JPH1039614A

JPH1039614A - 現像ローラ

Info

Publication number: JPH1039614A
Application number: JP19676596A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Mimura; 和義三村; Yoshihisa Owada; 善久太和田; Shigeo Akimoto; 重夫秋本; Kenji Kobayashi; 健二小林; Yasunori Matsunari; 靖典松成; Susumu Fukuda; 丞福田
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1996-07-25
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】現像ローラ表面への保護層形成に伴う費用の
発生をなくすとともに、トナーへの付与電荷を安定させ
ることができ、十分な画像品質と画像濃度を実現できる
現像ローラを提供せんとするものである。【解決手段】表面粘着性を有する硬化性組成物を素材
とした導電性弾性体層４１の表面にトナーＴと同等の電
気的特性及び機械的特性を有し、且つその粒径がトナー
よりも大きい微粒子４２ａを当該導電性弾性体層４１の
表面粘着性を利用して付着せしめ、ローラ表面に被覆層
４２を形成した現像ローラ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写装
置あるいはファクシミリの受信装置など、電子写真方
式、又は背面露光方式（いわゆるチャージレス法）、静
電記録方式を採用した装置に組み込まれる現像装置に使
用する現像ローラに関し、特に非磁性１成分現像方式を
採用する場合に最も顕著な効果が現れる技術を提供せん
とするものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式には、現像剤の受渡しに磁
気的作用力と電気的作用力の両方を利用する方式と、電
気的作用力のみを利用する方式とがある。磁気的作用力
と電気的作用力の両方を利用する方式では、磁性キャリ
アと非磁性トナーよりなる２成分現像剤を用いるものと
磁性トナーのみよりなる１成分現像剤を用いるものがあ
る。これに対して電気的作用力のみを利用する方式で
は、非磁性トナーのみよりなる１成分現像剤を用いるも
の（以下、非磁性１成分現像剤と称す）がある。

【０００３】図３は、非磁性１成分現像剤を用いるプリ
ンタや複写装置における現像装置とその周辺の構成を示
している。これら構成について先ず説明する。静電潜像
担持体である感光ドラム１の表面には、光導電性絶縁体
層が形成されている。光導電性絶縁体は、通常は電気絶
縁性を示し、光が照射されると導電性を示す物質であ
る。感光ドラム１は、回転方向１ａに回転し、帯電器２
によってその表面は一様に帯電される。感光ドラム１の
表面には原稿表面を光によって走査したときの反射光が
図示外の光学系を介して光照射１０され、感光ドラム１
表面において光照射を受けた箇所が導電性となって、こ
の箇所の電荷が消失し、これにより感光ドラム１表面に
静電潜像が形成される。光照射１０は、例えばレーザプ
リンタでは記録すべき画像に対応して強度が変調された
光ビームによって行われる。複写機では、原稿表面を光
によって走査したときの反射光を光学系を介して導いた
光が光照射１０となる。感光ドラム１の表面に形成され
る静電潜像に、現像ローラ１３から帯電した粉体の非磁
性１成分現像剤であるトナーが塗布されると、静電潜像
が顕在化する。感光ドラム１の表面上に供給されたトナ
ーは、記録用紙４に転写される。この転写の際には、記
録用紙４の裏側から転写器５により静電気的な吸引力を
作用させる。転写器５よりも回転方向１ａの下流側に
は、クリーニングブレード等の清掃器６が設けられてい
る。この清掃器６は感光ドラム１の表面に吸着されたも
のの、記録用紙４上には転写されなかったトナーを除去
する。トナーが転写された記録用紙４は、定着器７に搬
送される。定着器７は、加熱ローラ８と加圧ローラ９を
有し、この間に記録用紙４を通過させることにより、転
写されたトナーを記録用紙４上に定着させる。

【０００４】現像装置３は、トナー１２が貯留されたト
ナー容器１１に現像ローラ１３を内蔵した構成であり、
現像ローラ１３の表面を感光ドラム１に接触させること
によりトナー１２を感光ドラム１の表面に塗布する。こ
のような現像方法は接触式と呼ばれている。トナー容器
１１内にはトナー１２を現像ローラ１３の表面に確実に
付着させるために供給ローラ１４が、また現像ローラ１
３表面のトナー１２の層厚を規制するために、薄層形成
ブレード１５が現像ローラ１３に接触して設けられる。
現像ローラ１３には、たとえば負電源１７によって接地
電位に対して負の電圧が印加され、供給ローラ１４には
接地電位に対して絶対値で現像ローラに印加される電圧
以上の大きさの負電圧が負電源１８によって印加され、
現像ローラ１３表面に付着堆積させたトナーを帯電させ
る。なお清掃器６としては、図示したブレード方式の他
にブラシやローラを用いる場合もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】非磁性１成分現像剤を
用いた接触式の現像装置及びその周辺の構造は上記のと
おりであるが、これに従来使用されている現像ローラに
は以下の問題があった。

【０００６】現像ローラは感光体と接触することから感
光体を傷つけない程度の柔らかさが求められ、感光体と
の周方向における接触幅、即ちニップ幅は０．５〜２ｍ
ｍ程度必要であることから、現像ローラの硬度は、アス
カＣ硬度で２０〜５０度の範囲であることが好ましい。
現像ローラの素材にはＮＢＲ（ニトリルブタジエンラバ
ー）やＥＰＤＭ、シリコーン、ウレタン等が用いられる
が、ＮＢＲ、ＥＰＤＭは単体では硬度が大きすぎるた
め、現像ローラとして用いる場合は硬度を小さくするた
めに可塑剤を添加する必要がある。同時に架橋を促進す
るため一般に加硫剤が添加されるが、これら可塑剤や加
硫剤は感光ドラム材料の一部であるポリカーボネートを
結晶化、もしくは変質させることがある。またシリコー
ンは架橋せずに残った低分子量のものが表面にブリード
しがちであり、ＮＢＲと同様の問題がある。更にウレタ
ンは吸水性が高いため高湿度環境下ではローラ抵抗値が
低下し、現像ローラとしての特性が変わるという問題が
ある。このような問題があり、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリ
コーンを用いた場合、感光体の汚染を防止するため、ま
たウレタンを用いた場合は吸水防止のために、例えば現
像ローラ表面には保護層が設けられる。しかしながら現
像ローラ表面に樹脂製の保護層を設けると製造工程が増
えるうえに、保護層の材料として感光体及びトナーに対
して悪影響を及ぼさないものを選定する必要があるが、
この材料選定が困難であるという問題もあり、これらが
コスト高の原因となる。

【０００７】また保護層の有無、材料に関わらず、現像
ローラの表面材質はトナーの帯電特性、ひいては現像特
性を大きく左右する。すなわち黒ベタのように画像濃度
の大きい画像を出力する場合、現像ローラはより多くの
トナーを感光体上に搬送する必要があるが、この際現像
ローラ上のトナーが現像の途中で一時的に枯渇し、現像
ローラ表面のトナーの層厚が小さくなることがある。こ
の場合、トナーの帯電は現像ローラの表面材質の影響を
より大きく受けたものになる。従って従来の現像ローラ
では、画像パターンの違いによるトナーの帯電特性のバ
ラツキを抑えることは困難である。

【０００８】現像ローラには１０³〜１０⁸Ω程度のい
わゆる半導電性領域の抵抗値が要求されるため、一般に
前記現像ローラの素材に何らかの形で導電性付与を行
い、ローラ抵抗値を調整する必要がある。しかしながら
半導電性領域の抵抗値は、導電性付与剤の添加量の微妙
な変化に伴い大幅に変動するため、ローラ抵抗値を制御
し、抵抗値バラツキの少ない現像ローラを得ることは困
難という問題がある。

【０００９】またカラー方式の場合、複数色（Ｃ，Ｙ，
Ｍ，Ｂ）のトナーを使用し、且つこれら複数色のトナー
に対応して複数本の現像ローラを使用するが、これら各
色トナーはそれぞれ着色顔料の相違に起因して帯電特性
が異なる。このため安定したカラー現像を行うことが困
難であり、現像ローラと現像システムのマッチングが難
しい。

【００１０】本発明はかかる現況に鑑みてなされたもの
であり、トナーの帯電特性を安定化させ、画像の高品質
化をはかることのできる現像ローラを提供せんとするも
のである。加えて現像ローラ表面への保護層形成に伴う
費用の発生をなくすものであり、更にはカラー化にも適
した現像ローラを提供せんとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
た本発明の現像ローラは、表面粘着性を有する硬化性組
成物を素材とした弾性体層の表面に、トナーと同等の電
気的特性及び機械的特性を有し、且つその粒径がトナー
よりも大きい微粒子を当該弾性体層の表面粘着性を利用
して付着せしめ、ローラ表面に被覆層を形成したことを
特徴としている。

【００１２】また弾性体層の構成材料である硬化性組成
物は、（Ａ）分子中に少なくとも１個のアルケニル基を有し、
主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン単位で
ある重合体（Ｂ）分子中に少なくとも２個以上のヒドロシリル基を
有する硬化剤（Ｃ）ヒドロシリル化触媒および（Ｄ）導電性付与物質を含む硬化性導電性組成物からなることが好ましい。

【００１３】

【作用】現像ローラの被覆層を構成する微粒子は、導電
性を有する弾性体層の表面粘着性により付着している。
従って被覆層の厚みは導電性弾性体層の表面粘着性によ
り決まるが、表面粘着性は導電性弾性体層の材質固有の
性質であるため、硬化剤の添加量の多少により、被覆層
の厚みを一様に制御することができる。またローラ抵抗
値は被覆層の厚みに左右されるため、被覆層の厚みを一
様に制御することで、ローラ抵抗値のバラツキを小さく
することができる。現像ローラの被覆層を構成する微粒
子は、その材質がトナーと同等の電気的特性及び機械的
特性を有するものであり、しかもその粒径がトナーより
も大きいため、トナーは現像ローラ上を搬送される間に
被覆層を構成する微粒子とより多く接触し、トナーの帯
電バラツキを小さくできる。また微粒子はトナーよりも
粒径が大きく、被覆層に適当な凹凸が形成されるため、
トナーの搬送量が増える効果も得られる。また現像ロー
ラの被覆層がトナーと同等の電気的特性及び機械的特性
を有する材料で構成されるため、たとえ現像に寄与する
トナーの付着が不十分で、部分的に被覆層表面が露出す
ることがあっても現像特性に影響を与えない。本発明の
現像ローラは可塑剤を用いることなく低硬度化が可能で
あり、表面がトナーと同等の電気的特性及び機械的特性
を有する被覆層で覆われているため、保護層を設けなく
ても感光体汚染の心配はない。しかも被覆層の形成は、
微粒子を導電性弾性体層の表面粘着性を利用して付着さ
せるだけであるからローラの構造が簡単であり、製造工
程も少なく、現像ローラのコストダウンが可能である。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に本発明の詳細を図面に基づき
説明する。以下の説明においては、トナーとして非磁性
１成分現像剤を用いた場合を例にして話を進めるが、ト
ナーはこれに限定されない。

【００１５】図１は現像ローラ３３の概略構成を示す断
面説明図である。現像ローラ３３は金属製シャフト等の
導電性軸体４０の周囲に硬化性導電性組成物よりなる導
電性弾性体層４１を配し、更に導電性弾性体層４１の表
面粘着性を利用してトナーと同等の電気的特性及び機械
的特性を有し、且つその粒径がトナーよりも大きな微粒
子を堆積して形成した被覆層４２を配した構成である。
より具体的には、たとえば直径１〜１２ｍｍ程度のＳＵ
Ｓ製やアルミ製の導電性軸体４０のまわりにアスカＣ硬
度で２０〜５０度程度で厚さ１〜１５ｍｍ程度の導電性
弾性体層４１を設け、その表面に被覆層４２を設けるこ
となどが一例である。図１は導電性弾性体層４１を単層
としているが、導電性や硬度の異なる導電性弾性体層を
複数層積層した構成となし、現像ローラ３３全体の導電
性及び硬度を調整してもよい。

【００１６】図２は現像ローラ表面を拡大した様子であ
る。図中４２ａはトナーＴよりも粒径の大きな微粒子で
あり、導電性弾性体層４１が有する表面粘着性を利用し
て微粒子４２ａを付着させ、被覆層４２を形成した様子
を示している。

【００１７】微粒子４２ａはトナーと同等の電気的特性
及び機械的特性を有し、具体的な素材として、主材料が
スチレンアクリル系又はポリエステル系の樹脂、着色剤
及び抵抗制御剤であるカーボンブラック、無機添加剤で
あるシリカ、帯電制御剤であるものが好ましい。

【００１８】微粒子の粒径はトナーよりも大きいため、
微粒子により被覆層を形成する現像ローラは表面に凹凸
を有し、その上を搬送されるトナーは現像ローラ表面の
微粒子と繰り返し摩擦する。従って感光体上に転写され
る直前には、トナーの帯電量は均一化され、帯電極性が
反対のトナーの出現は抑制される。このようにトナーの
帯電バラツキが小さくなる結果、安定した画像を継続し
て得ることができる。また仮に使用途上で微粒子の一部
が被覆層から脱落した場合も、画質に致命的な悪影響を
与えない。微粒子の材料調達が容易であることも大きな
利点である。

【００１９】非磁性１成分現像方式の場合、一般にトナ
ーの粒径は５〜２０μｍであることから、導電性弾性体
層の表面に付着させる微粒子の粒径は、８〜５０μｍ、
なかでも１０〜３０μｍ程度とすることが好ましい。微
粒子の粒径が８μｍ未満になると、微粒子とトナーの粒
径に差がなくなり、期待する効果（トナーの帯電特性の
安定化）が得られにくくなる。また微粒子の粒径が５０
μｍを超えると、現像ローラの表面性状が悪化し、画像
ムラ、画像欠陥など画像特性に悪影響を及ぼす。微粒子
を付着して形成した被覆層の厚みは１００μｍ以下、好
ましくは４０μｍ以下で、より好ましくは１０〜３５μ
ｍ程度である。

【００２０】前記微粒子は現像ローラの被覆層を構成
し、トナーの帯電特性の安定化を図る機能を発揮するの
みならず、ローラ全体の抵抗調整層としても機能する。
現像ローラの導電性弾性体層の導電性は、ローラ全体と
しての抵抗値が１０³〜１０⁸Ω程度、好ましくは１０
⁴〜１０⁷Ω程度となるように設定される。但しここに
記載したローラ抵抗値は、導電性軸体両端にそれぞれ５
００ｇの荷重を加え、１００Ｖの直流電圧を印加して測
定した値である。ここで被覆層の厚みを上記範囲に限定
することで現像ローラの抵抗値を１０³〜１０⁸Ωの範
囲、あるいはより好ましい１０⁴〜１０⁷Ωの範囲で均
一に制御することができる。

【００２１】また本発明において用いる硬化性導電性組
成物は可塑剤を含んでいないため感光体の構成材料と反
応することはなく、感光体を汚染することはない。また
仮に硬化性導電性組成物中の未反応物が表面にブリード
したとしても、現像ローラ表面には被覆層が存在するた
め感光体汚染の心配はない。

【００２２】被覆層の形成方法は特に限定はなく、例え
ばスプレー、ディップ、ロールコート、はけ塗り等によ
って行うことができる。したがって従来不可欠であった
樹脂製の保護層が不必要なためコストダウンが可能であ
り、現像ローラの材料選定をローラの硬度、及び抵抗値
等の電気特性のみを重視して行うことができる。

【００２３】最後に導電性軸体のまわりに設ける導電性
弾性体層の構成材料である硬化性導電性組成物の内容に
ついて述べる。硬化性導電性組成物の具体例としては、
例えば、分子中に少なくとも１個のアルケニル基を有
し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン単
位である重合体である（Ａ）成分、分子中に２個以上の
ヒドロシリル基を有する硬化剤である（Ｂ）成分、ヒド
ロシリル化触媒である（Ｃ）成分、導電性付与物質であ
る（Ｄ）成分、以上（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の
各成分を含む硬化性導電性組成物からなる物質があげら
れる。もちろん、硬化性導電性組成物からなる導電性弾
性体層の下に、さらに別の組成物からなる層、たとえば
ポリウレタン、ポリシロキサン、ＮＢＲ、ＥＰＤＭなど
からなる層を設けてもよいことは当然のことである。も
ちろん導電性軸体の外側全てが硬化性導電性組成物から
形成された層であってもよい。この場合には、低硬度、
低圧縮永久歪、ブリードレスなどの特徴を有する導電性
弾性体が得られる。

【００２４】この硬化性導電性組成物の詳細を以下に説
明する。前記硬化性導電性組成物における（Ａ）成分
は、硬化剤である（Ｂ）成分と反応して硬化し、ゴム弾
性を有する硬化物となる成分である。

【００２５】（Ａ）成分の主鎖を構成する繰り返し単位
はオキシアルキレン単位であり、主鎖は、出発物質とし
て活性水素を２個以上有する化合物、たとえばエチレン
グリコール、ビスフェノール系化合物、グリセリン、ト
リメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどを用
い、Ｃ２〜Ｃ４のアルキレンオキシドを重合させること
により製造される。このようにして製造される主鎖を構
成する重合体の具体例としては、たとえばポリエチレン
オキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリブチレンオキ
シド、エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびブ
チレンオキシドの２種以上のランダムまたはブロック共
重合体などが挙げられ、アルケニル基が末端に導入され
ている方がゴム弾性の点から好ましい。

【００２６】前記分子中に少なくとも１個のアルケニル
基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキ
レン単位である重合体の好ましい具体例としては、硬化
物の低硬度化の観点から、主鎖の繰り返し単位がオキシ
プロピレン単位のものが好ましく、吸水性を必要とする
場合には、オキシプロピレン単位の一部をオキシエチレ
ン単位に変更した共重合体が好ましい。

【００２７】（Ａ）成分に含まれるアルケニル基の数
は、（Ｂ）成分と反応するという点から少なくとも１つ
以上必要であるが、２〜６個であるのが好ましい。

【００２８】（Ａ）成分の分子量としては、反応性およ
び低硬度化のバランスの点から、数平均分子量（Ｍｎ）
で５００〜５００００、さらには１０００〜２００００
が好ましく、分子末端にアルケニル基が存在するのが、
低硬度化などの点から好ましい。

【００２９】次に、導電性硬化性組成物における（Ｂ）
成分である、分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基
を有する硬化剤は、前記（Ａ）成分である、分子中に少
なくとも１個のアルケニル基を有し主鎖を構成する繰り
返し単位がオキシアルキレン単位である重合体の硬化剤
として作用する成分である。

【００３０】この（Ｂ）成分は、分子中に少なくとも２
個、好ましくは２〜５０個、より好ましくは２〜３０
個、さらには２〜２０個、より一層好ましくは３〜１２
個のヒドロシリル基を有するため、それぞれのヒドロシ
リル基が（Ａ）成分の分子中に存在するアルケニル基と
反応して硬化する。前記（Ｂ）成分中のヒドロシリル基
の個数が２個より少ないと、硬化性導電性組成物をヒド
ロシリル化反応により硬化させる場合の硬化速度が遅く
なり、硬化不良を起こす場合が多くなる。また、該ヒド
ロシリル基の個数が５０個より多くなると、（Ｂ）成分
である硬化剤の安定性、ひいては、硬化性導電性組成物
の安定性が悪くなり、そのうえ硬化後も多量のヒドロシ
リル基が硬化中に残存しやすくなり、ボイドやクラック
の原因となりやすくなる。

【００３１】前記の場合、ヒドロシリル基を１個有する
とはＳｉＨを１個有することをいい、ＳｉＨ₂の場合に
はヒドロシリル基を２個有することになるが、Ｓｉに結
合するＨは、異なるＳｉに結合する方が硬化性がよく、
また、ゴム弾性の点からも好ましい。

【００３２】（Ｂ）成分の分子量は、後述する（Ｄ）成
分の分散性やローラ加工性などの点から数平均分子量
（Ｍｎ）で３００００以下であるのが好ましく、さらに
は２００００以下、とくには１５０００以下が好まし
い。（Ａ）成分との反応性や相溶性まで考慮すると３０
０〜１００００が好ましい。

【００３３】前記のごとき（Ｂ）成分としては、特に限
定はないが、例えばポリシロキサン系硬化剤を好適に使
用することができる。具体例としては下記式(i) 〜(ii
i) のごとき鎖状、環状のポリオルガノハイドロジェン
シロキサン（ポリオキシアルキレン変性体、スチレン類
変性体、オレフィン変性体などを含む）があげられる。

【００３４】

【化１】（ｍ、ｎは整数、１０≦ｍ＋ｎ≦５０、２≦ｍ、０≦
ｎ、Ｒはメチル基、分子量が１００〜１００００のポリ
オキシアルキレン基または炭素数２〜２０の炭化水素基
で１個以上のフェニル基を含有してもよい。Ｒが複数個
含まれる場合、これらは同じである必要はない。）

【００３５】

【化２】（ｍ、ｎは整数、１０≦ｍ＋ｎ≦５０、２≦ｍ、０≦
ｎ、Ｒはメチル基、分子量が１００〜１００００のポリ
オキシアルキレン基または炭素数２〜２０の炭化水素基
で１個以上のフェニル基を含有してもよい。Ｒが複数個
含まれる場合、これらは同じである必要はない。）

【００３６】

【化３】（ｍ、ｎは整数、３≦ｍ＋ｎ≦２０、２≦ｍ≦１９、０
≦ｎ≦１８、Ｒはメチル基、分子量が１００〜１０００
０のポリオキシアルキレン基または炭素数２〜２０の炭
化水素基で１個以上のフェニル基を含有してもよい。Ｒ
が複数個含まれる場合、これらは同じである必要はな
い。）

【００３７】なお、（Ａ）成分との相溶性をよりよくす
るためには、前記Ｒがフェニル基を含有しているものが
好ましい。さらに入手のしやすさから、前記Ｒとして
は、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₅、−ＣＨ₂−ＣＨ（Ｃ
Ｈ₃）−Ｃ₆Ｈ₅、が、また貯蔵安定性の点から、−Ｃ
Ｈ₂−ＣＨ（ＣＨ₃）−Ｃ₆Ｈ₅が好ましい。

【００３８】また、（Ｂ）成分のその他の例として、た
とえば下記一般式（１）Ｒ¹Ｘ_a （１）（式中、Ｘは少なくとも１個のヒドロシリル基を含む
基、Ｒ¹は炭素数２〜１５０の１〜４価の炭化素基、ａ
は１〜４から選ばれる整数、ただし、Ｘに１個のヒドロ
シリル基しか含まれない場合、ａは２以上である。）で
示され、平均分子量が３００００以下であるヒドロシリ
ル基を含有する炭化水素系硬化剤が具体例としてあげら
れる。

【００３９】ー般式（１）中、Ｘは少なくとも１個のヒ
ドロシリル基を含む基を表わすが、その具体例として
は、たとえば−ＳｉＨ_n（ＣＨ₃）_3-n（ただしｎ＝１
〜３）、−ＳｉＨ_n（Ｃ₂Ｈ₅）_3-n（ただしｎ＝１〜
３）、−ＳｉＨ_n（Ｃ₆Ｈ₅） _3-n（ただしｎ＝１〜
３）、−ＳｉＨ₂（Ｃ₆Ｈ₁₃）などのケイ素原子を１個
だけ含有するヒドロシリル基、

【００４０】

【化４】

【００４１】などのケイ素原子を２個以上含むヒドロシ
リル基、

【００４２】

【化５】

【００４３】

【化６】

【００４４】

【化７】

【００４５】などで示される鎖状、技分かれ状、環状の
各種の多価ハイドロジエンシロキサンより誘導されたヒ
ドロシリル基などが挙げられる。なお、式中、ｍ個の単
位とｐ個の単位、ｎ個の単位とｑ個の単位、ｎ個の単位
とｐ個の単位とｘ個の単位、ｎ個の単位とｑ個の単位と
ｙ個の単位、ｍ個の単位とｎ個の単位、さらにはｍ個の
単位とｎ個の単位とｐ個の単位とｑ個の単位がブロック
結合で結合しているように記載されているが、これらは
ブロック結合でもランダム結合でもよい。以下の記載に
おいても同様である。

【００４６】前述の各種のヒドロシリル基のうち、
（Ｃ）成分であるヒドロシリル基含有炭化水素系硬化剤
が他の有機重合体との相溶性を損うおそれが少ないとい
う点から、ヒドロシリル基を構成する部分の分子量が５
００以下であることが好ましく、さらにヒドロシリル基
の反応性も考慮すれば、下記のものが好ましい。

【００４７】

【化８】

【００４８】なお、以下、これらの基を「（化８）で示
される基」と記す。

【００４９】また、一般式（１）中、Ｒ¹は炭素数２〜
１５０の１〜４価の炭化水素基を表わし、重合体からな
る基であってもよい。具体例としては、

【００５０】

【化９】

【００５１】

【化１０】

【００５２】など（これらは特開平３−９５２６６号公
報などに記載されている）、またＲ¹が重合体からなる
基の具体例としては、エチレン、プロピレン、１−ブテ
ン、イソブチレンなどのような炭素数２〜６のオレフイ
ン系化合物を主モノマーとして重合させたもので、結合
手を１〜４個有するもの、ブタジエン、イソプレンなど
のようなジエン系化合物を単独重合させたり、前記オレ
フィン系化合物とジエン系化合物とを共重合させたりし
たのち水素添加したもので、結合手を１〜４個有するも
のなどが挙げられる。

【００５３】前記のごときＲ¹およびＸを有する一般式
（１）で表わされる炭化水素系硬化剤の中でも、Ｒ¹が
炭素数５〜２０の炭化水素基で、Ｘが前記（化８）で示
される基の場合の組み合わせが、反応性を上げる点と、
（Ｂ）成分との相溶性の点から好ましい。

【００５４】これらの中でも、Ｒ¹の炭素数が５〜１２
の炭化水素基であることが、原料が容易に入手できる点
から好ましく、Ｘが前記（化８）で示される基の中でも
環状ポリシロキサン化合物であることが、（Ｂ）成分と
の相溶性がよりよくなる点から好ましい。この組み合わ
せによって得られる化合物が、炭化水素系硬化剤として
は好ましい。その具体例としては、たとえば、

【００５５】

【化１１】

【００５６】などが挙げられる。

【００５７】硬化性導電性組成物には、前記（Ａ）成
分、（Ｂ）成分とともに、（Ｃ）成分であるヒドロシリ
ル化触媒が使用される。この（Ｃ）成分であるヒドロシ
リル化触媒についてはとくに制限はなく、その具体例と
しては、たとえば白金、アルミナやシリカ、カーボンブ
ラックなどの担体に固体白金を担持させたもの、塩化白
金酸、塩化白金酸とアルコール、アルデヒド、ケトンな
どの錯体、白金／オレフィン錯体、白金／ホスファイト
錯体などが好ましい。

【００５８】さらに、硬化性導電性組成物には、（Ｄ）
成分である導電性付与物質が含まれる。この（Ｄ）成分
である導電性付与物質としては、カーボンブラックや、
金属微粉末、さらには第４級アンモニウム塩基、カルボ
ン酸基、スルホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステ
ル基などを有する有機化合物もしくは重合体、エーテル
エステルアミド、もしくはエーテルイミド重合体、エチ
レンオキサイド−エピハロヒドリン供重合体、メトキシ
ポリエチレングリコールアクリレートなどで代表される
導電性ユニットを有する化合物、または高分子化合物な
どの帯電防止剤などの、導電性を付与する化合物などが
あげられる。（Ｄ）成分の導電性付与剤としては複数の
ものを用いてもかまわない。

【００５９】前記硬化性導電性組成物は、以上のような
（Ａ）〜（Ｄ）成分から調製される。このような硬化性
導電性組成物からなる導電性弾性体層の硬度は、薄層形
成ブレード及び感光体との良好なニップ幅を形成する観
点からＪＩＳＡ硬度で４０°以下、好ましくは２５°以
下であり、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の使用割合は、
（Ａ）成分中のアルケニル基１モル当たり（Ｂ）成分の
ヒドロシリル基が０．２〜２．５モル、さらには０．４
〜２．５モルになるよう使用するのがよい。また（Ｃ）
成分であるヒドロシリル化触媒の使用量は、（Ａ）成分
中のアルケニル基１モルに対し、１０^-1〜１０^-6モルの
範囲で用いられる。さらに、（Ｄ）成分である導電性付
与物質の使用量は、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計量１００
部（重量部、以下同様）に対して０．１〜５０部、さら
には０．３〜３０部で、導電性弾性層の体積抵抗が１０
³〜１０¹⁰Ω・ｃｍ程度、好ましくは１０⁵〜１０⁸Ω
・ｃｍになるよう使用される。前記硬化性導電性組成物
には、必要であればシリカ、炭酸マグネシウムなどの非
導電性フィラー、老化防止剤などを加えてもよい。加え
る量としては、通常（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計量１００
部に対して５０部程度以下、好ましくは２０部程度以下
であるのが、ゴム硬度をあげない点から好ましい。

【００６０】

【実施例】次に、本発明の現像ローラを実施例に基づき
さらに詳細に説明する。

【００６１】実施例１数平均分子量（Ｍｎ）８，０００、分子量分布（Ｍｗ／
Ｍｎ）２．０（ＧＰＣで測定）、粘度１３０Ｐ（２０
℃）のポリオキシプロピレン系重合体（ポリオキシプロ
ピレンの両末端のＯＨの９０％をアリルエーテル化した
もの）１００ｇ、

【００６２】

【化１２】で示されるポリシロキサン系硬化剤（ＳｉＨ価０．３５
８モル／１００ｇのもの）６．９ｇ、塩化白金酸（Ｈ₂
ＰｔＣｌ₆）の１０％イソプロピルアルコール溶液０．
０６ｇおよびケッチェンブラックＥＣ０．５ｇを混合
し、減圧（１０ｍｍＨｇ下、１２０分間）脱泡した。得
られた硬化性導電性組成物をステンレス製シャフトの周
りに被覆し、１２０℃の金型内部で３０分間硬化させ
て、ステンレス製シャフトの周りに厚さ７．５ｍｍの導
電性弾性体層を設けたローラを製造した。

【００６３】次に、平均粒径１０μｍのトナーを凝集、
粉砕して平均粒径２５μｍの微粒子を作製し、この微粒
子を得られたローラの導電性弾性体層の表面に付着させ
て被覆層を形成、現像ローラとした。外径測定機（キー
エンス（株）製）で現像ローラの外径を測定し、被覆層
の厚みを算出したところ、約３０μｍであった。得られ
た現像ローラをセイコーエプソン株式会社製レーザプリ
ンタの所定の位置にセットし、レーザプリンタ用カート
リッジ内蔵のトナーを用いて画出し評価をした。その結
果、画像濃度１０％、及び１００％濃度（黒ベタ画像）
ともに非常に良好な初期画像が得られた。１０％濃度の
画像は２０００枚現像後も良好なものであった。

【００６４】実施例２導電性弾性体層を設けたローラの製造までは、実施例１
と同様に行なった。次に、平均粒径８μｍのトナーを凝
集、粉砕して平均粒径２０μｍの微粒子を作製し、この
微粒子を得られたローラの導電性弾性体層の表面に付着
して被覆層を形成し、現像ローラとした。実施例１と同
様に被覆層の厚みを算出したところ、約２５μｍであっ
た。得られた現像ローラをセイコーエプソン株式会社製
レーザプリンタの所定の位置にセットし、レーザプリン
タ用カートリッジ内蔵の現像剤を用いて画出し評価をし
た。その結果、画像濃度１０％、及び１００％濃度（黒
ベタ画像）ともに非常に良好な初期画像が得られた。１
０％濃度の画像は２０００枚現像後も良好なものであっ
た。

【００６５】実施例３実施例１のポリシロキサンを式：

【００６６】

【化１３】

【００６７】で示されるポリシロキサン系硬化剤（Ｓｉ
Ｈ価０．９７モル／１００ｇのもの）２．７ｇに変更し
た以外は実施例１と同様の条件で画出し評価をした結
果、非常に良好な画像が２０００枚現像後も維持され
た。

【００６８】比較例１シリコーン系樹脂（信越化学工業株式会社製のＫＥ１２
６１−Ｕ）を押出し法によりＳＵＳ製のシャフトの上に
被覆形成し、２５ｍｍφの現像ローラを作製した。得ら
れたローラをセイコーエプソン株式会社製レーザプリン
タの所定の位置にセットし、レーザプリンタ用カートリ
ッジ内蔵のトナーを用いて画出し評価をした。その結
果、画像濃度１０％の初期画像は良好であった。しかし
１００％濃度（黒ベタ画像）の画像はその上部は良好で
あったものの、下部に画像濃度の低下が見られた。

【００６９】

【発明の効果】本発明の現像ローラは以下、列記する効
果を有する。 1)現像ローラ表面の被覆層は、トナーと同等の電気的及
び機械的特性を有し、且つその粒径がトナーより大きな
微粒子により構成されるため、現像に寄与するトナーは
搬送される間に現像ローラ表面の微粒子とより多く接触
し、トナーの帯電バラツキを小さくすることが可能で、
非常に安定した画像を得ることができる。 2)現像ローラの被覆層表面に適当な凹凸が形成されるた
め、トナーの搬送量が増大し、十分な画質濃度が確保さ
れる。 3)現像ローラの表面がトナーと同等の電気的及び機械的
特性を有する材料で構成されているため、たとえトナー
付着が不十分であって部分的に被覆層表面が露出するこ
とがあっても現像特性に影響を与えることはない。 4)可塑剤を用いることなく現像ローラの低硬度化が可能
であり、また表面がトナーと同等材質で覆われているた
め保護層を設けなくても感光体汚染の心配はない。 5)被覆層の形成は、微粒子を導電性弾性体層の表面粘着
性を利用して付着させるだけであるから、構造が簡単で
あり、製造工程も少なく、現像ローラのコストダウンが
可能である。 6)カラー方式の現像装置に適用した場合には、各色トナ
ー（Ｃ，Ｙ，Ｍ，Ｂ）の帯電特性は異なるものの、各色
トナーに対応して設けられる現像ローラ表面には同色ト
ナーと同等の電気的特性及び機械的特性を有する材料を
被覆することで、安定したカラー現像を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】現像ローラの構造を示す断面説明図

【図２】トナー粒子よりも大きな微粒子よりなる被覆
層を形成した現像ローラ表面付近の拡大説明図

【図３】従来の現像装置の一実施例とその周辺構造を
示す説明図

【符号の説明】

１感光ドラム１ａ回転方向２帯電器４記録用紙５転写器６清掃器７定着器８加熱ローラ９加圧ローラ１０光照射１１トナー容器１２トナー１３現像ローラ１４供給ローラ１５薄層形成ブ
レード４０導電性軸体４１導電性弾性
体層４２被覆層４２ａ微粒子Ｔ現像剤トナー

フロントページの続き (72)発明者小林健二滋賀県大津市比叡辻２−１−１鐘淵化学工業株式会社内 (72)発明者松成靖典滋賀県大津市比叡辻２−１−１鐘淵化学工業株式会社内 (72)発明者福田丞滋賀県大津市比叡辻２−１−１鐘淵化学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像装置に用いる現像ローラであって、表面粘着性を有する硬化性組成物を素材とした弾性体層
の表面にトナーと同等の電気的特性及び機械的特性を有
し、且つその粒径がトナーよりも大きい微粒子を当該弾
性体層の表面粘着性を利用して付着せしめ、ローラ表面
に被覆層を形成した現像ローラ。
【請求項２】弾性体層の構成材料である硬化性組成物
が（Ａ）分子中に少なくとも１個のアルケニル基を有し、
主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン単位で
ある重合体（Ｂ）分子中に少なくとも２個以上のヒドロシリル基を
有する硬化剤（Ｃ）ヒドロシリル化触媒および（Ｄ）導電性付与物質を含む硬化性導電性組成物からなる請求項１記載の現像
ローラ。