JP7153187B2 - 現像ローラおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、現像ローラとその製造方法に関するものである。
たとえば、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機などの、電子写真法を利用した画像形成装置においては、感光体の表面に形成される静電潜像をトナー像に現像するために、現像ローラが用いられる。
現像ローラとしては、たとえば、導電性を付与したゴム組成物を筒状に成形して架橋させたローラ本体と、金属等からなり、ローラ本体の中心の通孔に挿通されて固定されたシャフトとを含むもの等が用いられる。
現像ローラとしては、たとえば、導電性を付与したゴム組成物を筒状に成形して架橋させたローラ本体と、金属等からなり、ローラ本体の中心の通孔に挿通されて固定されたシャフトとを含むもの等が用いられる。
現像ローラを用いた現像では、画像形成装置の、トナーを収容した現像部内に現像ローラを設け、当該現像ローラの、ローラ本体の外周面に量規制ブレード（帯電ブレード）の先端部を接触させた状態で、現像ローラを回転させる。
そうすると現像部内のトナーが帯電されて、ローラ本体の外周面に付着されるとともに、付着されたトナーが、ローラ本体の外周面と量規制ブレードの先端部とのニップ部を通過する際に付着量が規制されて、当該外周面に厚みがほぼ一定のトナー層が形成される。
そうすると現像部内のトナーが帯電されて、ローラ本体の外周面に付着されるとともに、付着されたトナーが、ローラ本体の外周面と量規制ブレードの先端部とのニップ部を通過する際に付着量が規制されて、当該外周面に厚みがほぼ一定のトナー層が形成される。
また、並行して感光体の表面には、一様に帯電させたのち露光することで静電潜像が形成される。
次いで、この状態で現像ローラをさらに回転させて、トナー層を、感光体の表面の近傍に搬送すると、トナー層を形成するトナーが、感光体の表面に形成された静電潜像に応じて選択的に感光体の表面に移動して、静電潜像がトナー像に現像される。
次いで、この状態で現像ローラをさらに回転させて、トナー層を、感光体の表面の近傍に搬送すると、トナー層を形成するトナーが、感光体の表面に形成された静電潜像に応じて選択的に感光体の表面に移動して、静電潜像がトナー像に現像される。
現像ローラのローラ本体の、軸方向の端部は、ローラ本体の外周面に付着させたトナーが現像部外へ漏出するのを防止するために、シール部材によってシールされるのが一般的である。
シール部材は、たとえば、フェルト等によって形成され、現像部の筐体等に固定された状態で、回転する現像ローラの、ローラ本体の軸方向の端部の外周面に摺接される。
シール部材は、たとえば、フェルト等によって形成され、現像部の筐体等に固定された状態で、回転する現像ローラの、ローラ本体の軸方向の端部の外周面に摺接される。
しかし、たとえば、８０００枚程度の画像形成ごとにメンテナンスをするように設定された高耐久の画像形成装置（高耐久機）では、使用開始から最初のメンテナンスまでの間に、シール部材によってシールされたはずの端部からトナーが漏れる場合がある。
トナーの漏れは、画像形成を繰り返すことで、シール部材が摺接された、ローラ本体の軸方向の端部の外周面が摩耗して、シール部材との間に隙間を生じることで発生する。
トナーの漏れは、画像形成を繰り返すことで、シール部材が摺接された、ローラ本体の軸方向の端部の外周面が摩耗して、シール部材との間に隙間を生じることで発生する。
また、たとえば、画像形成速度が高い画像形成装置（高速機）においては、画像形成を繰り返すと、シール部材とローラ本体の端部との摩擦によって、現像ローラが発熱する場合もある。
そこで、特許文献１においては、シール部材が摺接されるローラ本体の軸方向の端部を、シリコーンゴムを主体とする、摩擦係数の低いゴムによって形成して端部の外周面の摩耗を抑制することが検討されている。
そこで、特許文献１においては、シール部材が摺接されるローラ本体の軸方向の端部を、シリコーンゴムを主体とする、摩擦係数の低いゴムによって形成して端部の外周面の摩耗を抑制することが検討されている。
また特許文献１では、さらに摩耗を抑制するために、上記端部を含むローラ本体の外周面の全面を、イソシアネート化合物の硬化物からなる表面処理層、もしくはウレタン等からなるコート層で被覆することも検討されている。
このうち表面処理層は、イソシアネート化合物を含む処理液を、ローラ本体の外周面の全面にデイップコート法、ロールコート法、スプレーコート法等の塗布方法によって塗布したのち、加熱してイソシアネート化合物を硬化反応させることで形成される。
このうち表面処理層は、イソシアネート化合物を含む処理液を、ローラ本体の外周面の全面にデイップコート法、ロールコート法、スプレーコート法等の塗布方法によって塗布したのち、加熱してイソシアネート化合物を硬化反応させることで形成される。
またコート層は、たとえば、ウレタン、アクリルウレタン、ナイロン、ＮＢＲ等を含む液状のコーティング剤を、同様の塗布方法によってローラ本体の外周面の全面に塗布したのち乾燥固化、あるいは加熱硬化等して形成される。
しかし、ローラ本体の端部を別のゴムで形成する場合には、ローラ本体の製造工程や形成材料が増加するため、現像ローラの生産性が低下したり、製造コストが高くついたりするといった課題がある。
しかし、ローラ本体の端部を別のゴムで形成する場合には、ローラ本体の製造工程や形成材料が増加するため、現像ローラの生産性が低下したり、製造コストが高くついたりするといった課題がある。
また、ローラ本体の外周面の全面を表面処理層やコート層で被覆すると、ローラ本体の全体が硬くなり、量規制ブレードの先端部を接触させた際にニップ変形しにくくなって、ローラ本体の外周面に、厚みの均一なトナー層を形成できない場合を生じる。
また、前述したように表面処理層は処理液、コート層は液状のコーティング剤を用いて形成されるため、その形成過程においてホコリ等の異物の混入、厚みムラの発生等の様々な不具合を生じやすいという課題もある。
また、前述したように表面処理層は処理液、コート層は液状のコーティング剤を用いて形成されるため、その形成過程においてホコリ等の異物の混入、厚みムラの発生等の様々な不具合を生じやすいという課題もある。
しかも、形成される表面処理層やコート層は、ローラ本体のニップ変形に追従できずに剥離して、ローラ本体の外周面から、比較的短期間で失われたりしやすい。
そして、表面処理層やコート層が短期間で失われてしまうと、前述したように、高耐久機での使用時の摩耗によるトナーの漏れや、高速機での使用時の発熱等を十分に抑制できない場合を生じる。
そして、表面処理層やコート層が短期間で失われてしまうと、前述したように、高耐久機での使用時の摩耗によるトナーの漏れや、高速機での使用時の発熱等を十分に抑制できない場合を生じる。
特許文献２においては、ローラ本体の端部の外周面の摩耗を抑制するために、当該端部を、選択的に、耐摩耗性材料層で被覆することが検討されている。
耐摩耗性材料層は、たとえば、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を含む液状の塗料を、前出した塗布方法等によって塗布したのち乾燥固化、あるいは加熱硬化等して形成される。
耐摩耗性材料層は、たとえば、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を含む液状の塗料を、前出した塗布方法等によって塗布したのち乾燥固化、あるいは加熱硬化等して形成される。
また特許文献２では、ローラ本体の全面に上記塗料を塗布して樹脂層を形成するとともに、ローラ本体の端部のみ樹脂層を厚塗りして上記耐摩耗性材料層とすることも検討されている。
さらに特許文献３においては、現像ローラの発熱を抑制するために、ローラ本体を、金属ケイ素粒子を含むシリコーン系ゴムによって形成して熱伝導率を高めることが検討されている。
さらに特許文献３においては、現像ローラの発熱を抑制するために、ローラ本体を、金属ケイ素粒子を含むシリコーン系ゴムによって形成して熱伝導率を高めることが検討されている。
また特許文献３では、摩擦を低減して発熱をさらに抑制するために、ローラ本体の軸方向の端部の外周面を、含フッ素樹脂を含む端部保護層によって被覆することも検討されている。
さらに特許文献３では、ローラ本体の全面を、ウレタン樹脂を含むコート層で被覆することも検討されている。
さらに特許文献３では、ローラ本体の全面を、ウレタン樹脂を含むコート層で被覆することも検討されている。
しかし、特許文献２に記載の耐摩耗性材料層や樹脂層、あるいは特許文献３に記載の端部保護層やコート層についても、特許文献１に記載の表面処理層やコート層と同様の課題を有している。
すなわち、特許文献２に記載の耐摩耗性材料層や樹脂層は、前述したように液状の塗料を用いて形成されるため、それぞれの形成過程において様々な不具合を生じやすい。
すなわち、特許文献２に記載の耐摩耗性材料層や樹脂層は、前述したように液状の塗料を用いて形成されるため、それぞれの形成過程において様々な不具合を生じやすい。
しかも、形成された耐摩耗性材料層や樹脂層は、ローラ本体のニップ変形に追従できずに剥離して、ローラ本体の外周面から、比較的短期間で失われたりしやすい。
そして、とくに耐摩耗性材料層が短期間で失われてしまうと、やはり高耐久機での使用時の摩耗によるトナーの漏れや、高速機での使用時の発熱等を十分に抑制できない場合を生じる。
そして、とくに耐摩耗性材料層が短期間で失われてしまうと、やはり高耐久機での使用時の摩耗によるトナーの漏れや、高速機での使用時の発熱等を十分に抑制できない場合を生じる。
また、ローラ本体の外周面の全面を樹脂層で被覆した場合には、ローラ本体の全体が硬くなり、量規制ブレードの先端部を接触させた際にニップ変形しにくくなって、ローラ本体の外周面に、厚みの均一なトナー層を形成できない場合を生じる。
また、特許文献３に記載の端部保護層は含フッ素樹脂を含む液状の樹脂組成物、コート層は、ウレタン樹脂を含む液状の樹脂組成物を用いて形成されるため、やはりそれぞれの層の形成過程において様々な不具合を生じやすい。
また、特許文献３に記載の端部保護層は含フッ素樹脂を含む液状の樹脂組成物、コート層は、ウレタン樹脂を含む液状の樹脂組成物を用いて形成されるため、やはりそれぞれの層の形成過程において様々な不具合を生じやすい。
しかも形成された端部保護層やコート層は、ローラ本体のニップ変形に追従できずに剥離して、ローラ本体の外周面から、比較的短期間で失われたりしやすい。
そして、とくに端部保護層が短期間で失われてしまうと、やはり高耐久機での使用時の摩耗によるトナーの漏れや、高速機での使用時の発熱等を十分に抑制できない場合を生じる。
そして、とくに端部保護層が短期間で失われてしまうと、やはり高耐久機での使用時の摩耗によるトナーの漏れや、高速機での使用時の発熱等を十分に抑制できない場合を生じる。
また、ローラ本体の外周面の全面をコート層で被覆した場合には、ローラ本体の全体が硬くなり、量規制ブレードの先端部を接触させた際にニップ変形しにくくなって、ローラ本体の外周面に、厚みの均一なトナー層を形成できない場合を生じる。
なお以下では、特許文献１の表面処理層、コート層、特許文献２の耐摩耗性材料層、樹脂層、特許文献３の端部保護層、コート層など、ローラ本体の外周面上に被覆される、樹脂やゴム等からなる従来の層を「コーティング層」と総称する場合がある。
なお以下では、特許文献１の表面処理層、コート層、特許文献２の耐摩耗性材料層、樹脂層、特許文献３の端部保護層、コート層など、ローラ本体の外周面上に被覆される、樹脂やゴム等からなる従来の層を「コーティング層」と総称する場合がある。
本発明の目的は、ローラ本体の端部を別のゴムで形成したり、外周面にコーティング層を形成したりせずに、ローラ本体の全体を同一のゴム組成物の架橋物によって一体に形成した簡単な構造を維持しながら摩擦が低減されて、トナーの漏れや発熱を生じにくい現像ローラと、その製造方法を提供することにある。
本発明は、ゴム組成物の架橋物からなる筒状のローラ本体を含み、前記ローラ本体の、軸方向の両端部には、前記ローラ本体の外周面より径方向の内方で、かつ当該外周面の近傍に、前記ゴム組成物の架橋物、およびイソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含み、前記外周面において露出された硬化領域を含むとともに、前記ローラ本体の、前記両端部間の中間部は、前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含まない、ゴム組成物の架橋物のみからなる現像ローラである。
また本発明は、かかる本発明の現像ローラの製造方法であって、前記ゴム組成物を筒状に成形し、架橋させて前記ローラ本体を形成する工程、形成した前記ローラ本体の、前記両端部の外周面に、少なくとも前記イソシアネート基含有シラン化合物を含む処理液を供給して、前記処理液を、前記外周面から、前記両端部の径方向の内方へ選択的に含浸させる工程、および含浸させた前記処理液中の前記イソシアネート基含有シラン化合物を硬化反応させることにより、前記ローラ本体の、前記両端部間の中間部は、前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含まない、ゴム組成物の架橋物のみによって形成しつつ、前記両端部の、前記外周面より径方向の内方で、かつ当該外周面の近傍に、前記ゴム組成物の架橋物、および前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含み、前記外周面において露出された前記硬化領域を形成する工程を含む現像ローラの製造方法である。
また本発明は、かかる本発明の現像ローラの製造方法であって、前記ゴム組成物を筒状に成形し、架橋させて前記ローラ本体を形成する工程、形成した前記ローラ本体の、前記両端部の外周面に、少なくとも前記イソシアネート基含有シラン化合物を含む処理液を供給して、前記処理液を、前記外周面から、前記両端部の径方向の内方へ選択的に含浸させる工程、および含浸させた前記処理液中の前記イソシアネート基含有シラン化合物を硬化反応させることにより、前記ローラ本体の、前記両端部間の中間部は、前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含まない、ゴム組成物の架橋物のみによって形成しつつ、前記両端部の、前記外周面より径方向の内方で、かつ当該外周面の近傍に、前記ゴム組成物の架橋物、および前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含み、前記外周面において露出された前記硬化領域を形成する工程を含む現像ローラの製造方法である。
本発明によれば、ローラ本体の端部を別のゴムで形成したり、外周面にコーティング層を形成したりせずに、ローラ本体の全体を同一のゴム組成物の架橋物によって一体に形成した簡単な構造を維持しながら摩擦が低減されて、トナーの漏れや発熱を生じにくい現像ローラと、その製造方法を提供することができる。
《現像ローラおよびその製造方法》
〈現像ローラ〉
図１(a)は、本発明の現像ローラの、実施の形態の一例の外観を示す斜視図、図１(b)は、図１(a)の例の現像ローラのうち、ローラ本体の、軸方向の両方の端部の内部構造を模式的に示す断面図、図１(c)は、図１(a)の例の現像ローラのうち、ローラ本体の中間部の内部構造を模式的に示す断面図である。
〈現像ローラ〉
図１(a)は、本発明の現像ローラの、実施の形態の一例の外観を示す斜視図、図１(b)は、図１(a)の例の現像ローラのうち、ローラ本体の、軸方向の両方の端部の内部構造を模式的に示す断面図、図１(c)は、図１(a)の例の現像ローラのうち、ローラ本体の中間部の内部構造を模式的に示す断面図である。
各図を参照して、この例の現像ローラ１は、同一のゴム組成物の架橋物によって、非多孔質でかつ単層の筒状に、一体に形成されたローラ本体２を備えるとともに、当該ローラ本体２の中心の通孔３にシャフト４が挿通されて固定されたものである。
シャフト４は、良導電性の材料、たとえば、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属などによって一体に形成されている。
シャフト４は、良導電性の材料、たとえば、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属などによって一体に形成されている。
シャフト４は、たとえば、導電性を有する接着剤を介して、ローラ本体２と電気的に接合され、かつ機械的に固定されるか、あるいは通孔３の内径よりも外径の大きいものを通孔３に圧入することで、ローラ本体２と電気的に接合され、かつ機械的に固定される。
またこの両法を併用して、シャフト４を、ローラ本体２と電気的に接合し、かつ機械的に固定してもよい。
またこの両法を併用して、シャフト４を、ローラ本体２と電気的に接合し、かつ機械的に固定してもよい。
ローラ本体２の外周面５は、その全面において、樹脂やゴム等からなるコーティング層によって被覆されずに露出されている。
すなわちローラ本体２は、外周面５上に被覆されるコーティング層を含まない（除く）ものとされる。
ローラ本体２は、図示しないシール部材が摺接される軸方向の両方の端部２ａに、それぞれ、当該ローラ本体２の全体を一体に形成するゴム組成物の架橋物中にイソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含む、略筒状の硬化領域２１を備えている。
すなわちローラ本体２は、外周面５上に被覆されるコーティング層を含まない（除く）ものとされる。
ローラ本体２は、図示しないシール部材が摺接される軸方向の両方の端部２ａに、それぞれ、当該ローラ本体２の全体を一体に形成するゴム組成物の架橋物中にイソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含む、略筒状の硬化領域２１を備えている。
硬化領域２１は、ローラ本体２の端部２ａの、外周面５より径方向の内方で、かつ外周面５の近傍の領域（以下「表層部」と略記する場合がある。）に、ごく薄く形成されている。
また硬化領域２１は、上述したようにコーティング層によって被覆されずに、上記外周面５において露出されている。
また硬化領域２１は、上述したようにコーティング層によって被覆されずに、上記外周面５において露出されている。
硬化領域２１は、たとえば、後述するように、少なくともイソシアネート基含有シラン化合物を含む処理液を、外周面５から、ローラ本体２の端部２ａ内に選択的に含浸させたのち、イソシアネート基含有シラン化合物を硬化反応させる等して形成される。
イソシアネート基含有シラン化合物は、たとえば、空気中の水分等との反応によって硬化反応させることができる。
イソシアネート基含有シラン化合物は、たとえば、空気中の水分等との反応によって硬化反応させることができる。
硬化反応によって形成された硬化領域２１は、ローラ本体２を形成するゴム組成物の架橋物中に、イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物が混在した状態とされる。
そのため、硬化領域２１に含まれるイソシアネート基含有シラン化合物の硬化物によって、ローラ本体２の端部２ａの外周面５の硬度を高めることができる。
しかも、イソシアネート基含有シラン化合物は分子中にケイ素を含むため、その硬化物は、たとえば、特許文献１に記載のイソシアネート化合物として汎用される芳香族ジイソシアネート化合物の硬化物等に比べて、外周面５の摩擦を低減する効果にも優れている。
そのため、硬化領域２１に含まれるイソシアネート基含有シラン化合物の硬化物によって、ローラ本体２の端部２ａの外周面５の硬度を高めることができる。
しかも、イソシアネート基含有シラン化合物は分子中にケイ素を含むため、その硬化物は、たとえば、特許文献１に記載のイソシアネート化合物として汎用される芳香族ジイソシアネート化合物の硬化物等に比べて、外周面５の摩擦を低減する効果にも優れている。
したがって、これらのことが相まって、イソシアネート基含有シラン化合物を選択して用いることにより、ローラ本体２の端部２ａの外周面５の摩擦を、良好に低減することができる。
また硬化領域２１は、上述したようにローラ本体２の全体とともに、ゴム組成物の架橋物によって一体に形成されている。
また硬化領域２１は、上述したようにローラ本体２の全体とともに、ゴム組成物の架橋物によって一体に形成されている。
そのためローラ本体２がニップ変形しても、硬化領域２１は、従来のコーティング層のように、ニップ変形に追従できずにローラ本体２から短期間で剥離して失われたりすることがない。
したがって硬化領域２１を設けることにより、図示しないシール部材が摺接される上記端部２ａが、高耐久機での使用時に摩耗してトナーの漏れを生じたり、高速機での使用時に現像ローラ１が発熱したりするのを、より長期間に亘って抑制し続けることができる。
したがって硬化領域２１を設けることにより、図示しないシール部材が摺接される上記端部２ａが、高耐久機での使用時に摩耗してトナーの漏れを生じたり、高速機での使用時に現像ローラ１が発熱したりするのを、より長期間に亘って抑制し続けることができる。
ローラ本体２の端部２ａの、硬化領域２１より径方向の内方には、外周面５から含浸させた処理液中のイソシアネート基含有シラン化合物が到達しなかった未含浸領域２２が存在する。
すなわち未含浸領域２２は、ローラ本体２の中間部２ｂとともに、イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含まない、ゴム組成物の架橋物のみからなる。
すなわち未含浸領域２２は、ローラ本体２の中間部２ｂとともに、イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含まない、ゴム組成物の架橋物のみからなる。
しかも未含浸領域２２は、ごく薄い硬化領域２１に対して、端部２ａの大部分を占めている。
そのためローラ本体２は、前述したコーティング層を含まないことと相まって、中間部２ｂだけでなく、硬化領域２１を有する端部２ａを含む全体で、ゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を維持できる。
そのためローラ本体２は、前述したコーティング層を含まないことと相まって、中間部２ｂだけでなく、硬化領域２１を有する端部２ａを含む全体で、ゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を維持できる。
したがって、ローラ本体２の外周面５に量規制ブレードの先端部を接触させた際に、当該ローラ本体２の全体を均一にニップ変形させて、上記外周面５に、厚みの均一なトナー層を形成することができる。
さらにローラ本体２は、端部２ａを別のゴムで形成したり、外周面５にコーティング層を形成したりしない簡単な構造を維持することもできる。
さらにローラ本体２は、端部２ａを別のゴムで形成したり、外周面５にコーティング層を形成したりしない簡単な構造を維持することもできる。
したがって、かかる簡単な構造を維持しながら、またローラ本体２のゴムとしての良好な特性を維持しながら摩擦を低減して、トナーの漏れや発熱を生じにくくする効果を、長期間に亘って維持することが可能となる。
硬化領域２１の厚みは、これに限定されないが、たとえば、５００μｍ以下であるのが好ましい。
硬化領域２１の厚みは、これに限定されないが、たとえば、５００μｍ以下であるのが好ましい。
この範囲より硬化領域２１の厚みが大きい場合には、端部２ａが硬くなりすぎて、当該端部２ａの柔軟性が低下するとともに、隣接する中間部２ｂの柔軟性が不均一になりやすい。
そして、ローラ本体２の外周面５に量規制ブレードの先端部を接触させた際の、当該ローラ本体２の全体でのニップ変形も不均一になって、上記外周面５に、厚みの均一なトナー層を形成できない場合がある。
そして、ローラ本体２の外周面５に量規制ブレードの先端部を接触させた際の、当該ローラ本体２の全体でのニップ変形も不均一になって、上記外周面５に、厚みの均一なトナー層を形成できない場合がある。
これに対し、硬化領域２１の厚みを上記の範囲とすることにより、端部２ａ、ひいてはローラ本体２の全体に、均一な柔軟性を付与することができる。
そのため、ローラ本体２の外周面５に量規制ブレードの先端部を接触させた際に、当該ローラ本体２の全体を均一にニップ変形させて、上記外周面５に、厚みの均一なトナー層を形成することができる。
そのため、ローラ本体２の外周面５に量規制ブレードの先端部を接触させた際に、当該ローラ本体２の全体を均一にニップ変形させて、上記外周面５に、厚みの均一なトナー層を形成することができる。
中間部２ｂの外周面５には、図１(c)に示すように、ゴム組成物の架橋物の酸化物からなる酸化膜６を形成してもよい。
酸化膜６は、たとえば、ローラ本体２の中間部２ｂの外周面５に、所定波長の紫外線を所定時間照射して、当該外周面５に露出したゴム組成物の硬化物を酸化させることによって形成される。
酸化膜６は、たとえば、ローラ本体２の中間部２ｂの外周面５に、所定波長の紫外線を所定時間照射して、当該外周面５に露出したゴム組成物の硬化物を酸化させることによって形成される。
酸化膜６を形成すると、当該酸化膜６が誘電層として機能して、現像ローラ１の誘電正接を低減することができる。
また酸化膜６が低摩擦層として機能することで、ローラ本体２の外周面５にトナーが残留したり蓄積したりするのを抑制して、かかるトナーが形成画像に影響を及ぼすのを抑制したり、外周面５の全体での摩擦を低減したりすることもできる。
また酸化膜６が低摩擦層として機能することで、ローラ本体２の外周面５にトナーが残留したり蓄積したりするのを抑制して、かかるトナーが形成画像に影響を及ぼすのを抑制したり、外周面５の全体での摩擦を低減したりすることもできる。
さらに酸化膜６は、コーティング層に比べてごく薄い膜であって、当該コーティング層のように、ローラ本体２の全体を硬くすることがない。
そのため、ローラ本体２の外周面５に量規制ブレードの先端部を接触させた際に、当該ローラ本体２をニップ変形しやすくして、上記外周面５に、厚みの均一なトナー層を形成することができる。
そのため、ローラ本体２の外周面５に量規制ブレードの先端部を接触させた際に、当該ローラ本体２をニップ変形しやすくして、上記外周面５に、厚みの均一なトナー層を形成することができる。
しかも、酸化膜６が低摩擦層として機能して、端部２ａと中間部２ｂとの境界部から、中間部２ｂにかけての外周面５の摩擦を低減する。
そのため、現像ローラ１の全体でのトルクを低減して、現像ローラ１の発熱をさらに抑制したり、上記境界部での摩耗を抑制して、トナーの漏れをさらに抑制したりすることもできる。
そのため、現像ローラ１の全体でのトルクを低減して、現像ローラ１の発熱をさらに抑制したり、上記境界部での摩耗を抑制して、トナーの漏れをさらに抑制したりすることもできる。
酸化膜６は、ローラ本体２の、中間部２ｂの外周面５にのみ選択的に形成してもよいし、端部２ａを含む外周面５の全面に形成してもよい。
ただし、酸化膜６は形成しなくてもよい。
なおローラ本体２の「単層構造」とは、ゴム等からなる層の数が単層であることを指し、紫外線の照射等によって形成される酸化膜６は、層数に含まないこととする。
ただし、酸化膜６は形成しなくてもよい。
なおローラ本体２の「単層構造」とは、ゴム等からなる層の数が単層であることを指し、紫外線の照射等によって形成される酸化膜６は、層数に含まないこととする。
〈イソシアネート基含有シラン化合物〉
前述したように、イソシアネート基含有シラン化合物は分子中にケイ素を含むため、その硬化物は、たとえば、芳香族ジイソシアネート化合物の硬化物等に比べて、外周面５の摩擦を低減する効果に優れている。
そのため、イソシアネート基含有シラン化合物を選択して用いることにより、芳香族ジイソシアネート化合物等と比べて、同等の摩擦低減効果が得られる硬化領域２１の厚みを小さくすることができる。
前述したように、イソシアネート基含有シラン化合物は分子中にケイ素を含むため、その硬化物は、たとえば、芳香族ジイソシアネート化合物の硬化物等に比べて、外周面５の摩擦を低減する効果に優れている。
そのため、イソシアネート基含有シラン化合物を選択して用いることにより、芳香族ジイソシアネート化合物等と比べて、同等の摩擦低減効果が得られる硬化領域２１の厚みを小さくすることができる。
そして、ローラ本体２の端部２ａの柔軟性をさらに高めたり、処理液の含浸に要する時間を短縮したりすることができる。
しかも、イソシアネート基含有シラン化合物は、芳香族ジイソシアネート化合物等と比べて水との反応性にも優れているため、前述したように、たとえば、空気中の水分等による硬化反応に要する時間を短縮することもできる。
しかも、イソシアネート基含有シラン化合物は、芳香族ジイソシアネート化合物等と比べて水との反応性にも優れているため、前述したように、たとえば、空気中の水分等による硬化反応に要する時間を短縮することもできる。
そのため、現像ローラ１の生産性を向上することもできる。
これらのことは、後述する実施例、比較例の結果からも明らかである。
イソシアネート基含有シラン化合物としては、分子中にイソシアネート基を含む種々のシラン化合物を用いることができる。
とくにイソシアネート基含有シラン化合物としては、式(１)：
Ｒ１－Ｓｉ(ＮＣＯ)３ (１)
〔式中、Ｒ１はイソシアネート基、または炭素数１～３のアルキル基を示す。〕
で表される化合物が好ましい。
これらのことは、後述する実施例、比較例の結果からも明らかである。
イソシアネート基含有シラン化合物としては、分子中にイソシアネート基を含む種々のシラン化合物を用いることができる。
とくにイソシアネート基含有シラン化合物としては、式(１)：
Ｒ１－Ｓｉ(ＮＣＯ)３ (１)
〔式中、Ｒ１はイソシアネート基、または炭素数１～３のアルキル基を示す。〕
で表される化合物が好ましい。
また、式(１)で表されるイソアイアネート基含有シラン化合物の具体例としては、たとえば、式(１)中のＲ１がイソシアネート基であるテトライソシアネートシラン、Ｒ１がメチル基であるメチルトリイソシアネートシラン等の少なくとも１種を用いることができる。
これら２種の化合物は上述した効果に優れており、とくにテトライソシアネートシランが好ましい。
これら２種の化合物は上述した効果に優れており、とくにテトライソシアネートシランが好ましい。
〈現像ローラの製造方法〉
現像ローラ１を製造するには、まずゴム組成物を、たとえば、押出成形機を用いて筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして、加硫缶内で加圧水蒸気によって加圧、加熱して架橋させる。
次いで、架橋させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させたのち冷却し、さらに所定の外径となるように研磨してローラ本体２を形成する。
現像ローラ１を製造するには、まずゴム組成物を、たとえば、押出成形機を用いて筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして、加硫缶内で加圧水蒸気によって加圧、加熱して架橋させる。
次いで、架橋させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させたのち冷却し、さらに所定の外径となるように研磨してローラ本体２を形成する。
シャフト４は、筒状体のカット後から研磨後までの任意の時点で通孔３に挿通して固定することができるが、カット後、まず通孔３にシャフト４を挿通した状態で二次架橋および研磨をするのが好ましい。
これにより、二次架橋時の膨張収縮による筒状体の反りや変形等を抑制できる上、シャフト４を中心として回転させながら研磨することで当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面５のフレを抑制できる。
これにより、二次架橋時の膨張収縮による筒状体の反りや変形等を抑制できる上、シャフト４を中心として回転させながら研磨することで当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面５のフレを抑制できる。
シャフト４は、先に説明したように、導電性を有する接着剤、特に導電性の熱硬化性接着剤を介して二次架橋前の筒状体の通孔３に挿通したのち二次架橋させるか、あるいは通孔３の内径より外径の大きいものを通孔３に圧入すればよい。
前者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト４がローラ本体２に電気的に接合されるとともに機械的に固定される。
前者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト４がローラ本体２に電気的に接合されるとともに機械的に固定される。
また後者の場合は、圧入と同時に電気的な接合と機械的な固定が完了する。
また前述したように、この両法を併用して、シャフト４を、ローラ本体２と電気的に接合し、かつ機械的に固定してもよい。
次いで、ローラ本体２の、図１(a)の例の場合は軸方向の両方の端部２ａ内に、外周面５から、それぞれ、少なくともイソシアネート基含有シラン化合物を含む処理液を含浸させる。
また前述したように、この両法を併用して、シャフト４を、ローラ本体２と電気的に接合し、かつ機械的に固定してもよい。
次いで、ローラ本体２の、図１(a)の例の場合は軸方向の両方の端部２ａ内に、外周面５から、それぞれ、少なくともイソシアネート基含有シラン化合物を含む処理液を含浸させる。
ローラ本体２の軸方向の両方の端部２ａ内に、それぞれ処理液を含浸させるためには、たとえば、両方の端部２ａを片方ずつ個別に、処理液に浸漬すればよい。
あるいは、ローラ本体２の中間部２ｂをマスクで隠蔽し、端部２ａを露出させた状態で、当該端部２ａに、スプレー法等の任意の塗布方法によって、処理液を継続的に供給してもよい。
あるいは、ローラ本体２の中間部２ｂをマスクで隠蔽し、端部２ａを露出させた状態で、当該端部２ａに、スプレー法等の任意の塗布方法によって、処理液を継続的に供給してもよい。
含浸の条件はとくに限定されないが、含浸の温度（環境温度および処理液の液温）は室温、すなわち１５℃以上、３５℃以下であるのが好ましく、とくに２０℃以上であるのが好ましい。
これにより、イソシアネート基含有シラン化合物の硬化反応の急速な進行を抑制しながら、端部２ａ内に、処理液をできるだけ速やかに含浸させることができる。
これにより、イソシアネート基含有シラン化合物の硬化反応の急速な進行を抑制しながら、端部２ａ内に、処理液をできるだけ速やかに含浸させることができる。
また、イソシアネート基含有シラン化合物と、ローラ本体２を形成するゴム組成物との組み合わせや処理液の濃度等にもよるが、温度が室温である場合、含浸の時間は、それぞれ１分間以上であるのが好ましく、１時間以下であるのが好ましい。
含浸の時間がこの範囲未満では、適量の処理液を端部２ａ内に含浸させて、適度の厚みを有し、外周面５を良好に低摩擦化しうる、連続した硬化領域２１を形成できない場合がある。
含浸の時間がこの範囲未満では、適量の処理液を端部２ａ内に含浸させて、適度の厚みを有し、外周面５を良好に低摩擦化しうる、連続した硬化領域２１を形成できない場合がある。
一方、含浸の時間が上記の範囲を超える場合には、硬化領域２１の厚みが大きくなりすぎて、端部２ａの、ひいてはローラ本体２の全体での、ゴムとしての良好な特性を維持できなくなる場合がある。
これに対し、含浸の時間を上記の範囲とすることにより、ローラ本体２の全体でのゴムとしての良好な特性を維持しながら、適量の処理液を端部２ａ内に含浸させて、適度の厚みを有し、外周面５を良好に低摩擦化しうる、連続した硬化領域２１を形成することができる。
これに対し、含浸の時間を上記の範囲とすることにより、ローラ本体２の全体でのゴムとしての良好な特性を維持しながら、適量の処理液を端部２ａ内に含浸させて、適度の厚みを有し、外周面５を良好に低摩擦化しうる、連続した硬化領域２１を形成することができる。
とくに、処理液として有機溶剤による溶液を用いる場合には、含浸の時間を、上記の範囲内でも短くしても、ローラ本体２の端部２ａ内に速やかに含浸させて、より良好な硬化領域２１を形成できる上、現像ローラ１の生産性を向上することもできる。
含浸の時間を調整するには、たとえば、浸漬法の場合は、ローラ本体２の片方ずつの端部２ａを、それぞれ個別に処理液に浸漬し続ける時間を上記の範囲に設定すればよい。
含浸の時間を調整するには、たとえば、浸漬法の場合は、ローラ本体２の片方ずつの端部２ａを、それぞれ個別に処理液に浸漬し続ける時間を上記の範囲に設定すればよい。
また、たとえば、スプレー法等の場合は、端部２ａに処理液を供給し続ける時間を、上記の範囲に設定すればよい。
次いで、所定の含浸時間が経過した時点で、浸漬法の場合は端部２ａを処理液中から引き上げ、スプレー法等の場合は処理液の供給を停止したのち、当該端部２ａの外周面５に付着した処理液を除去する。
次いで、所定の含浸時間が経過した時点で、浸漬法の場合は端部２ａを処理液中から引き上げ、スプレー法等の場合は処理液の供給を停止したのち、当該端部２ａの外周面５に付着した処理液を除去する。
外周面５に付着した処理液を除去しない場合には、当該外周面５上に、連続した、または不連続の状態でイソシアネート基含有シラン化合物が残り、当該イソシアネート基含有シラン化合物が硬化反応して硬化物が形成される。
そして、端部２ａの外周面５が局部的に硬くなったり、当該外周面５に、硬化物からなる硬い突起が形成されたりする。
そして、端部２ａの外周面５が局部的に硬くなったり、当該外周面５に、硬化物からなる硬い突起が形成されたりする。
そのため、現像ローラ１とトナー量規制ブレードとの間を通過させて摩擦帯電されるトナーが、外周面５の、局部的に硬くなった部分によって圧接されてトナー量規制ブレードに融着して、形成画像に縦スジ状の濃度ムラを生じたりしやすくなる場合がある。
これに対し、前述したように、外周面５に付着した処理液を除去することで、これらの問題が生じるのを抑制することができる。
これに対し、前述したように、外周面５に付着した処理液を除去することで、これらの問題が生じるのを抑制することができる。
端部２ａの外周面５に付着した処理液を除去するためには、処理液中から引き上げた外周面５を、たとえば、不織布製のワイパー等を用いて拭き取るなどすればよい。
端部２ａの外周面５に付着した処理液を除去したローラ本体２は、所定の温度、湿度環境下で静置して、上記端部２ａ内に含浸させたイソシアネート基含有シラン化合物を、前述したように空気中の水分等によって硬化反応させる。
端部２ａの外周面５に付着した処理液を除去したローラ本体２は、所定の温度、湿度環境下で静置して、上記端部２ａ内に含浸させたイソシアネート基含有シラン化合物を、前述したように空気中の水分等によって硬化反応させる。
そうすると、図１(a)(b)に示すように、ローラ本体２の端部２ａ内の表層部に、ゴム組成物の架橋物およびイソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含み、外周面５において露出された略筒状の硬化領域２１を形成することができる。
たとえば、室温で固形のイソシアネート基含有シラン化合物は、任意の有機溶剤によって希釈した溶液の状態で、処理液として用いればよい。
たとえば、室温で固形のイソシアネート基含有シラン化合物は、任意の有機溶剤によって希釈した溶液の状態で、処理液として用いればよい。
一方、室温で液状のイソシアネート基含有シラン化合物は、原液のままで、処理液として用いてもよいし、やはり任意の有機溶剤によって希釈した溶液の状態で、処理液として用いてもよい。
ただし、ローラ本体を形成するゴムの種類等にもよるが、ローラ本体の外周面５に対する処理液の接触角を小さくして、処理液を迅速に含浸させるためには、液状のイソシアネート基含有シラン化合物であっても、任意の有機溶剤によって希釈した溶液の状態で、処理液として用いるのが好ましい。
ただし、ローラ本体を形成するゴムの種類等にもよるが、ローラ本体の外周面５に対する処理液の接触角を小さくして、処理液を迅速に含浸させるためには、液状のイソシアネート基含有シラン化合物であっても、任意の有機溶剤によって希釈した溶液の状態で、処理液として用いるのが好ましい。
有機溶剤としては、イソシアネート基含有シラン化合物を溶解できる種々の有機溶剤を用いることができる。
有機溶剤としては、たとえば、ｎ－ペンタン、ｎ－オクタン、トルエン、塩化メチレン、ｎ－ヘキサノール等の１種または２種以上が挙げられる。
酸化膜６は、硬化領域２１を形成する前後、いずれの時点で形成してもよい。
有機溶剤としては、たとえば、ｎ－ペンタン、ｎ－オクタン、トルエン、塩化メチレン、ｎ－ヘキサノール等の１種または２種以上が挙げられる。
酸化膜６は、硬化領域２１を形成する前後、いずれの時点で形成してもよい。
酸化膜６は、先に説明したように、少なくともローラ本体２の中間部２ｂの外周面５に紫外線を照射して形成するのが好ましい。
すなわちローラ本体２の、中間部２ｂの外周面５にのみ選択的に、または端部２ａを含む外周面５の全面に、所定波長の紫外線を所定時間照射して、当該外周面５の近傍を構成するゴム組成物を酸化させることによって、酸化膜６を形成することができる。
すなわちローラ本体２の、中間部２ｂの外周面５にのみ選択的に、または端部２ａを含む外周面５の全面に、所定波長の紫外線を所定時間照射して、当該外周面５の近傍を構成するゴム組成物を酸化させることによって、酸化膜６を形成することができる。
そのため、酸化膜６の形成工程は簡単で効率的であって、現像ローラ１の生産性が低下したり製造コストが高くついたりするのを抑制することができる。
しかも、紫外線の照射によって形成される酸化膜６は、前述した従来のコーティング層のような問題を生じることがない上、厚みの均一性やローラ本体２との密着性等にも優れている。
しかも、紫外線の照射によって形成される酸化膜６は、前述した従来のコーティング層のような問題を生じることがない上、厚みの均一性やローラ本体２との密着性等にも優れている。
照射する紫外線の波長は、ゴム組成物を効率よく酸化させて、前述した機能に優れた酸化膜６を形成することを考慮すると、１００ｎｍ以上であるのが好ましく、４００ｎｍ以下、とくに３００ｎｍ以下であるのが好ましい。
また照射の時間は３０秒間以上、とくに１分間以上であるのが好ましく、３０分間以下、とくに２０分間以下であるのが好ましい。
また照射の時間は３０秒間以上、とくに１分間以上であるのが好ましく、３０分間以下、とくに２０分間以下であるのが好ましい。
ただし、酸化膜６は他の方法で形成してもよいし、形成しなくてもよい。
《ゴム組成物》
現像ローラ１のローラ本体２を形成するゴム組成物は、ゴムに、当該ゴムを架橋させるための架橋成分や各種添加剤を配合して調製される。
ゴム組成物に導電性を付与して、現像ローラ１のローラ抵抗値を好適な範囲に調整するため、以下では、イオン導電性のゴム組成物について説明するが、ゴム組成物としては、イオン導電性、電子導電性のいずれの配合のゴム組成物を用いてもよい。
《ゴム組成物》
現像ローラ１のローラ本体２を形成するゴム組成物は、ゴムに、当該ゴムを架橋させるための架橋成分や各種添加剤を配合して調製される。
ゴム組成物に導電性を付与して、現像ローラ１のローラ抵抗値を好適な範囲に調整するため、以下では、イオン導電性のゴム組成物について説明するが、ゴム組成物としては、イオン導電性、電子導電性のいずれの配合のゴム組成物を用いてもよい。
〈ゴム〉
上述したように、ゴム組成物にイオン導電性を付与するためには、ゴムとしてイオン導電性ゴムを用いるのが好ましい。
またゴムとしては、イオン導電性ゴムとともに、ジエン系ゴムを併用するのが好ましい。
上述したように、ゴム組成物にイオン導電性を付与するためには、ゴムとしてイオン導電性ゴムを用いるのが好ましい。
またゴムとしては、イオン導電性ゴムとともに、ジエン系ゴムを併用するのが好ましい。
これらのゴムを併用することで、ゴム組成物に良好な加工性を付与したり、ローラ本体の機械的強度や耐久性等を向上したりすることができる。
またローラ本体に、ゴムとしての良好な特性を付与することもできる。
（イオン導電性ゴム）
イオン導電性ゴムとしては、たとえば、エピクロルヒドリンゴム、ポリエーテルゴム等が挙げられる。
またローラ本体に、ゴムとしての良好な特性を付与することもできる。
（イオン導電性ゴム）
イオン導電性ゴムとしては、たとえば、エピクロルヒドリンゴム、ポリエーテルゴム等が挙げられる。
このうちエピクロルヒドリンゴムとしては、たとえば、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン－エチレンオキサイド二元共重合体（ＥＣＯ）、エピクロルヒドリン－プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン－アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エピクロルヒドリン－エチレンオキサイド－アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ＧＥＣＯ）、エピクロルヒドリン－プロピレンオキサイド－アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン－エチレンオキサイド－プロピレンオキサイド－アリルグリシジルエーテル四元共重合体等が挙げられる。
またポリエーテルゴムとしては、たとえば、エチレンオキサイド－アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エチレンオキサイド－プロピレンオキサイド－アリルグリシジルエーテル三元共重合体等が挙げられる。
中でも、エチレンオキサイドを含む共重合体、とくに、ＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯが好ましい。
中でも、エチレンオキサイドを含む共重合体、とくに、ＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯが好ましい。
ＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯにおけるエチレンオキサイド含量は、いずれも３０モル％以上、とくに５０モル％以上であるのが好ましく、８０モル％以下であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは、現像ローラのローラ抵抗値を下げる働きをする。
しかし、エチレンオキサイド含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、現像ローラのローラ抵抗値を十分に低下させることができない場合がある。
エチレンオキサイドは、現像ローラのローラ抵抗値を下げる働きをする。
しかし、エチレンオキサイド含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、現像ローラのローラ抵抗値を十分に低下させることができない場合がある。
一方、エチレンオキサイド含量が上記の範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり、分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆に現像ローラのローラ抵抗値が上昇する傾向がある。
また、架橋後のローラ本体が硬くなりすぎたり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して、当該ゴム組成物の加工性が低下したりする場合もある。
また、架橋後のローラ本体が硬くなりすぎたり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して、当該ゴム組成物の加工性が低下したりする場合もある。
ＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量の残量である。
すなわち、エピクロルヒドリン含量は２０モル％以上であるのが好ましく、７０モル％以下、とくに５０モル％以下であるのが好ましい。
また、ＧＥＣＯにおけるアリルグリシジルエーテル含量は０．５モル％以上、とくに２モル％以上であるのが好ましく、１０モル％以下、とくに５モル％以下であるのが好ましい。
すなわち、エピクロルヒドリン含量は２０モル％以上であるのが好ましく、７０モル％以下、とくに５０モル％以下であるのが好ましい。
また、ＧＥＣＯにおけるアリルグリシジルエーテル含量は０．５モル％以上、とくに２モル％以上であるのが好ましく、１０モル％以下、とくに５モル％以下であるのが好ましい。
アリルグリシジルエーテルは、それ自体が側鎖として、自由体積を確保するために機能することにより、エチレンオキサイドの結晶化を抑制して、現像ローラのローラ抵抗値を低下させる働きをする。
しかし、アリルグリシジルエーテル含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、現像ローラのローラ抵抗値を十分に低下させることができない場合がある。
しかし、アリルグリシジルエーテル含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、現像ローラのローラ抵抗値を十分に低下させることができない場合がある。
一方、アリルグリシジルエーテルは、ＧＥＣＯの架橋時に架橋点として機能する。
そのため、アリルグリシジルエーテル含量が上記の範囲を超える場合には、ＧＥＣＯの架橋密度が高くなりすぎることによって分子鎖のセグメント運動が妨げられて、却って、現像ローラのローラ抵抗値が上昇する傾向がある。
ＧＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量、およびアリルグリシジルエーテル含量の残量である。
そのため、アリルグリシジルエーテル含量が上記の範囲を超える場合には、ＧＥＣＯの架橋密度が高くなりすぎることによって分子鎖のセグメント運動が妨げられて、却って、現像ローラのローラ抵抗値が上昇する傾向がある。
ＧＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量、およびアリルグリシジルエーテル含量の残量である。
すなわち、エピクロルヒドリン含量は１０モル％以上、とくに１９．５モル％以上であるのが好ましく、６９．５モル％以下、とくに６０モル％以下であるのが好ましい。
なおＧＥＣＯとしては、先に説明した３種の単量体を共重合させた狭義の意味での共重合体の他に、エピクロルヒドリン－エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＯ）をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られている。
なおＧＥＣＯとしては、先に説明した３種の単量体を共重合させた狭義の意味での共重合体の他に、エピクロルヒドリン－エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＯ）をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られている。
本発明では、このいずれのＧＥＣＯも使用可能である。
これらイオン導電性ゴムの１種または２種以上を用いることができる。
（ジエン系ゴム）
ジエン系ゴムとしては、たとえば、天然ゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられる。
これらイオン導電性ゴムの１種または２種以上を用いることができる。
（ジエン系ゴム）
ジエン系ゴムとしては、たとえば、天然ゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられる。
とくに、ジエン系ゴムとしてはＢＲとＣＲの２種を併用するのが好ましい。
ただし、両ゴムはそれぞれ２種以上を併用してもよい。
・ ＢＲ
ＢＲは、とくにローラ本体に、ゴムとしての良好な特性を付与するために機能する。
またＢＲは、とくにプラス帯電性のトナーの帯電特性を向上したり、架橋前のゴム組成物の流動性や成形性を高めたりするためにも機能する。
ただし、両ゴムはそれぞれ２種以上を併用してもよい。
・ ＢＲ
ＢＲは、とくにローラ本体に、ゴムとしての良好な特性を付与するために機能する。
またＢＲは、とくにプラス帯電性のトナーの帯電特性を向上したり、架橋前のゴム組成物の流動性や成形性を高めたりするためにも機能する。
さらにＢＲは、酸化性雰囲気中での紫外線照射によって酸化されて、ローラ本体の外周面に酸化膜を形成する材料としても機能する。
ＢＲとしては、分子中にポリブタジエン構造を備え、架橋性を有する種々のＢＲが、いずれも使用可能である。
とくに、高温から低温まで広い温度範囲でゴムとしての良好な特性を発現しうる、シス－１，４結合の含量が９５％以上である高シスＢＲが好ましい。
ＢＲとしては、分子中にポリブタジエン構造を備え、架橋性を有する種々のＢＲが、いずれも使用可能である。
とくに、高温から低温まで広い温度範囲でゴムとしての良好な特性を発現しうる、シス－１，４結合の含量が９５％以上である高シスＢＲが好ましい。
またＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、感光体の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない、非油展タイプのＢＲを用いるのが好ましい。
これらＢＲの１種または２種以上を用いることができる。
・ ＣＲ
ＣＲは、とくにローラ本体の柔軟性を向上して、現像ローラの画像耐久性を高めるために機能する。
これらＢＲの１種または２種以上を用いることができる。
・ ＣＲ
ＣＲは、とくにローラ本体の柔軟性を向上して、現像ローラの画像耐久性を高めるために機能する。
画像耐久性とは、同じトナーを繰り返し画像形成に用いた際に、当該トナーの劣化を抑制して、形成画像の画質をどれだけの間、良好に維持できるかを表す指標である。
すなわち、１回の画像形成には、画像形成装置の現像部に収容されたトナーのごく一部しか用いられず、残りの大部分のトナーは、現像部内を繰り返し循環する。
そのため、現像部内に設けられてトナーと繰り返し接触する現像ローラのローラ本体が、トナーにどれだけのダメージを与えるか、あるいは与えないかが、画像耐久性を向上する上での大きな鍵となる。
すなわち、１回の画像形成には、画像形成装置の現像部に収容されたトナーのごく一部しか用いられず、残りの大部分のトナーは、現像部内を繰り返し循環する。
そのため、現像部内に設けられてトナーと繰り返し接触する現像ローラのローラ本体が、トナーにどれだけのダメージを与えるか、あるいは与えないかが、画像耐久性を向上する上での大きな鍵となる。
ローラ本体の柔軟性が低下して画像耐久性が低下すると、画像形成を繰り返すうちに、形成画像の画質が徐々に低下する傾向がある。
したがって導電性ローラには、画像耐久性を向上するために、ローラ本体の柔軟性に優れることが求められる。
またＣＲは、とくにプラス帯電性のトナーの帯電特性を向上したり、それ自体が極性ゴムであるため、現像ローラのローラ抵抗値を微調整したりするためにも機能する。
したがって導電性ローラには、画像耐久性を向上するために、ローラ本体の柔軟性に優れることが求められる。
またＣＲは、とくにプラス帯電性のトナーの帯電特性を向上したり、それ自体が極性ゴムであるため、現像ローラのローラ抵抗値を微調整したりするためにも機能する。
さらにＣＲは、やはり酸化性雰囲気中での紫外線照射によって酸化されて、ローラ本体の外周面に酸化膜を形成する材料としても機能する。
ＣＲは、たとえば、クロロプレンを乳化重合させて合成されるもので、その際に用いる分子量調整剤の種類によって、硫黄変性タイプと非硫黄変性タイプに分類される。
このうち硫黄変性タイプのＣＲは、クロロプレンと、分子量調整剤としての硫黄とを共重合させたポリマを、チウラムジスルフィド等で可塑化して所定の粘度に調整することで合成される。
ＣＲは、たとえば、クロロプレンを乳化重合させて合成されるもので、その際に用いる分子量調整剤の種類によって、硫黄変性タイプと非硫黄変性タイプに分類される。
このうち硫黄変性タイプのＣＲは、クロロプレンと、分子量調整剤としての硫黄とを共重合させたポリマを、チウラムジスルフィド等で可塑化して所定の粘度に調整することで合成される。
一方、非硫黄変性タイプのＣＲは、たとえば、メルカプタン変性タイプ、キサントゲン変性タイプ等に分類される。
このうちメルカプタン変性タイプのＣＲは、ｎ－ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ－ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類を分子量調整剤として使用すること以外は、硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
このうちメルカプタン変性タイプのＣＲは、ｎ－ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ－ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類を分子量調整剤として使用すること以外は、硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
また、キサントゲン変性タイプのＣＲは、アルキルキサントゲン化合物を分子量調整剤として使用すること以外は、やはり硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
さらにＣＲは、その結晶化速度に基づいて、当該結晶化速度が遅いタイプ、中庸であるタイプ、および速いタイプに分類される。
本発明においては、いずれのタイプのＣＲを用いてもよいが、中でも、非硫黄変性タイプで、かつ結晶化速度が遅いタイプのＣＲが好ましい。
さらにＣＲは、その結晶化速度に基づいて、当該結晶化速度が遅いタイプ、中庸であるタイプ、および速いタイプに分類される。
本発明においては、いずれのタイプのＣＲを用いてもよいが、中でも、非硫黄変性タイプで、かつ結晶化速度が遅いタイプのＣＲが好ましい。
またＣＲとしては、クロロプレンと他の共重合成分との共重合ゴムを用いてもよい。
かかる他の共重合成分としては、たとえば、２，３－ジクロロ－１，３－ブタジエン、１－クロロ－１，３－ブタジエン、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イソプレン、ブタジエン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル等の１種または２種以上が挙げられる。
かかる他の共重合成分としては、たとえば、２，３－ジクロロ－１，３－ブタジエン、１－クロロ－１，３－ブタジエン、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イソプレン、ブタジエン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル等の１種または２種以上が挙げられる。
さらにＣＲとしては、やはり伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、感光体の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない、非油展タイプのＣＲを用いるのが好ましい。
これらＣＲの１種または２種以上を用いることができる。
（ゴムの割合）
イオン導電性ゴムの割合は、ゴムの総量１００質量部中の１０質量部以上であるのが好ましく、４０質量部以下であるのが好ましい。
これらＣＲの１種または２種以上を用いることができる。
（ゴムの割合）
イオン導電性ゴムの割合は、ゴムの総量１００質量部中の１０質量部以上であるのが好ましく、４０質量部以下であるのが好ましい。
ジエン系ゴムの割合は、イオン導電性ゴムの残量である。
すなわち、イオン導電性ゴムの割合を上記範囲内の所定値に設定した際にゴムの総量が１００質量部となるように、ジエン系ゴムの割合を設定すればよい。
イオン導電性ゴムの割合が上記の範囲未満、または上記の範囲を超える場合には、このいずれにおいても、現像ローラのローラ抵抗値を、当該現像ローラとして適した範囲に調整できない場合がある。
すなわち、イオン導電性ゴムの割合を上記範囲内の所定値に設定した際にゴムの総量が１００質量部となるように、ジエン系ゴムの割合を設定すればよい。
イオン導電性ゴムの割合が上記の範囲未満、または上記の範囲を超える場合には、このいずれにおいても、現像ローラのローラ抵抗値を、当該現像ローラとして適した範囲に調整できない場合がある。
また、イオン導電性ゴムの割合が上記の範囲を超える場合には、相対的に、ジエン系ゴムの割合が少なくなって、ローラ本体に、前述したゴムとしての良好な特性を付与することができない場合もある。
これに対し、イオン導電性ゴムの割合を上記の範囲とすることにより、現像ローラのローラ抵抗値を好適な範囲に調整しながら、ローラ本体に、ゴムとしての良好な特性を付与することができる。
これに対し、イオン導電性ゴムの割合を上記の範囲とすることにより、現像ローラのローラ抵抗値を好適な範囲に調整しながら、ローラ本体に、ゴムとしての良好な特性を付与することができる。
〈架橋成分〉
架橋成分としては、ゴムを架橋させるための架橋剤と、当該架橋剤によるゴムの架橋を促進するための架橋促進剤とを併用するのが好ましい。
このうち架橋剤としては、たとえば、硫黄系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等が挙げられ、とくに硫黄系架橋剤が好ましい。
架橋成分としては、ゴムを架橋させるための架橋剤と、当該架橋剤によるゴムの架橋を促進するための架橋促進剤とを併用するのが好ましい。
このうち架橋剤としては、たとえば、硫黄系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等が挙げられ、とくに硫黄系架橋剤が好ましい。
（硫黄系架橋剤）
硫黄系架橋剤としては、たとえば、粉末硫黄、オイル処理粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、分散性硫黄等の硫黄や、あるいはテトラメチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ－ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物などが挙げられ、とくに硫黄が好ましい。
硫黄の割合は、ローラ本体にゴムとしての良好な特性を付与すること等を考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり０．５質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。
硫黄系架橋剤としては、たとえば、粉末硫黄、オイル処理粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、分散性硫黄等の硫黄や、あるいはテトラメチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ－ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物などが挙げられ、とくに硫黄が好ましい。
硫黄の割合は、ローラ本体にゴムとしての良好な特性を付与すること等を考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり０．５質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。
なお、たとえば、硫黄としてオイル処理粉末硫黄、分散性硫黄等を使用する場合、上記の割合は、それぞれの中に含まれる有効成分としての硫黄自体の割合とする。
また、架橋剤として有機含硫黄化合物を使用する場合、その割合は、分子中に含まれる硫黄の、ゴムの総量１００質量部あたりの割合が上記の範囲となるように調整するのが好ましい。
また、架橋剤として有機含硫黄化合物を使用する場合、その割合は、分子中に含まれる硫黄の、ゴムの総量１００質量部あたりの割合が上記の範囲となるように調整するのが好ましい。
（架橋促進剤）
ゴムの架橋を促進するための架橋促進剤としては、たとえば、チウラム系促進剤、チアゾール系促進剤、チオウレア系促進剤、グアニジン系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。
このうちチウラム系促進剤、チアゾール系促進剤、チオウレア系促進剤、およびグアニジン系促進剤を併用するのが好ましい。
ゴムの架橋を促進するための架橋促進剤としては、たとえば、チウラム系促進剤、チアゾール系促進剤、チオウレア系促進剤、グアニジン系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。
このうちチウラム系促進剤、チアゾール系促進剤、チオウレア系促進剤、およびグアニジン系促進剤を併用するのが好ましい。
チウラム系促進剤としては、たとえば、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等の１種または２種以上が挙げられ、とくにテトラメチルチウラムモノスルフィドが好ましい。
チアゾール系促進剤としては、たとえば、２－メルカプトベンゾチアゾール、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド、２－メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、２－メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、２－（４′－モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール等の１種または２種以上が挙げられ、とくにジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィドが好ましい。
チアゾール系促進剤としては、たとえば、２－メルカプトベンゾチアゾール、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド、２－メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、２－メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、２－（４′－モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール等の１種または２種以上が挙げられ、とくにジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィドが好ましい。
チオウレア系促進剤としては、分子中にチオウレア構造を有する種々のチオウレア化合物が使用可能である。
チオウレア系促進剤としては、たとえば、エチレンチオウレア、Ｎ,Ｎ′－ジフェニルチオウレア、トリメチルチオウレア、式(２)：
（ＣｎＨ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ (２)
〔式中、ｎは１～１２の整数を示す。〕で表されるチオウレア、テトラメチルチオウレア等の１種または２種以上が挙げられ、とくにエチレンチオウレアが好ましい。
チオウレア系促進剤としては、たとえば、エチレンチオウレア、Ｎ,Ｎ′－ジフェニルチオウレア、トリメチルチオウレア、式(２)：
（ＣｎＨ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ (２)
〔式中、ｎは１～１２の整数を示す。〕で表されるチオウレア、テトラメチルチオウレア等の１種または２種以上が挙げられ、とくにエチレンチオウレアが好ましい。
グアニジン系促進剤としては、たとえば、１,３－ジフェニルグアニジン、１，３－ジ－ｏ－トリルグアニジン、１－ｏ－トリルビグアニド等の１種または２種以上が挙げられ、とくに１，３－ジ－ｏ－トリルグアニジンが好ましい。
上記４種の併用系において、ゴムの架橋を促進する効果を十分に発現させること等を考慮すると、チウラム系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
上記４種の併用系において、ゴムの架橋を促進する効果を十分に発現させること等を考慮すると、チウラム系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
また、チアゾール系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。
チオウレア系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
さらに、グアニジン系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．２質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
チオウレア系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
さらに、グアニジン系促進剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．２質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
なおチオウレア系促進剤は、硫黄架橋性を有しないＥＣＯの架橋剤、グアニジン系促進剤は、チオウレア系促進剤によるＥＣＯの架橋の促進剤としても機能する。
〈その他〉
ゴム組成物には、さらに必要に応じて、各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、たとえば、架橋助剤、受酸剤、充填剤、可塑剤、加工助剤、劣化防止剤等が挙げられる。
〈その他〉
ゴム組成物には、さらに必要に応じて、各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、たとえば、架橋助剤、受酸剤、充填剤、可塑剤、加工助剤、劣化防止剤等が挙げられる。
このうち架橋助剤としては、たとえば、酸化亜鉛（亜鉛華）等の金属化合物；ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸その他、従来公知の架橋助剤の１種または２種以上が挙げられる。
架橋助剤の割合は、個別に、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
架橋助剤の割合は、個別に、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
受酸剤は、架橋時にエピクロルヒドリンゴムやＣＲ等から発生した塩素系ガスがローラ本体内に残留したり、それによって架橋阻害や感光体の汚染等が生じたりするのを防止するために機能する。
受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、中でも分散性に優れたハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、とくにハイドロタルサイト類が好ましい。
受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、中でも分散性に優れたハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、とくにハイドロタルサイト類が好ましい。
またハイドロタルサイト類等を酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用すると、より高い受酸効果を得ることができ、感光体等の汚染を、より一層確実に防止することができる。
受酸剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．２質量部以上、とくに０．５質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
受酸剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．２質量部以上、とくに０．５質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
充填剤としては、たとえば、酸化亜鉛、シリカ、カーボンブラック、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム等の１種または２種以上が挙げられる。
充填剤を配合することにより、ローラ本体の機械的強度等を向上できる。
また、充填剤として導電性カーボンブラックを用いることで、ローラ本体に電子導電性を付与することもできる。
充填剤を配合することにより、ローラ本体の機械的強度等を向上できる。
また、充填剤として導電性カーボンブラックを用いることで、ローラ本体に電子導電性を付与することもできる。
導電性カーボンブラックとしては、たとえば、アセチレンブラック等が挙げられる。
導電性カーボンブラックの割合は、ゴムの総量１００質量部あたり１０質量部以上であるのが好ましく、３０質量部以下であるのが好ましい。
可塑剤としては、たとえば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤や、極性ワックス等の各種ワックス等が挙げられる。
導電性カーボンブラックの割合は、ゴムの総量１００質量部あたり１０質量部以上であるのが好ましく、３０質量部以下であるのが好ましい。
可塑剤としては、たとえば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤や、極性ワックス等の各種ワックス等が挙げられる。
また加工助剤としては、たとえば、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩などが挙げられる。
可塑剤および／または加工助剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり３質量部以下であるのが好ましい。
劣化防止剤としては、各種の老化防止剤や酸化防止剤等が挙げられる。
可塑剤および／または加工助剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり３質量部以下であるのが好ましい。
劣化防止剤としては、各種の老化防止剤や酸化防止剤等が挙げられる。
このうち老化防止剤は、現像ローラのローラ抵抗値の環境依存性を低減するとともに、連続通電時のローラ抵抗値の上昇を抑制する働きをする。
老化防止剤としては、たとえば、ジエチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル等が挙げられる。
老化防止剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
老化防止剤としては、たとえば、ジエチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル等が挙げられる。
老化防止剤の割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
また添加剤としては、さらにスコーチ防止剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等の各種添加剤を、任意の割合で配合してもよい。
図１(a)～(c)の例においては、ローラ本体２を単層構造としていたが、ローラ本体は、２層以上の積層構造としてもよい。
その場合には、積層構造を構成する最外層の端部に、前述した硬化領域を形成すればよい。
図１(a)～(c)の例においては、ローラ本体２を単層構造としていたが、ローラ本体は、２層以上の積層構造としてもよい。
その場合には、積層構造を構成する最外層の端部に、前述した硬化領域を形成すればよい。
本発明の現像ローラ１は、たとえば、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置に用いることができる。
以下に、本発明を、実施例、比較例に基づいてさらに説明するが、本発明の構成は、必ずしもこれらの例に限定されるものではない。
〈実施例１〉
（ゴム組成物の調製）
ゴムとしては、ＧＥＣＯ〔(株)大阪ソーダ製のエピオン（登録商標）３０１、ＥＯ／ＥＰ／ＡＧＥ＝７３／２３／４（モル比）〕２０質量部、ＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＢＲ０１、シス－１，４結合含量：９５％、非油展〕７０質量部、およびＣＲ〔昭和電工(株)製のショウプレン（登録商標）ＷＲＴ、非油展〕１０質量部を用いた。
〈実施例１〉
（ゴム組成物の調製）
ゴムとしては、ＧＥＣＯ〔(株)大阪ソーダ製のエピオン（登録商標）３０１、ＥＯ／ＥＰ／ＡＧＥ＝７３／２３／４（モル比）〕２０質量部、ＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＢＲ０１、シス－１，４結合含量：９５％、非油展〕７０質量部、およびＣＲ〔昭和電工(株)製のショウプレン（登録商標）ＷＲＴ、非油展〕１０質量部を用いた。
そして３種のゴムの総量１００質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、まず下記の各成分を配合して混練した。
表１中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
導電性カーボンブラック：アセチレンブラック、デンカ(株)製のデンカブラック（登録商標）粒状品
架橋助剤：酸化亜鉛２種、三井金属鉱業(株)製
次いで、混練を続けながら、下記の架橋成分を配合してさらに混練してゴム組成物を調製した。
導電性カーボンブラック：アセチレンブラック、デンカ(株)製のデンカブラック（登録商標）粒状品
架橋助剤：酸化亜鉛２種、三井金属鉱業(株)製
次いで、混練を続けながら、下記の架橋成分を配合してさらに混練してゴム組成物を調製した。
表２中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
架橋剤：鶴見化学工業(株)製の金華印５％油入微粉硫黄
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド、三新化学工業(株)製のサンセラー（登録商標）ＴＳ、チウラム系促進剤
促進剤ＤＭ：ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド、川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）ＤＭ、チアゾール系促進剤
促進剤２２：エチレンチオウレア、２－メルカプトイミダゾリン、川口化学工業(株)製のアクセル２２－Ｓ
促進剤ＤＴ：１，３－ジ－ｏ－トリルグアニジン、三新化学工業(株)製のサンセラーＤＴ、グアニジン系促進剤
（現像ローラの製造）
調製したゴム組成物を押出機に供給して、外径φ２０ｍｍ、内径φ７ｍｍの筒状に押出成形し、架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×１時間架橋させた。
架橋剤：鶴見化学工業(株)製の金華印５％油入微粉硫黄
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド、三新化学工業(株)製のサンセラー（登録商標）ＴＳ、チウラム系促進剤
促進剤ＤＭ：ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド、川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）ＤＭ、チアゾール系促進剤
促進剤２２：エチレンチオウレア、２－メルカプトイミダゾリン、川口化学工業(株)製のアクセル２２－Ｓ
促進剤ＤＴ：１，３－ジ－ｏ－トリルグアニジン、三新化学工業(株)製のサンセラーＤＴ、グアニジン系促進剤
（現像ローラの製造）
調製したゴム組成物を押出機に供給して、外径φ２０ｍｍ、内径φ７ｍｍの筒状に押出成形し、架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×１時間架橋させた。
次いで、架橋させた筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤（ポリアミド系）を塗布した外径φ７．５ｍｍの金属製のシャフトに装着し直して、オーブン中で１６０℃に加熱して当該金属シャフトに接着させた。
次いで両端を整形し、外周面を、円筒研磨機を用いてトラバース研磨したのち、＃２０００のラッピングフィルム〔三共理化学(株)製のミラーフィルム〕を用いた鏡面研磨によって、外径がφ２０．００ｍｍ（公差０．０５）になるように仕上げた。
次いで両端を整形し、外周面を、円筒研磨機を用いてトラバース研磨したのち、＃２０００のラッピングフィルム〔三共理化学(株)製のミラーフィルム〕を用いた鏡面研磨によって、外径がφ２０．００ｍｍ（公差０．０５）になるように仕上げた。
研磨後のローラ本体を水洗いして乾燥させ、次いでローラ本体の、軸方向の両方の端部を片方ずつ個別に、イソシアネート基含有シラン化合物を含む処理液に、温度２３±１℃で浸漬して、当該処理液を、ローラ本体の端部の外周面から端部内に含浸させた。
処理液としては、式(１)中のＲ１がメチル基であるメチルトリイソシアネートシラン〔マツモトファインケミカル(株)製のオルガチックス（登録商標）ＳＩ－３１０〕の原液を用いた。
処理液としては、式(１)中のＲ１がメチル基であるメチルトリイソシアネートシラン〔マツモトファインケミカル(株)製のオルガチックス（登録商標）ＳＩ－３１０〕の原液を用いた。
３０分間の浸漬後、ローラ本体の端部を処理液から引き上げて、端部の外周面に付着した余剰の処理液を、ワイパー〔キュプラ（登録商標）連続長繊維不織布を基布として形成された旭化成(株)製のベンコット（登録商標）〕を用いて拭き取った。
そして温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下で２４時間静置し、端部内に含浸させたイソシアネート基含有シラン化合物を硬化反応させて、上記端部に硬化領域を形成した。
そして温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下で２４時間静置し、端部内に含浸させたイソシアネート基含有シラン化合物を硬化反応させて、上記端部に硬化領域を形成した。
次に、硬化領域を形成した端部をマスクで隠蔽し、端部間の中間部を露出させた状態で、ローラ本体を紫外線処理装置〔セン特殊光源(株)製のＰＬ２１－２００〕にセットした。
そしてローラ本体を、シャフトを中心として９０°ずつ回転させながら、波長１８４．９ｎｍと２５３．７ｎｍの紫外線を１５分間ずつ照射することで、上記中間部の外周面に酸化膜を形成して、現像ローラを製造した。
そしてローラ本体を、シャフトを中心として９０°ずつ回転させながら、波長１８４．９ｎｍと２５３．７ｎｍの紫外線を１５分間ずつ照射することで、上記中間部の外周面に酸化膜を形成して、現像ローラを製造した。
〈実施例２〉
処理液として、式(１)中のＲ１がイソシアネート基であるテトライソシアネートシラン〔マツモトファインケミカル(株)製のオルガチックスＳＩ－４００〕の原液を用いたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造した。
〈実施例３〉
中間部に紫外線を照射する工程を省略して、当該中間部に酸化膜を形成しなかったこと以外は実施例２と同様にして現像ローラを製造した。
処理液として、式(１)中のＲ１がイソシアネート基であるテトライソシアネートシラン〔マツモトファインケミカル(株)製のオルガチックスＳＩ－４００〕の原液を用いたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造した。
〈実施例３〉
中間部に紫外線を照射する工程を省略して、当該中間部に酸化膜を形成しなかったこと以外は実施例２と同様にして現像ローラを製造した。
〈実施例４〉
処理液として、実施例２で使用したのと同じテトライソシアネートシラン〔マツモトファインケミカル(株)製のオルガチックスＳＩ－４００〕の、トルエンとの質量比１：１の溶液を用いるとともに、ローラ本体の、軸方向の両方の端部を片方ずつ個別に上記処理液に浸漬する時間を５分間としたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造した。
処理液として、実施例２で使用したのと同じテトライソシアネートシラン〔マツモトファインケミカル(株)製のオルガチックスＳＩ－４００〕の、トルエンとの質量比１：１の溶液を用いるとともに、ローラ本体の、軸方向の両方の端部を片方ずつ個別に上記処理液に浸漬する時間を５分間としたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造した。
〈比較例１〉
実施例１でローラ本体の外周面を研磨して水洗いした後、端部に硬化領域を形成せず、かつ中間部に酸化膜を形成しなかったものを比較例１の現像ローラとした。
〈比較例２〉
実施例１でローラ本体の外周面を研磨して水洗いした後、端部に硬化領域を形成せずに、ローラ本体の外周面の全面に酸化膜を形成したものを比較例２の現像ローラとした。
実施例１でローラ本体の外周面を研磨して水洗いした後、端部に硬化領域を形成せず、かつ中間部に酸化膜を形成しなかったものを比較例１の現像ローラとした。
〈比較例２〉
実施例１でローラ本体の外周面を研磨して水洗いした後、端部に硬化領域を形成せずに、ローラ本体の外周面の全面に酸化膜を形成したものを比較例２の現像ローラとした。
〈比較例３〉
処理液として、芳香族ジイソシアネート化合物であるカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート〔カルボジイミド変性ＭＤＩ、ＢＡＳＦ ＩＮＯＡＣポリウレタン(株)製のルプラネート（登録商標）ＭＭ－１０３〕とトルエンとの、質量比１：１の溶液を用いたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造した。
処理液として、芳香族ジイソシアネート化合物であるカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート〔カルボジイミド変性ＭＤＩ、ＢＡＳＦ ＩＮＯＡＣポリウレタン(株)製のルプラネート（登録商標）ＭＭ－１０３〕とトルエンとの、質量比１：１の溶液を用いたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造した。
〈比較例４〉
処理液として、芳香族ジイソシアネート化合物である無変性のＭＤＩ〔ピュアＭＤＩ、ＢＡＳＦ ＩＮＯＡＣポリウレタン(株)製のルプラネートＭＳ〕とトルエンとの、質量比１：１の溶液を用いたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造した。
〈摩擦試験〉
実施例、比較例で製造した現像ローラの動摩擦係数を、(株)トリニティーラボ製のハンディートライボマスターＴＬ２０１Ｔｓを用いて、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下、接触子：ボール接触子、荷重：１０ｇ、計測距離：１０ｍｍ、移動速度：１０ｍｍ／秒の条件で測定した。
処理液として、芳香族ジイソシアネート化合物である無変性のＭＤＩ〔ピュアＭＤＩ、ＢＡＳＦ ＩＮＯＡＣポリウレタン(株)製のルプラネートＭＳ〕とトルエンとの、質量比１：１の溶液を用いたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造した。
〈摩擦試験〉
実施例、比較例で製造した現像ローラの動摩擦係数を、(株)トリニティーラボ製のハンディートライボマスターＴＬ２０１Ｔｓを用いて、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下、接触子：ボール接触子、荷重：１０ｇ、計測距離：１０ｍｍ、移動速度：１０ｍｍ／秒の条件で測定した。
〈実機試験〉
トナーを収容したトナー容器、感光体、および感光体と接触させた現像ローラを備え、レーザープリンタの本体に着脱自在とされた新品のカートリッジ〔ブラザー工業(株)製のＴＮ－５６Ｊ〕の、純正の現像ローラに代えて、実施例、比較例で製造した現像ローラを組み込んだ。
トナーを収容したトナー容器、感光体、および感光体と接触させた現像ローラを備え、レーザープリンタの本体に着脱自在とされた新品のカートリッジ〔ブラザー工業(株)製のＴＮ－５６Ｊ〕の、純正の現像ローラに代えて、実施例、比較例で製造した現像ローラを組み込んだ。
次いで、上記カートリッジをレーザープリンタ〔ブラザー工業(株)製のＨＬ－６１８０ＤＷ〕に装填して、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下、普通紙に５％濃度の画像を６０００枚連続して形成したのち、カートリッジの周辺でトナーの漏れを確認するとともに、カートリッジから現像ローラを取り出してローラ本体の端部を観察した。
そして下記の基準で、ローラ本体の摩耗の状態を評価した。
そして下記の基準で、ローラ本体の摩耗の状態を評価した。
◎：ローラ本体の端部は全く摩耗しておらず、トナーの漏れも見られなかった。
○：ローラ本体の端部は僅かに摩耗していたが、トナーの漏れは見られなかった。
×：ローラ本体の端部が摩耗しており、トナーの漏れも見られた。
以上の結果を表３、表４に示す。
○：ローラ本体の端部は僅かに摩耗していたが、トナーの漏れは見られなかった。
×：ローラ本体の端部が摩耗しており、トナーの漏れも見られた。
以上の結果を表３、表４に示す。
表３、表４の実施例１～４、比較例１～４の結果より、現像ローラのローラ本体の端部に、イソシアネート基含有シラン化合物を含む硬化領域を形成することにより、硬化領域を形成しない場合や芳香族ジイソシアネート化合物からなる硬化領域を形成する場合に比べて、ローラ本体の外周面の摩擦を大きく低減できる上、ローラ本体の端部の摩耗とそれに伴うトナーの漏れとを、いずれも良好に抑制できることが判った。
また実施例１～３の結果より、表面の摩擦をさらに低減することを考慮すると、イソシアネート基含有シラン化合物としてはテトライソシアネートシランを用いるのが好ましいこと、ローラ本体の中間部に酸化膜を形成するのが好ましいことが判った。
さらに実施例２、４の結果より、含浸の時間を短くしてもローラ本体の端部内に速やかに含浸させて、より良好な硬化領域を形成したり、現像ローラの生産性を向上したりすることを考慮すると、処理液としては、イソシアネート基含有シラン化合物の溶液を用いるのが好ましいことが判った。
さらに実施例２、４の結果より、含浸の時間を短くしてもローラ本体の端部内に速やかに含浸させて、より良好な硬化領域を形成したり、現像ローラの生産性を向上したりすることを考慮すると、処理液としては、イソシアネート基含有シラン化合物の溶液を用いるのが好ましいことが判った。
１ 現像ローラ
２ ローラ本体
２ａ 端部
２ｂ 中間部
２１ 硬化領域
２２ 未含浸領域
３ 通孔
４ シャフト
５ 外周面
６ 酸化膜
２ ローラ本体
２ａ 端部
２ｂ 中間部
２１ 硬化領域
２２ 未含浸領域
３ 通孔
４ シャフト
５ 外周面
６ 酸化膜
Claims (5)
- ゴム組成物の架橋物からなる筒状のローラ本体を含み、前記ローラ本体の、軸方向の両端部には、前記ローラ本体の外周面より径方向の内方で、かつ当該外周面の近傍に、前記ゴム組成物の架橋物、およびイソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含み、前記外周面において露出された硬化領域を含むとともに、前記ローラ本体の、前記両端部間の中間部は、前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含まない、ゴム組成物の架橋物のみからなる現像ローラ。
- 前記ローラ本体は、少なくとも前記端部以外の前記外周面に、前記ゴム組成物の架橋物の酸化物からなる酸化膜を含む請求項１に記載の現像ローラ。
- 前記イソシアネート基含有シラン化合物は、テトライソシアネートシランである請求項１または２に記載の現像ローラ。
- 前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の現像ローラの製造方法であって、前記ゴム組成物を筒状に成形し、架橋させて前記ローラ本体を形成する工程、形成した前記ローラ本体の、前記両端部の外周面に、少なくとも前記イソシアネート基含有シラン化合物を含む処理液を供給して、前記処理液を、前記外周面から、前記両端部の径方向の内方へ選択的に含浸させる工程、および含浸させた前記処理液中の前記イソシアネート基含有シラン化合物を硬化反応させることにより、前記ローラ本体の、前記両端部間の中間部は、前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含まない、ゴム組成物の架橋物のみによって形成しつつ、前記両端部の、前記外周面より径方向の内方で、かつ当該外周面の近傍に、前記ゴム組成物の架橋物、および前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含み、前記外周面において露出された前記硬化領域を形成する工程を含む現像ローラの製造方法。
- 前記ローラ本体の、少なくとも前記端部以外の外周面に紫外線を照射して、当該外周面に、前記ゴム組成物の架橋物の酸化物からなる酸化膜を形成する工程を含む請求項４に記載の現像ローラの製造方法。
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| JP2014021331A (ja) | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 現像ローラ |
| JP2014074750A (ja) | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Bando Chem Ind Ltd | 電子写真装置用現像部材 |
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