JP2011107262A - 弾性ローラ及びその製造方法、並びに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発泡弾性層の表面における気泡による凹凸の形成を抑制でき、高品位な電子写真画像の形成に用いることのできる弾性ローラの製造方法を提供する。
【解決手段】軸芯体２とその周囲に発泡弾性層３とを有する弾性ローラの製造方法であって、特定のシリコーンオイルとシリコーンゲル化剤とカーボンブラックと反応性触媒とを含む混合物の層を軸芯体の周囲に形成する工程と、該混合物の層をフリー発泡および硬化させて発泡弾性層を形成する工程とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は弾性ローラとその製造方法及び画像形成装置に関する。

特許文献１には電子写真方式を用いた画像形成装置に用いられる発泡弾性層を有する弾性ローラの製造方法として以下に記載の方法が記載されている。まず、ローラ基材を回転させながら所定の間隙を設けてアプリケータを配置し、一定速度で移動するアプリケータとの隙間にシリコーンゴムフォーム用液状原料を供給する。そして、ローラ基材の回転を継続し発泡、硬化させる。そして、特許文献１には、この方法によれば一定膜厚の均一な構造のスポンジローラが得られ、紙送りローラやクリーニングローラとして好適に使用できる旨が記載されている。

特開平７−７６０４９号公報

しかしながら本発明者等の検討によれば、上記特許文献１の製造方法には以下のような課題があることを知見した。すなわち、シリコーンフォーム用液状材料を脱水素反応によりフリー発泡させる場合、発泡により発生する圧力に対して材料粘度が低く、かつ、発泡反応による気泡の形成を抑制するものがないため、生成した気泡が大きくなり易い。その結果、発泡弾性層の表面に気泡による凹凸面が形成されることがある。また、発泡弾性層の表面に気泡が露出してしまい、平滑な表面が得られないことがある。現像ローラや帯電ローラなどの導電ローラ表面にトナーの粒径よりも大きな凹凸があると、トナーの均一搬送性や、感光体の均一帯電性に影響を与えることがある。また、発泡弾性層の周面に表面層を設ける場合にも、発泡弾性層の表面への不均一な気泡の露出は、平滑な表面を得る上では解決すべき課題である。

そこで、本発明の目的はフリー発泡により発泡弾性層を形成する際の発泡を制御することにより、均一な表面を有する発泡弾性層を備え、高品位な電子写真画像の形成に用いることのできる導電ローラの製造方法を提供することにある。

また、本発明の目的は、現像ローラとして好適に用いられる導電性ローラの提供、及び高品位な電子写真画像を提供する画像形成装置の提供にある。

本発明者らはこの課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、液状のシリコーンフォーム原料にシリコーンゲル化剤を添加し、ゲル化させたものを軸芯体の周囲に層形成し、その後発泡および硬化してシリコーンの発泡弾性層を形成することにより、上記の課題を解決できることを見出した。

本発明に係る弾性ローラの製造方法は、軸芯体とその周囲に発泡弾性層とを有する弾性ローラの製造方法であって、
（１）下記（Ａ）〜（Ｆ）を含む混合物の層を軸芯体の周囲に形成する工程と、
（２）該混合物の層をフリー発泡および硬化させて発泡弾性層を形成する工程とを有することを特徴とする：
（Ａ）分子内にケイ素原子結合ビニル基を含有するシリコーンオイル、
（Ｂ）分子内にケイ素原子結合水酸基を含有するシリコーンオイル、
（Ｃ）分子内にケイ素原子結合水素原子を含有するシリコーンオイル、
（Ｄ）シリコーンゲル化剤、
（Ｅ）カーボンブラック、
（Ｆ）反応性触媒。

また本発明に係る弾性ローラは、上記の方法により製造されたものであることを特徴とする。更に、本発明に係る画像形成装置は上記の弾性ローラを現像ローラとして有することを特徴とする。

本発明によれば、気泡が細かく均一で平滑な表面の発泡弾性層を有し、現像ローラや帯電ローラに好適に用いることのできる弾性ローラを得られる。

本発明に係る弾性ローラの斜視図である。 本発明に係る画像形成装置の断面図である 弾性ローラを成形方法の説明図である。

以下、本発明について詳細に説明する。本発明の製造方法においては、少なくとも下記（Ａ）〜（Ｆ）を混合し、未反応シリコーンゴム層を軸芯体の周囲に形成した後、発泡および硬化して発泡弾性層を形成する。

本発明は、（１）下記（Ａ）〜（Ｆ）を含む混合物の層を軸芯体の周囲に形成する工程と、（２）前記混合物の層をフリー発泡および硬化させて発泡弾性層を形成する工程とを有する：
（Ａ）分子内にケイ素原子結合ビニル基を含有するシリコーンオイル、
（Ｂ）分子内にケイ素原子結合水酸基を含有するシリコーンオイル、
（Ｃ）分子内にケイ素原子結合水素原子を含有するシリコーンオイル、
（Ｄ）シリコーンゲル化剤、
（Ｅ）カーボンブラック、
（Ｆ）反応性触媒。

本発明において、フリー発泡とは、金型内などの密閉空間で発泡させるのではなく、開放空間で発泡させるものである。すなわち、発泡させられる層の表面は外気に露出しており、金型の内壁などにより規制されない。そのため、発泡弾性層の表面には大きな気泡が露出しやすく、表面平滑性に劣る発泡ローラが形成されやすい。しかし、本発明によれば、シリコーンゲル化剤を用いることで発泡させられる層内部から発泡ガスが逃げ難くなるため、表面に気泡が露出しにくくなるものである。

＜（Ａ）成分＞
（Ａ）成分は、分子内にケイ素原子結合ビニル基を含有するシリコーンオイルであり、本発明の製造方法における主要な材料となる。このシリコーンオイルは分子鎖両末端がビニル基で封鎖されたものが主であることが好ましい。また、重合度が５０〜３０００のものが好適に用いられる。

（Ａ）成分のシリコーンオイル側鎖としては、ビニル基等の脂肪族不飽和結合を有しない、すなわち置換又は非置換の一価の飽和炭化水素基が挙げられる。当該飽和炭化水素基の具体例を以下に挙げる。アルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基等）、シクロアルキル基（シクロヘキシル基等）、アリール基（フェニル基、トリル基等）、アラルキル基（ベンジル基、２−フェニルエチル基、２−フェニルプロピル基）。これらの中でも、側鎖として好ましいものは、メチル基である。Ａ成分の主鎖構造は、例えば、ジメチルシロキサン構造である。

＜（Ｂ）成分＞
（Ｂ）成分は、分子内にケイ素原子結合水酸基を含有するシリコーンオイルであり、組成物を適度に発泡させ、シリコーンフォームを得るために必要な成分である。この（Ｂ）成分のシリコーンオイルは、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたものが主であることが好ましい。また、重合度が５〜２０００のものが好適に用いられる。（Ｂ）成分のシリコーンオイル側鎖としては、置換又は非置換の一価の飽和炭化水素基が挙げられ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基；シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；フェニル基等のアリール基；アラルキル基などが挙げられる。これらの中でも、メチル基が好ましい。Ｂ成分の主鎖構造は、例えば、ジメチルシロキサン構造である。

シリコーンフォームに機械的強度を付与するためには、（Ｂ）成分の重合度は５０〜１０００が好ましい。（Ｂ）成分の配合量は、前記（Ａ）成分のシリコーンオイル１００質量部に対し、０．１〜５０質量部であることが好適である。

＜（Ｃ）成分＞
（Ｃ）成分は、分子内にケイ素原子結合水素原子を含有するシリコーンオイルである。ケイ素原子に結合する水素原子が、（Ａ）成分のシリコーンオイルのビニル基と付加反応することによりゴム状の硬化物を形成する。さらに（Ｂ）成分のシリコーンオイルの水酸基と脱水素反応し水素ガスが発生する。それにより、発泡と硬化が同時に進行してシリコーンフォームが得られる。（Ｃ）成分は１分子中にケイ素原子結合水素原子を２つ以上もつシリコーンオイルであることが好ましい。（Ｃ）成分のシリコーンオイル側鎖としては、置換又は非置換の一価の飽和炭化水素基が挙げられ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。これらのうち、メチル基が好ましい。（Ｃ）成分の分子構造としては、水素原子が分子鎖末端のケイ素原子に結合したものでも、分子鎖末端以外のケイ素原子に結合したものでも良い。また、直鎖状、環状、分岐鎖状のシロキサン骨格を有するものが使用されうるが、合成のしやすさから直鎖状のものが好ましい。また、機械的強度に優れた発泡体を得るためには、（Ｃ）成分は分岐鎖状構造を有することが好ましい。（Ｃ）成分の添加量は、（Ｃ）成分中のケイ素原子に結合する水素原子が、（Ａ）成分中のビニル基と、（Ｂ）成分中のヒドロキシ基との総モル数に対し、２〜４０モルとなる量で使用することが好ましい。（Ｃ）成分のケイ素原子に結合する水素原子を２モルとなる量以上にすることで、組成物が充分に発泡し易くなる。また、４０モルとなる量以下とすることで、得られる硬化物（発泡体）の物性低下を防ぎ、発泡体が経時に硬くなる等の問題を防ぎ易くなる。

＜（Ｄ）成分＞
（Ｄ）成分は、上記(Ａ)〜（Ｃ）のシリコーンオイルをゲル化させることのできるシリコーンゲル化剤である。シリコーンゲル化剤は、上記（Ａ）〜（Ｃ）に係るシリコーンオイルによって膨潤され、上記（Ａ）〜（Ｆ）を含み、チキソトロピックな性状のゲル状物質を形成させる成分である。当該ゲル状物質は流動性が低下し、フリー発泡の際の脱水素反応による水素ガスの大気への放出が抑制され、また気泡の成長も抑制される。そして、その状態において硬化反応も進むため、気泡径が細かく均一であり、表面の平滑性に優れたシリコーンフォームローラが得られる。
（Ｄ）成分としては、分子内に下記式（Ｉ）で示される三次元構造を有し、室温で液状乃至ペースト状の性状を示し、外部からの応力により簡単に塑性変形を引き起こす性質を持つオルガノポリシロキサン架橋物が特に好適に用いられる。シリコーンオイル中で膨潤してゲル化する能力が高いためである。

上記式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ６は各々独立に水素原子またはメチル基を示す。このようなオルガノポリシロキサン架橋物は、側鎖に２個以上のケイ素原子結合ビニル基を有するシリコーンオイルと２個以上のケイ素原子結合水素原子を有するシリコーンオイルとを反応性触媒を用いてヒドロシリル化反応を行うことにより得られる。側鎖にケイ素原子結合ビニル基を含有するシリコーンオイル（以下、ビニル基含有シリコーンオイルともいう。）の分子構造は直鎖状、分岐状、網状のいずれでもよい。また、架橋物形成用ビニル基含有シリコーンオイルの重合度は５０〜３０００が好ましい。重合度を５０以上とすることで、揮発性を低くし、組成を安定にさせ易いためである。また、重合度を３０００以下とすることで、均一でかつ充分な架橋反応を起こし易いためである。ビニル基の含有量は、一分子中、０．３〜２．０質量％であることが好ましい。０．３質量％以上とすることにより、得られるペースト状シリコーン組成物の離油度を小さくし易いためである。また、２．０質量％以下とすることにより、架橋密度を適当な範囲とし、ペースト状とし易いためである。架橋物形成用ビニル基含有シリコーンオイルの分子鎖末端基としては、トリメチルシロキシ基、ジメチルビニルシロキシ基が挙げられる。

ビニル基含有シリコーンオイルに対する、２個以上のケイ素原子結合水素原子を有するシリコーンオイルの配合量は、ビニル基含有シリコーンオイルのビニル基１モル当り、ケイ素原子結合水素原子が平均０．３〜３．０モルとなる量とすることが好ましい。これによって架橋が円滑に進行し、シリコーンオイルを分子構造内に取り込みやすく、ゲル化効果がより高められるためである。また、架橋密度が高くなり過ぎず、後述する「ちょう度」を適当な値とすることができるためである。

また、（Ｄ）成分としてのオルガノポリシロキサン架橋物は、［ＩＮＣＩ名：Ｄｉｍｅｔｈｉｃｏｎｅ／Ｖｉｎｙｌ Ｄｉｍｅｔｈｉｃｏｎｅ Ｃｒｏｓｓｐｏｌｙｍｅｒ、表示名：（ジメチコン／ビニルジメチコン）クロスポリマー］、あるいは架橋型メチルフェニルポリシロキサン［ＩＮＣＩ名：Ｄｉｍｅｔｈｉｃｏｎｅ／Ｐｈｅｎｙｌ Ｖｉｎｙｌ Ｄｉｍｅｔｈｉｃｏｎｅ Ｃｒｏｓｓｐｏｌｙｍｅｒ、表示名：（ジメチコン／フェニルジメチコン）クロスポリマー］として化粧品用途に市販されている。

さらに、上記のオルガノポリシロキサン架橋物に低粘度シリコーンオイルを添加し膨潤させて適度なペースト状組成物にしたものをゲル化剤（Ｄ）成分として用いることができる。このように架橋型ポリシロキサンを低粘度シリコーン油と混合し、ペースト状としたものも市販されている。市販品としては、信越化学工業（株）のＫＳＧ−１５（架橋型メチルポリシロキサン４〜１０％とデカメチルシクロペンタシロキサン９０〜９６％の混合物）、ＫＳＧ−１６（架橋型メチルポリシロキサン２０〜３０％とメチルポリシロキサン７０〜８０％の混合物）、ＫＳＧ−１８（架橋型メチルフェニルポリシロキサン１０〜２０％とメチルフェニルポリシロキサン８０〜９０％の混合物）などが挙げられる。

本発明におけるシロキサン架橋物の架橋度は日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ２２２０の「ちょう度」で表現することが出来る。ちょう度とはペースト状物質の見かけの硬さで、規定円すいが試料に貫入した深さをmmの10倍で表した数値である。そしてこの「ちょう度」が２０〜１５０のものをゲル化剤として好適に用いることができる。「ちょう度」を上記の範囲内とすることで、上記（Ａ）〜（Ｃ）のシリコーンオイルと十分に混合し、また十分なゲル化効果を得ることができる。本発明におけるオルガノポリシロキサン架橋物としては、ほとんどゴム弾性を有しないものである。

（Ｄ）成分の添加量は（Ａ）成分１００質量部に対して１０〜７０質量部であることが好ましい。１０質量部以上とすることで、チキソトロピック性をより効果的に発現することができ、増粘効果をより有効に生じさせ易い。その結果、フリー発泡の過程における発泡反応による気泡形成を抑制する力を充分なものとし、気泡径が過度に増大や破泡を抑制し、表面の平滑な現像ローラを形成することができる。また、７０質量部以下とすることで、発泡材の量を相対的に減少することができ、ローラ全体にわたり充分な発泡が得られ、発泡の偏在の発生を防ぎ易くなる。また、（Ａ）〜（Ｆ）の混合物がより有効にチキソトロピックな性状を発現することができる。したがって、材料粘度が上昇するために、脱水素反応による気泡形成を抑制する働きをする。その状態で硬化反応が促進されるので、気泡径が細かくかつ均一なスキン層を有する導電性シリコーンフォームローラを得ることが出来る。

ここで得られる導電性シリコーンフォームローラの比重は、０．３乃至０．７が好ましい。比重が０．３以上であると気泡径が細かくかつ均一なスキン層を有することが出きるので、硬度のばらつきや導電性のばらつきを抑制することが出来る。比重が０．７以下であるとシリコーンフォームローラの特徴である柔軟性を有することが出来る。ここで上記の比重は日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ６２６８（加硫ゴムの密度測定）の規定に基づき測定することができる。測定装置としては、例えば、自動比重計（商品名：ＤＭＡ−２２０Ｈ、新光電子（株）社製）を挙げられる。

＜（Ｅ）成分＞
（Ｅ）成分は、シリコーンフォームローラに導電性を付与するためのカーボンブラックである。カーボンブラックとしては、通常、導電性ゴム組成物に用いられているものが使用可能である。例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック等を挙げることができる。導電性カーボンブラックの添加量は、（Ａ）成分１００質量部に対して３〜５０質量部とすることが好ましく、５〜２０質量部とすることがより好ましい。添加量を３質量部以上とすることにより、所望の導電性を得られ易くなる。また、５０質量部以下とすることで、ローラの機械特性を損なうことを防ぎ易くなる。

＜（Ｆ）成分＞
（Ｆ）成分は、（Ａ）成分中のビニル基と（Ｃ）成分中のケイ素原子に結合した水素原子との間の付加反応により発泡材を硬化させるとともに、該水素原子と（Ｂ）成分の水酸基との間の脱水素反応を促進する触媒である。（Ｆ）成分としては、例えば、塩化白金酸、アルコールと塩化白金酸から得られる錯体、白金オレフィン錯体、白金ケトン錯体、白金ビニルシロキサン錯体のような白金化合物が使用できる。（Ｆ）成分の含有量としては、特に制限されるものではなく、触媒として機能を考慮して適宜選択でき、例えば、（Ａ）成分に対して、白金原子に換算して０．１〜１０００ｐｐｍになる量が通常用いられ、好ましくは０．５〜２００ｐｐｍになる量である。０．１ｐｐｍ以上とすることで、触媒濃度が低くなりすぎず、より有効に硬化反応を促進できる。また、１０００ｐｐｍ以下とすることで、必要以上に添加することを防ぐことができ、経済的な観点から好ましい。

＜その他成分＞
（Ｆ）成分を配合した系の常温における保存安定性を向上させるため、または脱水素反応の反応温度を高めに制御するために反応抑制剤を配合してもよい。反応抑制剤としてはアセチレンアルコール（３−メチル−１−ブチン−３−オール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール等）やアルキニルオキシ基含有ケイ素化合物（ジメチルビス（１，１−ジメチルプロピン−２−オキシ）シラン等）を用い得る。（Ａ）〜（Ｆ）を含む混合物に、本発明の目的を損なわないかぎり、必要に応じて、シリカ、石英粉末、けいそう土、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化セリウム、マイカ、クレイ、炭酸カルシウム、グラファイト等の充填剤や顔料を配合することができる。

以下、本発明の実施形態について説明するが、とくに以下の実施形態に限定されるものではない。まず、シリコーンフォーム用材料として、あらかじめ（Ａ）成分に（Ｅ）成分および必要に応じて充填剤などを配合したマスターバッチを調製しておく。このマスターバッチと、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）成分と、を混合したものをＡ液とする。また、別に、マスターバッチと（Ｃ）成分とを混合したものをＢ液とする。このようにして、２液のシリコーンフォーム用材料（Ａ液及びＢ液）を調製する。調製温度は、硬化や水素ガスの発生を生じない温度であれば特に限定されないが、作業性を考慮して、一般に０〜５０℃、好ましくは５〜３０℃である。

図１に、導電性ローラの一例の斜視図を示す。図１において、２は軸芯体である。導電性シリコーンフォームローラは、前記軸芯体２の周囲にカーボンブラックを含んだ導電性シリコーンフォーム層３が設けられており、さらにその上に導電性樹脂の薄層からなる導電性樹脂層４が被覆されている。軸芯体２は、導電性ローラ１の電極及び支持部材として機能するものである。軸芯体２は、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属又は合金、クロム、ニッケルでメッキ処理を施した鉄、合成樹脂等の材質で構成されている。形状は、円柱形や中心部を空洞化した円筒形が好ましい。軸芯体の外径は適宜決めることができるが、通常４ｍｍから２０ｍｍの範囲にするのが好適である。

本発明に係る現像ローラとして搭載した電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置の例を図２に示す。図２に示した。

画像形成装置は、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を形成する４つの画像形成ユニット１０ａ乃至１０ｄを有し、それらはタンデムに設けられている。各画像形成ユニットは、感光ドラム１１、帯電装置１２（帯電ローラ）、画像露光装置１３（書き込みビーム）、現像装置１４、クリーニング装置１５、画像転写装置１６（転写ローラ）等を有する。感光ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１４及びクリーニング装置１５は一体となり、画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジを形成している。
現像装置１４は、一成分トナー５を収容した現像容器６と、現像容器６内の長手方向に延在する開口部に位置し、感光ドラム１１と対向設置された現像ローラ１とを備え、感光ドラム１１上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。更に、現像装置１４には、トナー供給ローラ７及び現像ブレード８が設けられている。トナー供給ローラ７は、現像ローラ１に一成分トナー５を供給すると共に現像に使用されずに現像ローラ１に担持された一成分トナー５を掻き取る。現像ブレード８は、現像ローラ１上の一成分トナー５の担持量を規制すると共に摩擦帯電する。

まず、感光ドラム１１の表面が帯電装置１２により所定の極性・電位に一様に帯電され、画像情報が画像露光装置１３からビームとして、帯電された感光ドラム１１の表面に照射され、静電潜像が形成される。次いで、形成された静電潜像上に本発明のシリコーンフォームローラを使用した導電ローラを現像ローラ１とする現像装置１４から一成分トナーが層状に供給される。供給されたトナーは、感光ドラム１１表面上にトナー像として形成され、静電潜像が可視画像化される。このトナー像は感光ドラム１１の回転に伴って、画像転写装置１６と対向する場所に来たときにその回転と同期して供給されてきた紙等の転写材２５に転写される。

なお、本図では４つの画像形成ユニット１０ａ乃至１０ｄが一連に連動して所定の色画像を１つの転写材２５上に重ねて形成されている。したがって、転写材２５をそれぞれの画像形成ユニットの画像形成と同期させる、つまり、画像形成が転写材２５の挿入と同期している。そのために、転写材２５を輸送するための転写搬送ベルト１７が感光ドラム１１と画像転写装置１６との間に挟まれるように、転写搬送ベルト１７の駆動ローラ１８、テンションローラ１９及び従動ローラ２０に架けまわされている。また、転写材２５は転写搬送ベルト１７に吸着ローラ２１の働きにより静電的に吸着された形で搬送されている。なお、２２は転写材２５を供給するための供給ローラである。画像が形成された転写材２５は、転写搬送ベルト１７から剥離装置２３の働きにより剥がされ、定着装置２４に送られ、トナー像は転写材２５に定着されて、印画が完了する。一方、トナー像の転写材２５への転写が終わった感光ドラム１１はさらに回転して、クリーニング装置１５により感光ドラム１１表面がクリーニングされ、必要により除電装置（不図示）によって除電される。その後、感光ドラム１１は次の画像形成に供される。なお、図において、２６、２７はそれぞれ画像転写装置１６、吸着ローラ２１へのバイアス電源を示す。

なお、ここでは、タンデム型の転写材上へ直接各色のトナー像を転写する装置で説明したが、現像ローラとして本発明の導電性ローラを使用する装置であればいずれでもよい。例えば、白黒の単色画像形成装置、転写ローラや転写ベルトに各色トナー像を重ねてカラー画像を形成後転写材へ一括して転写する画像形成装置、各色現像ユニットがロータ上に配置されたり、感光ドラムに並列して配置されたりした画像形成装置等が挙げられる。また、プロセスカートリッジではなく、感光ドラム、帯電装置、現像装置等が直接画像形成装置に組み込まれていても構わない。

（実施例）
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（オルガノポリシロキサン架橋物の調製）
＜ゲル化剤１の調製＞
下記表１−１に示した材料を混合し７０℃に調整したプラネタリーミキサーで２時間均一に混合してシリコーン組成物を調製した。得られたシリコーン組成物を真空脱泡後、７０℃で３０分間加熱してシリコーンゲル（ゲル化剤１）を得た。ゲル化剤１の「ちょう度」を以下のようにして測定した。ゲル化剤１の４０ｍｌを、容量５０ｍｌの耐熱ガラスビーカーに入れ、１００℃の熱風乾燥機中で６０分加熱して硬化させ、シリコーンゲルを得た。室温（２３℃）に冷却後、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ２２００（グリース）の「ちょう度試験方法」に基づき不混和ちょう度を測定した。測定には１／４コーンを用いた。また、試験室の温度は２３℃とした。その結果、ゲル化剤１のちょう度は５０であった。

＜ゲル化剤２の調製＞
下記表１−２に示した材料を混合し調整−１と同様にしてシリコーンゲル（ゲル化剤２）を調製した。ゲル化剤２のちょう度は７２であった。

＜ゲル化剤３の調製＞
下記表１−３に示した材料を混合し調整−１と同様にしてシリコーンゲル（ゲル化剤３）を調製した。ゲル化剤３のちょう度は６８であった。

＜ゲル化剤４の調製＞
下記表１−４に示した材料を混合し、調整−１と同様にしてシリコーンゲル（ゲル化剤４）とする。ゲル化剤４のちょう度は１０６であった。

＜ゲル化剤５の調製＞
下記表１−５に示した材料を混合し、調整−１と同様にしてシリコーンゲル（ゲル化剤５）を調製した。ゲル化剤５のちょう度は８７であった。

＜ベース材料の調製＞
以下の材料を配合し、プラネタリーミキサーで１時間混合したものを液状シリコーンゴムのベース材料とした。
・（Ａ）成分；重合度５００の両末端ビニル基封鎖ポリジメチルシロキサン；１００質量部
・（Ｅ）成分；デンカブラック（アセチレンブラック、平均粒子径４０ｎｍ、電気化学工業（株））；７．０質量部
〔実施例１〕
＜Ａ液＞
下記表２−１に示した材料をプラネタリーミキサーで３０分混合したものをＡ液とした。

＜Ｂ液＞
下記表２−２に示した材料をプラネタリーミキサーで３０分混合したものをＢ液とした。

＜導電性シリコーンフォームローラの成形＞
上記Ａ液及びＢ液を図３に示すリングコート機の材料タンク１に貯蔵した。外径φ６ｍｍの鉄製軸芯体（ＳＵＭ材）にニッケルメッキ（Ｎｉ）を施して作製した軸芯体保持軸３２を、リングコート機に垂直にセットした。その後、軸芯体保持軸を垂直に上昇（６０ｍｍ／ｓｅｃ）させて軸芯体を移動させた。Ａ液、Ｂ液は、スタティックミキサー３３を通過し、リングヘッド３４へ供給され、軸芯体の外周に供給された。供給されたＡ液、Ｂ液の混合物は、軸芯体の外周に未硬化のシリコーンゴム組成物層を形成した。このようにして、未硬化のシリコーンゴム組成物層を有するロール（以下、未硬化ロール３５）を作製した。得られた未硬化ロール３５を軸芯体を中心として回転させ、未硬化のシリコーンゴム組成物層の表面に、株式会社ハイベック製の赤外線加熱ランプ「ＨＹＬ２５」（商品名）で赤外線（出力１０００Ｗ）を２分間照射し、発泡および硬化を行った。なお、赤外線照射時のシリコーンゴム組成物層表面とランプの距離は６０ｍｍであり、シリコーンゴム組成物層表面の温度は１００℃であった。その後、硬化したシリコーンゴムの弾性層の物性を安定させる目的として、電気炉で２００℃、４時間の二次硬化を行い、直径１２ｍｍの導電性シリコーンフォームローラを得た。

＜画像評価用の弾性ローラの作製＞
下記表２−３に示した材料にＭＥＫを加え、サンドミルで１時間分散した。分散後、固形分２０質量％から３０質量％の範囲で塗布乾燥後の膜厚が１０μｍとなるようにＭＥＫをさらに加えて調整し、表面層用塗料を得た。

得られた導電性シリコーンフォームローラの表面に表面層用塗料をスプレー塗工した後、自然乾燥させた。次いで、１４０℃にて６０分間加熱処理して、塗料膜を硬化し、表面層が形成された画像評価用の弾性ローラを得た。
＜画像評価用ロールの弾性層の比重測定＞
画像評価用ロールの弾性層の１ｃｍ３をナイフで切り出し、自動比重測定装置（商品名：ＤＭＡ２２０Ｈ、新光電子（株）社製）を用いて比重を測定した。測定条件としては、サンプル浸漬時間を５秒、測定温度を２３℃とした。

＜画像評価用ロールの画像特性評価＞
画像評価用ロールを、現像ロールとして画像形成装置（商品名：ＬＢＰ５０５０；キヤノン株式会社製」のプロセスカートリッジ（Ａ４サイズ）に装着した。このプロセスカートリッジにシアンのトナーを充填した。

（気泡の影響評価）
プロセスカートリッジを温度２３℃、湿度５５％ＲＨの環境に２４時間放置した後、上記画像形成装置に装填し、温度２３℃、湿度５５％ＲＨの環境下でベタ画像およびハーフトーン画像を出力した。出力した画像上の白ポチを観察した。また、それとは別に、出力途中の画像形成装置を途中で止めて感光ドラム表面のトナー状態を観察し、シリコーンフォームの気泡による影響として評価した。

Ａ：感光ドラム上にトナーの抜けが観察されず、かつ画像上に白ポチが観察されない。
Ｂ：感光ドラム上にトナーの抜けが観察されるが、画像上にしろポチが観察されない。
Ｃ：画像上に白ポチが観察される。

（電流リーク画像の評価）
プロセスカートリッジを温度２３℃、湿度５５％ＲＨの環境に２４時間放置した後、画像形成装置に組み込み込んだ。その画像形成装置を用い、２３℃、５５％ＲＨの通常の環境下で、ベタ画像およびハーフトーン画像を出力した。このときの現像ロールにかかる電圧（−２５０Ｖ）と現像ブレードにかかる電圧（−４５０Ｖ）の差Δは２００Ｖとした。

次に、現像ブレードにかかる電圧を−６５０Ｖ（Δ４００Ｖ）とし、電流リークしやす
い状況下で画像を出力し、電流リークの有無を画像で評価した。
Ａ：通常の画像出力およびΔ４００Ｖ時の画像出力でも電流リークが観察されない。
Ｂ：Δ４００Ｖ時の画像出力では観察されるが、通常の画像出力では電流リークが観察
されない。
Ｃ：通常の画像出力時に電流リークが観察される。

〔実施例２〕
実施例１の＜Ａ液＞のＢ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
・Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；８質量部。

〔実施例３〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＤ成分としてのゲル化剤１の添加量を９質量部に変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。

〔実施例４〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分及びＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作成し評価した。
・Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；１０質量部。
・Ｄ成分：ゲル化剤２ ；１０質量部。

〔実施例５〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分及びＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
・Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；１０質量部。
・Ｄ成分：ゲル化剤２ ；７０質量部。

〔実施例６〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分及びＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
・Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル； ６質量部。
・Ｄ成分：ゲル化剤２ ；１０質量部。

〔実施例７〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用ロールを作製し評価した。
・Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；６質量部。
・Ｄ成分：ゲル化剤２；７０質量部。

〔実施例８〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
・Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；８質量部。
・Ｄ成分：ゲル化剤３ ；９質量部。

〔実施例９〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
・Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；８質量部。
・Ｄ成分：ゲル化剤３ ；７２質量部。

〔実施例１０〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
・Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；１２質量部。
・Ｄ成分：ゲル化剤３ ；９質量部。

〔実施例１１〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
・Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；５質量部。
・Ｄ成分：ゲル化剤３ ；７２質量部。

〔実施例１２〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
・Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；８質量部
・Ｄ成分：ゲル化剤３；４０質量部。

〔実施例１３〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；１２質量部。
Ｄ成分：ゲル化剤３ ；４０質量部。

〔実施例１４〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；５質量部。
Ｄ成分：ゲル化剤３；４０質量部。

〔実施例１５〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；１０質量部。
Ｄ成分：ゲル化剤４；１０質量部。

〔実施例１６〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；１０質量部。
Ｄ成分：ゲル化剤４；７０質量部。

〔実施例１７〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；６質量部
Ｄ成分：ゲル化剤４；１０質量部。

〔実施例１８〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；６質量部
Ｄ成分：ゲル化剤４；７０質量部。

〔実施例１９〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；８質量部
Ｄ成分：ゲル化剤５；４０質量部。

〔実施例２０〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；５質量部
Ｄ成分：ゲル化剤５；４０質量部。

〔実施例２１〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；８質量部
Ｄ成分：ゲル化剤５；７２質量部。

〔実施例２２〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；１２質量部
Ｄ成分：ゲル化剤１；９質量部。

〔実施例２３〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＢ成分およびＤ成分を以下のものに変えた以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。
Ｂ成分：重合度が１０の両末端水酸基含有シリコーンオイル；５質量部
Ｄ成分：ゲル化剤５；７２質量部。

〔比較例１〕
実施例１の＜Ａ液＞中のＤ成分としてのゲル化剤１の添加しなかった以外は実施例１と同様にして画像評価用の弾性ローラを作製し評価した。

１ 現像ローラ
２ 軸芯体
３ 導電性シリコーンフォーム層
４ 導電性樹脂層

Claims (3)

1. 軸芯体とその周囲に発泡弾性層とを有する弾性ローラの製造方法であって、
   （１）下記（Ａ）〜（Ｆ）を含む混合物の層を軸芯体の周囲に形成する工程と、
   （２）該混合物の層をフリー発泡および硬化させて発泡弾性層を形成する工程と、を有することを特徴とする弾性ローラの製造方法：
   （Ａ）分子内にケイ素原子結合ビニル基を含有するシリコーンオイル、
   （Ｂ）分子内にケイ素原子結合水酸基を含有するシリコーンオイル、
   （Ｃ）分子内にケイ素原子結合水素原子を含有するシリコーンオイル、
   （Ｄ）シリコーンゲル化剤、
   （Ｅ）カーボンブラック、
   （Ｆ）反応性触媒。
2. 請求項１に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする弾性ローラ。
3. 請求項２に記載の弾性ローラを現像ローラとして有することを特徴とする画像形成装置。