導電性ローラ及びそれを用いた画像形成装置
【課題】乾燥工程を必要とせず、短時間で製造することができ、特性のバラツキが小さく、表面の滑り性に優れ、大気下でも製造することが可能な導電性ローラを提供する。
【解決手段】カチオン重合性化合物と、フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、光カチオン重合開始剤とを含む原料混合物を紫外線照射によりカチオン重合させてなる硬化物を備える導電性ローラである。上記カチオン重合性化合物としては、オキシラン環を有する化合物及びビニルエーテルが好ましい。また、上記フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物は、カチオン重合性であっても、非カチオン重合性であってもよい。
【解決手段】カチオン重合性化合物と、フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、光カチオン重合開始剤とを含む原料混合物を紫外線照射によりカチオン重合させてなる硬化物を備える導電性ローラである。上記カチオン重合性化合物としては、オキシラン環を有する化合物及びビニルエーテルが好ましい。また、上記フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物は、カチオン重合性であっても、非カチオン重合性であってもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ローラ及び該導電性ローラを用いた画像形成装置に関し、特に乾燥工程が不要で、短時間で製造することができ、特性のバラツキが小さく、表面の滑り性に優れ、更には大気下でも製造することが可能な導電性ローラと、該導電性ローラを現像ローラや帯電ローラ等として備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、潜像を保持した感光ドラム等にトナーを供給し、感光ドラムの潜像に該トナーを付着させて潜像を可視化する現像方法として、加圧現像法が知られている。該加圧現像法においては、例えば、感光ドラムを一定電位に帯電した後、露光機により感光ドラム上に静電潜像を形成し、更に、トナーを担持した現像ローラを、静電潜像を保持した感光ドラムに接触させて、トナーを感光ドラムの潜像に付着させることで現像を行う。
【０００３】
また、上記感光ドラムの帯電には、従来コロナ放電方式が採用されていたが、コロナ放電方式では、6〜10kＶの高電圧を印加する必要があるため、装置の安全確保の観点から好ましくなく、更に、コロナ放電中にオゾン等の有害物質が発生するため、環境面からも好ましくなかった。これに対し、感光ドラムに帯電ローラを当接させて、感光ドラムと帯電ローラ間に電圧を印加して、感光ドラムを帯電させる接触帯電方式が提案されている。
【０００４】
上記現像ローラ及び帯電ローラは、感光ドラムに密着した状態を確実に保持しながら回転しなければならないため、金属等の良導電性材料からなるシャフトの外周に、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）、ポリウレタン等のエラストマーにカーボンブラックや金属粉を分散させた導電性の弾性体やこれらを発泡させた発泡体からなる弾性層を形成した構造となっている。また、トナーに対する帯電性や付着性の制御、弾性層による感光ドラムの汚染防止等を目的として、上記弾性層の表面に、更に樹脂製の塗膜層を形成する場合もある。
【０００５】
また、上記現像ローラ及び帯電ローラに加えて、現像ローラにトナーを供給するためのトナー供給ローラ、感光ドラム上の潜像に付着したトナーを記録媒体に転写するための転写ローラ、転写後に感光ドラム上に残留するトナーを除去するためのクリーニングローラ等にも、上述のようなシャフトの外周に弾性層を形成し、該弾性層の表面に更に塗膜層を形成した構造の導電性ローラが用いられている。
【０００６】
ところで、従来、上記導電性ローラの塗膜層は、シャフトと弾性層とからなるローラ本体を溶剤系若しくは水系の塗工液中にディップしたり、該塗工液をローラ本体にスプレーした後に、熱又は熱風で乾燥硬化して形成されている。しかしながら、この場合、長時間の乾燥が必要なため、量産には長い乾燥ラインが必要である。また、塗工液の熱硬化は、長い硬化時間を必要とするため、生産性の点にも問題があった。更に、上記塗膜層は、その機能から微妙な導電性及び表面状態が要求されるが、乾操ライン内の温度分布及び風量等のバラツキが塗膜層の性能に大きく影響するため、品質の点でも問題があった。
【０００７】
これに対し、特開２００２−３１０１３６号公報（特許文献１）には、長い乾燥ラインを必要とせず、短時間で且つ安定した品質の塗膜層を形成する手法として、ラジカル発生型の光重合開始剤を含有する紫外線硬化性の塗工液をローラ本体の外表面に塗布し硬化させて塗膜層を形成する技術が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３１０１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、本発明者らが検討を進めたところ、特開２００２−３１０１３６号公報に記載の塗膜層原料は、酸素によって硬化反応が阻害されるため、大気下で硬化を試みた場合、塗膜層原料が硬化しなかったり、部分的に硬化するのみで、塗膜層表面の粘着性が高くなるという問題があった。そのため、窒素等の不活性ガス雰囲気下で硬化を行う必要があり、この場合、製造コストが上昇したり、製造工程が複雑になる等の問題があった。
【００１０】
また、紫外線照射で形成した塗膜層を表面に備える導電性ローラは、ローラ表面の摩擦抵抗が大きいため、使用条件によってはローラ表面が摩耗したり、塗膜層が剥離したり、トナーフィルミングが発生するという問題があった。そのため、かかる導電性ローラが組み込まれた画像形成装置を長時間使用すると、画像不良を発生し易くなるという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、乾燥工程を必要とせず、短時間で製造することができ、特性のバラツキが小さく、表面の滑り性に優れ、大気下でも製造することが可能な導電性ローラを提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる導電性ローラを備え、良好な画像を安定して形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、光重合開始剤として、ラジカル発生型の光重合開始剤に代えてカチオン発生型の光重合開始剤を使用し、樹脂原料としてカチオン重合性化合物を使用し、更にフッ素含有化合物及び／又はケイ素含有化合物を使用することで、大気下でも紫外線照射により、短時間で硬化物を形成でき、該硬化物が優れた表面滑り性を有することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
即ち、本発明の導電性ローラは、カチオン重合性化合物と、フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、光カチオン重合開始剤とを含む原料混合物を紫外線照射によりカチオン重合させてなる硬化物を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の導電性ローラにおいて、前記カチオン重合性化合物としては、オキシラン環を有する化合物及びビニルエーテルが好ましい。ここで、前記オキシラン環を有する化合物としては、エポキシ化合物及びオキセタン化合物が好ましい。
【００１５】
本発明の導電性ローラの好適例においては、前記原料混合物が、カチオン重合性のフッ素含有化合物及びカチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種を含む。
【００１６】
本発明の導電性ローラの他の好適例においては、前記原料混合物が、非カチオン重合性のフッ素含有化合物及び非カチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種を含む。
【００１７】
本発明の導電性ローラの他の好適例においては、前記原料混合物が、カチオン重合性のフッ素含有化合物及びカチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、非カチオン重合性のフッ素含有化合物及び非カチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種とを含む。
【００１８】
本発明の導電性ローラは、更にシャフト部材を備え、該シャフト部材の外周上に前記硬化物からなる層が配設されていることが好ましい。
【００１９】
本発明の導電性ローラは、シャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配設された弾性層と、該弾性層の半径方向外側に配設された塗膜層とを備え、該塗膜層が前記硬化物からなることも好ましい。
【００２０】
ここで、前記シャフト部材としては、金属及び樹脂製の中実体、金属及び樹脂製の中空体、並びに金属製中実体の外周に樹脂基材を配設してなる複合体が好ましい。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置は、上記の導電性ローラを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、カチオン発生型の光重合開始剤と、カチオン重合性化合物と、フッ素含有化合物及び／又はケイ素含有化合物とを含有する原料混合物を紫外線照射によりカチオン重合させてなる硬化物を備え、乾燥工程を必要とせず、短時間で製造することができ、特性のバラツキが小さく、表面の滑り性に優れ、大気下でも製造することが可能な導電性ローラを提供することができる。また、かかる導電性ローラを用いた、良好な画像を安定して形成することが可能な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】
【００２３】
＜導電性ローラ＞
以下に、図を参照しながら、本発明の導電性ローラを詳細に説明する。図１は、本発明の導電性ローラの一例の断面図であり、図２は、本発明の導電性ローラの他の例の断面図であり、図３は、本発明の導電性ローラにシャフト部材として用いることができる金属又は樹脂製中空体の一例の断面図であり、図４は、本発明の導電性ローラにシャフト部材として用いることができる金属製中実体の外周に樹脂基材を配設してなる複合体の一例の断面図である。
【００２４】
本発明の導電性ローラは、カチオン重合性化合物と、フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、光カチオン重合開始剤とを含む原料混合物を紫外線照射によりカチオン重合させてなる硬化物を備えることを特徴とする。上記原料混合物において、光カチオン重合開始剤は、紫外線照射によりカチオンを発生することができる。また、上記原料混合物において、カチオン重合性化合物は、光カチオン重合開始剤から発生したカチオンにより重合することができる。ここで、紫外線照射によるカチオンの発生及び発生したカチオンによる重合の開始は、酸素によって阻害されることがないため、上記原料混合物の硬化は、大気下でも十分に進行する。そのため、本発明の導電性ローラは、大気下でも製造することが可能である。また、上記硬化物は、乾燥を必要とせず、また、硬化時間も短いため、短時間で製造することができ、特性のバラツキも小さい。
【００２５】
更に、上記原料混合物は、フッ素含有化合物及び／又はケイ素含有化合物を含むため、上記硬化物は、表面エネルギーが小さく、表面の滑り性に優れるため、長期間使用しても摩耗し難く、耐久性に優れる。また、上記硬化物は、トナーの離型性にも優れ、トナーフィルミングを確実に防止することができる。
【００２６】
上記原料混合物に用いる光カチオン重合開始剤は、紫外線照射によりカチオンを発生して、カチオン重合性化合物の重合を開始させる作用を有する。該光カチオン重合開始剤としては、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、フェロセン等が挙げられる。上記ヨードニウム塩としては、４-メチルフェニル-４-(２-メチルプロピル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、４-メチルフェニル-４-(２-メチルプロピル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、４-メチルフェニル-４-(２-メチルプロピル)フェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、４-メチルフェニル-４-(１-メチルエチル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、４-メチルフェニル-４-(１-メチルエチル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、４-メチルフェニル-４-(１-メチルエチル)フェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート等が挙げられ、上記スルホニウム塩としては、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、ビス[４-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、ビス[４-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、ビス[４-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビステトラフルオロボレート等が挙げられ、上記ホスホニウム塩としては、テトラフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート、テトラフェニルホスホニウムテトラフルオロボレート等が挙げられ、上記フェロセンとしては、η5-シクロペンタジエニル-η5-クメニル-鉄(II)ヘキサフルオロホスフェート、η5-シクロペンタジエニル-η5-クメニル-鉄(II)ヘキサフルオロアンチモネート、η5-シクロペンタジエニル-η5-クメニル-鉄(II)テトラフルオロボレート等が挙げられる。これら光カチオン重合開始剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２７】
上記原料混合物に用いるカチオン重合性化合物としては、オキシラン環を有する化合物及びビニルエーテルが好ましい。ここで、オキシラン環を有する化合物としては、エポキシ化合物及びオキセタン化合物が好ましい。また、ビニルエーテルとしては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔ-ブチルビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル等が挙げられる。これらカチオン重合性化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２８】
上記原料混合物に用いることができるエポキシ化合物は、エポキシ基を１つ以上、好ましくは２つ以上有する。該エポキシ化合物としては、(３,４-エポキシシクロヘキシル)メチル-３',４'-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、ε-カプロラクトン変性(３,４-エポキシシクロヘキシル)メチル-３',４'-エポキシシクロヘキシルカルボキレート、１,２-エポキシ-４-ビニルシクロヘキサン、１,２：８,９-ジエポキシリモネン等の脂環式エポキシ化合物の他、ドデシルグリシジルエーテル、トリデシルグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、１,４-ブタンジオールジグリシジルエーテル、１,６-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水素化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン等が挙げられる。これらの中でも、脂環式エポキシ化合物が好ましい。これらエポキシ化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２９】
上記原料混合物に用いることができるオキセタン化合物（即ち、４員環の環状エーテル化合物）は、オキセタン環を１つ以上、好ましくは２つ以上有する。上記原料混合物がオキセタン化合物を含有する場合、紫外線照射による硬化反応の速度を向上させることができる。該オキセタン化合物としては、３-エチル-３-ヒドロキシメチルオキセタン、３-エチル-３-フェノキシメチルオキセタン、３-エチル-３-(２-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、３-エチル-３-シクロヘキルオキシメチルオキセタン、ビス(３-エチル-３-オキセタニルメチル)エーテル、１,４-ビス[(３-エチル-３-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン（即ち、キシリレンジオキセタン）等が挙げられ、これらの中でも、ビス(３-エチル-３-オキセタニルメチル)エーテル、１,４-ビス[(３-エチル-３-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼンが好ましい。これらオキセタン化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００３０】
上記原料混合物における光カチオン重合開始剤の配合量は、上記カチオン重合性化合物100質量部に対して0.01〜5質量部の範囲が好ましい。光カチオン重合開始剤の配合量が0.01質量部未満では、紫外線照射によって原料混合物が十分に硬化しないことがあり、一方、5質量部を超えると、高価な光カチオン重合開始剤の割合が高すぎて、原料混合物の配合コストが高くなる。
【００３１】
上記原料混合物に用いるフッ素含有化合物及びケイ素含有化合物は、カチオン重合性であっても、非カチオン重合性であってもよく、いずれを用いた場合も、得られる硬化物は、表面エネルギーが小さく、表面の滑り性に優れるため、トナーの離型性に優れ、トナーフィルミングの発生を防止することができる。なお、上記原料混合物にカチオン重合性のフッ素含有化合物又はケイ素含有化合物を用いる場合は、別途カチオン重合性化合物を使用しなくてもよく、即ち、カチオン重合性のフッ素含有化合物及びカチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、光カチオン重合開始剤とを含む原料混合物を紫外線照射によりカチオン重合させてなる硬化物を備える導電性ローラも、本発明の導電性ローラの一例である。また、非カチオン重合性のフッ素含有化合物及びケイ素含有化合物は、フッ素及びケイ素を含まない化合物よりも表面エネルギーが小さいため、表面側に偏在する傾向があり、その結果として、導電性ローラのトナーとの離型性が向上する。更に、原料混合物中の非カチオン重合性のフッ素及び／又はケイ素含有化合物の含有率を減らしても、該フッ素及び／又はケイ素含有化合物が表面側に偏在するため、導電性ローラのトナーとの離型性を十分に維持することができると共に、高価なフッ素及び／又はケイ素含有化合物の含有率を低減することも可能である。なお、フッ素含有化合物中のフッ素含有率は、0.05〜76質量％の範囲が好ましく、0.08〜76質量％の範囲が更に好ましく、0.1〜76質量％の範囲が特に好ましい。また、ケイ素含有化合物中のケイ素含有率は、0.01〜40質量％の範囲が好ましく、0.05〜35質量％の範囲が更に好ましく、0.1〜30質量％の範囲が特に好ましい。
【００３２】
上記カチオン重合性のフッ素含有化合物としては、３-パーフルオロブチル-１,２-エポキシプロパン、３-パーフルオロペンチル-１,２-エポキシプロパン、３-パーフルオロヘキシル-１,２-エポキシプロパン、３-パーフルオロヘプチル-１,２-エポキシプロパン、３-パーフルオロオクチル-１,２-エポキシプロパン、１,４-ビス(２',３'-エポキシプロピル)-パーフルオロ-ｎ-ブタン等のフッ素含有エポキシ化合物や；２,２,３,３,４-ペンタフルオロオキセタン、２,２,３,３,４,４-ヘキサフルオロオキセタン、３-メチル-３-[１,１,２,３,３,３-ヘキサフルオロプロピルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１,１,２,３,３,３-ヘキサフルオロプロピルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１,１,２,２,３,３,３-ヘプタフルオロプロピルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１,１,２,２,３,３,３-ヘプタフルオロプロピルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[{１-(１-トリフルオロメチル-２,２,２-トリフルオロエチル)-１,２,２,３,３,３-ヘキサフルオロプロピル}オキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[{１-(１-トリフルオロメチル-２,２,２-トリフルオロエチル)-１,２,２,３,３,３-ヘキサフルオロプロピル}オキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１,３,４,４,４-ペンタフルオロ-１,３-ビス(トリフルオロメチル)-２-(ヘプタフルオロイソプロピル)ブチルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１,３,４,４,４-ペンタフルオロ-１,３-ビス(トリフルオロメチル)-２-(ヘプタフルオロイソプロピル)ブチルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１-(１,１,２,２,２-ペンタフルオロエチル)-２-トリフルオロメチル-１,２,３,３,３-ペンタフルオロプロピルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１-(１,１,２,２,２-ペンタフルオロエチル)-２-トリフルオロメチル-１,２,３,３,３-ペンタフルオロプロピルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１,２,３,４,４,４-ヘキサフルオロ-１,３-ビス(トリフルオロメチル)-２-(ヘプタフルオロイソプロピル)ブチルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１,２,３,４,４,４-ヘキサフルオロ-１,３-ビス(トリフルオロメチル)-２-(ヘプタフルオロイソプロピル)ブチルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１,２,３-トリフルオロエテニルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１,２,３-トリフルオロエテニルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１-ペンタフルオロエチル-２,２-ビス(トリフルオロメチル)エテニルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１-ペンタフルオロエチル-２,２-ビス(トリフルオロメチル)エテニルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１,２-ジフルオロ-２-トリフルオロメチルエテニルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１,２-ジフルオロ-２-トリフルオロメチルエテニルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１-トリフルオロメチル-２,２-ビス(ヘプタフルオロイソプロピル)エテニルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１-トリフルオロメチル-２,２-ビス(ヘプタフルオロイソプロピル)エテニルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[２-フルオロ-１,２-ビス(トリフルオロメチル)エテニルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[２-フルオロ-１,２-ビス(トリフルオロメチル)エテニルオキシメチル]オキセタン等のフッ素含有オキセタン化合物が挙げられる。
【００３３】
上記カチオン重合性のケイ素含有化合物としては、両末端グリシジルエーテル型シリコーン、両末端脂環式エポキシ型シリコーン等が挙げられ、これらシリコーンは、例えば、下記式(I)：
Ａ−Ｓｉ(ＣＨ3)2−Ｏ−[Ｓｉ(ＣＨ3)2−Ｏ]n−Ｓｉ(ＣＨ3)2−Ａ ・・・ (I)
［式中、Ａはグリシジル基や、(３,４-エポキシシクロヘキシル)メチル基等の脂環式エポキシ基であり、ｎは繰り返し単位数である］で表すことができる。具体的に、上記両末端グリシジルエーテル型シリコーンとしては、信越シリコーン(株)製の品名「Ｘ-２２-１６３Ａ」、品名「Ｘ-２２-１６３Ｂ」、品名「Ｘ-２２-１６３Ｃ」等が挙げられ、上記両末端脂環式エポキシ型シリコーンとしては、信越シリコーン(株)製の品名「Ｘ-２２-１６９ＡＳ」等が挙げられる。
【００３４】
上記非カチオン重合性のフッ素含有化合物としては、フルオロオレフィンから誘導される化合物、フルオロ(メタ)アクリレート類、フッ素含有(メタ)アクリレート系樹脂、フッ素含有オレフィン系樹脂等が挙げられる。
【００３５】
上記フルオロオレフィンから誘導される化合物に使用されるフルオロオレフィン類としては、ビニルフロライド、ビニリデンフロライド、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、(パーフルオロブチル)エチレン、(パーフルオロヘキシル)エチレン、(パーフルオロオクチル)エチレン、(パーフルオロデシル)エチレン、クロロトリフルオロエチレン、１-メトキシ-(パーフルオロ-２-メチル-１-プロペン)、１,４-ジビニルオクタフルオロブタン、１,６-ジビニルドデカフルオロヘキサン、１,８-ジビニルヘキサデカフルオロオクタン等が挙げられる。
【００３６】
上記フルオロ(メタ)アクリレート類としては、２,２,２-トリフルオロエチルアクリレート、２,２,３,３,３-ペンタフルオロプロピルアクリレート、２-(パーフルオロブチル)エチルアクリレート、３-(パーフルオロブチル)-２-ヒドロキシプロピルアクリレート、２-(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート、３-(パーフルオロヘキシル)-２-ヒドロキシプロピルアクリレート、２-(パーフルオロオクチル)エチルアクリレート、３-(パーフルオロオクチル)-２-ヒドロキシプロピルアクリレート、２-(パーフルオロデシル)エチルアクリレート、２-(パーフルオロ-３-メチルブチル)エチルアクリレート、３-(パーフルオロ-３-メチルブチル)-２-ヒドロキシプロピルアクリレート、２-(パーフルオロ-５-メチルヘキシル)エチルアクリレート、３-(パーフルオロ-５-メチルヘキシル)-２-ヒドロキシプロピルアクリレート、２-(パーフルオロ-７-メチルオクチル)エチルアクリレート、３-(パーフルオロ-７-メチルオクチル)-２-ヒドロキシプロピルアクリレート、１Ｈ,１Ｈ,３Ｈ-テトラフルオロプロピルアクリレート、１Ｈ,１Ｈ,５Ｈ-オクタフルオロペンチルアクリレート、１Ｈ,１Ｈ,７Ｈ-ドデカフルオロヘプチルアクリレート、１Ｈ,１Ｈ,９Ｈ-ヘキサデカフルオロノニルアクリレート、１Ｈ-１-(トリフルオロメチル)トリフルオロエチルアクリレート、１Ｈ,１Ｈ,３Ｈ-ヘキサフルオロブチルアクリレート、２,２,２-トリフルオロエチルメタクリレート、２,２,３,３,３-ペンタフルオロプロピルメタクリレート、２-(パーフルオロブチル)エチルメタクリレート、３-(パーフルオロブチル)-２-ヒドロキシプロピルメタクリレート、２-(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート、３-(パーフルオロヘキシル)-２-ヒドロキシプロピルメタクリレート、２-(パーフルオロオクチル)エチルメタクリレート、３-パーフルオロオクチル-２-ヒドロキシプロピルメタクリレート、２-(パーフルオロデシル)エチルメタクリレート、２-(パーフルオロ-３-メチルブチル)エチルメタクリレート、３-(パーフルオロ-３-メチルブチル)-２-ヒドロキシプロピルメタクリレート、２-(パーフルオロ-５-メチルヘキシル)エチルメタクリレート、３-(パーフルオロ-５-メチルヘキシル)-２-ヒドロキシプロピルメタクリレート、２-(パーフルオロ-７-メチルオクチル)エチルメタクリレート、３-(パーフルオロ-７-メチルオクチル)-２-ヒドロキシプロピルメタクリレート、１Ｈ,１Ｈ,３Ｈ-テトラフルオロプロピルメタクリレート、１Ｈ,１Ｈ,５Ｈ-オクタフルオロペンチルメタクリレート、１Ｈ,１Ｈ,７Ｈ-ドデカフルオロヘプチルメタクリレート、１Ｈ,１Ｈ,９Ｈ-ヘキサデカフルオロノニルメタクリレート、１Ｈ-１-(トリフルオロメチル)トリフルオロエチルメタクリレート、１Ｈ,１Ｈ,３Ｈ-ヘキサフルオロブチルメタクリレート等が挙げられる。
【００３７】
上記フッ素含有(メタ)アクリレート系樹脂としては、(メタ)アクリル酸のパーフルオロアルキルエステル及び部分フッ素化アルキルエステル、並びにパーフルオロアルキル基又は部分フッ素化アルキル基が有機連結基を介して連結された(メタ)アクリル酸エステル等のフッ素含有(メタ)アクリレートの単独重合体の他、該フッ素含有(メタ)アクリレートと、(メタ)アクリル酸のメチル、エチル、ブチル、オクチル、ドデシル等のアルキルエステル；ヒドロキシエチル、ヒドロキシブチル等のヒドロキシアルキルエステル等のフッ素を含まない(メタ)アクリレートとの共重合体等が挙げられる。
【００３８】
上記フッ素含有オレフィン系樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン三元共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニルエーテル、フッ化ビニルエーテル−テトラフルオロエチレン共重合体等が挙げられる。
【００３９】
上記非カチオン重合性のケイ素含有化合物としては、シリコーンオイル類、(メタ)アクリロキシアルキルシラン類、ケイ素含有(メタ)アクリレート系樹脂、シリコーン樹脂、アルコキシシラン類等が挙げられる。
【００４０】
上記シリコーンオイル類としては、一般的なシリコーンオイルを用いることができる。なお、該シリコーンオイル類は、末端に(メタ)アクリロイルオキシ基等を有していてもよい。該シリコーンオイル類としては、市販品を利用することができ、例えば、信越化学工業(株)製の品名「Ｘ-２２-１６４Ａ」、品名「Ｘ-２２-１６４Ｂ」、品名「Ｘ-２２-１６４Ｃ」、品名「Ｘ-２４-８２０１」、品名「Ｘ-２２-１７４ＤＸ」、品名「Ｘ-２２-２４２６」、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製の品番「ＢＸ１６-１５２Ｂ」、品番「ＢＹ１６-１５２」、品番「ＢＸ２-１５２Ｃ」、品番「ＢＸ１６-１２２Ａ」等を用いることができる。
【００４１】
上記(メタ)アクリロキシアルキルシラン類としては、３-メタクリロキシプロピルジクロロメチルシラン、３-アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、３-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３-メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、３-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３-メタクリロキシプロピルジエトキシメチルシラン、３-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。該(メタ)アクリロキシアルキルシラン類としては、市販品を利用することができ、例えば、信越化学工業(株)製の品番「ＬＳ-２０８０」、「ＬＳ-２８２６」、「ＬＳ-２８２７」、「ＬＳ-３３７５」、「ＬＳ-３３８０」、「ＬＳ-４５４８」、「ＬＳ-５１１８」等を用いることができる。
【００４２】
上記ケイ素含有(メタ)アクリレート系樹脂としては、ポリシロキサン基含有(メタ)アクリレート等のケイ素含有(メタ)アクリレートの単独重合体の他、該ケイ素含有(メタ)アクリレートと、(メタ)アクリル酸のメチル、エチル、ブチル、オクチル、ドデシル等のアルキルエステル；ヒドロキシエチル、ヒドロキシブチル等のヒドロキシアルキルエステル等のケイ素を含まない(メタ)アクリレートとの共重合体等が挙げられる。該共重合体には、更に、(メタ)アクリル酸のパーフルオロアルキルエステル及び部分フッ素化アルキルエステル、並びにパーフルオロアルキル基又は部分フッ素化アルキル基が有機連結基を介して連結された(メタ)アクリル酸エステル等のフッ素含有(メタ)アクリレートを少量共重合させてもよい。
【００４３】
上記シリコーン樹脂は、例えば、オルガノクロロシラン類を加水分解し、重合して得られる三次元網目構造を有するポリマーであり、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン等の３官能性モノマーを主たるモノマーとし、任意にジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン等の２官能性モノマー、クロロシラン等の単官能性モノマーを組み合わせて製造される。
【００４４】
上記アルコキシシラン類としては、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート、およびブチルシリケート等のシリケート類及びそれらの重合物が挙げられる。
【００４５】
上記原料混合物において、フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物の総含有量は、上記カチオン重合性化合物100質量部に対して0.5〜10質量部の範囲が好ましい。フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物の総含有量が0.5質量部未満では、導電性ローラの表面の滑り性を十分に改善できない恐れがあり、一方、10質量部を超えると、塗膜の密着性が低下し、剥がれが生じる恐れがある。
【００４６】
上記原料混合物には、硬化物に導電性を付与するために、導電剤を添加してもよく、該導電剤としては、カーボン系電子導電剤、イオン導電剤及び透明導電剤が好ましい。カーボン系電子導電剤としては、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、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化処理等を施したカラー用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト等が挙げられる。また、イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩；リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。また、透明導電剤としては、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物の微粒子；ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属の微粒子：導電性酸化チタンウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。上記導電剤の配合量は、上記カチオン重合性化合物100質量部に対して20質量部以下が好ましく、0.01〜20質量部の範囲が更に好ましく、1〜10質量部の範囲がより一層好ましい。なお、カーボン系電子導電剤を使用する場合は、紫外線照射による原料混合物の硬化を十分に進行させる観点から、増感剤を配合することが好ましく、該増感剤としては、９,１０-ジブトキシアントラセン等が挙げられる。
【００４７】
本発明の導電性ローラは、図１に示す導電性ローラ１のように、シャフト部材２を備え、該シャフト部材２の外周上に前記硬化物からなる層（硬化物層３）が配設されていることが好ましい。また、本発明の導電性ローラは、図２に示す導電性ローラ１のように、シャフト部材２と、該シャフト部材２の半径方向外側に配設された弾性層４と、該弾性層４の半径方向外側に配設された塗膜層５とを備え、該塗膜層５が前記硬化物からなることも好ましい。
【００４８】
本発明の導電性ローラにおいて、上記シャフト部材２は、良好な導電性を有する限り特に制限はなく、図１及び図２中に示されるような金属又は樹脂製の中実体であても、図３に示すような金属又は樹脂製の中空体であってもよく、また、図４に示すような金属製中実体の外周に樹脂基材を配設してなる複合体であってもよい。なお、図３に示す中空体は、円筒部２Ａと該円筒部２Ａの両端部に位置する一対の軸部２Ｂとからなり、図４に示す複合体は、金属製中実体２Ｃと該金属製中実体２Ｃの外周に配設された樹脂基材２Ｄとからなる。なお、上記シャフト部材２の一部又は全部に樹脂を使用することで、シャフト部材２を軽量化することができる。そのため、シャフト部材２の外径を大きくしても、シャフト部材２の質量の増加を十分に抑制することができる。
【００４９】
上記金属製中実体や金属製中空体の材質としては、鉄、ステンレス、アルミニウム等が挙げられる。また、上記樹脂製中実体、樹脂製中空体及び樹脂基材２Ｄの材質としては、ポリアセタール、ポリアミド６、ポリアミド６・６、ポリアミド１２、ポリアミド４・６、ポリアミド６・１０、ポリアミド６・１２、ポリアミド１１、ポリアミドＭＸＤ６、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリアセタール、ポリアミド６・６、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６・１２、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネートが好ましい。これら樹脂は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５０】
なお、上記シャフト部材２に樹脂を使用する場合、樹脂に導電剤を添加・分散させて、十分に導電性を確保することが好ましい。ここで、樹脂に分散させる導電剤としては、カーボンブラック粉末、グラファイト粉末、カーボンファイバー、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物粉末、導電性ガラス粉末等の粉末状導電剤が好ましい。これら導電剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。該導電剤の配合量は、特に制限されるものではないが、樹脂の全体に対して5〜40質量％の範囲が好ましく、5〜20質量％の範囲が更に好ましい。
【００５１】
本発明の導電性ローラが図２に示すように弾性層４を有する場合、該弾性層４は、エラストマーを含み、必要に応じて導電剤等の他の成分を含む。該弾性層に用いるエラストマーとしては、ポリウレタン、シリコーンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）及びこれらの混合物等が挙げられる。該弾性層には、上記エラストマーを発泡剤を用いて化学的に発泡させたり、ポリウレタンフォームのように空気を機械的に巻き込んで発泡させる等して、上記エラストマーを発泡体として用いてもよい。
【００５２】
上記弾性層に用いる導電剤としては、イオン導電剤、電子導電剤等が挙げられる。イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩；リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられ、電子導電剤としては、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、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化処理等を施したカラー用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープ酸化スズ、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、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、カーボンウィスカー、黒鉛ウィスカー、炭化チタンウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、導電性酸化チタンウィスカー、導電性酸化亜鉛ウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。
【００５３】
上記弾性層は、上記導電剤の配合により、その抵抗値を103〜1010Ωcmとすることが好ましく、104〜108Ωcmとすることが更に好ましい。弾性層の抵抗値が103Ωcm未満では、電荷が感光ドラム等にリークしたり、電圧により導電性ローラ自体が破壊する場合があり、1010Ωcmを超えると、地かぶりが発生しやすくなる。また、上記弾性層の硬度は、特に限定されるものではないが、アスカーＣ硬度で80度以下であることが好ましく、20〜70度であることが更に好ましい。
【００５４】
本発明の導電性ローラは、例えば、シャフト部材の外周に弾性層を形成してなるローラ本体の外表面に上記原料混合物を塗布した後、紫外線照射することで作製できる。なお、原料混合物の塗布方法としては、スプレー法、ロールコーター法、ディッピング法、ダイコート法等が挙げられる。また、紫外線照射に用いる光源としては、水銀灯、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が挙げられる。紫外線照射の条件は、原料混合物に含まれる成分、組成及び塗布量等に応じて適宜選択され、照射強度や積算光量等を適宜調整すればよい。
【００５５】
上述した本発明の導電性ローラは、画像形成装置の現像ローラ、帯電ローラ、トナー供給ローラ、転写ローラ、給紙ローラ、クリーニングローラ、定着用の加圧ローラ等として用いることができる。
【００５６】
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、上述した導電性ローラを備えることを特徴とし、現像ローラ及び帯電ローラの少なくとも一方として上記導電性ローラを備えることが好ましい。本発明の画像形成装置は、上記導電性ローラを用いる以外、特に制限はなく、公知の方法で製造することができる。
【００５７】
以下に、図を参照して本発明の画像形成装置を詳細に説明する。図５は、本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。図示例の画像形成装置は、静電潜像を保持した感光体６と、感光体６の近傍（図では上方）に位置し感光体６を帯電させるための帯電ローラ７と、トナー８を供給するためのトナー供給ローラ９と、トナー供給ローラ９と感光体６との間に配置された現像ローラ１０と、現像ローラ１０の近傍（図では上方）に設けられた成層ブレード１１と、感光体６の近傍（図では下方）に位置する転写ローラ１２と、感光体６に隣接して配置されたクリーニングローラ１３とを備える。なお、本発明の画像形成装置は、更に画層形成装置に通常用いられる公知の部品（図示せず）を備えることができる。
【００５８】
図示例の画像形成装置においては、感光体６に帯電ローラ７を当接させて、感光体６と帯電ローラ７との間に電圧を印加して、感光体６を一定電位に帯電させた後、露光機（図示せず）により静電潜像を感光体６上に形成する。次に、感光体６と、トナー供給ローラ９と、現像ローラ１０とが、図中の矢印方向に回転することで、トナー供給ローラ９上のトナー８が現像ローラ１０を経て感光体６に送られる。現像ローラ１０上のトナー８は、成層ブレード１１により、均一な薄層に整えられ、現像ローラ１０と感光体６とが接触しながら回転することにより、トナー８が現像ローラ１０から感光体６の静電潜像に付着し、該潜像が可視化する。潜像に付着したトナー８は、転写ローラ１２で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に感光体６上に残留するトナー８は、クリーニングローラ１３によって除去される。ここで、本発明の画像形成装置においては、帯電ローラ７、トナー供給ローラ９、現像ローラ１０、転写ローラ１２及びクリーニングローラ１３の少なくともいずれかに、好ましくは、帯電ローラ７及び現像ローラ１０の少なくとも一方に、上述した本発明の導電性ローラを用いることで、優れた画像を安定的に形成することが可能となる。
【実施例】
【００５９】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００６０】
＜ウレタンを弾性層とする基材の作製＞
グリセリンにプロピレンオキサイドを付加した3官能で分子量9,000のポリエーテルポリオール100質量部に導電性カーボン1.6質量部とジブチル錫ジラウレート0.15質量部を加え十分に撹拌混合した後、減圧下で撹拌しながら20分間脱泡して、これをポリオール成分とした。ポリオール成分の水酸基価は19mgKOH/gであった。一方、ＮＣＯ含有率が11％のポリプロピレングリコール変性ポリメリックＭＤＩを減圧下で撹拌しながら20分間脱泡して、これをイソシアネート成分とした。ポリオール成分とイソシアネート成分の比率が101.75/13.70（イソシアネートインデックス：103）の割合になるようにして２成分注型機にてポリオールとイソシアネートを3000rpmで高速撹拌混合し、混合したウレタン原液を外径寸法がφ6mmの芯金をセットした筒形状のモールド金型に注入し、90℃で60分間熱風循環オーブンにて加熱キュアーした。筒形状のモールドから芯金つきウレタン・ローラを取り出し、ウレタンを弾性層とする基材（ローラ本体）を得た。
【００６１】
＜ＵＶ樹脂を弾性層とする基材の作製＞
外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂製導電性ローラ基材にウレタンアクリレートオリゴマーＵＶ３７００Ｂ［(株)日本合成化学製］60質量部、アクリレートモノマーＭＴＧ−Ａ［メトキシトリエチレングリコールアクリレート, (株)共栄社化学製］40質量部、光開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１［２,２-ジメトキシ-１,２-ジフェニルエタン-１-オン, (株)チバ・スペシャリティケミカルズ(株)］1質量部、イオン導電剤ＭＰ１００［過塩素酸ナトリウムのポリオール錯塩, (株)昭島化学製］2質量部からなる弾性層用原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、窒素雰囲気下で回転させながらＵＶ照射強度700mW/cm2で5秒間ＵＶ照射し、ＵＶ樹脂を弾性層とする基材（ローラ本体）を得た。
【００６２】
（実施例１〜１３及び比較例１〜６）
上記のようにして得た基材の外周面に表１〜表４に示す配合の塗膜層用原料混合物（塗工液）をロールコーターにより厚さ10μmで塗布し、ウシオ電機(株)製ユニキュアＵＶＨ-０２５２Ｃ装置を用い、大気下、ＵＶ照射強度700mW/cm2で5秒間、紫外線（ＵＶ）を照射し、塗膜層を形成して、導電性ローラを得た。得られた導電性ローラの塗膜層の粘着性の有無を確認した。また、得られた導電性ローラを現像ローラ又は帯電ローラとして画像形成装置に組み込んで10000枚印刷した後、塗膜層の剥がれの有無、画像特性、トナーフィルミンの有無を調べた。これらの結果を表１〜表４に示す。
【００６３】
【表１】
【００６４】
【表２】
【００６５】
【表３】
【００６６】
【表４】
【００６７】
*1 ダイセル・サイテック(株)製, (３,４-エポキシシクロヘキシル)メチル-３',４'-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート, エポキシ等量＝128〜145
*2 共栄社化学製, １,６-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル, エポキシ等量＝140〜160
*3 東亞合成(株)製,１,４-ビス[(３-エチル-３-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン
*4 共栄社化学製, ウレタンアクリレートオリゴマー
*5 共栄社化学製, １,６-ヘキサンジオールジアクリレート
*6 信越シリコーン製, 両末端脂環式エポキシ型シリコーン, エポキシ等量＝500
*7 信越シリコーン製, 両末端グリシジルエーテル型シリコーン, エポキシ等量＝950
*8 信越シリコーン製, 両末端グリシジルエーテル型シリコーン, エポキシ等量＝2700
*9 日本油脂製, ブロックコポリマー
*10 共栄社化学製, 特殊シリコーン
*11 ダイキン化学製, ３-パーフルオロブチル-１,２-エポキシプロパン
*12 ダイキン化学製, １,４-ビス(２',３'-エポキシプロピル)-パーフルオロ-ｎ-ブタン
*13 日本油脂製, ブロックコポリマー
*14 (株)三新化学製, 芳香族スルホニウム塩
*15 チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製, ビス(２,４,６-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド
【００６８】
実施例１〜１３から、カチオン重合性化合物と光カチオン重合開始剤とフッ素含有化合物及び／又はケイ素含有化合物とを含む原料混合物を紫外線照射することで、大気下でもカチオン重合により原料混合物が硬化して、粘着性のない塗膜層が形成され、更に、表面の滑り性に優れるため、画像形成装置に組み込んでも、トナーフィルミングが発生せず、良好な画像を形成できることが分る。
【００６９】
一方、比較例１〜２及び４〜５から、カチオン重合性化合物を含まない原料混合物を大気下で紫外線照射した場合、原料混合物が十分に硬化せず、粘着性の有る塗膜層が形成されてしまうことが分る。
【００７０】
また、比較例３及び６から、フッ素及び／又はケイ素含有化合物を含まない原料混合物を大気下で紫外線照射した場合、粘着性のない塗膜層が形成されるものの、トナーフィルミングが発生して、画像不良が起こることが分る。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の導電性ローラの一例の断面図である。
【図２】本発明の導電性ローラの他の例の断面図である。
【図３】本発明の導電性ローラにシャフト部材として用いることができる金属又は樹脂製中空体の一例の断面図である。
【図４】本発明の導電性ローラにシャフト部材として用いることができる金属製中実体の外周に樹脂基材を配設してなる複合体の一例の断面図である。
【図５】本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 導電性ローラ
２ シャフト部材
２Ａ 円筒部
２Ｂ 軸部
２Ｃ 金属製中実体
２Ｄ 樹脂基材
３ 硬化物層
４ 弾性層
５ 塗膜層
６ 感光体
７ 帯電ローラ
８ トナー
９ トナー供給ローラ
１０ 現像ローラ
１１ 成層ブレード
１２ 転写ローラ
１３ クリーニングローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ローラ及び該導電性ローラを用いた画像形成装置に関し、特に乾燥工程が不要で、短時間で製造することができ、特性のバラツキが小さく、表面の滑り性に優れ、更には大気下でも製造することが可能な導電性ローラと、該導電性ローラを現像ローラや帯電ローラ等として備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、潜像を保持した感光ドラム等にトナーを供給し、感光ドラムの潜像に該トナーを付着させて潜像を可視化する現像方法として、加圧現像法が知られている。該加圧現像法においては、例えば、感光ドラムを一定電位に帯電した後、露光機により感光ドラム上に静電潜像を形成し、更に、トナーを担持した現像ローラを、静電潜像を保持した感光ドラムに接触させて、トナーを感光ドラムの潜像に付着させることで現像を行う。
【０００３】
また、上記感光ドラムの帯電には、従来コロナ放電方式が採用されていたが、コロナ放電方式では、6〜10kＶの高電圧を印加する必要があるため、装置の安全確保の観点から好ましくなく、更に、コロナ放電中にオゾン等の有害物質が発生するため、環境面からも好ましくなかった。これに対し、感光ドラムに帯電ローラを当接させて、感光ドラムと帯電ローラ間に電圧を印加して、感光ドラムを帯電させる接触帯電方式が提案されている。
【０００４】
上記現像ローラ及び帯電ローラは、感光ドラムに密着した状態を確実に保持しながら回転しなければならないため、金属等の良導電性材料からなるシャフトの外周に、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）、ポリウレタン等のエラストマーにカーボンブラックや金属粉を分散させた導電性の弾性体やこれらを発泡させた発泡体からなる弾性層を形成した構造となっている。また、トナーに対する帯電性や付着性の制御、弾性層による感光ドラムの汚染防止等を目的として、上記弾性層の表面に、更に樹脂製の塗膜層を形成する場合もある。
【０００５】
また、上記現像ローラ及び帯電ローラに加えて、現像ローラにトナーを供給するためのトナー供給ローラ、感光ドラム上の潜像に付着したトナーを記録媒体に転写するための転写ローラ、転写後に感光ドラム上に残留するトナーを除去するためのクリーニングローラ等にも、上述のようなシャフトの外周に弾性層を形成し、該弾性層の表面に更に塗膜層を形成した構造の導電性ローラが用いられている。
【０００６】
ところで、従来、上記導電性ローラの塗膜層は、シャフトと弾性層とからなるローラ本体を溶剤系若しくは水系の塗工液中にディップしたり、該塗工液をローラ本体にスプレーした後に、熱又は熱風で乾燥硬化して形成されている。しかしながら、この場合、長時間の乾燥が必要なため、量産には長い乾燥ラインが必要である。また、塗工液の熱硬化は、長い硬化時間を必要とするため、生産性の点にも問題があった。更に、上記塗膜層は、その機能から微妙な導電性及び表面状態が要求されるが、乾操ライン内の温度分布及び風量等のバラツキが塗膜層の性能に大きく影響するため、品質の点でも問題があった。
【０００７】
これに対し、特開２００２−３１０１３６号公報（特許文献１）には、長い乾燥ラインを必要とせず、短時間で且つ安定した品質の塗膜層を形成する手法として、ラジカル発生型の光重合開始剤を含有する紫外線硬化性の塗工液をローラ本体の外表面に塗布し硬化させて塗膜層を形成する技術が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３１０１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、本発明者らが検討を進めたところ、特開２００２−３１０１３６号公報に記載の塗膜層原料は、酸素によって硬化反応が阻害されるため、大気下で硬化を試みた場合、塗膜層原料が硬化しなかったり、部分的に硬化するのみで、塗膜層表面の粘着性が高くなるという問題があった。そのため、窒素等の不活性ガス雰囲気下で硬化を行う必要があり、この場合、製造コストが上昇したり、製造工程が複雑になる等の問題があった。
【００１０】
また、紫外線照射で形成した塗膜層を表面に備える導電性ローラは、ローラ表面の摩擦抵抗が大きいため、使用条件によってはローラ表面が摩耗したり、塗膜層が剥離したり、トナーフィルミングが発生するという問題があった。そのため、かかる導電性ローラが組み込まれた画像形成装置を長時間使用すると、画像不良を発生し易くなるという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、乾燥工程を必要とせず、短時間で製造することができ、特性のバラツキが小さく、表面の滑り性に優れ、大気下でも製造することが可能な導電性ローラを提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる導電性ローラを備え、良好な画像を安定して形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、光重合開始剤として、ラジカル発生型の光重合開始剤に代えてカチオン発生型の光重合開始剤を使用し、樹脂原料としてカチオン重合性化合物を使用し、更にフッ素含有化合物及び／又はケイ素含有化合物を使用することで、大気下でも紫外線照射により、短時間で硬化物を形成でき、該硬化物が優れた表面滑り性を有することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
即ち、本発明の導電性ローラは、カチオン重合性化合物と、フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、光カチオン重合開始剤とを含む原料混合物を紫外線照射によりカチオン重合させてなる硬化物を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の導電性ローラにおいて、前記カチオン重合性化合物としては、オキシラン環を有する化合物及びビニルエーテルが好ましい。ここで、前記オキシラン環を有する化合物としては、エポキシ化合物及びオキセタン化合物が好ましい。
【００１５】
本発明の導電性ローラの好適例においては、前記原料混合物が、カチオン重合性のフッ素含有化合物及びカチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種を含む。
【００１６】
本発明の導電性ローラの他の好適例においては、前記原料混合物が、非カチオン重合性のフッ素含有化合物及び非カチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種を含む。
【００１７】
本発明の導電性ローラの他の好適例においては、前記原料混合物が、カチオン重合性のフッ素含有化合物及びカチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、非カチオン重合性のフッ素含有化合物及び非カチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種とを含む。
【００１８】
本発明の導電性ローラは、更にシャフト部材を備え、該シャフト部材の外周上に前記硬化物からなる層が配設されていることが好ましい。
【００１９】
本発明の導電性ローラは、シャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配設された弾性層と、該弾性層の半径方向外側に配設された塗膜層とを備え、該塗膜層が前記硬化物からなることも好ましい。
【００２０】
ここで、前記シャフト部材としては、金属及び樹脂製の中実体、金属及び樹脂製の中空体、並びに金属製中実体の外周に樹脂基材を配設してなる複合体が好ましい。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置は、上記の導電性ローラを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、カチオン発生型の光重合開始剤と、カチオン重合性化合物と、フッ素含有化合物及び／又はケイ素含有化合物とを含有する原料混合物を紫外線照射によりカチオン重合させてなる硬化物を備え、乾燥工程を必要とせず、短時間で製造することができ、特性のバラツキが小さく、表面の滑り性に優れ、大気下でも製造することが可能な導電性ローラを提供することができる。また、かかる導電性ローラを用いた、良好な画像を安定して形成することが可能な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】
【００２３】
＜導電性ローラ＞
以下に、図を参照しながら、本発明の導電性ローラを詳細に説明する。図１は、本発明の導電性ローラの一例の断面図であり、図２は、本発明の導電性ローラの他の例の断面図であり、図３は、本発明の導電性ローラにシャフト部材として用いることができる金属又は樹脂製中空体の一例の断面図であり、図４は、本発明の導電性ローラにシャフト部材として用いることができる金属製中実体の外周に樹脂基材を配設してなる複合体の一例の断面図である。
【００２４】
本発明の導電性ローラは、カチオン重合性化合物と、フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、光カチオン重合開始剤とを含む原料混合物を紫外線照射によりカチオン重合させてなる硬化物を備えることを特徴とする。上記原料混合物において、光カチオン重合開始剤は、紫外線照射によりカチオンを発生することができる。また、上記原料混合物において、カチオン重合性化合物は、光カチオン重合開始剤から発生したカチオンにより重合することができる。ここで、紫外線照射によるカチオンの発生及び発生したカチオンによる重合の開始は、酸素によって阻害されることがないため、上記原料混合物の硬化は、大気下でも十分に進行する。そのため、本発明の導電性ローラは、大気下でも製造することが可能である。また、上記硬化物は、乾燥を必要とせず、また、硬化時間も短いため、短時間で製造することができ、特性のバラツキも小さい。
【００２５】
更に、上記原料混合物は、フッ素含有化合物及び／又はケイ素含有化合物を含むため、上記硬化物は、表面エネルギーが小さく、表面の滑り性に優れるため、長期間使用しても摩耗し難く、耐久性に優れる。また、上記硬化物は、トナーの離型性にも優れ、トナーフィルミングを確実に防止することができる。
【００２６】
上記原料混合物に用いる光カチオン重合開始剤は、紫外線照射によりカチオンを発生して、カチオン重合性化合物の重合を開始させる作用を有する。該光カチオン重合開始剤としては、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、フェロセン等が挙げられる。上記ヨードニウム塩としては、４-メチルフェニル-４-(２-メチルプロピル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、４-メチルフェニル-４-(２-メチルプロピル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、４-メチルフェニル-４-(２-メチルプロピル)フェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、４-メチルフェニル-４-(１-メチルエチル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、４-メチルフェニル-４-(１-メチルエチル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、４-メチルフェニル-４-(１-メチルエチル)フェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート等が挙げられ、上記スルホニウム塩としては、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、ビス[４-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、ビス[４-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、ビス[４-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビステトラフルオロボレート等が挙げられ、上記ホスホニウム塩としては、テトラフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート、テトラフェニルホスホニウムテトラフルオロボレート等が挙げられ、上記フェロセンとしては、η5-シクロペンタジエニル-η5-クメニル-鉄(II)ヘキサフルオロホスフェート、η5-シクロペンタジエニル-η5-クメニル-鉄(II)ヘキサフルオロアンチモネート、η5-シクロペンタジエニル-η5-クメニル-鉄(II)テトラフルオロボレート等が挙げられる。これら光カチオン重合開始剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２７】
上記原料混合物に用いるカチオン重合性化合物としては、オキシラン環を有する化合物及びビニルエーテルが好ましい。ここで、オキシラン環を有する化合物としては、エポキシ化合物及びオキセタン化合物が好ましい。また、ビニルエーテルとしては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔ-ブチルビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル等が挙げられる。これらカチオン重合性化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２８】
上記原料混合物に用いることができるエポキシ化合物は、エポキシ基を１つ以上、好ましくは２つ以上有する。該エポキシ化合物としては、(３,４-エポキシシクロヘキシル)メチル-３',４'-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、ε-カプロラクトン変性(３,４-エポキシシクロヘキシル)メチル-３',４'-エポキシシクロヘキシルカルボキレート、１,２-エポキシ-４-ビニルシクロヘキサン、１,２：８,９-ジエポキシリモネン等の脂環式エポキシ化合物の他、ドデシルグリシジルエーテル、トリデシルグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、１,４-ブタンジオールジグリシジルエーテル、１,６-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水素化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン等が挙げられる。これらの中でも、脂環式エポキシ化合物が好ましい。これらエポキシ化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２９】
上記原料混合物に用いることができるオキセタン化合物（即ち、４員環の環状エーテル化合物）は、オキセタン環を１つ以上、好ましくは２つ以上有する。上記原料混合物がオキセタン化合物を含有する場合、紫外線照射による硬化反応の速度を向上させることができる。該オキセタン化合物としては、３-エチル-３-ヒドロキシメチルオキセタン、３-エチル-３-フェノキシメチルオキセタン、３-エチル-３-(２-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、３-エチル-３-シクロヘキルオキシメチルオキセタン、ビス(３-エチル-３-オキセタニルメチル)エーテル、１,４-ビス[(３-エチル-３-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン（即ち、キシリレンジオキセタン）等が挙げられ、これらの中でも、ビス(３-エチル-３-オキセタニルメチル)エーテル、１,４-ビス[(３-エチル-３-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼンが好ましい。これらオキセタン化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００３０】
上記原料混合物における光カチオン重合開始剤の配合量は、上記カチオン重合性化合物100質量部に対して0.01〜5質量部の範囲が好ましい。光カチオン重合開始剤の配合量が0.01質量部未満では、紫外線照射によって原料混合物が十分に硬化しないことがあり、一方、5質量部を超えると、高価な光カチオン重合開始剤の割合が高すぎて、原料混合物の配合コストが高くなる。
【００３１】
上記原料混合物に用いるフッ素含有化合物及びケイ素含有化合物は、カチオン重合性であっても、非カチオン重合性であってもよく、いずれを用いた場合も、得られる硬化物は、表面エネルギーが小さく、表面の滑り性に優れるため、トナーの離型性に優れ、トナーフィルミングの発生を防止することができる。なお、上記原料混合物にカチオン重合性のフッ素含有化合物又はケイ素含有化合物を用いる場合は、別途カチオン重合性化合物を使用しなくてもよく、即ち、カチオン重合性のフッ素含有化合物及びカチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、光カチオン重合開始剤とを含む原料混合物を紫外線照射によりカチオン重合させてなる硬化物を備える導電性ローラも、本発明の導電性ローラの一例である。また、非カチオン重合性のフッ素含有化合物及びケイ素含有化合物は、フッ素及びケイ素を含まない化合物よりも表面エネルギーが小さいため、表面側に偏在する傾向があり、その結果として、導電性ローラのトナーとの離型性が向上する。更に、原料混合物中の非カチオン重合性のフッ素及び／又はケイ素含有化合物の含有率を減らしても、該フッ素及び／又はケイ素含有化合物が表面側に偏在するため、導電性ローラのトナーとの離型性を十分に維持することができると共に、高価なフッ素及び／又はケイ素含有化合物の含有率を低減することも可能である。なお、フッ素含有化合物中のフッ素含有率は、0.05〜76質量％の範囲が好ましく、0.08〜76質量％の範囲が更に好ましく、0.1〜76質量％の範囲が特に好ましい。また、ケイ素含有化合物中のケイ素含有率は、0.01〜40質量％の範囲が好ましく、0.05〜35質量％の範囲が更に好ましく、0.1〜30質量％の範囲が特に好ましい。
【００３２】
上記カチオン重合性のフッ素含有化合物としては、３-パーフルオロブチル-１,２-エポキシプロパン、３-パーフルオロペンチル-１,２-エポキシプロパン、３-パーフルオロヘキシル-１,２-エポキシプロパン、３-パーフルオロヘプチル-１,２-エポキシプロパン、３-パーフルオロオクチル-１,２-エポキシプロパン、１,４-ビス(２',３'-エポキシプロピル)-パーフルオロ-ｎ-ブタン等のフッ素含有エポキシ化合物や；２,２,３,３,４-ペンタフルオロオキセタン、２,２,３,３,４,４-ヘキサフルオロオキセタン、３-メチル-３-[１,１,２,３,３,３-ヘキサフルオロプロピルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１,１,２,３,３,３-ヘキサフルオロプロピルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１,１,２,２,３,３,３-ヘプタフルオロプロピルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１,１,２,２,３,３,３-ヘプタフルオロプロピルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[{１-(１-トリフルオロメチル-２,２,２-トリフルオロエチル)-１,２,２,３,３,３-ヘキサフルオロプロピル}オキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[{１-(１-トリフルオロメチル-２,２,２-トリフルオロエチル)-１,２,２,３,３,３-ヘキサフルオロプロピル}オキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１,３,４,４,４-ペンタフルオロ-１,３-ビス(トリフルオロメチル)-２-(ヘプタフルオロイソプロピル)ブチルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１,３,４,４,４-ペンタフルオロ-１,３-ビス(トリフルオロメチル)-２-(ヘプタフルオロイソプロピル)ブチルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１-(１,１,２,２,２-ペンタフルオロエチル)-２-トリフルオロメチル-１,２,３,３,３-ペンタフルオロプロピルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１-(１,１,２,２,２-ペンタフルオロエチル)-２-トリフルオロメチル-１,２,３,３,３-ペンタフルオロプロピルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１,２,３,４,４,４-ヘキサフルオロ-１,３-ビス(トリフルオロメチル)-２-(ヘプタフルオロイソプロピル)ブチルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１,２,３,４,４,４-ヘキサフルオロ-１,３-ビス(トリフルオロメチル)-２-(ヘプタフルオロイソプロピル)ブチルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１,２,３-トリフルオロエテニルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１,２,３-トリフルオロエテニルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１-ペンタフルオロエチル-２,２-ビス(トリフルオロメチル)エテニルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１-ペンタフルオロエチル-２,２-ビス(トリフルオロメチル)エテニルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１,２-ジフルオロ-２-トリフルオロメチルエテニルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１,２-ジフルオロ-２-トリフルオロメチルエテニルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[１-トリフルオロメチル-２,２-ビス(ヘプタフルオロイソプロピル)エテニルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[１-トリフルオロメチル-２,２-ビス(ヘプタフルオロイソプロピル)エテニルオキシメチル]オキセタン、３-メチル-３-[２-フルオロ-１,２-ビス(トリフルオロメチル)エテニルオキシメチル]オキセタン、３-エチル-３-[２-フルオロ-１,２-ビス(トリフルオロメチル)エテニルオキシメチル]オキセタン等のフッ素含有オキセタン化合物が挙げられる。
【００３３】
上記カチオン重合性のケイ素含有化合物としては、両末端グリシジルエーテル型シリコーン、両末端脂環式エポキシ型シリコーン等が挙げられ、これらシリコーンは、例えば、下記式(I)：
Ａ−Ｓｉ(ＣＨ3)2−Ｏ−[Ｓｉ(ＣＨ3)2−Ｏ]n−Ｓｉ(ＣＨ3)2−Ａ ・・・ (I)
［式中、Ａはグリシジル基や、(３,４-エポキシシクロヘキシル)メチル基等の脂環式エポキシ基であり、ｎは繰り返し単位数である］で表すことができる。具体的に、上記両末端グリシジルエーテル型シリコーンとしては、信越シリコーン(株)製の品名「Ｘ-２２-１６３Ａ」、品名「Ｘ-２２-１６３Ｂ」、品名「Ｘ-２２-１６３Ｃ」等が挙げられ、上記両末端脂環式エポキシ型シリコーンとしては、信越シリコーン(株)製の品名「Ｘ-２２-１６９ＡＳ」等が挙げられる。
【００３４】
上記非カチオン重合性のフッ素含有化合物としては、フルオロオレフィンから誘導される化合物、フルオロ(メタ)アクリレート類、フッ素含有(メタ)アクリレート系樹脂、フッ素含有オレフィン系樹脂等が挙げられる。
【００３５】
上記フルオロオレフィンから誘導される化合物に使用されるフルオロオレフィン類としては、ビニルフロライド、ビニリデンフロライド、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、(パーフルオロブチル)エチレン、(パーフルオロヘキシル)エチレン、(パーフルオロオクチル)エチレン、(パーフルオロデシル)エチレン、クロロトリフルオロエチレン、１-メトキシ-(パーフルオロ-２-メチル-１-プロペン)、１,４-ジビニルオクタフルオロブタン、１,６-ジビニルドデカフルオロヘキサン、１,８-ジビニルヘキサデカフルオロオクタン等が挙げられる。
【００３６】
上記フルオロ(メタ)アクリレート類としては、２,２,２-トリフルオロエチルアクリレート、２,２,３,３,３-ペンタフルオロプロピルアクリレート、２-(パーフルオロブチル)エチルアクリレート、３-(パーフルオロブチル)-２-ヒドロキシプロピルアクリレート、２-(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート、３-(パーフルオロヘキシル)-２-ヒドロキシプロピルアクリレート、２-(パーフルオロオクチル)エチルアクリレート、３-(パーフルオロオクチル)-２-ヒドロキシプロピルアクリレート、２-(パーフルオロデシル)エチルアクリレート、２-(パーフルオロ-３-メチルブチル)エチルアクリレート、３-(パーフルオロ-３-メチルブチル)-２-ヒドロキシプロピルアクリレート、２-(パーフルオロ-５-メチルヘキシル)エチルアクリレート、３-(パーフルオロ-５-メチルヘキシル)-２-ヒドロキシプロピルアクリレート、２-(パーフルオロ-７-メチルオクチル)エチルアクリレート、３-(パーフルオロ-７-メチルオクチル)-２-ヒドロキシプロピルアクリレート、１Ｈ,１Ｈ,３Ｈ-テトラフルオロプロピルアクリレート、１Ｈ,１Ｈ,５Ｈ-オクタフルオロペンチルアクリレート、１Ｈ,１Ｈ,７Ｈ-ドデカフルオロヘプチルアクリレート、１Ｈ,１Ｈ,９Ｈ-ヘキサデカフルオロノニルアクリレート、１Ｈ-１-(トリフルオロメチル)トリフルオロエチルアクリレート、１Ｈ,１Ｈ,３Ｈ-ヘキサフルオロブチルアクリレート、２,２,２-トリフルオロエチルメタクリレート、２,２,３,３,３-ペンタフルオロプロピルメタクリレート、２-(パーフルオロブチル)エチルメタクリレート、３-(パーフルオロブチル)-２-ヒドロキシプロピルメタクリレート、２-(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート、３-(パーフルオロヘキシル)-２-ヒドロキシプロピルメタクリレート、２-(パーフルオロオクチル)エチルメタクリレート、３-パーフルオロオクチル-２-ヒドロキシプロピルメタクリレート、２-(パーフルオロデシル)エチルメタクリレート、２-(パーフルオロ-３-メチルブチル)エチルメタクリレート、３-(パーフルオロ-３-メチルブチル)-２-ヒドロキシプロピルメタクリレート、２-(パーフルオロ-５-メチルヘキシル)エチルメタクリレート、３-(パーフルオロ-５-メチルヘキシル)-２-ヒドロキシプロピルメタクリレート、２-(パーフルオロ-７-メチルオクチル)エチルメタクリレート、３-(パーフルオロ-７-メチルオクチル)-２-ヒドロキシプロピルメタクリレート、１Ｈ,１Ｈ,３Ｈ-テトラフルオロプロピルメタクリレート、１Ｈ,１Ｈ,５Ｈ-オクタフルオロペンチルメタクリレート、１Ｈ,１Ｈ,７Ｈ-ドデカフルオロヘプチルメタクリレート、１Ｈ,１Ｈ,９Ｈ-ヘキサデカフルオロノニルメタクリレート、１Ｈ-１-(トリフルオロメチル)トリフルオロエチルメタクリレート、１Ｈ,１Ｈ,３Ｈ-ヘキサフルオロブチルメタクリレート等が挙げられる。
【００３７】
上記フッ素含有(メタ)アクリレート系樹脂としては、(メタ)アクリル酸のパーフルオロアルキルエステル及び部分フッ素化アルキルエステル、並びにパーフルオロアルキル基又は部分フッ素化アルキル基が有機連結基を介して連結された(メタ)アクリル酸エステル等のフッ素含有(メタ)アクリレートの単独重合体の他、該フッ素含有(メタ)アクリレートと、(メタ)アクリル酸のメチル、エチル、ブチル、オクチル、ドデシル等のアルキルエステル；ヒドロキシエチル、ヒドロキシブチル等のヒドロキシアルキルエステル等のフッ素を含まない(メタ)アクリレートとの共重合体等が挙げられる。
【００３８】
上記フッ素含有オレフィン系樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン三元共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニルエーテル、フッ化ビニルエーテル−テトラフルオロエチレン共重合体等が挙げられる。
【００３９】
上記非カチオン重合性のケイ素含有化合物としては、シリコーンオイル類、(メタ)アクリロキシアルキルシラン類、ケイ素含有(メタ)アクリレート系樹脂、シリコーン樹脂、アルコキシシラン類等が挙げられる。
【００４０】
上記シリコーンオイル類としては、一般的なシリコーンオイルを用いることができる。なお、該シリコーンオイル類は、末端に(メタ)アクリロイルオキシ基等を有していてもよい。該シリコーンオイル類としては、市販品を利用することができ、例えば、信越化学工業(株)製の品名「Ｘ-２２-１６４Ａ」、品名「Ｘ-２２-１６４Ｂ」、品名「Ｘ-２２-１６４Ｃ」、品名「Ｘ-２４-８２０１」、品名「Ｘ-２２-１７４ＤＸ」、品名「Ｘ-２２-２４２６」、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製の品番「ＢＸ１６-１５２Ｂ」、品番「ＢＹ１６-１５２」、品番「ＢＸ２-１５２Ｃ」、品番「ＢＸ１６-１２２Ａ」等を用いることができる。
【００４１】
上記(メタ)アクリロキシアルキルシラン類としては、３-メタクリロキシプロピルジクロロメチルシラン、３-アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、３-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３-メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、３-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３-メタクリロキシプロピルジエトキシメチルシラン、３-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。該(メタ)アクリロキシアルキルシラン類としては、市販品を利用することができ、例えば、信越化学工業(株)製の品番「ＬＳ-２０８０」、「ＬＳ-２８２６」、「ＬＳ-２８２７」、「ＬＳ-３３７５」、「ＬＳ-３３８０」、「ＬＳ-４５４８」、「ＬＳ-５１１８」等を用いることができる。
【００４２】
上記ケイ素含有(メタ)アクリレート系樹脂としては、ポリシロキサン基含有(メタ)アクリレート等のケイ素含有(メタ)アクリレートの単独重合体の他、該ケイ素含有(メタ)アクリレートと、(メタ)アクリル酸のメチル、エチル、ブチル、オクチル、ドデシル等のアルキルエステル；ヒドロキシエチル、ヒドロキシブチル等のヒドロキシアルキルエステル等のケイ素を含まない(メタ)アクリレートとの共重合体等が挙げられる。該共重合体には、更に、(メタ)アクリル酸のパーフルオロアルキルエステル及び部分フッ素化アルキルエステル、並びにパーフルオロアルキル基又は部分フッ素化アルキル基が有機連結基を介して連結された(メタ)アクリル酸エステル等のフッ素含有(メタ)アクリレートを少量共重合させてもよい。
【００４３】
上記シリコーン樹脂は、例えば、オルガノクロロシラン類を加水分解し、重合して得られる三次元網目構造を有するポリマーであり、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン等の３官能性モノマーを主たるモノマーとし、任意にジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン等の２官能性モノマー、クロロシラン等の単官能性モノマーを組み合わせて製造される。
【００４４】
上記アルコキシシラン類としては、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート、およびブチルシリケート等のシリケート類及びそれらの重合物が挙げられる。
【００４５】
上記原料混合物において、フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物の総含有量は、上記カチオン重合性化合物100質量部に対して0.5〜10質量部の範囲が好ましい。フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物の総含有量が0.5質量部未満では、導電性ローラの表面の滑り性を十分に改善できない恐れがあり、一方、10質量部を超えると、塗膜の密着性が低下し、剥がれが生じる恐れがある。
【００４６】
上記原料混合物には、硬化物に導電性を付与するために、導電剤を添加してもよく、該導電剤としては、カーボン系電子導電剤、イオン導電剤及び透明導電剤が好ましい。カーボン系電子導電剤としては、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、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化処理等を施したカラー用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト等が挙げられる。また、イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩；リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。また、透明導電剤としては、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物の微粒子；ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属の微粒子：導電性酸化チタンウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。上記導電剤の配合量は、上記カチオン重合性化合物100質量部に対して20質量部以下が好ましく、0.01〜20質量部の範囲が更に好ましく、1〜10質量部の範囲がより一層好ましい。なお、カーボン系電子導電剤を使用する場合は、紫外線照射による原料混合物の硬化を十分に進行させる観点から、増感剤を配合することが好ましく、該増感剤としては、９,１０-ジブトキシアントラセン等が挙げられる。
【００４７】
本発明の導電性ローラは、図１に示す導電性ローラ１のように、シャフト部材２を備え、該シャフト部材２の外周上に前記硬化物からなる層（硬化物層３）が配設されていることが好ましい。また、本発明の導電性ローラは、図２に示す導電性ローラ１のように、シャフト部材２と、該シャフト部材２の半径方向外側に配設された弾性層４と、該弾性層４の半径方向外側に配設された塗膜層５とを備え、該塗膜層５が前記硬化物からなることも好ましい。
【００４８】
本発明の導電性ローラにおいて、上記シャフト部材２は、良好な導電性を有する限り特に制限はなく、図１及び図２中に示されるような金属又は樹脂製の中実体であても、図３に示すような金属又は樹脂製の中空体であってもよく、また、図４に示すような金属製中実体の外周に樹脂基材を配設してなる複合体であってもよい。なお、図３に示す中空体は、円筒部２Ａと該円筒部２Ａの両端部に位置する一対の軸部２Ｂとからなり、図４に示す複合体は、金属製中実体２Ｃと該金属製中実体２Ｃの外周に配設された樹脂基材２Ｄとからなる。なお、上記シャフト部材２の一部又は全部に樹脂を使用することで、シャフト部材２を軽量化することができる。そのため、シャフト部材２の外径を大きくしても、シャフト部材２の質量の増加を十分に抑制することができる。
【００４９】
上記金属製中実体や金属製中空体の材質としては、鉄、ステンレス、アルミニウム等が挙げられる。また、上記樹脂製中実体、樹脂製中空体及び樹脂基材２Ｄの材質としては、ポリアセタール、ポリアミド６、ポリアミド６・６、ポリアミド１２、ポリアミド４・６、ポリアミド６・１０、ポリアミド６・１２、ポリアミド１１、ポリアミドＭＸＤ６、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリアセタール、ポリアミド６・６、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６・１２、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネートが好ましい。これら樹脂は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５０】
なお、上記シャフト部材２に樹脂を使用する場合、樹脂に導電剤を添加・分散させて、十分に導電性を確保することが好ましい。ここで、樹脂に分散させる導電剤としては、カーボンブラック粉末、グラファイト粉末、カーボンファイバー、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物粉末、導電性ガラス粉末等の粉末状導電剤が好ましい。これら導電剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。該導電剤の配合量は、特に制限されるものではないが、樹脂の全体に対して5〜40質量％の範囲が好ましく、5〜20質量％の範囲が更に好ましい。
【００５１】
本発明の導電性ローラが図２に示すように弾性層４を有する場合、該弾性層４は、エラストマーを含み、必要に応じて導電剤等の他の成分を含む。該弾性層に用いるエラストマーとしては、ポリウレタン、シリコーンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）及びこれらの混合物等が挙げられる。該弾性層には、上記エラストマーを発泡剤を用いて化学的に発泡させたり、ポリウレタンフォームのように空気を機械的に巻き込んで発泡させる等して、上記エラストマーを発泡体として用いてもよい。
【００５２】
上記弾性層に用いる導電剤としては、イオン導電剤、電子導電剤等が挙げられる。イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩；リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられ、電子導電剤としては、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、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化処理等を施したカラー用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープ酸化スズ、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、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、カーボンウィスカー、黒鉛ウィスカー、炭化チタンウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、導電性酸化チタンウィスカー、導電性酸化亜鉛ウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。
【００５３】
上記弾性層は、上記導電剤の配合により、その抵抗値を103〜1010Ωcmとすることが好ましく、104〜108Ωcmとすることが更に好ましい。弾性層の抵抗値が103Ωcm未満では、電荷が感光ドラム等にリークしたり、電圧により導電性ローラ自体が破壊する場合があり、1010Ωcmを超えると、地かぶりが発生しやすくなる。また、上記弾性層の硬度は、特に限定されるものではないが、アスカーＣ硬度で80度以下であることが好ましく、20〜70度であることが更に好ましい。
【００５４】
本発明の導電性ローラは、例えば、シャフト部材の外周に弾性層を形成してなるローラ本体の外表面に上記原料混合物を塗布した後、紫外線照射することで作製できる。なお、原料混合物の塗布方法としては、スプレー法、ロールコーター法、ディッピング法、ダイコート法等が挙げられる。また、紫外線照射に用いる光源としては、水銀灯、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が挙げられる。紫外線照射の条件は、原料混合物に含まれる成分、組成及び塗布量等に応じて適宜選択され、照射強度や積算光量等を適宜調整すればよい。
【００５５】
上述した本発明の導電性ローラは、画像形成装置の現像ローラ、帯電ローラ、トナー供給ローラ、転写ローラ、給紙ローラ、クリーニングローラ、定着用の加圧ローラ等として用いることができる。
【００５６】
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、上述した導電性ローラを備えることを特徴とし、現像ローラ及び帯電ローラの少なくとも一方として上記導電性ローラを備えることが好ましい。本発明の画像形成装置は、上記導電性ローラを用いる以外、特に制限はなく、公知の方法で製造することができる。
【００５７】
以下に、図を参照して本発明の画像形成装置を詳細に説明する。図５は、本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。図示例の画像形成装置は、静電潜像を保持した感光体６と、感光体６の近傍（図では上方）に位置し感光体６を帯電させるための帯電ローラ７と、トナー８を供給するためのトナー供給ローラ９と、トナー供給ローラ９と感光体６との間に配置された現像ローラ１０と、現像ローラ１０の近傍（図では上方）に設けられた成層ブレード１１と、感光体６の近傍（図では下方）に位置する転写ローラ１２と、感光体６に隣接して配置されたクリーニングローラ１３とを備える。なお、本発明の画像形成装置は、更に画層形成装置に通常用いられる公知の部品（図示せず）を備えることができる。
【００５８】
図示例の画像形成装置においては、感光体６に帯電ローラ７を当接させて、感光体６と帯電ローラ７との間に電圧を印加して、感光体６を一定電位に帯電させた後、露光機（図示せず）により静電潜像を感光体６上に形成する。次に、感光体６と、トナー供給ローラ９と、現像ローラ１０とが、図中の矢印方向に回転することで、トナー供給ローラ９上のトナー８が現像ローラ１０を経て感光体６に送られる。現像ローラ１０上のトナー８は、成層ブレード１１により、均一な薄層に整えられ、現像ローラ１０と感光体６とが接触しながら回転することにより、トナー８が現像ローラ１０から感光体６の静電潜像に付着し、該潜像が可視化する。潜像に付着したトナー８は、転写ローラ１２で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に感光体６上に残留するトナー８は、クリーニングローラ１３によって除去される。ここで、本発明の画像形成装置においては、帯電ローラ７、トナー供給ローラ９、現像ローラ１０、転写ローラ１２及びクリーニングローラ１３の少なくともいずれかに、好ましくは、帯電ローラ７及び現像ローラ１０の少なくとも一方に、上述した本発明の導電性ローラを用いることで、優れた画像を安定的に形成することが可能となる。
【実施例】
【００５９】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００６０】
＜ウレタンを弾性層とする基材の作製＞
グリセリンにプロピレンオキサイドを付加した3官能で分子量9,000のポリエーテルポリオール100質量部に導電性カーボン1.6質量部とジブチル錫ジラウレート0.15質量部を加え十分に撹拌混合した後、減圧下で撹拌しながら20分間脱泡して、これをポリオール成分とした。ポリオール成分の水酸基価は19mgKOH/gであった。一方、ＮＣＯ含有率が11％のポリプロピレングリコール変性ポリメリックＭＤＩを減圧下で撹拌しながら20分間脱泡して、これをイソシアネート成分とした。ポリオール成分とイソシアネート成分の比率が101.75/13.70（イソシアネートインデックス：103）の割合になるようにして２成分注型機にてポリオールとイソシアネートを3000rpmで高速撹拌混合し、混合したウレタン原液を外径寸法がφ6mmの芯金をセットした筒形状のモールド金型に注入し、90℃で60分間熱風循環オーブンにて加熱キュアーした。筒形状のモールドから芯金つきウレタン・ローラを取り出し、ウレタンを弾性層とする基材（ローラ本体）を得た。
【００６１】
＜ＵＶ樹脂を弾性層とする基材の作製＞
外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂製導電性ローラ基材にウレタンアクリレートオリゴマーＵＶ３７００Ｂ［(株)日本合成化学製］60質量部、アクリレートモノマーＭＴＧ−Ａ［メトキシトリエチレングリコールアクリレート, (株)共栄社化学製］40質量部、光開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１［２,２-ジメトキシ-１,２-ジフェニルエタン-１-オン, (株)チバ・スペシャリティケミカルズ(株)］1質量部、イオン導電剤ＭＰ１００［過塩素酸ナトリウムのポリオール錯塩, (株)昭島化学製］2質量部からなる弾性層用原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、窒素雰囲気下で回転させながらＵＶ照射強度700mW/cm2で5秒間ＵＶ照射し、ＵＶ樹脂を弾性層とする基材（ローラ本体）を得た。
【００６２】
（実施例１〜１３及び比較例１〜６）
上記のようにして得た基材の外周面に表１〜表４に示す配合の塗膜層用原料混合物（塗工液）をロールコーターにより厚さ10μmで塗布し、ウシオ電機(株)製ユニキュアＵＶＨ-０２５２Ｃ装置を用い、大気下、ＵＶ照射強度700mW/cm2で5秒間、紫外線（ＵＶ）を照射し、塗膜層を形成して、導電性ローラを得た。得られた導電性ローラの塗膜層の粘着性の有無を確認した。また、得られた導電性ローラを現像ローラ又は帯電ローラとして画像形成装置に組み込んで10000枚印刷した後、塗膜層の剥がれの有無、画像特性、トナーフィルミンの有無を調べた。これらの結果を表１〜表４に示す。
【００６３】
【表１】
【００６４】
【表２】
【００６５】
【表３】
【００６６】
【表４】
【００６７】
*1 ダイセル・サイテック(株)製, (３,４-エポキシシクロヘキシル)メチル-３',４'-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート, エポキシ等量＝128〜145
*2 共栄社化学製, １,６-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル, エポキシ等量＝140〜160
*3 東亞合成(株)製,１,４-ビス[(３-エチル-３-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン
*4 共栄社化学製, ウレタンアクリレートオリゴマー
*5 共栄社化学製, １,６-ヘキサンジオールジアクリレート
*6 信越シリコーン製, 両末端脂環式エポキシ型シリコーン, エポキシ等量＝500
*7 信越シリコーン製, 両末端グリシジルエーテル型シリコーン, エポキシ等量＝950
*8 信越シリコーン製, 両末端グリシジルエーテル型シリコーン, エポキシ等量＝2700
*9 日本油脂製, ブロックコポリマー
*10 共栄社化学製, 特殊シリコーン
*11 ダイキン化学製, ３-パーフルオロブチル-１,２-エポキシプロパン
*12 ダイキン化学製, １,４-ビス(２',３'-エポキシプロピル)-パーフルオロ-ｎ-ブタン
*13 日本油脂製, ブロックコポリマー
*14 (株)三新化学製, 芳香族スルホニウム塩
*15 チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製, ビス(２,４,６-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド
【００６８】
実施例１〜１３から、カチオン重合性化合物と光カチオン重合開始剤とフッ素含有化合物及び／又はケイ素含有化合物とを含む原料混合物を紫外線照射することで、大気下でもカチオン重合により原料混合物が硬化して、粘着性のない塗膜層が形成され、更に、表面の滑り性に優れるため、画像形成装置に組み込んでも、トナーフィルミングが発生せず、良好な画像を形成できることが分る。
【００６９】
一方、比較例１〜２及び４〜５から、カチオン重合性化合物を含まない原料混合物を大気下で紫外線照射した場合、原料混合物が十分に硬化せず、粘着性の有る塗膜層が形成されてしまうことが分る。
【００７０】
また、比較例３及び６から、フッ素及び／又はケイ素含有化合物を含まない原料混合物を大気下で紫外線照射した場合、粘着性のない塗膜層が形成されるものの、トナーフィルミングが発生して、画像不良が起こることが分る。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の導電性ローラの一例の断面図である。
【図２】本発明の導電性ローラの他の例の断面図である。
【図３】本発明の導電性ローラにシャフト部材として用いることができる金属又は樹脂製中空体の一例の断面図である。
【図４】本発明の導電性ローラにシャフト部材として用いることができる金属製中実体の外周に樹脂基材を配設してなる複合体の一例の断面図である。
【図５】本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 導電性ローラ
２ シャフト部材
２Ａ 円筒部
２Ｂ 軸部
２Ｃ 金属製中実体
２Ｄ 樹脂基材
３ 硬化物層
４ 弾性層
５ 塗膜層
６ 感光体
７ 帯電ローラ
８ トナー
９ トナー供給ローラ
１０ 現像ローラ
１１ 成層ブレード
１２ 転写ローラ
１３ クリーニングローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カチオン重合性化合物と、
フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、
光カチオン重合開始剤と
を含む原料混合物を紫外線照射によりカチオン重合させてなる硬化物を備える導電性ローラ。
【請求項２】
前記カチオン重合性化合物が、オキシラン環を有する化合物及びビニルエーテルからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項３】
前記オキシラン環を有する化合物が、エポキシ化合物及びオキセタン化合物からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項２に記載の導電性ローラ。
【請求項４】
前記原料混合物が、カチオン重合性のフッ素含有化合物及びカチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項５】
前記原料混合物が、非カチオン重合性のフッ素含有化合物及び非カチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項６】
前記原料混合物が、
カチオン重合性のフッ素含有化合物及びカチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、
非カチオン重合性のフッ素含有化合物及び非カチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項７】
更にシャフト部材を備え、該シャフト部材の外周上に前記硬化物からなる層が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項８】
シャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配設された弾性層と、該弾性層の半径方向外側に配設された塗膜層とを備え、該塗膜層が前記硬化物からなることを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項９】
前記シャフト部材が、金属又は樹脂製の中実体、金属又は樹脂製の中空体、或いは金属製中実体の外周に樹脂基材を配設してなる複合体であることを特徴とする請求項７又は８に記載の導電性ローラ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の導電性ローラを用いた画像形成装置。
【請求項１】
カチオン重合性化合物と、
フッ素含有化合物及びケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、
光カチオン重合開始剤と
を含む原料混合物を紫外線照射によりカチオン重合させてなる硬化物を備える導電性ローラ。
【請求項２】
前記カチオン重合性化合物が、オキシラン環を有する化合物及びビニルエーテルからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項３】
前記オキシラン環を有する化合物が、エポキシ化合物及びオキセタン化合物からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項２に記載の導電性ローラ。
【請求項４】
前記原料混合物が、カチオン重合性のフッ素含有化合物及びカチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項５】
前記原料混合物が、非カチオン重合性のフッ素含有化合物及び非カチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項６】
前記原料混合物が、
カチオン重合性のフッ素含有化合物及びカチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と、
非カチオン重合性のフッ素含有化合物及び非カチオン重合性のケイ素含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項７】
更にシャフト部材を備え、該シャフト部材の外周上に前記硬化物からなる層が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項８】
シャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配設された弾性層と、該弾性層の半径方向外側に配設された塗膜層とを備え、該塗膜層が前記硬化物からなることを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項９】
前記シャフト部材が、金属又は樹脂製の中実体、金属又は樹脂製の中空体、或いは金属製中実体の外周に樹脂基材を配設してなる複合体であることを特徴とする請求項７又は８に記載の導電性ローラ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の導電性ローラを用いた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−３２２６０１（Ｐ２００７−３２２６０１Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５１２４７（Ｐ２００６−１５１２４７）
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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