半導電性ローラ及び画像形成装置
【課題】高品質の画像を形成することのできる半導電性ローラを提供すること、及び、この半導電性ローラを利用して高品質の画像を形成することのできる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】軸体２の外周面に形成された半導電性弾性層３と、前記半導電性弾性層３の外周面に形成された、測定面積４ｍｍ２における表面光沢度が２〜１３であるコート層４とを有する半導電性ローラ１、及び、この半導電性ローラ１を備えた画像形成装置。
【解決手段】軸体２の外周面に形成された半導電性弾性層３と、前記半導電性弾性層３の外周面に形成された、測定面積４ｍｍ２における表面光沢度が２〜１３であるコート層４とを有する半導電性ローラ１、及び、この半導電性ローラ１を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導電性ローラ及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、高品質の画像を形成することのできる半導電性ローラ及びこの半導電性ローラを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、複写機、ビデオプリンタ、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、軸体の外周面に形成された半導電性の弾性層を有する、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ、現像ローラ及び転写ローラ等の半導電性ローラを備えている。これらの半導電性ローラは、現像剤を所望のように担持し、又は記録体例えば記録紙等を所望のように搬送等することにより、高品質の画像を形成することに貢献する。これらの半導電性ローラは、現像剤又は記録体等への帯電特性を向上させること、半導電性ローラが接する被当接体への汚れを防止すること、特に、印字濃度低下及びかぶり等が生じない高品質の画像を形成すること等の要求に応じて、弾性層の外周面にコート層等が設けられることがある。
【０００３】
コート層が設けられた半導電性ローラとして、例えば、「表面にトナーを担持して該トナーの薄層を形成し、この状態で画像形成体に接触して、該画像形成体表面に該トナーを供給することにより、該画像形成体表面に可視画像を形成するトナー担持ローラにおいて、良導電性シャフトの外周に、硬度がＪＩＳ−Ａスケール２５〜５５で抵抗値が１０３〜１０１０Ω・ｃｍの導電層が形成され、かつこの導電層の表面部分に該導電層を形成する樹脂以外の樹脂成分を有するトナー担持ローラであり、ＤＩＮ６７５３０による黒色ガラス標準板の反射指数１．５６７を表面光沢度１００とした場合の表面光沢度が１０〜１２０であることを特徴とするトナー担持ローラ」が挙げられる（特許文献１参照。）。特許文献１によれば、表面光沢度は、「長さ１０ｃｍのローラを調製し、このローラの最上面を測定面として、測定面積８×６０ｍｍで、測定」される（特許文献１の［００５３］欄参照。）。
【０００４】
また、「電子写真に用いられる現像装置のうち、画像形成体に接触して表面に現像剤を供給することにより該画像形成体上に可視画像を形成することを目的とするトナー担持ローラ（以下、現像ローラと称する）において、該現像ローラが中心に良導電性芯金を有する導電性弾性層を含んだ単層もしくは多層構成のローラであって、屈折率が可視波長全域にわたって一定値１．５６７であるガラス表面における入射角７５°での表面光沢度を１００％としたとき、該現像ローラの表面光沢度が５〜１００であるとともに芯金外周がアスカーＣ硬度２０〜６０°の弾性層であることを特徴とする現像ローラ」が挙げられる（特許文献２参照。）。特許文献２によれば、表面光沢度は、「ローラ表面は円筒状でありそのままでは正確な測定値は期待できないため、ローラから表面部を切り出し、平滑な板に固定して充分な平面性を確保した上で測定」される（特許文献２の［００３８］欄参照。）。
【０００５】
ところで、半導電性ローラは、画像形成装置に配設したときに、現像剤を担持し、又は記録体等を搬送等するから、半導電性ローラにおけるコート層の表面状態は、形成される画像の品質に大きな影響を与える。したがって、高品質の画像を形成するには、コート層の表面状態を高精度で代表する指標を用いて、コート層の表面状態を評価する必要がある。
【０００６】
【特許文献１】特許第３２０４１９１号明細書
【特許文献２】特開２００４−１０９２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、高品質の画像を形成することのできる半導電性ローラを提供すること、及び、この半導電性ローラを利用して高品質の画像を形成することのできる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】
【０００８】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、軸体の外周面に形成された半導電性弾性層と、前記半導電性弾性層の外周面に形成された、測定面積４ｍｍ２における表面光沢度が２〜１３であるコート層とを有する半導電性ローラであり、
請求項２は、前記コート層は、ウレタン樹脂、ウレア樹脂及びフッ素樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を含有する樹脂組成物を硬化して成る請求項１に記載の半導電性ローラであり、
請求項３は、前記コート層は、前記樹脂のゲル分率が６０％以上である請求項２に記載の半導電性ローラであり、
請求項４は、前記コート層は、十点平均表面粗さＲｚが１〜１３μｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導電性ローラであり、
請求項５は、１０３〜１０９Ωの電気抵抗値を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導電性ローラであり、
請求項６は、前記コート層は、層厚が５〜２５μｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導電性ローラであり、
請求項７は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導電性ローラを備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、コート層全表面の表面光沢度を高精度で代表することができる、４ｍｍ２の極小面積における表面光沢度を指標とし、この表面光沢度が２〜１３であるから、印字濃度低下、画像のかすれ及びかぶり等の発生を防止するコート層の機能を所望のように発揮させることができ、その結果、高品質の画像を形成することのできる半導電性ローラを提供することができる。また、この発明によれば、この発明に係る半導電性ローラを利用して、高品質の画像を形成することのできる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明に係る半導電性ローラは、図１に示されるように、軸体２と、半導電性弾性層（以下、単に、弾性層と称することがある。）３と、コート層４とを備え、例えば、図２及び図３に示される画像形成装置等に配設される。
【００１１】
この半導電性ローラ１は、１０３〜１０９Ωの電気抵抗値を有していることが好ましい。半導電性ローラ１が１０３〜１０９Ωの電気抵抗値を有していると、帯電特性に優れる。例えば、半導電性ローラ１を現像ローラとして使用すると、現像剤を所望のように帯電させることができるから現像剤を所望のように担持することができ、担持した現像剤を像担持体に所望のように供給することができるから高品質の画像を形成することができる。より一層高品質の画像を形成することができる点で、半導電性ローラ１の電気抵抗値は、１０４〜１０９Ωであるのがより好ましく、１０５〜１０８Ωであるのが特に好ましい。
【００１２】
半導電性ローラ１の電気抵抗値は、後述するコート層４を形成する樹脂組成物に含まれる導電性付与剤の含有量等を調整することによって、前記範囲内に調整することができ、その測定方法は、電気抵抗計（商品名：ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ、株式会社アドバンテスト製）を用い、半導電性ローラ１を水平に置き、５ｍｍの厚さ、３０ｍｍの幅、及び、半導電性ローラ１のコート層４全体を載せることのできる長さを有する金メッキ製板を電極とし、５００ｇの荷重を半導電性ローラ１における軸体２の両端で支持させた状態にして、軸体２と電極との間にＤＣ１００Ｖを印加し、１秒後の電気抵抗計の値を読みとり、この値を電気抵抗値とする方法により、測定することができる。
【００１３】
前記コート層４は、前記弾性層３の外周面に後述する樹脂組成物を硬化して成る。このコート層４は、測定面積４ｍｍ２における表面光沢度が２〜１３である。ここで、表面光沢度は、ＤＩＮ ６７５３０による黒色ガラス標準板の反射指数１．５６７を光沢度１００としたときに、この光沢度１００に対する割合である。表面光沢度は、コート層４の表面における４ｍｍ２、すなわち、２×２ｍｍを測定面積として、測定される。表面光沢度の測定面積をこのように極小面積とすることによって、コート層４全表面の表面光沢度を代表する表面光沢度を高精度で測定することができる。この発明において、表面光沢度は極小面積を測定するから、表面光沢度の測定に当っては、コート層４の表面をそのまま測定してもよく、また、コート層４を半導電性ローラ１から切り出して、平面状態にして測定してもよい。表面光沢度は、コート層４における表面の複数個所、例えば、コート層４の周方向に等間隔で４箇所及びコート層４の長手方向に等間隔で５箇所、合計２０箇所をそれぞれ測定し、これらの算術平均値とする。表面光沢度を測定する際の入射角はコート層４の表面に対して６０°である。表面光沢度の測定には、例えば、商品名「極小面積測定用光沢計 １５５−ＳＯ」（Ｓｈｅｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ製）等を用いることができる。
【００１４】
コート層４は、このようにして測定される測定面積４ｍｍ２における表面光沢度が２〜１３である。コート層４が２〜１３の表面光沢度を有すると、印字濃度の低下、画像のかすれ及びかぶり等を防止する機能を十分に発揮し、半導電性ローラ１を画像形成装置に配設したときに、高品質の画像を形成することができる。コート層４の機能を高い水準でバランスよく発揮させることができる点で、表面光沢度は、２．５〜１２．５であるのが好ましく、３〜１２であるのが特に好ましい。
【００１５】
コート層４の表面光沢度は、例えば、後述する樹脂組成物に含有される各成分の種類及び配合量、コート層４の形成方法、及び、後述する導電性弾性層３の表面粗さ等を適宜選択することにより、容易に所望の値に調整することができる。
【００１６】
コート層４は、０．１〜０．８（Ｎ／ｍｍ２）の超微小硬度を有しているのが好ましい。コート層４が０．１〜０．８（Ｎ／ｍｍ２）の超微小硬度を有していると、コート層の耐摩耗性及び圧縮永久ひずみが優れ、現像剤に与えるダメージが少なく、フィルミングの発生を抑制することができる。耐摩耗性及び圧縮永久ひずみにより一層優れると共に、フィルミングの発生をより一層抑制することができる点で、コート層４の超微小硬度は、０．１５〜０．７５（Ｎ／ｍｍ２）であるのがより好ましく、０．２〜０．７（Ｎ／ｍｍ２）であるのが特に好ましい。超微小硬度は、コート層４における複数箇所の表面に正四角錐を成したダイヤモンド製の圧子を接触させ、この圧子をコート層に１ｍｇの荷重で押し込んだときに形成される凹部におけるコート層表面上の表面積を求め、これらの算術平均値を、超微小硬度とする。
【００１７】
コート層４は、１〜１３（μｍ）の表面粗さＲｚを有しているのが好ましい。コート層４が１〜１３（μｍ）の表面粗さＲｚを有している場合には、例えば、半導電性ローラ１を現像ローラとして使用すると、現像剤を所望のように担持し、像担持体に所望のように供給することができるから、高品質の画像を形成することができる。より一層高品質の画像を形成することができる点で、コート層４の表面粗さＲｚは、２〜１２（μｍ）であるのがより好ましく、３〜１１（μｍ）であるのが特に好ましい。
【００１８】
コート層４の表面粗さＲｚは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１―１９８４（十点平均粗さ）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、コート層４を備えた半導電性ローラ１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。
【００１９】
コート層４は、後述する樹脂組成物に含有される樹脂のゲル分率が６０％以上であるのが好ましい。コート層４が６０％以上のゲル分率を有していると、耐摩耗性及び帯電安定性に優れる。この効果をより一層高い水準で発揮する点で、コート層４のゲル分率は、８０％以上であるのが好ましく、９０％以上であるのが特に好ましい。ゲル分率の上限は、特に限定されないが、樹脂組成物に含有される成分の分散性を考慮すると、例えば、９５％程度である。ゲル分率は次にようにして測定する。まず、コート層４を半導電性ローラ１から複数の試験片に切り出し、これらの試験片の質量を測定する。次いで、試験片に対して１００倍の質量のトルエンにこの試験片を、２３℃、４時間浸漬する。浸漬された試験片をトルエンから取り出し、１５０℃、１時間の条件で乾燥し、十分冷却した後、浸漬後の試験片の質量を測定する。浸漬前の試験片の質量に対する浸漬後の試験片の質量を求めて、１００分率で表し、算術平均値をコート層４のゲル分率（％）とする。
【００２０】
コート層４は、２０〜９０のＪＩＳ Ａ硬度を有しているのが好ましい。コート層４が２０〜９０のＪＩＳ Ａ硬度を有していると、半導電性ローラ１と後述する像担持体との接触面積を大きくすることができ、また、コート層４の反発弾性及び圧縮永久ひずみが優れる。弾性層３と像担持体との接触面積が向上し、弾性層３の反発弾性及び圧縮永久ひずみを所望のように向上させることができる点で、ＪＩＳ Ａ硬度は、２０〜８０であるのがより好ましく、３０〜７０であるのが特に好ましい。ＪＩＳ Ａ硬度は、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して測定することができる。
【００２１】
また、コート層４は、約０．４〜１．０ｍｇ／ｃｍ２の現像剤付着量を有していることが好ましい。画像形成装置において、十分な印字濃度を実現するには、一般に、記録体に、約０．４〜１．０ｍｇ／ｃｍ２の現像剤を転写することが要求されるが、コート層４が約０．４〜１．０ｍｇ／ｃｍ２の現像剤付着量を有している場合には、半導電性ローラ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、半導電性ローラ１を画像形成装置に装着して、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、半導電性ローラ１を画像形成装置から取り出し、半導電性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。
【００２２】
コート層４は、現像剤に、約１０〜６０μｃ／ｇの帯電量又は約−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。画像形成装置において、高品質の画像を形成するには、一般に、約１０〜６０μｃ／ｇの帯電量又は約−６０〜−１０μｃ／ｇの帯電量を現像剤に付与することが要求されるが、コート層４が約１０〜６０μｃ／ｇの帯電量又は約−６０〜−１０μｃ／ｇの帯電量、好ましくは、約１５〜５０μｃ／ｇの帯電量又は約−５０〜−１５μｃ／ｇの帯電量を現像剤に付与することができる場合には、半導電性ローラ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、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。
【００２３】
コート層４は、通常、１〜２５μｍの層厚さを有しているのが、耐摩耗性に優れ、製造が容易である点で好ましく、２〜２０μｍの層厚を有しているのがより好ましく、３〜１５μｍの層厚を有しているのが特に好ましい。
【００２４】
コート層４は、後述する弾性層３の外周面に樹脂組成物を硬化して、形成される。樹脂組成物は、樹脂と、所望により導電性付与剤と、所望によりシリカ系充填材を含有する。
【００２５】
前記樹脂は、特に制限されないが、永久変形しにくい材料であるのが好ましく、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、ウレア樹脂、ポリアミドイミド系樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、ウレタン樹脂、ウレア樹脂及びフッ素樹脂であるのが、耐摩耗性、耐熱性及び帯電特性に優れる点で好ましい。
【００２６】
コート層４に導電性を付与する場合には、樹脂組成物は、所望により導電性付与剤を含有する。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、コート層４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、樹脂組成物における導電性付与剤の含有量は、前記樹脂１００質量部に対して、１〜５０質量部とすることができる。
【００２７】
樹脂組成物は、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。
【００２８】
樹脂組成物は、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、樹脂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、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。
【００２９】
樹脂組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ローラミル、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、前記樹脂、所望により導電性付与剤、シリカ系充填材及び各種添加剤等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。
【００３０】
前記半導電性弾性層３は、後述する軸体２の外周面に後述する導電性ゴム組成物を硬化してなる。この弾性層３は、１０１〜１０７Ωの電気抵抗値を有しているのが好ましい。弾性層３が１０１〜１０７Ωの電気抵抗値を有していると、弾性層３の外周面にコート層４が形成されて半導電性ローラ１としたときに、帯電特性に優れる。例えば、画像形成装置の現像ローラとして半導電性ローラ１を使用する場合には、現像剤を所望のように帯電させることができるから、現像剤を確実に担持することができ、担持した現像剤を像担持体に所望のように確実に供給することができる。この効果をより一層高い水準で達成することができる点で、電気抵抗値は、１０２〜１０６Ωの電気抵抗値であるのがより好ましく、１０３〜１０５Ωの電気抵抗値であるのが特に好ましい。弾性層３の電気抵抗値は、前記コート層４の電気抵抗値と同様にして測定することができる。
【００３１】
弾性層３は、２０〜８０のＪＩＳ Ａ硬度を有しているのが好ましい。弾性層３が２０〜８０のＪＩＳ Ａ硬度を有していると、半導電性ローラ１と後述する像担持体との接触面積を大きくすることができ、また、弾性層３の反発弾性及び圧縮永久ひずみが優れる。半導電性ローラ１と像担持体との接触面積が向上し、弾性層３の反発弾性及び圧縮永久ひずみを所望のように向上させることができる点で、ＪＩＳ Ａ硬度は、２０〜７０であるのがより好ましく、３０〜６０であるのが特に好ましい。ＪＩＳ Ａ硬度は、コート層４のＪＩＳ Ａ硬度と同様にして測定することができる。
【００３２】
弾性層３は、１〜９（μｍ）の表面粗さＲｚを有しているのが好ましい。弾性層３の表面粗さＲｚが１〜９（μｍ）であると、コート層４の表面を容易に平滑にすることができると共に、コート層４の表面光沢度を前記範囲に容易に調整することができる。弾性層３の表面粗さＲｚは、１〜７（μｍ）であるのが好ましい。弾性層３の表面粗さＲｚは、コート層４の表面粗さＲｚと同様にして測定することができる。
【００３３】
弾性層３は、通常、０．１〜２０ｍｍの層厚を有しているのが好ましく、２〜１５ｍｍの層厚を有しているのがより好ましい。
【００３４】
弾性層３を形成する導電性ゴム組成物は、ゴムと、導電性付与剤と、所望により各種添加剤とを含有する。
【００３５】
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、エピクロールヒドリンゴム、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、液状タイプであっても、ミラブルタイプであってもよく、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。
【００３６】
前記導電性付与剤は、コート層４を形成する樹脂組成物に含有される導電性付与剤と同様の導電性付与剤を用いることができる。導電性付与剤は、弾性層３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、例えば、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。
【００３７】
前記各種添加剤は、コート層４を形成する樹脂組成物に含有される各種添加剤と同様の添加剤を用いることができる。
【００３８】
導電性ゴム組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ローラミル、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、導電性付与剤及び所望により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。
【００３９】
好ましく使用される導電性ゴム組成物として、例えば、ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物及び付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。
【００４０】
前記ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物は、（Ａ）下記平均組成式（１）で示されるオルガノポリシロキサン、（Ｂ）充填材、及び、（Ｃ）上記（Ｂ）成分に属するもの以外の導電性材料を含有する。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
前記（Ｂ）充填材は、特に限定されないが、コート層４を形成する樹脂組成物に含有されるシリカ系充填材と同様のシリカ系充填材を用いることができ、（Ｂ）充填材の配合量も前記コート層４を形成する樹脂組成物におけるシリカ系充填材の配合量と同様である。
【００４６】
前記（Ｃ）導電性材料は、前記充填材（Ｂ）に属さない導電性材料であり、物理的化学的に同一材料からなるものであっても、充填材（Ｂ）として規定されシリカ系充填材と形態及び状態等が異なる導電性材料は、（Ｃ）導電性材料に属する。このような導電性材料は、導電性付与成分であり、例えば、コート層４を形成する樹脂組成物に含有される前記導電性付与剤が挙げられ、これらの中でも、カーボンブラックが好ましい。導電性材料は単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【００４７】
ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲内で、また、必要に応じて種々の化合物を含有させることができる。例えば、種々の化合物又は添加剤として、硬化剤及びシリカ微粉末等が挙げられる。
【００４８】
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。
【００４９】
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エ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エ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エンシロキサン単位（Ｈ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２とＳｉＯ２単位とからなる低粘度流体、1,3,5,7−テトラハイドロジエン−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−トリハイドロジエン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5−ジハイドロジエン−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エ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。
【００５０】
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。
【００５１】
前記シリカ微粉末は、機械的強度の優れた弾性層３を得るために好適であり、この目的のためにはＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上、好ましくは５０〜４００ｍ２／ｇのシリカ微粉末を用いるのが好ましい。このようなシリカ微粉末としては、煙霧質シリカ（乾式シリカ）、沈降性シリカ（湿式シリカ）等が挙げられ、煙霧質シリカが好ましい。ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物にシリカ微粉末を添加する場合には、シリカ微粉末の含有量は、（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、５〜１００質量部であるのが好ましく、５〜９０質量部であるのがより好ましく、１０〜５０質量部であるのが特に好ましい。含有量が５質量部未満では所望の補強効果が得られないことがあり、１００質量部を超えると加工性が悪くなることがある。
【００５２】
ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物は、また、他の添加剤を含有してもよい。他の添加剤として、例えば、着色剤、オクチル酸鉄、酸化鉄、酸化セリウム等の耐熱向上剤、受酸剤、熱伝導向上剤、離型剤、アルコキシシラン、重合度がオルガノポリシロキサン（Ａ）よりも低いジメチルシロキサンオイル、シラノール、例えば、ジフェニルシランジオール、α，ω−ジメチルシロキサンジオール等の両末端シラノール基封鎖低分子シロキサンやシラン等の分散剤、接着性や成形加工性を向上させるための各種カーボンファンクショナルシラン、架橋反応等を阻害しない硬化又は未硬化の各種オレフィン系エラストマー等が挙げられる。
【００５３】
前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、（Ｄ）一分子中にケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも２個含有するオルガノポリシロキサンと、（Ｅ）一分子中にケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、（Ｆ）平均粒径が１〜３０μｍで、嵩密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３である無機質充填材と、（Ｇ）導電性付与剤と、（Ｈ）付加反応触媒とを含有する付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。
【００５４】
前記（Ｄ）オルガノポリシロキサンとしては、下記平均組成式（２）で示される化合物が好適である。
【００５５】
Ｒ１ａＳｉＯ（４−ａ）／２ （２）
ここで、前記平均組成式（２）におけるＲ１は互いに同一又は異種の炭素原子数１〜１０、好ましくは炭素原子数１〜８の非置換又は置換一価炭化水素基であり、ａは１．５〜２．８、好ましくは１．８〜２．５、より好ましくは１．９５〜２．０２の範囲の正数である。
【００５６】
前記Ｒ１は、前記ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物に含有されるオルガノポリシロキサン（Ａ）のＲで例示した、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基及びこれらの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炭化水素基等が挙げられる。Ｒ１の少なくとも２個はアルケニル基、特にビニル基であり、９０％以上がメチル基であるのが好ましい。具体的には、アルケニル基の含有量は、オルガノポリシロキサン中１．０×１０−６〜５．０×１０−３ｍｏｌ／ｇ、特に５．０×１０−６〜１．０×１０−３ｍｏｌ／ｇであることが好ましい。
【００５７】
オルガノポリシロキサンの重合度については、室温（２５℃）で液状（例えば、２５℃での粘度が１００〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは２００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ程度）であればよく、平均重合度が１００〜８００であるのが好ましく、１５０〜６００であるのが特に好ましい。
【００５８】
前記（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、下記平均組成式（３）で示され、一分子中に少なくとも２個、好ましくは３個以上（通常、３〜２００個）、より好ましくは３〜１００個の、ケイ素原子に結合した水素原子を有するものが好適に用いられる。
【００５９】
Ｒ２ｂＨｃＳｉＯ（４−ｂ−ｃ）／２ （３）
ここで、前記平均組成式（３）におけるＲ２は炭素原子数１〜１０の置換又は非置換の一価炭化水素基である。また、ｂは０．７〜２．１、ｃは０．００１〜１．０で、かつｂ＋ｃは０．８〜３．０を満足する正数である。
【００６０】
前記ケイ素原子に結合した水素原子（Ｓｉ−Ｈ）の含有量は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン中０．００１〜０．０１７ｍｏｌ／ｇ、特に０．００２〜０．０１５ｍｏｌ／ｇとすることが好ましい。
【００６１】
このオルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｅ）としては、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、（ＣＨ３）２ＨＳｉＯ１／２単位とＳｉＯ４／２単位とから成る共重合体、及び、（ＣＨ３）２ＨＳｉＯ１／２単位とＳｉＯ４／２単位と（Ｃ６Ｈ５）ＳｉＯ３／２単位とから成る共重合体等が挙げられる。
【００６２】
オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｅ）の配合量は、（Ｄ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して０．１〜３０質量部であるのが好ましく、０．３〜２０質量部であるのが特に好ましい。また、（Ｄ）オルガノポリシロキサンのアルケニル基に対するケイ素原子に結合した水素原子のモル比は、０．３〜５．０であるのが好ましく、０．５〜２．５であるのが特に好ましい。
【００６３】
前記（Ｆ）無機質充填材は、低圧縮永久ひずみで体積抵抗率が経時で安定し、かつ十分なローラ耐久性を得るのに重要な成分である。無機質充填材は、平均粒径が１〜３０μｍ、好ましくは２〜２０μｍ、嵩密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．１５〜０．４５ｇ／ｃｍ３である。平均粒径が１μｍより小さいと経時で電気抵抗が変化することがあり、３０μｍより大きいと弾性層３の耐久性が低下することがある。また、嵩密度が０．１ｇ／ｃｍ３より小さいと圧縮永久ひずみが悪化すると共に経時での電気抵抗率が変化することがあり、０．５μｍより大きいと弾性層３の強度が不十分で耐久性が低下することがある。なお、平均粒径は、例えば、レーザー光回折法等による粒度分布測定装置を用いて、重量平均値（又はメジアン径）等として求めることができ、嵩密度は、ＪＩＳ Ｋ ６２２３の見かけ比重の測定方法に基づいて求めることができる。
【００６４】
このような無機質充填材としては、珪藻土、パーライト、マイカ、炭酸カルシウム、ガラスフレーク、及び、中空フィラー等が挙げられるが、中でも珪藻土、パーライト及び発泡パーライトの粉砕物が好ましい。
【００６５】
無機質充填材の配合量は、（Ｄ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して５〜１００質量部であるのが好ましく、１０〜８０質量部であるのが特に好ましい。
【００６６】
前記（Ｇ）導電性材料については既に説明した通りである。
【００６７】
前記（Ｈ）付加反応触媒としては、白金黒、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸と１価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等が挙げられる。なお、この付加反応触媒の配合量は触媒量とすることができ、例えば、白金族金属量として、（Ｄ）オルガノポリシロキサン及び（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンの合計質量に対して、０．５〜１，０００ｐｐｍであるのが好ましく、１〜５００ｐｐｍ程度であるのが特に好ましい。
【００６８】
この付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、前記成分に加えて、低分子シロキサンエステル、シラノール、例えば、ジフェニルシランジオール等の分散剤、酸化鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄等の耐熱性向上剤、接着性や成形加工性を向上させる各種カーボンファンクショナルシラン、難燃性を付与させるハロゲン化合物等を本発明の目的を損なわない範囲で含有してもよい。
【００６９】
付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、２５℃において、５〜５００Ｐａ・ｓの粘度を有するのが好ましく、特に１０〜２００Ｐａ・ｓの粘度を有するのが好ましい。
【００７０】
前記軸体２は、良好な導電特性を有していればよく、通常、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で構成された所謂「芯金」と称される軸体とされる。また、軸体２は、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の絶縁性芯体にメッキを施して導電化した軸体であってもよく、さらには、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性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で形成された軸体であってもよい。図２及び図３に示される画像形成装置等に配設された場合に、軸体２は、その一端を接地し、又は、バイアス電圧を印加することにより、例えば、像担持体の電圧、現像剤への電荷の注入、像担持体からの現像剤の搬送による潜像の現像等の機能を発揮する。
【００７１】
この発明に係る半導電性ローラ１は、弾性層３とコート層４との間に、他の層を有してもよい。他の層としては、例えば、弾性層３とコート層４とを接着又は密着させるプライマー層等が挙げられる。プライマー層を形成する材料としては、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。また、これらの樹脂を硬化及び／又は架橋する架橋剤としては、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。
【００７２】
この発明に係る半導電性ローラ１は、前記軸体２の外周面に弾性層３を形成し、さらに、弾性層３の外周面にコート層４を形成して、製造される。まず、軸体２が準備される。例えば、軸体２は公知の方法により所望の形状に調製される。この軸体２は、弾性層３が形成される前に、プライマーを塗布してもよい。軸体２に塗布されるプライマーとしては、特に制限はないが、アミノ基及び／又は水酸基を有するプライマーが好ましく、例えば、弾性層３とコート層４との間に形成されるプライマー層を形成する材料と同様の樹脂及び架橋剤が挙げられる。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、軸体の外周面に塗布される。
【００７３】
弾性層３は、前記導電性ゴム組成物を、軸体２の外周面に加熱硬化して形成される。例えば、弾性層３は、公知の成形方法によって、加熱硬化と成形とを同時に又は連続して行い、軸体２の外周面に形成される。導電性ゴム組成物の硬化方法は導電性ゴム組成物の硬化に必要な熱を加えられる方法であればよく、また弾性層３の成形方法も押出成形による連続加硫、プレス、インジェクションによる型成形等、特に制限されるものではない。例えば、導電性ゴム組成物がミラブル型ゴム組成物である場合には、例えば、押出成形等を選択することができ、導電性ゴム組成物が付加硬化型液状ゴム組成物である場合には、例えば、金型を用いる成形法を選択することができる。導電性ゴム組成物を硬化させる際の加熱温度は、ミラブル型ゴム組成物の場合は、１００〜５００℃、特に１２０〜３００℃、時間は数秒以上１時間以下、特に１０秒以上〜３５分以下であるのが好ましく、付加硬化型液状ゴム組成物の場合は、１００〜３００℃、特に１１０〜２００℃、時間は３０分〜５時間、特に１〜３時間であるのが好ましい。また、必要に応じ、ミラブル型ゴム組成物の場合は、１００〜２００℃で１〜２０時間程度の硬化条件で、また、付加硬化型液状ゴム組成物の場合は、１２０〜２５０℃で３０〜７０時間程度の硬化条件で、二次加硫してもよい。また、この導電性ゴム組成物は既知の方法で発泡硬化させることにより、気泡を有するスポンジ状弾性層を容易に得ることもできる。
【００７４】
このようにして形成された弾性層３は、所望により、その表面が研磨、研削されて、外径及び表面状態等が調整される。特に、ミラブル型ゴム組成物によって弾性層３を形成した場合には、ミラブル型ゴム組成物を加熱硬化した後に、その表面が研磨、研削されるのがよい。
【００７５】
このようにして形成された弾性層３は、コート層４が形成される前に、前記プライマー層が形成されてもよい。プライマー層は、必要により前記材料を溶剤等に溶解し、定法、例えば、ディップ法、スプレー法等に従って、弾性層３の外周面に前記材料を塗布し、前記材料に応じた加熱条件によって、前記材料を加熱硬化させる。
【００７６】
コート層４は、このようにして形成された弾性層３、又は所望により形成されたプライマー層の表面に、前記樹脂組成物を塗工し、次いで、塗工された樹脂組成物を加熱硬化させて、形成されることができる。樹脂組成物の塗工は、例えば、樹脂組成物の塗工液を塗工する塗布法、前記塗工液に弾性層３を浸漬するディッピング法、前記塗工液を弾性層３に吹き付けるスプレーコーティング法等の公知の塗工方法によって、行われる。樹脂組成物は、そのまま塗工してもよいし、樹脂組成物に、例えば、メタノール及びエタノール等のアルコール、キシレン及びトルエン等の芳香族系溶媒、酢酸エチル及び酢酸ブチル等のエステル系溶媒等の揮発性溶媒を加えた塗工液を塗工してもよい。この塗工液は、例えば、揮発性溶媒を８０質量％含有する。樹脂組成物を加熱硬化させる際の加熱温度は、樹脂組成物に応じて適宜設定され、例えば、１００〜２００℃、特に１１０〜１７０℃、加熱時間は１０分〜２時間、特に２０〜７０分であるのが好ましい。
【００７７】
半導電性ローラ１は、コート層４全表面の表面光沢度を高精度で代表するところの、４ｍｍ２の極小面積における表面光沢度を指標とし、この表面光沢度が２〜１３にあるから、印字濃度低下、画像のかすれ及びかぶり等の発生を防止するコート層４の機能を所望のように発揮させることができ、その結果、高品質の画像を形成することができる。
【００７８】
次に、この発明に係る半導電性ローラ１を備えた画像形成装置（以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。）の一例を、図２を参照して、説明する。
【００７９】
図２に示されるように、画像形成装置１０は、静電潜像が形成される回転可能な像担持体１１例えば感光体（感光ドラムとも称される。）と、像担持体１１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体１１を帯電させる帯電手段１２例えば帯電ローラと、像担持体１１の上方に設けられ、像担持体１１に静電潜像を形成する露光手段１３と、像担持体１１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体１１に一定の層厚で現像剤２２を供給し、静電潜像を現像する現像手段２０と、像担持体１１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１１から記録体１６例えば記録紙上に転写する転写手段１４例えば転写ローラと、記録体１６の搬送方向の下流に設けられ、記録体１６に転写された現像剤２２を定着させる定着手段１５例えば定着器と、記録体１６に転写されず像担持体１１に残留した現像剤２２及び／又は像担持体１１に付着したゴミ等を除去するクリーニング手段１７とを備えている。定着手段１５は、搬送されてくる記録体１６を挟持するように対向配置された定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとを有する。
【００８０】
前記現像手段２０は、一成分非磁性の現像剤２２を収容する筐体２１と、前記像担持体１１に近接して配置されると共に、筐体２１に収容された現像剤２２を像担持体１１に供給する現像剤担持体２４例えば現像ローラと、この現像剤担持体２４の表面に一定の厚さで現像剤２２が保持されるように現像剤２２の厚みを調整する弾性材製の現像剤量調節手段２５例えばブレードと、この現像剤量調節手段２５を筐体２１に取り付ける取り付け手段２６とを備えて成る。図２において、２３で示すのは現像剤２２を撹拌する撹拌手段である。画像形成装置１０において、半導電性ローラ１は、現像剤担持体２４、すなわち、現像ローラとして装着されている。
【００８１】
この画像形成装置１０によると、以下のようにして記録体１６に画像が形成される。すなわち、露光手段１３により、回転する像担持体１１の表面に静電潜像が形成される。現像剤担持体２４により現像剤２２が現像手段２０から像担持体１１に供給されることにより、像担持体１１の表面に形成された静電潜像に現像剤２２が静電付着して静電潜像が現像される。搬送手段（図示しない。）により搬送される記録体１６が転写手段１４と像担持体１１とに挟まれてこれらの間を通過すると、像担持体１１の表面に形成されている現像された静電潜像が記録体１６の表面に転写される。現像された静電潜像が転写された記録体１６は、搬送手段により搬送されて定着手段１５に到る。定着手段１５では、搬送されてきた記録体１６が定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとの間を通過する。定着ローラ１５ａにより記録体１６の表面に存在する現像された静電潜像を形成する現像剤２２が溶融し、記録体１６に定着する。かくして記録体１６の表面に、現像剤２２による画像が形成される。
【００８２】
このような画像形成装置１０においては、現像剤担持体２４は現像剤２２を常に均一に像担持体１１に供給することができなければならない。像担持体１１の表面に均一に現像剤２２が供給されるならば、像担持体１１上に形成された静電潜像が現像剤２２により精細に現像され、記録体１６上に転写される。図２を参照にして現像過程における現像剤２２の移動をさらに詳しく説明すると、現像剤担持体２４により帯電した現像剤２２は、現像剤担持体２４上に静電気力及び物理的付着力により付着し、回転する現像剤担持体２４の表面に付着した現像剤２２は、現像剤担持体２４と現像剤量調節手段２５とにより、所望のように帯電され、かつ一定の厚さに形成された現像剤の層となって、現像剤担持体２４とほぼ接して回転している像担持体１１上に到達する。像担持体１１は帯電手段１２によって帯電され、その上に静電潜像が描かれている。帯電した像担持体１１上の静電潜像部分に接した現像剤２２は静電気力により像担持体１１側に付着して静電潜像を現像する。像担持体１１上に現像された静電潜像は像担持体１１の回転とともに記録体１６に接触し転写手段１４により記録体１６上に転写される。この際、前述したように、現像剤担持体２４により供給される現像剤２２が常に均一な状態で像担持体１１に接し、制御された静電力により像担持体１１側に付着していくことが重要である。このように、現像剤担持体２４は高品質の画像を形成するための重要な部品である。
【００８３】
そして、現像剤担持体２４として、この発明に係る半導電性ローラ１を用いると、半導電性ローラ１のコート層４は特定範囲の前記表面光沢度を有しているから、高い印字濃度を確保することができると共に、画像のかすれ、かぶり及び汚れを防止することができ、その結果、半導電性ローラ１のコート層４は、印字濃度低下、画像のかすれ及びかぶり等の発生を防止する機能を所望のように発揮することができる。したがって、現像剤担持体２４としてこの発明に係る半導電性ローラ１を用いた画像形成装置１０においては、高品質の画像を形成することができる。
【００８４】
次に、この発明に係る画像形成装置の別の一例を、図３を参照して、説明する。画像形成装置３０は、図３に示されるように、各色の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹに装備された複数の像担持体１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ及び１１Ｙを転写搬送ベルト３２上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置であり、したがって、現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹが転写搬送ベルト３２上に直列に配置されている。これらの現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹはそれぞれ、図２に示される画像形成装置１０における現像装置と同様に構成されている。なお、図３において、撹拌手段２３は省略されている。
【００８５】
画像形成装置３０に使用される現像剤２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ及び２２Ｙはそれぞれ、摩擦により帯電可能で、記録体１６に定着可能な現像剤であれば、乾式現像剤でも湿式現像剤でもよく、また、非磁性現像剤でも磁性現像剤でもよい。現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹはそれぞれ、筐体２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ及び２１Ｙ内には、一成分非磁性の、黒色現像剤２２Ｂ、シアン現像剤２２Ｃ、マゼンタ現像剤２２Ｍ及び黄色現像剤２２Ｙが収納されている。画像形成装置３０において、半導電性ローラ１は、現像剤担持体２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｍ及び２４Ｙ、すなわち、現像ローラとして装着されている。
【００８６】
図３に示されるように、現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹにおける像担持体１１と転写手段１４とは、二本の支持ローラ３３に張架された転写搬送ベルト３２を介して、当接している。そして、記録体１６は、転写搬送ベルト３２により、像担持体１１と転写手段１４との当接部を通過するように、搬送される。
【００８７】
図３に示されるように、画像形成装置３０の底部には、記録体１６として複数枚の記録体を積層収容してなるカセット３１が設置されており、カセット３１内の記録体は給紙ローラ等によって１枚ずつ送り出されて、転写搬送ベルト３２上に搬送される。
【００８８】
図３に示されるように、画像形成装置３０における記録体１６の搬送方向下流には、記録体１６に転写された現像剤２２（静電潜像）を定着させる定着手段１５が配置されている。前記定着手段１５は、図２に示される画像形成装置１０における転写手段１５と同様に構成されている。
【００８９】
画像形成装置３０は、以下のようにして記録体１６にカラー画像が形成される。まず、現像ユニットＢにおいて、画像形成装置１０と同様にして、黒色に現像された静電潜像が記録体１６上に顕像化される。次いで、現像ユニットＢと同様にして、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって、静電潜像が黒像に顕像化された記録体１６に、それぞれシアン像、マゼンタ像及び黄色像が重畳され、カラー像が顕像化される。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は、定着手段１５に搬送され、定着手段１５によりカラー像が永久画像として記録体１６に定着される。このようにして、記録体１６にカラー画像を形成することができる。
【００９０】
そして、タンデム型画像形成装置３０は、現像剤の移動過程が画像形成装置１０と同様であるから、画像形成装置３０における現像剤担持体２４として、この発明に係る半導電性ローラ１を用いると、半導電性ローラ１のコート層４は、特定範囲の前記表面光沢度を有しているから、印字濃度低下、画像のかすれ及びかぶり等の発生を防止する機能を所望のように発揮することができる。したがって、現像剤担持体２４としてこの発明に係る半導電性ローラ１を用いた画像形成装置３０においては、高品質の画像を形成することができる。
【００９１】
前記画像形成装置１０及び３０は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置とされる。なお、画像形成装置１０及び３０においてはいずれも、この発明に係る半導電性ローラ１を現像剤担持体２４の一例である現像ローラとして用いた例を参照して、説明したが、画像形成装置に配設され、かつ、現像剤又は記録体等と接触しうるローラ、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ及び転写ローラ等として、この発明に係る半導電性ローラ１を用いても、現像剤を所望のように帯電させることができ、また、記録体を所定の位置に保持して搬送すること等ができるから、高品質の画像を形成することができる。
【００９２】
画像形成装置１０及び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、この発明に係る半導電性ローラ１が配設される画像形成装置は、単一の現像ユニットを備えたモノクロ画像形成装置１０、及び、各色の現像ユニットを備えた複数の像担持体を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３０に限られず、例えば、像担持体上に担持された現像剤像を無端ベルト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等であってもよい。
【００９３】
また、画像形成装置１０及び３０に用いられる現像剤２２は、一成分非磁性現像剤とされているが、この発明においては、一成分磁性現像剤であってもよく、二成分非磁性現像剤であっても、また、二成分磁性現像剤であってもよい。
【実施例】
【００９４】
（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。
【００９５】
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。
【００９６】
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、２５０℃、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、弾性層の表面を研磨した。
【００９７】
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３．５（μｍ）であり、ＪＩＳ Ａ硬度は４０であった。
【００９８】
次いで、弾性層の表面に、シリコーン系プライマー（商品名「プライマーＮｏ．１９」、信越化学工業株式会社製）を塗布した。プライマーが塗布された弾性層の表面に、ウレタン系塗料（商品名「ニッポラン５１９６」、日本ポリウレタン株式会社製）１００質量部と、煙霧質シリカ系充填材（商品名「ＡＥＲＯＳＩＬ ２００」、日本エアロジル株式会社製）２５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）１５質量部と、イソシアネート系架橋剤１４質量部とを含有する樹脂組成物の塗布液を、スプレーコーティング法によって、一回塗布し、１５０℃で３０分間加熱し、プライマーとウレタン系塗料とを架橋及び／又は硬化させて、層厚１０μｍのコート層を形成した。このようにして、半導電性ローラを作製した。
【００９９】
このようにして形成したコート層表面の前記２０箇所を、前記「極小面積測定用光沢計 １５５−ＳＯ（商品名）」（Ｓｈｅｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ製）等を用いて、前記方法により測定し、これらを算術平均して、コート層の表面光沢度を算出した。一方、前記特許文献１に記載の測定方法と同様の方法で、前記コート層の２０個所を、商品名「ＧＭ−２０」（株式会社製村上色彩技術研究所製）を用いて、測定し、これらを算術平均して、コート層における従来法の表面光沢度を算出した。
【０１００】
また、半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、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。）を前記方法により、測定した。これらの結果を表１に示す。
【０１０１】
（実施例２）
前記樹脂組成物の塗布液における煙霧質シリカ系充填材の含有量を１２質量部に代えた以外は、実施例１と同様にして、半導電性ローラを作製した。半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、現像剤付着量及び現像剤帯電量を実施例１と同様にして測定した。これらの結果を表１に示す。
（実施例３）
前記樹脂組成物の塗布液における煙霧質シリカ系充填材の含有量を３６質量部に代えた以外は、実施例１と同様にして、半導電性ローラを作製した。半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、現像剤付着量及び現像剤帯電量を実施例１と同様にして測定した。これらの結果を表１に示す。
（実施例４）
前記樹脂組成物の塗布液を硬化させる加熱条件を１５０℃で５分間に代えた以外は、実施例１と同様にして、半導電性ローラを作製した。半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、現像剤付着量及び現像剤帯電量を実施例１と同様にして測定した。これらの結果を表１に示す。
【０１０２】
（比較例１）
前記樹脂組成物の塗布液における煙霧質シリカ系充填材の含有量を１０質量部に代えた以外は、実施例１と同様にして、半導電性ローラを作製した。半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、現像剤付着量及び現像剤帯電量を実施例１と同様にして測定した。これらの結果を表１に示す。
（比較例２）
前記樹脂組成物の塗布液における煙霧質シリカ系充填材の含有量を４０質量部に代えた以外は、実施例１と同様にして、半導電性ローラを作製した。半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、現像剤付着量及び現像剤帯電量を実施例１と同様にして測定した。これらの結果を表１に示す。
（比較例３）
前記樹脂組成物の塗布液における煙霧質シリカ系充填材の含有量を６０質量部に代えた以外は、実施例１と同様にして、半導電性ローラを作製した。半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、現像剤付着量及び現像剤帯電量を実施例１と同様にして測定した。これらの結果を表１に示す。
【０１０３】
次いで、実施例１〜４及び比較例１〜３の半導電性ローラそれぞれを４本準備し、図３に示される電子写真式プリンタ（沖データ株式会社製、商品名：「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）において、現像ローラ２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｍ及び２４Ｙとして、配設した。なお、現像剤及び現像剤規制部材は、電子写真式プリンタに付属の現像剤及び現像剤規制部材を用いた。
【０１０４】
（印字濃度評価）
この電子写真式プリンタを、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下で、稼動させて、黒ベタ印字部を６，０００枚印字した。その後、黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を２回繰り返し行い、その２回目に印字した黒ベタ印字部のマクベス濃度を、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１．３以上であった場合を「◎」とし、マクベス濃度が１．２以上１．３未満であった場合を「○」とし、マクベス濃度が１．２未満であった場合を印字不良と判断し、「×」とした。その結果を表１に示す。
【０１０５】
（かぶり評価）
前記印字濃度評価と同様に、６，０００枚の黒ベタ印字後に２回繰り返して行った黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字の中から、２回目に印字した５％デューティー画像における白地部のマクベス濃度を、マクベス濃度計を用いて測定した。５％デューティー画像における白地部のマクベス濃度が０．０１未満であった場合を「◎」とし、マクベス濃度が０．０１以上０．０２未満であった場合を「○」とし、０．０２以上であった場合をかぶりが発生したと判断して「×」とした。その結果を表１に示す。
【０１０６】
（かすれ評価）
印字濃度評価及びかぶり評価をするための黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を２回繰り返して行った後、引き続いて黒ベタ印字部の印字を継続して行った。通算で１０，０００枚印刷しても黒ベタ印字部に表面白筋が出現しなかった場合を「◎」とし、７，０００枚以上１０，０００枚未満印刷したときに黒ベタ印字部に表面白筋が出現した場合を「○」とし、７，０００枚印刷するまでに、黒ベタ印字部に表面白筋が出現した場合を「×」とした。その結果を表１に示す。
【０１０７】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】図１は、半導電性ローラの一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、この発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図３】図３は、この発明に係る画像形成装置の別の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１ 半導電性ローラ
２ 軸体
３ 半導電性弾性層
４ コート層
１０、３０ 画像形成装置
１１、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ 像担持体
１２、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ 帯電手段
１３、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ 露光手段
１４、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ 転写手段
１５ 定着手段
１５ａ 定着ローラ
１５ｂ 加圧ローラ
１６ 記録体
１７、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙ クリーニング手段
２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ 現像手段
２１、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ 筐体
２２、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ 現像剤
２３ 撹拌手段
２４、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙ 現像剤担持体
２５、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｙ 現像剤量調節手段
２６ 取り付け手段
３１ カセット
３２ 転写搬送ベルト
３３ 支持ローラ
Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ 現像ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導電性ローラ及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、高品質の画像を形成することのできる半導電性ローラ及びこの半導電性ローラを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、複写機、ビデオプリンタ、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、軸体の外周面に形成された半導電性の弾性層を有する、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ、現像ローラ及び転写ローラ等の半導電性ローラを備えている。これらの半導電性ローラは、現像剤を所望のように担持し、又は記録体例えば記録紙等を所望のように搬送等することにより、高品質の画像を形成することに貢献する。これらの半導電性ローラは、現像剤又は記録体等への帯電特性を向上させること、半導電性ローラが接する被当接体への汚れを防止すること、特に、印字濃度低下及びかぶり等が生じない高品質の画像を形成すること等の要求に応じて、弾性層の外周面にコート層等が設けられることがある。
【０００３】
コート層が設けられた半導電性ローラとして、例えば、「表面にトナーを担持して該トナーの薄層を形成し、この状態で画像形成体に接触して、該画像形成体表面に該トナーを供給することにより、該画像形成体表面に可視画像を形成するトナー担持ローラにおいて、良導電性シャフトの外周に、硬度がＪＩＳ−Ａスケール２５〜５５で抵抗値が１０３〜１０１０Ω・ｃｍの導電層が形成され、かつこの導電層の表面部分に該導電層を形成する樹脂以外の樹脂成分を有するトナー担持ローラであり、ＤＩＮ６７５３０による黒色ガラス標準板の反射指数１．５６７を表面光沢度１００とした場合の表面光沢度が１０〜１２０であることを特徴とするトナー担持ローラ」が挙げられる（特許文献１参照。）。特許文献１によれば、表面光沢度は、「長さ１０ｃｍのローラを調製し、このローラの最上面を測定面として、測定面積８×６０ｍｍで、測定」される（特許文献１の［００５３］欄参照。）。
【０００４】
また、「電子写真に用いられる現像装置のうち、画像形成体に接触して表面に現像剤を供給することにより該画像形成体上に可視画像を形成することを目的とするトナー担持ローラ（以下、現像ローラと称する）において、該現像ローラが中心に良導電性芯金を有する導電性弾性層を含んだ単層もしくは多層構成のローラであって、屈折率が可視波長全域にわたって一定値１．５６７であるガラス表面における入射角７５°での表面光沢度を１００％としたとき、該現像ローラの表面光沢度が５〜１００であるとともに芯金外周がアスカーＣ硬度２０〜６０°の弾性層であることを特徴とする現像ローラ」が挙げられる（特許文献２参照。）。特許文献２によれば、表面光沢度は、「ローラ表面は円筒状でありそのままでは正確な測定値は期待できないため、ローラから表面部を切り出し、平滑な板に固定して充分な平面性を確保した上で測定」される（特許文献２の［００３８］欄参照。）。
【０００５】
ところで、半導電性ローラは、画像形成装置に配設したときに、現像剤を担持し、又は記録体等を搬送等するから、半導電性ローラにおけるコート層の表面状態は、形成される画像の品質に大きな影響を与える。したがって、高品質の画像を形成するには、コート層の表面状態を高精度で代表する指標を用いて、コート層の表面状態を評価する必要がある。
【０００６】
【特許文献１】特許第３２０４１９１号明細書
【特許文献２】特開２００４−１０９２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、高品質の画像を形成することのできる半導電性ローラを提供すること、及び、この半導電性ローラを利用して高品質の画像を形成することのできる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】
【０００８】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、軸体の外周面に形成された半導電性弾性層と、前記半導電性弾性層の外周面に形成された、測定面積４ｍｍ２における表面光沢度が２〜１３であるコート層とを有する半導電性ローラであり、
請求項２は、前記コート層は、ウレタン樹脂、ウレア樹脂及びフッ素樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を含有する樹脂組成物を硬化して成る請求項１に記載の半導電性ローラであり、
請求項３は、前記コート層は、前記樹脂のゲル分率が６０％以上である請求項２に記載の半導電性ローラであり、
請求項４は、前記コート層は、十点平均表面粗さＲｚが１〜１３μｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導電性ローラであり、
請求項５は、１０３〜１０９Ωの電気抵抗値を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導電性ローラであり、
請求項６は、前記コート層は、層厚が５〜２５μｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導電性ローラであり、
請求項７は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導電性ローラを備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、コート層全表面の表面光沢度を高精度で代表することができる、４ｍｍ２の極小面積における表面光沢度を指標とし、この表面光沢度が２〜１３であるから、印字濃度低下、画像のかすれ及びかぶり等の発生を防止するコート層の機能を所望のように発揮させることができ、その結果、高品質の画像を形成することのできる半導電性ローラを提供することができる。また、この発明によれば、この発明に係る半導電性ローラを利用して、高品質の画像を形成することのできる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明に係る半導電性ローラは、図１に示されるように、軸体２と、半導電性弾性層（以下、単に、弾性層と称することがある。）３と、コート層４とを備え、例えば、図２及び図３に示される画像形成装置等に配設される。
【００１１】
この半導電性ローラ１は、１０３〜１０９Ωの電気抵抗値を有していることが好ましい。半導電性ローラ１が１０３〜１０９Ωの電気抵抗値を有していると、帯電特性に優れる。例えば、半導電性ローラ１を現像ローラとして使用すると、現像剤を所望のように帯電させることができるから現像剤を所望のように担持することができ、担持した現像剤を像担持体に所望のように供給することができるから高品質の画像を形成することができる。より一層高品質の画像を形成することができる点で、半導電性ローラ１の電気抵抗値は、１０４〜１０９Ωであるのがより好ましく、１０５〜１０８Ωであるのが特に好ましい。
【００１２】
半導電性ローラ１の電気抵抗値は、後述するコート層４を形成する樹脂組成物に含まれる導電性付与剤の含有量等を調整することによって、前記範囲内に調整することができ、その測定方法は、電気抵抗計（商品名：ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ、株式会社アドバンテスト製）を用い、半導電性ローラ１を水平に置き、５ｍｍの厚さ、３０ｍｍの幅、及び、半導電性ローラ１のコート層４全体を載せることのできる長さを有する金メッキ製板を電極とし、５００ｇの荷重を半導電性ローラ１における軸体２の両端で支持させた状態にして、軸体２と電極との間にＤＣ１００Ｖを印加し、１秒後の電気抵抗計の値を読みとり、この値を電気抵抗値とする方法により、測定することができる。
【００１３】
前記コート層４は、前記弾性層３の外周面に後述する樹脂組成物を硬化して成る。このコート層４は、測定面積４ｍｍ２における表面光沢度が２〜１３である。ここで、表面光沢度は、ＤＩＮ ６７５３０による黒色ガラス標準板の反射指数１．５６７を光沢度１００としたときに、この光沢度１００に対する割合である。表面光沢度は、コート層４の表面における４ｍｍ２、すなわち、２×２ｍｍを測定面積として、測定される。表面光沢度の測定面積をこのように極小面積とすることによって、コート層４全表面の表面光沢度を代表する表面光沢度を高精度で測定することができる。この発明において、表面光沢度は極小面積を測定するから、表面光沢度の測定に当っては、コート層４の表面をそのまま測定してもよく、また、コート層４を半導電性ローラ１から切り出して、平面状態にして測定してもよい。表面光沢度は、コート層４における表面の複数個所、例えば、コート層４の周方向に等間隔で４箇所及びコート層４の長手方向に等間隔で５箇所、合計２０箇所をそれぞれ測定し、これらの算術平均値とする。表面光沢度を測定する際の入射角はコート層４の表面に対して６０°である。表面光沢度の測定には、例えば、商品名「極小面積測定用光沢計 １５５−ＳＯ」（Ｓｈｅｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ製）等を用いることができる。
【００１４】
コート層４は、このようにして測定される測定面積４ｍｍ２における表面光沢度が２〜１３である。コート層４が２〜１３の表面光沢度を有すると、印字濃度の低下、画像のかすれ及びかぶり等を防止する機能を十分に発揮し、半導電性ローラ１を画像形成装置に配設したときに、高品質の画像を形成することができる。コート層４の機能を高い水準でバランスよく発揮させることができる点で、表面光沢度は、２．５〜１２．５であるのが好ましく、３〜１２であるのが特に好ましい。
【００１５】
コート層４の表面光沢度は、例えば、後述する樹脂組成物に含有される各成分の種類及び配合量、コート層４の形成方法、及び、後述する導電性弾性層３の表面粗さ等を適宜選択することにより、容易に所望の値に調整することができる。
【００１６】
コート層４は、０．１〜０．８（Ｎ／ｍｍ２）の超微小硬度を有しているのが好ましい。コート層４が０．１〜０．８（Ｎ／ｍｍ２）の超微小硬度を有していると、コート層の耐摩耗性及び圧縮永久ひずみが優れ、現像剤に与えるダメージが少なく、フィルミングの発生を抑制することができる。耐摩耗性及び圧縮永久ひずみにより一層優れると共に、フィルミングの発生をより一層抑制することができる点で、コート層４の超微小硬度は、０．１５〜０．７５（Ｎ／ｍｍ２）であるのがより好ましく、０．２〜０．７（Ｎ／ｍｍ２）であるのが特に好ましい。超微小硬度は、コート層４における複数箇所の表面に正四角錐を成したダイヤモンド製の圧子を接触させ、この圧子をコート層に１ｍｇの荷重で押し込んだときに形成される凹部におけるコート層表面上の表面積を求め、これらの算術平均値を、超微小硬度とする。
【００１７】
コート層４は、１〜１３（μｍ）の表面粗さＲｚを有しているのが好ましい。コート層４が１〜１３（μｍ）の表面粗さＲｚを有している場合には、例えば、半導電性ローラ１を現像ローラとして使用すると、現像剤を所望のように担持し、像担持体に所望のように供給することができるから、高品質の画像を形成することができる。より一層高品質の画像を形成することができる点で、コート層４の表面粗さＲｚは、２〜１２（μｍ）であるのがより好ましく、３〜１１（μｍ）であるのが特に好ましい。
【００１８】
コート層４の表面粗さＲｚは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１―１９８４（十点平均粗さ）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、コート層４を備えた半導電性ローラ１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。
【００１９】
コート層４は、後述する樹脂組成物に含有される樹脂のゲル分率が６０％以上であるのが好ましい。コート層４が６０％以上のゲル分率を有していると、耐摩耗性及び帯電安定性に優れる。この効果をより一層高い水準で発揮する点で、コート層４のゲル分率は、８０％以上であるのが好ましく、９０％以上であるのが特に好ましい。ゲル分率の上限は、特に限定されないが、樹脂組成物に含有される成分の分散性を考慮すると、例えば、９５％程度である。ゲル分率は次にようにして測定する。まず、コート層４を半導電性ローラ１から複数の試験片に切り出し、これらの試験片の質量を測定する。次いで、試験片に対して１００倍の質量のトルエンにこの試験片を、２３℃、４時間浸漬する。浸漬された試験片をトルエンから取り出し、１５０℃、１時間の条件で乾燥し、十分冷却した後、浸漬後の試験片の質量を測定する。浸漬前の試験片の質量に対する浸漬後の試験片の質量を求めて、１００分率で表し、算術平均値をコート層４のゲル分率（％）とする。
【００２０】
コート層４は、２０〜９０のＪＩＳ Ａ硬度を有しているのが好ましい。コート層４が２０〜９０のＪＩＳ Ａ硬度を有していると、半導電性ローラ１と後述する像担持体との接触面積を大きくすることができ、また、コート層４の反発弾性及び圧縮永久ひずみが優れる。弾性層３と像担持体との接触面積が向上し、弾性層３の反発弾性及び圧縮永久ひずみを所望のように向上させることができる点で、ＪＩＳ Ａ硬度は、２０〜８０であるのがより好ましく、３０〜７０であるのが特に好ましい。ＪＩＳ Ａ硬度は、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して測定することができる。
【００２１】
また、コート層４は、約０．４〜１．０ｍｇ／ｃｍ２の現像剤付着量を有していることが好ましい。画像形成装置において、十分な印字濃度を実現するには、一般に、記録体に、約０．４〜１．０ｍｇ／ｃｍ２の現像剤を転写することが要求されるが、コート層４が約０．４〜１．０ｍｇ／ｃｍ２の現像剤付着量を有している場合には、半導電性ローラ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、半導電性ローラ１を画像形成装置に装着して、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、半導電性ローラ１を画像形成装置から取り出し、半導電性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。
【００２２】
コート層４は、現像剤に、約１０〜６０μｃ／ｇの帯電量又は約−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。画像形成装置において、高品質の画像を形成するには、一般に、約１０〜６０μｃ／ｇの帯電量又は約−６０〜−１０μｃ／ｇの帯電量を現像剤に付与することが要求されるが、コート層４が約１０〜６０μｃ／ｇの帯電量又は約−６０〜−１０μｃ／ｇの帯電量、好ましくは、約１５〜５０μｃ／ｇの帯電量又は約−５０〜−１５μｃ／ｇの帯電量を現像剤に付与することができる場合には、半導電性ローラ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、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。
【００２３】
コート層４は、通常、１〜２５μｍの層厚さを有しているのが、耐摩耗性に優れ、製造が容易である点で好ましく、２〜２０μｍの層厚を有しているのがより好ましく、３〜１５μｍの層厚を有しているのが特に好ましい。
【００２４】
コート層４は、後述する弾性層３の外周面に樹脂組成物を硬化して、形成される。樹脂組成物は、樹脂と、所望により導電性付与剤と、所望によりシリカ系充填材を含有する。
【００２５】
前記樹脂は、特に制限されないが、永久変形しにくい材料であるのが好ましく、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、ウレア樹脂、ポリアミドイミド系樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、ウレタン樹脂、ウレア樹脂及びフッ素樹脂であるのが、耐摩耗性、耐熱性及び帯電特性に優れる点で好ましい。
【００２６】
コート層４に導電性を付与する場合には、樹脂組成物は、所望により導電性付与剤を含有する。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、コート層４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、樹脂組成物における導電性付与剤の含有量は、前記樹脂１００質量部に対して、１〜５０質量部とすることができる。
【００２７】
樹脂組成物は、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。
【００２８】
樹脂組成物は、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、樹脂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、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。
【００２９】
樹脂組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ローラミル、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、前記樹脂、所望により導電性付与剤、シリカ系充填材及び各種添加剤等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。
【００３０】
前記半導電性弾性層３は、後述する軸体２の外周面に後述する導電性ゴム組成物を硬化してなる。この弾性層３は、１０１〜１０７Ωの電気抵抗値を有しているのが好ましい。弾性層３が１０１〜１０７Ωの電気抵抗値を有していると、弾性層３の外周面にコート層４が形成されて半導電性ローラ１としたときに、帯電特性に優れる。例えば、画像形成装置の現像ローラとして半導電性ローラ１を使用する場合には、現像剤を所望のように帯電させることができるから、現像剤を確実に担持することができ、担持した現像剤を像担持体に所望のように確実に供給することができる。この効果をより一層高い水準で達成することができる点で、電気抵抗値は、１０２〜１０６Ωの電気抵抗値であるのがより好ましく、１０３〜１０５Ωの電気抵抗値であるのが特に好ましい。弾性層３の電気抵抗値は、前記コート層４の電気抵抗値と同様にして測定することができる。
【００３１】
弾性層３は、２０〜８０のＪＩＳ Ａ硬度を有しているのが好ましい。弾性層３が２０〜８０のＪＩＳ Ａ硬度を有していると、半導電性ローラ１と後述する像担持体との接触面積を大きくすることができ、また、弾性層３の反発弾性及び圧縮永久ひずみが優れる。半導電性ローラ１と像担持体との接触面積が向上し、弾性層３の反発弾性及び圧縮永久ひずみを所望のように向上させることができる点で、ＪＩＳ Ａ硬度は、２０〜７０であるのがより好ましく、３０〜６０であるのが特に好ましい。ＪＩＳ Ａ硬度は、コート層４のＪＩＳ Ａ硬度と同様にして測定することができる。
【００３２】
弾性層３は、１〜９（μｍ）の表面粗さＲｚを有しているのが好ましい。弾性層３の表面粗さＲｚが１〜９（μｍ）であると、コート層４の表面を容易に平滑にすることができると共に、コート層４の表面光沢度を前記範囲に容易に調整することができる。弾性層３の表面粗さＲｚは、１〜７（μｍ）であるのが好ましい。弾性層３の表面粗さＲｚは、コート層４の表面粗さＲｚと同様にして測定することができる。
【００３３】
弾性層３は、通常、０．１〜２０ｍｍの層厚を有しているのが好ましく、２〜１５ｍｍの層厚を有しているのがより好ましい。
【００３４】
弾性層３を形成する導電性ゴム組成物は、ゴムと、導電性付与剤と、所望により各種添加剤とを含有する。
【００３５】
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、エピクロールヒドリンゴム、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、液状タイプであっても、ミラブルタイプであってもよく、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。
【００３６】
前記導電性付与剤は、コート層４を形成する樹脂組成物に含有される導電性付与剤と同様の導電性付与剤を用いることができる。導電性付与剤は、弾性層３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、例えば、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。
【００３７】
前記各種添加剤は、コート層４を形成する樹脂組成物に含有される各種添加剤と同様の添加剤を用いることができる。
【００３８】
導電性ゴム組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ローラミル、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、導電性付与剤及び所望により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。
【００３９】
好ましく使用される導電性ゴム組成物として、例えば、ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物及び付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。
【００４０】
前記ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物は、（Ａ）下記平均組成式（１）で示されるオルガノポリシロキサン、（Ｂ）充填材、及び、（Ｃ）上記（Ｂ）成分に属するもの以外の導電性材料を含有する。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
前記（Ｂ）充填材は、特に限定されないが、コート層４を形成する樹脂組成物に含有されるシリカ系充填材と同様のシリカ系充填材を用いることができ、（Ｂ）充填材の配合量も前記コート層４を形成する樹脂組成物におけるシリカ系充填材の配合量と同様である。
【００４６】
前記（Ｃ）導電性材料は、前記充填材（Ｂ）に属さない導電性材料であり、物理的化学的に同一材料からなるものであっても、充填材（Ｂ）として規定されシリカ系充填材と形態及び状態等が異なる導電性材料は、（Ｃ）導電性材料に属する。このような導電性材料は、導電性付与成分であり、例えば、コート層４を形成する樹脂組成物に含有される前記導電性付与剤が挙げられ、これらの中でも、カーボンブラックが好ましい。導電性材料は単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【００４７】
ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲内で、また、必要に応じて種々の化合物を含有させることができる。例えば、種々の化合物又は添加剤として、硬化剤及びシリカ微粉末等が挙げられる。
【００４８】
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。
【００４９】
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エ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エ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エンシロキサン単位（Ｈ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２とＳｉＯ２単位とからなる低粘度流体、1,3,5,7−テトラハイドロジエン−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−トリハイドロジエン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5−ジハイドロジエン−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エ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。
【００５０】
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。
【００５１】
前記シリカ微粉末は、機械的強度の優れた弾性層３を得るために好適であり、この目的のためにはＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上、好ましくは５０〜４００ｍ２／ｇのシリカ微粉末を用いるのが好ましい。このようなシリカ微粉末としては、煙霧質シリカ（乾式シリカ）、沈降性シリカ（湿式シリカ）等が挙げられ、煙霧質シリカが好ましい。ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物にシリカ微粉末を添加する場合には、シリカ微粉末の含有量は、（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、５〜１００質量部であるのが好ましく、５〜９０質量部であるのがより好ましく、１０〜５０質量部であるのが特に好ましい。含有量が５質量部未満では所望の補強効果が得られないことがあり、１００質量部を超えると加工性が悪くなることがある。
【００５２】
ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物は、また、他の添加剤を含有してもよい。他の添加剤として、例えば、着色剤、オクチル酸鉄、酸化鉄、酸化セリウム等の耐熱向上剤、受酸剤、熱伝導向上剤、離型剤、アルコキシシラン、重合度がオルガノポリシロキサン（Ａ）よりも低いジメチルシロキサンオイル、シラノール、例えば、ジフェニルシランジオール、α，ω−ジメチルシロキサンジオール等の両末端シラノール基封鎖低分子シロキサンやシラン等の分散剤、接着性や成形加工性を向上させるための各種カーボンファンクショナルシラン、架橋反応等を阻害しない硬化又は未硬化の各種オレフィン系エラストマー等が挙げられる。
【００５３】
前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、（Ｄ）一分子中にケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも２個含有するオルガノポリシロキサンと、（Ｅ）一分子中にケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、（Ｆ）平均粒径が１〜３０μｍで、嵩密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３である無機質充填材と、（Ｇ）導電性付与剤と、（Ｈ）付加反応触媒とを含有する付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。
【００５４】
前記（Ｄ）オルガノポリシロキサンとしては、下記平均組成式（２）で示される化合物が好適である。
【００５５】
Ｒ１ａＳｉＯ（４−ａ）／２ （２）
ここで、前記平均組成式（２）におけるＲ１は互いに同一又は異種の炭素原子数１〜１０、好ましくは炭素原子数１〜８の非置換又は置換一価炭化水素基であり、ａは１．５〜２．８、好ましくは１．８〜２．５、より好ましくは１．９５〜２．０２の範囲の正数である。
【００５６】
前記Ｒ１は、前記ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物に含有されるオルガノポリシロキサン（Ａ）のＲで例示した、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基及びこれらの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炭化水素基等が挙げられる。Ｒ１の少なくとも２個はアルケニル基、特にビニル基であり、９０％以上がメチル基であるのが好ましい。具体的には、アルケニル基の含有量は、オルガノポリシロキサン中１．０×１０−６〜５．０×１０−３ｍｏｌ／ｇ、特に５．０×１０−６〜１．０×１０−３ｍｏｌ／ｇであることが好ましい。
【００５７】
オルガノポリシロキサンの重合度については、室温（２５℃）で液状（例えば、２５℃での粘度が１００〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは２００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ程度）であればよく、平均重合度が１００〜８００であるのが好ましく、１５０〜６００であるのが特に好ましい。
【００５８】
前記（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、下記平均組成式（３）で示され、一分子中に少なくとも２個、好ましくは３個以上（通常、３〜２００個）、より好ましくは３〜１００個の、ケイ素原子に結合した水素原子を有するものが好適に用いられる。
【００５９】
Ｒ２ｂＨｃＳｉＯ（４−ｂ−ｃ）／２ （３）
ここで、前記平均組成式（３）におけるＲ２は炭素原子数１〜１０の置換又は非置換の一価炭化水素基である。また、ｂは０．７〜２．１、ｃは０．００１〜１．０で、かつｂ＋ｃは０．８〜３．０を満足する正数である。
【００６０】
前記ケイ素原子に結合した水素原子（Ｓｉ−Ｈ）の含有量は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン中０．００１〜０．０１７ｍｏｌ／ｇ、特に０．００２〜０．０１５ｍｏｌ／ｇとすることが好ましい。
【００６１】
このオルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｅ）としては、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、（ＣＨ３）２ＨＳｉＯ１／２単位とＳｉＯ４／２単位とから成る共重合体、及び、（ＣＨ３）２ＨＳｉＯ１／２単位とＳｉＯ４／２単位と（Ｃ６Ｈ５）ＳｉＯ３／２単位とから成る共重合体等が挙げられる。
【００６２】
オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｅ）の配合量は、（Ｄ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して０．１〜３０質量部であるのが好ましく、０．３〜２０質量部であるのが特に好ましい。また、（Ｄ）オルガノポリシロキサンのアルケニル基に対するケイ素原子に結合した水素原子のモル比は、０．３〜５．０であるのが好ましく、０．５〜２．５であるのが特に好ましい。
【００６３】
前記（Ｆ）無機質充填材は、低圧縮永久ひずみで体積抵抗率が経時で安定し、かつ十分なローラ耐久性を得るのに重要な成分である。無機質充填材は、平均粒径が１〜３０μｍ、好ましくは２〜２０μｍ、嵩密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．１５〜０．４５ｇ／ｃｍ３である。平均粒径が１μｍより小さいと経時で電気抵抗が変化することがあり、３０μｍより大きいと弾性層３の耐久性が低下することがある。また、嵩密度が０．１ｇ／ｃｍ３より小さいと圧縮永久ひずみが悪化すると共に経時での電気抵抗率が変化することがあり、０．５μｍより大きいと弾性層３の強度が不十分で耐久性が低下することがある。なお、平均粒径は、例えば、レーザー光回折法等による粒度分布測定装置を用いて、重量平均値（又はメジアン径）等として求めることができ、嵩密度は、ＪＩＳ Ｋ ６２２３の見かけ比重の測定方法に基づいて求めることができる。
【００６４】
このような無機質充填材としては、珪藻土、パーライト、マイカ、炭酸カルシウム、ガラスフレーク、及び、中空フィラー等が挙げられるが、中でも珪藻土、パーライト及び発泡パーライトの粉砕物が好ましい。
【００６５】
無機質充填材の配合量は、（Ｄ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して５〜１００質量部であるのが好ましく、１０〜８０質量部であるのが特に好ましい。
【００６６】
前記（Ｇ）導電性材料については既に説明した通りである。
【００６７】
前記（Ｈ）付加反応触媒としては、白金黒、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸と１価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等が挙げられる。なお、この付加反応触媒の配合量は触媒量とすることができ、例えば、白金族金属量として、（Ｄ）オルガノポリシロキサン及び（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンの合計質量に対して、０．５〜１，０００ｐｐｍであるのが好ましく、１〜５００ｐｐｍ程度であるのが特に好ましい。
【００６８】
この付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、前記成分に加えて、低分子シロキサンエステル、シラノール、例えば、ジフェニルシランジオール等の分散剤、酸化鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄等の耐熱性向上剤、接着性や成形加工性を向上させる各種カーボンファンクショナルシラン、難燃性を付与させるハロゲン化合物等を本発明の目的を損なわない範囲で含有してもよい。
【００６９】
付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、２５℃において、５〜５００Ｐａ・ｓの粘度を有するのが好ましく、特に１０〜２００Ｐａ・ｓの粘度を有するのが好ましい。
【００７０】
前記軸体２は、良好な導電特性を有していればよく、通常、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で構成された所謂「芯金」と称される軸体とされる。また、軸体２は、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の絶縁性芯体にメッキを施して導電化した軸体であってもよく、さらには、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性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で形成された軸体であってもよい。図２及び図３に示される画像形成装置等に配設された場合に、軸体２は、その一端を接地し、又は、バイアス電圧を印加することにより、例えば、像担持体の電圧、現像剤への電荷の注入、像担持体からの現像剤の搬送による潜像の現像等の機能を発揮する。
【００７１】
この発明に係る半導電性ローラ１は、弾性層３とコート層４との間に、他の層を有してもよい。他の層としては、例えば、弾性層３とコート層４とを接着又は密着させるプライマー層等が挙げられる。プライマー層を形成する材料としては、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。また、これらの樹脂を硬化及び／又は架橋する架橋剤としては、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。
【００７２】
この発明に係る半導電性ローラ１は、前記軸体２の外周面に弾性層３を形成し、さらに、弾性層３の外周面にコート層４を形成して、製造される。まず、軸体２が準備される。例えば、軸体２は公知の方法により所望の形状に調製される。この軸体２は、弾性層３が形成される前に、プライマーを塗布してもよい。軸体２に塗布されるプライマーとしては、特に制限はないが、アミノ基及び／又は水酸基を有するプライマーが好ましく、例えば、弾性層３とコート層４との間に形成されるプライマー層を形成する材料と同様の樹脂及び架橋剤が挙げられる。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、軸体の外周面に塗布される。
【００７３】
弾性層３は、前記導電性ゴム組成物を、軸体２の外周面に加熱硬化して形成される。例えば、弾性層３は、公知の成形方法によって、加熱硬化と成形とを同時に又は連続して行い、軸体２の外周面に形成される。導電性ゴム組成物の硬化方法は導電性ゴム組成物の硬化に必要な熱を加えられる方法であればよく、また弾性層３の成形方法も押出成形による連続加硫、プレス、インジェクションによる型成形等、特に制限されるものではない。例えば、導電性ゴム組成物がミラブル型ゴム組成物である場合には、例えば、押出成形等を選択することができ、導電性ゴム組成物が付加硬化型液状ゴム組成物である場合には、例えば、金型を用いる成形法を選択することができる。導電性ゴム組成物を硬化させる際の加熱温度は、ミラブル型ゴム組成物の場合は、１００〜５００℃、特に１２０〜３００℃、時間は数秒以上１時間以下、特に１０秒以上〜３５分以下であるのが好ましく、付加硬化型液状ゴム組成物の場合は、１００〜３００℃、特に１１０〜２００℃、時間は３０分〜５時間、特に１〜３時間であるのが好ましい。また、必要に応じ、ミラブル型ゴム組成物の場合は、１００〜２００℃で１〜２０時間程度の硬化条件で、また、付加硬化型液状ゴム組成物の場合は、１２０〜２５０℃で３０〜７０時間程度の硬化条件で、二次加硫してもよい。また、この導電性ゴム組成物は既知の方法で発泡硬化させることにより、気泡を有するスポンジ状弾性層を容易に得ることもできる。
【００７４】
このようにして形成された弾性層３は、所望により、その表面が研磨、研削されて、外径及び表面状態等が調整される。特に、ミラブル型ゴム組成物によって弾性層３を形成した場合には、ミラブル型ゴム組成物を加熱硬化した後に、その表面が研磨、研削されるのがよい。
【００７５】
このようにして形成された弾性層３は、コート層４が形成される前に、前記プライマー層が形成されてもよい。プライマー層は、必要により前記材料を溶剤等に溶解し、定法、例えば、ディップ法、スプレー法等に従って、弾性層３の外周面に前記材料を塗布し、前記材料に応じた加熱条件によって、前記材料を加熱硬化させる。
【００７６】
コート層４は、このようにして形成された弾性層３、又は所望により形成されたプライマー層の表面に、前記樹脂組成物を塗工し、次いで、塗工された樹脂組成物を加熱硬化させて、形成されることができる。樹脂組成物の塗工は、例えば、樹脂組成物の塗工液を塗工する塗布法、前記塗工液に弾性層３を浸漬するディッピング法、前記塗工液を弾性層３に吹き付けるスプレーコーティング法等の公知の塗工方法によって、行われる。樹脂組成物は、そのまま塗工してもよいし、樹脂組成物に、例えば、メタノール及びエタノール等のアルコール、キシレン及びトルエン等の芳香族系溶媒、酢酸エチル及び酢酸ブチル等のエステル系溶媒等の揮発性溶媒を加えた塗工液を塗工してもよい。この塗工液は、例えば、揮発性溶媒を８０質量％含有する。樹脂組成物を加熱硬化させる際の加熱温度は、樹脂組成物に応じて適宜設定され、例えば、１００〜２００℃、特に１１０〜１７０℃、加熱時間は１０分〜２時間、特に２０〜７０分であるのが好ましい。
【００７７】
半導電性ローラ１は、コート層４全表面の表面光沢度を高精度で代表するところの、４ｍｍ２の極小面積における表面光沢度を指標とし、この表面光沢度が２〜１３にあるから、印字濃度低下、画像のかすれ及びかぶり等の発生を防止するコート層４の機能を所望のように発揮させることができ、その結果、高品質の画像を形成することができる。
【００７８】
次に、この発明に係る半導電性ローラ１を備えた画像形成装置（以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。）の一例を、図２を参照して、説明する。
【００７９】
図２に示されるように、画像形成装置１０は、静電潜像が形成される回転可能な像担持体１１例えば感光体（感光ドラムとも称される。）と、像担持体１１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体１１を帯電させる帯電手段１２例えば帯電ローラと、像担持体１１の上方に設けられ、像担持体１１に静電潜像を形成する露光手段１３と、像担持体１１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体１１に一定の層厚で現像剤２２を供給し、静電潜像を現像する現像手段２０と、像担持体１１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１１から記録体１６例えば記録紙上に転写する転写手段１４例えば転写ローラと、記録体１６の搬送方向の下流に設けられ、記録体１６に転写された現像剤２２を定着させる定着手段１５例えば定着器と、記録体１６に転写されず像担持体１１に残留した現像剤２２及び／又は像担持体１１に付着したゴミ等を除去するクリーニング手段１７とを備えている。定着手段１５は、搬送されてくる記録体１６を挟持するように対向配置された定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとを有する。
【００８０】
前記現像手段２０は、一成分非磁性の現像剤２２を収容する筐体２１と、前記像担持体１１に近接して配置されると共に、筐体２１に収容された現像剤２２を像担持体１１に供給する現像剤担持体２４例えば現像ローラと、この現像剤担持体２４の表面に一定の厚さで現像剤２２が保持されるように現像剤２２の厚みを調整する弾性材製の現像剤量調節手段２５例えばブレードと、この現像剤量調節手段２５を筐体２１に取り付ける取り付け手段２６とを備えて成る。図２において、２３で示すのは現像剤２２を撹拌する撹拌手段である。画像形成装置１０において、半導電性ローラ１は、現像剤担持体２４、すなわち、現像ローラとして装着されている。
【００８１】
この画像形成装置１０によると、以下のようにして記録体１６に画像が形成される。すなわち、露光手段１３により、回転する像担持体１１の表面に静電潜像が形成される。現像剤担持体２４により現像剤２２が現像手段２０から像担持体１１に供給されることにより、像担持体１１の表面に形成された静電潜像に現像剤２２が静電付着して静電潜像が現像される。搬送手段（図示しない。）により搬送される記録体１６が転写手段１４と像担持体１１とに挟まれてこれらの間を通過すると、像担持体１１の表面に形成されている現像された静電潜像が記録体１６の表面に転写される。現像された静電潜像が転写された記録体１６は、搬送手段により搬送されて定着手段１５に到る。定着手段１５では、搬送されてきた記録体１６が定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとの間を通過する。定着ローラ１５ａにより記録体１６の表面に存在する現像された静電潜像を形成する現像剤２２が溶融し、記録体１６に定着する。かくして記録体１６の表面に、現像剤２２による画像が形成される。
【００８２】
このような画像形成装置１０においては、現像剤担持体２４は現像剤２２を常に均一に像担持体１１に供給することができなければならない。像担持体１１の表面に均一に現像剤２２が供給されるならば、像担持体１１上に形成された静電潜像が現像剤２２により精細に現像され、記録体１６上に転写される。図２を参照にして現像過程における現像剤２２の移動をさらに詳しく説明すると、現像剤担持体２４により帯電した現像剤２２は、現像剤担持体２４上に静電気力及び物理的付着力により付着し、回転する現像剤担持体２４の表面に付着した現像剤２２は、現像剤担持体２４と現像剤量調節手段２５とにより、所望のように帯電され、かつ一定の厚さに形成された現像剤の層となって、現像剤担持体２４とほぼ接して回転している像担持体１１上に到達する。像担持体１１は帯電手段１２によって帯電され、その上に静電潜像が描かれている。帯電した像担持体１１上の静電潜像部分に接した現像剤２２は静電気力により像担持体１１側に付着して静電潜像を現像する。像担持体１１上に現像された静電潜像は像担持体１１の回転とともに記録体１６に接触し転写手段１４により記録体１６上に転写される。この際、前述したように、現像剤担持体２４により供給される現像剤２２が常に均一な状態で像担持体１１に接し、制御された静電力により像担持体１１側に付着していくことが重要である。このように、現像剤担持体２４は高品質の画像を形成するための重要な部品である。
【００８３】
そして、現像剤担持体２４として、この発明に係る半導電性ローラ１を用いると、半導電性ローラ１のコート層４は特定範囲の前記表面光沢度を有しているから、高い印字濃度を確保することができると共に、画像のかすれ、かぶり及び汚れを防止することができ、その結果、半導電性ローラ１のコート層４は、印字濃度低下、画像のかすれ及びかぶり等の発生を防止する機能を所望のように発揮することができる。したがって、現像剤担持体２４としてこの発明に係る半導電性ローラ１を用いた画像形成装置１０においては、高品質の画像を形成することができる。
【００８４】
次に、この発明に係る画像形成装置の別の一例を、図３を参照して、説明する。画像形成装置３０は、図３に示されるように、各色の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹに装備された複数の像担持体１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ及び１１Ｙを転写搬送ベルト３２上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置であり、したがって、現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹが転写搬送ベルト３２上に直列に配置されている。これらの現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹはそれぞれ、図２に示される画像形成装置１０における現像装置と同様に構成されている。なお、図３において、撹拌手段２３は省略されている。
【００８５】
画像形成装置３０に使用される現像剤２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ及び２２Ｙはそれぞれ、摩擦により帯電可能で、記録体１６に定着可能な現像剤であれば、乾式現像剤でも湿式現像剤でもよく、また、非磁性現像剤でも磁性現像剤でもよい。現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹはそれぞれ、筐体２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ及び２１Ｙ内には、一成分非磁性の、黒色現像剤２２Ｂ、シアン現像剤２２Ｃ、マゼンタ現像剤２２Ｍ及び黄色現像剤２２Ｙが収納されている。画像形成装置３０において、半導電性ローラ１は、現像剤担持体２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｍ及び２４Ｙ、すなわち、現像ローラとして装着されている。
【００８６】
図３に示されるように、現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹにおける像担持体１１と転写手段１４とは、二本の支持ローラ３３に張架された転写搬送ベルト３２を介して、当接している。そして、記録体１６は、転写搬送ベルト３２により、像担持体１１と転写手段１４との当接部を通過するように、搬送される。
【００８７】
図３に示されるように、画像形成装置３０の底部には、記録体１６として複数枚の記録体を積層収容してなるカセット３１が設置されており、カセット３１内の記録体は給紙ローラ等によって１枚ずつ送り出されて、転写搬送ベルト３２上に搬送される。
【００８８】
図３に示されるように、画像形成装置３０における記録体１６の搬送方向下流には、記録体１６に転写された現像剤２２（静電潜像）を定着させる定着手段１５が配置されている。前記定着手段１５は、図２に示される画像形成装置１０における転写手段１５と同様に構成されている。
【００８９】
画像形成装置３０は、以下のようにして記録体１６にカラー画像が形成される。まず、現像ユニットＢにおいて、画像形成装置１０と同様にして、黒色に現像された静電潜像が記録体１６上に顕像化される。次いで、現像ユニットＢと同様にして、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって、静電潜像が黒像に顕像化された記録体１６に、それぞれシアン像、マゼンタ像及び黄色像が重畳され、カラー像が顕像化される。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は、定着手段１５に搬送され、定着手段１５によりカラー像が永久画像として記録体１６に定着される。このようにして、記録体１６にカラー画像を形成することができる。
【００９０】
そして、タンデム型画像形成装置３０は、現像剤の移動過程が画像形成装置１０と同様であるから、画像形成装置３０における現像剤担持体２４として、この発明に係る半導電性ローラ１を用いると、半導電性ローラ１のコート層４は、特定範囲の前記表面光沢度を有しているから、印字濃度低下、画像のかすれ及びかぶり等の発生を防止する機能を所望のように発揮することができる。したがって、現像剤担持体２４としてこの発明に係る半導電性ローラ１を用いた画像形成装置３０においては、高品質の画像を形成することができる。
【００９１】
前記画像形成装置１０及び３０は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置とされる。なお、画像形成装置１０及び３０においてはいずれも、この発明に係る半導電性ローラ１を現像剤担持体２４の一例である現像ローラとして用いた例を参照して、説明したが、画像形成装置に配設され、かつ、現像剤又は記録体等と接触しうるローラ、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ及び転写ローラ等として、この発明に係る半導電性ローラ１を用いても、現像剤を所望のように帯電させることができ、また、記録体を所定の位置に保持して搬送すること等ができるから、高品質の画像を形成することができる。
【００９２】
画像形成装置１０及び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、この発明に係る半導電性ローラ１が配設される画像形成装置は、単一の現像ユニットを備えたモノクロ画像形成装置１０、及び、各色の現像ユニットを備えた複数の像担持体を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３０に限られず、例えば、像担持体上に担持された現像剤像を無端ベルト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等であってもよい。
【００９３】
また、画像形成装置１０及び３０に用いられる現像剤２２は、一成分非磁性現像剤とされているが、この発明においては、一成分磁性現像剤であってもよく、二成分非磁性現像剤であっても、また、二成分磁性現像剤であってもよい。
【実施例】
【００９４】
（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。
【００９５】
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。
【００９６】
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、２５０℃、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、弾性層の表面を研磨した。
【００９７】
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３．５（μｍ）であり、ＪＩＳ Ａ硬度は４０であった。
【００９８】
次いで、弾性層の表面に、シリコーン系プライマー（商品名「プライマーＮｏ．１９」、信越化学工業株式会社製）を塗布した。プライマーが塗布された弾性層の表面に、ウレタン系塗料（商品名「ニッポラン５１９６」、日本ポリウレタン株式会社製）１００質量部と、煙霧質シリカ系充填材（商品名「ＡＥＲＯＳＩＬ ２００」、日本エアロジル株式会社製）２５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）１５質量部と、イソシアネート系架橋剤１４質量部とを含有する樹脂組成物の塗布液を、スプレーコーティング法によって、一回塗布し、１５０℃で３０分間加熱し、プライマーとウレタン系塗料とを架橋及び／又は硬化させて、層厚１０μｍのコート層を形成した。このようにして、半導電性ローラを作製した。
【００９９】
このようにして形成したコート層表面の前記２０箇所を、前記「極小面積測定用光沢計 １５５−ＳＯ（商品名）」（Ｓｈｅｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ製）等を用いて、前記方法により測定し、これらを算術平均して、コート層の表面光沢度を算出した。一方、前記特許文献１に記載の測定方法と同様の方法で、前記コート層の２０個所を、商品名「ＧＭ−２０」（株式会社製村上色彩技術研究所製）を用いて、測定し、これらを算術平均して、コート層における従来法の表面光沢度を算出した。
【０１００】
また、半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、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。）を前記方法により、測定した。これらの結果を表１に示す。
【０１０１】
（実施例２）
前記樹脂組成物の塗布液における煙霧質シリカ系充填材の含有量を１２質量部に代えた以外は、実施例１と同様にして、半導電性ローラを作製した。半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、現像剤付着量及び現像剤帯電量を実施例１と同様にして測定した。これらの結果を表１に示す。
（実施例３）
前記樹脂組成物の塗布液における煙霧質シリカ系充填材の含有量を３６質量部に代えた以外は、実施例１と同様にして、半導電性ローラを作製した。半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、現像剤付着量及び現像剤帯電量を実施例１と同様にして測定した。これらの結果を表１に示す。
（実施例４）
前記樹脂組成物の塗布液を硬化させる加熱条件を１５０℃で５分間に代えた以外は、実施例１と同様にして、半導電性ローラを作製した。半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、現像剤付着量及び現像剤帯電量を実施例１と同様にして測定した。これらの結果を表１に示す。
【０１０２】
（比較例１）
前記樹脂組成物の塗布液における煙霧質シリカ系充填材の含有量を１０質量部に代えた以外は、実施例１と同様にして、半導電性ローラを作製した。半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、現像剤付着量及び現像剤帯電量を実施例１と同様にして測定した。これらの結果を表１に示す。
（比較例２）
前記樹脂組成物の塗布液における煙霧質シリカ系充填材の含有量を４０質量部に代えた以外は、実施例１と同様にして、半導電性ローラを作製した。半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、現像剤付着量及び現像剤帯電量を実施例１と同様にして測定した。これらの結果を表１に示す。
（比較例３）
前記樹脂組成物の塗布液における煙霧質シリカ系充填材の含有量を６０質量部に代えた以外は、実施例１と同様にして、半導電性ローラを作製した。半導電性ローラの電気抵抗値、コート層の表面光沢度、超微小硬度、ゲル分率、表面粗さＲｚ、ＪＩＳ Ａ硬度、現像剤付着量及び現像剤帯電量を実施例１と同様にして測定した。これらの結果を表１に示す。
【０１０３】
次いで、実施例１〜４及び比較例１〜３の半導電性ローラそれぞれを４本準備し、図３に示される電子写真式プリンタ（沖データ株式会社製、商品名：「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）において、現像ローラ２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｍ及び２４Ｙとして、配設した。なお、現像剤及び現像剤規制部材は、電子写真式プリンタに付属の現像剤及び現像剤規制部材を用いた。
【０１０４】
（印字濃度評価）
この電子写真式プリンタを、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下で、稼動させて、黒ベタ印字部を６，０００枚印字した。その後、黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を２回繰り返し行い、その２回目に印字した黒ベタ印字部のマクベス濃度を、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１．３以上であった場合を「◎」とし、マクベス濃度が１．２以上１．３未満であった場合を「○」とし、マクベス濃度が１．２未満であった場合を印字不良と判断し、「×」とした。その結果を表１に示す。
【０１０５】
（かぶり評価）
前記印字濃度評価と同様に、６，０００枚の黒ベタ印字後に２回繰り返して行った黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字の中から、２回目に印字した５％デューティー画像における白地部のマクベス濃度を、マクベス濃度計を用いて測定した。５％デューティー画像における白地部のマクベス濃度が０．０１未満であった場合を「◎」とし、マクベス濃度が０．０１以上０．０２未満であった場合を「○」とし、０．０２以上であった場合をかぶりが発生したと判断して「×」とした。その結果を表１に示す。
【０１０６】
（かすれ評価）
印字濃度評価及びかぶり評価をするための黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を２回繰り返して行った後、引き続いて黒ベタ印字部の印字を継続して行った。通算で１０，０００枚印刷しても黒ベタ印字部に表面白筋が出現しなかった場合を「◎」とし、７，０００枚以上１０，０００枚未満印刷したときに黒ベタ印字部に表面白筋が出現した場合を「○」とし、７，０００枚印刷するまでに、黒ベタ印字部に表面白筋が出現した場合を「×」とした。その結果を表１に示す。
【０１０７】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】図１は、半導電性ローラの一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、この発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図３】図３は、この発明に係る画像形成装置の別の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１ 半導電性ローラ
２ 軸体
３ 半導電性弾性層
４ コート層
１０、３０ 画像形成装置
１１、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ 像担持体
１２、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ 帯電手段
１３、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ 露光手段
１４、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ 転写手段
１５ 定着手段
１５ａ 定着ローラ
１５ｂ 加圧ローラ
１６ 記録体
１７、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙ クリーニング手段
２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ 現像手段
２１、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ 筐体
２２、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ 現像剤
２３ 撹拌手段
２４、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙ 現像剤担持体
２５、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｙ 現像剤量調節手段
２６ 取り付け手段
３１ カセット
３２ 転写搬送ベルト
３３ 支持ローラ
Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ 現像ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の外周面に形成された半導電性弾性層と、
前記半導電性弾性層の外周面に形成された、測定面積４ｍｍ２における表面光沢度が２〜１３であるコート層とを有する半導電性ローラ。
【請求項２】
前記コート層は、ウレタン樹脂、ウレア樹脂及びフッ素樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を含有する樹脂組成物を硬化して成る請求項１に記載の半導電性ローラ。
【請求項３】
前記コート層は、前記樹脂のゲル分率が６０％以上である請求項２に記載の半導電性ローラ。
【請求項４】
前記コート層は、十点平均表面粗さＲｚが１〜１３μｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導電性ローラ。
【請求項５】
１０３〜１０９Ωの電気抵抗値を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導電性ローラ。
【請求項６】
前記コート層は、層厚が５〜２５μｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導電性ローラ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導電性ローラを備えた画像形成装置。
【請求項１】
軸体の外周面に形成された半導電性弾性層と、
前記半導電性弾性層の外周面に形成された、測定面積４ｍｍ２における表面光沢度が２〜１３であるコート層とを有する半導電性ローラ。
【請求項２】
前記コート層は、ウレタン樹脂、ウレア樹脂及びフッ素樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を含有する樹脂組成物を硬化して成る請求項１に記載の半導電性ローラ。
【請求項３】
前記コート層は、前記樹脂のゲル分率が６０％以上である請求項２に記載の半導電性ローラ。
【請求項４】
前記コート層は、十点平均表面粗さＲｚが１〜１３μｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導電性ローラ。
【請求項５】
１０３〜１０９Ωの電気抵抗値を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導電性ローラ。
【請求項６】
前記コート層は、層厚が５〜２５μｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導電性ローラ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導電性ローラを備えた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−３４５８（Ｐ２００８−３４５８Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７４９６４（Ｐ２００６−１７４９６４）
【出願日】平成１８年６月２６日（２００６．６．２６）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２６日（２００６．６．２６）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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