ローラの製造方法、ローラ及び画像形成装置
【課題】印字濃度が向上し、縦すじの発生のない高品質の画像を形成することのできるローラの製造方法及びその方法により製造されるローラを提供すること。
【解決手段】軸体の外周面に弾性層を形成し、前記弾性層の表面を、平均粒子径が７〜１００μｍである研摩粒子を有する研摩フィルムで、研摩することを特徴とするローラの製造方法、前記製造方法により製造されたローラであって、研磨フィルムで研磨された後の弾性層の表面粗さＲｚが６〜１３μｍであることを特徴とするローラ、及び前記ローラを備えた画像形成装置。
【解決手段】軸体の外周面に弾性層を形成し、前記弾性層の表面を、平均粒子径が７〜１００μｍである研摩粒子を有する研摩フィルムで、研摩することを特徴とするローラの製造方法、前記製造方法により製造されたローラであって、研磨フィルムで研磨された後の弾性層の表面粗さＲｚが６〜１３μｍであることを特徴とするローラ、及び前記ローラを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はローラの製造方法、ローラ及び画像形成装置に関し、更に詳しくは、このローラを例えば画像形成装置に適用すると印字濃度を向上させ、鮮明な画像を形成することのできるローラの製造方法、ローラ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター、複写機、ビデオプリンター、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、軸体とその外周面に形成された弾性層とを有する、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、加圧ローラ、紙送り搬送ローラ、定着ローラ等の各種ローラを備えている。
【０００３】
従来、「低硬度で良好な密着性を有し、濃度むらや地かぶり等のない高品位の画像が得られる現像ローラ」を提供することを目的として、「良導電性シャフト等の外周に導電性を有する弾性層を形成してなる導電性ローラにおいて、上記弾性層表面は、長手方向が上記導電性ローラの回転方向にほぼ沿う微小な凹溝を形成してなることを特徴とする導電性ローラ」が提案されている（特許文献１、段落番号０００７、特許請求の範囲参照）。
【０００４】
この特許文献１に記載の弾性ローラはその弾性層表面を研摩することにより前記弾性層表面に凹溝が形成される。その研摩につき、「弾性層の研磨方法は、特に制限されないが、一般には湿式法又は乾式法等があり、例えば、湿式法による研磨方法は、砥石と弾性層の間に水やオイル等の潤滑剤を吹きつけながらを研磨する方法が採用できるが、感光ドラムへの汚染の問題から潤滑剤としては水が好ましい。なお、乾式法による研磨方法を採用する場合には、研削速度や砥石の種類等を十分に考慮すれば良いが、作業性の点から湿式法が好ましく用いられる」と、特許文献１に開示されている。
【０００５】
この特許文献１によると、乾式研磨よりも湿式研磨の方が好ましいとされているのであるが、湿式研磨では水やオイル等の潤滑剤の使用により廃液等が生じるという問題点がある。なお、この特許文献１には乾式研磨による実施例が記載されていないので、乾式研磨によりどのような導電性ローラが得られるか不明である。
【０００６】
特許文献２には、「最外層に弾性ゴム層を有する導電性弾性ロールであって、上記弾性ゴム層の表面に、多数の微小亀裂が形成され、各微小亀裂の長さが０．１〜１２０μｍ、各微小亀裂の深さが０．１〜２５μｍ、上記弾性ゴム層の表面での隣り合う微小亀裂間の距離が０．３〜６０μｍであることを特徴とする導電性弾性ロール」が提案されている（特許文献２の請求項１参照）。この導電性弾性ロールは「フィルミングの発生を抑えることのできる導電性弾性ロールを提供する」ことが目的である（特許文献２の段落番号０００８参照）。
【０００７】
この特許文献２では、前記弾性ゴム層の表面に微小亀裂を形成する方法として次の方法が開示される。すなわち、「まず、微小亀裂が形成されるべき上記現像ロール１を駆動ローラー１１および送りローラー１２と平行になるように、これらローラー１１，１２上に載置する。ついで、軸体１０ｂにおもり１４を取り付けたカットローラー１０を現像ロール１上に当接する。上記両おもり１４は、現像ロール１に荷重をかけるためのものである。つぎに、上記モーターに電流を流し、駆動ローラー１１および送りローラー１２を回転させる。駆動ローラー１１の回転により、現像ロール１およびカットローラー１０が回転するとともに、送りローラー１２の回転により、現像ロール１がＢ方向（図３では、右方向）に移動する。こののち、現像ロール１がカットローラー１０下を抜け出ると、カットローラー１０のカット歯１３により現像ロール１の表層４ｂの表面に多数の微小亀裂が形成されている。」（特許文献２の段落番号００１９参照）。
【０００８】
この特許文献２における微小亀裂形成方法においては、カットローラー１０におもり１４を付設しなければならないので装置構成が複雑である。
【０００９】
特許文献３には、「一周方向に傾いた小さなケバ立ち状の凹凸を有すると共に、かかる凹凸の高さが、０．１〜３０μｍであり、周方向に沿った凸部間の平均間隔が１〜２００μｍであり、さらに該凹凸によりローラ表面に軸方向に沿った波すじが形成され、これにより、該ローラ表面の周方向に沿ったＪＩＳ１０点平均粗さＲｚが５〜２０μｍ、軸方向に沿ったＪＩＳ１０点平均粗さＲｚが１５μｍで、かつ周方向に沿った平均粗さＲｚが軸方向に沿った平均粗さＲｚよりも大きく」形成された弾性ローラが提案されている（特許文献３の請求項１参照）。
【００１０】
特許文献３には、前記特定のケバ立ち状の凹凸を形成する方法につき、「本発明の現像方法では、上記導電層３の表面に微小なケバ立ち状の凹凸１０を形成するが、この凹凸は導電層３の表面を研磨することにより容易に形成することができる、この場合一般には湿式法又は乾式法等の研磨方法があるが、本発明では特に、乾式法が好適に用いられる。具体的には、図３に示したように、現像ローラ１を１００ｒｐｍ程度で回転させると共に、この現像ローラ１の導電層３表面に砥石１１を接触させ、該砥石１１を逆方向に１５００ｒｐｍ程度の速度で回転させながら現像ローラ１の一端側から他端側へ移動させることより研磨を行ない、凹凸を形成することができる。この場合、より幅の広い砥石により移動することなく一括に現像ローラ１の全表面を研磨することも可能である。このように研磨することにより得られた凹凸は、砥石１１の回転方向、即ち現像ローラ１の一周方向に傾いたケバ立ち状のものとなる。なお、砥石と導電層との間に水やオイル等の潤滑剤を吹き付けながら研磨する湿式法による研磨方法を用いることも可能であり、更に研磨以外の方法、例えばモールドの内面に予め微小な凹凸を形成しておき、ここに導電層形成材料を注入して現像ローラを形成する方法（射出成形法等）等を用いることもできる。この導電層３表面の凹凸は、特に制限されるものではないが、凹凸の高さが０．１〜３０μｍで、ローラの周方向に沿った凸部間の平均間隔が１〜２００μｍであることが好ましい。」との開示がある（特許文献３の段落番号００２０参照）。
【００１１】
特許文献３に記載の研磨方法により表面をケバ立てた弾性ローラを備えた装置によると、「濃度むら、地かぶり、文字細り等のない高品位の画像を形成することができる」（特許文献３の段落番号００２４参照）としていて「印字濃度が良く、縦すじがなく、耐フィルミング性が向上された画像形成」についての記載がない。
【００１２】
特許文献４には、「凹凸の表面粗さがＲａ／Ｒｚ＜０．１５且つ２μｍ＜Ｒｚ＜１１μｍ」であるゴム状ローラが開示されている（特許文献４の請求項１参照）。このゴム状ローラは、「静電潜像を顕像化する非磁性一成分トナーによる現像を行う現像方法」に使用されるトナー担持体すなわち現像ローラである。
【００１３】
このゴム状ローラにおける凹凸は次のようにして形成されると、特許文献４は開示している。「上記のように現像ローラ１３の表面に凹凸を持たせるためには、研磨機による表面研磨加工が行われる。研磨機には、例えば通常研磨機としては宮本製作所製ＣＧ５０型円筒研削盤があり、フィルム研磨機としては松田精機製ＳＰ１００型のフィルム研磨機がある」（特許文献４の段落番号００４５）。「現像ローラに十分なトナー搬送性を付与するためには、現像ローラの表面の粗さの物性パラメータがＲｚだけ、あるいはＲａだけでは不適切であり、ＲｚとＲａの関係を関連づけるためには、同方向の粗さを増大させる必要がある。これには、通常の研磨機では無理があると思われ、フィルム研磨機によるフィニッシャー工程が必要であると考えられた。尚、フィルム研磨機は、砥粒を塗布したロールフィルムを巻き取りながら研磨する研磨機である」（特許文献４の段落番号００４６）。
【００１４】
特許文献４に開示されたフィニッシャー工程は本願発明の方法に関連する技術を開示する。しかしながら、この特許文献４には、フィニッシャー工程を実現する研磨機として宮本製作所製ＣＧ５０型円筒研削盤及び松田精機製ＳＰ１００型のフィルム研磨機が、開示されているのであって、どのような研磨手段であるのかの具体的開示がない。また、この宮本製作所製ＣＧ５０型円筒研削盤及び松田精機製ＳＰ１００型のフィルム研磨機を使用してフィニッシャー工程を行うと、得られる現像ローラはカブリのない画像を形成することができると、特許文献４では主張されている。この特許文献４では画像濃度の向上、画像の縦すじ発生防止についての記載はない。また、この特許文献４では、凹凸の表面粗さがＲａ／Ｒｚ＜０．１５且つ２μｍ＜Ｒｚ＜１１μｍである場合にカブリ防止性に優れた現像方法に適したゴム状ローラが得られると主張されているだけである。
【００１５】
ところで、画像形成装置により形成される画像につき、様々の観点からの品質向上が要請されている。上記各特許文献においては、画像形成装置により形成される画像の品質として印字濃度の向上した画像、縦すじの発生のない画像、及び現像剤のフィルミングの生じ難い効果を得ることのできるローラ及びこれを具備した画像形成装置についての技術は開示されていない。
【００１６】
【特許文献１】特開平８−４４１４９号公報
【特許文献２】特許第３７２４１８０号公報
【特許文献３】特許第２９５９４４５号公報
【特許文献４】特開２００６−８５０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
この発明は、印字濃度が向上し、縦すじの発生がなく、フィルミングが生じ難い効果がある高品質の画像を形成することのできるローラの製造方法、その方法により製造されるローラ及びそのローラを組み込んだ画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、軸体の外周面に弾性層を形成し、前記弾性層の表面を、平均粒子径が７〜１００μｍである研摩粒子を有する研摩フィルムで、研摩することを特徴とするローラの製造方法であり、
請求項２は、前記研摩粒子が炭化珪素及び／又はアルミナである前記請求項１に記載のローラの製造方法であり、
請求項３は、前記研摩により、前記弾性層表面に表面粗さＲｚが４〜１５μｍとなるしわが形成されることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のローラの製造方法であり、
請求項４は、前記請求項１〜３のいずれか１項に記載のローラの製造方法により製造されたローラであって、研摩フィルムで研摩された後の弾性層の表面にしわが形成されて成ることを特徴とするローラであり、
請求項５は、前記請求項４に記載のローラ外周面に、コート層を有することを特徴とするローラであり、
請求項６は、前記請求項４又は５に記載のローラを備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
この発明に係るローラの製造方法によると、特定の研摩フィルムで弾性層の表面を研摩するので、弾性層の表面にしわが形成されたローラを製造することができる。弾性層の表面にしわを有するローラを備えた画像形成装置により記録体に印字すると、記録体における印字濃度を向上させることができ、また、縦すじの発生のない画像を形成することができ、さらに、耐フィルミング性が向上する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明に係るローラの製造方法によって製造される一例としてのローラ１は、例えば、図１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とを備え、所望により、図２に示されるように、さらに、弾性層３の外周面にコート層４を備え、図３に示される画像形成装置等に配設される。
【００２１】
この発明に係るローラの製造方法においては、まず、軸体２を準備する。軸体２は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮若しくはこれらの合金等の金属、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の樹脂、及び前記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等の材料を用いて、公知の方法により所望の形状に調製される。軸体２に導電性が要求される場合には、前記金属及び前記導電性樹脂の他に、前記樹脂等で形成した絶縁性芯体の表面に定法によりメッキを施して軸体２を形成することができる。前記材料の中でも、容易に導電性を付与することができる点で、金属であるのが好ましく、アルミニウム又はステンレス鋼であるのが特に好ましい。
【００２２】
軸体２は、所望により、その外周面にプライマーが塗布されてもよい。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２の外周面に塗布される。プライマーとしては、特に制限はないが、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。所望により、前記樹脂を硬化及び／又は架橋する架橋剤を用いることができ、このような架橋剤としては、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。
【００２３】
次いで、この発明に係るローラの製造方法においては、このようにして形成された軸体２の外周面に、後述するゴム組成物を硬化して、弾性層３を形成する。
【００２４】
弾性層３を形成するゴム組成物は、ゴムと、所望により導電性付与剤、シリカ系充填材、各種添加剤とを含有する。
【００２５】
前記ゴムは、特に限定されず、例えば、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等のゴムが挙げられるが、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴムが、耐熱性及び帯電特性等に優れる点で、好ましい。これらのゴムは、液状型であっても、ミラブル型であってもよく、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。好ましく使用されるゴムとして、ミラブル型シリコーンゴムが挙げられる。
【００２６】
前記ミラブル型シリコーンゴムは、下記平均組成式（１）で示されるオルガノポリシロキサンを含有する。
ＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２ （１）
ここで、Ｒは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の１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１価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。
【００２７】
前記Ｒは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びドデシ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、ビニル基、アリル基、ブテニル基及びヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基及びトリル基等のアリール基、β−フェニルプロピル基等のアラルキル基、並びに、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子又はシアノ基等で置換したクロロメチル基、トリフルオロプロピル基及びシアノエチル基等が挙げられる。
【００２８】
前記（Ａ）オルガノポリシロキサンは、分子鎖末端がトリメチルシリル基、ジメチルビニル基、ジメチルヒドロキシシリル基、トリビニルシリル基等で封鎖されていることが好ましい。このオルガノポリシロキサンは分子中に少なくとも２個の前記アルケニル基を有することが好ましく、具体的には、Ｒのうち０．００１〜５モル％、特に０．０１〜０．５モル％のアルケニル基を有することが好ましく、特にビニル基を有することが好ましい。特に、後述する硬化剤として白金系触媒とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを組み合わせて使用する場合には、このようなアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンが通常使用される。
【００２９】
また、このオルガノポリシロキサンは、通常選択されたオルガノハロシランの１種若しくは２種以上を共加水分解縮合することによって、又は、シロキサンの３量体若しくは４量体等の環状ポリシロキサンをアルカリ性又は酸性の触媒を用いて開環重合することによって得ることができる。このオルガノポリシロキサンは基本的には直鎖状のジオルガノポリシロキサンであるが、一部分岐していてもよい。また、分子構造の異なる２種又はそれ以上の混合物であってもよい。このオルガノポリシロキサンは、通常、２５℃におけるその粘度が１００ｃＳｔ以上であり、好ましくは１００，０００〜１０，０００，０００ｃＳｔである。また、このオルガノポリシロキサンは、通常、その重合度は１００以上であり、好ましくは３，０００以上であり、その上限は、好ましくは１００，０００であり、さらに１０，０００が好ましい。
【００３０】
前記導電性付与剤は、導電性を有していれば特に限定されず、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、より具体的には、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、導電層としたときに所望の電気抵抗値を示すように、適宜の含有量で添加される。例えば、ゴム組成物における導電性付与剤の含有量は、前記ゴム１００質量部に対して、２〜８０質量部とすることができる。
【００３１】
ゴム組成物は、所望によりシリカ系充填材を含有する。シリカ系充填材は、特に限定されないが、煙霧質シリカ又は沈降性シリカ等が挙げられ、一般式がＲＳｉ（ＯＲ’）３で示されるシランカップリング剤で表面処理された、補強効果の高い表面処理シリカ系充填材が好ましい。ここで、前記一般式におけるＲは、グリシジル基、ビニル基、アミノプロピル基、メタクリロキシ基、Ｎ−フェニルアミノプロピル基又はメルカプト基等であり、前記一般式におけるＲ’はメチル基又はエチル基である。前記一般式で示されるシランカップリング剤は、例えば、信越化学工業株式会社製の商品名「ＫＢＭ１００３」及び「ＫＢＥ４０２」等として、容易に入手することができる。このようなシランカップリング剤で表面処理されたシリカ系充填材は、定法に従って、シリカ系充填材の表面を処理することにより、得られる。なお、シランカップリング剤で表面処理されたシリカ系充填材は、市販品を用いてもよく、例えば、Ｊ．Ｍ．ＨＵＢＥＲ株式会社製の商品名「Ｚｅｏｔｈｉｘ ９５」等が入手可能である。シリカ系充填材の配合量は、前記樹脂１００質量部に対して、１１〜３９質量部であるのが好ましく、１５〜３５質量部であるのが特に好ましい。
【００３２】
ゴム組成物は、前記樹脂、所望により導電性付与剤及びシリカ系充填材に加えて、通常、ゴム組成物に含有される各種添加剤を含有してもよく、各種添加剤としては、例えば、硬化剤、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。
【００３３】
前記硬化剤としては、公知の白金系触媒とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを組み合わせた硬化剤、及び、有機過酸化物が挙げられる。前記白金系触媒としては、公知の触媒を使用することができ、具体的には、白金元素単体、白金化合物、白金複合体、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール化合物、アルデヒド化合物、エーテル化合物、各種オレフィン類とのコンプレックス等が挙げられる。白金系触媒の含有量は、有効量、いわゆる触媒量であればよく、例えば、（Ａ）オルガノポリシロキサンに対して、白金族金属換算で１〜２，０００ｐｐｍとするのが好ましい。
【００３４】
前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、その重合度は３００以下が好ましく、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたジオルガノポリシロキサン、末端がトリメチルシロキシ基でジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位からなる共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキサン単位（Ｈ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２とＳｉＯ２単位とからなる低粘度流体、１,３,５,７−テトラハイドロジェン−１,３,５,７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１−プロピル−３,５,７−トリハイドロジェン−１,３,５,７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１,５−ジハイドロジェン−３,７−ジヘキシル−１,３,５,７−テトラメチルシクロテトラシロキサン等が例示される。オルガノハイドロジェンポリシロキサンの含有量は、（Ａ）オルガノポリシロキサンのアルケニル基に対して、ケイ素原子に直結した水素原子が５０〜５００モル％となる割合で用いられるのが好ましい。
【００３５】
前記有機過酸化物としては、例えば、ジ−t−ブチルパーオキサイド、２,５−ジメチル−２,５−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン等のアルキル過酸化物、ジクミルパーオキサイド等のアラルキル過酸化物等の有機過酸化物が挙げられる。有機過酸化物の含有量は有効量であればよく、例えば、（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であるのが好ましい。
【００３６】
導電性ゴム組成物は、二本ローラ、三本ローラ、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、前記ゴム、所望により導電性付与剤、シリカ系充填材、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。
【００３７】
この発明の方法においては、このようにして軸体の外周に形成された弾性層３は、フィニッシャー処理がなされる。このフィニッシャー処理は、前記弾性層３の表面を、平均粒子径が７〜１００μｍである研摩粒子を有する研摩フィルムで、研摩することにより、行われる。
【００３８】
前記研摩フィルムは、通常の場合、基材フィルムの表面に砥粒が接着剤を介して分散状態で付着してなる。砥粒の基材フィルムへの分散・塗布方法はラッピング法、電界法等が挙げられるが、切削性及び分散の均一性を考慮すると、電界法が好ましい。
【００３９】
前記基材フィルムとしては、ポリエステル、ポリアミドイミド、ポリエチレン、ポリエーテルイミド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、不織布、紙等を挙げることができる。特に引張強度、引裂強度、伸縮性に優れているポリエステルが好ましい。この基材フィルムは、通常の場合、その厚みが０．０１〜１ｍｍであり、好ましくは０．０２〜０．６ｍｍであり、より好ましくは、０．１〜０．１５ｍｍである。
【００４０】
前記砥粒の材質としては、炭化珪素、アルミナ、ダイヤモンド及びダイヤモンドライクカーボン等の高硬度セラミックを挙げることができる。中でも軟質物の削り性という理由により、炭化珪素及び／又はアルミナが好適である。
【００４１】
前記砥粒の平均粒子径は７〜１００μｍ、好ましくは９〜８０μｍ、より好ましくは２０〜７０μｍである。この砥粒の平均粒子径は、砥粒の形状の最大長さをもって決定することができる。砥粒の平均粒子径が７μｍ未満であると、弾性層３の表面に、現像剤を保持することができるのに十分な凹凸を形成するのが困難になって、結果的に必要な印字濃度を得ることができず、一方、砥粒の平均粒子径が１００μｍを超えると、弾性層３の表面に形成される凹凸が大きくなり過ぎ、また、弾性層３の表面に形成される凹凸によって印字画像に縦スジが発生し、結果的に鮮明な画像形成ができなくなる。
【００４２】
前記平均粒子径を有する砥粒を基材フィルムの表面に有する研摩フィルムとしては、例えば三共理化学株式会社製の研摩用ミラーフィルム（商品名「ＭＣＦシリーズ」）、住友スリーエム株式会社製のマイクロフィニッシングフィルムシリーズ等を好適にかつ市販品として入手することができる。これら市販品の研摩フィルムは、その基材フィルムの表面に、高硬度セラミック粒子が、その長軸を前記フィルムの表面に対してほぼ垂直となるように、立設形成されてなる。前記市販の研摩フィルムを採用すると、所定の凸部平均間隔、深さ及び幅を有するしわを弾性層３の表面に好適に形成することができる。
【００４３】
このような研摩フィルムを用いる事により、弾性層３の表面に多数のしわを以下のようにして形成することができる。
【００４４】
図４に一例として示すように、フィニッシャー処理をする前の弾性層３（この弾性層３を未処理弾性層と称することがある。）を軸体の周囲に形成されて成るローラ６（これを未処理ローラと称することがある。）とバックアップローラ７との間に研摩フィルム５を、未処理弾性層に研摩フィルム５における砥粒付着面が所定荷重で押し付けられる状態で、通過させることにより、未処理弾性層の表面に多数のしわが形成される。
【００４５】
前記所定荷重は、未処理弾性層の表面に対して、砥粒及び研摩フィルムによる切込み量が０．１５〜３ｍｍ、好ましくは０．２５〜２．５ｍｍとなるような荷重が好ましい。前記切込み量が０．１５ｍｍ未満であると未処理弾性層の表面に有効なしわを形成することが困難になることがあり、一方前記切込み量が３ｍｍを超えると目視可能な大きな傷が未処理弾性層の表面に形成されることがあって好ましくない。尚、前記切込み量は、研摩フィルム５に立設する砥粒の先端部と未処理弾性層の表面とを接触させた時を「０ｍｍ」とし、続いてバックアップローラ７により研摩フィルム５を未処理弾性層の表面に押込んだ時の押込み量を示している。
【００４６】
また、図４に示されるように、前記ローラ６と前記バックアップローラ７との間に研摩フィルム５を通過させる場合、研摩フィルム５が通過する方向とは反対方向にローラ６を回転させるのが好ましい。研摩フィルム５の通過方向とローラ６の回転方向とが同じであると、ローラ６における未処理弾性層の表面にしわを形成する効果が低下する可能性があるので、好ましくない。
【００４７】
前記ローラ６と前記バックアップローラ７との間隙に研摩フィルム５を通過させる場合、研摩フィルム５の通過速度は、０．１〜５０ｃｍ／分であり、また、ローラ６の回転速度は通常３００〜５０００ｒｐｍであるのが、好ましい。
【００４８】
かくして未処理弾性層に多数のしわが形成されることにより弾性層３が形成される。前記フィニッシャー処理により弾性層３の表面に形成されるしわとしては、表面粗さＲｚが４〜１５μｍ、好ましくは４〜１４μｍ、より好ましくは５〜１３μｍである。このような表面粗さＲｚを有するしわを多数有する弾性層３を備えたローラによると、現像剤の搬送性が良好になる。この表面粗さＲｚは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１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、ローラ６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、少なくとも３点における表面粗さ測定し、これらの平均値を表面粗さＲｚとする。また、このような表面粗さＲｚを有するしわは通常凸部と凹部とを有する。換言すると、凹部と凹部との間に凸部が存在することになる。前記しわとしては、前記凸部と凸部との間隔、つまり凸部平均間隔が６〜１８μｍ、好ましくは７〜１７μｍ、より好ましくは８〜１６μｍである。そのような凸部平均間隔を有する弾性層３を備えたローラを組み込んだ画像形成装置で画像を形成すると、縦すじが殆ど発生しない高品質の画像を形成することができる。また、前記しわの深さは２〜１０μｍ、好ましくは３〜９μｍ、より好ましくは４〜８μｍである。この場合、しわの深さは、しわにおける凸部の頂点からしわの凹部最底部までの長さとすることができる。しわの深さが前記範囲内にあると、しわ内に残留する現像剤量を少なくすることができて、高品質の画像形成に貢献する。通常の場合、ローラの表面に形成されるしわは弾性層３の円周に沿って形成される。弾性層３の軸線方向におけるしわの幅としては、４〜９μｍ、好ましくは５〜８μｍ、より好ましくは５．５〜７μｍである。しわの幅が前記範囲内にあると、しわの中に現像剤が残留することが僅少になり、その様な幅を有する多数のしわは高品質の画像形成可能なローラを形成するのに貢献する。
【００４９】
この発明は、鮮明で高品質な画像を形成することのできるローラにおける弾性層３の表面に形成されるしわは、現像剤搬送性及び画像品質に大きな影響を与えるという新たな認識を基礎にするのであって、前記特定寸法を有するしわが表面に形成された弾性層３を有するローラは、特に印字濃度の向上、画像における縦すじ発生の防止、及びフィルミング発生の防止を実現した高品質の画像形成を可能にする。
【００５０】
この発明に係るローラは、前記フィニッシャー処理済みの弾性層３（以下においては、特に断らない限り、「フィニッシャー処理済みの弾性層」を単に「弾性層」と称することがある。）の表面に少なくとも一層以上のコート層４が形成されているのが、好ましい。特に、弾性層３が前記シリコーンゴム組成物を用いて製造されるときには、前記シリコーンゴム組成物の硬化物から低分子量のシリコーン化合物等が浸出することがあるので、このコート層は前記低分子量のシリコーン化合物等が感光ドラムに付着して感光ドラムの帯電状態を阻害するのを有効に防止することができる。また、コート層４が弾性層３の表面に設けられていると、弾性層３の表面に直接に傷がつき、又は弾性層３の表面が磨耗してしまうのが防止される。
【００５１】
コート層４は、弾性層３の表面に形成されたしわの表面粗さＲｚ、凸部平均間隔、深さ、及び幅がコート層４表面においても好適に維持されるように、形成されるのが好ましい。このコート層４の厚さは、０.１〜５０μｍ、好ましくは０．２〜３０μｍ、さらに好ましくは１〜２０μｍである。
【００５２】
コート層４、すなわち、ローラ１は、０．４〜１．１ｍｇ／ｃｍ２の現像剤付着量を有していることが好ましい。コート層４が０．４〜１．１ｍｇ／ｃｍ２の現像剤付着量を有している場合には、ローラ１を現像ローラとして使用したときに、像担持体に所定量の現像剤を供給することができ、十分な印字濃度で画像を形成することができる。ここで、現像剤付着量は、２０℃、相対湿度５０％の環境下において、ローラ１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、黒ベタ印字を強制的に停止させて、ローラ１を画像形成装置から取り出し、ローラの表面に付着した現像剤を、断面積０．２５ｃｍ２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）で吸引し、吸引回収した現像剤の質量を測定し、単位面積当りの質量に換算することによって、測定することができる。均一な印字濃度を実現することができる点で、コート層４の現像剤付着量は、０．８〜１．１ｍｇ／ｃｍ２であるのが好ましい。
【００５３】
コート層４、すなわち、ローラ１は、現像剤に、１０〜６０μＣ／ｇの帯電量又は−６０〜−１０μＣ／ｇの帯電量を付与することができることが好ましい。コート層４が１０〜６０μＣ／ｇの帯電量又は−６０〜−１０μＣ／ｇの帯電量、好ましくは、１５〜５０μＣ／ｇの帯電量又は−５０〜−１５μＣ／ｇの帯電量、特に好ましくは、３５〜５０μＣ／ｇの帯電量又は−５０〜−３５μＣ／ｇの帯電量を現像剤に付与することができる場合には、ローラ１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、ローラ１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、黒べた印字を強制的に停止させて、ローラ１を画像形成装置から取り出し、ローラの表面に付着した現像剤を、断面積０．２５ｃｍ２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。
【００５４】
コート層は、通常の場合、アミノシラン系樹脂、有機フッ素化合物及び／又はシリコーン化合物、ポリエステル樹脂，ポリエーテル樹脂，フッ素樹脂，エポキシ樹脂，アミノ樹脂，ポリアミド樹脂，アクリル樹脂，アクリルウレタン樹脂，ウレタン樹脂，アルキッド樹脂，フェノール樹脂，メラミン樹脂，尿素樹脂，シリコーン樹脂，ポリビニルブチラール樹脂などで形成することができる。これら各種の樹脂の中でも、コート層を形成する樹脂としてアミノシラン系樹脂が好適である。なお、コート層には、必要に応じてカーボン等の充填材、帯電制御剤等の添加剤を添加してもよい。
【００５５】
コート層は、弾性層の表面に前記樹脂を含有する溶液を塗工する塗布法、前記溶液に前記弾性層を浸漬するディッピング法等により、形成されることができる。
【００５６】
弾性層の表面をコート層で被覆するに際しては、被覆すべき弾性層の表面に紫外線を照射して弾性層の表面を活性化して、これにコート層を形成する樹脂例えばアミノシラン系樹脂を塗布すると、弾性層とコート層との密着性が向上する。
【００５７】
この発明のローラは、例えば以下のようにして製造することができる。具体的な材料及び製造方法を例示すると、まず、軸体は、円柱又は円筒状であり、金属、又は合成樹脂等を用いて形成することができる。非導電性材料で形成された軸体は表面に導電性の被膜を形成すれば導電性の軸体となる。未処理弾性層は、前記したゴム材質を形成する原料と充填材とを含有する弾性層用組成物を用いて形成することができる。未処理弾性層の厚さは、通常０．５〜１５ｍｍ、好ましくは１〜１０ｍｍである。
【００５８】
軸体の周囲に未処理弾性層を形成する手段としては、押出成形による連続架橋、プレス、インジェクションによる型成形の外に、塗布、あるいは予め円筒状に成形され、適当な長さに裁断された未処理弾性体に軸体を挿入し、接着するなどの方法を採ることができる。
【００５９】
かくして出来上がったローラにおける未処理弾性層の表面を前記フィニッシャー処理することにより、所定のしわを弾性層表面に多数有するローラが得られる。
【００６０】
このようにして製造したローラは、上述のように表面にコート層を設ければさらに好ましいものとなる。
【００６１】
このようにして得られたローラは、例えば現像ローラとして画像形成装置に装着して好適に使用することが出来る。特に、この発明に係るローラを現像ローラとして使用すると、従来の画像形成装置におけるような現像ローラに起因する現像剤の供給異常がなくなり、印刷の濃淡むらやかぶり現象がなく、高解像度が維持でき、長期にわたって好適な印刷が可能となる。
【００６２】
この発明におけるローラを現像ローラとして具備する画像形成装置の一例を、図３に示す。
【００６３】
この発明に係る画像形成装置３０は、図３に示されるように、静電潜像が形成される回転可能な像担持体３１例えば感光体と、像担持体３１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体３１を帯電させる帯電手段３２例えば帯電ローラと、像担持体３１の上方に設けられ、像担持体３１に静電潜像を形成する露光手段３３と、像担持体３１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体３１に一定の層厚で現像剤４２を供給し、静電潜像を現像する現像手段４０と、像担持体３１の下方に圧接するように設けられ、現像された静電潜像を像担持体３１から被転写体３６例えば転写紙上に転写する転写手段３４例えば転写ローラと、被転写体３６の搬送方向の下流に設けられ、被転写体３６に転写された現像剤４２（静電潜像）を定着させる定着手段３５例えば定着装置と、被転写体３６に転写されず像担持体３１に残留した現像剤４２及び／又は像担持体３１に付着したゴミ等を除去するクリーニング手段３７とを備えている。すなわち、像担持体３１は、その回転方向において、上流側から順に、クリーニング手段３７、帯電手段３２、露光手段３３、現像手段４０及び転写手段３４によって、各作用を受ける。
【００６４】
前記像担持体３１は、従来公知の像担持体を用いることができ、少なくともその表面に設けられる感光層は、例えば、有機系、アモルファスシリコン、Ｓｅ系合金又はこれらを組み合わせた材料等を用いて形成される。像担持体３１が円筒状の場合は、像担持体３１は、アルミニウム又はアルミニウム合金を押出し成型した後、表面に感光層等を形成する方法等の公知の製法により製造することができる。また、ベルト状の像担持体を用いることも可能である。前記帯電手段３２は、像担持体３１を帯電させることができればよく、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器、コロトロン帯電器等の帯電器を用いることができる。これらの中でも、帯電補償能力に優れる点で接触型帯電器が好ましい。前記露光手段３３は、露光により像担持体３１に静電潜像を形成することができればよく、例えば、像担持体３１の表面に、半導体レーザー（ＬＤ）光、発光ダイオード（ＬＥＤ）光、液晶シャッタ（ＬＣＳ）光等の光源、又はこれらの光源からポリゴンミラーを介して所望の像様に露光できる光学系機器等を用いることができる。前記転写手段３４は、現像された静電潜像を像担持体３１から転写紙３６上に転写することができればよく、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器、コロトロン転写帯電器等を用いることができる。これらの中でも、転写帯電補償能力に優れる点で接触型転写帯電器が好ましい。また、転写帯電器の他、剥離帯電器等を併用することもできる。前記クリーニング手段３７としては、像担持体３１上の現像剤４２及び／又はゴミ等を除去することができればよく、公知のクリーニング装置、クリーニングローラ等を用いることができる。
【００６５】
前記定着手段３５は、被転写体３６に転写された現像剤４２（静電潜像）を定着させることができればよく、例えば、発熱可能な定着ローラを備えた熱ローラ定着装置、オーブン定着器等の加熱定着装置、加圧可能な定着ローラを備えた圧力定着装置等を用いることができる。これらの定着装置は無端ベルトを備えた定着装置であってもよい。図３において、無端ベルトを備えた定着手段３５はこの発明に係る定着装置とされている。この定着装置３５は、図３にその断面が示されるように、被転写体３６を通過させる開口５２を有する筐体５０内に、定着ローラ５３と、定着ローラ５３の近傍に配置された無端ベルト支持ローラ５４と、定着ローラ５３及び無端ベルト支持ローラ５４に巻き掛けられた無端ベルト５５と、定着ローラ５３と対向配置された加圧ローラ５６とを備え、無端ベルト５５を介して定着ローラ５３と加圧ローラ５６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。無端ベルト支持ローラ５４は、画像形成装置に通常用いられるローラであればよく、例えば、弾性ローラ等が用いられる。無端ベルト５５は、例えば、ポリアミド、ポリアミドイミド等の樹脂により、無端状に形成されたベルトであればよく、その厚さ等も適宜定着手段３５に適合するように調整することができる。定着ローラ５３、無端ベルト支持ローラ５４及び加圧ローラ５６はそれぞれ、加熱体（図示しない。）が内蔵され、加圧ローラ５６はスプリング等の付勢手段（図示しない。）によって、無端ベルト５５を介して定着ローラ５３に圧接している。無端ベルト５５と加圧ローラ５６との圧接された間を被転写体３６が通過することにより、加圧と同時に加熱され、被転写体３６に転写された現像剤４２（静電潜像）を定着させることができる。
【００６６】
画像形成装置３０は、像担持体３１の表面に残留している静電潜像を除去する除電手段（図示しない。）を、クリーニング手段３７と帯電手段３２との間又は転写手段３４とクリーニング手段３７との間に、備えていてもよい。除電手段は、例えば、タングステンランプ、ＬＥＤ等を用いることができ、光除電手段に用いる光質としては、例えば、タングステンランプ等の白色光、ＬＥＤ光等の赤色光等が挙げられ、照射光強度としては、通常、像担持体３１の半減露光感度を示す光量の数倍〜３０倍程度になるように出力が設定される。
【００６７】
画像形成装置３０における現像手段４０は、従来の画像形成装置に備えられた現像手段と基本的に同様に形成され、同様に配置されている。例えば、現像手段４０は、図３に示されるように、像担持体３１に対向する位置に開口部を有し、現像剤４２を収納する現像剤収納部４１と、現像剤収納部４１の開口部に、像担持体３１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体３１に現像剤４２を一定の層厚で供給する回転可能な現像剤担持体すなわち現像ローラ４４と、現像ローラ４４に当接して設けられ、現像ローラ４４に現像剤４２を供給する回転可能な現像剤供給手段４３と、現像ローラ４４の上方に設けられ、現像ローラ４４に当接して現像剤４２の層厚を規制すると共に、摩擦帯電により現像剤４２を帯電させる現像剤規制部材４５とを備えている。
【００６８】
前記現像剤収納部４１に収納される現像剤４２としては、摩擦により帯電可能で、被転写体３６に定着可能な一成分系の現像剤であれば、乾式現像剤であっても湿式現像剤であってもよく、また、非磁性現像剤であっても磁性現像剤であってもよい。一成分系の現像剤は、一般に、樹脂と色剤とその他添加剤とを含み、樹脂は、定着方式に応じて選択される。熱定着方式の場合には、樹脂として、例えば、スチレン／アクリル系共重合体、スチレン／ブタジエン系共重合体が、圧力定着方式の場合には、例えば、ワックス類、エチレン／酢酸ビニル共重合体、スチレン／ブタジエンラバー混合ワックス状樹脂等が選択される。色剤としては、例えば、カーボンブラック、マグネタイト、各種染顔料等が用いられ、その他添加剤としては、例えば、帯電制御剤、導電制御剤、補強剤、離型剤等が用いられる。磁性現像剤の場合には、さらに、フェライト等の磁性粉を現像剤４２の合計質量に対して数十質量％含有する。一成分系の現像剤は、通常、２〜８μＣ／ｇ程度の帯電特性を有している。
【００６９】
現像手段４０における現像剤供給手段４３は、現像ローラ４４と接触して、現像剤４２を現像ローラ４４に供給することができるように構成されていればよく、例えば、導電性を有する弾性層を備えた現像ローラ等が挙げられる。なお、現像ローラ４４に供給される現像剤４２を均一に混合する攪拌機が現像剤収納部４１内に設けられてもよい。
【００７０】
現像手段４０における現像ローラ４４は、現像剤規制部材４５と接触して、現像剤４２を帯電させる。したがって、現像ローラ４４は、現像剤規制部材４５と接触して、現像剤４２を帯電させることができるように構成されていればよく、例えば、導電性を有する弾性層を備えた現像ローラ等が挙げられる。例えば、このような現像ローラ４４として、この発明に係るローラ１を使用することができる。
【００７１】
現像剤規制部材４５は、図３に示されるように、所定の圧力で現像ローラ４４の表面に当接するように、現像手段４０の開口部に、配置されている。この現像剤規制部材４５は、現像ローラ４４に接触して、現像ローラ４４に付着した現像剤４２を一定の層厚に調整すると共に、現像剤４２を帯電させることができればよく、例えば、支持体と、支持体に装着され、現像ローラ４４に当接するブレードとから成っていてもよい。この支持体は、弾性を有する材料、例えば、ステンレス鋼等によって形成されて成り、ブレードを支持し、現像ローラ４４にブレードを適切な圧力で当接させる。ブレードは、弾性を有する材料、例えば、ステンレス鋼等又は弾性を有する薄板状等に形成されて成り、現像ローラ４４に当接し、現像剤４２の層厚を規制すると共に、摩擦帯電により現像剤４２を帯電させる。ブレードは、その表面に、現像剤４２を帯電させる表面層（図示しない。）を有していてもよい。
【００７２】
この発明に係る画像形成装置３０は、帯電手段３２の帯電ローラ、現像手段４０の現像ローラ、転写手段３４の転写ローラ、定着手段３５の定着ローラ、加圧ローラ又は無端ベルト支持ローラ、クリーニング手段のクリーニングローラ、紙送り搬送ローラ等の各種ローラを備え、これら各種ローラのうち少なくとも１つのローラとしてこの発明に係るローラ１が使用されている。好ましくは、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラ及び加圧ローラのうち少なくとも１つのローラとしてこの発明に係るローラ１が使用されている。
【００７３】
この発明に係る画像形成装置３０は、次のように作用する。まず、画像形成装置３０において、像担持体３１が、図３の矢印に示されるように、時計方向に回転しつつ、クリーニング手段３７により、その表面の現像剤４２及び／又はゴミ等が除去された後、帯電手段３２により、一様に帯電される。次いで、露光手段３３により画像が露光され、像担持体３１の表面に静電潜像が形成される。
【００７４】
一方、現像手段４０において、現像剤４２が現像剤供給手段４３によって現像ローラ４４に供給され、現像ローラ４４が図３２に示される矢印方向に回転することにより、現像ローラ４４の表面に付着した現像剤４２が、現像ローラ４４と現像ローラ４４に当接した現像剤規制部材４５との間を通過する。このとき、現像剤４２は、所望の層厚に規制されると共に、現像剤４２を所望のように帯電させることができる。つまり、現像剤４２が、現像ローラ４４と現像剤規制部材４５との間を通過することによって、現像ローラ４４の表面上における現像剤４２の層厚が規制されると共に、現像剤規制部材４５と現像ローラ４４及び／又は現像剤４２との摩擦帯電等により、現像ローラ４４上の現像剤４２が所望のように帯電される。
【００７５】
次いで、このようにして現像手段４０から所望の層厚及び帯電量を有する現像剤４２が像担持体３１に供給され、像担持体３１に形成された静電潜像が現像されて、この静電潜像が現像剤像として可視化される。このようにして、現像手段４０は、像担持体３１に所望の層厚及び帯電量を有する現像剤４２を供給し、静電潜像を現像することができる。次いで、像担持体３１上に現像された現像剤像は、搬送手段により、像担持体３１と転写手段３４との間に搬送される被転写体３６上に、像担持体３１及び／又は転写手段３４によって転写される。次いで、現像剤像が転写された被転写体紙３６は、搬送手段により定着手段３５に搬送され、定着手段３５により加熱及び／又は加圧されて、転写された現像剤像が永久画像として被転写体３６に定着される。このようにして、被転写体３６に画像を形成することができる。
【００７６】
この発明に係る画像形成装置３０は、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラ、加圧ローラ、無端ベルト支持ローラ、クリーニングローラ、紙送り搬送ローラ等の各種ローラのうち少なくとも１つのローラとしてこの発明に係るローラ１が使用されているので、この発明に係るローラ１が使用されたローラは、被当接体に対して、その軸方向にわたって均一に作用することができ、高品質の画像を形成することに十分に貢献することができる。例えば、像担持体３１に当接するように配設された現像ローラ４４として、この発明の係るローラ１が使用される場合には、所定の圧力でかつ現像ローラ４４の軸方向にわたって均一に像担持体３１に当接し、現像剤４２を均一な厚さで精度よく、像担持体３１に付着させることができるから、高品質の画像を形成することに十分に貢献することができる。
【００７７】
この発明に係る画像形成装置３０において、像担持体３１、帯電手段３２、露光手段３３、転写手段３４、定着手段３５及びクリーニング手段３７は、図３に示される配置の他に、従来の画像形成装置に備えられる像担持体、帯電手段、露光手段、転写手段、定着手段及びクリーニング手段とそれぞれ同様に形成され、同様に配置されてもよい。
【００７８】
また、画像形成装置３０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、画像形成装置３０は、現像手段４０に単色の現像剤４２のみを収容するモノクロ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、モノクロ画像形成装置に限定されず、カラー画像形成装置であってもよい。カラー画像形成装置としては、例えば、像担持体上に担持された現像剤像を中間転写体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、各色毎の現像手段を備えた複数の像担持体を中間転写体や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等が挙げられる。画像形成装置３０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。
【００７９】
また、画像形成装置３０において、現像剤４２は、一成分系の現像剤が有利に用いられるが、現像剤粒子と、鉄、ニッケル等のキャリアとを含む二成分系の現像剤も使用することができる。二成分系の現像剤は、通常、１０〜２５μＣ／ｇ程度の帯電特性を有している。
【実施例】
【００８０】
（実施例１）
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体（ＳＵＭ２２製、直径１０ｍｍ、長さ２７５ｍｍ）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、軸体の表面にプライマー層を形成した。
【００８１】
一方、メチルビニルシリコーン生ゴム（商品名「ＫＥ−７８ＶＢＳ」、信越化学工業株式会社製）１００質量部と、ジメチルシリコーン生ゴム（商品名「ＫＥ−７６ＶＢＳ」、信越化学工業株式会社製）２０質量部と、カーボンブラック（商品名「アサヒサーマル」、旭カーボン株式会社製）１０質量部と、煙霧質シリカ系充填材（商品名「ＡＥＲＯＳＩＬ ２０」、日本アエロジル株式会社製）１５質量部と、白金触媒（商品名「Ｃ−１９Ａ」、信越化学工業株式会社製）０．５質量部と、ハイドロジェンポリシロキサン（商品名「Ｃ−１９Ｂ」、信越化学工業株式会社製）２質量部とを混合し、加圧ニーダーで混練して、付加硬化型導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
【００８２】
次いで、プライマー層を形成した軸体と付加硬化型導電性シリコーンゴム組成物とを、クロスヘッド型押出成形機にて一体分出し、ギヤオーブンを用いて、１５０℃、３０分間加熱した。その後、さらに、ギヤオーブンを用いて、２００℃で４時間にわたって、二次加熱し、常温にて２４時間放置した。次いで、円筒研削盤にて、形成した弾性層の直径が１８ｍｍとなるように、弾性層の表面を研摩した。
【００８３】
次いで、平均粒子径４０μｍの炭化珪素（以下においては、特に断らない限り、「ＳｉＣ」と称することがある。）から成る砥粒を基材フィルム表面に電界法により付着形成した研摩用ミラーフィルム（商品名「ＭＣＦ４０」、三共理化学株式会社製）を用いて、フィルム研摩機（商品名「スーパーフィニッシャーＳＦＣ０５０ＴＮｄ」、株式会社松田精機製）にて、フィルム研摩を行った。研摩時の切込み量は１ｍｍであった。
【００８４】
このようにして形成した弾性層の電気抵抗値、表面粗さＲｚ及びＪＩＳ Ａ硬度を前記方法により、測定したところ、電気抵抗値は２×１０４Ωであり、表面粗さＲｚは８．５μｍであり、ＪＩＳ Ａ硬度は４０であった。
【００８５】
次いで、フィルム研摩した弾性層の表面に、アミノシラン系カップリング剤（商品名「ＫＢＥ−９１０５」、信越化学工業株式会社製）をスプレーコーティング法によって、一回塗布し、１２０℃で３０分間加熱し、厚み１μｍのコート層を形成した。この様にして、導電性ローラを作製した。
【００８６】
このようにして形成した、この発明におけるローラの一例である導電性ローラを現像ローラとして用い、電子写真式プリンター（沖データ株式会社製、商品名：「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）において印字試験を行い、現像剤付着量及び現像剤への帯電量（以下、現像剤帯電量と称する。）及び印字濃度を測定し、評価した。現像剤付着量及び現像剤帯電量の評価については、先述したとおりである。印字濃度の評価は以下のとおりである。すなわち、電子写真式プリンターを、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下で、稼動させて、６，０００枚の印字を行った。その後、黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を２回繰り返し、印字した黒ベタ印字部のＸ−Ｒｉｔｅ濃度を、Ｘ−Ｒｉｔｅマクベス濃度計を用いて測定した。黒ベタ印字部のマクベス濃度が１．３０以上１．３５以下であった場合を「◎」、１．２５以上１．３０未満であった場合を「○」、１．２０以上１．２５未満であった場合を「△」、１．２０未満であった場合を印字不良と判断し、「×」とした。次いで、上記６，０００枚印字後に、１０枚を印字し、縦すじの発生の有無について目視で確認を行った。次いで、上記１０枚印字後に、記録体印字面のフィルミングの確認の為、１００枚単位で印字し、記録体印字面のフィルミングの発生有無についても目視で確認を行った。これらの結果を表１に示す。
【００８７】
（実施例２〜７、比較例１〜２）
研摩フィルムの砥粒の平均粒子径を表１に記載したように変更した以外は、実施例１と同様に導電性ローラを作製し、同評価を行った。
【００８８】
（実施例８）
研摩フィルムの砥粒の材質を変更した以外は、実施例１と同様に導電性ローラを作製し、同評価を行った。
【００８９】
（実施例９〜１３）
切込み量を変更した以外は、実施例１と同様に導電性ローラを作製し、同評価を行った。
【００９０】
評価結果
【００９１】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１はこの発明の方法により製造される一例としてのローラである。
【図２】図２はこの発明の方法により製造される他の例としてのローラである。
【図３】図３はこの発明の方法により製造される一例としてのローラを組み込んでなる画像形成装置の一例を示す説明図である。
【図４】図４はこの発明の方法により製造される一例としてのローラを製造する工程の一つであるフィニッシャー処理工程における、未処理弾性層の表面を研摩フィルムで研摩する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９３】
１ ローラ
２ 軸体
３ 弾性層
４ コート層
５ 研摩フィルム
６ ローラ（処理ローラ）
７ バックアップローラ
３０ 画像形成装置
３１ 像担持体
３２ 帯電手段
３３ 露光手段
３４ 転写手段
３５ 定着手段
３６ 被転写体
３７ クリーニング手段
４０ 現像手段
４１ 現像剤収納部
４２ 現像剤
４３ 現像剤供給手段
４４ 現像ローラ
４５ 現像剤規制部材
５０ 筐体
５２ 開口
５３ 定着ローラ
５４ 無端ベルト支持ローラ
５５ 無端ベルト
【技術分野】
【０００１】
この発明はローラの製造方法、ローラ及び画像形成装置に関し、更に詳しくは、このローラを例えば画像形成装置に適用すると印字濃度を向上させ、鮮明な画像を形成することのできるローラの製造方法、ローラ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター、複写機、ビデオプリンター、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、軸体とその外周面に形成された弾性層とを有する、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、加圧ローラ、紙送り搬送ローラ、定着ローラ等の各種ローラを備えている。
【０００３】
従来、「低硬度で良好な密着性を有し、濃度むらや地かぶり等のない高品位の画像が得られる現像ローラ」を提供することを目的として、「良導電性シャフト等の外周に導電性を有する弾性層を形成してなる導電性ローラにおいて、上記弾性層表面は、長手方向が上記導電性ローラの回転方向にほぼ沿う微小な凹溝を形成してなることを特徴とする導電性ローラ」が提案されている（特許文献１、段落番号０００７、特許請求の範囲参照）。
【０００４】
この特許文献１に記載の弾性ローラはその弾性層表面を研摩することにより前記弾性層表面に凹溝が形成される。その研摩につき、「弾性層の研磨方法は、特に制限されないが、一般には湿式法又は乾式法等があり、例えば、湿式法による研磨方法は、砥石と弾性層の間に水やオイル等の潤滑剤を吹きつけながらを研磨する方法が採用できるが、感光ドラムへの汚染の問題から潤滑剤としては水が好ましい。なお、乾式法による研磨方法を採用する場合には、研削速度や砥石の種類等を十分に考慮すれば良いが、作業性の点から湿式法が好ましく用いられる」と、特許文献１に開示されている。
【０００５】
この特許文献１によると、乾式研磨よりも湿式研磨の方が好ましいとされているのであるが、湿式研磨では水やオイル等の潤滑剤の使用により廃液等が生じるという問題点がある。なお、この特許文献１には乾式研磨による実施例が記載されていないので、乾式研磨によりどのような導電性ローラが得られるか不明である。
【０００６】
特許文献２には、「最外層に弾性ゴム層を有する導電性弾性ロールであって、上記弾性ゴム層の表面に、多数の微小亀裂が形成され、各微小亀裂の長さが０．１〜１２０μｍ、各微小亀裂の深さが０．１〜２５μｍ、上記弾性ゴム層の表面での隣り合う微小亀裂間の距離が０．３〜６０μｍであることを特徴とする導電性弾性ロール」が提案されている（特許文献２の請求項１参照）。この導電性弾性ロールは「フィルミングの発生を抑えることのできる導電性弾性ロールを提供する」ことが目的である（特許文献２の段落番号０００８参照）。
【０００７】
この特許文献２では、前記弾性ゴム層の表面に微小亀裂を形成する方法として次の方法が開示される。すなわち、「まず、微小亀裂が形成されるべき上記現像ロール１を駆動ローラー１１および送りローラー１２と平行になるように、これらローラー１１，１２上に載置する。ついで、軸体１０ｂにおもり１４を取り付けたカットローラー１０を現像ロール１上に当接する。上記両おもり１４は、現像ロール１に荷重をかけるためのものである。つぎに、上記モーターに電流を流し、駆動ローラー１１および送りローラー１２を回転させる。駆動ローラー１１の回転により、現像ロール１およびカットローラー１０が回転するとともに、送りローラー１２の回転により、現像ロール１がＢ方向（図３では、右方向）に移動する。こののち、現像ロール１がカットローラー１０下を抜け出ると、カットローラー１０のカット歯１３により現像ロール１の表層４ｂの表面に多数の微小亀裂が形成されている。」（特許文献２の段落番号００１９参照）。
【０００８】
この特許文献２における微小亀裂形成方法においては、カットローラー１０におもり１４を付設しなければならないので装置構成が複雑である。
【０００９】
特許文献３には、「一周方向に傾いた小さなケバ立ち状の凹凸を有すると共に、かかる凹凸の高さが、０．１〜３０μｍであり、周方向に沿った凸部間の平均間隔が１〜２００μｍであり、さらに該凹凸によりローラ表面に軸方向に沿った波すじが形成され、これにより、該ローラ表面の周方向に沿ったＪＩＳ１０点平均粗さＲｚが５〜２０μｍ、軸方向に沿ったＪＩＳ１０点平均粗さＲｚが１５μｍで、かつ周方向に沿った平均粗さＲｚが軸方向に沿った平均粗さＲｚよりも大きく」形成された弾性ローラが提案されている（特許文献３の請求項１参照）。
【００１０】
特許文献３には、前記特定のケバ立ち状の凹凸を形成する方法につき、「本発明の現像方法では、上記導電層３の表面に微小なケバ立ち状の凹凸１０を形成するが、この凹凸は導電層３の表面を研磨することにより容易に形成することができる、この場合一般には湿式法又は乾式法等の研磨方法があるが、本発明では特に、乾式法が好適に用いられる。具体的には、図３に示したように、現像ローラ１を１００ｒｐｍ程度で回転させると共に、この現像ローラ１の導電層３表面に砥石１１を接触させ、該砥石１１を逆方向に１５００ｒｐｍ程度の速度で回転させながら現像ローラ１の一端側から他端側へ移動させることより研磨を行ない、凹凸を形成することができる。この場合、より幅の広い砥石により移動することなく一括に現像ローラ１の全表面を研磨することも可能である。このように研磨することにより得られた凹凸は、砥石１１の回転方向、即ち現像ローラ１の一周方向に傾いたケバ立ち状のものとなる。なお、砥石と導電層との間に水やオイル等の潤滑剤を吹き付けながら研磨する湿式法による研磨方法を用いることも可能であり、更に研磨以外の方法、例えばモールドの内面に予め微小な凹凸を形成しておき、ここに導電層形成材料を注入して現像ローラを形成する方法（射出成形法等）等を用いることもできる。この導電層３表面の凹凸は、特に制限されるものではないが、凹凸の高さが０．１〜３０μｍで、ローラの周方向に沿った凸部間の平均間隔が１〜２００μｍであることが好ましい。」との開示がある（特許文献３の段落番号００２０参照）。
【００１１】
特許文献３に記載の研磨方法により表面をケバ立てた弾性ローラを備えた装置によると、「濃度むら、地かぶり、文字細り等のない高品位の画像を形成することができる」（特許文献３の段落番号００２４参照）としていて「印字濃度が良く、縦すじがなく、耐フィルミング性が向上された画像形成」についての記載がない。
【００１２】
特許文献４には、「凹凸の表面粗さがＲａ／Ｒｚ＜０．１５且つ２μｍ＜Ｒｚ＜１１μｍ」であるゴム状ローラが開示されている（特許文献４の請求項１参照）。このゴム状ローラは、「静電潜像を顕像化する非磁性一成分トナーによる現像を行う現像方法」に使用されるトナー担持体すなわち現像ローラである。
【００１３】
このゴム状ローラにおける凹凸は次のようにして形成されると、特許文献４は開示している。「上記のように現像ローラ１３の表面に凹凸を持たせるためには、研磨機による表面研磨加工が行われる。研磨機には、例えば通常研磨機としては宮本製作所製ＣＧ５０型円筒研削盤があり、フィルム研磨機としては松田精機製ＳＰ１００型のフィルム研磨機がある」（特許文献４の段落番号００４５）。「現像ローラに十分なトナー搬送性を付与するためには、現像ローラの表面の粗さの物性パラメータがＲｚだけ、あるいはＲａだけでは不適切であり、ＲｚとＲａの関係を関連づけるためには、同方向の粗さを増大させる必要がある。これには、通常の研磨機では無理があると思われ、フィルム研磨機によるフィニッシャー工程が必要であると考えられた。尚、フィルム研磨機は、砥粒を塗布したロールフィルムを巻き取りながら研磨する研磨機である」（特許文献４の段落番号００４６）。
【００１４】
特許文献４に開示されたフィニッシャー工程は本願発明の方法に関連する技術を開示する。しかしながら、この特許文献４には、フィニッシャー工程を実現する研磨機として宮本製作所製ＣＧ５０型円筒研削盤及び松田精機製ＳＰ１００型のフィルム研磨機が、開示されているのであって、どのような研磨手段であるのかの具体的開示がない。また、この宮本製作所製ＣＧ５０型円筒研削盤及び松田精機製ＳＰ１００型のフィルム研磨機を使用してフィニッシャー工程を行うと、得られる現像ローラはカブリのない画像を形成することができると、特許文献４では主張されている。この特許文献４では画像濃度の向上、画像の縦すじ発生防止についての記載はない。また、この特許文献４では、凹凸の表面粗さがＲａ／Ｒｚ＜０．１５且つ２μｍ＜Ｒｚ＜１１μｍである場合にカブリ防止性に優れた現像方法に適したゴム状ローラが得られると主張されているだけである。
【００１５】
ところで、画像形成装置により形成される画像につき、様々の観点からの品質向上が要請されている。上記各特許文献においては、画像形成装置により形成される画像の品質として印字濃度の向上した画像、縦すじの発生のない画像、及び現像剤のフィルミングの生じ難い効果を得ることのできるローラ及びこれを具備した画像形成装置についての技術は開示されていない。
【００１６】
【特許文献１】特開平８−４４１４９号公報
【特許文献２】特許第３７２４１８０号公報
【特許文献３】特許第２９５９４４５号公報
【特許文献４】特開２００６−８５０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
この発明は、印字濃度が向上し、縦すじの発生がなく、フィルミングが生じ難い効果がある高品質の画像を形成することのできるローラの製造方法、その方法により製造されるローラ及びそのローラを組み込んだ画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、軸体の外周面に弾性層を形成し、前記弾性層の表面を、平均粒子径が７〜１００μｍである研摩粒子を有する研摩フィルムで、研摩することを特徴とするローラの製造方法であり、
請求項２は、前記研摩粒子が炭化珪素及び／又はアルミナである前記請求項１に記載のローラの製造方法であり、
請求項３は、前記研摩により、前記弾性層表面に表面粗さＲｚが４〜１５μｍとなるしわが形成されることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のローラの製造方法であり、
請求項４は、前記請求項１〜３のいずれか１項に記載のローラの製造方法により製造されたローラであって、研摩フィルムで研摩された後の弾性層の表面にしわが形成されて成ることを特徴とするローラであり、
請求項５は、前記請求項４に記載のローラ外周面に、コート層を有することを特徴とするローラであり、
請求項６は、前記請求項４又は５に記載のローラを備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
この発明に係るローラの製造方法によると、特定の研摩フィルムで弾性層の表面を研摩するので、弾性層の表面にしわが形成されたローラを製造することができる。弾性層の表面にしわを有するローラを備えた画像形成装置により記録体に印字すると、記録体における印字濃度を向上させることができ、また、縦すじの発生のない画像を形成することができ、さらに、耐フィルミング性が向上する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明に係るローラの製造方法によって製造される一例としてのローラ１は、例えば、図１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とを備え、所望により、図２に示されるように、さらに、弾性層３の外周面にコート層４を備え、図３に示される画像形成装置等に配設される。
【００２１】
この発明に係るローラの製造方法においては、まず、軸体２を準備する。軸体２は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮若しくはこれらの合金等の金属、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の樹脂、及び前記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等の材料を用いて、公知の方法により所望の形状に調製される。軸体２に導電性が要求される場合には、前記金属及び前記導電性樹脂の他に、前記樹脂等で形成した絶縁性芯体の表面に定法によりメッキを施して軸体２を形成することができる。前記材料の中でも、容易に導電性を付与することができる点で、金属であるのが好ましく、アルミニウム又はステンレス鋼であるのが特に好ましい。
【００２２】
軸体２は、所望により、その外周面にプライマーが塗布されてもよい。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２の外周面に塗布される。プライマーとしては、特に制限はないが、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。所望により、前記樹脂を硬化及び／又は架橋する架橋剤を用いることができ、このような架橋剤としては、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。
【００２３】
次いで、この発明に係るローラの製造方法においては、このようにして形成された軸体２の外周面に、後述するゴム組成物を硬化して、弾性層３を形成する。
【００２４】
弾性層３を形成するゴム組成物は、ゴムと、所望により導電性付与剤、シリカ系充填材、各種添加剤とを含有する。
【００２５】
前記ゴムは、特に限定されず、例えば、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等のゴムが挙げられるが、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴムが、耐熱性及び帯電特性等に優れる点で、好ましい。これらのゴムは、液状型であっても、ミラブル型であってもよく、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。好ましく使用されるゴムとして、ミラブル型シリコーンゴムが挙げられる。
【００２６】
前記ミラブル型シリコーンゴムは、下記平均組成式（１）で示されるオルガノポリシロキサンを含有する。
ＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２ （１）
ここで、Ｒは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の１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１価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。
【００２７】
前記Ｒは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びドデシ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、ビニル基、アリル基、ブテニル基及びヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基及びトリル基等のアリール基、β−フェニルプロピル基等のアラルキル基、並びに、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子又はシアノ基等で置換したクロロメチル基、トリフルオロプロピル基及びシアノエチル基等が挙げられる。
【００２８】
前記（Ａ）オルガノポリシロキサンは、分子鎖末端がトリメチルシリル基、ジメチルビニル基、ジメチルヒドロキシシリル基、トリビニルシリル基等で封鎖されていることが好ましい。このオルガノポリシロキサンは分子中に少なくとも２個の前記アルケニル基を有することが好ましく、具体的には、Ｒのうち０．００１〜５モル％、特に０．０１〜０．５モル％のアルケニル基を有することが好ましく、特にビニル基を有することが好ましい。特に、後述する硬化剤として白金系触媒とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを組み合わせて使用する場合には、このようなアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンが通常使用される。
【００２９】
また、このオルガノポリシロキサンは、通常選択されたオルガノハロシランの１種若しくは２種以上を共加水分解縮合することによって、又は、シロキサンの３量体若しくは４量体等の環状ポリシロキサンをアルカリ性又は酸性の触媒を用いて開環重合することによって得ることができる。このオルガノポリシロキサンは基本的には直鎖状のジオルガノポリシロキサンであるが、一部分岐していてもよい。また、分子構造の異なる２種又はそれ以上の混合物であってもよい。このオルガノポリシロキサンは、通常、２５℃におけるその粘度が１００ｃＳｔ以上であり、好ましくは１００，０００〜１０，０００，０００ｃＳｔである。また、このオルガノポリシロキサンは、通常、その重合度は１００以上であり、好ましくは３，０００以上であり、その上限は、好ましくは１００，０００であり、さらに１０，０００が好ましい。
【００３０】
前記導電性付与剤は、導電性を有していれば特に限定されず、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、より具体的には、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、導電層としたときに所望の電気抵抗値を示すように、適宜の含有量で添加される。例えば、ゴム組成物における導電性付与剤の含有量は、前記ゴム１００質量部に対して、２〜８０質量部とすることができる。
【００３１】
ゴム組成物は、所望によりシリカ系充填材を含有する。シリカ系充填材は、特に限定されないが、煙霧質シリカ又は沈降性シリカ等が挙げられ、一般式がＲＳｉ（ＯＲ’）３で示されるシランカップリング剤で表面処理された、補強効果の高い表面処理シリカ系充填材が好ましい。ここで、前記一般式におけるＲは、グリシジル基、ビニル基、アミノプロピル基、メタクリロキシ基、Ｎ−フェニルアミノプロピル基又はメルカプト基等であり、前記一般式におけるＲ’はメチル基又はエチル基である。前記一般式で示されるシランカップリング剤は、例えば、信越化学工業株式会社製の商品名「ＫＢＭ１００３」及び「ＫＢＥ４０２」等として、容易に入手することができる。このようなシランカップリング剤で表面処理されたシリカ系充填材は、定法に従って、シリカ系充填材の表面を処理することにより、得られる。なお、シランカップリング剤で表面処理されたシリカ系充填材は、市販品を用いてもよく、例えば、Ｊ．Ｍ．ＨＵＢＥＲ株式会社製の商品名「Ｚｅｏｔｈｉｘ ９５」等が入手可能である。シリカ系充填材の配合量は、前記樹脂１００質量部に対して、１１〜３９質量部であるのが好ましく、１５〜３５質量部であるのが特に好ましい。
【００３２】
ゴム組成物は、前記樹脂、所望により導電性付与剤及びシリカ系充填材に加えて、通常、ゴム組成物に含有される各種添加剤を含有してもよく、各種添加剤としては、例えば、硬化剤、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。
【００３３】
前記硬化剤としては、公知の白金系触媒とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを組み合わせた硬化剤、及び、有機過酸化物が挙げられる。前記白金系触媒としては、公知の触媒を使用することができ、具体的には、白金元素単体、白金化合物、白金複合体、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール化合物、アルデヒド化合物、エーテル化合物、各種オレフィン類とのコンプレックス等が挙げられる。白金系触媒の含有量は、有効量、いわゆる触媒量であればよく、例えば、（Ａ）オルガノポリシロキサンに対して、白金族金属換算で１〜２，０００ｐｐｍとするのが好ましい。
【００３４】
前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、その重合度は３００以下が好ましく、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたジオルガノポリシロキサン、末端がトリメチルシロキシ基でジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位からなる共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキサン単位（Ｈ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２とＳｉＯ２単位とからなる低粘度流体、１,３,５,７−テトラハイドロジェン−１,３,５,７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１−プロピル−３,５,７−トリハイドロジェン−１,３,５,７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１,５−ジハイドロジェン−３,７−ジヘキシル−１,３,５,７−テトラメチルシクロテトラシロキサン等が例示される。オルガノハイドロジェンポリシロキサンの含有量は、（Ａ）オルガノポリシロキサンのアルケニル基に対して、ケイ素原子に直結した水素原子が５０〜５００モル％となる割合で用いられるのが好ましい。
【００３５】
前記有機過酸化物としては、例えば、ジ−t−ブチルパーオキサイド、２,５−ジメチル−２,５−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン等のアルキル過酸化物、ジクミルパーオキサイド等のアラルキル過酸化物等の有機過酸化物が挙げられる。有機過酸化物の含有量は有効量であればよく、例えば、（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であるのが好ましい。
【００３６】
導電性ゴム組成物は、二本ローラ、三本ローラ、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、前記ゴム、所望により導電性付与剤、シリカ系充填材、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。
【００３７】
この発明の方法においては、このようにして軸体の外周に形成された弾性層３は、フィニッシャー処理がなされる。このフィニッシャー処理は、前記弾性層３の表面を、平均粒子径が７〜１００μｍである研摩粒子を有する研摩フィルムで、研摩することにより、行われる。
【００３８】
前記研摩フィルムは、通常の場合、基材フィルムの表面に砥粒が接着剤を介して分散状態で付着してなる。砥粒の基材フィルムへの分散・塗布方法はラッピング法、電界法等が挙げられるが、切削性及び分散の均一性を考慮すると、電界法が好ましい。
【００３９】
前記基材フィルムとしては、ポリエステル、ポリアミドイミド、ポリエチレン、ポリエーテルイミド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、不織布、紙等を挙げることができる。特に引張強度、引裂強度、伸縮性に優れているポリエステルが好ましい。この基材フィルムは、通常の場合、その厚みが０．０１〜１ｍｍであり、好ましくは０．０２〜０．６ｍｍであり、より好ましくは、０．１〜０．１５ｍｍである。
【００４０】
前記砥粒の材質としては、炭化珪素、アルミナ、ダイヤモンド及びダイヤモンドライクカーボン等の高硬度セラミックを挙げることができる。中でも軟質物の削り性という理由により、炭化珪素及び／又はアルミナが好適である。
【００４１】
前記砥粒の平均粒子径は７〜１００μｍ、好ましくは９〜８０μｍ、より好ましくは２０〜７０μｍである。この砥粒の平均粒子径は、砥粒の形状の最大長さをもって決定することができる。砥粒の平均粒子径が７μｍ未満であると、弾性層３の表面に、現像剤を保持することができるのに十分な凹凸を形成するのが困難になって、結果的に必要な印字濃度を得ることができず、一方、砥粒の平均粒子径が１００μｍを超えると、弾性層３の表面に形成される凹凸が大きくなり過ぎ、また、弾性層３の表面に形成される凹凸によって印字画像に縦スジが発生し、結果的に鮮明な画像形成ができなくなる。
【００４２】
前記平均粒子径を有する砥粒を基材フィルムの表面に有する研摩フィルムとしては、例えば三共理化学株式会社製の研摩用ミラーフィルム（商品名「ＭＣＦシリーズ」）、住友スリーエム株式会社製のマイクロフィニッシングフィルムシリーズ等を好適にかつ市販品として入手することができる。これら市販品の研摩フィルムは、その基材フィルムの表面に、高硬度セラミック粒子が、その長軸を前記フィルムの表面に対してほぼ垂直となるように、立設形成されてなる。前記市販の研摩フィルムを採用すると、所定の凸部平均間隔、深さ及び幅を有するしわを弾性層３の表面に好適に形成することができる。
【００４３】
このような研摩フィルムを用いる事により、弾性層３の表面に多数のしわを以下のようにして形成することができる。
【００４４】
図４に一例として示すように、フィニッシャー処理をする前の弾性層３（この弾性層３を未処理弾性層と称することがある。）を軸体の周囲に形成されて成るローラ６（これを未処理ローラと称することがある。）とバックアップローラ７との間に研摩フィルム５を、未処理弾性層に研摩フィルム５における砥粒付着面が所定荷重で押し付けられる状態で、通過させることにより、未処理弾性層の表面に多数のしわが形成される。
【００４５】
前記所定荷重は、未処理弾性層の表面に対して、砥粒及び研摩フィルムによる切込み量が０．１５〜３ｍｍ、好ましくは０．２５〜２．５ｍｍとなるような荷重が好ましい。前記切込み量が０．１５ｍｍ未満であると未処理弾性層の表面に有効なしわを形成することが困難になることがあり、一方前記切込み量が３ｍｍを超えると目視可能な大きな傷が未処理弾性層の表面に形成されることがあって好ましくない。尚、前記切込み量は、研摩フィルム５に立設する砥粒の先端部と未処理弾性層の表面とを接触させた時を「０ｍｍ」とし、続いてバックアップローラ７により研摩フィルム５を未処理弾性層の表面に押込んだ時の押込み量を示している。
【００４６】
また、図４に示されるように、前記ローラ６と前記バックアップローラ７との間に研摩フィルム５を通過させる場合、研摩フィルム５が通過する方向とは反対方向にローラ６を回転させるのが好ましい。研摩フィルム５の通過方向とローラ６の回転方向とが同じであると、ローラ６における未処理弾性層の表面にしわを形成する効果が低下する可能性があるので、好ましくない。
【００４７】
前記ローラ６と前記バックアップローラ７との間隙に研摩フィルム５を通過させる場合、研摩フィルム５の通過速度は、０．１〜５０ｃｍ／分であり、また、ローラ６の回転速度は通常３００〜５０００ｒｐｍであるのが、好ましい。
【００４８】
かくして未処理弾性層に多数のしわが形成されることにより弾性層３が形成される。前記フィニッシャー処理により弾性層３の表面に形成されるしわとしては、表面粗さＲｚが４〜１５μｍ、好ましくは４〜１４μｍ、より好ましくは５〜１３μｍである。このような表面粗さＲｚを有するしわを多数有する弾性層３を備えたローラによると、現像剤の搬送性が良好になる。この表面粗さＲｚは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１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、ローラ６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、少なくとも３点における表面粗さ測定し、これらの平均値を表面粗さＲｚとする。また、このような表面粗さＲｚを有するしわは通常凸部と凹部とを有する。換言すると、凹部と凹部との間に凸部が存在することになる。前記しわとしては、前記凸部と凸部との間隔、つまり凸部平均間隔が６〜１８μｍ、好ましくは７〜１７μｍ、より好ましくは８〜１６μｍである。そのような凸部平均間隔を有する弾性層３を備えたローラを組み込んだ画像形成装置で画像を形成すると、縦すじが殆ど発生しない高品質の画像を形成することができる。また、前記しわの深さは２〜１０μｍ、好ましくは３〜９μｍ、より好ましくは４〜８μｍである。この場合、しわの深さは、しわにおける凸部の頂点からしわの凹部最底部までの長さとすることができる。しわの深さが前記範囲内にあると、しわ内に残留する現像剤量を少なくすることができて、高品質の画像形成に貢献する。通常の場合、ローラの表面に形成されるしわは弾性層３の円周に沿って形成される。弾性層３の軸線方向におけるしわの幅としては、４〜９μｍ、好ましくは５〜８μｍ、より好ましくは５．５〜７μｍである。しわの幅が前記範囲内にあると、しわの中に現像剤が残留することが僅少になり、その様な幅を有する多数のしわは高品質の画像形成可能なローラを形成するのに貢献する。
【００４９】
この発明は、鮮明で高品質な画像を形成することのできるローラにおける弾性層３の表面に形成されるしわは、現像剤搬送性及び画像品質に大きな影響を与えるという新たな認識を基礎にするのであって、前記特定寸法を有するしわが表面に形成された弾性層３を有するローラは、特に印字濃度の向上、画像における縦すじ発生の防止、及びフィルミング発生の防止を実現した高品質の画像形成を可能にする。
【００５０】
この発明に係るローラは、前記フィニッシャー処理済みの弾性層３（以下においては、特に断らない限り、「フィニッシャー処理済みの弾性層」を単に「弾性層」と称することがある。）の表面に少なくとも一層以上のコート層４が形成されているのが、好ましい。特に、弾性層３が前記シリコーンゴム組成物を用いて製造されるときには、前記シリコーンゴム組成物の硬化物から低分子量のシリコーン化合物等が浸出することがあるので、このコート層は前記低分子量のシリコーン化合物等が感光ドラムに付着して感光ドラムの帯電状態を阻害するのを有効に防止することができる。また、コート層４が弾性層３の表面に設けられていると、弾性層３の表面に直接に傷がつき、又は弾性層３の表面が磨耗してしまうのが防止される。
【００５１】
コート層４は、弾性層３の表面に形成されたしわの表面粗さＲｚ、凸部平均間隔、深さ、及び幅がコート層４表面においても好適に維持されるように、形成されるのが好ましい。このコート層４の厚さは、０.１〜５０μｍ、好ましくは０．２〜３０μｍ、さらに好ましくは１〜２０μｍである。
【００５２】
コート層４、すなわち、ローラ１は、０．４〜１．１ｍｇ／ｃｍ２の現像剤付着量を有していることが好ましい。コート層４が０．４〜１．１ｍｇ／ｃｍ２の現像剤付着量を有している場合には、ローラ１を現像ローラとして使用したときに、像担持体に所定量の現像剤を供給することができ、十分な印字濃度で画像を形成することができる。ここで、現像剤付着量は、２０℃、相対湿度５０％の環境下において、ローラ１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、黒ベタ印字を強制的に停止させて、ローラ１を画像形成装置から取り出し、ローラの表面に付着した現像剤を、断面積０．２５ｃｍ２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）で吸引し、吸引回収した現像剤の質量を測定し、単位面積当りの質量に換算することによって、測定することができる。均一な印字濃度を実現することができる点で、コート層４の現像剤付着量は、０．８〜１．１ｍｇ／ｃｍ２であるのが好ましい。
【００５３】
コート層４、すなわち、ローラ１は、現像剤に、１０〜６０μＣ／ｇの帯電量又は−６０〜−１０μＣ／ｇの帯電量を付与することができることが好ましい。コート層４が１０〜６０μＣ／ｇの帯電量又は−６０〜−１０μＣ／ｇの帯電量、好ましくは、１５〜５０μＣ／ｇの帯電量又は−５０〜−１５μＣ／ｇの帯電量、特に好ましくは、３５〜５０μＣ／ｇの帯電量又は−５０〜−３５μＣ／ｇの帯電量を現像剤に付与することができる場合には、ローラ１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、ローラ１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、黒べた印字を強制的に停止させて、ローラ１を画像形成装置から取り出し、ローラの表面に付着した現像剤を、断面積０．２５ｃｍ２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。
【００５４】
コート層は、通常の場合、アミノシラン系樹脂、有機フッ素化合物及び／又はシリコーン化合物、ポリエステル樹脂，ポリエーテル樹脂，フッ素樹脂，エポキシ樹脂，アミノ樹脂，ポリアミド樹脂，アクリル樹脂，アクリルウレタン樹脂，ウレタン樹脂，アルキッド樹脂，フェノール樹脂，メラミン樹脂，尿素樹脂，シリコーン樹脂，ポリビニルブチラール樹脂などで形成することができる。これら各種の樹脂の中でも、コート層を形成する樹脂としてアミノシラン系樹脂が好適である。なお、コート層には、必要に応じてカーボン等の充填材、帯電制御剤等の添加剤を添加してもよい。
【００５５】
コート層は、弾性層の表面に前記樹脂を含有する溶液を塗工する塗布法、前記溶液に前記弾性層を浸漬するディッピング法等により、形成されることができる。
【００５６】
弾性層の表面をコート層で被覆するに際しては、被覆すべき弾性層の表面に紫外線を照射して弾性層の表面を活性化して、これにコート層を形成する樹脂例えばアミノシラン系樹脂を塗布すると、弾性層とコート層との密着性が向上する。
【００５７】
この発明のローラは、例えば以下のようにして製造することができる。具体的な材料及び製造方法を例示すると、まず、軸体は、円柱又は円筒状であり、金属、又は合成樹脂等を用いて形成することができる。非導電性材料で形成された軸体は表面に導電性の被膜を形成すれば導電性の軸体となる。未処理弾性層は、前記したゴム材質を形成する原料と充填材とを含有する弾性層用組成物を用いて形成することができる。未処理弾性層の厚さは、通常０．５〜１５ｍｍ、好ましくは１〜１０ｍｍである。
【００５８】
軸体の周囲に未処理弾性層を形成する手段としては、押出成形による連続架橋、プレス、インジェクションによる型成形の外に、塗布、あるいは予め円筒状に成形され、適当な長さに裁断された未処理弾性体に軸体を挿入し、接着するなどの方法を採ることができる。
【００５９】
かくして出来上がったローラにおける未処理弾性層の表面を前記フィニッシャー処理することにより、所定のしわを弾性層表面に多数有するローラが得られる。
【００６０】
このようにして製造したローラは、上述のように表面にコート層を設ければさらに好ましいものとなる。
【００６１】
このようにして得られたローラは、例えば現像ローラとして画像形成装置に装着して好適に使用することが出来る。特に、この発明に係るローラを現像ローラとして使用すると、従来の画像形成装置におけるような現像ローラに起因する現像剤の供給異常がなくなり、印刷の濃淡むらやかぶり現象がなく、高解像度が維持でき、長期にわたって好適な印刷が可能となる。
【００６２】
この発明におけるローラを現像ローラとして具備する画像形成装置の一例を、図３に示す。
【００６３】
この発明に係る画像形成装置３０は、図３に示されるように、静電潜像が形成される回転可能な像担持体３１例えば感光体と、像担持体３１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体３１を帯電させる帯電手段３２例えば帯電ローラと、像担持体３１の上方に設けられ、像担持体３１に静電潜像を形成する露光手段３３と、像担持体３１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体３１に一定の層厚で現像剤４２を供給し、静電潜像を現像する現像手段４０と、像担持体３１の下方に圧接するように設けられ、現像された静電潜像を像担持体３１から被転写体３６例えば転写紙上に転写する転写手段３４例えば転写ローラと、被転写体３６の搬送方向の下流に設けられ、被転写体３６に転写された現像剤４２（静電潜像）を定着させる定着手段３５例えば定着装置と、被転写体３６に転写されず像担持体３１に残留した現像剤４２及び／又は像担持体３１に付着したゴミ等を除去するクリーニング手段３７とを備えている。すなわち、像担持体３１は、その回転方向において、上流側から順に、クリーニング手段３７、帯電手段３２、露光手段３３、現像手段４０及び転写手段３４によって、各作用を受ける。
【００６４】
前記像担持体３１は、従来公知の像担持体を用いることができ、少なくともその表面に設けられる感光層は、例えば、有機系、アモルファスシリコン、Ｓｅ系合金又はこれらを組み合わせた材料等を用いて形成される。像担持体３１が円筒状の場合は、像担持体３１は、アルミニウム又はアルミニウム合金を押出し成型した後、表面に感光層等を形成する方法等の公知の製法により製造することができる。また、ベルト状の像担持体を用いることも可能である。前記帯電手段３２は、像担持体３１を帯電させることができればよく、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器、コロトロン帯電器等の帯電器を用いることができる。これらの中でも、帯電補償能力に優れる点で接触型帯電器が好ましい。前記露光手段３３は、露光により像担持体３１に静電潜像を形成することができればよく、例えば、像担持体３１の表面に、半導体レーザー（ＬＤ）光、発光ダイオード（ＬＥＤ）光、液晶シャッタ（ＬＣＳ）光等の光源、又はこれらの光源からポリゴンミラーを介して所望の像様に露光できる光学系機器等を用いることができる。前記転写手段３４は、現像された静電潜像を像担持体３１から転写紙３６上に転写することができればよく、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器、コロトロン転写帯電器等を用いることができる。これらの中でも、転写帯電補償能力に優れる点で接触型転写帯電器が好ましい。また、転写帯電器の他、剥離帯電器等を併用することもできる。前記クリーニング手段３７としては、像担持体３１上の現像剤４２及び／又はゴミ等を除去することができればよく、公知のクリーニング装置、クリーニングローラ等を用いることができる。
【００６５】
前記定着手段３５は、被転写体３６に転写された現像剤４２（静電潜像）を定着させることができればよく、例えば、発熱可能な定着ローラを備えた熱ローラ定着装置、オーブン定着器等の加熱定着装置、加圧可能な定着ローラを備えた圧力定着装置等を用いることができる。これらの定着装置は無端ベルトを備えた定着装置であってもよい。図３において、無端ベルトを備えた定着手段３５はこの発明に係る定着装置とされている。この定着装置３５は、図３にその断面が示されるように、被転写体３６を通過させる開口５２を有する筐体５０内に、定着ローラ５３と、定着ローラ５３の近傍に配置された無端ベルト支持ローラ５４と、定着ローラ５３及び無端ベルト支持ローラ５４に巻き掛けられた無端ベルト５５と、定着ローラ５３と対向配置された加圧ローラ５６とを備え、無端ベルト５５を介して定着ローラ５３と加圧ローラ５６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。無端ベルト支持ローラ５４は、画像形成装置に通常用いられるローラであればよく、例えば、弾性ローラ等が用いられる。無端ベルト５５は、例えば、ポリアミド、ポリアミドイミド等の樹脂により、無端状に形成されたベルトであればよく、その厚さ等も適宜定着手段３５に適合するように調整することができる。定着ローラ５３、無端ベルト支持ローラ５４及び加圧ローラ５６はそれぞれ、加熱体（図示しない。）が内蔵され、加圧ローラ５６はスプリング等の付勢手段（図示しない。）によって、無端ベルト５５を介して定着ローラ５３に圧接している。無端ベルト５５と加圧ローラ５６との圧接された間を被転写体３６が通過することにより、加圧と同時に加熱され、被転写体３６に転写された現像剤４２（静電潜像）を定着させることができる。
【００６６】
画像形成装置３０は、像担持体３１の表面に残留している静電潜像を除去する除電手段（図示しない。）を、クリーニング手段３７と帯電手段３２との間又は転写手段３４とクリーニング手段３７との間に、備えていてもよい。除電手段は、例えば、タングステンランプ、ＬＥＤ等を用いることができ、光除電手段に用いる光質としては、例えば、タングステンランプ等の白色光、ＬＥＤ光等の赤色光等が挙げられ、照射光強度としては、通常、像担持体３１の半減露光感度を示す光量の数倍〜３０倍程度になるように出力が設定される。
【００６７】
画像形成装置３０における現像手段４０は、従来の画像形成装置に備えられた現像手段と基本的に同様に形成され、同様に配置されている。例えば、現像手段４０は、図３に示されるように、像担持体３１に対向する位置に開口部を有し、現像剤４２を収納する現像剤収納部４１と、現像剤収納部４１の開口部に、像担持体３１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体３１に現像剤４２を一定の層厚で供給する回転可能な現像剤担持体すなわち現像ローラ４４と、現像ローラ４４に当接して設けられ、現像ローラ４４に現像剤４２を供給する回転可能な現像剤供給手段４３と、現像ローラ４４の上方に設けられ、現像ローラ４４に当接して現像剤４２の層厚を規制すると共に、摩擦帯電により現像剤４２を帯電させる現像剤規制部材４５とを備えている。
【００６８】
前記現像剤収納部４１に収納される現像剤４２としては、摩擦により帯電可能で、被転写体３６に定着可能な一成分系の現像剤であれば、乾式現像剤であっても湿式現像剤であってもよく、また、非磁性現像剤であっても磁性現像剤であってもよい。一成分系の現像剤は、一般に、樹脂と色剤とその他添加剤とを含み、樹脂は、定着方式に応じて選択される。熱定着方式の場合には、樹脂として、例えば、スチレン／アクリル系共重合体、スチレン／ブタジエン系共重合体が、圧力定着方式の場合には、例えば、ワックス類、エチレン／酢酸ビニル共重合体、スチレン／ブタジエンラバー混合ワックス状樹脂等が選択される。色剤としては、例えば、カーボンブラック、マグネタイト、各種染顔料等が用いられ、その他添加剤としては、例えば、帯電制御剤、導電制御剤、補強剤、離型剤等が用いられる。磁性現像剤の場合には、さらに、フェライト等の磁性粉を現像剤４２の合計質量に対して数十質量％含有する。一成分系の現像剤は、通常、２〜８μＣ／ｇ程度の帯電特性を有している。
【００６９】
現像手段４０における現像剤供給手段４３は、現像ローラ４４と接触して、現像剤４２を現像ローラ４４に供給することができるように構成されていればよく、例えば、導電性を有する弾性層を備えた現像ローラ等が挙げられる。なお、現像ローラ４４に供給される現像剤４２を均一に混合する攪拌機が現像剤収納部４１内に設けられてもよい。
【００７０】
現像手段４０における現像ローラ４４は、現像剤規制部材４５と接触して、現像剤４２を帯電させる。したがって、現像ローラ４４は、現像剤規制部材４５と接触して、現像剤４２を帯電させることができるように構成されていればよく、例えば、導電性を有する弾性層を備えた現像ローラ等が挙げられる。例えば、このような現像ローラ４４として、この発明に係るローラ１を使用することができる。
【００７１】
現像剤規制部材４５は、図３に示されるように、所定の圧力で現像ローラ４４の表面に当接するように、現像手段４０の開口部に、配置されている。この現像剤規制部材４５は、現像ローラ４４に接触して、現像ローラ４４に付着した現像剤４２を一定の層厚に調整すると共に、現像剤４２を帯電させることができればよく、例えば、支持体と、支持体に装着され、現像ローラ４４に当接するブレードとから成っていてもよい。この支持体は、弾性を有する材料、例えば、ステンレス鋼等によって形成されて成り、ブレードを支持し、現像ローラ４４にブレードを適切な圧力で当接させる。ブレードは、弾性を有する材料、例えば、ステンレス鋼等又は弾性を有する薄板状等に形成されて成り、現像ローラ４４に当接し、現像剤４２の層厚を規制すると共に、摩擦帯電により現像剤４２を帯電させる。ブレードは、その表面に、現像剤４２を帯電させる表面層（図示しない。）を有していてもよい。
【００７２】
この発明に係る画像形成装置３０は、帯電手段３２の帯電ローラ、現像手段４０の現像ローラ、転写手段３４の転写ローラ、定着手段３５の定着ローラ、加圧ローラ又は無端ベルト支持ローラ、クリーニング手段のクリーニングローラ、紙送り搬送ローラ等の各種ローラを備え、これら各種ローラのうち少なくとも１つのローラとしてこの発明に係るローラ１が使用されている。好ましくは、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラ及び加圧ローラのうち少なくとも１つのローラとしてこの発明に係るローラ１が使用されている。
【００７３】
この発明に係る画像形成装置３０は、次のように作用する。まず、画像形成装置３０において、像担持体３１が、図３の矢印に示されるように、時計方向に回転しつつ、クリーニング手段３７により、その表面の現像剤４２及び／又はゴミ等が除去された後、帯電手段３２により、一様に帯電される。次いで、露光手段３３により画像が露光され、像担持体３１の表面に静電潜像が形成される。
【００７４】
一方、現像手段４０において、現像剤４２が現像剤供給手段４３によって現像ローラ４４に供給され、現像ローラ４４が図３２に示される矢印方向に回転することにより、現像ローラ４４の表面に付着した現像剤４２が、現像ローラ４４と現像ローラ４４に当接した現像剤規制部材４５との間を通過する。このとき、現像剤４２は、所望の層厚に規制されると共に、現像剤４２を所望のように帯電させることができる。つまり、現像剤４２が、現像ローラ４４と現像剤規制部材４５との間を通過することによって、現像ローラ４４の表面上における現像剤４２の層厚が規制されると共に、現像剤規制部材４５と現像ローラ４４及び／又は現像剤４２との摩擦帯電等により、現像ローラ４４上の現像剤４２が所望のように帯電される。
【００７５】
次いで、このようにして現像手段４０から所望の層厚及び帯電量を有する現像剤４２が像担持体３１に供給され、像担持体３１に形成された静電潜像が現像されて、この静電潜像が現像剤像として可視化される。このようにして、現像手段４０は、像担持体３１に所望の層厚及び帯電量を有する現像剤４２を供給し、静電潜像を現像することができる。次いで、像担持体３１上に現像された現像剤像は、搬送手段により、像担持体３１と転写手段３４との間に搬送される被転写体３６上に、像担持体３１及び／又は転写手段３４によって転写される。次いで、現像剤像が転写された被転写体紙３６は、搬送手段により定着手段３５に搬送され、定着手段３５により加熱及び／又は加圧されて、転写された現像剤像が永久画像として被転写体３６に定着される。このようにして、被転写体３６に画像を形成することができる。
【００７６】
この発明に係る画像形成装置３０は、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラ、加圧ローラ、無端ベルト支持ローラ、クリーニングローラ、紙送り搬送ローラ等の各種ローラのうち少なくとも１つのローラとしてこの発明に係るローラ１が使用されているので、この発明に係るローラ１が使用されたローラは、被当接体に対して、その軸方向にわたって均一に作用することができ、高品質の画像を形成することに十分に貢献することができる。例えば、像担持体３１に当接するように配設された現像ローラ４４として、この発明の係るローラ１が使用される場合には、所定の圧力でかつ現像ローラ４４の軸方向にわたって均一に像担持体３１に当接し、現像剤４２を均一な厚さで精度よく、像担持体３１に付着させることができるから、高品質の画像を形成することに十分に貢献することができる。
【００７７】
この発明に係る画像形成装置３０において、像担持体３１、帯電手段３２、露光手段３３、転写手段３４、定着手段３５及びクリーニング手段３７は、図３に示される配置の他に、従来の画像形成装置に備えられる像担持体、帯電手段、露光手段、転写手段、定着手段及びクリーニング手段とそれぞれ同様に形成され、同様に配置されてもよい。
【００７８】
また、画像形成装置３０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、画像形成装置３０は、現像手段４０に単色の現像剤４２のみを収容するモノクロ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、モノクロ画像形成装置に限定されず、カラー画像形成装置であってもよい。カラー画像形成装置としては、例えば、像担持体上に担持された現像剤像を中間転写体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、各色毎の現像手段を備えた複数の像担持体を中間転写体や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等が挙げられる。画像形成装置３０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。
【００７９】
また、画像形成装置３０において、現像剤４２は、一成分系の現像剤が有利に用いられるが、現像剤粒子と、鉄、ニッケル等のキャリアとを含む二成分系の現像剤も使用することができる。二成分系の現像剤は、通常、１０〜２５μＣ／ｇ程度の帯電特性を有している。
【実施例】
【００８０】
（実施例１）
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体（ＳＵＭ２２製、直径１０ｍｍ、長さ２７５ｍｍ）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、軸体の表面にプライマー層を形成した。
【００８１】
一方、メチルビニルシリコーン生ゴム（商品名「ＫＥ−７８ＶＢＳ」、信越化学工業株式会社製）１００質量部と、ジメチルシリコーン生ゴム（商品名「ＫＥ−７６ＶＢＳ」、信越化学工業株式会社製）２０質量部と、カーボンブラック（商品名「アサヒサーマル」、旭カーボン株式会社製）１０質量部と、煙霧質シリカ系充填材（商品名「ＡＥＲＯＳＩＬ ２０」、日本アエロジル株式会社製）１５質量部と、白金触媒（商品名「Ｃ−１９Ａ」、信越化学工業株式会社製）０．５質量部と、ハイドロジェンポリシロキサン（商品名「Ｃ−１９Ｂ」、信越化学工業株式会社製）２質量部とを混合し、加圧ニーダーで混練して、付加硬化型導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
【００８２】
次いで、プライマー層を形成した軸体と付加硬化型導電性シリコーンゴム組成物とを、クロスヘッド型押出成形機にて一体分出し、ギヤオーブンを用いて、１５０℃、３０分間加熱した。その後、さらに、ギヤオーブンを用いて、２００℃で４時間にわたって、二次加熱し、常温にて２４時間放置した。次いで、円筒研削盤にて、形成した弾性層の直径が１８ｍｍとなるように、弾性層の表面を研摩した。
【００８３】
次いで、平均粒子径４０μｍの炭化珪素（以下においては、特に断らない限り、「ＳｉＣ」と称することがある。）から成る砥粒を基材フィルム表面に電界法により付着形成した研摩用ミラーフィルム（商品名「ＭＣＦ４０」、三共理化学株式会社製）を用いて、フィルム研摩機（商品名「スーパーフィニッシャーＳＦＣ０５０ＴＮｄ」、株式会社松田精機製）にて、フィルム研摩を行った。研摩時の切込み量は１ｍｍであった。
【００８４】
このようにして形成した弾性層の電気抵抗値、表面粗さＲｚ及びＪＩＳ Ａ硬度を前記方法により、測定したところ、電気抵抗値は２×１０４Ωであり、表面粗さＲｚは８．５μｍであり、ＪＩＳ Ａ硬度は４０であった。
【００８５】
次いで、フィルム研摩した弾性層の表面に、アミノシラン系カップリング剤（商品名「ＫＢＥ−９１０５」、信越化学工業株式会社製）をスプレーコーティング法によって、一回塗布し、１２０℃で３０分間加熱し、厚み１μｍのコート層を形成した。この様にして、導電性ローラを作製した。
【００８６】
このようにして形成した、この発明におけるローラの一例である導電性ローラを現像ローラとして用い、電子写真式プリンター（沖データ株式会社製、商品名：「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）において印字試験を行い、現像剤付着量及び現像剤への帯電量（以下、現像剤帯電量と称する。）及び印字濃度を測定し、評価した。現像剤付着量及び現像剤帯電量の評価については、先述したとおりである。印字濃度の評価は以下のとおりである。すなわち、電子写真式プリンターを、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下で、稼動させて、６，０００枚の印字を行った。その後、黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を２回繰り返し、印字した黒ベタ印字部のＸ−Ｒｉｔｅ濃度を、Ｘ−Ｒｉｔｅマクベス濃度計を用いて測定した。黒ベタ印字部のマクベス濃度が１．３０以上１．３５以下であった場合を「◎」、１．２５以上１．３０未満であった場合を「○」、１．２０以上１．２５未満であった場合を「△」、１．２０未満であった場合を印字不良と判断し、「×」とした。次いで、上記６，０００枚印字後に、１０枚を印字し、縦すじの発生の有無について目視で確認を行った。次いで、上記１０枚印字後に、記録体印字面のフィルミングの確認の為、１００枚単位で印字し、記録体印字面のフィルミングの発生有無についても目視で確認を行った。これらの結果を表１に示す。
【００８７】
（実施例２〜７、比較例１〜２）
研摩フィルムの砥粒の平均粒子径を表１に記載したように変更した以外は、実施例１と同様に導電性ローラを作製し、同評価を行った。
【００８８】
（実施例８）
研摩フィルムの砥粒の材質を変更した以外は、実施例１と同様に導電性ローラを作製し、同評価を行った。
【００８９】
（実施例９〜１３）
切込み量を変更した以外は、実施例１と同様に導電性ローラを作製し、同評価を行った。
【００９０】
評価結果
【００９１】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１はこの発明の方法により製造される一例としてのローラである。
【図２】図２はこの発明の方法により製造される他の例としてのローラである。
【図３】図３はこの発明の方法により製造される一例としてのローラを組み込んでなる画像形成装置の一例を示す説明図である。
【図４】図４はこの発明の方法により製造される一例としてのローラを製造する工程の一つであるフィニッシャー処理工程における、未処理弾性層の表面を研摩フィルムで研摩する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９３】
１ ローラ
２ 軸体
３ 弾性層
４ コート層
５ 研摩フィルム
６ ローラ（処理ローラ）
７ バックアップローラ
３０ 画像形成装置
３１ 像担持体
３２ 帯電手段
３３ 露光手段
３４ 転写手段
３５ 定着手段
３６ 被転写体
３７ クリーニング手段
４０ 現像手段
４１ 現像剤収納部
４２ 現像剤
４３ 現像剤供給手段
４４ 現像ローラ
４５ 現像剤規制部材
５０ 筐体
５２ 開口
５３ 定着ローラ
５４ 無端ベルト支持ローラ
５５ 無端ベルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の外周面に弾性層を形成し、前記弾性層の表面を、平均粒子径が７〜１００μｍである研摩粒子を有する研摩フィルムで、研摩することを特徴とするローラの製造方法。
【請求項２】
前記研摩粒子が炭化珪素及び／又はアルミナである前記請求項１に記載のローラの製造方法。
【請求項３】
前記研摩により、前記弾性層表面に表面粗さＲｚが４〜１５μｍとなるしわが形成されることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のローラの製造方法。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載のローラの製造方法により製造されたローラであって、研摩フィルムで研摩された後の弾性層の表面にしわが形成されて成ることを特徴とするローラ。
【請求項５】
前記請求項４に記載のローラ外周面に、コート層を有することを特徴とするローラ。
【請求項６】
前記請求項４又は５に記載のローラを備えた画像形成装置。
【請求項１】
軸体の外周面に弾性層を形成し、前記弾性層の表面を、平均粒子径が７〜１００μｍである研摩粒子を有する研摩フィルムで、研摩することを特徴とするローラの製造方法。
【請求項２】
前記研摩粒子が炭化珪素及び／又はアルミナである前記請求項１に記載のローラの製造方法。
【請求項３】
前記研摩により、前記弾性層表面に表面粗さＲｚが４〜１５μｍとなるしわが形成されることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のローラの製造方法。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載のローラの製造方法により製造されたローラであって、研摩フィルムで研摩された後の弾性層の表面にしわが形成されて成ることを特徴とするローラ。
【請求項５】
前記請求項４に記載のローラ外周面に、コート層を有することを特徴とするローラ。
【請求項６】
前記請求項４又は５に記載のローラを備えた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１１６５００（Ｐ２００８−１１６５００Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９７００２（Ｐ２００６−２９７００２）
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【復代理人】
【識別番号】１００１１８８０９
【弁理士】
【氏名又は名称】篠田 育男
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【復代理人】
【識別番号】１００１１８８０９
【弁理士】
【氏名又は名称】篠田 育男
【Ｆターム（参考）】
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