗や粒子の脱落をみるために、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に記載の方法に準じて、表面粗さ計（東京精密社製、サーフコム）を用いて、測定長：４ｍｍ、触針：０１０２５０８、カットオフ：０．８ｍｍ、触針スピード：０．３ｍｍ／ｓの条件にて、ロール上の５点の表面粗さ（Ｒａ）を測定し、得られたＲａ値を、以下の評価基準で評価し、結果を下記表４に示した。
○：耐久試験前後のＲａの変化が０．２μｍ未満
△：耐久試験前後のＲａの変化が０．４μｍ未満
×：耐久試験前後のＲａの変化が０．４μｍ以上
【００５７】
【表４】

【００５８】
かかる表４の結果からも明らかなように、本発明に従う樹脂架橋方式にてコーティング層の架橋が施されてなる実験例Ｂ〜Ｅ，Ｈ，Ｉに係る現像ロールにあっては、６０００枚耐久試験後であっても、優れた画質を維持し、耐摩耗性に優れていると共に、シワの発生が何等惹起されていないことが分かる。特に、樹脂架橋剤として、芳香環や複素環等の環状構造を有するフェノール樹脂やキシレン樹脂を用いた実験例Ａ〜Ｅ及び実験例Ｈ，Ｉにあっては、１５０００枚耐久試験後であっても、それらの効果が維持されていることが、分かる。
【００５９】
これに対して、硫黄加硫方式にてコーティング層が形成された実験例Ｋ，Ｌにあっては、加硫が充分でなく、６０００枚耐久試験後に、画像の不具合が惹起されている。また、コーティング層がメトキシメチル化ナイロン（メトキシメチル化ポリアミド）にて形成された実験例Ｍにあっては、コーティング層がベース層に比して硬いものとなっているために、シワが発生し、画質が低下していることが認められる。
【００６０】
また、上記で調製された実験例Ｈ及び実験例Ｌに係るコーティング液の液寿命を確認するために、各々のコーティング液について、その調製直後、２週間後、１ヵ月後のコーティング液中の固形分（溶質）の濃度を算出した。但し、コーティング液は、その粘度が１０ｍＰａ・ｓ程度となるように、適宜に、溶剤で希釈した。また、調製直後、２週間後、１ヵ月後のコーティング液を用いて、上記と同様に現像ロールを作製し、コーティング層の膜厚と表面粗さ（Ｒａ）を測定し、得られた結果を、下記表５に併せ示した。なお、試験は、ＬＡＢＯ環境にて行なった。また、表面粗さ（Ｒａ）にあっては、優れた画質を確保するために、ロール作製時において、Ｒａ＝１．０±０．２の範囲内にすることが、望ましいとされている。
【００６１】
【表５】

【００６２】
かかる表５の結果からも明らかなように、架橋剤として、所定の樹脂架橋剤を用いれば、スコーチが抑制され、コーティング液のゲル化の発生が抑制されていることが分かる。このため、経時的に膜厚が変化することなく、また、表面粗さの精度も高度に確保されている。
【００６３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に従う現像ロールにあっては、従来より一般的に用いられている硫黄架橋剤に代えて、所定の樹脂架橋剤を用いて、コーティング層を形成せしめるようにしているところから、コーティング層の架橋密度が向上せしめられ、以て、現像ロールに対して、長期の耐久使用に耐え得る耐摩耗性が有利に付与されているのである。
【００６４】
また、かかる樹脂架橋剤を採用することにより、常温でのスコーチが抑制され、塗料（コーティング液）の粘度変化が抑制されるところから、塗料中のゴム乃至はエラストマ成分の含有量を安定化せしめることが可能となり、これによって、コーティング層の膜厚が容易に制御され得、以て、現像ロールの表面精度が、極めて有利に確保され得る。
【００６５】
加えて、塗料のスコーチが抑制され、ゲル化が惹起され難くなっているところから、繰り返しの循環使用を行なっても、ダマ等による表面欠陥の発生が効果的に抑制され、経済性や生産性にも優れた現像ロールが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う現像ロールの一例を示す断面説明図である。
【図２】本発明に従う現像ロールの他の例を示す部分拡大説明図であって、（ａ）及び（ｂ）は、低硬度ベース層と表層とからなる２層構造の現像ロールを示す一方、（ｃ）は、低硬度ベース層、中間層及び表層とからなる３層構造の現像ロールを示す。
【符号の説明】
１０現像ロール１２軸体
１４，２０低硬度ベース層１６コーティング層
２２粗さ剤２４表層
２６中間層

Claims

軸体の外周面上にＪＩＳ−Ａ硬度が５°〜５０°の低硬度ベース層が０．１〜１０ｍｍの厚みにおいて設けられ、更に、かかる低硬度ベース層の外側に、コーティングによって形成された１〜２００μｍの厚みのコーティング層が少なくとも設けられてなる現像ロールにおいて、
該コーティング層が、ニトリル含有量が３０％以上であるＮＢＲゴムないしカルボキシル基含有ＮＢＲゴムからなるゴム材料に対して、レゾール型のフェノール樹脂又はキシレン樹脂からなる樹脂架橋剤を、該ゴム材料：該樹脂架橋剤＝４０：６０〜９０：１０（重量比）の割合において配合せしめ、硫黄架橋剤を配合することなく、樹脂架橋を施すことによって、形成されていることを特徴とする現像ロール。
前記低硬度ベース層と前記コーティング層との間に、１層或いはそれ以上の層において、中間層が設けられている請求項１に記載の現像ロール。
前記コーティング層又は前記中間層に、粗さ剤が含有せしめられている請求項１又は請求項２に記載の現像ロール。
前記低硬度ベース層が、ソリッド構造のゴム弾性体から構成される請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の現像ロール。
請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の現像ロールを製造する方法にして、前記コーティング層が、ゴム材料に対して、レゾール型のフェノール樹脂又はキシレン樹脂からなる樹脂架橋剤を配合せしめて調製されるコーティング液を用いてコーティングを行なった後、加熱処理して樹脂架橋することにより、形成せしめられる工程を含むことを特徴とする現像ロールの製造方法。