JPWO2012117659A1 - 導電性ローラ、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

本願発明は、長期にわたってフィルミングの発生を防止できると共に現像剤を所望の帯電量に帯電させることのできる導電性ローラ、並びに、長期にわたって高品質の画像を形成できる現像装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。この課題を解決する本願発明は、弾性層３の外周面に形成され、ウレタン樹脂と粒子状のアミノ樹脂５とを含有するウレタンコート層４を備えて成ることを特徴とする導電性ローラ１、並びに、この導電性ローラ１を備えた現像装置及び画像形成装置に関する。

Description

この発明は、導電性ローラ、現像装置及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、長期にわたってフィルミングの発生を防止できると共に現像剤を所望の帯電量に帯電させることのできる導電性ローラ、並びに、長期にわたって高品質の画像を形成できる現像装置及び画像形成装置に関する。

レーザープリンター及びビデオプリンター等のプリンター、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等には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多種多様の各種ローラを備えている。各種ローラとしては、例えば、導電性又は半導電性を有する導電性ローラ、比較的低硬度の弾性ローラ等が挙げられる。前記導電性ローラとしては、具体的には、感光体等の像担持体を一様に帯電させる帯電ローラ、現像剤を担持搬送して像担持体に供給する現像ローラ、現像ローラに現像剤を帯電させつつ供給する現像剤供給ローラ、記録紙等の記録体に転写された現像剤像を定着させる定着ローラ、像担持体等に付着した現像剤等を除去するクリーニングローラ等が挙げられる。これらの各種ローラは、通常、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の各種ゴムで形成された弾性層と、その外周に形成された表面層とを備えている。

このようなローラとして、例えば、特許文献１には「軸芯体の周囲に弾性層を有し、その外周に反応性アミノ樹脂の硬化物を含む導電性樹脂層を有している半導電性ローラにおいて、該半導電性ローラのＪＩＳ−Ａ硬度（ＪＩＳＫ６２５３：１９９７）が２５°以上、４０°以下であることを特徴とする半導電性ローラ」が記載されている。

また、特許文献２には「静電潜像の形成された潜像担持体に、接触又は近接して前記潜像担持体に対して担持されたトナーを供給することにより前記静電潜像を可視化する現像ローラにおいて、該現像ローラの外周はグアナミン又はその誘導体、グアナミン系縮合物から選択された少なくとも１種を２０重量％以上含むグアナミン骨格を含有する表面層により被覆されていることを特徴とする現像ローラ」が記載されている。

さらに、特許文献３には「軸体と、その外周に形成されるベースゴム層と、上記ベースゴム層の外周に直接もしくは他の層を介して形成される表層とを備えた現像ロールであって、上記表層が、下記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有し、（Ａ）〜（Ｃ）成分の重量割合が、下記の式（α）および（β）に示す範囲に設定された、樹脂組成物によって形成されていることを特徴とする現像ロール。
（Ａ）アミノ樹脂
（Ｂ）ジイソシアネート
（Ｃ）ガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下の樹脂
（Ｄ）導電剤
０．５＞（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｃ）］≧０．３ ・・・ （α）
０．６＞［（Ａ）＋（Ｂ）］／［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］≧０．３ ・・・ （β）
」が記載されている。

他の例として特許文献４には「電子写真装置等に使用される導電部材において、該導電部材が導電性粉体を含む高分子材料からなり、さらに該高分子材料中にシリカ微粒子を分散させたことを特徴とする導電部材」が記載されている。

このようなローラのうち現像剤に接触するローラ、例えば、現像ローラ、現像剤供給ローラ等には、現像装置又は画像形成装置に装着されたときに高品質の画像形成に貢献するために、所定量の現像剤を搬送可能な表面粗さ特性、ローラの表面に現像剤が膜状に固着すること（本願発明においてフィルミングと称する。）を防止できる特性と共に、現像剤への帯電特性に優れていること、具体的には現像剤に高い帯電量を付与できる特性が要求される。

特開２００６−１６３０４２号公報 特許第３８０５５６３号明細書 特許第４２４０１１９号明細書 特開平０８−２８６４７０号公報

ところで、特許文献４に記載された導電部材のように、シリカ微粒子等の粒子を含有しているローラを画像形成装置のローラ例えば現像ローラとして採用すると、現像剤への帯電特性向上効果はほとんど貢献しないうえに、シリカ微粒子等の粒子は一般に硬いので現像剤に必要以上のストレスを与えて破壊又は発熱させてしまい、破壊又は発熱によって自身の表面に溶着の様なフィルミングを発生させることがあった。また、ローラ表面の表面粗さを確保するために大量に含有させたシリカ微粒子等の粒子は凝集しやすく帯電特性に悪影響を与えることがあり、一方、比較的大粒子径の粒子を含有させると経時によってローラ表面から脱落しやすく、経時による帯電特性の低下及びフィルミングが発生することがあった。

一方、特許文献１〜３に記載された各ローラのように、導電性樹脂層、表面層及び表層（これらをまとめて表面層と称することがある。）がアミノ樹脂の硬化物を含有していると、本質的にその表面層は硬くなるから、現像ローラとして用いると、現像剤に必要以上のストレスを与えてフィルミングが発生し易く、経時によって増大するフィルミングによって帯電特性が低下することが、本願発明者らの研究により明らかになった。

この発明は、長期にわたって、フィルミングの発生を防止できると共に現像剤を所望の帯電量に帯電させ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。

また、この発明は、長期にわたって高品質の画像を形成できる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。

前記課題を解決するための第１の手段であるこの発明に係る導電性ローラは、弾性層の外周面に形成され、ウレタン樹脂と粒子状のアミノ樹脂とを含有するウレタンコート層を備えて成ることを特徴とする。

この導電性ローラにおける好適な一例として、
前記アミノ樹脂はグアナミン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂及びアニリン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種を含むことであり、
前記アミノ樹脂はグアナミン樹脂を含むことであり、
前記グアナミン樹脂はベンゾグアナミン樹脂を含むことであり、
前記アミノ樹脂は前記ウレタン樹脂１００質量部に対して１０〜７０質量部の割合で含有されていることである。

前記課題を解決するための第２の手段であるこの発明に係る現像装置は、この発明に係る導電性ローラを具えていることを特徴とする。また、前記課題を解決するための第３の手段であるこの発明に係る画像形成装置は、この発明に係る導電性ローラを具えていることを特徴とする。

この発明に係る導電性ローラは、ウレタン樹脂と粒子状のアミノ樹脂とを含有するウレタンコート層を弾性層の外周面に備えているから、例えば現像ローラとして長期にわたって使用されても現像剤が表面に膜状に固着しにくいうえ現像剤を所望の帯電量に帯電させることができる。したがって、この発明によれば、長期にわたって、フィルミングの発生を防止できると共に現像剤を所望の帯電量に帯電させることのできる導電性ローラを提供することができる。

また、この発明に係る現像装置及び画像形成装置はいずれもこの発明に係る導電性ローラを備えているから、例えば現像ローラとして長期にわたって使用されても現像剤が導電性ローラに固着しにくいうえ所望の帯電量に帯電された現像剤を供給できる。したがって、この発明によれば、長期にわたって高品質の画像を形成できる現像装置及び画像形成装置を提供することができる。

図１は、この発明に係る導電性ローラにおける一実施例の導電性ローラを示す斜視図である。 図２は、この発明に係る導電性ローラにおける一実施例の導電性ローラを軸線に垂直な平面で切断したときの断面を示す拡大概略図である。 図３は、この発明に係る現像装置を備えて成るこの発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。

この発明に係る導電性ローラは、所望により、例えば軸体及び軸体の外周面に形成された弾性層を備え、この弾性層の外周面に形成されたウレタンコート層を備えている。この発明に係る導電性ローラにおけるウレタンコート層は、ウレタン樹脂と粒子状のアミノ樹脂とを含有している。ここで、アミノ樹脂は、粒子状を成しており、換言すると粒子である。したがって、この発明において粒子状のアミノ樹脂はアミノ樹脂の粒子とも称することができる。このアミノ樹脂は、グアナミン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂及びアニリン樹脂等を挙げることができ、少なくともこれらの１種を含んでいる。このように、この発明に係る導電性ローラが粒子状のアミノ樹脂を含有するウレタンコート層を備えていると、導電性ローラは、アミン樹脂の粒子によるウレタンコート層の硬度の上昇が非常に小さく、ウレタン樹脂で形成されるウレタンコート層の低硬度を大幅に上昇させることなく保持できるから、現像剤に与えるストレスが小さくフィルミングの発生を長期間にわたって防止できる。また、粒子状のアミノ樹脂はシリカ微粒子等の粒子に比してウレタンコート層から脱落しにくく、アミノ樹脂の脱落によるフィルミングの発生を長期間にわたって防止できる。さらに、このようにフィルミングの発生を防止できるからフィルミングによる帯電特性の変化及び粒子状のアミノ樹脂の脱落による帯電特性の変化を防止でき、その結果、粒子状のアミノ樹脂によって付与される初期の帯電特性を長期間にわたって保持して、長期にわたって現像剤を所望の帯電量に帯電させることができる。

この発明に係る導電性ローラは、このように低硬度であり、具体的には、４５未満のＪＩＳ Ａ硬度を有しているのが好ましく、４３以下のＪＩＳ Ａ硬度を有しているのが特に好ましい。この発明に係る導電性ローラにおけるＪＩＳ Ａ硬度の下限値は特に限定されないが、例えば２０とすることができ、場合によっては３０又は４０とすることができる。ＪＩＳ Ａ硬度はＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定することができる。

この発明に係る導電性ローラは、現像剤を所望の搬送量で搬送して高濃度の画像を形成することに貢献できる点で、その表面すなわちウレタンコート層の表面における十点平均粗さＲｚが２〜１５μｍであるのが好ましく、５〜１３μｍであるのが特に好ましい。十点平均粗さＲｚ（μｍ）は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８４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）に、この発明に係る導電性ローラをセットし、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、この発明に係る導電性ローラの表面をその周方向又は軸線方向に沿って少なくとも３点の粗さを測定し、これらの算術平均値とする。この十点平均粗さＲｚ（μｍ）は、粒子状のアミノ樹脂の含有量及び平均粒径、ウレタンコート層の厚さ等によって調整することができる。

この発明に係る導電性ローラは導電性を有している。この発明に係る導電性ローラが導電性を有していると、十点平均粗さＲｚ等による現像剤の物理的な搬送性に加えて現像剤を静電的に担持し搬送する特性を発揮するから高濃度の画像を形成することに貢献できる。導電性ローラの導電性としては、例えば、電気抵抗（温度２０℃、相対湿度５０％）が挙げられる。この電気抵抗（温度２０℃、相対湿度５０％）は１×１０^４〜１×１０^９Ωであるのが好ましい。この発明に係る導電性ローラの電気抵抗は、例えば、電気抵抗計（商品名：ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ、株式会社アドバンテスト製）を用い、この発明に係る導電性ローラを水平に置き、５ｍｍの厚さ、３０ｍｍの幅、及び、この導電性ローラの弾性層全体を載せることのできる長さを有する金メッキ製板を電極とし、５００ｇの荷重をこの発明に係る導電性ローラにおける軸体の両端それぞれに支持させた状態（合計荷重１０００ｇ）にして、軸体と電極との間にＤＣ１００Ｖを印加し、１秒後の電気抵抗計の値を読み取り、この値を電気抵抗値とする方法に準拠して、測定することができる。

この発明に係る導電性ローラは現像剤を所望の帯電量に帯電させることができる。例えば、現像剤を帯電させる帯電量は約１０〜６０μＣ／ｇの帯電量又は約−６０〜−１０μＣ／ｇの帯電量であるのが好ましく、約１５〜５０μＣ／ｇの帯電量又は約−５０〜−１５μＣ／ｇの帯電量であるのがより一層好ましく、約３５〜５０μＣ／ｇの帯電量又は約−５０〜−３５μＣ／ｇの帯電量であるのが特に好ましい。この発明に係る導電性ローラが前記範囲の帯電量で現像剤を帯電させることができる場合には、この発明に係る導電性ローラを現像ローラとして使用したときに、所望の帯電量に帯電された現像剤を像担持体に供給することができ、高品質な画像を形成することができる。ここで、現像剤の帯電量は、２０℃、相対湿度５０％の環境下において、この発明に係る導電性ローラを画像形成装置（沖データ株式会社製、商品名「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）に装着して、黒ベタ印字を５枚行った後、６枚目の黒べた印字を強制的に停止して、この導電性ローラを画像形成装置から取り出し、導電性ローラの表面に付着した現像剤を、断面積０．２５ｃｍ^２の吸引口を有する吸引式小型帯電量測定装置、例えば、商品名「２１０ＨＳ ｑ／Ｍ ＭＥＴＥＲ」（トレックジャパン株式会社製）によって、測定することができる。

この発明に係る導電性ローラを具体的に説明する。この発明に係る導電性ローラにおける一実施例の導電性ローラ１は、図１及び図２に示されるように、軸体２と、軸体２の外周面に形成された弾性層３と、弾性層３の外周面に形成されたウレタンコート層４とを備えて成る。図１に示される導電性ローラ１においては、軸体２の外周面に所望により接着剤層（プライマー層とも称する。）（図１及び図２において図示しない。）を介して弾性層３が形成され、弾性層３の外周面に所望により接着剤層（プライマー層とも称する。）（図１及び図２において図示しない。）を介してウレタンコート層４が形成されている。

この導電性ローラ１は、前記範囲のＪＩＳ Ａ硬度、十点平均粗さＲｚ、電気抵抗及び帯電量を有している。

軸体２は、図１に示されるように、良好な導電特性を有していればよく、通常、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で構成された所謂「芯金」と称される軸体とされる。また、軸体２は、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の絶縁性芯体にメッキを施して導電化した軸体であってもよく、さらには、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック又は金属粉体等を配合した導電性樹脂で形成された軸体であってもよい。軸体２は、装着される画像形成装置に応じて、適宜の直径及び軸線方向の長さに調整される。例えば、軸体２の直径は４〜１０ｍｍであるのがよい。

弾性層３は弾性を有している。弾性層３が弾性を有している場合には接触型画像形成装置に装着されると像担持体との大きく均一な接触幅を長期間にわたって確保することができ、一方、非接触型画像形成装置に装着されると規制ブレードを十分に機能させることができる。

この弾性層３は、軸体２の外周面で後述するゴム組成物を硬化してなる。この弾性層３は、導電性ローラ１が前記範囲のＪＩＳ Ａ硬度となる硬度を有していればよく、２０〜４５のＪＩＳ Ａ硬度を有しているのが好ましい。弾性層３が２０〜４５のＪＩＳ Ａ硬度を有していると、例えば、導電性ローラ１を画像形成装置に装着したときに、導電性ローラ１と像担持体等の被当接体との大きなニップ幅を確保することができる。特に、導電性ローラ１を現像剤担持体例えば現像ローラとして装着すると、導電性ローラ１と像担持体との大きなニップ幅を確保して、現像剤を効率的に帯電搬送し、現像効率を向上させることができる。弾性層３のＪＩＳ Ａ硬度はこの発明に係る導電性ローラと同様にして測定できる。

弾性層３の厚さは、１ｍｍ以上であるのが好ましく、５ｍｍ以上であるのがより好ましい。一方、弾性層３の厚さの上限は、弾性層３の外径精度を損なわない限り特に制限されないが、一般に、弾性層３の厚さを厚くしすぎると弾性層３の作製コストが上昇するから、実用的な作製コストを考慮すると弾性層３の厚さは３０ｍｍ以下であるのが好ましく、２０ｍｍ以下であるのがより好ましい。例えば、弾性層３の厚さは３〜７ｍｍであるのがよい。

弾性層３は導電性を有している。前記導電性としては、例えば、電気抵抗（温度２０℃、相対湿度５０％）が挙げられる。この電気抵抗（温度２０℃、相対湿度５０％）は１×１０^２〜１×１０^６Ωであるのが好ましい。弾性層３の電気抵抗は、導電性ローラ１からウレタンコート層４を除去した状態で、導電性ローラ１の電気抵抗と基本的に同様にして測定できる。

この弾性層３は、導電性ローラ１が前記範囲の低硬度となるように、各種のゴム及び／又は可撓性樹脂を含有するゴム組成物又は可撓性樹脂組成物で形成されている。これらの組成物に含有される各種のゴム又は可撓性樹脂として、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ等が挙げられる。これらの中でも環境安定性、耐久性等の点でシリコーンゴムが好ましい。シリコーンゴムは通常のシリコーンゴムの他にシリコーン変性ゴム等も含まれる。なお、後述するように、ウレタンコート層４を備えていると、弾性層３をシリコーン弾性層としてもシリコーンオリゴマーがウレタンコート層４の表面にブリードアウトすることを防止できる。弾性層３を形成するゴム組成物又は可撓性樹脂組成物は、ゴム及び／又は可撓性樹脂を含有し、所望により導電性付与剤及び各種添加剤等を含有している。したがって、弾性層３にもゴム組成物又は可撓性樹脂組成物に通常含有される導電性付与剤及び各種添加剤が含有されている。ゴム組成物又は可撓性樹脂組成物については後述する。

ウレタンコート層４は、図１及び図２に示されるように、弾性層３の外周面に単層構造又は複層構造の層として形成されており、この例においては単層構造に形成されている。ウレタンコート層４は、後述する、粒子状のアミノ樹脂５を含有するウレタン樹脂組成物を弾性層３の外周面で硬化して形成される。ウレタンコート層４は、通常薄層に形成され、具体的には、２〜５０μｍの層厚を有しているのが好ましく、１０〜３０μｍの層厚を有しているのがより好ましい。特に、弾性層３をシリコーンゴムで形成する場合にはシリコーンオリゴマーがウレタンコート層４の表面にブリードアウトすることを防止するためにある程度の層厚を有しているのが好ましく、例えば、ウレタンコート層４は、２〜５０μｍの層厚を有しているのが好ましく、５〜３０μｍの層厚を有しているのがより好ましい。このように前記範囲の層厚を有するウレタンコート層４を備えていると、導電性ローラ１がシリコーン弾性層３を備えていても、シリコーン弾性層３から漏出するシリコーンオリゴマーが導電性ローラ１の表面にブリードアウトしにくく、導電性ローラ１の当接体を汚染しにくくなると共に高品質の画像を形成することに貢献できる。

このウレタンコート層４は、ウレタン樹脂と、粒子状のアミノ樹脂５と、所望により各種ウレタン樹脂組成物に通常用いられる各種添加剤等を含有している。

ウレタン樹脂は、公知のウレタン樹脂であればよく、通常、ポリオールとポリイソシアネートとから得られる。このウレタン樹脂は、この発明の目的をよく達成できる点で、ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオールであるのが好ましい。前記ポリイソシアネートは、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート等が挙げられる。ポリオール及びイソシアネートについては後述する。

粒子状のアミノ樹脂５はアミノ樹脂で形成された粒子である。ウレタンコート層４が粒子状のアミノ樹脂５を含有していると、前記したように、長期にわたって、フィルミングの発生を防止できると共に現像剤を所望の帯電量に帯電させることができる。アミノ樹脂としては、窒素原子に結合した活性水素原子を有する官能基、例えば、アミノ基、イミノ基を有する化合物とホルムアルデヒドとを縮合反応して得られる樹脂であり、例えば、グアナミン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂及びアニリン樹脂等が挙げられる。アミノ樹脂は、グアナミン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂及びアニリン樹脂の少なくとも１種を含むのが好ましく、これらの中でもこの発明の目的をよく達成できる点で、グアナミン樹脂を含むのがより一層好ましく、グアナミン樹脂であるのが特に好ましい。このグアナミン樹脂は、グアナミン又はその誘導体とホルムアルデヒドとの縮合反応物であり、グアナミン誘導体として、２，４−ジアミノ−６−アルキル−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−アリール−１，３，５−トリアジン、又は、これら及びグアナミンのアミノ基の水素原子がアルキル基、アリール基等で置換された化合物等が挙げられる。ここで、アルキル基は、炭素数１〜８のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基（例えば、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基）、ブチル基（例えば、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基）、ペンチル基（例えば、ｎ−ペンチル基、ｉ−ペンチル基、ｓ−ペンチル基）、ヘキシル基（例えば、ｎ−ヘキシル基、ｉ−ヘキシル基、ｓ−ヘキシル基）、オクチル基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基等が挙げられる。グアナミン樹脂の中でも、グアナミンとホルムアルデヒドとの縮合反応物であるグアナミン樹脂、２，４−ジアミノ−６−アリール−１，３，５−トリアジンとホルムアルデヒドとの縮合反応物であるアリール基置換グアナミン樹脂が好ましく、特に、ベンゾグアナミンとホルムアルデヒドとの縮合反応物であるベンゾグアナミン樹脂が好ましい。

粒子状のアミノ樹脂５は、粒子、粉末等の独立した固体形態を成していればその形状は特に限定されず、例えば、球状、楕円球状、板状等が挙げられ、球状が好ましい。この粒子状のアミノ樹脂５の平均粒径は、ウレタンコート層４の層厚を考慮して適宜に決定されるのが好ましく、例えば、ウレタンコート層４に安定的に含有され、ウレタンコート層４から脱落しにくくなるうえ、導電性ローラ１すなわちウレタンコート層４の表面粗さが前記範囲になって現像剤の物理的な搬送特性に優れる点で、粒子状のアミノ樹脂５の平均粒径はウレタンコート層４の層厚の２倍よりも小さいのが好ましい。粒子状のアミノ樹脂５の平均粒径は、粒子状のアミノ樹脂５の前記効果を損なうことなくその含有量を低減できる点で、その平均粒径は２μｍ以上であるのが好ましく、５μｍ以上であるのが特に好ましい。平均粒径の上限値は特に限定されないが、ウレタンコート層４の層厚の２倍よりも小さいのが好ましく、例えば、５０μｍとすることができる。また、弾性層３がシリコーンゴムで形成されている場合には、シリコーンオリゴマーがウレタンコート層４の表面にブリードアウトすることを防止できる点で、粒子状のアミノ樹脂５は適度な大きさを有しているのがよく、前記範囲の層厚を有するウレタンコート層４に対して、例えば、２〜３０μｍの平均粒径を有しているのが好ましく、５〜２０μｍの平均粒径を有しているのが特に好ましい。このように前記範囲の平均粒径を持つ粒子状のアミノ樹脂５を含有するウレタンコート層４を備えていると、長期にわたるフィルミングの発生防止と優れた帯電特性の長期保持とに加えて、導電性ローラ１がシリコーン弾性層３を備えていてもシリコーン弾性層３から漏出するシリコーンオリゴマーが導電性ローラ１の表面により一層ブリードアウトしにくく、導電性ローラ１の当接体を汚染しにくくなると共に高品質の画像を形成することに大きく貢献できる。粒子状のアミノ樹脂５の平均粒径は、走査型電子顕微鏡ＪＳＭ−５２００（日本電子データム株式会社製）を用いて倍率２０００倍で観察した複数の粒子状のアミノ樹脂５の最大外径を測定し、測定された最大外径の算術平均値とする。

粒子状のアミノ樹脂５は、アミノ樹脂を粉砕法、懸濁重合法等により製造することができ、また、市販品を購入することもできる。

ウレタンコート層４における、粒子状のアミノ樹脂５の含有量は、ウレタンコート層４を形成するウレタン樹脂１００質量部に対して１０〜７０質量部であるのが好ましく、２０〜６０質量部であるのが特に好ましい。粒子状のアミノ樹脂５の含有量が前記範囲内にあるとウレタンコート層４の表層硬度を大幅に上昇せることなく帯電特性を向上させることができ、平均粒径が前記範囲にある粒子状のアミノ樹脂５の含有量が前記範囲内にあると、長期にわたるフィルミングの発生防止と優れた帯電特性の長期保持とに加えて、現像剤の物理的な搬送特性及びシリコーンオリゴマーのブリードアウト等をも効果的に改善できる。

この粒子状のアミノ樹脂５は、ウレタンコート層４内に単独で、又は、ウレタン樹脂との複合体等として、存在する。このとき、アミノ樹脂はウレタン樹脂との複合体を形成していてもその形態を維持しており、例えば、ウレタンコート層４の断面を観測することにより粒子状のアミノ樹脂５の存在を確認できる。

各種添加剤は、所望により各種ウレタン樹脂組成物に通常用いられる添加剤であればよく、例えば、鎖延長剤、導電性付与剤、触媒、界面活性剤、難燃剤、着色剤、充填剤、可塑剤、安定剤、離型剤等が挙げられる。

このような粒子状のアミノ樹脂５を含有するウレタンコート層４を備えた導電性ローラ１は、ウレタンコート層４に粒子状のアミノ樹脂５が粒子の形態のまま存在しているから、粒子状のアミノ樹脂５がウレタンコート層４から脱落しにくいうえウレタンコート層４の硬度を低く保つことができ、例えば現像ローラとして長期使用されても、長期間にわたって、フィルミングの発生を防止できると共に現像剤を所望の帯電量に帯電させることができる。

導電性ローラ１は、前記特性を有しているから、画像形成装置用の導電性ローラ、例えば、帯電ローラ、現像ローラ、現像剤供給ローラ、転写ローラ、クリーニングローラ等として好適に用いられ、特に現像ローラとして好適に用いられる。

この発明に係る導電性ローラ、例えば導電性ローラ１は、軸体２の外周面に弾性層３を形成し、次いで、弾性層３の外周面にウレタンコート層４を形成して、製造される。導電性ローラ１を製造するには、まず、軸体２が準備される。例えば、軸体２は公知の方法により所望の形状に調製される。この軸体２は、弾性層３が形成される前にプライマーが塗布されてもよい。軸体２に塗布されるプライマーとしては、特に制限はない。プライマーは、所望により溶剤等に溶解され、定法、例えば、ディップ法、スプレー法等に従って、軸体の外周面に塗布される。

次いで、軸体２の外周面にゴム組成物を公知の成形方法によって加熱硬化して弾性層３を形成する。成形方法としては、例えば、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、特に制限されない。このシリコーンゴム組成物を硬化させる際の加熱温度及び加熱時間はゴム組成物に応じて適宜に選択される。このようにして形成された弾性層３は、所望により、その表面が研磨、研削されて、外径及び表面状態等が調整される。所望により、弾性層３の外周面にプライマー等が塗布される。

弾性層３を形成するゴム組成物又は可撓性樹脂組成物はゴム及び／又は可撓性樹脂を含有する組成物であればよく、所望により導電性付与剤及び各種添加剤等を含有している。ゴムとしては前記した中でもシリコーンゴムが好ましい。導電性付与剤は液体であっても固体であってもよく、例えば、導電性粉末、イオン導電性物質等が挙げられる。導電性粉末としては、具体的には、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボンの他に、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン類、また、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、さらには、金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げられ、イオン導電性物質としては、より具体的には、例えば、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質等が挙げられる。導電性付与剤は１種単独で又は２種以上を組み合わせて導電性ローラ１としたときに所望の電気抵抗となるように適宜の含有量で添加される。例えば、導電性付与剤の含有量はゴム又は可撓性樹脂１００質量部に対して２〜８０質量部とすることができる。前記添加剤としてはゴム組成物又は可撓性樹脂組成物等に含有される各種の添加剤、例えば、鎖延長剤及び架橋剤等の助剤、触媒、分散剤、発泡剤、老化防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、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、溶剤等が挙げられる。これらの各種添加剤は、通常用いられる添加剤であってもよく、用途に応じて特別に用いられる添加剤であってもよい。

シリコーンゴムを含有するシリコーンゴム組成物は、シリコーンゴムと、所望により導電性付与剤と、所望により各種添加剤とを含有する。シリコーンゴムは前記した通りであり、液状タイプであってもミラブルタイプであってもよく、弾性層３の成形方法、弾性層３に要求される特性等に応じて適宜選択することができる。

好ましいシリコーンゴム組成物として、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が挙げられる。前記付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物は、（Ａ）平均組成式：Ｒ_ｎＳｉＯ_{（４−ｎ）／２}（Ｒは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基、好ましくは炭素原子数１〜１２、より好ましくは炭素原子数１〜８の一価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。）で示されるオルガノポリシロキサン、（Ｂ）充填材、及び、（Ｃ）上記（Ｂ）成分に属するもの以外の導電性材料を含有する。これらの各成分（Ａ）〜（Ｃ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物」における各成分と基本的に同様である。前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、（Ｄ）一分子中にケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも２個含有するオルガノポリシロキサンと、（Ｅ）一分子中にケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、（Ｆ）平均粒径が１〜３０μｍで嵩密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ^３である無機質充填材と、（Ｇ）導電性付与剤と、（Ｈ）付加反応触媒とを含有する付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。これらの各成分（Ｄ）〜（Ｈ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物」における各成分と基本的に同様である。

ゴム組成物又は可撓性樹脂組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ロールミル、バンバリーミキサ、ドウミキサ（ニーダー）等のゴム混練り機等を用いて、ゴム及び／又は可撓性樹脂、所望により導電性付与剤及び各種添加剤が均一に混合されるまで、例えば、数分から数時間、好ましくは５分〜１時間、常温又は加熱下で混練して、得られる。

軸体２の周囲に成形された弾性層３は、所望により、その表面が研磨、研削されて、外径及び表面状態等が調整される。また、このようにして形成された弾性層３は、ウレタンコート層４が形成される前にその外周面に前記プライマー層が形成されてもよい。

ウレタンコート層４は、このようにして形成された弾性層３、又は、弾性層３の外周面に所望により形成されたプライマー層の外周面に、後述するウレタン樹脂組成物を塗工し、次いで、塗工されたウレタン樹脂組成物を加熱硬化させて、形成される。ウレタン樹脂組成物の塗工は、例えば、ウレタン樹脂組成物の塗工液を塗工する塗布法、前記塗工液に弾性層３等を浸漬するディッピング法、前記塗工液を弾性層３等に吹き付けるスプレーコーティング法等の公知の塗工方法によって、行われる。ウレタン樹脂組成物は、そのまま塗工してもよいし、ウレタン樹脂組成物に、例えば、メタノール及びエタノール等のアルコール、キシレン及びトルエン等の芳香族系溶媒、酢酸エチル及び酢酸ブチル等のエステル系溶媒等の揮発性溶媒、又は、水を加えた塗工液を塗工してもよい。このようにして塗工されたウレタン樹脂組成物を硬化する方法は、ウレタン樹脂組成物の硬化等に必要な熱を加えられる方法であればよく、例えば、ウレタン樹脂組成物が塗工された弾性層３等を加熱器で加熱する方法等が挙げられる。ウレタン樹脂組成物を加熱硬化させる際の加熱温度は、例えば、６０〜２００℃、特に１２０〜１６０℃、加熱時間は１０〜１２０分間、特に３０〜６０分間であるのが好ましい。なお、前記塗工に代えて、前記ウレタン樹脂組成物を弾性層３又はプライマー層の外周面に、押出成形、プレス成形、インジェクション成形等の公知の成形方法によって、積層すると共に、又は、積層した後に、積層されたウレタン樹脂組成物を硬化させる方法等が採用されることができる。

前記ウレタンコート層４を形成するウレタン樹脂組成物は、ウレタン樹脂を形成する前駆体であるウレタン調整成分と、粒子状のアミノ樹脂５と、所望により各種添加剤とを含有している。前記ウレタン樹脂組成物における粒子状のアミノ樹脂５及び各種添加剤は前記した通りである。

ウレタン調整成分は、ポリウレタンを形成することができる成分であればよく、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとを反応して得られるポリウレタンも包含される。したがって、ウレタン調製成分は、例えば、ポリウレタン、ポリオールとポリイソシアネート又はブロックポリイソシアネートとの混合物、及び、ポリオールとポリイソシアネート又はブロックポリイソシアネートとを反応して得られるプレポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の成分が挙げられる。

前記ポリオールは、ポリウレタンの調製に通常使用される各種のポリオールであればよく、例えば、単量体ポリオール、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオール等が挙げられ、これらの中でもウレタンコート層４の耐摩耗性、電気安定性及び耐水性等に優れる点で、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールから選択された少なくとも１種であるのが好ましい。単量体ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ベンジルグリコール、へキシレングリコール、オクチレングリコール，１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−プロパントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール等が挙げられる。前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール−エチレングリコール等のポリアルキレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、テトラヒドロフランとアルキレンオキサイドとの共重合ポリオール、及び、これらの各種変性体又はこれらの混合物等が挙げられる。前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、アジピン酸等のジカルボン酸とエチレングリコール、ヘキサンジオール等のポリオールとの縮合により得られる縮合系ポエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及び、これらの混合物等が挙げられる。前記ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールは１種単独でも２種以上を組み合わせて使用してもよく、また、ポリエーテルポリオールとポリエステルポリオールとを組み合わせて使用してもよい。前記ポリオールは、熱的安定性に優れる点で、ポリエステルポリオールが好ましい。前記ポリオールは、後述するポリイソシアネート等との相溶性に優れる点で、１０００〜８０００の数平均分子量を有するのが好ましく、１０００〜５０００の数平均分子量を有するのがさらに好ましい。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に換算したときの分子量である。

前記ポリイソシアネートは、ポリウレタンの調製に通常使用される各種ポリイソシアネートであればよく、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート及びこれらの誘導体等が挙げられる。ポリイソシアネートは、貯蔵安定性に優れ、反応速度を制御しやすい点で、脂肪族ポリイソシアネートであるのが好ましい。芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、キシリレンジイシシアネート（ＸＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トルエンジイソシアネート（トリレンジイソシアネートとも称する。ＴＤＩ）、３，３’−ビトリレン−４，４’−ジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートウレチジンジオン（２，４−ＴＤＩの二量体）、キシレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、メタフェニレンジイソシアネート等が挙げられる。脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、オルトトルイジンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ノルボルナンジイソシアネートメチル、トランスシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、トリフェニルメタン−４，４’，４’’−トリイソシアネート等が挙げられる。前記誘導体としては、前記ポリイソシアネートの多核体、ポリオール等で変性したウレタン変性物（ウレタンプレポリマーを含む）、ウレチジオン形成による二量体、イソシアヌレート変性物、カルボジイミド変性物、ウレトンイミン変性物、アロハネート変性物、ウレア変性物、ビュレット変性物等が挙げられる。前記ポリイソシアネートは１種単独で又は２種以上を用いることができる。ポリイソシアネートは、５００〜２０００の分子量を有するのが好ましく、７００〜１５００の分子量を有するのがさらに好ましい。

ポリイソシアネートとして、これらのポリイソシアネートの他に、ブロック剤でイソシアネート基がブロックされたブロックポリイソシアネートが好適に使用される。ブロックポリイソシアネートは、常温での安定性が高く、加熱によってブロック剤が遊離してイソシアネート基が再生するため、取り扱いが容易である等の利点を有する。特に、湿度の高い夏場でも安定して反応し、さらには、アミノ基等の反応性の高い活性基を有する試薬とも併用することができるという利点を有する。前記ブロック剤としては、例えば、ε−カプロラクタム類、メチルエチルケトオキシム類、３，５−ジメチルピラゾール類、アルコール類及びフェノール類等が挙げられる。また、ブロック剤として、イソシアネート類も挙げられ、この場合には、ブロックポリイソシアネートは、ポリイソシアネートダイマー（ポリウレトジオン）となる。ブロック剤は、前記のいずれをも用いることができるが、溶剤との相溶性に優れる点で、ε−カプロラクタム類及びメチルエチルケトオキシム類が好適である。

ポリオールとポリイソシアネートとの混合物における混合割合は、特に限定されないが、通常、ポリオールに含まれる水酸基（ＯＨ）と、ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基（ＮＣＯ、ブッロクポリイソシアネートの場合は遊離し得るイソシアネート基）とのモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．７〜２．００であるのが好ましい。このモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、ポリウレタンの加水分解を防止することができる点で０．８５〜１．６０であるのがより好ましい。

ポリオールとポリイソシアネートとの混合物においては、ポリオール及びポリイソシアネートに加えて、ポリオールとポリイソシアネートとの反応に通常使用される助剤、例えば、鎖延長剤、架橋剤等を併用してもよい。鎖延長剤、架橋剤としては、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及びアミン類等が挙げられる。

前記プレポリマー及び前記ポリウレタンは、前記ポリオールと前記ポリイソシアネートとを反応して得られるプレポリマー及びポリウレタンであればよく、それらの分子量等も特に限定されない。プレポリマー及びポリウレタンは、所望により前記助剤等の存在下、ワンショット法又はプレポリマー法等によって、ポリオールとポリイソシアネートとを反応して、得られる。

前記ウレタン調製成分は、ポリオールとポリイソシアネートとの混合物であるのが好ましく、特に、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールから選択された少なくとも１種のポリオールとポリイソシアネートとの混合物であるのが特に好ましい。すなわち、ウレタン樹脂組成物は、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールから選択された少なくとも１種のポリオールと、ポリイソシアネートとの混合物を含有するのが特に好ましい。

ウレタン樹脂組成物は、ミキサー、プラネタリー等の混合機等を用いて各成分が均一に混合されるまで、例えば、数分から数時間、好ましくは５分〜１時間、常温又は加熱下で混合して、得られる。

ウレタン樹脂組成物で形成されたウレタンコート層４は粒子状のアミノ樹脂５がその形態を保持した状態で分散している。

このようにして形成されたウレタンコート層４に、所望により、研磨処理、表面粗さ処理例えばブラスト処理等を施して、表面状態を調整することもできる。

この発明に係る現像装置は、この発明に係る導電性ローラを備え、例えば、図３に示される画像形成装置に装備されている。この発明に係る現像装置の一実施例である現像装置を、画像形成装置（以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。）の一例と共に説明する。

この画像形成装置１０は、図３に示されるように、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、したがって、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。

前記現像装置２０Ｂは、この発明に係る現像装置の一例であり、図３に示されるように、この発明に係る導電性ローラと現像剤２２Ｂとを備えている。したがって、この画像形成装置１０において、導電性ローラ１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である現像ローラと、現像剤２２Ｂの厚みを調整する現像剤量調節手段２４Ｂ例えばブレードとを備えて成る。現像装置２０Ｂにおいて、現像剤量調節手段２４Ｂは、図３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は所謂「接触式現像装置」である。前記現像ユニット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いる。

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は所謂「接触式画像形成装置」である。

前記定着手段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成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。

このタンデム型画像形成装置１０において、現像剤担持体２３として導電性ローラ１を用いると、導電性ローラ１はウレタン樹脂と粒子状のアミノ樹脂とを含有するウレタンコート層４を弾性層３の外周面に備えているから、現像剤担持体２３として長期にわたって使用されても、現像剤がウレタンコート層４の表面に膜状に固着しにくくフィルミングが発生しにくいうえ、現像剤を所望の帯電量に帯電させつつ搬送して像担持体１１に供給できる。また前記現像装置及び画像形成装置１０は、現像剤担持体２３として導電性ローラ１を備えているから、現像剤が導電性ローラ１のウレタンコート層４の表面に膜状に固着しにくいうえ、現像剤を所望の帯電量に帯電させつつ搬送して像担持体１１に供給できる。したがって、この発明によれば、長期にわたって、フィルミングの発生を防止できると共に現像剤を所望の帯電量に帯電させることのできる導電性ローラ、及び、長期にわたって高品質の画像を形成できる現像装置及び画像形成装置を提供できる。

前記画像形成装置１０は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置とされる。なお、画像形成装置１０においては導電性ローラ１を現像剤担持体２３の一例である現像ローラとして用いた例を参照して説明したが、現像剤供給ローラとしてこの発明に係る導電性ローラを用いても同様に高品質の画像を形成することができる。

この発明に係る導電性ローラ、現像装置及び画像形成装置はいずれも前記した一実施例に限定されることはなく、本願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。

例えば、導電性ローラ１は、外径が軸線方向の一方の端部から他方の端部にかけて略同一とされる所謂ストレート形状とされているが、この発明において、現像ローラは筒状をなしていればその形状は特に限定されず、例えば、軸線方向の中央部における外径がその両端部における外径よりも小さな所謂逆クラウン形状とされてもよく、また、その軸線方向の中央部における外径がその両端部における外径よりも大きな所謂クラウン形状とされてもよい。

この発明に係る導電性ローラは、弾性層とウレタンコート層との間に他の層を有してもよい。他の層としては、例えば、弾性層とウレタンコート層とを接着又は密着させるプライマー層等が挙げられる。プライマー層を形成する材料としては、例えば、アルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。また、これらの樹脂を硬化及び／又は架橋する架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物、過酸化物、フェノール化合物、ハイドロジェンシロキサン化合物等が挙げられる。プライマー層は、例えば、０．１〜１０μｍの厚さに形成される。

画像形成装置１０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、この発明に係る導電性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１０に用いられる現像剤２２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、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。

前記画像形成装置１０は、像担持体１１と現像装置２０の現像担持体２３とが当接又は圧接するように配置される所謂「接触式画像形成装置」であるが、この発明において、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所謂「非接触式画像形成装置」であってもよい。

前記画像形成装置１０における現像装置２０は、現像剤規制部材２４と現像剤担持体２３とが当接又は圧接するように配置される所謂「接触式現像装置」であるが、この発明において、現像装置は、現像剤規制部材が現像剤担持体の外周面に接触しないように間隙を有して配置される所謂「非接触式現像装置」であってもよい。

（実施例１）
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体２（ＳＵＭ２２製、直径７．５ｍｍ、長さ２８１．５ｍｍ）をトルエンで洗浄し、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．１６」、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２を、ギヤオーブンを用いて、１５０℃の温度にて１０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、軸体２の表面にプライマー層を形成した。

次いで、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン（Ｄ）（重合度３００）１００質量部、ＢＥＴ比表面積が１１０ｍ^２／ｇである疎水化処理されたヒュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、Ｒ−９７２）１質量部、平均粒径６μｍ、嵩密度が０．２５ｇ／ｃｍ^３である珪藻土（Ｆ）（オプライトＷ−３００５Ｓ、北秋珪藻土株式会社製）４０質量部、及び、アセチレンブラック（Ｇ）（デンカブラックＨＳ−１００、電気化学工業株式会社製）５質量部をプラネタリーミキサーに入れ、３０分撹拌した後、３本ロールに１回通した。これを再度プラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にＳｉ−Ｈ基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｅ）（重合度１７、Ｓｉ−Ｈ量０．００６０ｍｏｌ／ｇ）２．１質量部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール０．１質量部、及び、白金触媒（Ｈ）（Ｐｔ濃度１％）０．１質量部を添加し、１５分撹拌して混練して、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を調製した。調製した付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を液体射出成形により軸体２の外周面に成形した。この成形体を研磨して外径２０ｍｍの弾性層３を形成した。弾性層３のＪＩＳ Ａ硬度を前記方法に従って測定したところ４０であり、その電気抵抗を前記方法に従って測定したところ１．０×１０^５Ωであった。

一方、下記組成を有するウレタンコート層４形成用のウレタン樹脂組成物を調製した。
・ポリイソシアネート（日本ポリウレタン株式会社製、商品名：コロネート−ＬＪ）１０質量部
・ポリオール（ポリエステルポリオール、商品名「ニッポランＮＩＰＰＯＬＬＡＮ １３９」、日本ポリウレタン株式会社製）３０質量部（モル比（ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０５）
・導電性付与剤（商品名「ＥＣ６００ＪＤ」、ライオン株式会社製、平均粒径３４ｎｍ）５質量部
・ベンゾグアナミン樹脂の粒子（商品名「Ｌ１５」、日本触媒株式会社製、略球状で前記測定方法による平均粒径１２μｍ）１０質量部（前記ポリイソシアネート及び前記ポリオールの合計質量を１００質量部としたときの換算含有量は２５質量部）

軸体２の外周面に形成された弾性層３の外周面に、前記ウレタン樹脂組成物をスプレーコーティング法によって一回で塗布した。その後、１６０℃で３０分間加熱して、層厚１２μｍのウレタンコート層４を形成した。このようにして実施例１の導電性ローラを製造した。

（実施例２〜４）
前記ベンゾグアナミン樹脂の粒子の含有量を、４質量部（前記換算含有量は１０質量部）、２０質量部（前記換算含有量は５０質量部）及び２８質量部（前記換算含有量は７０質量部）にそれぞれ変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして実施例２〜４の導電性ローラをそれぞれ製造した。

（実施例５及び６）
前記ベンゾグアナミン樹脂の粒子を、ユリア樹脂（商品名「フレアミンＭ」、株式会社台和製）又はメラミン樹脂（商品名「プレアミンＺ」、株式会社台和製）を粉砕機（商品名：カウンタジェットミル ＡＦＧ（ホソカワミクロン株式会社製））により粉砕し、次いで粒子分級機（商品名：エルボージェット（日鉄鉱業社製）を用いて分級した平均粒径１２μｍの粒子にそれぞれ変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして実施例５及び６の導電性ローラをそれぞれ製造した。

（実施例７〜９）
前記ウレタンコート層４の層厚を、７μｍ、１７μｍ及び２２μｍにそれぞれ変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして実施例７〜９の導電性ローラをそれぞれ製造した。

（比較例１）
前記ベンゾグアナミン樹脂の粒子を、無機系充填剤「二酸化珪素」の粒子（商品名「ハイプレシカＴＳ」、宇部日東化成株式会社製、球状で前記測定方法による平均粒径１２μｍ）に変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして比較例１の導電性ローラを製造した。

（比較例２）
前記ベンゾグアナミン樹脂の粒子を、ＰＭＭＡ樹脂の粒子（商品名「ＦＨ−Ｓ０１５」東洋紡株式会社製、平均粒径１２μｍ）に変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして比較例２の導電性ローラを製造した。

（比較例３）
ウレタンコート層４を形成する樹脂成分として前記ポリイソシアネート及び前記ポリオールに加えてベンゾグアナミン樹脂（商品名「ＢＬ−６０」、三和ケミカル株式会社製）１０質量部を添加し、かつ前記ベンゾグアナミン樹脂の粒子に代えて二酸化珪素の粒子（商品名「ハイプレシカＴＳ」、宇部日東化成株式会社製）１０質量部（前記換算含有量は２５質量部）を用いたこと以外は実施例１と基本的に同様にして、二酸化珪素の粒子を含有するウレタン樹脂とアミノ樹脂とからなる複合コート層を備えた比較例３の導電性ローラを製造した。

このようにして製造した各導電性ローラにおけるＪＩＳ Ａ硬度、十点平均粗さＲｚ及び電気抵抗を前記方法に従って測定した結果を第１表に示す。

（コート層中の粒子の存在確認）
各導電性ローラをその軸線に垂直な平面で切断したときのウレタンコート層の切断面を電子顕微鏡で観測して断面写真を撮影し、ウレタンコート層内に粒子が存在するか否かを確認した。すべての実施例においてウレタンコート層４内にベンゾグアナミン樹脂の粒子が確認され、比較例１〜３においてウレタンコート層内に二酸化珪素又はＰＭＭＡ樹脂が確認された。

（フィルミング評価）
製造した各導電性ローラを接触型の画像形成装置（商品名「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、沖データ株式会社製）に現像ローラとして装着し、温度２３℃、相対湿度５５％の環境下にて、Ａ４用紙（ＪＩＳ）に印字濃度２％でハーフトーン画像を５００枚印刷後に、画像形成装置から取り出した導電性ローラの表面を目視で観察して、フィルミング発生の有無を判断した。評価は、現像剤の固着がなくフィルミングが発生していなかった場合を「◎」、現像剤が僅かに固着していたが画像形成にはほとんど影響がない程度であった場合を「○」、現像剤が固着していたが画像形成に許容範囲内の影響がある程度であった場合を「○×」、現像剤が固着しており、画像形成に許容できない程のフィルミングが発生していた場合を「×」とした。その結果を第１表に示す。

この５００枚印刷後の長期経過後のフィルミング評価において、比較例１及び２は二酸化珪素又はＰＭＭＡの粒子がウレタンコート層から脱落してフィルミングが発生したと推測され、比較例３は二酸化珪素の粒子がウレタンコート層から脱落したことに加えてベンゾグアナミン樹脂を含有するコート層の硬度が高いため現像剤に大きなストレスを与えた結果、フィルミングが発生したと推測される。

（帯電特性評価）
２０℃、相対湿度５０％の環境下において、導電性ローラを画像形成装置（沖データ株式会社製、商品名「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）に装着して、黒ベタ印字を５枚行った後、６枚目の黒ベタ印字を強制的に停止させて、導電性ローラを画像形成装置から取り出し、導電性ローラの表面に付着した現像剤の帯電量を、断面積０．２５ｃｍ^２の吸引口を有する吸引式小型帯電量測定装（商品名「２１０ＨＳ ｑ／Ｍ ＭＥＴＥＲ」、トレックジャパン株式会社製）で測定した。評価は、現像剤の帯電量が−４２（μＣ／ｇ）以下であった場合を「◎」、帯電量が−４１〜−３５（μＣ／ｇ）であった場合を「○」、帯電量が−３４〜−３０（μＣ／ｇ）であった場合を「○×」、帯電量が−２９（μＣ／ｇ）以上であった場合を「×」とした。その測定値及び評価結果を第１表に示す。

この帯電特性評価において、比較例１及び２は二酸化珪素又はＰＭＭＡの粒子にそもそも帯電特性改善効果がほとんどないうえ、これら粒子がウレタンコート層から脱落してフィルミングが発生したことによって帯電特性が低下したと推測され、比較例３は二酸化珪素の粒子に帯電特性改善効果はないがコート層に含有されているベンゾグアナミン樹脂により帯電特性が優れていたと推測される。

（耐久画像評価）
製造した各導電性ローラを接触型の画像形成装置（商品名「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、沖データ株式会社製）に現像ローラとして装着し、温度２３℃、相対湿度５５％の環境下にてＡ４用紙（ＪＩＳ）にべた画像を一枚印刷した。引き続いて同環境下において印字濃度２％でハーフトーン画像を１０，０００枚印刷後に再度べた画像を一枚印刷した。ハーフトーン画像を印刷する前と後とに印刷された２枚のべた画像の印字濃度差を測定した。評価は、測定された印字濃度差が０．１以下であった場合を「◎」、測定された印字濃度差が０．１を超え０．２以下であった場合を「○」、測定された印字濃度差が０．２を超え０．３以下であった場合を「○×」、測定された印字濃度差が０．３を超えていた場合を「×」とした。その結果を第１表に示す。

（ブリードアウト試験）
接触型の画像形成装置（商品名「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、沖データ株式会社製）におけるカートリッジに、製造した各導電性ローラを装着して、温度５０℃、相対湿度９０％の環境下でべた印字画像を印字した。このべた印字画画像の印字濃度を初期印字濃度として測定した。次いで、この画像形成装置を温度５０℃、相対湿度９０％の環境下で７日間放置後にべた印字画像を印字して、べた印字画画像の印字濃度を放置後印字濃度として測定した。初期印字濃度と放置後印字濃度との印字濃度差（初期印字濃度−放置後印字濃度）を算出した。評価は、測定された印字濃度差が０．１以下であった場合を「◎」、測定された印字濃度差が０．１を超え０．２以下であった場合を「○」、測定された印字濃度差が０．２を超え０．３以下であった場合を「○×」、測定された印字濃度差が０．３以上であった場合を「×」とした。なお、導電性ローラから弾性層に由来するシリコーンオリゴマー等の低分子成分がブリードアウトすると印字濃度差が大きくなり、この印字濃度差の評価が「○×」以上であると低分子成分のブリードアウト量は十分に許容できる範囲となる。その結果を第１表に示す。

この発明に係る導電性ローラは、画像形成装置用の導電性ローラ、例えば、帯電ローラ、現像ローラ、現像剤供給ローラ、転写ローラ、クリーニングローラ等として好適に用いられ、特に長期にわたってフィルミングの発生を防止できると共に現像剤を所望の帯電量に帯電させることのできる現像ローラとして好適に用いられる。また、この発明に係る現像装置及び画像形成装置は長期にわたって高品質の画像を形成できる現像装置及び画像形成装置として好適に用いられる。

１ 導電性ローラ
２ 軸体
３ 弾性層
４ ウレタンコート層
５ 粒子状のアミノ樹脂
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
２０ 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 現像剤規制部材
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 (7)

1. 弾性層の外周面に形成され、ウレタン樹脂と粒子状のアミノ樹脂とを含有するウレタンコート層を備えて成ることを特徴とする導電性ローラ。
2. 前記アミノ樹脂は、グアナミン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂及びアニリン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
3. 前記アミノ樹脂は、グアナミン樹脂を含むことを特徴とする請求項２に記載の導電性ローラ。
4. 前記グアナミン樹脂は、ベンゾグアナミン樹脂を含むことを特徴とする請求項３に記載の導電性ローラ。
5. 前記アミノ樹脂は、前記ウレタン樹脂１００質量部に対して１０〜７０質量部の割合で含有されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性ローラ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電性ローラを備えた現像装置。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電性ローラを備えた画像形成装置。

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