JP5143355B2

JP5143355B2 - 現像ロール

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Publication number: JP5143355B2
Application number: JP2005343778A
Authority: JP
Inventors: 康行早崎; 貴則伊藤; 浩介峰松; 成輝神田; 昭二有村
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2025-11-29
Also published as: JP2007148100A

Description

本発明は、複写機，プリンター，ファクシミリ等の電子写真装置に用いられる現像ロールに関するものである。

従来の現像ロールは、ＳＵＳ等の金属製軸体の同心円上に導電性弾性層（ベース層）が形成され、その導電性弾性層上に、バインダー，導電剤，その他の添加剤（粗さ形成剤等）を含む単層もしくは複数層の樹脂層が形成されて構成されている。そして、最外層となる樹脂層のバインダーとしては、アクリル樹脂，ポリカーボネート系ウレタン，エーテル系ウレタン等が用いられている（例えば、特許文献１，２参照）。

ところで、近年のトナーの低融点化に伴い、現像ロールと規制部材との間の摩擦等によって、トナーが融解しやすくなっている。そのため、現像ロールの表面にトナーや外添剤が付着（フィルミング）し、表面粗度の上昇が起こる。その結果、トナーの搬送量増加や，表面変質によるトナー帯電性の低下が生じ、画像不具合（かぶり、がさつき等）が発生する。このようなトナー付着の発生メカニズムとしては、つぎの３点が考えられている。
（１）表面性
従来の現像ロールの最外層（樹脂層）は、伸び特性に劣るため、トナーやストレスを緩和できない。その結果、トナーや他部材の劣化を引き起こす。
（２）最外層の局所的摩耗
画像形成する度に起こる他部材との接触摩耗により、現像ロールの表面状態が変化し、トナーの離型性が損なわれる。
（３）残留電荷によるトナー付着
電圧印加終了後、現像ロール上へ残った残留電荷によって、トナー掻き取り性が悪化し、トナーが堆積する。

ここで、上記特許文献１記載の現像ロールは、最外層（樹脂層）のバインダーにアクリル樹脂を用いているため、伸び特性に劣る結果、トナー付着が発生する等の難点がある。また、上記特許文献２記載の現像ロールは、最外層（樹脂層）のバインダーにポリカーボネート系ウレタンを用いているため、バインダーポリマー自体の低抵抗化が難しく、電圧印加後の現像ロール上の残留電荷が残りやすいことにより、トナーが堆積するという難点がある。

そこで、現像ロールの表層に、ウレタンを微発泡させたものを用いることにより、トナーとのストレスを緩和し、トナー付着を抑制することを目的とした現像ロールが提案されている（特許文献３参照）。

特開２００３−３０３２号公報特開２００２−３６３４２６号公報特開平１１−２４２３８３号公報

しかしながら、上記特許文献３に記載のものは、発泡の泡の多い部分と、発泡の泡が少ない部分とで微視的に硬度むらが生じ、これに起因してトナー搬送性にむらが生じるため、画像不具合（かぶり、がさつき等）が発生するおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、トナーの付着を抑制することにより、優れた画像を得ることができる現像ロールの提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の現像ロールは、軸体と、この軸体の外周面に形成される弾性層と、この弾性層の外周に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）〜（Ｃ）を必須成分とする樹脂組成物を用いて形成され、かつ、上記（Ｃ）成分が上記（Ｂ）成分と共架橋して、ウレタン骨格中に導入され、上記（Ｃ）成分の配合量が樹脂組成物全体の０．５〜３０重量％の範囲内であるという構成をとる。
（Ａ）２個以上の官能基を持つポリエーテルポリオールであって、数平均分子量が４００〜３，０００の範囲内である。
（Ｂ）ジイソシアネート。
（Ｃ）両末端型アミノ変性シリコーンオイル、両末端型カルボキシル変性シリコーンオイルおよび両末端型エポキシ変性シリコーンオイルからなる群から選ばれた少なくとも一つの反応性シリコーンオイル。

本発明者らは、トナーの付着を抑制することにより、優れた画像を得ることができる現像ロールを得るため、鋭意研究を重ねた。その結果、上記２個以上の官能基を持ち、数平均分子量が特定の範囲内のポリエーテルポリオール（Ａ成分）と，ジイソシアネート（Ｂ成分）と，反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）とを必須成分とする樹脂組成物を用いて、現像ロールの表層（最外層）を形成するとともに、上記反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）の配合量を樹脂組成物全体の０．５〜３０重量％の範囲内で設定すると、所期の目的を達成できることを見いだし、本発明に到達した。すなわち、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）の使用により、伸び特性が向上し、トナーや接触部材とのストレスを緩和できるため、トナー付着を抑制することができるとともに、電気抵抗を低くすることもできる。また、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）と，ジイソシアネート（Ｂ成分）との使用により、ウレタンによる弾性が生じ、現像ロールの表層を柔らかくでき、しかも発泡による泡の発生もないため、上記特許文献３の課題で指摘したような硬度むらが生じにくくなり、その結果、トナー搬送性等が良好となり、優れた画像を得ることができる。また、上記反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）は、上記ジイソシアネート（Ｂ成分）のＮＣＯ基と共架橋して、ウレタン骨格中に導入されるため、表層がより柔軟になる。さらに、長期使用によっても現像ロール表面の削れが生じにくく、良好な画像を長期にわたって得ることができるとともに、ブリード現象も起こりにくくなるという効果が得られる。

このように、本発明は、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）と，ジイソシアネート（Ｂ成分）と，反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）とを必須成分とする樹脂組成物を用いて、現像ロールの表層（最外層）を形成するとともに、上記反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）の配合量を樹脂組成物全体の０．５〜３０重量％の範囲内に設定している。すなわち、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）の使用により、伸び特性が向上し、トナーや接触部材とのストレスを緩和できるため、トナー付着を抑制することができるとともに、電気抵抗を低くすることもできる。また、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）と，ジイソシアネート（Ｂ成分）との使用により、ウレタンによる弾性が生じ、現像ロールの表層を柔らかくでき、しかも発泡による泡の発生もないため、硬度むらが生じにくくなり、トナー搬送性等が良好となる結果、優れた画像を得ることができる。また、上記反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）は、ウレタン骨格中に導入されるため、長期使用による現像ロール表面の削れが生じた場合においても、離型成分であるシリコーンが表層中に均一に存在しているため、トナー付着性は損なわれず、良好な画像を長期にわたって得ることができるとともに、ブリード現象も起こりにくくなるという効果が得られる。

また、上記樹脂組成物が、２個以上の官能基を持つ鎖延長剤を配合したものであると、高分子量化することができ、伸び特性を損なわずに弾性率がアップできるという効果が得られる。

また、上記樹脂組成物が、電子導電剤およびイオン導電剤の少なくとも一方を配合したものであると、現像ロールとして要求される電気抵抗へ制御できるという効果が得られる。また、上記電子導電剤を併用した場合でも、上記Ａ〜Ｃ成分は、電子導電剤との抵抗差が少なく、抵抗ばらつきを抑制できるため、画像むらの発生をより効果的によく抑制することができる。

さらに、上記反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）の数平均分子量が、１，０００〜２０，０００の範囲内であると、電気抵抗および伸び等の機械的物性を損なわず、シリコーンの特徴であるトナーとの離型性を発現できるという効果が得られる。

つぎに、本発明の実施の形態について説明する。

本発明の現像ロールの一例を図１に示す。この現像ロールは、通常、感光ドラムに接して機能を発揮するものであり、軸体１の外周面に沿って弾性層２が形成され、上記弾性層２の外周面に中間層３が形成され、さらに上記中間層３の外周面に表層４が形成されて構成されている。本発明の現像ロールでは、上記表層４が特殊な樹脂組成物を用いて形成されていることが最大の特徴である。

上記軸体１は特に制限するものではなく、例えば、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくり抜いた金属製の円筒体等が用いられる。そして、その材料としては、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッキを施したもの等があげられる。なお、必要に応じて、上記軸体１上に接着剤、プライマー等を塗布してもよく、また上記接着剤、プライマー等は必要に応じて導電化してもよい。

つぎに、上記弾性層２の形成に用いられる材料（弾性層用材料）としては、特に限定はないが、低硬度でへたりが少ないという点から、シリコーンゴムが好適に用いられる。

さらに、上記弾性層用材料には導電剤を適宜に添加してもよい。上記導電剤としては、カーボンブラック，グラファイト，チタン酸カリウム，酸化鉄，ｃ−ＴｉＯ₂ ，ｃ−ＺｎＯ，ｃ−ＳｎＯ₂ 等の電子導電剤や、第四級アンモニウム塩，ホウ酸塩，リチウム塩，界面活性剤等のイオン導電剤等があげられる。なお、上記「ｃ−」は、導電性を有するという意味である。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

また、上記中間層３の形成に用いられる材料（中間層用材料）としては、特に限定するものではなく、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ），水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ），ポリウレタン系エラストマー，クロロプレンゴム（ＣＲ），天然ゴム，ブタジエンゴム（ＢＲ），ブチルゴム（ＩＩＲ），ヒドリンゴム（ＥＣＯ，ＣＯ）等のゴム系材料や、ウレタン樹脂等の樹脂系材料があげられる。なかでも、接着性およびコーティング液等の安定性の点から、Ｈ−ＮＢＲが好適に用いられる。

なお、上記中間層用材料には、必要に応じて、導電剤、架橋剤、架橋促進剤、ステアリン酸、ＺｎＯ（亜鉛華）、軟化剤等を配合することも可能である。上記導電剤としては、前記弾性層用材料で例示したものと同様のものを用いることができる。

つぎに、上記表層４の形成に用いられる材料（表層用材料）としては、上記特殊な樹脂性組成物が用いられるのであり、これが本発明の特徴である。上記特殊な樹脂組成物は、下記の（Ａ）〜（Ｃ）を必須成分とし、かつ、上記（Ｃ）成分の配合量が樹脂組成物全体の０．５〜３０重量％の範囲内に設定されている。
（Ａ）２個以上の官能基を持つポリエーテルポリオールであって、数平均分子量が４００〜３，０００の範囲内である。
（Ｂ）ジイソシアネート。
（Ｃ）両末端型アミノ変性シリコーンオイル、両末端型カルボキシル変性シリコーンオイルおよび両末端型エポキシ変性シリコーンオイルからなる群から選ばれた少なくとも一つの反応性シリコーンオイル。

上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）としては、２個以上の官能基を持ち、かつ、数平均分子量（Ｍｎ）が特定の範囲内のものであれば特に限定はなく、例えば、ポリオキシエチレングリコール（ＰＥＧ），ポリオキシプロピレングリコール（ＰＰＧ），ポリオキシテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ），ポリビニルエーテルポリオール等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

また、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）としては、環状エーテルの開環重合または共重合によって製造されるものが好適に用いられる。上記環状エーテルとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、トリメチレンオキサイド、ブチレンオキサイド、α−メチルトリメチレンオキサイド、３，３′−ジメチルトリメチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキサミン等があげられる。

上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）の数平均分子量（Ｍｎ）は、４００〜３，０００の範囲内であるが、好ましくは１，０００〜２，０００の範囲内である。すなわち、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）の数平均分子量（Ｍｎ）が４００未満であると、塗膜の柔軟性が損なわれ、逆に３，０００を超えると、機械的特性が弱く、長期耐久性に難があるからである。

つぎに、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）とともに用いられるジイソシアネート（Ｂ成分）としては、特に限定するものではなく、例えば、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−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）、１，５−ナフチレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、カルボジイミド変性ＭＤＩ、オルトトルイジンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、パラフェニレ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等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、機械的物性（伸び，弾性率）を発現させる点で、ＭＤＩ，ＴＤＩ，ＨＤＩが好適に用いられる。

上記ジイソシアネート（Ｂ成分）の配合量は、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）１００重量部（以下「部」と略す）に対して、１〜１００部の範囲内が好ましく、特に好ましくは１〜５０部の範囲内である。すなわち、上記ジイソシアネート（Ｂ成分）の配合量が１部未満であると、架橋点が少なく現像ロール表面の削れ性が悪化し、かつシリコーンオイルが分子骨格中に導入されずに、ブリード現象を起こしやすくなる傾向がみられ、逆に１００部を超えると、現像ロール表面が高硬度となり、トナーや接触部材とのストレスが生じるため、トナー付着性が悪化する傾向がみられるからである。

つぎに、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）およびジイソシアネート（Ｂ成分）とともに用いられる反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）とは、特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）と，硬化剤として使用するジイソシアネート（Ｂ成分）とともに、加熱により反応して共架橋する変性基を有するシリコーンオイル（Ａ成分のＯＨ基との共架橋が可能なシリコーンオイル）をいう。

上記反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）としては、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）との相溶性に優れ、また硬化剤として用いられるジイソシアネート（Ｂ成分）との相溶性にも優れ、ジイソシアネート（Ｂ成分）と反応して共架橋となりブリードが生じにくい等の点から、両末端型アミノ変性シリコーンオイル、両末端型カルボキシル変性シリコーンオイル、両末端型エポキシ変性シリコーンオイルが、単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

また、上記反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）の数平均分子量（Ｍｎ）は、１，０００〜２０，０００の範囲内が好ましく、特に好ましくは１，５００〜１０，０００の範囲内である。すなわち、上記反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）の数平均分子量が１，０００未満であると、ジイソシアネート（Ｂ成分）との未反応分がブリードする傾向がみられ、逆に２０，０００を超えると、従来発現している機械的物性を低下させるおそれがあるからである。

本発明においては、上記反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）配合量が樹脂組成物全体の０．５〜３０重量％の範囲内であることが必要であり、好ましくは１〜２０重量％の範囲内である。すなわち、上記反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）の配合量が０．５重量％未満であると、表面のシリコーン量が少ないため、トナー付着が生じ画像不具合となり、逆に３０重量％を超えると、反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）が表面にブリードし、表層４が削れる結果、かぶり等の画像不具合が生じるからである。

上記反応性シリコーンオイル（Ｃ成分）の代表的な製法としては、つぎの２つがあげられる。

〔再平衡化反応〕
例えば、アミノ変性シリコーンオイルやカルボキシ変性シリコーンオイルは、これらの官能基（有機基）を含む環状または直鎖状のシロキサンオリゴマーと、ケイ素原子数が約３〜５のジメチルサイクリックス（環状体）または直鎖状のジメチルシロキサンオリゴマーを、酸またはアルカリ系触媒の存在下、所定温度で所定時間保持して再平衡化反応を行うことによって、ランダム共重合体を合成することができる。

〔付加反応〕
白金系等の触媒を用い、ポリメチル水素シロキサンにアルケニル基を有する有機化合物を、所定温度で所定時間付加反応させた後、過剰の原料、揮発成分、溶媒等を除去する方法。

また、上記方法以外に、縮合重合（脱水、脱アルコール、脱塩素等）反応等により合成することも可能である。

なお、上記表層用材料である樹脂組成物には、上記Ａ〜Ｃ成分に加えて、鎖延長剤、電子導電剤、イオン導電剤、炭酸カルシウム，マイカ，シリカ，グラファイト等の充填剤、可塑剤、架橋促進剤、架橋遅延剤、老化防止剤、酸化亜鉛や酸化チタン等の着色剤等を適宜配合しても差し支えない。

上記鎖延長剤としては、２個以上の官能基を持つものであれば特に限定はなく、例えば、１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、トリエチレングリコール、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、１，２，６−ヘキサントリオール等の数平均分子量（Ｍｎ）が３００以下のポリオールや、４，４′−ジアミノ−３，３′−ジクロロジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、反応性および機械的特性を発現させる点で、１，４−ＢＤ、ＭＯＣＡが好ましい。

また、上記鎖延長剤の配合量は、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）１００部に対して、１〜２０部の範囲内が好ましく、特に好ましくは３〜１０部の範囲内である。

上記導電剤としては、特に限定はなく、例えば、前記弾性層用材料で例示したと同様の、カーボンブラック等の電子導電剤や、第四級アンモニウム塩等のイオン導電剤等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

また、上記導電剤の配合量は、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）１００部に対して、５〜６０部の範囲内が好ましく、特に好ましくは１０〜５０部の範囲内である。すなわち、上記導電剤が５部未満であると、帯電性に乏しく、逆に６０部を超えると、導電剤の補強性によって伸び特性が損なわれるからである。

本発明の現像ロールは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、まず、前記弾性層用材料の各成分をニーダーやロール等の混練機を用いて混練し、弾性層用材料を調製する。また、前記中間層用材料の各成分を有機溶剤に配合して溶解することにより中間層用材料となるコーティング溶液を調製する。さらに、前記Ａ〜Ｃ成分および必要に応じて鎖延長剤，導電剤等の各成分を有機溶剤に配合して溶解し、表層用材料である特殊な樹脂組成物の溶液を調製する。

上記中間層用材料および表層用材料の調製に際して使用される有機溶剤としては、特に限定するものではないが、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン、アセトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併用してもよい。

そして、上記中間層用材料であるコーティング溶液としては、配合成分の割合が溶液全体の２０重量％程度の濃度となるよう設定することが好ましい。また、上記表層用材料である樹脂組成物の溶液としては、Ａ〜Ｃ成分および必要に応じて用いられる他の添加剤等の配合成分の割合が溶液全体の２０重量％程度の濃度となるよう設定することが好ましい。

ついで、軸体１となる芯金をセットした射出成形用金型内に、上記弾性層用材料を充填し、所定の条件（例えば、１８０〜２００℃×１５分）で加熱架橋を行う。その後、脱型して、軸体１の外周面に沿って弾性層２が形成されたベースロールを製造する。つぎに、上記弾性層２の外周面に、上記中間層用材料を塗布して中間層３を形成する。さらに、上記中間層３の外周面に、上記表層用材料である特殊な樹脂組成物溶液を塗布して表層４を形成する。そして、所定の条件（例えば、１７０〜１８０℃×１時間）で加熱することにより、弾性層２の外周面に中間層３が形成され、さらにその外周面に表層４が形成された３層構造の現像ロール（図１参照）を作製することができる。

なお、上記弾性層２の成形方法は、上記射出成形法に限定されるものではなく、注型成形法や、プレス成形後に研磨する方法等により作製しても差し支えない。また、上記各層用材料の塗布方法は、特に制限するものではなく、従来公知のディッピング法、スプレーコーティング法、ロールコート法等があげられる。

本発明の現像ロールにおける各層の厚みは、特に限定はないが、弾性層２の厚みは、０．５〜１０ｍｍの範囲内に設定するのが好ましく、特に好ましくは３〜６ｍｍの範囲内である。また、中間層３の厚みは、通常、１〜９０μｍの範囲内に設定され、好ましくは３〜３０μｍの範囲内であり、表層４の厚みは、通常、０．５〜１００μｍの範囲内に設定され、好ましくは１〜５０μｍの範囲内である。

なお、本発明の現像ロールは、前記図１に示したような３層構造に限定されるものではなく、中間層が形成されていない２層構造、もしくは２層以上の中間層を備えた４層以上の構造であっても差し支えない。ただし、現像ロールを構成する層のうち表層（最外層）は、前記特殊な樹脂組成物を用いて形成されている必要がある。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

まず、実施例、参考例および比較例に先立ち、現像ロールの表層用材料として、下記に示す材料を準備した。

〔ポリエーテルポリオールＡ〕
ＰＴＭＧ（三菱化学社製、ＰＴＭＧ１０００、Ｍｎ：１，０００）

〔ポリエーテルポリオールＢ〕
ＰＴＭＧ（三菱化学社製、ＰＴＭＧ２０００、Ｍｎ：２，０００）

〔ポリエーテルポリオールＣ〕
ＰＴＭＧ（ＢＡＳＦ社製、ｐｏｌｙＴＨＦ６５０、Ｍｎ：６５０）

〔ポリエーテルポリオールＤ〕
ＰＴＭＧ（三菱化学社製、ＰＴＭＧ３０００、Ｍｎ：３，０００）

〔ポリエーテルポリオールａ〕
ＰＴＭＧ（ＢＡＳＦ社製、ｐｏｌｙＴＨＦ２５０、Ｍｎ：２５０）

〔ポリエーテルポリオールｂ〕
ＰＴＭＧ（三井武田ケミカル社製、ＰＣ−２８４、Ｍｎ：４，０００）

〔シリコーングラフトアクリルポリマーＡ〕
下記の一般式（１）で表される構造単位を備えたシリコーングラフトアクリルポリマー

〔シリコーングラフトアクリルポリマーＢ〕
下記の一般式（２）で表される構造単位を備えたシリコーングラフトアクリルポリマー

〔反応性シリコーンオイルＡ〕
アミノ変性（信越シリコーン社製、Ｘ−２２−１６１Ａ、Ｍｎ：３，０００、両末端型）

〔反応性シリコーンオイルＢ〕
カルボキシル変性（信越シリコーン社製、Ｘ−２２−１６２Ａ、Ｍｎ：６，０００、両末端型）

〔反応性シリコーンオイルＣ〕
カルビノール変性（信越シリコーン社製、ＫＦ−６００３、Ｍｎ：５，０００、両末端型）

〔反応性シリコーンオイルＤ〕
エポキシ変性（チッソ社製、ＦＭ−０５２１、Ｍｎ：５０００、片末端型）

〔反応性シリコーンオイルＥ〕
アミノ変性（信越シリコーン社製、ＫＦ−８０１０、Ｍｎ：１，０００、両末端型）

〔反応性シリコーンオイルＦ〕
アミノ変性（信越シリコーン社製、ＫＦ−８００５、Ｍｎ：２０，０００、側鎖型）

〔鎖延長剤〕
１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）

〔鎖延長剤〕
４，４′−ジアミノ−３，３′−ジクロロジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）

〔電子導電剤〕
アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラックＨＳ−１００）

〔イオン導電剤〕
日本カーリット社製、ＬＲ−１４７

〔硬化剤Ａ〕
ＭＤＩ（日本ポリウレタン社製、コロネートＬ）

〔硬化剤Ｂ〕
ＴＤＩ（日本ポリウレタン社製、コロネートＴ−１００）

〔実施例１〕
（弾性層用材料の準備）
導電性シリコーンゴム（信越化学工業社製、Ｘ３４−２６４Ａ／Ｂ）を準備した。

（中間層用材料の調製）
Ｈ−ＮＢＲ（アクリロニトリル量：５０重量％、ヨウ素価：２３ｍｇ／１００ｍｇ）１００部と、ステアリン酸０．５部と、亜鉛華（ＺｎＯ）５部と、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラックＨＳ−１００）４０部と、ジチオカルバミン酸塩系架橋促進剤（ＢＺ）１部と、スルフェンアミド系架橋促進剤（ＣＺ）２部と、硫黄１部とを、ロールを用いて混練した後、これらをＭＥＫとトルエンの混合有機溶剤〔ＭＥＫ：トルエン（重量比）＝２：１〕に配合し溶解させて２０重量％濃度の中間層用材料となるコーティング溶液を調製した。

（表層用材料の調製）
後記の表１に示す各成分を同表に示す割合で配合し、これらを有機溶剤（ＭＥＫ）に配合して溶解し、２０重量％濃度のコーティング溶液である表層用材料を調製した。

（現像ロールの作製）
軸体となる芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした金型内に、弾性層用材料として導電性シリコーンゴム（信越化学工業社製、Ｘ３４−２６４Ａ／Ｂ）を充填した後、所定の条件（１９０℃×１５分）で加熱架橋を行った。その後、脱型して、軸体の外周面に沿って弾性層が形成されたベースロールを作製した。ついで、上記弾性層の外周面に、上記中間層用材料（コーティング溶液）を塗布して中間層を形成した。さらに、上記中間層の外周面に沿って上記表層用材料であるコーティング溶液を塗布した後、１７０℃×１時間の条件でオーブン加熱加硫を行い、表層を形成した。このようにして、軸体の外周面に弾性層（厚み５ｍｍ）が形成され、その外周面に中間層（厚み２５μｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み１０μｍ）が形成された３層構造の現像ロールを作製した。

〔実施例２〜１０、参考例１〜４、比較例１〜１０〕
後記の表１〜表４に示す各成分を同表に示す割合で配合してなる表層用材料を用いる以外は、実施例１と同様にして、現像ロールを作製した。

このようにして得られた実施例、参考例および比較例の現像ロールを用いて、下記の基準に従い各特性の評価を行った。また、各現像ロールの表層用材料を用いて、電気抵抗，弾性率および破断伸びの評価を行った。これらの結果を、後記の表１〜表４に併せて示した。

〔電気抵抗〕
各現像ロールの表層用材料を用いて、ＪＩＳＫ６９１１に準じて、電気抵抗を測定した。

〔引張弾性率〕
各現像ロールの表層用材料を用いて、ＪＩＳＫ７１２７に準じて、引張弾性率（ＭＰａ）を測定した。なお、引張速度は、毎分１０±２．０ｍｍとした。

〔破断伸び〕
各現像ロールの表層用材料を用いて、ＪＩＳＫ７１２７に準じて、破断伸び（％）を測定した。

〔ロールの電気抵抗〕
各現像ロールの表層の電気抵抗を、図２（Ａ），（Ｂ）に示すようにして測定した。すなわち、図２（Ａ）に示す形状の電極１１を、図２（Ｂ）に示すロール１０の表面上に２０箇所形成し、図２（Ｂ）に示す測定系により測定した。図において、１１ａは主電極、１１ｂはガード電極である。そして、実施例および比較例における電気抵抗値は２０箇所の測定値の中央値である。

〔ロール硬度〕
各現像ロールのＭＤ−１硬度（°）を、ＭＤ−１硬度計（高分子計器社製、マイクロゴム硬度計ＭＤ−１型）を用いて測定した。

〔耐かぶり性〕
現像ロールを電子写真複写機に組み込み、実際に画像出しを行った。そして、画出し中に評価用マシンを強制停止させ、白地部分における感光ドラムへのトナー飛翔量を、テープ転写による濃度比較（マクベス濃度計により測定）により実施した。評価は、初期と６０００枚複写後（６Ｋ後）のそれぞれについて行い、測定値が０．１５未満のものを○、０．１５以上のものを×とした。

上記表の結果から、実施例品は、表層の伸び特性が向上し、ロールの電気抵抗およびロール硬度が低く、耐かぶり性に優れていた。

これに対して、比較例１，２品は、特定のポリエーテルポリオールに代えて、シリコーングラフトアクリルポリマーを用いているため、引張弾性率が高く，破断伸びも小さいことから、伸び特性が劣っていた。また、ロール硬度も高く、耐かぶり性が劣っていた。また、比較例１，２品は、表層中に導電剤を配合していないため、ロールの電気抵抗が高かった。比較例３品は、特定のポリエーテルポリオールに代えて、シリコーングラフトアクリルポリマーを用いるとともに、表層中に反応性シリコーンオイルを配合していないため、引張弾性率が高く，破断伸びも小さいことから、伸び特性が劣っていた。また、比較例３品は、ロール硬度も高く、耐かぶり性も劣っていた。比較例４〜６品は、表層中に反応性シリコーンオイルを配合していないため、耐かぶり性が劣っていた。比較例７品は、表層中への反応性シリコーンオイルの配合量が上限値を超えているため、シリコーンオイルが表面にブリードし、表層が削れる結果、耐かぶり性が劣っていた。比較例８品は、表層中への反応性シリコーンオイルの配合量が下限値を下回るため、トナー付着性が悪く、耐かぶり性が劣っていた。比較例９品は、ポリエーテルポリオールａのＭｎが下限値を下回るため、ロール硬度が高く、トナーの劣化を促進させるため、６Ｋ後の耐かぶり性が劣っていた。比較例１０品は、ポリエーテルポリオールｂのＭｎが上限値を超えるため、ロール硬度が低く、表面のタック性があるため、トナーが付着しやすく、耐かぶり性が劣っていた。

本発明の現像ロールは、複写機，プリンター，ファクシミリ等の電子写真装置に好適に用いることができる。

本発明の現像ロールの一例を示す断面図である。（Ａ）は現像ロールの電気抵抗を測定する際にロール表面に形成する電極の形状を示す説明図であり、（Ｂ）はそれを用いての現像ロールの電気抵抗値の測定系を示す説明図である。

１軸体
２弾性層
３中間層
４表層

Claims

軸体と、この軸体の外周面に形成される弾性層と、この弾性層の外周に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）〜（Ｃ）を必須成分とする樹脂組成物を用いて形成され、かつ、上記（Ｃ）成分が上記（Ｂ）成分と共架橋して、ウレタン骨格中に導入され、上記（Ｃ）成分の配合量が樹脂組成物全体の０．５〜３０重量％の範囲内であることを特徴とする現像ロール。
（Ａ）２個以上の官能基を持つポリエーテルポリオールであって、数平均分子量が４００〜３，０００の範囲内である。
（Ｂ）ジイソシアネート。
（Ｃ）両末端型アミノ変性シリコーンオイル、両末端型カルボキシル変性シリコーンオイルおよび両末端型エポキシ変性シリコーンオイルからなる群から選ばれた少なくとも一つの反応性シリコーンオイル。
上記樹脂組成物が、２個以上の官能基を持つ鎖延長剤を配合したものである請求項１記載の現像ロール。
上記樹脂組成物が、電子導電剤およびイオン導電剤の少なくとも一方を配合したものである請求項１または２記載の現像ロール。
上記（Ｃ）成分の反応性シリコーンオイルの数平均分子量が、１，０００〜２０，０００の範囲内である請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像ロール。
上記弾性層と表層との間に中間層を備え、上記中間層がアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ），水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ），ポリウレタン系エラストマー，クロロプレンゴム（ＣＲ），天然ゴム，ブタジエンゴム（ＢＲ），ブチルゴム（ＩＩＲ），ヒドリンゴム（ＥＣＯ，ＣＯ）およびウレタン樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一つを用いて形成されてなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像ロール。