JPWO2006109563A1

JPWO2006109563A1 - 導電性ローラ

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Publication number: JPWO2006109563A1
Application number: JP2007512745A
Authority: JP
Inventors: 秀洋赤間; 安西　弘行; 弘行安西; 高木　光治; 光治高木
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: CN101156112A; US8292791B2; JP4468985B2; US20080318748A1; WO2006109563A1; CN101156112B

Abstract

【課題】外周寸法精度を犠牲にすることなく、弾性層を安価に形成し製品のコストを大幅に低減することのできる導電性ローラを提供する。【解決手段】導電性ローラ１は、長さ方向両端部を軸支されて取付けられるシャフト部材２と、その半径方向外側に配設された一層以上の弾性層３とを具え、各弾性層は、−40℃以下に、ガラス転移点を有し、弾性層３の少なくとも一層を、導電剤および紫外線重合開始剤を含有する紫外線硬化型樹脂で構成する。

Description

本発明は、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用いられる導電性ローラに関し、特に、導電性ローラを生産するためのコストを低減したものに関する。

複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、種々の導電性ローラが用いられており、感光ドラム等の潜像保持体に電荷を付与するための帯電ローラ、潜像保持体上の潜像を可視化させるため非磁性現像剤（トナー）を潜像保持体に供給する現像ローラ、このトナーを現像ローラに供給するトナー供給ローラ、潜像保持体上のトナーを紙等の記録媒体に転写するのに用いられる転写ローラ、トナーの仲介を司る中間転写ローラ、潜像保持体上に残ったトナーを除去するクリーニングローラ、さらには、画像形成装置に用いられる導電性ベルトを走行可能に駆動もしくは従動支持するベルト駆動ローラ等がその例である。

従来、これらの導電性ローラとしては、導電性のシャフト部材の外周に、導電剤を配合することにより導電性を付与した導電性のゴムや高分子エラストマー、高分子フォーム等からなる導電性の弾性層を形成し、所望に応じその外周にさらに表面層の塗膜を形成したものが使用されている。

弾性層は、感光ドラム等に対して弾性接触するよう、一般的に、−40℃以下にガラス転移点を有するものが用いられ、また、この弾性層を形成する方法としては、高精度の周面寸法が要求されるため、通常、金型に材料を注入して金型内で硬化させる成形法が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１５０６１０号公報

しかしながら、金型を用いるこの方法では、生産量を上げようとした場合、高価な金型が多数個必要で、このための設備コストが膨大なものとなり製品のコストを低減する際の障害となっていた。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、外周寸法精度を犠牲にすることなく、弾性層を安価に形成し製品のコストを大幅に低減することのできる導電性ローラを提供することを目的とする。

＜１＞は、長さ方向両端部を軸支されて取付けられるシャフト部材と、その半径方向外側に配設された一層以上の弾性層とを具え、各弾性層は、−40℃以下にガラス転移点を有する導電性ローラにおいて、
前記弾性層の少なくとも一層を、導電剤および紫外線重合開始剤を含有する紫外線硬化型樹脂で構成してなる導電性ローラである。

＜２＞は、＜１＞において、前記導電剤はカーボン系導電剤、イオン導電剤、もしくは、金属酸化物よりなるものとし、導電剤としてカーボン系導電剤を含有する場合、前記紫外線重合開始剤に、紫外線吸収波長帯域の最大波長が４００ｎｍ以上であるものを含ませてなる導電性ローラである。

ここで「紫外線吸収波長帯域」とは、開始剤が開裂するに充分なエネルギーを得ることができる波長帯域をいい、単に微量の吸収があるだけの波長帯域は、吸収波長帯域には含まない。したがって、例えば、紫外線吸収波長帯域の最大波長が４００ｎｍ以上である場合とは、４００ｎｍ以上の波長帯域でも、開裂が充分に開始できることを意味するものであり、この領域で紫外線を吸収しうることだけを意味するものではない。

＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、最外の弾性層の外側に、−40℃を超えるガラス転移点を有する表面層の一層以上を設けてなり、この表面層を、導電剤および紫外線重合開始剤を含有する紫外線硬化型樹脂で構成してなる導電性ローラである。

＜４＞は、長さ方向両端部を軸支されて取付けられるシャフト部材と、その半径方向外側に配設された一層以上の弾性層とを具え、各弾性層は、−40℃以下にガラス転移点を有する導電性ローラにおいて、
前記弾性層の少なくとも一層を、導電剤を含有する電子線硬化型樹脂で構成してなる導電性ローラである。

＜５＞は、＜４＞において、最外の弾性層の外側に、−40℃を超えるガラス転移点を有する表面層の一層以上を設けてなり、この表面層を、導電剤を含有する電子線硬化型樹脂で構成してなる導電性ローラである。

＜６＞は、＜３＞もしくは＜５＞において、弾性層における紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂の架橋密度を、表面層におけるそれよりも小さくしてなる導電性ローラである。

＜７＞は、＜３＞、＜５＞もしくは＜６＞において、外周面上に担持した非磁性現像剤を潜像保持体に供給する現像ローラとして用いられ、最外の弾性層は、微粒子が分散された樹脂で構成されてなる導電性ローラ。

＜８＞は、＜７＞において、前記微粒子の平均粒径を、１〜５０μｍとする請求項７に記載の導電性ローラ。

＜９＞は、＜７＞もしくは＜８＞において、前記最外の弾性層における微粒子の含有量を、樹脂１００重量部に対し０．１〜１００重量部としてなる導電性ローラである。

＜１０＞は、＜１＞〜＜９＞のいずれかにおいて、前記シャフト部材を、金属製パイプ、もしくは、導電剤を含有した樹脂製の中空円筒体もしくは中実円柱体より構成してなる導電性ローラである。

＜１＞によれば、弾性層の少なくとも一層を、導電剤および紫外線重合開始剤を含有する紫外線硬化型樹脂で構成したので、このような材料を含有する塗料をシャフト部材の周囲に塗布したあと紫外線を照射してこれを硬化させて、弾性層を形成することができ、このことにより、コスト低減の障害となっている金型を不要なものとするとともに、紫外線硬化樹脂を含まない塗料を用いた場合に必要な乾燥工程をも不要なものにして、製品のコスト低減に大きく寄与させることができる。

＜２＞によれば、紫外線硬化型樹脂に含有させる導電剤を、イオン導電剤、もしくは、金属酸化物よりなるものとした場合には、これらの導電剤により紫外線の層奥までの到達が阻害されることがなく、所望の導電性能を安定的に付与することができ、また、導電剤としてカーボン系導電剤を含有する場合でも、前記紫外線重合開始剤に、紫外線吸収波長帯域の最大波長が４００ｎｍ以上であるものを含ませたので、カーボン系導電剤による層奥での紫外線量の減少にもかかわらずそこでの紫外線硬化反応を進行させることができ、この場合にも、安定した導電性能を担持させることができる。

＜３＞によれば、最外の弾性層の外側に−40℃を超えるガラス転移点を有する表面層を設けたので、弾性層の弾性特性に依存することなく、帯電性能、付着性、汚染性、対磨耗性、摩擦力等の表面特性を最適化することができ、さらに、この表面層を、導電剤および紫外線重合開始剤を含有する紫外線硬化型樹脂で構成したので、表面層を硬化するのに、弾性層と同じ装置を用いることにより、新たな設備を設置する必要がなく、しかも、表面層を短時間で効率的に形成することができる。

＜４＞によれば、弾性層の少なくとも一層を、導電剤を含有する電子線硬化型樹脂で構成したので、このような材料を含有する塗料をシャフト部材の周囲に塗布したあと電子線を照射してこれを硬化させて、弾性層を形成することができ、このことにより、コスト低減の障害となっている金型を不要なものとするとともに、電子線硬化樹脂を含まない塗料を用いた場合に必要な乾燥工程をも不要なものにして、製品のコスト低減に大きく寄与させることができる。

＜５＞によれば、最外の弾性層の外側に−40℃を超えるガラス転移点を有する表面層を設けたので、前述の通り、弾性層の弾性特性に依存することなく、帯電性能、付着性、汚染性、対磨耗性、摩擦力等の表面特性を最適化することができ、さらに、この表面層を、導電剤を含有する電子線硬化型樹脂で構成したので、表面層を硬化するのに、弾性層と同じ装置を用いることにより、新たな設備を設置する必要がなく、しかも、表面層を短時間で効率的に形成することができる。

＜６＞によれば、弾性層における紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂の架橋密度を、表面層におけるそれよりも小さくしたので、弾性層の主剤と表面層の主剤とを、大幅に異ならせることなく、それぞれの層に最適な弾性特性を得ることができ、製品のコストを一層低減することができる。

＜７＞によれば、外周面上に担持した非磁性現像剤を潜像保持体に供給する現像ローラとして用いられ、最外の弾性層は、微粒子が分散された樹脂で構成されるようにしたので、最外に位置する弾性層からの微粒子の突出によって、薄膜よりなる表面層の外表面に凹凸を形成することができ、その結果、所望のトナー供給能力を得るに十分な表面粗度を付与することができ、しかも、最外の弾性層の粒子は直接、感光ドラム等の潜像保持体と直接接触することがないので、長期使用に伴う粒子性状の劣化を防止することができる。

＜８＞は、前記微粒子の平均粒径を、１〜５０μｍとするものであり、微粒子の平均粒径が、１μｍ未満の場合には、十分な表面粗度が得られず、その結果トナー搬送力が低下して、画像濃度の低下など印刷品位の低下を招くことになり、また、これが、５０μｍを超えた場合には、表面粗度が大きくなり過ぎて、トナー搬送力過多となり、適正なトナー帯電性を確保できなくなる。

＜９＞は、最外の弾性層における微粒子の含有量を、樹脂１００重量部に対し０．１〜１００重量部とするものであり、微粒子の含有量が、樹脂１００重量部に対し０．１重量部未満の場合には、微粒子がこの弾性層の表面に存在する比率が小さくなりすぎて導電性ローラに十分な表面粗度を付与することができず、逆に、これが、１００重量部を超えた場合には、樹脂に対する微粒子の割合が大きくなりすぎて、樹脂の機能の発現が阻害される可能性がある。

＜１０＞によれば、前記シャフト部材を、金属製パイプ、もしくは、導電剤を含有した樹脂製の中空円筒体もしくは中実円柱体で構成したので、所要の導電性を確保した上でローラ全体を軽量化することができる。

本発明に係る実施形態の導電性ローラを示す断面図である。他の実施形態の導電性ローラを示す断面図である。さらなる他の実施形態の導電性ローラを示す断面図である。さらなる他の実施形態の導電性ローラを示す斜視図である。中空円筒体を形成する金型を示す断面図である。異なる構造の端部を有するシャフト部材を示す側面図である。軸部、軸穴部、ギヤ部の形状変形例を示す斜視図である。さらなる他の実施形態の導電性ローラを示す斜視図である。図８に示した導電性ローラのシャフト部材を示す斜視図である。円筒部材を示す斜視図および断面図である。図９に示したシャフト部材の変形例を示す斜視図である。図９に示したシャフト部材の他の変形例を示す斜視図である。円筒部材の連結方法を例示する斜視図である。ダイコート法によって層を形成する際の、形成途中の導電性ローラを示す斜視図である。他の形態のダイコート法に対応する斜視図である。ロールコート法によって層を形成する際の、形成途中の導電性ローラを示す平面図および断面図である。

符号の説明

１導電性ローラ
２シャフト部材
３弾性層
４表面層
５中実円柱体
６軸部
７ギア部
８軸穴部
１１導電性ローラ
１２シャフト部材
１３中空円筒体
１３ａ円筒部
１３ｂ底部
１４キャップ部材
１４ａ蓋部
２１導電性ローラ
２２シャフト部材
２３中空円筒体
２３ａ円筒部
２３ｂ底部
２４キャップ部材
２４ａ蓋部
３０金型
３１筒型
３２コア型
３３ランナ型
３４第二スプルー
３５キャビティ
３６第一スプルー
３７ランナ
５１導電性ローラ
５２シャフト部材
５３中空円筒体
５４円筒部材
５５補強用リブ
５６金軸
５７ギヤ部
６１Ａ円筒部材の一方の端部
６１Ｂ円筒部材の他方の端部
６２凸部
６３回転止めピン
６５凹部
６６回転止め穴
７０，７０Ａダイコータ
７１、７１Ａ上部ダイヘッド
７２、７２Ａ下部ダイヘッド
７３、７３Ａ供給管
７４マニホールド
７５供給管
７６、７６Ａ定量ポンプ
７７開口部
７８紫外線照射手段もしくは電子線照射手段
８０ロールコータ
８１塗装ロール
８２塗料タンク
８４ロール駆動モータ
８６ドクターブレード
８７開口部
８８紫外線照射手段もしくは電子線照射手段

本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。図１は、本実施形態の導電性ローラを示す断面図である。導電性ローラ１は、シャフト部材２の外周上に導電性の弾性層３を形成し、更にこの弾性層３上に導電性の表面層４を形成してなるが、表面層４は必須の構成ではない。シャフト部材２としては、金属もしくは樹脂の中実円柱体や中空円筒体を用いることができるが、導電性ローラ全体を軽量化するためには、シャフト部材を金属製とした場合はこれを中空円筒体にし、樹脂製とした場合には中空円筒体もしくは中実円柱体とするのが好ましく、このうち、図１に示したものは、これを樹脂製の中実円柱体とするものであり、シャフト部材２は、樹脂製の中実円柱体５、および、その両端に形成されたそれぞれの軸部６よりなり、これらの軸部６は、取付け状態において、図示していない、電子写真装置のローラ支持部に軸支される。

まず、シャフト部材２について以下に説明する。シャフト部材２は樹脂製であるので、重量の大幅な増加を招くことなくシャフト部材２の径を大きくすることができ、また、樹脂は導電剤を含有するので、シャフト部材２は良好な導電性を有し、このことにより、導電性ローラ１の表面に所望の電位を付与することができる。

シャフト部材２に用いる樹脂材料としては、適度の強度を有するとともに、射出成型等により成形可能なものであればよく、汎用樹脂やエンジニアリングプラスチックの中から適宜選定することができ、特に制限されるものではない。具体的には、エンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリアセタール、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、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などを挙げることができる。また、汎用樹脂としては、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。

上記の中でも、特にエンジニアリングプラスチックが好ましく、さらに、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より、好ましい。特に、ポリアミド６・６、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６・１２、あるいはこれらの混合樹脂が好適である。なお、熱硬化性樹脂を用いることに差し支えはないが、リサイクル性を考慮すれば熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。

導電剤としては、樹脂材料中に均一に分散することができるものであれば各種のものを使用することが可能であるが、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。この導電剤の配合量は、目的とする導電ローラの用途や状況に応じて適当な抵抗値が得られるように選定すればよく、特に制限されるものではないが、通常はシャフト部材２の材料全体に対して５〜４０重量％、特には、５〜２０重量％とすることが好ましい。

シャフト部材２の体積抵抗率については、上述のようにローラの用途等に応じて適宜設定すればよいが、通常は１×１０⁰〜１×１０¹²Ω・ｃｍ、好ましくは１×１０²〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍ、より好ましくは１×１０⁵〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍとする。

シャフト部材２の材料中には、必要に応じ補強や増量等を目的として各種導電性または非導電性の繊維状物やウィスカー、フェライトなどを配合することができる。繊維状物としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維などの繊維を挙げることができ、また、ウィスカーとしては、チタン酸カリウムなどの無機ウィスカーを挙げることができる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの配合量は、用いる繊維状物やウィスカーの長さおよび径、主体となる樹脂材料の種類や目的とするローラ強度等に応じて適宜選定することができるが、通常は材料全体の５〜７０重量％、特には１０〜２０重量％である。

シャフト部材２は、導電性ローラ１の芯部を構成するものであるため、ローラとして良好な性能を安定的に発揮させるために十分な強度が必要であり、通常、ＪＩＳＫ７１７１に準拠した曲げ強度で８０ＭＰａ以上、特に１３０ＭＰａ以上の強度を有することが好ましく、これにより良好な性能を長期にわたって確実に発揮することができる。なお、曲げ強度の上限については特に制限はないが、一般的には５００ＭＰａ以下程度である。

図１には、シャフト部材２として中実円柱体５よりなるものを示したが、図２は、シャフト部材２に代えて、樹脂製の中空円筒体１３よりなるシャフト部材１２を用いた導電性ローラ１１を示す断面図である。導電性ローラ１１は、シャフト部材１２の外側に弾性層３、表面層４をこの順に形成してなる点については導電性ローラ１と同様である。シャフト部材１２は、中空円筒体１３とキャップ部材１４とを接着等により接合して形成され、中空円筒体１３は、円筒部１３ａ、底部１３ｂおよび軸部６よりなり、また、キャップ部材１４は蓋部１４ａと軸部６とよりなる。両方の軸部６は、取付け状態において、図示しない、電子写真装置のローラ支持部に軸支される。

シャフト部材２に代えて、中空のシャフト部材１２を用いることにより導電性ローラ１１をより一層軽量にすることができ、特に導電性ローラの外径が１２mmを越える場合には、中空の構造とするのが好ましい。

図３は、さらに、シャフト部材１２に代えてシャフト部材２２を用いた導電性ローラ２１を示す断面図であり、図４はその斜視図である。シャフト部材２２は、中空円筒体２３とキャップ部材２４とを接着等により接合して形成され、中空円筒体２３は、円筒部２３ａ、底部２３ｂ、ギヤ部７および軸穴部８よりなり、一方、キャップ部材２４は、導電性ローラ１１と同様に、蓋部２４ａと軸部６とよりなる。

軸部６と軸穴部８とが、図示しない、電子写真装置のローラ支持部に軸支され、また、導電性ローラの回転駆動力は、ギヤ部７を介して直接シャフト部材２２に伝達される。このようなギヤ部７を有する中空円筒体２３であっても、シャフト部材２２を樹脂製としたので、これを射出成形等により一体的に成型することができ、シャフト部材２２を金属よりなるものとした場合には、ギヤ部を別部材としなければならないのに対比して、シャフト部材２２のコストを低減することができる。なお、ギヤ部７は、平歯車であってもハズバ歯車であっても、一体的に成型することができる。

また、中空円筒部１３ａ、または２３ａの肉厚は、強度的に十分であるかぎり、軽量化の点で薄い方が好ましく、例えば、０．３〜３ｍｍとすることができるが、一層好ましくは、１〜２ｍｍとするのがよい。

上記樹脂材料および導電剤等からなる配合材料を用いてシャフト部材２、１２、２２を形成するための方法としては、特に制限はなく、樹脂材料の種類などに応じて、公知の成形法の中から適宜選定することができるが、一般的には金型を用いる射出成形法が適用される。

図５は、中空円筒体２３を成形する金型３０を、閉止した状態において示す断面図であり、金型３０は筒型３１、コア型３２、およびランナ型３３よりなり、これらの型を、筒型３１の長さ方向に相互に離隔接近させることにより、金型の開放および閉止を行うよう構成される。金型３０を閉止した状態において、筒型３１とコア型３２とで形成されるキャビティ３５に、第一スプルー３６から、ランナ３７および第二スプルー３４を介して樹脂を注入し、その後、金型３０内でこれを冷却固化させることによって中空円筒体２３を成形することができる。また、ホットランナ方式を用いることによりランナ３７中の材料を無駄なく利用することもできる。

ここで、筒型３１、コア型３２は周方向に分割されることのない構造を有するので、中空円筒体２３を周方向に均一なものとすることができる。また、コア型３２を用いる代りに、不活性ガスを導入し、このガスの圧力によって中空部を形成することもできる。

図６は、端部構造の異なるシャフト部材を示す側面図であり、図６（ａ）、図６（ｂ）は、端部の両方を軸部６で構成した例、図６（ｃ）は、端部の両方を軸穴部８で構成した例、図６（ｄ）、図６（ｅ）は、両端部の一方を軸部６で、他方を軸穴部８で構成した例をそれぞれ示す。また、図６（ｂ）〜図６（ｅ）の例は、一方の端部にギヤ部７を設けた例を示す。このほか、端部の両側にギヤ部７を設けることもでき、この場合、シャフト部材が動力伝達を仲介する機能を担うことになる。いずれの場合も、ギヤ部７は円筒部もしくは円柱部と一体的に形成することができる。

ここで、図６（ａ）に示したものは、シャフト部材２もしくは１２に対応し、図６（ｄ）に示したものはシャフト部材２２に対応する。

また、図６に示したシャフト部材２、１２の軸部６は、図７（ａ）に斜視図で示すように、最も単純な形状の円柱状をなすが、この代わりに、例えば、図７（ｂ）に示すテーパ部を有するもの、図７（ｃ）に示すDカット加工を施したもの、図７（ｄ）に示す角柱状
のもの、図７（ｅ）に示す先尖端部を有するもの、図７（ｆ）に示す環状溝を有するもの、図７（ｇ）に示す段付部を有するもの、図７（ｈ）に示す、外周面にスプラインもしくはギヤ用外歯部が形成されたもの等を用いることができ、同様に、軸穴部８として、図７（ｉ）に斜視図で示した単純な丸穴形状のものの外、図７（ｊ）に示すＤ型断面形状のもの、図７（ｋ）に示す小判状断面形状のもの、図７（ｌ）に示す角穴形状のもの、図７（ｍ）に示す、内周面にスプラインもしくはギヤ用内歯部が形成されたもの、図７（ｎ）に示すテーパ穴部を有するもの、図７（ｏ）に示すキー溝付丸穴のものなども用いることができる。

さらに、図７（ｒ）に斜視図で示したギヤ部７に代えて、図７（ｐ）に示す段付部や、図７（ｑ）に示すやフランジ部等を用いることもできる。

図８は、図２に示したシャフト部材１２に代えて、シャフト部材５２を用いた導電性ローラ５１を示す斜視図であり、図９は、シャフト部材５２を示す斜視図である。シャフト部材５２は中空円筒体５３と金軸５６とよりなり、中空円筒体５３には、その外周面から半径方向内側に向かって延在する補強用リブ５５が設けられ、また、中空円筒体５３は、その長さ方向に、複数の円筒部材５４を連結して構成される。このように、中空円筒体５３を複数の円筒部材５４からなるものとし、いわば長さ方向に分割したことで、従来の金属パイプや樹脂一体成形品の場合に比し部材の長さが短くなるため、加工の精度を向上することができるとともに、個々の部材の加工が容易になり、これにより生産性の向上にも寄与することができる。

中空円筒体５３の半径方向中心に、中空円筒体を嵌通する金軸５６が配置され、金軸５６はそれらの補強リブ５５の半径方向内側端を支持するよう構成され、この構成により、ローラの剛性を向上して、曲げに対する強度を高めることができる。

円筒部材５４同士の連結手段としては、特に制限されるものではないが、例えば、図１０に示すような構造を例示することができ、その端部同士の嵌合により結合可能とすることができる。図示する円筒部材５４は、一方の端部６１Ａ側に凸部６２および回転止めピン６３を有し（図中の（ａ））、他方の端部６１Ｂ側に凹部６５および回転止め穴６６を有している（図中の（ｂ））。図中の（ｃ）は円筒部材５４の断面図である。このような構造を有する円筒部材５４同士を、端部６１Ａと端部６１Ｂとを対向させた状態で回転させながら嵌め合わせることで、凸部６２が凹部６５と、回転止めピン６３が回転止め穴６６と夫々嵌合して、互いに強固に結合することが可能となる。ローラは回転させて使用するものであるため、部材間の連結手段は、回転防止機構を備えていることが好適である。なお、図示する円筒部材５４においては、凸部６２および凹部６５において、芯出し用のテーパ加工が施されている。

本発明においては、シャフト部材５２自体の形状については特に制限されるものではなく、適宜所望の形状とすることができる。例えば、長手方向端部に当たる部材にギヤ部５７（図１１参照）やＤカット形状等の適宜形状の軸部などを形成しておくか、または、ギヤ部のみの部材をローラ本体形成後の端部に接合することで、シャフト部材５２の長さ方向端部に所望に応じこれら機能部品の形状を持たせることができる。これにより、軸を別途使用し、または、軸に複雑な加工をする必要がなくなり、また、機能部品の芯出しを行うことが容易となるメリットも得られる。

また、シャフト部材５２の外形は、図９等に示す円筒形状には限られず、図１２に示すような、長手方向両端部から中央部に向かい径大となるクラウン形状を有するものとすることもできる。従来のような金属パイプや樹脂一体成形品の場合、ローラ本体の外形はストレートな円柱形状とすることが一般的であり、中央部が両端部よりも径大であるクラウン形状などの対応は困難で、高額な金型製作による成形や、弾性層３の研磨、表面層４の塗工（ディップ等）の際の膜厚制御等が必要であった。本実施形態においては、中空円筒体５３を長さ方向に分割することにより、個々の部材の加工難易度を低くしているため、クラウン形状などにも容易に対応が可能となり、また、加工精度も良好に確保することが可能となる。なお、本実施形態において、ローラ本体を形成する部材の個数には特に制限はなく、強度やコスト性の観点から適宜定めればよい。

中空円筒体５３を形成する材料としては、先にシャフト部材２について説明したと同様のものを用いることができ、また、金軸５６としては、例えば、硫黄快削鋼やアルミニウム、ステンレス鋼等に、ニッケル、亜鉛めっき等を施したものを用いることができる。

中空円筒体５３と金軸５６との間の結合は、通常、慣用の接着剤等により行えばよく、特に制限されないが、例えば、中空部材５４をオーブン等で加熱した状態で金軸５６を通し、その後冷却することにより、中空部材５４の樹脂材料を収縮させて金軸５６に対し固定する方法を用いることもできる。また、この結合手段として、金軸５６に溝やＤカット等を設けることも好ましい（図示せず）。この場合の結合手段も、前述した部材の場合と同様に回転防止機構を備えていることが好ましく、これにより使用時における金軸５６の空転を防止することができる。

本実施形態の導電性ローラ５１は、複数の円筒部材５４を長さ方向に結合してシャフト部材５２を形成した後、その外周に弾性層３を設けることにより製造することができる。ここで、本実施形態に係る円筒部材５４により中空円筒体５３を形成する手順としては、特に制限されるものではないが、例えば、図１０に示すような嵌合構造を有する円筒部材５４の場合には、部材同士を直接結合して中空円筒体５３とすることもでき、また、嵌合構造を有しない場合には、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、金軸５６を個々の円筒部材５４に順次挿通した後、接着剤等により互いに固定してローラ形状とする方法を用いてもよい。

シャフト部材として金属製のものにする場合には、図２に示したような、中空円筒体よりなるものとするのが、重量低減の点で好ましく、この場合の金属材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼及び鉄、ならびに、これらのいずれかを含む合金から選ばれた金属を例示することができる。

次に、弾性層３について説明する。弾性層３は、−40℃以下にガラス転移点を有し、また、導電剤および紫外線重合開始剤を含有する紫外線硬化型樹脂、もしくは、導電剤を含有する電子線硬化型樹脂よりなる。

弾性層３を形成する紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂としてはポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ビニルエステル系樹脂などが挙げられ、これらの１種又は２種以上を混合して用いることができる。

さらに、これらの樹脂に特定の官能基を導入した変性樹脂を用いることもできる。また、樹脂層４の力学的強度、耐環境特性を改善するため、架橋構造を有するものを導入することが好ましい。

上記の紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂のうち、特に、（メタ）アクリレートオリゴマーを含む（メタ）アクリレート系のものより形成された組成物が好適である。

このような（メタ）アクリレートオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマー、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマー等、また、フッ素系、シリコーン系の（メタ）アクリルオリゴマーなどを挙げることができる。

上記（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε−カプロラクトンの付加物等の化合物と、（メタ）アクリル酸との反応により、あるいはポリイソシアネート化合物及び水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。

ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物とをウレタン化することによって得ることができる。

エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマーの例としては、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸との反応生成物であればいずれでもよいが、中でもベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し、かつグリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸の反応生成物が好ましい。

更に、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマー及びポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマーは、各々に対するポリオール（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオール）と（メタ）アクリル酸との反応によって得ることができる。

紫外線硬化型もしくは電子線硬化型の樹脂組成物には、必要に応じて粘度調整のために重合性二重結合を有する反応性希釈剤を配合する。このような反応性希釈剤としては、アミノ酸や水酸基を含む化合物に（メタ）アクリル酸がエステル化反応及びアミド化反応で結合した構造の、例えば、単官能、２官能または多官能の重合性化合物等を使用することができる。これらの希釈剤は、（メタ）アクリレートオリゴマー１００重量部当たり、通常１０〜２００重量部用いることが好ましい。

弾性層３における紫外線硬化型もしくは電子線硬化型樹脂には、弾性層３の導電性を制御する目的で、導電剤が含有される。導電剤として電子導電剤およびイオン導電剤のいずれを用いてもよく、電子導電剤の場合、カーボン系導電剤は、少量の添加で高い導電性を得ることができる点において好ましい。カーボン系導電剤としては、ケッチェンブラックやアセチレンブラックを用いるのが好ましいが、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化カーボンブラック等のインク用カーボンブラック，熱分解カーボンブラック、グラファイト等も用いることができる。

カーボン系以外の電子導電剤としては、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物の微粒子；、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属の酸化物；導電性酸化チタンウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカーのような透明なウィスカー；などを例示することができる。

イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム，テトラブチルアンモニウム，ラウリルトリメチルアンモニウム等のドデシルトリメチルアンモニウム，ヘキサデシルトリメチルアンモニウム，ステアリルトリメチルアンミニウム等のオクタデシルトリメチルアンモニウム，ベンジルトリメチルアンモニウム，変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウム等のアンモニウムの過塩素酸塩，塩素酸塩，塩酸塩，臭素酸塩，ヨウ素酸塩，ホウフッ化水素酸塩，硫酸塩，アルキル硫酸塩，カルボン酸塩，スルホン酸塩などの有機イオン導電剤；リチウム，ナトリウム，カルシウム，マグネシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の過塩素酸塩，塩素酸塩，塩酸塩，臭素酸塩，ヨウ素酸塩，ホウフッ化水素酸塩，トリフルオロメチル硫酸塩，スルホン酸塩などの無機イオン導電剤を例示することができる。

導電剤として、２種類以上のものを混合して用いてもよく、この場合、印可される電圧の変動や環境の変化に対しても安定して導電性を発現することができる。混合例としては、カーボン系導電剤に、カーボン系以外の電子導電剤やイオン導電剤を混合したものをあげることができる。

弾性層３を構成する樹脂として紫外線硬化型樹脂を用いた場合、その形成過程において樹脂の硬化反応の開始を促進させるための紫外線重合開始剤を、紫外線硬化型樹脂に含有させる。

弾性層３の導電性を制御する導電剤として、カーボン系導電剤を用いた場合、硬化のために照射する紫外線が、この導電剤に阻害されて層の奥まで到達できなくなる可能性があり、紫外線重合開始剤がその機能を充分発揮できなくなり、硬化反応が十分に進行しなくなる一因となる。

この点を改善するため、層の奥まで入り込むことのできる長波長の紫外線を吸収させるべく、紫外線重合開始剤として、紫外線吸収波長帯域の最大波長を４００ｎｍ以上とするものを使用することが好ましく、このような紫外線重合開始剤としては、α−アミノアセトフェノン、アシルフォスフィンオキサイド、チオキサントンノアミン等を用いることができ、これらのより具体的な例としては、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド又は２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オンを挙げることができる。

また、紫外線重合開始剤として、紫外線吸収波長帯域の最大波長を４００ｎｍ以上とする長波長ものに加えて、紫外線吸収波長帯域の最大波長を４００ｎｍ未満とする短波長のものも含ませるが好ましく、このことにより、カーボン系導電剤を用いた場合に、層奥だけでなく、層の表面近傍についても良好に硬化反応を進行させることができる。

このような短波長の吸収帯域を有する紫外線重合開始剤としては、２，２−ジメトキシ１，２ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、２−ヒドロキシ２−メチル−1−フェニルプロパン−１−オン、1−［4−（２ヒドロキシエトキシ）フェニル］２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−メチル−１−［4−フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オンなどを挙げることができる。

なお、導電剤として、カーボン系のものを用いない場合には、紫外線吸収波長帯域の最大波長に依存することなく、紫外線重合開始剤を選択することができ、例えば、上記に挙げたものから選べばよい。

紫外線重合開始剤を配合する場合、その配合量は、例えば、（メタ）アクリレートオリゴマー１００重量部当たり０．１〜１０重量部が好ましい。

本発明においては、上記成分以外に、必要に応じて、上記の重合開始剤による重合反応を促進するためにトリエチルアミン、トリエタノールアミン等の第３級アミン、トリフェニルホスフィン等のアルキルホスフィン系光重合促進剤、ｐ−チオジグリコール等のチオエーテル系光重合促進剤などを紫外線硬化型樹脂に添加してもよい。これらの化合物を添加する場合、その添加量は、通常（メタ）アクリレートオリゴマー１００重量部当たり０．０１〜１０重量部の範囲が好ましい。

上記紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂には、導電剤のほか、必要に応じて反応希釈剤を含有させることができる。

本発明においては、弾性層３は、−40℃以下にガラス転移点を有することを前提にしているが、さらにこのガラス転移点を、−70℃〜−50℃とするのがよく、特に、導電性ローラ１を現像ローラとして用いた場合、ガラス転移点が−40℃以下にない場合、導電性ローラやトナーに加わる応力を緩和するという、弾性層本来の機能を発現しえなくなり、例えば、導電性ローラと潜像保持体との接触面積が小さくなり、良好な現像が行えなくなるおそれがある。更に、トナーに損傷を与え感光体や成層ブレードへのトナー固着などが発生して画像不良となりやすい。逆に、弾性層３のガラス転移点を低くしすぎると、低硬度になりすぎ、感光体や成層ブレードとの摩擦力が大きくなり、ジッターなどの画像不良が発生する虞がある。

この弾性層３は、感光体や成層ブレードなどに当接して使用されるため、硬度を低硬度に設定する場合でも、圧縮永久歪をなるべく小さくすることが好ましく、具体的には２０％以下とすることが好ましい。

上記紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂よりなる弾性層の硬度を制御するには、これらの樹脂の架橋密度を変化させるのがよく、架橋密度を下げてゆくことにより、低硬度のものを得ることができる。

以上のように、弾性層３は紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂で構成されるが、これは、弾性層３を、金型を用いることなく塗料を塗布することにより形成し、その際乾燥工程を不要にして設備コストを低減することを目的に考案された構成であり、そのためには無溶媒もしくは低溶媒の塗料を用いて、紫外線もしくは電子線を照射するだけで硬化できるようにする必要があり、この場合の塗料は必然的に高粘度のものとなる。

したがって、弾性層３を形成する方法として、このような高粘度の塗料でも精度よく塗布できる方法を用いる必要があり、これにふさわしい方法として、ダイコート法、ロールコート法、およびリングコータ法を挙げることができる。塗装方法としてよく用いられる、スプレーにより弾性層３を形成する方法は、このような高粘度の塗料を霧化することが難しく、一方、ディップ槽に収容した塗料にシャフト部材を浸漬させるディップコート法の場合には、粘度が高すぎて膜厚が極めて厚くなってしまいうので、これらの方法を用いることはむつかしい。

図１４は、ダイコート法により弾性層３を形成する場合の、形成途中の導電性ローラ１を示す斜視図であり、ダイコータ７０は、分割された上部ダイヘッド７１と下部ダイヘッド７２とから構成され、これらの間に、弾性層３を形成する塗料の供給通路が形成されていて、この通路の先端は、スリット状に開口する開口部７７が設けられている。ダイコータ７０は、この開口部７７がシャフト部材２の軸線方向に向くような姿勢で固定されている。このように配置されたダイコータ７０において、塗料は、定量ポンプ７６から供給管７３を通じて上下のダイヘッド７１、７２間の供給通路に入り、開口部７７からシャフト部材２の周面に射出される。

また、ダイコータ７０に併設して紫外線照射手段もしくは電子線照射手段７８が設けられる。

弾性層３を形成するには、ダイコータ７０を所定位置に固定した状態で、導電性ローラ１のシャフト部材２の両端を、図示しない手段により軸支するとともに、これらの端の一方をモータ等の駆動手段により所定回転速度で回転（矢印Ｂ）しつつ、シャフト部材２全体を軸方向（矢印Ａ）に変位させることにより、塗料をスパイラル状に塗布してシャフト部材２の周面全体に塗膜を形成するとともに、この塗膜を、塗布された直後に照射手段７８によって連続的に硬化させればよく、このように、ダイコート法を用いてスペースの要らない装置で簡易に弾性層３を形成することができる。

シャフト軸２とダイコータ７０とは軸方向に相対移動すればよく、図示の例では、シャフト軸２を軸方向に変位させたが、これに代えて、あるいはこれに加えて、ダイコータ７０を軸方向に移動させてもよく、シャフト軸２とダイコータ７０とを軸方向に相対移動すればよい。

図１４に示した方法では、ダイコータ７０における開口部７７は、弾性層３の長さより短く構成され、シャフト部材２をダイコータ７０に対して軸方向に相対変位させることにより、シャフト部材２の全長に亘って塗布するものであるが、この方法に代えて、図１５に斜視図で示すように、弾性層３の長さと同じ開口長さを有するダイコータ７０Ａを用い、シャフト部材２をダイコータ７０に対して軸方向に相対変位させることなく１回転させるだけで弾性層３を形成することもできる。

この場合、ダイコータ７０Ａは、分割された上部ダイヘッド７１Ａと下部ダイヘッド７２Ａとから構成され、これらの間に、弾性層３を形成する塗料の供給通路が形成され、この通路の先端は、弾性層３と同じ長さで開口するスリット状の開口部７７Ａが設けられる。ダイコータ７０Ａは、この開口部８７シャフト部材２の軸線方向に向くような姿勢で固定され、塗料は、定量ポンプ７６Ａから供給管７５、マニホールド７４、供給管７３Ａをこの順に経て上下のダイヘッド７１Ａ、７２Ａ間の供給通路に入り、開口部７７Ａからシャフト部材２の周面に射出される。

このようなダイコータ７０Ａを用いてシャフト部材２の周面に形成された塗膜を硬化させるには、シャフト部材２を回転させながら、図示しない紫外線もしくは電子線を照射する照射装置を、シャフト部材の回転と同期させることができる。

図１６（ａ）は、ロールコート法により弾性層３を形成する場合の、形成途中の導電性ローラ１を示す斜視図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）におけるｂ−ｂ矢視に対応する断面図である。ロールコータ８０は、塗料タンク８２内に貯留された塗料中に浸されて配設された塗装ロール８１と、塗装ロール８１を回転（方向Ｅ）させるロール駆動モータ８４とで構成され、一方、導電性ローラ１のシャフト部材２は、図示しない手段により、その両端が軸支されるとともに、これらの端の一方を駆動するモータ等の手段により所定回転速度で回転（矢印Ｄ）されつつ、シャフト部材２全体が軸方向（矢印Ｆ）に変位されるよう構成されている。さらに、ロールコータ８０に併設して紫外線照射手段もしくは電子線照射手段８８が設けられる。

塗装ロール８１の表面は、所定のギャップｄを介して、導電性ローラ１のシャフト部材２の周面に近接し、塗装ロール８１の周面で汲み上げた塗料をシャフト部材２の周面に移載してシャフト部材２の周面に弾性層３を形成することができる。ここで、塗装ロール８１の軸線とシャフト部材２の軸線とは角度θだけ傾斜するよう配置され、この配置により、シャフト部材２を回転すると同時に、軸方向に変位させることで、塗料を螺旋状に塗布してシャフト部材２の周面全体に塗膜を形成するとともに、塗布された塗料を、塗布直後に照射手段７８によって連続的に硬化させることができ、この場合も、弾性層３を形成するための設備を簡易で省スペース、しかも、安価なものにすることができる。

ここで、塗装ロール８１の軸線とシャフト部材２の軸線とを角度θで傾斜させたことにより、これらを平行に配置した場合にはこれらを相互に離隔させる際に形成されてしまう離脱線の発生を防止することができる。また、ロールコータ８０には、塗装ロール８１が汲み上げる塗料の量を規制するドクターブレード８６が設けられ、これによりシャフト部材２に形成する弾性層３の厚さを高精度制御することができ、さらに、塗料ロール８１の周面にグラビア状の凹凸を設けることにより、汲み上げる塗料の量を確保するとともに、シャフト部材２に移載する塗料の量を高精度に制御することができる。

次に、以上のように形成した弾性層３の外側に、−40℃を超えるガラス転移点を有する表面層４を設ける場合について説明する。

表面層４は、種々の樹脂で構成することができるが、設備コストを低減できる点において、導電剤および紫外線重合開始剤を含有する紫外線硬化型樹脂、もしくは、導電剤を含有する電子線硬化型樹脂よりなるものとし、また、表面層４を形成する方法として、上記の樹脂よりなる塗料を、弾性層３を形成済みのシャフト部材２の周面に塗布して形成するのが好ましく、このことにより、表面層４を形成するための金型や乾燥装置を不要なものとすることができる。

さらに、弾性層３を硬化させる照射装置を用いて表面層４の樹脂も硬化できるようにしておくのが、設備コストの点で好ましく、すなわち、弾性層３を構成する樹脂を紫外線硬化型のものとした場合には、表面層４に用いる樹脂も紫外線硬化型とし、弾性層３を構成する樹脂を電子線硬化型のものとした場合には、表面層４に用いる樹脂も電子線硬化型とするのがよい。

表面層４を、導電性および紫外線重合開始剤を含有する紫外線硬化型樹脂、もしくは、導電剤を含有する電子線硬化型樹脂よりなるものとした場合の、樹脂、導電剤、および、紫外線重合開始剤の態様については、弾性層３について説明したのと同じものを用いることができる。

また、表面層４を上記のように構成した場合の、形成方法については、弾性層３の形成方法として先に説明したのと同様な方法、すなわち、ダイコート法もしくはロールコート法を用いて形成することができ、この場合、弾性層３についての先の説明における「シャフト部材２の周面上に塗料を塗布する」等の表現を、「シャフト部材２上に形成済みの弾性層３の周面上に塗料を塗布する」と置き換えればよい。

ここで、現像ローラにおいて外周面に担持したトナーの潜像保持体への搬送力を確実にする等、所望の表面性状を得たいとき、いずれかの層に微粒子を分散させることにより、導電性ローラ１の周面に凹凸を設けることもできる。しかし、微粒子を最外の層に分散させた場合には、微粒子が感光ドラム等と直接接することにより微粒子が磨耗したり、微粒子の性状が変化したりする可能性があるので、微粒子は、最外の層の内側に隣接する層に設けることが好ましく、したがって、一層の表面層４を有する導電性ローラ１においては、最外の弾性層３に設けるのがよい。

さらに、弾性層の総厚さが大きい場合には、弾性層を複数の層に分割し、その最外の層にだけ微粒子を配するのが好ましく、このことにより、微粒子の分散が及ぼす弾性層本来の特性への悪影響を抑えることができる。

上記微粒子としては、ゴム又は合成樹脂の微粒子やカーボン微粒子が好適であり、具体的にはシリコーンゴム、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリル/スチレン共重合体、フ
ッ素樹脂、ウレタンエラストマー、ウレタンアクリレート、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリカの１種又は２種以上が好適である。

微粒子の添加量は、樹脂１００重量部に対し０．１〜１００重量部特に５〜８０重量部が好適である。

この微粒子の平均粒径ａは１〜５０μｍ、特に３〜２０μｍが好適である。また、微粒子を分散させた層の厚さｂは、１〜５０μｍであることが好ましい。

ローラの各層についての、成分（質量部）、形成方法、硬化方法、硬化時間、ガラス転移点、膜厚、および、それぞれの導電性ローラを装着したプリンタでの画像評価結果を表１に整理した。試作したまた、表１に示した

試作したそれぞれの導電性ローラの形成方法について以下に説明する。
（実施例１）
金属パイプからなるシャフト部材上に表１に示す弾性層をダイコート法により形成した後、窒素雰囲気下で積算光量5000ｍJ/cm²の紫外線を照射した。次に表１に示す表面層をロールコート法により形成した後窒素雰囲気下で積算光量5000ｍJ/cm²の紫外線を照射し、金属パイプ上に弾性層と表面層を備えたφ16mmの導電性ローラを得た。得られたローラを現像ローラとしてカートリッジに組み込み画像評価を行った。

（実施例２）
導電性樹脂中空円筒体からなるシャフト部材上に表１に示す弾性層をダイコート法により形成した後、窒素雰囲気下で積算光量5000ｍJ/cm²の紫外線を照射した。弾性層の塗工は最外層膜厚を10μmとなる様に塗工することにより弾性層表面に粒子による凹凸を付与した。次に表１に示す表面層をロールコート法により形成した後窒素雰囲気下で積算光量5000ｍJ/cm²の紫外線を照射し、弾性層と表面層を備えたφ16mmの導電性ローラを得た。得られたローラを現像ローラとしてカートリッジに組み込み画像評価を行った。

（実施例３）
金属パイプからなるシャフト部材上に表１に示す弾性層をダイコート法により形成した後、窒素雰囲気下で200kGyの電子線を照射した。弾性層の塗工は最外層膜厚を10μmとなる様に塗工することにより弾性層表面に粒子による凹凸を付与した。次に表１に示す表面層をダイコート法により形成した後窒素雰囲気下で200kGyの電子線を照射し、弾性層と表面層を備えたφ16mmの導電性ローラを得た。得られたローラを現像ローラとしてカートリッジに組み込み画像評価を行った。弾性層、表面層、作製条件、材料特性および画像評価結果を表１に示す。

（実施例４〜９）
導電性樹脂中空円筒体からなるシャフト部材上に表１に示す弾性層をダイコート法により形成した後、窒素雰囲気下で積算光量5000ｍJ/cm²の紫外線を照射した。次に表１に示す表面層をロールコート法により形成した後窒素雰囲気下で積算光量5000ｍJ/cm²の紫外線を照射し、弾性層と表面層を備えたφ16mmの導電性ローラを得た。得られたローラを現像ローラとしてカートリッジに組み込み画像評価を行った。弾性層、表面層、作製条件、材料特性および画像評価結果を表１に示す。

（比較例１）
導電性樹脂中空円筒体からなるシャフト部材上に表１に示す弾性層、表面層を実施例２と同様に形成し、評価した。

（比較例２）
グリセリンにプロピレンオキサイドを付加した3官能で分子量9,000のポリエーテルポリオール100重量部に導電性カーボン1.6部とヂブチル錫ジラウレート0.15部を加え十分に撹拌混合した後、減圧下で撹拌しながら20分間脱泡してこれをポリオール成分とした。ポリオール成分の水酸基価は19mgKOH/gであった。一方、NCO含有率が11％のポリプロピレングリコール変性ポリメリックMDIをイソシアネート成分として減圧下で撹拌しながら20分間脱泡してこれをイソシアネート成分とした。ポリオール成分とイソシアネート成分の比率が101.75/13.70（イソシアネートインデックス：103）の割合になるようにして2成分注型機にてポリオールとイソシアネートを3000rpmで高速撹拌混合し、混合したウレタン原液を外径寸法がφ8ｍｍの芯金をセットした筒形状のモールド金型に注入し、90℃で60分間熱風循環オーブンにて加熱キュアーした。筒形状のモールドから芯金つきウレタン・ローラを取り出しローラを得た。
上記ローラ本体の外周面に表１に示す表面層をディップコート法により形成した後、１００℃で１２０分間加熱硬化し、弾性層と表面層を備えたφ16ｍｍの導電性ローラを得た。得られたローラを現像ローラとしてカートリッジに組み込み画像評価を行った。弾性層、表面層、作製条件、材料特性および画像評価結果を表１に示す。

上記ローラ本体の外周面に表１に示す表面層をディップコート法により形成した後、100℃で120分間加熱硬化し、弾性層と表面層を備えたφ16mmの導電性ローラを得た。得られたローラを現像ローラとしてカートリッジに組み込み画像評価を行った。

表１の「形成方法」の項目に関し、「ダイ塗工」とは、ダイコート法による塗工を、「ロール塗工」とは、ロールコート法による塗工を、また、「ディップ塗工」とは、ディップコート法による塗工を、それぞれ意味する。

また、表１の「硬化方法」の項目に関し、「ＵＶ」は、紫外線硬化を、「ＥＢ」は、電子線硬化を、そして、「熱」は、熱硬化を、それぞれ意味する。

ガラス転移点の測定は、示差走査熱量計（型式：2920M-DSC（ティ・エイ・インスツルメント社製））を用いて行い、測定に際しては、昇温速度を10℃/分以下とし、試料量を8mgとした。

また、画像評価に際しては、ヒューレット・パッカード社製のプリンタColor laser jet 4600を用いて評価し、現像ローラを装着するカートリッジは「ブラック」用のものを用いた。また、各項目の画像評価は、印刷された紙を目視により判定することによって行った。

本発明に係る導電性ローラは、普通紙複写機、普通紙ファクシミリ機、レーザビームプリンタ、カラーレーザビームプリンタ、トナージェットプリンタなどの画像形成装置に、帯電ローラ、導電性ローラ、転写ローラ、導電性ローラ、中間転写ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラ、ベルト駆動ローラ、給紙ローラ等として装着して好適に用いられる。

Claims

長さ方向両端部を軸支されて取付けられるシャフト部材と、その半径方向外側に配設された一層以上の弾性層とを具え、各弾性層は、−40℃以下にガラス転移点を有する導電性ローラにおいて、
前記弾性層の少なくとも一層を、導電剤および紫外線重合開始剤を含有する紫外線硬化型樹脂で構成してなる導電性ローラ。
前記導電剤はカーボン系導電剤、イオン導電剤、もしくは、金属酸化物よりなるものとし、導電剤としてカーボン系導電剤を含有する場合、前記紫外線重合開始剤に、紫外線吸収波長帯域の最大波長が400nm以上であるものを含ませてなる請求項１に記載の導電性ローラ。
最外の弾性層の外側に、−40℃を超えるガラス転移点を有する表面層の一層以上を設けてなり、この表面層を、導電剤および紫外線重合開始剤を含有する紫外線硬化型樹脂で構成してなる請求項１もしくは２に記載の導電性ローラ。
長さ方向両端部を軸支されて取付けられるシャフト部材と、その半径方向外側に配設された一層以上の弾性層とを具え、各弾性層は、−40℃以下にガラス転移点を有する導電性ローラにおいて、
前記弾性層の少なくとも一層を、導電剤を含有する電子線硬化型樹脂で構成してなる導電性ローラ。
最外の弾性層の外側に、−40℃を超えるガラス転移点を有する表面層の一層以上を設けてなり、この表面層を、導電剤を含有する電子線硬化型樹脂で構成してなる請求項４に記載の導電性ローラ。
弾性層における紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂の架橋密度を、表面層におけるそれよりも小さくしてなる請求項３もしくは５に記載の導電性ローラ。
外周面上に担持した非磁性現像剤を潜像保持体に供給する現像ローラとして用いられ、最外の弾性層は、微粒子が分散された樹脂で構成されてなる請求項３、５もしくは６に記載の導電性ローラ。
前記微粒子の平均粒径を、１〜５０μｍとする請求項７に記載の導電性ローラ。
前記最外の弾性層における微粒子の含有量を、樹脂１００重量部に対し０．１〜１００重量部としてなる請求項７もしくは８に記載の導電性ローラ。
前記シャフト部材を、金属製パイプ、もしくは、導電剤を含有した樹脂製の中空円筒体もしくは中実円柱体より構成してなる請求項１〜９のいずれかに記載の導電性ローラ。