導電性ローラ及び画像形成装置
【課題】使用環境又は設置環境等が変化しても、被当接体の汚染を防止することができと共に高品質の画像を所望のように形成することのできる導電性ローラ、及び、この導電性ローラを備えた、使用環境又は設置環境等に影響されない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導電性弾性層３と、前記導電性弾性層３の外周面に形成されたコート層４とを備え、前記コート層は、１００質量部のポリウレタン調製成分と、１〜１０質量部のシリコーングラフトアクリル樹脂と、１〜１０質量部のアミノ基を有するシランカップリング剤とを含む組成物を硬化してなることを特徴とする導電性ローラ１、及び、この導電性ローラ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導電性弾性層３と、前記導電性弾性層３の外周面に形成されたコート層４とを備え、前記コート層は、１００質量部のポリウレタン調製成分と、１〜１０質量部のシリコーングラフトアクリル樹脂と、１〜１０質量部のアミノ基を有するシランカップリング剤とを含む組成物を硬化してなることを特徴とする導電性ローラ１、及び、この導電性ローラ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、導電性ローラ及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、使用環境又は設置環境等が変化しても、被当接体の汚染を抑えることができると共に高品質の画像を形成することのできる導電性ローラ、及び、この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】
レーザープリンタ、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導電性を有する弾性層（以下、導電性弾性層と称することがある。）を備えた、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ及び搬送ローラ等の導電性ローラを備えている。これらの導電性ローラは、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、画像形成装置が高品質の画像を形成することに貢献する。
【０００３】
このような導電性ローラは、一般に、その導電性弾性層が、化学的安定性、耐熱性、耐寒性、耐候性、耐油性等に優れるシリコーンゴム又はシリコーン樹脂で形成されている。導電性弾性層がシリコーンゴム等で形成されると、導電性ローラに当接又は圧接する被当接体の表面に現像剤が固着する現象（フィルミング現象と称する。）によって、形成される画像の品質が低下することを効果的に防止することができる。しかし、シリコーンゴムは、通常、耐摩耗性に劣るから、長期間にわたって高品質の画像を形成することができず、また、シリコーンゴム成分及び／又は添加剤等が導電性弾性層の表面に徐々に漏出し、その結果、導電性ローラに当接又は圧接する被当接体を汚染することがある。それ故、導電性ローラにおける導電性弾性層の外周面に、例えば、ポリウレタン等のシリコーンゴム又はシリコーン樹脂以外のゴム成分又は樹脂成分を含むコート層等が設けられることがある。
【０００４】
導電性弾性層の表面にコート層が設けられた導電性ローラとして、例えば、特許文献１には、「軸体と、この軸体の外周面に形成されるベース層と、このベース層の外周に形成される表層とを備えた現像ロールであって、上記ベース層がシリコーンゴムを用いて形成され、上記表層が、（Ａ）ウレタン原料、（Ｂ）低分子量シリコーングラフトアクリル樹脂、（Ｃ）導電剤を含有する導電性組成物を用いて形成されていることを特徴とする現像ロール」が記載されている。
【０００５】
しかし、この現像ロールは、被当接体への汚染をある程度防止することができるが、近年の画像形成装置は長寿命化されており、被当接体に対する汚染防止特性のさらなる向上が望まれている。
【０００６】
また、近年の画像形成装置に配設される導電性ローラには、画像形成装置の使用環境又は設置環境等が変化しても、画像の品質を低下させないことが要求されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２９５０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、使用環境又は設置環境等が変化しても、被当接体の汚染を防止することができると共に、高品質の画像を所望のように形成することのできる導電性ローラを提供すること、及び、この導電性ローラを備えた、使用環境又は設置環境等に影響されない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】
【０００９】
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導電性弾性層と、前記導電性弾性層の外周面に形成されたコート層とを備え、前記コート層は、１００質量部のポリウレタン調製成分と、１〜１０質量部のシリコーングラフトアクリル樹脂と、１〜１０質量部のアミノ基を有するシランカップリング剤とを含む組成物を硬化してなることを特徴とする導電性ローラであり、
請求項２は、前記コート層は、キシレンを溶媒としてソックスレー抽出器を用いて６時間抽出したときの抽出成分の合計濃度が１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の導電性ローラであり、
請求項３は、前記コート層は、温度１２５℃、圧縮率２５％、圧縮時間２２時間の条件における圧縮永久ひずみが１〜１０％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性ローラであり、
請求項４は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性ローラを備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る導電性ローラは、導電性弾性層の外周面に特定の成分を含む組成物を硬化して成るコート層を備えているから、画像形成装置に配設された場合に、使用環境又は設置環境等が変化しても、この導電性ローラが当接又は圧接する被当接体の汚染を防止することができるうえ、現像剤又は記録体等に対する帯電特性と、導電性弾性層及びコート層の復元特性とを高い水準に維持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。
【００１１】
したがって、この発明によれば、使用環境又は設置環境等が変化しても、被当接体の汚染を防止することができると共に、高品質の画像を所望のように形成することのできる導電性ローラを提供することができ、また、使用環境又は設置環境等に影響されない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】
【００１２】
この発明に係る一実施例である導電性ローラは、図１に示されるように、軸体２と、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。
【００１３】
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。
【００１４】
前記弾性層３は、前記軸体２の外周面に後述する導電性組成物を硬化して成る。この弾性層３は、１０１〜１０７Ω・ｃｍの体積抵抗率を有しているのが好ましい。弾性層３が１０１〜１０７Ω・ｃｍの体積抵抗率を有していると、弾性層３の外周面に非導電性のコート層４が形成されても、導電性ローラ１の帯電特性が優れ、例えば、画像形成装置の現像ローラとして導電性ローラ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。導電性ローラ１の帯電特性がより一層優れる点で、弾性層３の体積抵抗率は、１０２〜１０６Ω・ｃｍであるのがより好ましく、１０３〜１０５Ω・ｃｍであるのが特に好ましい。弾性層３の体積抵抗率は、弾性層３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る。弾性層３の体積抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ６９１１に規定された方法に準じて、印加電圧を１００Ｖに設定して測定することができる。
【００１５】
弾性層３は、２０〜７０のＪＩＳ Ａ硬度を有しているのが好ましい。弾性層３が２０〜７０のＪＩＳ Ａ硬度を有していると、導電性ローラ１と被当接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。導電性ローラ１と被当接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、３０〜６０であるのがより好ましく、３５〜５０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。
【００１６】
弾性層３は、０．１〜９％の圧縮永久ひずみを有しているのが好ましい。弾性層３が０．１〜９％の圧縮永久ひずみを有すると、弾性層３の復元特性に優れるから、被当接体等に押圧されて生じる弾性層３及びコート層４の凹部が速やかに復元し、初期の機能を十分に発揮することができる。例えば、導電性ローラ１が現像ローラとして画像形成装置に配設された場合には、像担持体及び／又は現像剤量調節手段等によって生じた凹部が速やかに復元し、現像剤を所望のように担持し、像担持体に現像剤を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に貢献することができる。弾性層３及びコート層４の復元特性をより一層向上させることができる点で、圧縮永久ひずみは、１〜８％であるのがより好ましく、２〜７％であるのが特に好ましい。弾性層３の圧縮永久ひずみは、弾性層３と同様の導電性組成物によって形成された、直径２９ｍｍ及び厚さ１２．５ｍｍの円盤状試験片（大型試験片）を用いて、この円盤状試験片を圧縮する割合が２５％、試験温度１２５℃及び試験時間２２時間の条件で、ＪＩＳ Ｋ６２６２に記載の「５．圧縮永久ひずみ試験」に準拠して測定した円盤状試験片の圧縮永久ひずみ値とする。
【００１７】
弾性層３は、被当接体との当接状態において、被当接体と弾性層３との均一なニップ幅を確保することができる点で、その厚さは、１ｍｍ以上であるのが好ましく、５ｍｍ以上であるのがより好ましい。一方、弾性層３の厚さの上限は、弾性層３の外径精度を損なわない限り特に制限されないが、一般に、弾性層３の厚さを厚くしすぎると、弾性層３の作製コストが上昇するから、実用的な作製コストを考慮すると、弾性層３の厚さは、３０ｍｍ以下であるのが好ましく、２０ｍｍ以下であるのがより好ましい。なお、弾性層３の厚さは、所望のニップ幅を達成するために、弾性層３の硬度、例えば、ＪＩＳ Ａ硬度等に応じて、適宜選択される。
【００１８】
弾性層３を形成する導電性組成物は、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。
【００１９】
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。
【００２０】
前記導電性付与剤は、導電性を有していれば特に限定されず、例えば、導電性粉末、イオン導電性物質等が挙げられる。導電性粉末としては、より具体的には、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボンの他に、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン類、また、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、さらには、金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げられ、イオン導電性物質としては、より具体的には、例えば、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質等が挙げられる。導電性付与剤は、１種単独で、又は２種以上を組み合わせて、弾性層３としたときに所望の体積抵抗率となるように、適宜の含有量で添加される。例えば、導電性組成物における導電性付与剤の含有量は、前記ゴム１００質量部に対して、２〜８０質量部とすることができる。
【００２１】
前記導電性組成物は、前記ゴム、導電性付与剤に加えて、通常、各種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。
【００２２】
導電性組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ロールミル、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。
【００２３】
導電性組成物は、成形金型に容易にかつ均質に注入することができる点で、例えば、２５℃において、５〜５００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのがよく、５〜２００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのが特によい。導電性組成物の粘度は、通常、それらに含まれる各成分の種類及び／又は配合量によって、調整することができる。また、必要により、溶剤等により、粘度を調整することもできる。
【００２４】
好ましく使用される導電性組成物として、例えば、付加硬化型ミラブル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。
【００２５】
前記付加硬化型ミラブル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。
【００２６】
ＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２ （１）
ここで、Ｒは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基、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の一価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。
【００２７】
前記Ｒは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びドデシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基及びヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基及びトリル基等のアリール基、β−フェニルプロピル基等のアラルキル基、並びに、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子又はシアノ基等で置換したクロロメチル基、トリフルオロプロピル基及びシアノエチル基等が挙げられる。
【００２８】
前記（Ａ）オルガノポリシロキサンは、分子鎖末端がトリメチルシリル基、ジメチルビニル基、ジメチルヒドロキシシリル基、トリビニルシリル基等で封鎖されていることが好ましい。このオルガノポリシロキサンは分子中に少なくとも２個の前記アルケニル基を有することが好ましく、具体的には、Ｒのうち０．００１〜５モル％、特に０．０１〜０．５モル％のアルケニル基を有することが好ましく、特にビニル基を有することが好ましい。特に、後述する硬化剤として白金系触媒とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを組み合わせて使用する場合には、このようなアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンが通常使用される。
【００２９】
また、このオルガノポリシロキサンは、通常選択されたオルガノハロシランの１種若しくは２種以上を共加水分解縮合することによって、又は、シロキサンの３量体若しくは４量体等の環状ポリシロキサンをアルカリ性又は酸性の触媒を用いて開環重合することによって得ることができる。このオルガノポリシロキサンは基本的には直鎖状のジオルガノポリシロキサンであるが、一部分岐していてもよい。また、分子構造の異なる２種又はそれ以上の混合物であってもよい。このオルガノポリシロキサンは、通常、２５℃におけるその粘度が１００ｃＳｔ以上であり、好ましくは１００，０００〜１０，０００，０００ｃＳｔである。また、このオルガノポリシロキサンは、通常、その重合度は１００以上であり、好ましくは３，０００以上であり、その上限は、好ましくは１００，０００であり、さらに１０，０００が好ましい。
【００３０】
前記（Ｂ）充填材は、特に限定されないが、シリカ系充填材を用いることができる。シリカ系充填材としては、例えば、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（Ａ）オルガノポリシロキサン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。また、シリカ系充填材の平均粒子径としては、１〜８０μｍであるのが好ましく、２〜４０μｍであるのが特に好ましい。シリカ系充填材の平均粒子径は、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）等として測定することができる。
【００３１】
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、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。
【００３２】
付加硬化型ミラブル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。
【００３３】
前記硬化剤としては、公知の白金系触媒とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを組み合わせた硬化剤、及び、有機過酸化物が挙げられる。前記白金系触媒としては、公知の触媒を使用することができ、具体的には、白金元素単体、白金化合物、白金複合体、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール化合物、アルデヒド化合物、エーテル化合物、各種オレフィン類とのコンプレックス等が挙げられる。白金系触媒の含有量は、有効量、いわゆる触媒量であればよく、例えば、（Ａ）オルガノポリシロキサンに対して、白金族金属換算で１〜２，０００ｐｐｍとするのが好ましい。
【００３４】
前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、その重合度は３００以下が好ましく、ジメチルハイドロジ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。
【００３５】
前記有機過酸化物としては、例えば、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン等のアルキル過酸化物、ジクミルパーオキサイド等のアラルキル過酸化物等の有機過酸化物が挙げられる。有機過酸化物の含有量は有効量であればよく、例えば、（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であるのが好ましい。
【００３６】
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。付加硬化型ミラブル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。また、シリカ微粉末の平均粒子径としては、１〜８０ｎｍであるのが好ましく、５〜５０ｎｍであるのが特に好ましい。シリカ微粉末の平均粒子径は、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）等として測定することができる。
【００３７】
付加硬化型ミラブル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、熱伝導性向上剤、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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の非置換又は置換の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。
【００４１】
前記Ｒ１は、前記付加硬化型ミラブル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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
Ｒ２ｂＨｃＳｉＯ（４−ｂ−ｃ）／２ （３）
ここで、前記平均組成式（３）におけるＲ２は互いに同一又は異種の炭素原子数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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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率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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
前記（Ｇ）導電性付与剤は、前記導電性付与剤と同様であり、その配合量は、（Ｄ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、２〜８０質量部とすることができる。
【００５２】
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、塩化白金酸と一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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
前記コート層４は、前記弾性層３の外周面に後述する組成物を硬化して成る。このコート層４は、１〜１０％の圧縮永久ひずみを有しているのが好ましい。コート層４が１〜１０％の圧縮永久ひずみを有していると、コート層４の復元特性に優れるから、被当接体等で押圧されて生じるコート層４の凹部が速やかに復元し、初期の機能を十分に発揮することができる。例えば、導電性ローラ１が現像ローラとして画像形成装置に配設された場合には、像担持体及び／又は現像剤量調節手段等によって生じた凹部が速やかに復元し、現像剤を所望のように担持し、像担持体に現像剤を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に貢献することができる。コート層４の復元特性をより一層向上させることができる点で、圧縮永久ひずみは、２〜９％であるのがより好ましく、３〜８％であるのが特に好ましい。コート層４の圧縮永久ひずみは、コート層４と同様の組成物によって形成された、直径２９ｍｍ及び厚さ１２．５ｍｍの円盤状試験片（大型試験片）を用いて、この円盤状試験片を圧縮する割合が２５％、試験温度１２５℃及び試験時間２２時間の条件で、ＪＩＳ Ｋ６２６２に記載の「５．圧縮永久ひずみ試験」に準拠して測定した円盤状試験片の圧縮永久ひずみ値とする。
【００５６】
コート層４は、３０〜８０のＪＩＳ Ａ硬度を有しているのが好ましい。コート層４が３０〜８０のＪＩＳ Ａ硬度を有していると、導電性ローラ１と被当接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。導電性ローラ１と被当接体との接触面積が向上し、コート層４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、４０〜７０であるのがより好ましく、４５〜６０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。
【００５７】
コート層４は、キシレンを溶媒としてソックスレー抽出器を用いて６時間抽出（還流）したときに、抽出成分の合計濃度が１００ｐｐｍ以下であるのが好ましい。コート層４から抽出された抽出成分の合計濃度が１００ｐｐｍ以下であると、導電性ローラ１が画像形成装置に配設された場合に、使用環境又は設置環境等が変化しても、被当接体への汚染を効果的に防止することができる。被当接体への汚染を長期間にわたって効果的に防止することができる点で、コート層４から抽出された抽出成分の合計濃度は、８０ｐｐｍ以下であるのがより好ましく、７０ｐｐｍ以下であるのが特に好ましい。この抽出成分の合計濃度の下限は、０ｐｐｍであるのがよいが、被当接体への汚染防止には、例えば、１０ｐｐｍであればよい。抽出成分の合計濃度は、コート層４の一部を切り出した試験片又はコート層４を形成する組成物により別途作製した試験片を、キシレン中に投入して、６時間キシレンを還流させた後、キシレン中に抽出された各種成分の合計濃度を、試験片の総質量に対する割合として、算出する。
【００５８】
コート層４は、１〜１５μｍの表面粗さＲｚを有しているのが好ましい。コート層４が１〜１５μｍの表面粗さＲｚを有していると、例えば、導電性ローラ１を現像ローラとして使用する際に、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。表面粗さＲｚは、２〜１４μｍであるのがより好ましく、２〜１３μｍであるのが特に好ましい。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。
【００５９】
コート層４は、通常、０．１〜５０μｍの層厚を有しているのが好ましく、１０〜２０μｍの層厚を有しているのがより好ましい。
【００６０】
コート層４は導電性を有していても有していなくてもよく、この発明に係る導電性ローラ１は、コート層４の導電性により、又は、弾性層３の導電性により、温度２０℃、相対湿度５０％における体積抵抗率が１０１２Ω・ｃｍ以下であるのが好ましい。導電性ローラ１が１０１２Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有していると、帯電特性が優れ、例えば、画像形成装置の現像ローラとして導電性ローラ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。帯電特性がより一層優れる点で、導電性ローラ１の体積抵抗率は、１０１０Ω・ｃｍ以下であるのがより好ましく、１０３〜１０９Ω・ｃｍであるのが特に好ましい。導電性ローラ１の体積抵抗率は、コート層４に含まれる導電性付与剤の含有量、及び／又は、弾性層３の体積抵抗率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、前記弾性層３の体積抵抗率と同様にして、測定することができる。
【００６１】
コート層４を形成する組成物は、１００質量部のポリウレタン調製成分と、１〜１０質量部のシリコーングラフトアクリル樹脂と、１〜１０質量部のアミノ基を有するシランカップリング剤とを含有するウレタン組成物である。
【００６２】
前記ポリウレタン調製成分は、ポリウレタンを形成することができる成分であればよく、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとの混合物、ポリオールとポリイソシアネートとを反応して得られるプレポリマー、及び、ポリオールとポリイソシアネートとを反応して得られるポリウレタンからなる群より選択される少なくとも１種の成分が挙げられる。
【００６３】
ポリオールとポリイソシアネートとの混合物における前記ポリオールは、ポリウレタンの調製に通常使用される各種のポリオールであればよいが、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールから選択された少なくとも１種のポリオールであるのが、コート層４の耐摩耗性、電気安定性及び耐水性等に優れる点で、好ましい。前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール−エチレングリコール等のポリアルキレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、テトラヒドロフランとアルキレンオキサイドとの共重合ポリオール、及び、これらの各種変性体又はこれらの混合物等が挙げられる。前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、アジピン酸等のジカルボン酸とエチレングリコール等のポリオールとの縮合により得られる縮合系ポエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及び、これらの混合物等が挙げられる。前記ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールは、１種単独でも、２種以上を組み合わせて使用してもよく、また、ポリエーテルポリオールとポリエステルポリオールとを組み合わせて使用してもよい。前記ポリオールは、熱的安定性に優れる点で、ポリエステルポリオールが好ましい。前記ポリオールは、後述するポリイソシアネート等との相溶性に優れる点で、１０００〜８０００の数平均分子量を有するのが好ましく、１０００〜５０００の数平均分子量を有するのがさらに好ましい。数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による標準ポリスチレンに換算したときの分子量である。
【００６４】
ポリオールとポリイソシアネートとの混合物における前記ポリイソシアネートは、ポリウレタンの調製に通常使用される各種のポリイソシアネートであればよく、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート等が挙げられる。ポリイソシアネートは、貯蔵安定性に優れ、反応速度を制御しやすい点で、芳香族ポリイソシアネートであるのが好ましい。芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、キシリレンジイシシアネート（ＸＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）等が挙げられる。脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ノルボルナンジイソシアネートメチル、トランスシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、水添ＭＤＩ、等が挙げられる。
【００６５】
ポリイソシアネートとして、これらのポリイソシアネートの他に、ブロック剤でイソシアネート基がブロックされたブロックポリイソシアネートが好適に使用される。ブロックポリイソシアネートは、常温での安定性が高く、加熱によってブロック剤が遊離してイソシアネート基が再生するため、取り扱いが容易である等の利点を有する。特に、湿度の高い夏場でも安定して反応し、さらには、アミノ基等の反応性の高い活性基を有する試薬とも併用することができるという利点を有する。前記ブロック剤としては、例えば、ε−カプロラクタム類、メチルエチルケトオキシム類、３，５−ジメチルピラゾール類、アルコール類及びフェノール類等が挙げられる。また、ブロック剤として、イソシアネート類も挙げられ、この場合には、ブロックポリイソシアネートは、ポリイソシアネートダイマー（ポリウレトジオン）となる。ブロック剤は、前記のいずれをも用いることができるが、溶剤との相溶性に優れる点で、ε−カプロラクタム類及びメチルエチルケトオキシム類が好適である。
【００６６】
ポリイソシアネートは、５００〜２０００の分子量を有するのが好ましく、７００〜１５００の分子量を有するのがさらに好ましい。
【００６７】
ポリオールとポリイソシアネートとの混合物における混合割合は、特に限定されないが、通常、ポリオールに含まれる水酸基（ＯＨ）と、ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基（ＮＣＯ、ブッロクポリイソシアネートの場合は遊離し得るイソシアネート基）とのモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．７〜１．１５であるのが、得られるポリウレタンにおける所望の架橋度等を実現することができる点で、好ましい。このモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、ポリウレタンの加水分解を防止することができる点で、０．８５〜１．１０であるのがより好ましい。
【００６８】
ポリオールとポリイソシアネートとの混合物においては、前記組成物は、ポリオール及びポリイソシアネートに加えて、ポリオールとポリイソシアネートとの反応に通常使用される助剤、例えば、鎖延長剤、架橋剤等を含有してもよい。鎖延長剤、架橋剤としては、例えば、グリコール類、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン及びアミン類等が挙げられる。
【００６９】
前記プレポリマー及び前記ポリウレタンは、前記ポリオールと前記ポリイソシアネートとを反応して得られるプレポリマー及びポリウレタンであればよく、それらの分子量等も特に限定されない。プレポリマー及びポリウレタンは、所望により前記助剤等の存在下、ワンショット法又はプレポリマー法等によって、ポリオールとポリイソシアネートとを反応して、得られる。
【００７０】
前記ポリウレタン調製成分は、ポリオールとポリイソシアネートとの混合物であるのが好ましく、特に、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールから選択された少なくとも１種のポリオールとポリイソシアネートとの混合物であるのが特に好ましい。すなわち、前記組成物は、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールから選択された少なくとも１種のポリオールと、ポリイソシアネートとの混合物を含有するのが特に好ましい。
【００７１】
前記シリコーングラフトアクリル樹脂は、アクリル系単量体及び／メタクリル系単量体から誘導される直鎖状の構造部分を含む主鎖に、シロキサン単位から誘導されるポリシロキサン構造部分を含む側鎖がグラフトされた樹脂である。アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸アルキルエステル、アクリル酸アリールエステル等が挙げられ、メタクリル系単量体としては、例えば、メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル等が挙げられる。エステルを構成するアルキル基は、メチル基、エチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基が好ましい。前記ポリシロキサンとしては、例えば、ジメチルシロキサン単位等の炭素原子数２〜１８のアルキル基を有するジアルキルシロキサン単位、メチルフェニルシロキサン単位等のアルキルアリールシロキサン単位、ジフェニルシロキサン単位等のジアリールシロキサン単位及びメチルトリフロロプロピルシロキサン単位等のフッ素化シロキサン単位等の少なくとも一種を重合して成るポリシロキサンが挙げられ、この中でも、炭素原子数２〜１８のアルキル基を有するジアルキルシロキサン単位を重合して成るポリシロキサンが好ましく、ジメチルシロキサン単位を重合して成るポリシロキサンが特に好ましい。
【００７２】
シリコーングラフトアクリル樹脂は、数平均分子量が１．０×１０２〜１．０×１０７であるのが、ポリウレタン調製成分との相溶性が高くなる点で、好ましい。数平均分子量が１．０×１０２未満であると、シリコーングラフトアクリル樹脂がコート層４の表面に漏出して、被当接体を汚染することがあり、一方、数平均分子量が１．０×１０７を超えると、ポリウレタン調製成分との相溶性が低下して、コート層４を均一に形成することができなくなり、その結果、高品質の画像を所望のように形成することができないことがある。被当接体の汚染を効果的に防止することができ、かつ、高品質の画像を所望のように形成することができる点で、シリコーングラフトアクリル樹脂の数平均分子量は、１．０×１０３〜１．０×１０６であるのがより好ましく、１．０×１０４〜１．０×１０５であるのが特に好ましい。シリコーングラフトアクリル樹脂の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による標準ポリスチレンに換算したときの分子量である。
【００７３】
シリコーングラフトアクリル樹脂は、弾性層３及び／又はコート層４を構成する成分等がコート層４の表面に漏出することを効果的に防止することができ、かつ、コート層４の耐久性に優れる点で、前記ウレタン調製成分と反応する活性基、例えば、水酸基、カルボキシ基、アミド基及びアミノ基等の活性水素含有基を有しているのが好ましく、特に、水酸基及び／又はカルボキシ基を含有しているのが好ましい。シリコーングラフトアクリル樹脂における活性基の官能基当量（ｇ／ｍｏｌ）は、５００〜１００００であるのが好ましく、８００〜７０００であるのがさらに好ましく、４０００〜６０００であるのが特に好ましい。
【００７４】
シリコーングラフトアクリル樹脂は、適宜常法により製造してもよく、また、市販品を使用することができる。例えば、シリコーングラフトアクリル樹脂は、ビニル基、アクリロイル基又はメタクリロイル基等の炭素炭素二重結合を含有する重合性反応基を末端に有するポリシロキサンと、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルとを共重合して、製造することができる。一方、市販のシリコーングラフトアクリル樹脂としはて、例えば、商品名「Ｘ−２４−７９８Ａ（数平均分子量１．４×１０４）」（信越化学工業株式会社製）等が挙げられ、水酸基を有するシリコーングラフトアクリル樹脂として、商品名「Ｘ−２２−８００４（数平均分子量１．９×１０４、水酸基当量３２５０ｇ／ｍｏｌ）」（信越化学工業株式会社製）等が挙げられ、カルボキシ基を有するシリコーングラフトアクリル樹脂として、商品名「Ｘ−２４−８１９５（数平均分子量２．１×１０４、カルボキシ基当量８５０ｇ／ｍｏｌ）」（信越化学工業株式会社製）、及び、商品名「Ｘ−２４−８０５３（数平均分子量２．２×１０４）」（信越化学工業株式会社製）等が挙げられる。
【００７５】
前記組成物におけるシリコーングラフトアクリル樹脂の含有量は、前記ポリウレタン調製成分１００質量部に対して１〜１０質量部である。シリコーングラフトアクリル樹脂の含有量が１質量部未満であると、シリコーングラフトアクリル樹脂を添加した効果が現れず、フィルミング現象等が発生し、形成される画像の品質が低下することがあり、一方、１０質量部を越えると、被当接体の汚染を効果的に防止することができないことがある。より高品質の画像を形成すると共に被当接体の汚染をより一層効果的に防止することができる点で、シリコーングラフトアクリル樹脂の含有量は、２〜９質量部であるのが好ましく、３〜８質量部であるのが特に好ましい。
【００７６】
前記アミノ基を含有するシランカップリング剤（以下、アミノシランカップリング剤と称することがある。）は、分子内に、加水分解性シリル基とアミノ基とをそれぞれ少なくとも１つ有していればよく、例えば、式 Ｒ１−ＳｉＲ２ｍＲ３（３−ｍ） （式において、Ｒ１はアミノ基含有基であり、Ｒ２は有機基であり、Ｒ３は加水分解性基であり、ｍは０〜２の整数である。）で示されるアミノシランカップリング剤が挙げられる。
【００７７】
前記アミノ基含有基Ｒ１は、アミノ基を含有する基であればよく、例えば、アミノアルキル基、アミノアリール基等が挙げられ、アミノ基含有基Ｒ１の炭素数は、特に限定されないが、例えば、１〜２０程度であるのが好ましい。アミノ基含有基Ｒ１に含まれるアミノ基は、１級アミノ基、２級アミノ基（イミノ基を含む。）、３級アミノ基及び４級アミノ基のいずれでもよいが、帯電特性に優れる点で、１級アミノ基、２級アミノ基又は３級アミノ基であるのが好ましい。アミノ基含有基Ｒ１は２種以上のアミノ基を含んでもよい。前記アミノアルキル基としては、例えば、アミノメチル基、アミノエチル基、アミノプロピル基、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピル基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル基及びこれらのアルキル又はアリール置換体等が挙げられ、前記アミノアリール基としては、例えば、アミノフェニル基、アミノベンジル基及びこれらのアルキル又はアリール置換体等が挙げられる。
【００７８】
前記有機基Ｒ２は、例えば、炭素数１〜３０程度の、アルキル基及びアリール基等が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。
【００７９】
前記加水分解性基Ｒ３は、水分の存在下でＳｉ−Ｒ３結合が容易に加水分解しうる基であればよく、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、（メタ）アクリロイル基、メルカプト基等の加水分解性置換基が挙げられる。これらの中でも、入手が容易である点で、アルコキシ基であるのが好ましく、アルコキシ基として、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。
【００８０】
前記ｍは、０〜２の整数であり、アミノシランカップリング剤の硬化速度が速く、所望の特性を発揮することができる点で、０又は１であるのが好ましく、０であるのが特に好ましい。
【００８１】
前記アミノシランカップリング剤としては、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトシキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトシキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−モノブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジオクチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルジメチルモノメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニルトリメトキシシラン、トリメトキシシリル−３−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−３−プロピルベンジルアミン、トリメトキシシリル−３−プロピルピペリジン、トリメトキシシリル−３−プロピルモルホリン、トリメトキシシリル−３−プロピルイミダゾール、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、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メチルジメトキシシラン、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メチルジエトキシシラン、及び、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。
【００８２】
前記組成物におけるアミノシランカップリング剤の含有量は、前記ポリウレタン調製成分１００質量部に対して１〜１０質量部である。アミノシランカップリング剤の含有量が１質量部未満であると、使用環境又は設置環境等の変化によって、現像剤又は記録体等に対する帯電特性が大きく変化し、形成される画像の品質が低下することがあり、一方、１０質量部を越えると、未反応のアミノシランカップリング剤がコート層４の表面に漏出し、被当接体を汚染することがある。より高品質の画像を形成すると共に被当接体の汚染を防止することができる点で、アミノシランカップリング剤の含有量は、２〜９質量部であるのが好ましく、４〜７質量部であるのが特に好ましい。
【００８３】
前記組成物は、ポリウレタン調製成分、シリコーングラフトアクリル樹脂及びアミノシランカップリング剤に加えて、通常、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、前記鎖延長剤及び前記架橋剤等の助剤、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。
【００８４】
組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ロールミル、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、ポリウレタン調製成分、シリコーングラフトアクリル樹脂及びアミノシランカップリング剤、所望により各種添加剤等を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。
【００８５】
組成物は、弾性層３の外周面に容易に形成することができる点で、例えば、２５℃において、５〜５００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのがよく、５〜２００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのが特によい。組成物の粘度は、通常、それらに含まれる各成分の種類及び／又は配合量によって、調整することができる。また、必要により、溶剤等により、粘度を調整することもできる。
【００８６】
この発明に係る導電性ローラ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。
【００８７】
この発明に係る導電性ローラ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。
【００８８】
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、前記弾性層３とコート層４とを接着又は密着させるプライマー層と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。
【００８９】
弾性層３は、前記導電性組成物を、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。導電性組成物の硬化方法は導電性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、導電性組成物が付加硬化型ミラブル導電性シリコーン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、導電性組成物が付加硬化型液状導電性シリコーン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。導電性組成物を硬化させる際の加熱温度は、付加硬化型ミラブル導電性シリコーン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、付加硬化型液状導電性シリコーン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、付加硬化型ミラブル導電性シリコーン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、付加硬化型液状導電性シリコーン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、導電性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形成することもできる。
【００９０】
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、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物によって弾性層３を形成した場合には、付加硬化型ミラブル導電性シリコーン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。
【００９１】
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。
【００９２】
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外周面に、前記組成物を塗工し、次いで、塗工された組成物を加熱硬化させて、形成される。組成物の塗工は、例えば、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等を浸漬するディッピング法、前記塗工液を弾性層３等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。組成物は、そのまま塗工してもよいし、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、組成物を溶解又は懸濁させた塗工液であり、例えば、揮発性溶媒を８０質量％程度含有する。このようにして塗工された組成物を加熱硬化する方法は、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、例えば、組成物が塗工された弾性層３等を加熱器で加熱する方法等が挙げられる。組成物を加熱硬化させる際の加熱温度は、例えば、１００〜２００℃、特に１３０〜１６０℃、加熱時間は１０〜１２０分間、特に３０〜６０分間であるのが好ましい。なお、前記塗工に代えて、前記組成物を弾性層３又はプライマー層の外周面に、押出成形、プレス成形、インジェクション成形等の公知の成形方法によって、積層すると共に、又は、積層した後に、積層された組成物を加熱する方法等が採用されることができる。
【００９３】
導電性ローラ１は、導電性弾性層３の外周面に前記組成物を硬化して成るコート層４が形成されているから、画像形成装置に配設された場合に、使用環境又は設置環境等が変化しても、この導電性ローラ１が当接又は圧接する被当接体の汚染を防止することができるうえ、現像剤又は記録体等に対する帯電特性と、導電性弾性層３及びコート層４の復元特性とを高い水準に維持することができ、その結果、高品質の画像を形成することができる。したがって、導電性ローラ１は、汚染されることを高度に防止することが要求される像担持体に当接又は圧接するところの、画像形成装置用の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に好適に用いられる。
【００９４】
次に、この発明に係る導電性ローラ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。
【００９５】
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に当接若しくは圧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に当接若しくは圧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。
【００９６】
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、符号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、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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
そして、現像剤担持体２４としてこの発明に係る導電性ローラ１を用いると、導電性ローラ１は、使用環境又は設置環境等が変化しても、この導電性ローラ１が当接又は圧接する像担持体１１の汚染を防止することができるうえ、現像剤又は記録体等に対する帯電特性に優れ、導電性弾性層３及びコート層４の復元特性も高い。したがって、導電性ローラ１を備えた画像形成装置１０は、使用環境又は設置環境等が変化しても、像担持体１１の汚染を防止することができると共に、高品質の画像を所望のように形成することのできる画像形成装置、つまり、使用環境又は設置環境等に影響されず、高品質の画像を形成することのできる画像形成装置である。
【０１００】
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。
【０１０１】
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、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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
そして、タンデム型画像形成装置３０は、画像形成装置１０と同様に、現像剤担持体２４として導電性ローラ１を備えているから、使用環境又は設置環境等が変化しても、像担持体１１の汚染を防止することができると共に、高品質の画像を所望のように形成することのできる画像形成装置、つまり、使用環境又は設置環境等に影響されず、高品質の画像を形成することのできる画像形成装置である。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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】
【０１１０】
（実施例１〜８及び比較例１〜９）
以下のようにして、実施例１〜８及び比較例１〜９の各導電性ローラを作製した。すなわち、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。
【０１１１】
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「Ｚｅｏｔｈｉｘ ９５」、平均一次粒径６．９μｍ、嵩密度０．０９ｇ／ｃｍ３、Ｊ．Ｍ．ＨＵＢＥＲ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）２．０質量部とを混合し、加圧ニーダーで混練して、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
【０１１２】
次いで、プライマー層を形成した軸体と付加硬化型ミラブル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。
【０１１３】
このようにして形成した弾性層の体積抵抗率及びＪＩＳ Ａ硬度を前記方法により、測定したところ、体積抵抗率は２×１０４Ω・ｃｍであり、ＪＩＳ Ａ硬度は４０であった。
【０１１４】
また、前記付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物を用いて、前記寸法を有する平板状の大型試験片をそれぞれ３検体作製した。この大型試験片を用いて、前記方法及び条件に従って、この大型試験片の圧縮永久ひずみを測定した。３検体の大型試験片における算術平均値、すなわち、弾性層の圧縮永久ひずみは７％であった。
【０１１５】
ここで、ポリウレタン調製成分としてポリエステルポリオール（商品名「Ｃ−１０００」、三井武田ケミカル株式会社製、数平均分子量（ＧＰＣ）１．２×１０３）４８質量部と、ポリウレタン調製成分としてメチルエチルケトオキシム（ブロック化剤）でブロックされたイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）（商品名「Ｂ−８３０Ｎ」、三井武田ケミカル株式会社製）５２質量部（ＮＣＯ／ＯＨ＝１．１０）と、シリコーングラフトアクリル樹脂（商品名「Ｘ−２４−７９８Ａ、Ｘ−２２−８００４又はＸ−２４−８０５３」、いずれも信越化学工業株式会社製）と、アミノシランカップリング剤（商品名「ＫＢＰ−４０」、信越化学工業株式会社製）とを、表１及び表２に示す質量比で、混練して、組成物を調製した。
【０１１６】
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前記組成物を、スプレーコーティング法によって塗工し、１５０℃で６０分間加熱して、厚さ１５０μｍのコート層を形成した。このようにして、各導電性ローラを作製した。作製した各導電性ローラの体積抵抗率（温度２０℃、相対湿度５０％）を前記方法により測定したところ、１０３〜１０１２Ω・ｃｍであり、また、コート層の表面粗さＲｚを前記方法により測定した結果を表１及び表に示す。なお、コート層は弾性層のＪＩＳ Ａ硬度とほぼ同等のＪＩＳ Ａ硬度を有していた。
【０１１７】
また、実施例１〜８及び比較例１〜９の導電性ローラにおけるコート層を形成するのに使用した前記組成物を用いて、前記寸法を有する平板状の大型試験片をそれぞれ３検体作製した。この大型試験片を用いて、前記方法及び条件に従って、この大型試験片の圧縮永久ひずみを測定し、３検体の大型試験片における算術平均値を、各導電性ローラにおけるコート層の圧縮永久ひずみとした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１１８】
実施例１〜８及び比較例１〜９で作製した各導電性ローラのコート層に相当する薄膜を、各導電性ローラと同様にして金属板上に作製し（厚さ２．０ｍｍ）、得られた薄膜を５ｍｍ角程度に刻み、これを溶媒抽出用のサンプルとした。試験片の合計質量は５ｇであった。この試験片を、キシレン３００ｍＬに投入し、ソックスレー抽出器を用いて、６時間キシレンを還流した。このキシレンを室温程度に冷却後、キシレンに抽出された各成分を液体クロマトグラフィーによって定量し、試験片の総質量に対する抽出成分の合計濃度を算出した。その結果を表１及び表２に示す。
【０１１９】
次いで、実施例１〜８及び比較例１〜９の各導電性ローラをそれぞれ４本ずつ準備し、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ブレードを用いた。
【０１２０】
この電子写真式プリンタを用いて、以下の方法により、連続印字評価、感光体の汚染評価、印字濃度評価及びクラック評価を行い、総合評価として、これらの評価のうち１つでも「×」評価がある場合には、その導電性ローラは画像形成装置に実用し得ないと判断した。
【０１２１】
（連続印字評価）
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、１０，０００枚の印字を行った。その後、黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を２回繰り返し行った後、黒ベタ印字部に画像のかすれが発生したか否かにより、連続印字評価を行った。黒ベタ印字部に画像のかすれが発生しなかった場合を「◎」とし、黒ベタ印字部に画像のかすれがわずかに確認できる程度に発生した場合を「○」とし、黒ベタ印字部に画像のかすれが見られるが、かすれの程度が実用上許容できる程度であった場合を「△」とし、黒ベタ印字部に画像のかすれが実用上許容でない程度に発生した場合を「×」とした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２２】
次いで、温度２０℃、相対湿度５０％の環境を、温度５０℃、相対湿度８０％に変更した以外は、同様にして、連続印字評価をした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２３】
（感光体の汚染評価）
前記電子写真式プリンタを、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下で、１０，０００枚の印字を行った。その後、黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を２回繰り返し行った後、黒ベタ印字部に感光体の汚れに起因する横筋が発生するか否か、また、横筋が発生した場合には、印刷するにつれて、この横筋が消滅するか否かにより、感光体の汚染評価を行った。黒ベタ印字部に横筋が発生しなかった場合を「◎」とし、黒ベタ印字部に横筋が発生したものの、さらに黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を３枚行う内に横筋が消滅した場合を「○」とし、黒ベタ印字部に横筋が発生したものの、さらに黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を９枚行う内に横筋が消滅した場合を「△」とし、黒ベタ印字部に横筋が発生し、さらに黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を１０枚以上行っても横筋が消滅しなかった場合を「×」とした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２４】
次いで、温度２０℃、相対湿度５０％の環境を、温度５０℃、相対湿度９０％に変更した以外は、同様にして、感光体の汚染評価をした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２５】
（印字濃度評価）
前記電子写真式プリンタを、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下で、１０，０００枚の印字を行った。その後、黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を２回繰り返し行い、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で測定し、測定されたマクベス濃度により、印字濃度を評価した。なお、黒ベタ印字部のマクベス濃度が１．３未満であると印字不良と判断することができる。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２６】
次いで、温度２０℃、相対湿度５０％の環境を、温度５０℃、相対湿度９０％に変更した以外は、同様にして、印字濃度を評価した。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２７】
（クラック評価）
各導電性ローラを、連続印字評価において１０，０００枚印字を行った後に、電子写真式プリンタから取り出して、各導電性ローラのコート層表面を目視にて観察し、コート層におけるクラック（亀裂）の発生状況を評価した。クラックが発生しなかった場合を「○」とし、わずかにクラックが発生したが、実用上問題がない程度であった場合を「△」とし、実用上許容し得ないほどクラックが発生した場合を「×」とした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２８】
【表１】
【０１２９】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】図１は、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】
【０１３１】
１ 導電性ローラ
２ 軸体
３ 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、導電性ローラ及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、使用環境又は設置環境等が変化しても、被当接体の汚染を抑えることができると共に高品質の画像を形成することのできる導電性ローラ、及び、この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】
レーザープリンタ、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導電性を有する弾性層（以下、導電性弾性層と称することがある。）を備えた、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ及び搬送ローラ等の導電性ローラを備えている。これらの導電性ローラは、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、画像形成装置が高品質の画像を形成することに貢献する。
【０００３】
このような導電性ローラは、一般に、その導電性弾性層が、化学的安定性、耐熱性、耐寒性、耐候性、耐油性等に優れるシリコーンゴム又はシリコーン樹脂で形成されている。導電性弾性層がシリコーンゴム等で形成されると、導電性ローラに当接又は圧接する被当接体の表面に現像剤が固着する現象（フィルミング現象と称する。）によって、形成される画像の品質が低下することを効果的に防止することができる。しかし、シリコーンゴムは、通常、耐摩耗性に劣るから、長期間にわたって高品質の画像を形成することができず、また、シリコーンゴム成分及び／又は添加剤等が導電性弾性層の表面に徐々に漏出し、その結果、導電性ローラに当接又は圧接する被当接体を汚染することがある。それ故、導電性ローラにおける導電性弾性層の外周面に、例えば、ポリウレタン等のシリコーンゴム又はシリコーン樹脂以外のゴム成分又は樹脂成分を含むコート層等が設けられることがある。
【０００４】
導電性弾性層の表面にコート層が設けられた導電性ローラとして、例えば、特許文献１には、「軸体と、この軸体の外周面に形成されるベース層と、このベース層の外周に形成される表層とを備えた現像ロールであって、上記ベース層がシリコーンゴムを用いて形成され、上記表層が、（Ａ）ウレタン原料、（Ｂ）低分子量シリコーングラフトアクリル樹脂、（Ｃ）導電剤を含有する導電性組成物を用いて形成されていることを特徴とする現像ロール」が記載されている。
【０００５】
しかし、この現像ロールは、被当接体への汚染をある程度防止することができるが、近年の画像形成装置は長寿命化されており、被当接体に対する汚染防止特性のさらなる向上が望まれている。
【０００６】
また、近年の画像形成装置に配設される導電性ローラには、画像形成装置の使用環境又は設置環境等が変化しても、画像の品質を低下させないことが要求されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２９５０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、使用環境又は設置環境等が変化しても、被当接体の汚染を防止することができると共に、高品質の画像を所望のように形成することのできる導電性ローラを提供すること、及び、この導電性ローラを備えた、使用環境又は設置環境等に影響されない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】
【０００９】
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導電性弾性層と、前記導電性弾性層の外周面に形成されたコート層とを備え、前記コート層は、１００質量部のポリウレタン調製成分と、１〜１０質量部のシリコーングラフトアクリル樹脂と、１〜１０質量部のアミノ基を有するシランカップリング剤とを含む組成物を硬化してなることを特徴とする導電性ローラであり、
請求項２は、前記コート層は、キシレンを溶媒としてソックスレー抽出器を用いて６時間抽出したときの抽出成分の合計濃度が１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の導電性ローラであり、
請求項３は、前記コート層は、温度１２５℃、圧縮率２５％、圧縮時間２２時間の条件における圧縮永久ひずみが１〜１０％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性ローラであり、
請求項４は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性ローラを備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る導電性ローラは、導電性弾性層の外周面に特定の成分を含む組成物を硬化して成るコート層を備えているから、画像形成装置に配設された場合に、使用環境又は設置環境等が変化しても、この導電性ローラが当接又は圧接する被当接体の汚染を防止することができるうえ、現像剤又は記録体等に対する帯電特性と、導電性弾性層及びコート層の復元特性とを高い水準に維持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。
【００１１】
したがって、この発明によれば、使用環境又は設置環境等が変化しても、被当接体の汚染を防止することができると共に、高品質の画像を所望のように形成することのできる導電性ローラを提供することができ、また、使用環境又は設置環境等に影響されない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】
【００１２】
この発明に係る一実施例である導電性ローラは、図１に示されるように、軸体２と、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。
【００１３】
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。
【００１４】
前記弾性層３は、前記軸体２の外周面に後述する導電性組成物を硬化して成る。この弾性層３は、１０１〜１０７Ω・ｃｍの体積抵抗率を有しているのが好ましい。弾性層３が１０１〜１０７Ω・ｃｍの体積抵抗率を有していると、弾性層３の外周面に非導電性のコート層４が形成されても、導電性ローラ１の帯電特性が優れ、例えば、画像形成装置の現像ローラとして導電性ローラ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。導電性ローラ１の帯電特性がより一層優れる点で、弾性層３の体積抵抗率は、１０２〜１０６Ω・ｃｍであるのがより好ましく、１０３〜１０５Ω・ｃｍであるのが特に好ましい。弾性層３の体積抵抗率は、弾性層３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る。弾性層３の体積抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ６９１１に規定された方法に準じて、印加電圧を１００Ｖに設定して測定することができる。
【００１５】
弾性層３は、２０〜７０のＪＩＳ Ａ硬度を有しているのが好ましい。弾性層３が２０〜７０のＪＩＳ Ａ硬度を有していると、導電性ローラ１と被当接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。導電性ローラ１と被当接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、３０〜６０であるのがより好ましく、３５〜５０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。
【００１６】
弾性層３は、０．１〜９％の圧縮永久ひずみを有しているのが好ましい。弾性層３が０．１〜９％の圧縮永久ひずみを有すると、弾性層３の復元特性に優れるから、被当接体等に押圧されて生じる弾性層３及びコート層４の凹部が速やかに復元し、初期の機能を十分に発揮することができる。例えば、導電性ローラ１が現像ローラとして画像形成装置に配設された場合には、像担持体及び／又は現像剤量調節手段等によって生じた凹部が速やかに復元し、現像剤を所望のように担持し、像担持体に現像剤を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に貢献することができる。弾性層３及びコート層４の復元特性をより一層向上させることができる点で、圧縮永久ひずみは、１〜８％であるのがより好ましく、２〜７％であるのが特に好ましい。弾性層３の圧縮永久ひずみは、弾性層３と同様の導電性組成物によって形成された、直径２９ｍｍ及び厚さ１２．５ｍｍの円盤状試験片（大型試験片）を用いて、この円盤状試験片を圧縮する割合が２５％、試験温度１２５℃及び試験時間２２時間の条件で、ＪＩＳ Ｋ６２６２に記載の「５．圧縮永久ひずみ試験」に準拠して測定した円盤状試験片の圧縮永久ひずみ値とする。
【００１７】
弾性層３は、被当接体との当接状態において、被当接体と弾性層３との均一なニップ幅を確保することができる点で、その厚さは、１ｍｍ以上であるのが好ましく、５ｍｍ以上であるのがより好ましい。一方、弾性層３の厚さの上限は、弾性層３の外径精度を損なわない限り特に制限されないが、一般に、弾性層３の厚さを厚くしすぎると、弾性層３の作製コストが上昇するから、実用的な作製コストを考慮すると、弾性層３の厚さは、３０ｍｍ以下であるのが好ましく、２０ｍｍ以下であるのがより好ましい。なお、弾性層３の厚さは、所望のニップ幅を達成するために、弾性層３の硬度、例えば、ＪＩＳ Ａ硬度等に応じて、適宜選択される。
【００１８】
弾性層３を形成する導電性組成物は、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。
【００１９】
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。
【００２０】
前記導電性付与剤は、導電性を有していれば特に限定されず、例えば、導電性粉末、イオン導電性物質等が挙げられる。導電性粉末としては、より具体的には、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボンの他に、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン類、また、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、さらには、金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げられ、イオン導電性物質としては、より具体的には、例えば、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質等が挙げられる。導電性付与剤は、１種単独で、又は２種以上を組み合わせて、弾性層３としたときに所望の体積抵抗率となるように、適宜の含有量で添加される。例えば、導電性組成物における導電性付与剤の含有量は、前記ゴム１００質量部に対して、２〜８０質量部とすることができる。
【００２１】
前記導電性組成物は、前記ゴム、導電性付与剤に加えて、通常、各種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。
【００２２】
導電性組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ロールミル、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。
【００２３】
導電性組成物は、成形金型に容易にかつ均質に注入することができる点で、例えば、２５℃において、５〜５００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのがよく、５〜２００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのが特によい。導電性組成物の粘度は、通常、それらに含まれる各成分の種類及び／又は配合量によって、調整することができる。また、必要により、溶剤等により、粘度を調整することもできる。
【００２４】
好ましく使用される導電性組成物として、例えば、付加硬化型ミラブル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。
【００２５】
前記付加硬化型ミラブル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。
【００２６】
ＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２ （１）
ここで、Ｒは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基、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の一価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。
【００２７】
前記Ｒは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びドデシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基及びヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基及びトリル基等のアリール基、β−フェニルプロピル基等のアラルキル基、並びに、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子又はシアノ基等で置換したクロロメチル基、トリフルオロプロピル基及びシアノエチル基等が挙げられる。
【００２８】
前記（Ａ）オルガノポリシロキサンは、分子鎖末端がトリメチルシリル基、ジメチルビニル基、ジメチルヒドロキシシリル基、トリビニルシリル基等で封鎖されていることが好ましい。このオルガノポリシロキサンは分子中に少なくとも２個の前記アルケニル基を有することが好ましく、具体的には、Ｒのうち０．００１〜５モル％、特に０．０１〜０．５モル％のアルケニル基を有することが好ましく、特にビニル基を有することが好ましい。特に、後述する硬化剤として白金系触媒とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを組み合わせて使用する場合には、このようなアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンが通常使用される。
【００２９】
また、このオルガノポリシロキサンは、通常選択されたオルガノハロシランの１種若しくは２種以上を共加水分解縮合することによって、又は、シロキサンの３量体若しくは４量体等の環状ポリシロキサンをアルカリ性又は酸性の触媒を用いて開環重合することによって得ることができる。このオルガノポリシロキサンは基本的には直鎖状のジオルガノポリシロキサンであるが、一部分岐していてもよい。また、分子構造の異なる２種又はそれ以上の混合物であってもよい。このオルガノポリシロキサンは、通常、２５℃におけるその粘度が１００ｃＳｔ以上であり、好ましくは１００，０００〜１０，０００，０００ｃＳｔである。また、このオルガノポリシロキサンは、通常、その重合度は１００以上であり、好ましくは３，０００以上であり、その上限は、好ましくは１００，０００であり、さらに１０，０００が好ましい。
【００３０】
前記（Ｂ）充填材は、特に限定されないが、シリカ系充填材を用いることができる。シリカ系充填材としては、例えば、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（Ａ）オルガノポリシロキサン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。また、シリカ系充填材の平均粒子径としては、１〜８０μｍであるのが好ましく、２〜４０μｍであるのが特に好ましい。シリカ系充填材の平均粒子径は、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）等として測定することができる。
【００３１】
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、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。
【００３２】
付加硬化型ミラブル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。
【００３３】
前記硬化剤としては、公知の白金系触媒とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを組み合わせた硬化剤、及び、有機過酸化物が挙げられる。前記白金系触媒としては、公知の触媒を使用することができ、具体的には、白金元素単体、白金化合物、白金複合体、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール化合物、アルデヒド化合物、エーテル化合物、各種オレフィン類とのコンプレックス等が挙げられる。白金系触媒の含有量は、有効量、いわゆる触媒量であればよく、例えば、（Ａ）オルガノポリシロキサンに対して、白金族金属換算で１〜２，０００ｐｐｍとするのが好ましい。
【００３４】
前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、その重合度は３００以下が好ましく、ジメチルハイドロジ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。
【００３５】
前記有機過酸化物としては、例えば、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン等のアルキル過酸化物、ジクミルパーオキサイド等のアラルキル過酸化物等の有機過酸化物が挙げられる。有機過酸化物の含有量は有効量であればよく、例えば、（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であるのが好ましい。
【００３６】
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。付加硬化型ミラブル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。また、シリカ微粉末の平均粒子径としては、１〜８０ｎｍであるのが好ましく、５〜５０ｎｍであるのが特に好ましい。シリカ微粉末の平均粒子径は、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）等として測定することができる。
【００３７】
付加硬化型ミラブル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、熱伝導性向上剤、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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の非置換又は置換の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。
【００４１】
前記Ｒ１は、前記付加硬化型ミラブル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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
Ｒ２ｂＨｃＳｉＯ（４−ｂ−ｃ）／２ （３）
ここで、前記平均組成式（３）におけるＲ２は互いに同一又は異種の炭素原子数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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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率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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
前記（Ｇ）導電性付与剤は、前記導電性付与剤と同様であり、その配合量は、（Ｄ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、２〜８０質量部とすることができる。
【００５２】
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、塩化白金酸と一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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
前記コート層４は、前記弾性層３の外周面に後述する組成物を硬化して成る。このコート層４は、１〜１０％の圧縮永久ひずみを有しているのが好ましい。コート層４が１〜１０％の圧縮永久ひずみを有していると、コート層４の復元特性に優れるから、被当接体等で押圧されて生じるコート層４の凹部が速やかに復元し、初期の機能を十分に発揮することができる。例えば、導電性ローラ１が現像ローラとして画像形成装置に配設された場合には、像担持体及び／又は現像剤量調節手段等によって生じた凹部が速やかに復元し、現像剤を所望のように担持し、像担持体に現像剤を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に貢献することができる。コート層４の復元特性をより一層向上させることができる点で、圧縮永久ひずみは、２〜９％であるのがより好ましく、３〜８％であるのが特に好ましい。コート層４の圧縮永久ひずみは、コート層４と同様の組成物によって形成された、直径２９ｍｍ及び厚さ１２．５ｍｍの円盤状試験片（大型試験片）を用いて、この円盤状試験片を圧縮する割合が２５％、試験温度１２５℃及び試験時間２２時間の条件で、ＪＩＳ Ｋ６２６２に記載の「５．圧縮永久ひずみ試験」に準拠して測定した円盤状試験片の圧縮永久ひずみ値とする。
【００５６】
コート層４は、３０〜８０のＪＩＳ Ａ硬度を有しているのが好ましい。コート層４が３０〜８０のＪＩＳ Ａ硬度を有していると、導電性ローラ１と被当接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。導電性ローラ１と被当接体との接触面積が向上し、コート層４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、４０〜７０であるのがより好ましく、４５〜６０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。
【００５７】
コート層４は、キシレンを溶媒としてソックスレー抽出器を用いて６時間抽出（還流）したときに、抽出成分の合計濃度が１００ｐｐｍ以下であるのが好ましい。コート層４から抽出された抽出成分の合計濃度が１００ｐｐｍ以下であると、導電性ローラ１が画像形成装置に配設された場合に、使用環境又は設置環境等が変化しても、被当接体への汚染を効果的に防止することができる。被当接体への汚染を長期間にわたって効果的に防止することができる点で、コート層４から抽出された抽出成分の合計濃度は、８０ｐｐｍ以下であるのがより好ましく、７０ｐｐｍ以下であるのが特に好ましい。この抽出成分の合計濃度の下限は、０ｐｐｍであるのがよいが、被当接体への汚染防止には、例えば、１０ｐｐｍであればよい。抽出成分の合計濃度は、コート層４の一部を切り出した試験片又はコート層４を形成する組成物により別途作製した試験片を、キシレン中に投入して、６時間キシレンを還流させた後、キシレン中に抽出された各種成分の合計濃度を、試験片の総質量に対する割合として、算出する。
【００５８】
コート層４は、１〜１５μｍの表面粗さＲｚを有しているのが好ましい。コート層４が１〜１５μｍの表面粗さＲｚを有していると、例えば、導電性ローラ１を現像ローラとして使用する際に、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。表面粗さＲｚは、２〜１４μｍであるのがより好ましく、２〜１３μｍであるのが特に好ましい。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。
【００５９】
コート層４は、通常、０．１〜５０μｍの層厚を有しているのが好ましく、１０〜２０μｍの層厚を有しているのがより好ましい。
【００６０】
コート層４は導電性を有していても有していなくてもよく、この発明に係る導電性ローラ１は、コート層４の導電性により、又は、弾性層３の導電性により、温度２０℃、相対湿度５０％における体積抵抗率が１０１２Ω・ｃｍ以下であるのが好ましい。導電性ローラ１が１０１２Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有していると、帯電特性が優れ、例えば、画像形成装置の現像ローラとして導電性ローラ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。帯電特性がより一層優れる点で、導電性ローラ１の体積抵抗率は、１０１０Ω・ｃｍ以下であるのがより好ましく、１０３〜１０９Ω・ｃｍであるのが特に好ましい。導電性ローラ１の体積抵抗率は、コート層４に含まれる導電性付与剤の含有量、及び／又は、弾性層３の体積抵抗率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、前記弾性層３の体積抵抗率と同様にして、測定することができる。
【００６１】
コート層４を形成する組成物は、１００質量部のポリウレタン調製成分と、１〜１０質量部のシリコーングラフトアクリル樹脂と、１〜１０質量部のアミノ基を有するシランカップリング剤とを含有するウレタン組成物である。
【００６２】
前記ポリウレタン調製成分は、ポリウレタンを形成することができる成分であればよく、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとの混合物、ポリオールとポリイソシアネートとを反応して得られるプレポリマー、及び、ポリオールとポリイソシアネートとを反応して得られるポリウレタンからなる群より選択される少なくとも１種の成分が挙げられる。
【００６３】
ポリオールとポリイソシアネートとの混合物における前記ポリオールは、ポリウレタンの調製に通常使用される各種のポリオールであればよいが、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールから選択された少なくとも１種のポリオールであるのが、コート層４の耐摩耗性、電気安定性及び耐水性等に優れる点で、好ましい。前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール−エチレングリコール等のポリアルキレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、テトラヒドロフランとアルキレンオキサイドとの共重合ポリオール、及び、これらの各種変性体又はこれらの混合物等が挙げられる。前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、アジピン酸等のジカルボン酸とエチレングリコール等のポリオールとの縮合により得られる縮合系ポエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及び、これらの混合物等が挙げられる。前記ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールは、１種単独でも、２種以上を組み合わせて使用してもよく、また、ポリエーテルポリオールとポリエステルポリオールとを組み合わせて使用してもよい。前記ポリオールは、熱的安定性に優れる点で、ポリエステルポリオールが好ましい。前記ポリオールは、後述するポリイソシアネート等との相溶性に優れる点で、１０００〜８０００の数平均分子量を有するのが好ましく、１０００〜５０００の数平均分子量を有するのがさらに好ましい。数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による標準ポリスチレンに換算したときの分子量である。
【００６４】
ポリオールとポリイソシアネートとの混合物における前記ポリイソシアネートは、ポリウレタンの調製に通常使用される各種のポリイソシアネートであればよく、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート等が挙げられる。ポリイソシアネートは、貯蔵安定性に優れ、反応速度を制御しやすい点で、芳香族ポリイソシアネートであるのが好ましい。芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、キシリレンジイシシアネート（ＸＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）等が挙げられる。脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ノルボルナンジイソシアネートメチル、トランスシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、水添ＭＤＩ、等が挙げられる。
【００６５】
ポリイソシアネートとして、これらのポリイソシアネートの他に、ブロック剤でイソシアネート基がブロックされたブロックポリイソシアネートが好適に使用される。ブロックポリイソシアネートは、常温での安定性が高く、加熱によってブロック剤が遊離してイソシアネート基が再生するため、取り扱いが容易である等の利点を有する。特に、湿度の高い夏場でも安定して反応し、さらには、アミノ基等の反応性の高い活性基を有する試薬とも併用することができるという利点を有する。前記ブロック剤としては、例えば、ε−カプロラクタム類、メチルエチルケトオキシム類、３，５−ジメチルピラゾール類、アルコール類及びフェノール類等が挙げられる。また、ブロック剤として、イソシアネート類も挙げられ、この場合には、ブロックポリイソシアネートは、ポリイソシアネートダイマー（ポリウレトジオン）となる。ブロック剤は、前記のいずれをも用いることができるが、溶剤との相溶性に優れる点で、ε−カプロラクタム類及びメチルエチルケトオキシム類が好適である。
【００６６】
ポリイソシアネートは、５００〜２０００の分子量を有するのが好ましく、７００〜１５００の分子量を有するのがさらに好ましい。
【００６７】
ポリオールとポリイソシアネートとの混合物における混合割合は、特に限定されないが、通常、ポリオールに含まれる水酸基（ＯＨ）と、ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基（ＮＣＯ、ブッロクポリイソシアネートの場合は遊離し得るイソシアネート基）とのモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．７〜１．１５であるのが、得られるポリウレタンにおける所望の架橋度等を実現することができる点で、好ましい。このモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、ポリウレタンの加水分解を防止することができる点で、０．８５〜１．１０であるのがより好ましい。
【００６８】
ポリオールとポリイソシアネートとの混合物においては、前記組成物は、ポリオール及びポリイソシアネートに加えて、ポリオールとポリイソシアネートとの反応に通常使用される助剤、例えば、鎖延長剤、架橋剤等を含有してもよい。鎖延長剤、架橋剤としては、例えば、グリコール類、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン及びアミン類等が挙げられる。
【００６９】
前記プレポリマー及び前記ポリウレタンは、前記ポリオールと前記ポリイソシアネートとを反応して得られるプレポリマー及びポリウレタンであればよく、それらの分子量等も特に限定されない。プレポリマー及びポリウレタンは、所望により前記助剤等の存在下、ワンショット法又はプレポリマー法等によって、ポリオールとポリイソシアネートとを反応して、得られる。
【００７０】
前記ポリウレタン調製成分は、ポリオールとポリイソシアネートとの混合物であるのが好ましく、特に、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールから選択された少なくとも１種のポリオールとポリイソシアネートとの混合物であるのが特に好ましい。すなわち、前記組成物は、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールから選択された少なくとも１種のポリオールと、ポリイソシアネートとの混合物を含有するのが特に好ましい。
【００７１】
前記シリコーングラフトアクリル樹脂は、アクリル系単量体及び／メタクリル系単量体から誘導される直鎖状の構造部分を含む主鎖に、シロキサン単位から誘導されるポリシロキサン構造部分を含む側鎖がグラフトされた樹脂である。アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸アルキルエステル、アクリル酸アリールエステル等が挙げられ、メタクリル系単量体としては、例えば、メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル等が挙げられる。エステルを構成するアルキル基は、メチル基、エチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基が好ましい。前記ポリシロキサンとしては、例えば、ジメチルシロキサン単位等の炭素原子数２〜１８のアルキル基を有するジアルキルシロキサン単位、メチルフェニルシロキサン単位等のアルキルアリールシロキサン単位、ジフェニルシロキサン単位等のジアリールシロキサン単位及びメチルトリフロロプロピルシロキサン単位等のフッ素化シロキサン単位等の少なくとも一種を重合して成るポリシロキサンが挙げられ、この中でも、炭素原子数２〜１８のアルキル基を有するジアルキルシロキサン単位を重合して成るポリシロキサンが好ましく、ジメチルシロキサン単位を重合して成るポリシロキサンが特に好ましい。
【００７２】
シリコーングラフトアクリル樹脂は、数平均分子量が１．０×１０２〜１．０×１０７であるのが、ポリウレタン調製成分との相溶性が高くなる点で、好ましい。数平均分子量が１．０×１０２未満であると、シリコーングラフトアクリル樹脂がコート層４の表面に漏出して、被当接体を汚染することがあり、一方、数平均分子量が１．０×１０７を超えると、ポリウレタン調製成分との相溶性が低下して、コート層４を均一に形成することができなくなり、その結果、高品質の画像を所望のように形成することができないことがある。被当接体の汚染を効果的に防止することができ、かつ、高品質の画像を所望のように形成することができる点で、シリコーングラフトアクリル樹脂の数平均分子量は、１．０×１０３〜１．０×１０６であるのがより好ましく、１．０×１０４〜１．０×１０５であるのが特に好ましい。シリコーングラフトアクリル樹脂の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による標準ポリスチレンに換算したときの分子量である。
【００７３】
シリコーングラフトアクリル樹脂は、弾性層３及び／又はコート層４を構成する成分等がコート層４の表面に漏出することを効果的に防止することができ、かつ、コート層４の耐久性に優れる点で、前記ウレタン調製成分と反応する活性基、例えば、水酸基、カルボキシ基、アミド基及びアミノ基等の活性水素含有基を有しているのが好ましく、特に、水酸基及び／又はカルボキシ基を含有しているのが好ましい。シリコーングラフトアクリル樹脂における活性基の官能基当量（ｇ／ｍｏｌ）は、５００〜１００００であるのが好ましく、８００〜７０００であるのがさらに好ましく、４０００〜６０００であるのが特に好ましい。
【００７４】
シリコーングラフトアクリル樹脂は、適宜常法により製造してもよく、また、市販品を使用することができる。例えば、シリコーングラフトアクリル樹脂は、ビニル基、アクリロイル基又はメタクリロイル基等の炭素炭素二重結合を含有する重合性反応基を末端に有するポリシロキサンと、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルとを共重合して、製造することができる。一方、市販のシリコーングラフトアクリル樹脂としはて、例えば、商品名「Ｘ−２４−７９８Ａ（数平均分子量１．４×１０４）」（信越化学工業株式会社製）等が挙げられ、水酸基を有するシリコーングラフトアクリル樹脂として、商品名「Ｘ−２２−８００４（数平均分子量１．９×１０４、水酸基当量３２５０ｇ／ｍｏｌ）」（信越化学工業株式会社製）等が挙げられ、カルボキシ基を有するシリコーングラフトアクリル樹脂として、商品名「Ｘ−２４−８１９５（数平均分子量２．１×１０４、カルボキシ基当量８５０ｇ／ｍｏｌ）」（信越化学工業株式会社製）、及び、商品名「Ｘ−２４−８０５３（数平均分子量２．２×１０４）」（信越化学工業株式会社製）等が挙げられる。
【００７５】
前記組成物におけるシリコーングラフトアクリル樹脂の含有量は、前記ポリウレタン調製成分１００質量部に対して１〜１０質量部である。シリコーングラフトアクリル樹脂の含有量が１質量部未満であると、シリコーングラフトアクリル樹脂を添加した効果が現れず、フィルミング現象等が発生し、形成される画像の品質が低下することがあり、一方、１０質量部を越えると、被当接体の汚染を効果的に防止することができないことがある。より高品質の画像を形成すると共に被当接体の汚染をより一層効果的に防止することができる点で、シリコーングラフトアクリル樹脂の含有量は、２〜９質量部であるのが好ましく、３〜８質量部であるのが特に好ましい。
【００７６】
前記アミノ基を含有するシランカップリング剤（以下、アミノシランカップリング剤と称することがある。）は、分子内に、加水分解性シリル基とアミノ基とをそれぞれ少なくとも１つ有していればよく、例えば、式 Ｒ１−ＳｉＲ２ｍＲ３（３−ｍ） （式において、Ｒ１はアミノ基含有基であり、Ｒ２は有機基であり、Ｒ３は加水分解性基であり、ｍは０〜２の整数である。）で示されるアミノシランカップリング剤が挙げられる。
【００７７】
前記アミノ基含有基Ｒ１は、アミノ基を含有する基であればよく、例えば、アミノアルキル基、アミノアリール基等が挙げられ、アミノ基含有基Ｒ１の炭素数は、特に限定されないが、例えば、１〜２０程度であるのが好ましい。アミノ基含有基Ｒ１に含まれるアミノ基は、１級アミノ基、２級アミノ基（イミノ基を含む。）、３級アミノ基及び４級アミノ基のいずれでもよいが、帯電特性に優れる点で、１級アミノ基、２級アミノ基又は３級アミノ基であるのが好ましい。アミノ基含有基Ｒ１は２種以上のアミノ基を含んでもよい。前記アミノアルキル基としては、例えば、アミノメチル基、アミノエチル基、アミノプロピル基、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピル基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル基及びこれらのアルキル又はアリール置換体等が挙げられ、前記アミノアリール基としては、例えば、アミノフェニル基、アミノベンジル基及びこれらのアルキル又はアリール置換体等が挙げられる。
【００７８】
前記有機基Ｒ２は、例えば、炭素数１〜３０程度の、アルキル基及びアリール基等が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。
【００７９】
前記加水分解性基Ｒ３は、水分の存在下でＳｉ−Ｒ３結合が容易に加水分解しうる基であればよく、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、（メタ）アクリロイル基、メルカプト基等の加水分解性置換基が挙げられる。これらの中でも、入手が容易である点で、アルコキシ基であるのが好ましく、アルコキシ基として、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。
【００８０】
前記ｍは、０〜２の整数であり、アミノシランカップリング剤の硬化速度が速く、所望の特性を発揮することができる点で、０又は１であるのが好ましく、０であるのが特に好ましい。
【００８１】
前記アミノシランカップリング剤としては、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトシキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトシキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−モノブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジオクチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルジメチルモノメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニルトリメトキシシラン、トリメトキシシリル−３−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−３−プロピルベンジルアミン、トリメトキシシリル−３−プロピルピペリジン、トリメトキシシリル−３−プロピルモルホリン、トリメトキシシリル−３−プロピルイミダゾール、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、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メチルジメトキシシラン、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メチルジエトキシシラン、及び、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。
【００８２】
前記組成物におけるアミノシランカップリング剤の含有量は、前記ポリウレタン調製成分１００質量部に対して１〜１０質量部である。アミノシランカップリング剤の含有量が１質量部未満であると、使用環境又は設置環境等の変化によって、現像剤又は記録体等に対する帯電特性が大きく変化し、形成される画像の品質が低下することがあり、一方、１０質量部を越えると、未反応のアミノシランカップリング剤がコート層４の表面に漏出し、被当接体を汚染することがある。より高品質の画像を形成すると共に被当接体の汚染を防止することができる点で、アミノシランカップリング剤の含有量は、２〜９質量部であるのが好ましく、４〜７質量部であるのが特に好ましい。
【００８３】
前記組成物は、ポリウレタン調製成分、シリコーングラフトアクリル樹脂及びアミノシランカップリング剤に加えて、通常、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、前記鎖延長剤及び前記架橋剤等の助剤、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。
【００８４】
組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ロールミル、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、ポリウレタン調製成分、シリコーングラフトアクリル樹脂及びアミノシランカップリング剤、所望により各種添加剤等を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。
【００８５】
組成物は、弾性層３の外周面に容易に形成することができる点で、例えば、２５℃において、５〜５００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのがよく、５〜２００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのが特によい。組成物の粘度は、通常、それらに含まれる各成分の種類及び／又は配合量によって、調整することができる。また、必要により、溶剤等により、粘度を調整することもできる。
【００８６】
この発明に係る導電性ローラ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。
【００８７】
この発明に係る導電性ローラ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。
【００８８】
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、前記弾性層３とコート層４とを接着又は密着させるプライマー層と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。
【００８９】
弾性層３は、前記導電性組成物を、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。導電性組成物の硬化方法は導電性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、導電性組成物が付加硬化型ミラブル導電性シリコーン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、導電性組成物が付加硬化型液状導電性シリコーン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。導電性組成物を硬化させる際の加熱温度は、付加硬化型ミラブル導電性シリコーン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、付加硬化型液状導電性シリコーン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、付加硬化型ミラブル導電性シリコーン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、付加硬化型液状導電性シリコーン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、導電性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形成することもできる。
【００９０】
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、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物によって弾性層３を形成した場合には、付加硬化型ミラブル導電性シリコーン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。
【００９１】
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。
【００９２】
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外周面に、前記組成物を塗工し、次いで、塗工された組成物を加熱硬化させて、形成される。組成物の塗工は、例えば、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等を浸漬するディッピング法、前記塗工液を弾性層３等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。組成物は、そのまま塗工してもよいし、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、組成物を溶解又は懸濁させた塗工液であり、例えば、揮発性溶媒を８０質量％程度含有する。このようにして塗工された組成物を加熱硬化する方法は、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、例えば、組成物が塗工された弾性層３等を加熱器で加熱する方法等が挙げられる。組成物を加熱硬化させる際の加熱温度は、例えば、１００〜２００℃、特に１３０〜１６０℃、加熱時間は１０〜１２０分間、特に３０〜６０分間であるのが好ましい。なお、前記塗工に代えて、前記組成物を弾性層３又はプライマー層の外周面に、押出成形、プレス成形、インジェクション成形等の公知の成形方法によって、積層すると共に、又は、積層した後に、積層された組成物を加熱する方法等が採用されることができる。
【００９３】
導電性ローラ１は、導電性弾性層３の外周面に前記組成物を硬化して成るコート層４が形成されているから、画像形成装置に配設された場合に、使用環境又は設置環境等が変化しても、この導電性ローラ１が当接又は圧接する被当接体の汚染を防止することができるうえ、現像剤又は記録体等に対する帯電特性と、導電性弾性層３及びコート層４の復元特性とを高い水準に維持することができ、その結果、高品質の画像を形成することができる。したがって、導電性ローラ１は、汚染されることを高度に防止することが要求される像担持体に当接又は圧接するところの、画像形成装置用の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に好適に用いられる。
【００９４】
次に、この発明に係る導電性ローラ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。
【００９５】
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に当接若しくは圧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に当接若しくは圧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。
【００９６】
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、符号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、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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
そして、現像剤担持体２４としてこの発明に係る導電性ローラ１を用いると、導電性ローラ１は、使用環境又は設置環境等が変化しても、この導電性ローラ１が当接又は圧接する像担持体１１の汚染を防止することができるうえ、現像剤又は記録体等に対する帯電特性に優れ、導電性弾性層３及びコート層４の復元特性も高い。したがって、導電性ローラ１を備えた画像形成装置１０は、使用環境又は設置環境等が変化しても、像担持体１１の汚染を防止することができると共に、高品質の画像を所望のように形成することのできる画像形成装置、つまり、使用環境又は設置環境等に影響されず、高品質の画像を形成することのできる画像形成装置である。
【０１００】
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。
【０１０１】
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、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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
そして、タンデム型画像形成装置３０は、画像形成装置１０と同様に、現像剤担持体２４として導電性ローラ１を備えているから、使用環境又は設置環境等が変化しても、像担持体１１の汚染を防止することができると共に、高品質の画像を所望のように形成することのできる画像形成装置、つまり、使用環境又は設置環境等に影響されず、高品質の画像を形成することのできる画像形成装置である。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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】
【０１１０】
（実施例１〜８及び比較例１〜９）
以下のようにして、実施例１〜８及び比較例１〜９の各導電性ローラを作製した。すなわち、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。
【０１１１】
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「Ｚｅｏｔｈｉｘ ９５」、平均一次粒径６．９μｍ、嵩密度０．０９ｇ／ｃｍ３、Ｊ．Ｍ．ＨＵＢＥＲ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）２．０質量部とを混合し、加圧ニーダーで混練して、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
【０１１２】
次いで、プライマー層を形成した軸体と付加硬化型ミラブル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。
【０１１３】
このようにして形成した弾性層の体積抵抗率及びＪＩＳ Ａ硬度を前記方法により、測定したところ、体積抵抗率は２×１０４Ω・ｃｍであり、ＪＩＳ Ａ硬度は４０であった。
【０１１４】
また、前記付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物を用いて、前記寸法を有する平板状の大型試験片をそれぞれ３検体作製した。この大型試験片を用いて、前記方法及び条件に従って、この大型試験片の圧縮永久ひずみを測定した。３検体の大型試験片における算術平均値、すなわち、弾性層の圧縮永久ひずみは７％であった。
【０１１５】
ここで、ポリウレタン調製成分としてポリエステルポリオール（商品名「Ｃ−１０００」、三井武田ケミカル株式会社製、数平均分子量（ＧＰＣ）１．２×１０３）４８質量部と、ポリウレタン調製成分としてメチルエチルケトオキシム（ブロック化剤）でブロックされたイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）（商品名「Ｂ−８３０Ｎ」、三井武田ケミカル株式会社製）５２質量部（ＮＣＯ／ＯＨ＝１．１０）と、シリコーングラフトアクリル樹脂（商品名「Ｘ−２４−７９８Ａ、Ｘ−２２−８００４又はＸ−２４−８０５３」、いずれも信越化学工業株式会社製）と、アミノシランカップリング剤（商品名「ＫＢＰ−４０」、信越化学工業株式会社製）とを、表１及び表２に示す質量比で、混練して、組成物を調製した。
【０１１６】
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前記組成物を、スプレーコーティング法によって塗工し、１５０℃で６０分間加熱して、厚さ１５０μｍのコート層を形成した。このようにして、各導電性ローラを作製した。作製した各導電性ローラの体積抵抗率（温度２０℃、相対湿度５０％）を前記方法により測定したところ、１０３〜１０１２Ω・ｃｍであり、また、コート層の表面粗さＲｚを前記方法により測定した結果を表１及び表に示す。なお、コート層は弾性層のＪＩＳ Ａ硬度とほぼ同等のＪＩＳ Ａ硬度を有していた。
【０１１７】
また、実施例１〜８及び比較例１〜９の導電性ローラにおけるコート層を形成するのに使用した前記組成物を用いて、前記寸法を有する平板状の大型試験片をそれぞれ３検体作製した。この大型試験片を用いて、前記方法及び条件に従って、この大型試験片の圧縮永久ひずみを測定し、３検体の大型試験片における算術平均値を、各導電性ローラにおけるコート層の圧縮永久ひずみとした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１１８】
実施例１〜８及び比較例１〜９で作製した各導電性ローラのコート層に相当する薄膜を、各導電性ローラと同様にして金属板上に作製し（厚さ２．０ｍｍ）、得られた薄膜を５ｍｍ角程度に刻み、これを溶媒抽出用のサンプルとした。試験片の合計質量は５ｇであった。この試験片を、キシレン３００ｍＬに投入し、ソックスレー抽出器を用いて、６時間キシレンを還流した。このキシレンを室温程度に冷却後、キシレンに抽出された各成分を液体クロマトグラフィーによって定量し、試験片の総質量に対する抽出成分の合計濃度を算出した。その結果を表１及び表２に示す。
【０１１９】
次いで、実施例１〜８及び比較例１〜９の各導電性ローラをそれぞれ４本ずつ準備し、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ブレードを用いた。
【０１２０】
この電子写真式プリンタを用いて、以下の方法により、連続印字評価、感光体の汚染評価、印字濃度評価及びクラック評価を行い、総合評価として、これらの評価のうち１つでも「×」評価がある場合には、その導電性ローラは画像形成装置に実用し得ないと判断した。
【０１２１】
（連続印字評価）
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、１０，０００枚の印字を行った。その後、黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を２回繰り返し行った後、黒ベタ印字部に画像のかすれが発生したか否かにより、連続印字評価を行った。黒ベタ印字部に画像のかすれが発生しなかった場合を「◎」とし、黒ベタ印字部に画像のかすれがわずかに確認できる程度に発生した場合を「○」とし、黒ベタ印字部に画像のかすれが見られるが、かすれの程度が実用上許容できる程度であった場合を「△」とし、黒ベタ印字部に画像のかすれが実用上許容でない程度に発生した場合を「×」とした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２２】
次いで、温度２０℃、相対湿度５０％の環境を、温度５０℃、相対湿度８０％に変更した以外は、同様にして、連続印字評価をした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２３】
（感光体の汚染評価）
前記電子写真式プリンタを、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下で、１０，０００枚の印字を行った。その後、黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を２回繰り返し行った後、黒ベタ印字部に感光体の汚れに起因する横筋が発生するか否か、また、横筋が発生した場合には、印刷するにつれて、この横筋が消滅するか否かにより、感光体の汚染評価を行った。黒ベタ印字部に横筋が発生しなかった場合を「◎」とし、黒ベタ印字部に横筋が発生したものの、さらに黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を３枚行う内に横筋が消滅した場合を「○」とし、黒ベタ印字部に横筋が発生したものの、さらに黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を９枚行う内に横筋が消滅した場合を「△」とし、黒ベタ印字部に横筋が発生し、さらに黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を１０枚以上行っても横筋が消滅しなかった場合を「×」とした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２４】
次いで、温度２０℃、相対湿度５０％の環境を、温度５０℃、相対湿度９０％に変更した以外は、同様にして、感光体の汚染評価をした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２５】
（印字濃度評価）
前記電子写真式プリンタを、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下で、１０，０００枚の印字を行った。その後、黒ベタ−網点−５％デューティー−白地印字を２回繰り返し行い、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で測定し、測定されたマクベス濃度により、印字濃度を評価した。なお、黒ベタ印字部のマクベス濃度が１．３未満であると印字不良と判断することができる。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２６】
次いで、温度２０℃、相対湿度５０％の環境を、温度５０℃、相対湿度９０％に変更した以外は、同様にして、印字濃度を評価した。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２７】
（クラック評価）
各導電性ローラを、連続印字評価において１０，０００枚印字を行った後に、電子写真式プリンタから取り出して、各導電性ローラのコート層表面を目視にて観察し、コート層におけるクラック（亀裂）の発生状況を評価した。クラックが発生しなかった場合を「○」とし、わずかにクラックが発生したが、実用上問題がない程度であった場合を「△」とし、実用上許容し得ないほどクラックが発生した場合を「×」とした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１２８】
【表１】
【０１２９】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】図１は、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】
【０１３１】
１ 導電性ローラ
２ 軸体
３ 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導電性弾性層と、前記導電性弾性層の外周面に形成されたコート層とを備え、
前記コート層は、１００質量部のポリウレタン調製成分と、１〜１０質量部のシリコーングラフトアクリル樹脂と、１〜１０質量部のアミノ基を有するシランカップリング剤とを含む組成物を硬化してなることを特徴とする導電性ローラ。
【請求項２】
前記コート層は、キシレンを溶媒としてソックスレー抽出器を用いて６時間抽出したときの抽出成分の合計濃度が１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の導電性ローラ。
【請求項３】
前記コート層は、温度１２５℃、圧縮率２５％、圧縮時間２２時間の条件における圧縮永久ひずみが１〜１０％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性ローラ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の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導電性弾性層と、前記導電性弾性層の外周面に形成されたコート層とを備え、
前記コート層は、１００質量部のポリウレタン調製成分と、１〜１０質量部のシリコーングラフトアクリル樹脂と、１〜１０質量部のアミノ基を有するシランカップリング剤とを含む組成物を硬化してなることを特徴とする導電性ローラ。
【請求項２】
前記コート層は、キシレンを溶媒としてソックスレー抽出器を用いて６時間抽出したときの抽出成分の合計濃度が１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の導電性ローラ。
【請求項３】
前記コート層は、温度１２５℃、圧縮率２５％、圧縮時間２２時間の条件における圧縮永久ひずみが１〜１０％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性ローラ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の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２００８−５８６２２（Ｐ２００８−５８６２２Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３５６４９（Ｐ２００６−２３５６４９）
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【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３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【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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