JP7020607B2 - トナー供給ローラ、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー供給ローラ、現像装置及び画像形成装置に関する。

従来、プリンター、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等には、例えば電子写真方式を利用した各種の画像形成装置が採用されている。電子写真方式を利用した画像形成装置は、現像剤（トナー）を担持し、像担持体に供給するための現像装置を備えている。現像装置は、像担持体に接触して現像剤を像担持体に供給する現像ローラと、現像ローラに接触して現像ローラと同方向又は反対方向に回転して、現像剤を現像ローラに供給するとともに、現像に使用されず現像ローラに担持された現像剤を掻き取るトナー供給ローラとを備えている。

トナー供給ローラは、一般に、軸体と、軸体の外周に形成された弾性層とを備えるものである。現像ローラに対する掻き取り性を良くするためには、弾性層は、ある程度の硬度が必要であるが、硬過ぎると摩耗性が低下する。逆に、柔らか過ぎると耐久性は良いが、掻き取り性が低下する。そこで、例えば、特許文献１には、回転試験前後のアスカーＦ硬度比が０．８０以上の発泡弾性層を有する現像剤搬送ローラが開示されている。この現像剤搬送ローラによれば、長時間、同量の現像剤を供給し、安定して所望の印字濃度を提供することができる。

また、特許文献２には、発泡弾性層の気泡の大きさを制御した弾性ローラが開示されている。この弾性ローラによれば、細かい気泡の発泡弾性層を有することにより、均一な表面と帯電性を得ることができるので、高品質な電子写真画像が得られる。

特開２０１２－２１１９５５号公報 特開２０１１－１０７２６２号公報

トナー供給ローラは、残留電荷が大きいと、弾性層の表面にトナーが堆積するため掻き取り性が悪くなる。トナー供給ローラの掻き取り性が悪くなると、現像剤の供給量が安定せず、所望の印字濃度が得られないという問題がある。特許文献１及び２に記載された弾性層を有するローラでは、残留電荷を容易に放出して、安定的に所定量の現像剤を供給し、高品質な画像を得るという点においては、未だ改良の余地がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、残留電荷を容易に放出して、安定的に所定量の現像剤を供給し、高品質な画像を得ることが可能なトナー供給ローラ、そのトナー供給ローラを用いた現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、特定のシリコーンオイルを弾性層用シリコーンゴム組成物に添加して、硬化させた弾性層を備えたトナー供給ローラを現像装置に使用したところ、トナー供給ローラの残留電荷を容易に放出して、安定的に所定量の現像剤を供給することができ、高品質な画像が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のトナー供給ローラは、
軸体と、軸体の外周に形成された弾性層とを備え、
弾性層が、ミラブル型シリコーンゴム、硬化剤、発泡剤、反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイル、及び導電性付与剤を含有するシリコーンゴム組成物を硬化させてなるものである。

反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルのシリコーンゴム組成物中の含有量は、０．０１質量％以上５質量％以下であることが好ましい。

反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルの反応性基は、ヒドロキシ基であることが好ましい。

導電性付与剤は、カーボンブラックであることが好ましい。

本発明の現像装置は、本発明のトナー供給ローラを備えたものである。

本発明の画像形成装置は、本発明のトナー供給ローラを備えたものである。

本発明によれば、残留電荷を容易に放出することができるので、安定的に所定量の現像剤を供給することができ、高品質な画像を得ることが可能なトナー供給ローラ、トナー供給ローラを用いた現像装置及び画像形成装置を得ることができる。

図１は、本発明のトナー供給ローラの一実施形態を示す概略斜視図である。 図２は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、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。

［トナー供給ローラ］
図１は、本発明のトナー供給ローラの一実施形態を示す概略斜視図である。
本発明のトナー供給ローラ１は、図１に示すように、軸体２と、軸体２の外周に形成された弾性層３とを備える。

（軸体）
軸体２は、特に限定されず、公知のトナー供給ローラに用いられる軸体であってよい。軸体２の材質としては、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等の金属が挙げられる。このような軸体２は「芯金」と言い換えることができる。軸体２は、導電性を有するものであってよい。

軸体２は、必ずしも金属製である必要は無く、例えば、樹脂材料で構成されていてよい。樹脂材料は、例えば、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂に導電性付与剤を配合した導電性樹脂やカーボン製であってよい。

軸体２は、１つの材質で構成されていてよく、２つ以上の材質から構成されていてもよい。軸体２は、例えば、芯材と、芯材の外周面を覆う外層と、から構成されていてよい。具体的には、軸体２は、例えば金属製の芯材にメッキ処理を施したものであってよい。また、軸体２は、例えば樹脂材料製の絶縁性芯材にメッキ処理を施して導電化したものであってもよい。

本実施形態において、軸体２は円柱形状を有しているが、軸体２の形状はこれに限定されない。軸体２は、例えば、円柱形状、円筒形状、多角柱状、多角筒状等であってよい。

軸体２の外周面には、弾性層３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よい。

軸体２の軸線方向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、印字対象がＡ４サイズである場合、軸体２の軸線方向の長さは２５０ｍｍ～３２０ｍｍであってよく、好ましくは２５５ｍｍ～３００ｍｍである。

軸体２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、軸体２の外径（外接円の直径）は、４ｍｍ～１４ｍｍであってよく、好ましくは５ｍｍ～１０ｍｍである。

（弾性層）
弾性層３は、軸体２の外周面上に設けられたゴム弾性を有する層である。弾性層３は、ミラブル型シリコーンゴム、硬化剤、発泡剤、反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイル、及び導電性付与剤を含有するシリコーンゴム組成物を硬化させてなるものである。

本発明におけるシリコーンゴム組成物は、独立セル状態のセルを形成することのできる発泡導電性シリコーンゴム系組成物が好ましい。特に、独立セル状態のセルを形成することのできる発泡導電性シリコーンゴム系組成物は、耐熱性、耐久性及び耐残留歪み特性等に優れ、画像形成装置の高速運転にも耐えられる好適なゴム組成物である。
以下、本発明におけるシリコーンゴム組成物の構成成分について説明する。

－ミラブル型シリコーンゴム－
ミラブル型シリコーンゴムは、硬化する前の状態が天然ゴムや通常の合成ゴムの未加硫配合ゴムに類似していて、練りロール機あるいは密閉式の混合機などで可塑化・混合することができるシリコーンゴムコンパウンドである。

好適なミラブル型シリコーンゴムは、以下に示す成分（Ａ）から成分（Ｅ）を含有してなる。

（Ａ）下記平均組成式（Ｉ）で表される重合度が１００以上のオルガノポリシロキサン
Ｒ^１ _ａＳｉＯ_{（４－ａ）／２} （Ｉ）
（式中、Ｒ^１は同一又は異種の非置換若しくは置換の一価炭化水素基を示し、ａは１．９５から２．０５の正数である。）
（Ｂ）ＢＥＴ吸着法による比表面が５０ｍ^２／ｇ以上の補強性シリカ
（Ｃ）下記一般式（ＩＩ）で示されるアルコキシシラン
Ｒ^２ _ｍＳｉ（ＯＲ^３）_４－ｍ （ＩＩ）
（式中、Ｒ^２は独立に水素原子又は非置換若しくは置換の一価炭化水素基であり、Ｒ^３は同一又は異種の非置換若しくは置換のアルキル基であり、ｍは０，１，２又は３である。）
（Ｄ）水
（Ｅ）下記一般式（ＩＩＩ）で示されるヘキサオルガノジシラザン
Ｒ^４ _３ＳｉＮＨＳｉＲ^４ _３ （ＩＩＩ）
（式中、Ｒ^４は同一又は異種の一価炭化水素基を示す。）

本発明におけるミラブル型シリコーンゴムは、例として、信越化学工業株式会社製のＫＥ－５７１－Ｕ、ＫＥ－１５７１－Ｕ、ＫＥ－９５１－Ｕ、ＫＥ－５４１－Ｕ、ＫＥ－５５１－Ｕ、ＫＥ－５６１－Ｕ、ＫＥ－９６１Ｔ－Ｕ、ＫＥ－１５４１－Ｕ、ＫＥ－１５５１－Ｕ、ＫＥ－９４１－Ｕ、ＫＥ－９７１Ｔ－Ｕ等を使用することができる。また、導電性付与剤を含有しているミラブル型シリコーンゴムとしては、ＫＥ－８７Ｃ－４０ＰＵ等を使用することができる。

－硬化剤－
硬化剤としては、一分子中に二個以上のＳｉＨ基（ＳｉＨ結合）を有する付加反応型の架橋剤が好ましい。一分子中に二個以上のＳｉＨ基（ＳｉＨ結合）を有する付加反応型の架橋剤としては、公知のオルガノハイドロジェンポリシロキサンが好適に挙げられる。一分子中に二個以上のＳｉＨ基（ＳｉＨ結合）を有する付加反応型の架橋剤の配合量は、通常、ミラブル型シリコーンゴム１００質量部に対して０．１質量部以上５．０質量部以下である。

上記付加反応型の架橋剤を使用する場合、有機過酸化物架橋剤は、単独でミラブル型シリコーンゴムを架橋させることも可能であるが、付加反応架橋剤の補助架橋剤として併用すると、得られるトナー供給ローラの強度、歪み等の物性をより一層向上させることができる。有機過酸化物架橋剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ビス－２，４－ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン等が挙げられる。有機過酸化物架橋剤の配合量は、通常、ミラブル型シリコーンゴム１００質量部に対して０．１質量部以上８．０質量部以下である。有機過酸化物架橋剤は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。

付加反応架橋剤は、付加反応触媒を併用するのが好ましい。付加反応触媒は白金黒、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、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等が挙げられる。なお、この付加反応触媒の配合量は触媒量とすることができる。

－発泡剤－
発泡剤としては、従来、発泡ゴムに用いられる発泡剤であればよく、例えば、無機系発泡剤及び有機系発泡剤等が挙げられる。この発明においては、発泡性の弾性層を容易に形成することができる点で、発泡剤は有機系発泡剤であるのがよく、具体的には、例えば、アゾジカルボン酸アミド、アゾビス－イソブチロニトリル等のアゾ化合物が好適に使用される。特に、ジメチル－１，１’－アゾビス（１－シクロヘキサンカルボキシレート）が好適に使用できる。発泡剤の配合量は、例えば、ミラブル型シリコーンゴム１００質量部に対して、０．１～１０質量部、特に０．５～８質量部であることが好ましい。発泡剤は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
また、未膨張マイクロバルーン、既膨張マイクロバルーンなどの樹脂マイクロバルーンを使用してもよいし、発泡剤と併用してもよい。

－反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイル－
本発明では、シリコーンゴム組成物が反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルを含有することにより、エーテル基のイオン導電性によってトナー供給ローラの残留電荷が放出されやすくなる。このため、現像剤がトナー供給ローラの表面に堆積することなく、所望の現像剤量を現像ローラに供給することができる。
また、エーテル変性シリコーンオイルは、成型品中でシリコーンオイルが滲出してくる現象、いわゆるブリードが発生する可能性があるが、本発明における反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルは、反応性基が、硬化過程でシリコーンゴム組成物中の他のシリコーンオイルと反応するため、ブリードの発生が抑制される。したがって、滲出したシリコーンオイルが現像剤に悪影響を与えることが無い。
またさらに、エーテル変性シリコーンオイルがイオン導電性であるため、カーボン等の導電性付与剤の添加量を低減することができる。したがって、摩耗性が向上するので耐久性も向上するという利点がある。

反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルは、シロキサン結合で構成される主鎖を有し、当該主鎖の末端又は側鎖にポリエーテル構造を有するオイル状のシリコーンオイルである。本実施形態において、エーテル変性シリコーンオイルは、ヒドロキシ基を有している。反応性基の結合位置は特に限定されないが、例えば、上述したポリエーテル構造上に結合していてよく、両末端であることがより好ましい。

エーテル変性シリコーンオイルは、例えば、下記式（ｉ）又は式（ｉｉ）で表される構造を有していてよい。

式（ｉ）及び式（ｉｉ）中、Ｘは、ポリエーテル構造及び反応性基を有する有機基を表す。また、ｐ及びｑはそれぞれ独立に１以上の整数を示す。なお、複数存在するＸは互いに同一でも異なっていてもよい。

反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルが有するポリエーテル構造は、例えば下記式（Ａ－１）で表される構造であってよい。

式（Ａ－１）中、Ｒはアルキレン基を示す。アルキレン基の炭素原子数は特に限定されないが、例えば６以下であってよく、３以下であることが好ましい。アルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基等が挙げられる。なお、複数存在するＲは互いに同一でも異なっていてもよい。

式（Ａ－１）中、ｎは１以上の整数を示し、また、ｎは、例えば５００以下であってよく、２００以下であってもよく、１００以下であってもよい。

式（Ａ－１）で表されるポリエーテル構造は、端部の酸素原子が水素原子と結合し、上述した反応性基の一種であるヒドロキシ基を形成していてよい。すなわち、エーテル変性シリコーンオイルは、端部又は末端に下記式（Ａ－２）で表される構造を有していてよい。

式（Ａ－２）中、Ｒ及びｎは式（Ａ－１）におけるＲ及びｎと同義である。

また、エーテル変性シリコーンオイルは、端部又は末端に下記式（Ａ－３）で表される反応性基の一種であるエポキシ基を有していてよい。

式（Ａ－３）中、Ｒは式（Ａ－１）におけるＲと同義である。

反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルは、１分子中に１つの反応性基を有していてよく、１分子中に２以上の反応性基を有していてもよい。

反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルの粘度は特に限定されず、例えば、２０℃における動粘度が１００ｃＳｔ以上であってよく、５００ｃＳｔ以上であることが好ましい。また、反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルの２０℃における動粘度は、例えば１００００ｃＳｔ以下であってよく、５０００ｃＳｔ以下であることが好ましい。

シリコーンゴム組成物における反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルの含有量は、シリコーンゴム組成物中、例えば０．０１質量％以上であってよく、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上である。反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルの配合量を上記のように多くすることで電荷の減衰速度を一層早くすることができる。また、反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルの含有量は、シリコーンゴム組成物中、例えば５質量％以下であってよく、好ましくは３質量％以下であり、より好ましくは２質量％以下である。反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルの配合量を上記のように少なくすることで、弾性層３のゴム硬度がより向上し、機械的強度に優れた現像ローラが得られる傾向がある。

反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルとしては、例えば、信越化学工業株式会社製の変性シリコーンオイルである「ＫＦ３５５Ａ」、「ＫＦ６４４」、「ＫＦ６２０４」、「Ｘ－２２－４５９２」、「Ｘ－２２－４２７２」、「ＫＦ６１２３」、「Ｘ－２２－４７４１」、「ＫＦ１００２」等を用いることができる。また、エーテル変性シリコーンオイルとしては、例えば、東レ・ダウコーニング株式会社製の変性シリコーンオイルである「ＢＹ１６－２０１」、「ＳＦ－８４２７」、「ＳＦ－８４２８」、「ＦＺ－２１６２」、「ＳＨ３７７３Ｍ」等を用いることもできる。

－導電性付与剤－
導電性付与剤は、弾性層３に導電性を付与できる成分であればよい。導電性付与剤としては、例えば、金属、金属酸化物、導電性ポリマー等の導電性粉末、カーボンブラック、イオン導電剤、界面活性剤等が挙げられる。

導電性付与剤としてはカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックをエーテル変性シリコーンオイルと共にシリコーンゴム組成物に配合することで、帯電性及び電荷減衰速度に係る効果がより顕著に奏される。カーボンブラックは特に限定されず、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、サーマルブラック等が好適に用いられる。カーボンブラックとしては、これらのうち１種を単独で用いてよく、２種以上を併用してもよい。
導電性付与剤はカーボンブラックの他、２種以上を併用してもよい。

特にイオン導電材であるリチウム系イオン導電材（過塩素酸リチウム、リチウムビススルホニウムイミド等）、カリウム系イオン導電材（カリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム等）はエーテル変性シリコーンオイルに溶かして配合することで抵抗値を安定化し、印字性能がより向上する傾向がある。

シリコーンゴム組成物における導電性付与剤の含有量は、シリコーンゴム組成物中、例えば０．５質量％以上であってよく、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上である。導電性付与剤の含有量を上記のように多くすることで、トナー供給ローラの抵抗値がより安定化し、印字性能がより向上する傾向がある。また、導電性付与剤の含有量は、シリコーンゴム組成物中、例えば２０質量％以下であってよく、好ましくは１５質量％以下であり、より好ましくは１０質量％以下である。配合量が少ない方が硬度も下がり耐久性も上がる。

弾性層３のシリコーンゴム組成物は、更に、以下の添加剤を含有してもよい。

－反応制御剤－
反応制御剤は、公知の反応制御剤を特に制限されることなく用いることができ、例えば、メチルビニルシクロテトラシロキサン、アセチレンアルコール類、シロキサン変性アセチレンアルコール、ハイドロパーオキサイド等が挙げられる。反応制御剤の配合量は、付加重合性基を有するシリコーンオイルと下記充填材との合計１００質量部に対して０．１～２質量部であることが好ましい。反応制御剤は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。

－耐熱性向上剤－
耐熱性向上剤は、導電性付与剤以外で弾性層の耐熱性を向上させる化合物であればよく、例えば、酸化鉄（ベンガラとも称する。）、酸化セリウム及び水酸化セリウム等が挙げられる。これらは一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。

－充填剤－
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。

シリカ系充填材は、ミラブル型シリコーンゴムに配合されており、適宜配合量を生ゴムにて１～３０％に調整し、耐久性と掻き取り性能のバランスを調整する。また、シリカ系充填材の平均粒子径は、１～８０μｍであることが好ましく、２～４０μｍ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。

本発明におけるシリコーンゴム組成物は、上記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、鎖延長剤、触媒、分散剤、老化防止剤、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、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。

混合する方法は一部を除き特に限定されず、例えば、常温常圧下で、ミラブル型シリコーンゴムに、マイクロバルーン、発泡剤、導電性付与剤、エーテル変性シリコーンオイル及び硬化剤を順次に、又は一挙に投入して攪拌機、混練器等で均一に混合させる方法等が挙げられる。
一部イオン導電材を配合する時にはエーテル変性シリコーンオイルにイオン導電材を溶かしてから、配合して混合物を調製することができる。

弾性層３は、軸体２の外周面に円柱状に形成され、弾性層３の厚みは通常０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、好ましくは１ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。弾性層３の比重は、０．１５以上０．９以下であることが好ましい。
なお、本明細書における厚さは、トナー供給ローラの軸線方向に垂直な方向の厚さを示す。

弾性層３のアスカーＣ硬度は、１０度以上６５度以下、好ましくは１０度以上５５度以下、更に好ましくは１０度以上４５度以下であるのが好ましい。

弾性層３の形成方法は特に限定されない。例えば、弾性層３は、シリコーンゴム組成物の押出成形で形成され、軸体２上に形成された弾性体（シリコーンゴム組成物の硬化物、および発泡体）の研削・研磨等によって形成してもよい。

シリコーンゴム組成物を硬化する方法は特に限定されず、公知の硬化方法を採用してよい。例えば、シリコーンゴム組成物は、加硫剤の添加及び加熱によって硬化してよく、シリコーンゴム組成物に含まれる架橋剤を加熱により反応させて硬化してもよい。

［現像装置及び画像形成装置］
本発明のトナー供給ローラは、現像装置及び画像形成装置における現像剤搬送体として、好適に用いることができる。本実施形態において、画像形成装置におけるトナー供給ローラ以外の構成は特に限定されない。トナー供給ローラを備えた現像装置及び画像形成装置の一例を、図２を参照して、説明する。

画像形成装置１０は、各色の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹに装備された複数の像担持体１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ及び１１Ｙを転写搬送ベルト６上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置であり、現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹが転写搬送ベルト６上に直列に配置されている。現像ユニットＢは、像担持体１１Ｂ例えば感光体（感光ドラムとも称される。）と、帯電手段１２Ｂ（例えば帯電ローラ）と、露光手段１３Ｂと、現像装置２０Ｂと、転写搬送ベルト６を介して像担持体１１Ｂに当接する転写手段１４Ｂ（例えば転写ローラ）と、クリーニング手段１５Ｂとを備えている。

現像装置２０Ｂは、本発明の現像装置の一例であり、図２に示されるように、現像ローラと現像剤とトナー供給ローラを備えている。したがって、この画像形成装置１０において、現像ローラは、現像剤担持体２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ及び２３Ｙとして装着されている。
現像装置２０Ｂは、具体的には、一成分非磁性の現像剤２２Ｂを収容する筐体２１Ｂと、現像剤２２Ｂを像担持体１１Ｂに供給する現像剤担持体２３Ｂ（例えば現像ローラ）と、現像剤２２Ｂの厚みを調整する現像剤量調節手段２４Ｂ（例えばブレード）と、本発明のトナー供給ローラ２５Ｂとを備えてなる。現像装置２０Ｂにおいて、現像剤量調節手段２４Ｂは、図２に示されるように、現像剤担持体２３Ｂの外周面に接触又は圧接している。すなわち、現像装置２０Ｂは「接触式現像装置」である。
本発明のトナー供給ローラ２５Ｂは、現像剤担持体２３Ｂに付着した現像剤を掻き取りながら、現像剤２２Ｂを現像剤担持体２３Ｂに供給する。
現像ユニットＣ、Ｍ及びＹは現像ユニットＢと基本的に同様に構成されており、同じ要素には、同じ符号と各ユニットを示す記号Ｃ、Ｍ又はＹとを付して、説明を省略する。

画像形成装置１０において、現像装置２０Ｂの現像剤担持体２３Ｂは、その表面が像担持体１１Ｂの表面に接触又は圧接するように配置されている。現像装置２０Ｃ、２０Ｍ及び２０Ｙも、現像装置２０Ｂと同様に、その表面が現像剤担持体２３Ｃ、２３Ｍ及び２３Ｙが像担持体１１Ｃ、１１Ｍ及び１１Ｙの表面に接触又は圧接するように配置されている。すなわち、この画像形成装置１０は「接触式画像形成装置」である。

定着手段３０は、現像ユニットＹの下流側に配置されている。この定着手段３０は、記録体１６を通過させる開口部３５を有する筐体３４内に、定着ローラ３１と、定着ローラ３１の近傍に配置された無端ベルト支持ローラ３３と、定着ローラ３１及び無端ベルト支持ローラ３３に巻き掛けられた無端ベルト３６と、定着ローラ３１と対向配置された加圧ローラ３２とを備え、無端ベルト３６を介して定着ローラ３１と加圧ローラ３２とが互いに当接又は圧接するように回転自在に支持されてなる圧力熱定着装置である。画像形成装置１０の底部には、記録体１６を収容するカセット４１が設置されている。転写搬送ベルト６は複数の支持ローラ４２に巻回されている。

画像形成装置１０に使用される現像剤２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ及び２２Ｙはそれぞれ、摩擦により帯電可能な現像剤であれば、乾式現像剤でも湿式現像剤でもよく、また、非磁性現像剤でも磁性現像剤でもよい。各現像ユニットの筐体２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ及び２１Ｙ内には、一成分非磁性の、黒色現像剤２２Ｂ、シアン現像剤２２Ｃ、マゼンタ現像剤２２Ｍ及び黄色現像剤２２Ｙが収納されている。

画像形成装置１０は、以下のようにして記録体１６にカラー画像を形成する。まず、現像ユニットＢにおいて、帯電手段１２Ｂで帯電した像担持体１１Ｂの表面に露光手段１３Ｂにより静電潜像が形成され、現像剤担持体２３Ｂにより供給された現像剤２２Ｂで黒色の静電潜像が現像される。そして、記録体１６が転写手段１４Ｂと像担持体１１Ｂとの間を通過する際に黒色の静電潜像が記録体１６Ｂの表面に転写される。次いで、現像ユニットＢと同様にして、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって、静電潜像が黒像に顕像化された記録体１６に、それぞれシアン像、マゼンタ像及び黄色像が重畳され、カラー像が顕像化される。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は、定着手段３０によりカラー像が永久画像として記録体１６に定着される。このようにして、記録体１６にカラー画像を形成することができる。

現像装置２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｍ及び２０Ｙは、現像ローラを備えており、現像剤搬送性に優れるとともにトナーフィルミングの発生を抑えて、高濃度で高画質の画像を長期にわたって形成することに貢献できる。また、この画像形成装置１０は高濃度で高画質の画像を長期にわたって形成できる。

本発明の現像装置及び画像形成装置は、上記したものに限定されることはなく、本発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。

画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。また、現像ローラが配設される画像形成装置は、各色の現像ユニットを備えた複数の像担持体を転写搬送ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置に限られず、例えば、単一の現像ユニットを備えたモノクロ画像形成装置、像担持体上に担持された現像剤像を無端ベルトに順次一次転写を繰り返す４サイクル型カラー画像形成装置等であってもよい。また、画像形成装置に用いられる現像剤は、一成分非磁性現像剤とされているが、この発明においては、一成分磁性現像剤であってもよく、二成分非磁性現像剤であっても、また、二成分磁性現像剤であってもよい。

画像形成装置１０は、像担持体、現像剤供給ローラ及びブレード等に接触又は圧接して配置される接触式画像形成装置である。なお、本発明の画像形成装置は、現像剤担持体の表面が像担持体の表面に接触しないように間隙を有して配置される非接触式画像形成装置であってもよい。

以上、本発明を、実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記の実施形態に記載の発明の範囲には限定されないことは言うまでもなく、上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、そのような変更又は改良を加えた発明も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

以下、本発明について、実施例を挙げて説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。
［実施例１～４］
（弾性層用シリコーンゴム組成物）
表１に示す配合量で、ベースゴム材料、架橋剤、触媒、マイクロバルーン、発泡剤導電性付与剤、及びエーテル変性シリコーンオイルを、二本ロールで十分に混練してシリコーンゴム組成物を調製した。

なお、表１中の各成分の詳細は以下の通りである。
（ベースゴム材料）：導電性付与剤を含まないゴム組成物、商品名「ＫＥ－９０４ＦＵ」（信越化学工業株式会社製）７５質量部と、導電性付与剤を含むゴム組成物、商品名「ＫＥ－８７Ｃ４０ＰＵ」（信越化学工業株式会社製）２５質量部とを混錬したミラブル型シリコーンゴム
（硬化剤）：「付加架橋」と記載された商品名「Ｃ－２５Ｂ」（信越化学工業株式会社製）と、「パーオキサイド架橋」と記載された商品名「Ｃ－３」（信越化学工業株式会社製）との組み合わせ
（触媒）：商品名「Ｃ－２５Ａ」（白金触媒、信越化学工業株式会社）
（発泡剤）：商品名「ＡＺＯシリーズのＡＩＢＮ」（大塚化学株式会社製）
（マイクロバルーン）：商品名「マツモトマイクロスフェアー」（松本油脂製薬株式会社製）
（反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイル）：「ＫＦ－６４４」、「Ｘ－２２－４９５２」、「ＫＦ－６２０４」、「Ｘ－２２－４７４１」（各信越化学工業製）
（イオン導電材）：商品名「ＥＦ－Ｎ１１２」（カリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、三菱マテリアル電子化成株式会社製）

無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体（ＳＵＭ２２製、直径６ｍｍ、長さ２７８ｍｍ）をエタノールで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー（商品名「プライマーＮｏ．１０１Ａ／Ｂ」、信越化学工業株式会社製）を塗布した。プライマー処理した軸体を、ギヤオーブンを用いて、１８０℃の温度にて３０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、軸体の外周面にプライマー層を形成した。
次いで、プライマー層を形成した軸体と上記シリコーンゴム組成物とを押出成形機にて一体分出し、赤外線加熱炉（ＩＲ加熱炉）を用いて上記混合物を２００℃で１７分間加熱することにより１次加硫し、その後、熱風乾燥炉において２００℃で７時間にわたって２次加硫することにより発泡ローラ原体を作製した。この発泡ローラ原体の円周面を、金属砥石による高速研磨を株式会社水口製作所製の研磨機により行い、トナー供給ローラを作製した。

［比較例１］
エーテル変性シリコーンオイル及びイオン導電材が配合されていないこと以外は実施例１と同様のシリコーンゴム組成物を用いて、トナー供給ローラを作製した。

実施例１～４及び比較例１で得られたトナー供給ローラは外径１４ｍｍ及び軸線方向長さ２２０ｍｍのストレート形状であった。

次いで、画像形成装置Ｃ５４２ｄｎ２（型番、沖データ社製）を用意し、この画像形成装置のトナー供給ローラを作製した各実施例及び比較例のトナー供給ローラに差し替えて、画像形成装置を得た。得られた画像形成装置について、以下の方法によって、残留電荷初期およびゴースト画像を評価した。

＜残留電荷初期の評価方法＞
トナー供給ローラを４００ｒｐｍで回転させ、上方の５ｍｍ離した針状電極より４ｋｖの電圧を与え１／４回転したところでローラが帯電した電荷を表面電位計Ｍｏｄｅｌ３２０Ｃ（トレック社）で測定し、電圧ＯＦＦ後の半減期（時間）を読み取った。

＜ゴースト画像評価＞
ゴースト画像評価のための印字パターンを作製する。縦横サイズ２２ｍｍのアルファベットＡの文字を作製し、Ａ４サイズ短方向に文字と文字抜きの交互パターン印字を１列目に作成する。２列目以降ベタ印刷のパターンを作製する。このパターンを画像形成装置にデータを送り印字して評価する。評価はゴースト「無し」から「有り」を１から１０の１０段階で評価し、８レベル以上を合格とする。
評価結果を表１に示す。

１ トナー供給ローラ
２ 軸体
３ 弾性層
６ 転写搬送ベルト
１０ 画像形成装置
１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ 像担持体
１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ 帯電手段
１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ 露光手段
１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ 転写手段
１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙ クリーニング手段
１６ 記録体
２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ 現像装置
２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、３４ 筐体
２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ 現像剤
２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙ 現像剤担持体
２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙ 現像剤量調節手段
２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｙ トナー供給ローラ
３０ 定着手段
３１ 定着ローラ
３２ 加圧ローラ
３３ 無端ベルト支持ローラ
３５ 開口部
３６ 無端ベルト
４１ カセット
４２ 支持ローラ
Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ 現像ユニット

Claims (6)

1. 軸体と、該軸体の外周に形成された弾性層とを備え、
   前記弾性層が、ミラブル型シリコーンゴム、硬化剤、発泡剤、反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイル、及び導電性付与剤を含有するシリコーンゴム組成物を硬化させてなるトナー供給ローラ。
2. 前記反応性基を有するエーテル変性シリコーンオイルの前記シリコーンゴム組成物中の含有量が、０．０１質量％以上５質量％以下である請求項１記載のトナー供給ローラ。
3. 前記反応性基が、ヒドロキシ基である請求項１又は２記載のトナー供給ローラ。
4. 前記導電性付与剤が、カーボンブラックである請求項１から３いずれか１項記載のトナー供給ローラ。
5. 請求項１から４いずれか１項記載のトナー供給ローラを備えた現像装置。
6. 請求項１から４いずれか１項記載のトナー供給ローラを備えた画像形成装置。

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