導電性弾性ローラ及びそれを備えた画像形成装置
【課題】生産コストを高める事無く、寸法の環境依存性が小さい弾性層を備えた導電性弾性ローラを提供する。
【解決手段】シャフト部材とシャフト部材の半径方向外側に配設された一層以上の弾性層とを備える導電性弾性ローラにおいて、弾性層の少なくとも一層をウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）光重合開始剤（Ｂ）導電剤（Ｃ）及びアクリレートモノマー（Ｄ）を含み、アクリレートモノマー（Ｄ）の少なくとも一部が下記一般式(I)：［Ｒ；アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基］で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）である弾性層用原料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂から構成する。
【解決手段】シャフト部材とシャフト部材の半径方向外側に配設された一層以上の弾性層とを備える導電性弾性ローラにおいて、弾性層の少なくとも一層をウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）光重合開始剤（Ｂ）導電剤（Ｃ）及びアクリレートモノマー（Ｄ）を含み、アクリレートモノマー（Ｄ）の少なくとも一部が下記一般式(I)：［Ｒ；アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基］で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）である弾性層用原料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂から構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性弾性ローラ及び該導電性弾性ローラを備えた画像形成装置に関し、特に現像ローラ及び帯電ローラ等として好適で、寸法の環境依存性が小さい弾性層を有する導電性弾性ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）等の電子写真方式の画像形成装置においては、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、ロール形状の導電性弾性部材、即ち、導電性弾性ローラが多用されており、該導電性弾性ローラは、通常、長さ方向両端部を軸支されて取り付けられるシャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配設された一層以上の弾性層とを備えている。
【０００３】
上記導電性弾性ローラのシャフト部材には、鉄やステンレス等の金属の他、エンジニアリングプラスチック等の種々の樹脂が用いられる。一方、上記導電性弾性ローラの弾性層には、熱硬化性ウレタン樹脂等の種々の熱硬化性樹脂が用いられており、樹脂原料を所望のキャビティー形状を有するモールドに注入し加熱して、樹脂原料を加熱硬化させる等して、製造されている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５０６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、熱硬化性ウレタン樹脂等を弾性層に用いて、導電性弾性ローラを製造する場合、樹脂原料を加熱硬化させる必要があるため、大量の熱エネルギーを必要とし、また、硬化にも相当の時間を要していた。更に、加熱硬化させるために、キュアー炉等の多額の設備費用がかかるという問題もあった。
【０００６】
これに対して、本発明者らは、弾性層に熱硬化型樹脂ではなく、紫外線硬化型樹脂を用いた導電性弾性ローラについて検討したが、一般的なアクリレートモノマーを用いた紫外線硬化型樹脂は、寸法の環境依存性が大きいことが分った。ここで、弾性層の寸法が環境に大きく依存するローラを画像形成装置の現像ローラ等として使用した場合、使用環境によってローラの外径寸法が大きく変化し、画像不良が発生し易くなる。従って、導電性弾性ローラの弾性層は、寸法の環境依存性が十分に小さい必要がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、大量の熱エネルギーを必要とせず、短時間で製造することが可能で、多額の設備費用を要せず、更には、寸法の環境依存性が小さい弾性層を備えた導電性弾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、かかる導電性弾性ローラを用いた、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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、ウレタンアクリレートオリゴマー、光重合開始剤及び導電剤と共に、特定構造の疎水性アクリレートモノマーを含む原料組成物を紫外線照射で硬化させて弾性層を形成することで、大量の熱エネルギーを必要とせず、短時間で製造することが可能で、多額の設備費用を要せず、寸法の環境依存性が小さい弾性層を備えた導電性弾性ローラが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
即ち、本発明の導電性弾性ローラは、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一層以上の弾性層とを備え、
前記弾性層の少なくとも一層が、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、導電剤（Ｃ）及びアクリレートモノマー（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなり、
前記アクリレートモノマー（Ｄ）の少なくとも一部が下記一般式(I)：
【化１】
［式中、Ｒは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基である］で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の導電性弾性ローラにおいて、前記一般式(I)中のＲは、炭素数が１２〜１８であることが好ましい。また、前記アクリレートモノマー（Ｄ）の少なくとも一部は、イソミリスチルアクリレート、ラウリルアクリレート及びステアリルアクリレートからなる群から選択される少なくとも一種であることが特に好ましい。
【００１１】
本発明の導電性弾性ローラの好適例においては、前記導電剤（Ｃ）がイオン導電剤である。
【００１２】
本発明の導電性弾性ローラにおいて、前記紫外線硬化型樹脂に用いられる弾性層用原料は、前記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と前記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計質量を100質量部としたとき前記一般式(I)で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）の質量が1〜90質量部であることが好ましい。
【００１３】
本発明の導電性弾性ローラにおいて、前記紫外線硬化型樹脂に用いられる弾性層用原料は、前記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と前記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計100質量部に対して、前記光重合開始剤（Ｂ）を0.2〜5.0質量部、前記導電剤（Ｃ）を0.1〜5.0質量部含有することが好ましい。
【００１４】
本発明の導電性弾性ローラの他の好適例においては、前記シャフト部材が、金属シャフト又は該金属シャフトの外側に高剛性の樹脂基材を配設したシャフトであり、
前記金属シャフトの外径が4.0〜8.0mmで、前記樹脂基材の外径が10〜25mmである。
【００１５】
本発明の導電性弾性ローラにおいて、前記弾性層は、アスカーＣ硬度が30度〜70度であることが好ましく、また、厚さが1〜3000μmであることが好ましい
【００１６】
本発明の導電性弾性ローラは、現像ローラ及び帯電ローラとして好適である。
【００１７】
また、本発明の画像形成装置は、上記の導電性弾性ローラを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）及び導電剤（Ｃ）を含み、更に特定構造を有する疎水性のアクリレートモノマー（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化させて、弾性層の少なくとも一層を形成することで、大量の熱エネルギーを必要とせず、短時間で製造することが可能で、多額の設備費用を要せず、寸法の環境依存性が小さい弾性層を備えた導電性弾性ローラを提供することができる。また、かかる導電性弾性ローラを備え、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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜導電性弾性ローラ＞
以下に、本発明の導電性弾性ローラを、図１を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の導電性弾性ローラの一例の断面図である。図示例の導電性弾性ローラ１は、長さ方向両端部を軸支されて取り付けられるシャフト部材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３とを備える。なお、図１に示す導電性弾性ローラ１は、弾性層３を一層のみ有するが、本発明の導電性弾性ローラは、弾性層を二層以上有していてもよい。また、図示しないが、本発明の導電性弾性ローラは、弾性層３の半径方向外側に塗膜層を備えていてもよい。
【００２０】
図１において、シャフト部材２は、金属シャフト２Ａと、該金属シャフト２Ａの半径方向外側に配設された高剛性の樹脂基材２Ｂとからなるが、本発明の導電性弾性ローラのシャフト部材は、良好な導電性を有する限り特に制限はなく、金属シャフト２Ａのみから構成されていてもよいし、高剛性の樹脂基材のみから構成されていてもよいし、内部を中空にくりぬいた金属製又は高剛性樹脂製の円筒体等であってもよい。なお、シャフト部材２に高剛性の樹脂を使用する場合、高剛性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、高剛性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、高剛性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。
【００２１】
上記金属シャフト２Ａや金属製円筒体の材質としては、鉄、ステンレス、アルミニウム等が挙げられる。また、上記高剛性の樹脂基材２Ｂ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。これら高剛性樹脂は、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。
【００２２】
上記シャフト部材が、金属シャフト又は該金属シャフトの外側に高剛性の樹脂基材を配設したシャフトである場合、該金属シャフトの外径は、4.0〜8.0mmの範囲が好ましい。また、上記シャフト部材が、金属シャフトの外側に高剛性の樹脂基材を配設したシャフトである場合、該樹脂基材の外径は、10〜25mmの範囲が好ましい。なお、上記シャフト部材に高剛性樹脂を使用することで、シャフト部材の外径を大きくしても、シャフト部材の質量の増加を抑制することができる。
【００２３】
本発明の導電性弾性ローラは、弾性層の少なくとも一層が、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、導電剤（Ｃ）及びアクリレートモノマー（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化させて得られる紫外線硬化型樹脂からなる。なお、該弾性層用原料には、本発明の目的を害しない限り、種々の添加剤を配合することができる。
【００２４】
上記弾性層用原料に用いるウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）は、アクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯ−）を１つ以上有し、ウレタン結合（−ＮＨＣＯＯ−）を複数有する化合物である。該ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）の官能基数及び分子量等は特に制限されるものではない。該ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）は、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとからウレタンプレポリマーを合成し、該ウレタンプレポリマーに水酸基を有するアクリレートを付加させることによって製造することができる。
【００２５】
上記ウレタンプレポリマーの合成に用いるポリオールは、水酸基（ＯＨ基）を複数有する化合物であり、該ポリオールとして、具体的には、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール、アルキレンオキサイド変性ポリブタジエンポリオール及びポリイソプレンポリオール等が挙げられる。なお、上記ポリエーテルポリオールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコールに、エチレンオキシドやプロピレンオキシド等のアルキレンオキサイドを付加させて得られ、また、上記ポリエステルポリオールは、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１,４-ブタンジオール、１,６-ヘキサンジオール、プロピレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールと、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、セバシン酸、ピメリン酸、スベリン酸等の多価カルボン酸とから得られる。これらポリオールは、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。
【００２６】
上記ポリイソシアネートは、イソシアネート基（ＮＣＯ基）を複数有する化合物であって、該ポリイソシアネートとして、具体的には、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（クルードＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）や、これらのイソシアヌレート変性物、カルボジイミド変性物、グリコール変性物等が挙げられる。これらポリイソシアネートは、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。
【００２７】
上記ウレタンプレポリマーの合成においては、ウレタン化反応用の触媒を用いることが好ましい。該ウレタン化反応用触媒としては、ジブチルスズジラウレート，ジブチルスズジアセテート，ジブチルスズチオカルボキシレート，ジブチルスズジマレエート，ジオクチルスズチオカルボキシレート，オクテン酸スズ，モノブチルスズオキシド等の有機スズ化合物；塩化第一スズ等の無機スズ化合物；オクテン酸鉛等の有機鉛化合物；トリエチルアミン，ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類；テトラメチルエチレンジアミン，テトラメチルプロパンジアミン，テトラメチルヘキサンジアミン等のジアミン類；ペンタメチルジエチレントリアミン，ペンタメチルジプロピレントリアミン，テトラメチルグアニジン等のトリアミン類；トリエチレンジアミン，ジメチルピペラジン，メチルエチルピペラジン，メチルモルホリン，ジメチルアミノエチルモルホリン，ジメチルイミダゾール，ピリジン等の環状アミン類；ジメチルアミノエタノール，ジメチルアミノエトキシエタノール，トリメチルアミノエチルエタノールアミン，メチルヒドロキシエチルピペラジン，ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類；ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル，エチレングリコールビス(ジメチル)アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類；ｐ-トルエンスルホン酸，メタンスルホン酸，フルオロ硫酸等の有機スルホン酸；硫酸，リン酸，過塩素酸等の無機酸；ナトリウムアルコラート，水酸化リチウム，アルミニウムアルコラート，水酸化ナトリウム等の塩基類；テトラブチルチタネート，テトラエチルチタネート，テトライソプロピルチタネート等のチタン化合物；ビスマス化合物；四級アンモニウム塩等が挙げられる。これら触媒の中でも、有機スズ化合物が好ましい。これら触媒は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。上記触媒の使用量は、上記ポリオール100質量部に対して0.001〜2.0質量部の範囲が好ましい。
【００２８】
また、上記ウレタンプレポリマーに付加させる水酸基を有するアクリレートは、水酸基を１つ以上有し、アクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯ−）を１つ以上有する化合物である。該水酸基を有するアクリレートは、上記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基に付加することができる。該水酸基を有するアクリレートとしては、２-ヒドロキシエチルアクリレート、２-ヒドロキシプロピルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等が挙げられる。これら水酸基を有するアクリレートは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２９】
上記弾性層用原料に用いる光重合開始剤（Ｂ）は、紫外線を照射されることによって、上述したウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）、更には後述するアクリレートモノマー（Ｄ）の重合を開始させる作用を有する。該光重合開始剤（Ｂ）としては、４-ジメチルアミノ安息香酸、４-ジメチルアミノ安息香酸エステル、２,２-ジメトキシ-２-フェニルアセトフェノン、アセトフェノンジエチルケタール、アルコキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン及び３,３-ジメチル-４-メトキシベンゾフェノン、４,４-ジメトキシベンゾフェノン、４,４-ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス(４-ジアルキルアミノフェニル)ケトン、ベンジル及びベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾイン及びベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン誘導体、ベンゾインイソプロピルエーテル、２-ヒドロキシ-２-メチルプロピオフェノン、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、キサントン、チオキサントン及びチオキサントン誘導体、フルオレン、２,４,６-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(２,６-ジメトキシベンゾイル)-２,４,４-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、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シド、２-メチル-１-[４-(メチルチオ)フェニル]-２-モルホリノプロパン-１,２-ベンジル-２-ジメチルアミノ-１-(モルホリノフェニル)-ブタノン-１等が挙げられる。これら光重合開始剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３０】
上記弾性層用原料として用いる導電剤（Ｃ）は、弾性層に導電性を付与する作用を有する。該導電剤（Ｃ）としては、紫外線を透過できるものが好ましく、イオン導電剤や透明な電子導電剤を用いることが好ましく、イオン導電剤を用いることが特に好ましい。該イオン導電剤は、上記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）に溶解する上、透明性を有するため、導電剤（Ｃ）としてイオン導電剤を用いた場合、シャフト部材上に弾性層用原料を厚く塗布しても、紫外線が十分に塗膜内部まで到達し、弾性層用原料を十分に硬化させることができる。ここで、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、透明な電子導電剤としては、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。これら導電剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
上記弾性層用原料に用いるアクリレートモノマー（Ｄ）は、少なくとも一部が上記一般式(I)で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）であり、必要に応じてその他のアクリレートモノマー（Ｆ）を含んでもよい。該アクリレートモノマー（Ｅ）は、一般的なアクリレートモノマーよりも疎水性が高く、吸湿し難い。そのため、弾性層用原料に式(I)で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）を配合することで、弾性層の寸法の環境依存性を低減することができる。また、該アクリレートモノマー（Ｅ）は、反応性希釈剤として作用し、即ち、紫外線で硬化する上、弾性層用原料の粘度を低下させることが可能である。該アクリレートモノマー（Ｅ）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
上記一般式(I)中のＲは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基であり、炭素数が１２〜１８であることが好ましい。ここで、アルキル基としては、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられ、直鎖状であっても、分岐状であってもよい。また、シクロアルキル基としては、オクチルシクロペンチル基、オクチルシクロヘキシル基、デシルシクロペンチル基、デシルシクロヘキシル基、ドデシルシクロペンチル基、ドデシルシクロヘキシル基等が挙げられ、アリール基としては、ヘキシルフェニル基、エチルナフチル基、ノニルフェニル基、ペンチルナフチル基、ドデシルフェニル基、オクチルナフチル基等が挙げられ、アラルキル基としては、フェニルヘキシル基、フェニルノニル基、フェニルドデシル基等が挙げられる。
【００３３】
上記式(I)のアクリレートモノマー（Ｅ）として、具体的には、ラウリルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ミリスチルアクリレート、パルミチルアクリレート、エチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ-ブチルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソオクチルアクリレート、等が挙げられ、これらの中でも、イソミリスチルアクリレート、ラウリルアクリレート及びステアリルアクリレートが好ましい。
【００３４】
また、上記式(I)のアクリレートモノマー（Ｅ）と併用できるその他のアクリレートモノマー（Ｆ）としては、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、グリシジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、２-ヒドロキシエチルアクリレート、２-ヒドロキシプロピルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等が挙げられる。これらアクリレートモノマー（Ｆ）も、アクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯ−）を１つ以上有するモノマーであり、反応性希釈剤として作用し、即ち、紫外線で硬化する上、弾性層用原料の粘度を低下させることが可能である。
【００３５】
上記弾性層用原料において、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）とアクリレートモノマー（Ｄ）との合計質量を100質量部としたとき式(I)のアクリレートモノマー（Ｅ）の質量が1〜90質量部の範囲にあることが好ましい。ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）とアクリレートモノマー（Ｄ）との総量に占めるアクリレートモノマー（Ｅ）の割合を1質量％以上とすることで（即ち、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）とその他のアクリレートモノマー（Ｆ）の割合を99質量％以下とすることで）、弾性層の寸法の環境依存性を低減することができ、一方、アクリレートモノマー（Ｅ）の割合を90質量％以下とすることで（即ち、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）とその他のアクリレートモノマー（Ｆ）の割合を10質量％以上とすることで）、低硬度で圧縮残留歪の小さい導電性弾性ローラに適した弾性層を得ることができる。
【００３６】
また、上記弾性層用原料における、光重合開始剤（Ｂ）の配合量は、上記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と上記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計100質量部に対して、0.2〜5.0質量部の範囲が好ましい。光重合開始剤（Ｂ）の配合量が0.2質量部以下では、弾性層用原料の紫外線硬化を開始させる効果が小さく、一方、5.0質量部を超えると、紫外線硬化を開始させる効果が飽和する一方、圧縮残留歪等の物性が低下し、弾性層用原料のコストが高くなる。
【００３７】
更に、上記弾性層用原料における、導電剤（Ｃ）の配合量は、上記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と上記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計100質量部に対して、0.1〜5.0質量部の範囲が好ましい。導電剤（Ｃ）の配合量が0.1質量部未満では、弾性層の導電性が低く、導電性弾性ローラに所望の導電性を付与できないことがあり、一方、5.0質量部を超えると、弾性層の導電性が高くならず、圧縮残留歪等の物性が低下し、良好な画像が得られなくなることがある。
【００３８】
また、上記弾性層用原料には、更に重合禁止剤を上記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と上記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計100質量部に対して0.001〜0.2質量部添加してもよい。重合禁止剤を添加することで、紫外線照射前の熱重合を防止することができる。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエ−テル、ｐ-メトキシフェノール、２,４-ジメチル-６-ｔ-ブチルフェノール、２,６-ジ-ｔ-ブチル-ｐ-クレゾール、ブチルヒドロキシアニソール、３-ヒドロキシチオフェノール、α-ニトロソ-β-ナフトール、ｐ-ベンゾキノン、２,５-ジヒドロキシ-ｐ-キノン等が挙げられる。
【００３９】
上記弾性層は、アスカーＣ硬度が30度〜70度であることが好ましい。ここで、該アスカーＣ硬度は、高さ12.7mm、直径29mmの円柱状サンプルの平面部分を測定した際の値である。アスカーＣ硬度が30度以上であれば、現像ローラ等の導電性弾性ローラとして十分な硬度を確保することができ、一方、70度以下であれば、低融点トナーの凝集・融着を十分に防止することができる。
【００４０】
上記弾性層は、厚さが1〜3000μmであることが好ましい。弾性層の厚さが1μm以上であれば、導電性弾性ローラが十分な弾性を有し、トナーへのダメージが十分に小さく、一方、3000μm以下であれば、紫外線照射において弾性層の深部まで紫外線が十分に到達し、弾性層用原料を確実に紫外線硬化させることができ、高価格の紫外線硬化樹脂原料の使用量を少なくできる。
【００４１】
上記弾性層は、特に限定されるものではないが、圧縮残留歪（圧縮永久歪）が5％以下であることが好ましい。ここで、該圧縮残留歪は、ＪＩＳ Ｋ ６２６２（１９９７）に準拠して測定でき、具体的には、高さ12.7mm、直径29mmの円柱状サンプルに対し、規定の熱処理条件（70℃で22時間）の下、サンプルを高さ方向に25％圧縮して求めることができる。また、上記弾性層は、体積固有抵抗が104〜1010Ωcmであることが好ましい。更に、本発明の導電性弾性ローラは、印加電圧100Ｖでのローラ抵抗が104〜1010Ωであることが好ましい。ここで、該抵抗値は、平板又は円筒状の対極に導電性弾性ローラの外周面を所定圧力で押し当て、シャフトと対極との間に100Ｖの電圧を印加し、その際の電流値から求めることができる。
【００４２】
本発明の導電性弾性ローラは、シャフト部材の外表面に上記弾性層用原料を塗布した後、紫外線照射することで作製できる。そのため、本発明の導電性弾性ローラは、弾性層の作製に大量の熱エネルギーを必要とせず、短時間で弾性層を作製することが可能である。また、弾性層の形成に、キュアー炉等が不要であるため、多額の設備費用を必要としない。なお、弾性層用原料をシャフト部材の外表面に塗布する方法としては、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、弾性層用原料に含まれる成分、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。
【００４３】
上述したの本発明の導電性弾性ローラは、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が、現像ローラ及び帯電ローラとして特に好適である。
【００４４】
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、上述した導電性弾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、上記導電性弾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。
【００４５】
以下に、図２を参照して本発明の画像形成装置を詳細に説明する。図２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ドラム４と、感光ドラム４の近傍（図では上方）に位置し感光ドラム４を帯電させるための帯電ローラ５と、トナー６を供給するためのトナー供給ローラ７と、トナー供給ローラ７と感光ドラム４との間に配置された現像ローラ８と、現像ローラ８の近傍（図では上方）に設けられた現像ブレード９と、感光ドラム４の近傍（図では下方）に位置する転写ローラ１０と、感光ドラム４に隣接して配置されたクリーニングローラ１１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。
【００４６】
図示例の画像形成装置においては、感光ドラム４に帯電ローラ５を当接させて、感光ドラム４と帯電ローラ５との間に電圧を印加して、感光ドラム４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ドラム４上に形成する。次に、感光ドラム４と、トナー供給ローラ７と、現像ローラ８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７上のトナー６が現像ローラ８を経て感光ドラム４に送られる。現像ローラ８上のトナー６は、現像ブレード９により、均一な薄層に整えられ、現像ローラ８と感光ドラム４とが接触しながら回転することにより、トナー６が現像ローラ８から感光ドラム４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６は、転写ローラ１０で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に感光ドラム４上に残留するトナー６は、クリーニングローラ１１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５、トナー供給ローラ７、現像ローラ８、転写ローラ１０及びクリーニングローラ１１の少なくともいずれかに、好ましくは、帯電ローラ５及び現像ローラ８の少なくとも一方に、上述した本発明の導電性弾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】
【００４７】
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。
【００４８】
（実施例１）
ウレタンアクリレートオリゴマー“ＵＡ−３３４ＰＺ［新中村化学工業(株)製］”70.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＩＭ−Ａ［イソミリスチルアクリレート（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯＣ14Ｈ29）, 共栄社化学(株)製］”30.0質量部、光重合開始剤“イルガキュアー１８４Ｄ［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製］”0.5質量部、イオン導電剤“ＭＰ−１００［昭島化学工業(株)製］”2.0質量部を撹拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間撹拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００４９】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。このサンプルは、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］が45度であった。
【００５０】
また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を2.0mmのスペーサーを配置した２枚の石英ガラス板の間に挟み2.0mmのシートサンプルを作製した。必要あればＵＶ照射面と反対側の石英ガラスがＵＶ硬化樹脂と接する部分にＰＴＦＥシートを挟むことにより、シートサンプルを容易に剥がすことができる。このようにして得たサンプルの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ａ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ｂ）との寸法変化（Ｂ−Ａ）は30μmであった。
【００５１】
次に、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上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに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照射した。
【００５２】
このようにして得たＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラの表面に、弾性層より高硬度の微粒子を含むＵＶ硬化樹脂原料をロールコーターにて塗布し、ＵＶ照射して、表面にＵＶ塗膜を有するローラ外径20.0mmで低硬度のＵＶ樹脂製ローラを得た。このローラの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の外径（Ｃ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の外径（Ｄ）との寸法変化（Ｄ−Ｃ）は57μmであった。
【００５３】
さらに、上記により作製した別のローラを現像ローラとして電子写真装置に組み込み、20℃、50％ＲＨ（ＮＮ条件）、12℃、10％ＲＨ（ＬＬ条件）、32.5℃、85％ＲＨ（ＨＨ条件）でそれぞれ２日間放置後、グレー色の画像を印刷したところ、総ての条件で良好な画像を得ることができた。
【００５４】
（実施例２）
ウレタンアクリレートオリゴマー“ＵＡ−３３４ＰＺ［新中村化学工業(株)製］”60.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＩＭ−Ａ［共栄社化学(株)製］”40.0質量部、光重合開始剤“イルガキュアー１８４Ｄ［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製］”0.5質量部、イオン導電剤“ＭＰ−１００［昭島化学工業(株)製］”2.0質量部を撹拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間撹拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００５５】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。このサンプルは、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］が40度であった。
【００５６】
また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を2.0mmのスペーサーを配置した２枚の石英ガラス板の間に挟み2.0mmのシートサンプルを作製した。必要あればＵＶ照射面と反対側の石英ガラスがＵＶ硬化樹脂と接する部分にＰＴＦＥシートを挟むことにより、シートサンプルを容易に剥がすことができる。このようにして得たサンプルの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ａ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ｂ）との寸法変化（Ｂ−Ａ）は26μmであった。
【００５７】
次に、外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのＰＢＴ樹脂製導電性ローラ基材に上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに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照射した。
【００５８】
このようにして得たＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラの表面に、弾性層より高硬度の微粒子を含むＵＶ硬化樹脂原料をロールコーターにて塗布し、ＵＶ照射して、表面にＵＶ塗膜を有するローラ外径20.0mmで低硬度のＵＶ樹脂製ローラを得た。このローラの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の外径（Ｃ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の外径（Ｄ）との寸法変化（Ｄ−Ｃ）は53μmであった。
【００５９】
さらに、上記により作製した別のローラを現像ローラとして電子写真装置に組み込み、20℃、50％ＲＨ（ＮＮ条件）、12℃、10％ＲＨ（ＬＬ条件）、32.5℃、85％ＲＨ（ＨＨ条件）でそれぞれ２日間放置後、グレー色の画像を印刷したところ、総ての条件で良好な画像を得ることができた。
【００６０】
（実施例３）
ウレタンアクリレートオリゴマー“ＵＡ−３３４ＰＺ［新中村化学工業(株)製］”70.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＬ−Ａ［ラウリルアクリレート（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯＣ12Ｈ25）, 共栄社化学(株)製］”30.0質量部、光重合開始剤“イルガキュアー１８４Ｄ［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製］”0.5質量部、イオン導電剤“ＭＰ−１００［昭島化学工業(株)製］”2.0質量部を撹拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間撹拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００６１】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。このサンプルは、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］が36度であった。
【００６２】
また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を2.0mmのスペーサーを配置した２枚の石英ガラス板の間に挟み2.0mmのシートサンプルを作製した。必要あればＵＶ照射面と反対側の石英ガラスがＵＶ硬化樹脂と接する部分にＰＴＦＥシートを挟むことにより、シートサンプルを容易に剥がすことができる。このようにして得たサンプルの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ａ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ｂ）との寸法変化（Ｂ−Ａ）は33μmであった。
【００６３】
次に、外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのＰＢＴ樹脂製導電性ローラ基材に上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに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照射した。
【００６４】
このようにして得たＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラの表面に、弾性層より高硬度の微粒子を含むＵＶ硬化樹脂原料をロールコーターにて塗布し、ＵＶ照射して、表面にＵＶ塗膜を有するローラ外径20.0mmで低硬度のＵＶ樹脂製ローラを得た。このローラの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の外径（Ｃ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の外径（Ｄ）との寸法変化（Ｄ−Ｃ）は59μmであった。
【００６５】
さらに、上記により作製した別のローラを現像ローラとして電子写真装置に組み込み、20℃、50％ＲＨ（ＮＮ条件）、12℃、10％ＲＨ（ＬＬ条件）、32.5℃、85％ＲＨ（ＨＨ条件）でそれぞれ２日間放置後、グレー色の画像を印刷したところ、総ての条件で良好な画像を得ることができた。
【００６６】
（実施例４）
ウレタンアクリレートオリゴマー“ＵＡ−３３４ＰＺ［新中村化学工業(株)製］”70.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＩＭ−Ａ［共栄社化学(株)製］”15.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＳ−Ａ［ステアリルアクリレート（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯＣ18Ｈ37）, 共栄社化学(株)製］”15.0質量部、光重合開始剤“イルガキュアー１８４Ｄ［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製］”0.5質量部、イオン導電剤“ＭＰ−１００［昭島化学工業(株)製］”2.0質量部を撹拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間撹拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００６７】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。このサンプルは、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］が48度であった。
【００６８】
また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を2.0mmのスペーサーを配置した２枚の石英ガラス板の間に挟み2.0mmのシートサンプルを作製した。必要あればＵＶ照射面と反対側の石英ガラスがＵＶ硬化樹脂と接する部分にＰＴＦＥシートを挟むことにより、シートサンプルを容易に剥がすことができる。このようにして得たサンプルの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ａ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ｂ）との寸法変化（Ｂ−Ａ）は29μmであった。
【００６９】
次に、外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのＰＢＴ樹脂製導電性ローラ基材に上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに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照射した。
【００７０】
このようにして得たＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラの表面に、弾性層より高硬度の微粒子を含むＵＶ硬化樹脂原料をロールコーターにて塗布し、ＵＶ照射して、表面にＵＶ塗膜を有するローラ外径20.0mmで低硬度のＵＶ樹脂製ローラを得た。このローラの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の外径（Ｃ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の外径（Ｄ）との寸法変化（Ｄ−Ｃ）は56μmであった。
【００７１】
さらに、上記により作製した別のローラを現像ローラとして電子写真装置に組み込み、20℃、50％ＲＨ（ＮＮ条件）、12℃、10％ＲＨ（ＬＬ条件）、32.5℃、85％ＲＨ（ＨＨ条件）でそれぞれ２日間放置後、グレー色の画像を印刷したところ、総ての条件で良好な画像を得ることができた。
【００７２】
（比較例１）
ウレタンアクリレートオリゴマー“ＵＡ−３３４ＰＺ［新中村化学工業(株)製］”70.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＭＴＧ−Ａ［メトキシ-トリエチレングリコールアクリレート｛ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)3-ＣＨ3｝, 共栄社化学(株)製］”30.0質量部、光重合開始剤“イルガキュアー１８４Ｄ［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製］”0.5質量部、イオン導電剤“ＭＰ−１００［昭島化学工業(株)製］”2.0質量部を撹拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間撹拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００７３】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。このサンプルは、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］が45度であった。
【００７４】
また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を2.0mmのスペーサーを配置した２枚の石英ガラス板の間に挟み2.0mmのシートサンプルを作製した。必要あればＵＶ照射面と反対側の石英ガラスがＵＶ硬化樹脂と接する部分にＰＴＦＥシートを挟むことにより、シートサンプルを容易に剥がすことができる。このようにして得たサンプルの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ａ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ｂ）との寸法変化（Ｂ−Ａ）は41μmであった。
【００７５】
次に、外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのＰＢＴ樹脂製導電性ローラ基材に上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに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照射した。
【００７６】
このようにして得たＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラの表面に、弾性層より高硬度の微粒子を含むＵＶ硬化樹脂原料をロールコーターにて塗布し、ＵＶ照射して、表面にＵＶ塗膜を有するローラ外径20.0mmで低硬度のＵＶ樹脂製ローラを得た。このローラの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の外径（Ｃ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の外径（Ｄ）との寸法変化（Ｄ−Ｃ）は78μmであった。
【００７７】
さらに、上記により作製した別のローラを現像ローラとして電子写真装置に組み込み、20℃、50％ＲＨ（ＮＮ条件）、12℃、10％ＲＨ（ＬＬ条件）、32.5℃、85％ＲＨ（ＨＨ条件）でそれぞれ２日間放置後、グレー色の画像を印刷したところ、ＮＮ条件とＬＬ条件では良好な画像が得られたが、ＨＨ条件ではスジ状の画像不良が発生した。また、現像ローラの表面を観察したところ、現像ブレードによる圧接痕が確認された。
【００７８】
（比較例２）
ウレタンアクリレートオリゴマー“ＵＡ−３３４ＰＺ［新中村化学工業(株)製］”60.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＭＴＧ−Ａ［共栄社化学(株)製］”40.0質量部、光重合開始剤“イルガキュアー１８４Ｄ［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製］”0.5質量部、イオン導電剤“ＭＰ−１００［昭島化学工業(株)製］”2.0質量部を撹拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間撹拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００７９】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。このサンプルは、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］が42度であった。
【００８０】
また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を2.0mmのスペーサーを配置した２枚の石英ガラス板の間に挟み2.0mmのシートサンプルを作製した。必要あればＵＶ照射面と反対側の石英ガラスがＵＶ硬化樹脂と接する部分にＰＴＦＥシートを挟むことにより、シートサンプルを容易に剥がすことができる。このようにして得たサンプルの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ａ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ｂ）との寸法変化（Ｂ−Ａ）は48μmであった。
【００８１】
次に、外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのＰＢＴ樹脂製導電性ローラ基材に上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに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照射した。
【００８２】
このようにして得たＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラの表面に、弾性層より高硬度の微粒子を含むＵＶ硬化樹脂原料をロールコーターにて塗布し、ＵＶ照射して、表面にＵＶ塗膜を有するローラ外径20.0mmで低硬度のＵＶ樹脂製ローラを得た。このローラの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の外径（Ｃ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の外径（Ｄ）との寸法変化（Ｄ−Ｃ）は82μmであった。
【００８３】
さらに、上記により作製した別のローラを現像ローラとして電子写真装置に組み込み、20℃、50％ＲＨ（ＮＮ条件）、12℃、10％ＲＨ（ＬＬ条件）、32.5℃、85％ＲＨ（ＨＨ条件）でそれぞれ２日間放置後、グレー色の画像を印刷したところ、ＮＮ条件とＬＬ条件では良好な画像が得られたが、ＨＨ条件ではスジ状の画像不良が発生した。また、現像ローラの表面を観察したところ、現像ブレードによる圧接痕が確認された。
【００８４】
【表１】
【００８５】
【表２】
【００８６】
実施例１〜４から、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と光重合開始剤（Ｂ）と導電剤（Ｃ）とを含み、更に上記一般式(I)で表されるアクリレートモノマー（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなる弾性層を備えた導電性弾性ローラは、弾性層の寸法の環境依存性が小さく、また、ＮＮ条件、ＬＬ条件及びＨＨ条件の総ての条件で良好な画像を形成できることが分る。
【００８７】
一方、比較例１及び２の結果から、上記一般式(I)で表されるアクリレートモノマー以外のアクリレートモノマーを用いると、弾性層の寸法の環境依存性が著し高くなり、ＨＨ条件で画像不良が発生することが分る。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の導電性弾性ローラの一例の断面図である。
【図２】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】
【００８９】
１ 導電性弾性ローラ
２ シャフト部材
２Ａ 金属シャフト
２Ｂ 高剛性樹脂基材
３ 弾性層
４ 感光ドラム
５ 帯電ローラ
６ トナー
７ トナー供給ローラ
８ 現像ローラ
９ 現像ブレード
１０ 転写ローラ
１１ クリーニングローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性弾性ローラ及び該導電性弾性ローラを備えた画像形成装置に関し、特に現像ローラ及び帯電ローラ等として好適で、寸法の環境依存性が小さい弾性層を有する導電性弾性ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）等の電子写真方式の画像形成装置においては、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、ロール形状の導電性弾性部材、即ち、導電性弾性ローラが多用されており、該導電性弾性ローラは、通常、長さ方向両端部を軸支されて取り付けられるシャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配設された一層以上の弾性層とを備えている。
【０００３】
上記導電性弾性ローラのシャフト部材には、鉄やステンレス等の金属の他、エンジニアリングプラスチック等の種々の樹脂が用いられる。一方、上記導電性弾性ローラの弾性層には、熱硬化性ウレタン樹脂等の種々の熱硬化性樹脂が用いられており、樹脂原料を所望のキャビティー形状を有するモールドに注入し加熱して、樹脂原料を加熱硬化させる等して、製造されている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５０６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、熱硬化性ウレタン樹脂等を弾性層に用いて、導電性弾性ローラを製造する場合、樹脂原料を加熱硬化させる必要があるため、大量の熱エネルギーを必要とし、また、硬化にも相当の時間を要していた。更に、加熱硬化させるために、キュアー炉等の多額の設備費用がかかるという問題もあった。
【０００６】
これに対して、本発明者らは、弾性層に熱硬化型樹脂ではなく、紫外線硬化型樹脂を用いた導電性弾性ローラについて検討したが、一般的なアクリレートモノマーを用いた紫外線硬化型樹脂は、寸法の環境依存性が大きいことが分った。ここで、弾性層の寸法が環境に大きく依存するローラを画像形成装置の現像ローラ等として使用した場合、使用環境によってローラの外径寸法が大きく変化し、画像不良が発生し易くなる。従って、導電性弾性ローラの弾性層は、寸法の環境依存性が十分に小さい必要がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、大量の熱エネルギーを必要とせず、短時間で製造することが可能で、多額の設備費用を要せず、更には、寸法の環境依存性が小さい弾性層を備えた導電性弾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、かかる導電性弾性ローラを用いた、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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、ウレタンアクリレートオリゴマー、光重合開始剤及び導電剤と共に、特定構造の疎水性アクリレートモノマーを含む原料組成物を紫外線照射で硬化させて弾性層を形成することで、大量の熱エネルギーを必要とせず、短時間で製造することが可能で、多額の設備費用を要せず、寸法の環境依存性が小さい弾性層を備えた導電性弾性ローラが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
即ち、本発明の導電性弾性ローラは、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一層以上の弾性層とを備え、
前記弾性層の少なくとも一層が、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、導電剤（Ｃ）及びアクリレートモノマー（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなり、
前記アクリレートモノマー（Ｄ）の少なくとも一部が下記一般式(I)：
【化１】
［式中、Ｒは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基である］で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の導電性弾性ローラにおいて、前記一般式(I)中のＲは、炭素数が１２〜１８であることが好ましい。また、前記アクリレートモノマー（Ｄ）の少なくとも一部は、イソミリスチルアクリレート、ラウリルアクリレート及びステアリルアクリレートからなる群から選択される少なくとも一種であることが特に好ましい。
【００１１】
本発明の導電性弾性ローラの好適例においては、前記導電剤（Ｃ）がイオン導電剤である。
【００１２】
本発明の導電性弾性ローラにおいて、前記紫外線硬化型樹脂に用いられる弾性層用原料は、前記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と前記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計質量を100質量部としたとき前記一般式(I)で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）の質量が1〜90質量部であることが好ましい。
【００１３】
本発明の導電性弾性ローラにおいて、前記紫外線硬化型樹脂に用いられる弾性層用原料は、前記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と前記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計100質量部に対して、前記光重合開始剤（Ｂ）を0.2〜5.0質量部、前記導電剤（Ｃ）を0.1〜5.0質量部含有することが好ましい。
【００１４】
本発明の導電性弾性ローラの他の好適例においては、前記シャフト部材が、金属シャフト又は該金属シャフトの外側に高剛性の樹脂基材を配設したシャフトであり、
前記金属シャフトの外径が4.0〜8.0mmで、前記樹脂基材の外径が10〜25mmである。
【００１５】
本発明の導電性弾性ローラにおいて、前記弾性層は、アスカーＣ硬度が30度〜70度であることが好ましく、また、厚さが1〜3000μmであることが好ましい
【００１６】
本発明の導電性弾性ローラは、現像ローラ及び帯電ローラとして好適である。
【００１７】
また、本発明の画像形成装置は、上記の導電性弾性ローラを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）及び導電剤（Ｃ）を含み、更に特定構造を有する疎水性のアクリレートモノマー（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化させて、弾性層の少なくとも一層を形成することで、大量の熱エネルギーを必要とせず、短時間で製造することが可能で、多額の設備費用を要せず、寸法の環境依存性が小さい弾性層を備えた導電性弾性ローラを提供することができる。また、かかる導電性弾性ローラを備え、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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜導電性弾性ローラ＞
以下に、本発明の導電性弾性ローラを、図１を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の導電性弾性ローラの一例の断面図である。図示例の導電性弾性ローラ１は、長さ方向両端部を軸支されて取り付けられるシャフト部材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３とを備える。なお、図１に示す導電性弾性ローラ１は、弾性層３を一層のみ有するが、本発明の導電性弾性ローラは、弾性層を二層以上有していてもよい。また、図示しないが、本発明の導電性弾性ローラは、弾性層３の半径方向外側に塗膜層を備えていてもよい。
【００２０】
図１において、シャフト部材２は、金属シャフト２Ａと、該金属シャフト２Ａの半径方向外側に配設された高剛性の樹脂基材２Ｂとからなるが、本発明の導電性弾性ローラのシャフト部材は、良好な導電性を有する限り特に制限はなく、金属シャフト２Ａのみから構成されていてもよいし、高剛性の樹脂基材のみから構成されていてもよいし、内部を中空にくりぬいた金属製又は高剛性樹脂製の円筒体等であってもよい。なお、シャフト部材２に高剛性の樹脂を使用する場合、高剛性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、高剛性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、高剛性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。
【００２１】
上記金属シャフト２Ａや金属製円筒体の材質としては、鉄、ステンレス、アルミニウム等が挙げられる。また、上記高剛性の樹脂基材２Ｂ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。これら高剛性樹脂は、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。
【００２２】
上記シャフト部材が、金属シャフト又は該金属シャフトの外側に高剛性の樹脂基材を配設したシャフトである場合、該金属シャフトの外径は、4.0〜8.0mmの範囲が好ましい。また、上記シャフト部材が、金属シャフトの外側に高剛性の樹脂基材を配設したシャフトである場合、該樹脂基材の外径は、10〜25mmの範囲が好ましい。なお、上記シャフト部材に高剛性樹脂を使用することで、シャフト部材の外径を大きくしても、シャフト部材の質量の増加を抑制することができる。
【００２３】
本発明の導電性弾性ローラは、弾性層の少なくとも一層が、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、導電剤（Ｃ）及びアクリレートモノマー（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化させて得られる紫外線硬化型樹脂からなる。なお、該弾性層用原料には、本発明の目的を害しない限り、種々の添加剤を配合することができる。
【００２４】
上記弾性層用原料に用いるウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）は、アクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯ−）を１つ以上有し、ウレタン結合（−ＮＨＣＯＯ−）を複数有する化合物である。該ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）の官能基数及び分子量等は特に制限されるものではない。該ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）は、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとからウレタンプレポリマーを合成し、該ウレタンプレポリマーに水酸基を有するアクリレートを付加させることによって製造することができる。
【００２５】
上記ウレタンプレポリマーの合成に用いるポリオールは、水酸基（ＯＨ基）を複数有する化合物であり、該ポリオールとして、具体的には、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール、アルキレンオキサイド変性ポリブタジエンポリオール及びポリイソプレンポリオール等が挙げられる。なお、上記ポリエーテルポリオールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコールに、エチレンオキシドやプロピレンオキシド等のアルキレンオキサイドを付加させて得られ、また、上記ポリエステルポリオールは、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１,４-ブタンジオール、１,６-ヘキサンジオール、プロピレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールと、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、セバシン酸、ピメリン酸、スベリン酸等の多価カルボン酸とから得られる。これらポリオールは、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。
【００２６】
上記ポリイソシアネートは、イソシアネート基（ＮＣＯ基）を複数有する化合物であって、該ポリイソシアネートとして、具体的には、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（クルードＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）や、これらのイソシアヌレート変性物、カルボジイミド変性物、グリコール変性物等が挙げられる。これらポリイソシアネートは、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。
【００２７】
上記ウレタンプレポリマーの合成においては、ウレタン化反応用の触媒を用いることが好ましい。該ウレタン化反応用触媒としては、ジブチルスズジラウレート，ジブチルスズジアセテート，ジブチルスズチオカルボキシレート，ジブチルスズジマレエート，ジオクチルスズチオカルボキシレート，オクテン酸スズ，モノブチルスズオキシド等の有機スズ化合物；塩化第一スズ等の無機スズ化合物；オクテン酸鉛等の有機鉛化合物；トリエチルアミン，ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類；テトラメチルエチレンジアミン，テトラメチルプロパンジアミン，テトラメチルヘキサンジアミン等のジアミン類；ペンタメチルジエチレントリアミン，ペンタメチルジプロピレントリアミン，テトラメチルグアニジン等のトリアミン類；トリエチレンジアミン，ジメチルピペラジン，メチルエチルピペラジン，メチルモルホリン，ジメチルアミノエチルモルホリン，ジメチルイミダゾール，ピリジン等の環状アミン類；ジメチルアミノエタノール，ジメチルアミノエトキシエタノール，トリメチルアミノエチルエタノールアミン，メチルヒドロキシエチルピペラジン，ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類；ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル，エチレングリコールビス(ジメチル)アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類；ｐ-トルエンスルホン酸，メタンスルホン酸，フルオロ硫酸等の有機スルホン酸；硫酸，リン酸，過塩素酸等の無機酸；ナトリウムアルコラート，水酸化リチウム，アルミニウムアルコラート，水酸化ナトリウム等の塩基類；テトラブチルチタネート，テトラエチルチタネート，テトライソプロピルチタネート等のチタン化合物；ビスマス化合物；四級アンモニウム塩等が挙げられる。これら触媒の中でも、有機スズ化合物が好ましい。これら触媒は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。上記触媒の使用量は、上記ポリオール100質量部に対して0.001〜2.0質量部の範囲が好ましい。
【００２８】
また、上記ウレタンプレポリマーに付加させる水酸基を有するアクリレートは、水酸基を１つ以上有し、アクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯ−）を１つ以上有する化合物である。該水酸基を有するアクリレートは、上記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基に付加することができる。該水酸基を有するアクリレートとしては、２-ヒドロキシエチルアクリレート、２-ヒドロキシプロピルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等が挙げられる。これら水酸基を有するアクリレートは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２９】
上記弾性層用原料に用いる光重合開始剤（Ｂ）は、紫外線を照射されることによって、上述したウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）、更には後述するアクリレートモノマー（Ｄ）の重合を開始させる作用を有する。該光重合開始剤（Ｂ）としては、４-ジメチルアミノ安息香酸、４-ジメチルアミノ安息香酸エステル、２,２-ジメトキシ-２-フェニルアセトフェノン、アセトフェノンジエチルケタール、アルコキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン及び３,３-ジメチル-４-メトキシベンゾフェノン、４,４-ジメトキシベンゾフェノン、４,４-ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス(４-ジアルキルアミノフェニル)ケトン、ベンジル及びベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾイン及びベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン誘導体、ベンゾインイソプロピルエーテル、２-ヒドロキシ-２-メチルプロピオフェノン、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、キサントン、チオキサントン及びチオキサントン誘導体、フルオレン、２,４,６-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(２,６-ジメトキシベンゾイル)-２,４,４-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、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シド、２-メチル-１-[４-(メチルチオ)フェニル]-２-モルホリノプロパン-１,２-ベンジル-２-ジメチルアミノ-１-(モルホリノフェニル)-ブタノン-１等が挙げられる。これら光重合開始剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３０】
上記弾性層用原料として用いる導電剤（Ｃ）は、弾性層に導電性を付与する作用を有する。該導電剤（Ｃ）としては、紫外線を透過できるものが好ましく、イオン導電剤や透明な電子導電剤を用いることが好ましく、イオン導電剤を用いることが特に好ましい。該イオン導電剤は、上記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）に溶解する上、透明性を有するため、導電剤（Ｃ）としてイオン導電剤を用いた場合、シャフト部材上に弾性層用原料を厚く塗布しても、紫外線が十分に塗膜内部まで到達し、弾性層用原料を十分に硬化させることができる。ここで、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、透明な電子導電剤としては、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。これら導電剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
上記弾性層用原料に用いるアクリレートモノマー（Ｄ）は、少なくとも一部が上記一般式(I)で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）であり、必要に応じてその他のアクリレートモノマー（Ｆ）を含んでもよい。該アクリレートモノマー（Ｅ）は、一般的なアクリレートモノマーよりも疎水性が高く、吸湿し難い。そのため、弾性層用原料に式(I)で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）を配合することで、弾性層の寸法の環境依存性を低減することができる。また、該アクリレートモノマー（Ｅ）は、反応性希釈剤として作用し、即ち、紫外線で硬化する上、弾性層用原料の粘度を低下させることが可能である。該アクリレートモノマー（Ｅ）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
上記一般式(I)中のＲは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基であり、炭素数が１２〜１８であることが好ましい。ここで、アルキル基としては、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられ、直鎖状であっても、分岐状であってもよい。また、シクロアルキル基としては、オクチルシクロペンチル基、オクチルシクロヘキシル基、デシルシクロペンチル基、デシルシクロヘキシル基、ドデシルシクロペンチル基、ドデシルシクロヘキシル基等が挙げられ、アリール基としては、ヘキシルフェニル基、エチルナフチル基、ノニルフェニル基、ペンチルナフチル基、ドデシルフェニル基、オクチルナフチル基等が挙げられ、アラルキル基としては、フェニルヘキシル基、フェニルノニル基、フェニルドデシル基等が挙げられる。
【００３３】
上記式(I)のアクリレートモノマー（Ｅ）として、具体的には、ラウリルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ミリスチルアクリレート、パルミチルアクリレート、エチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ-ブチルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソオクチルアクリレート、等が挙げられ、これらの中でも、イソミリスチルアクリレート、ラウリルアクリレート及びステアリルアクリレートが好ましい。
【００３４】
また、上記式(I)のアクリレートモノマー（Ｅ）と併用できるその他のアクリレートモノマー（Ｆ）としては、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、グリシジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、２-ヒドロキシエチルアクリレート、２-ヒドロキシプロピルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等が挙げられる。これらアクリレートモノマー（Ｆ）も、アクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯ−）を１つ以上有するモノマーであり、反応性希釈剤として作用し、即ち、紫外線で硬化する上、弾性層用原料の粘度を低下させることが可能である。
【００３５】
上記弾性層用原料において、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）とアクリレートモノマー（Ｄ）との合計質量を100質量部としたとき式(I)のアクリレートモノマー（Ｅ）の質量が1〜90質量部の範囲にあることが好ましい。ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）とアクリレートモノマー（Ｄ）との総量に占めるアクリレートモノマー（Ｅ）の割合を1質量％以上とすることで（即ち、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）とその他のアクリレートモノマー（Ｆ）の割合を99質量％以下とすることで）、弾性層の寸法の環境依存性を低減することができ、一方、アクリレートモノマー（Ｅ）の割合を90質量％以下とすることで（即ち、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）とその他のアクリレートモノマー（Ｆ）の割合を10質量％以上とすることで）、低硬度で圧縮残留歪の小さい導電性弾性ローラに適した弾性層を得ることができる。
【００３６】
また、上記弾性層用原料における、光重合開始剤（Ｂ）の配合量は、上記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と上記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計100質量部に対して、0.2〜5.0質量部の範囲が好ましい。光重合開始剤（Ｂ）の配合量が0.2質量部以下では、弾性層用原料の紫外線硬化を開始させる効果が小さく、一方、5.0質量部を超えると、紫外線硬化を開始させる効果が飽和する一方、圧縮残留歪等の物性が低下し、弾性層用原料のコストが高くなる。
【００３７】
更に、上記弾性層用原料における、導電剤（Ｃ）の配合量は、上記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と上記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計100質量部に対して、0.1〜5.0質量部の範囲が好ましい。導電剤（Ｃ）の配合量が0.1質量部未満では、弾性層の導電性が低く、導電性弾性ローラに所望の導電性を付与できないことがあり、一方、5.0質量部を超えると、弾性層の導電性が高くならず、圧縮残留歪等の物性が低下し、良好な画像が得られなくなることがある。
【００３８】
また、上記弾性層用原料には、更に重合禁止剤を上記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と上記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計100質量部に対して0.001〜0.2質量部添加してもよい。重合禁止剤を添加することで、紫外線照射前の熱重合を防止することができる。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエ−テル、ｐ-メトキシフェノール、２,４-ジメチル-６-ｔ-ブチルフェノール、２,６-ジ-ｔ-ブチル-ｐ-クレゾール、ブチルヒドロキシアニソール、３-ヒドロキシチオフェノール、α-ニトロソ-β-ナフトール、ｐ-ベンゾキノン、２,５-ジヒドロキシ-ｐ-キノン等が挙げられる。
【００３９】
上記弾性層は、アスカーＣ硬度が30度〜70度であることが好ましい。ここで、該アスカーＣ硬度は、高さ12.7mm、直径29mmの円柱状サンプルの平面部分を測定した際の値である。アスカーＣ硬度が30度以上であれば、現像ローラ等の導電性弾性ローラとして十分な硬度を確保することができ、一方、70度以下であれば、低融点トナーの凝集・融着を十分に防止することができる。
【００４０】
上記弾性層は、厚さが1〜3000μmであることが好ましい。弾性層の厚さが1μm以上であれば、導電性弾性ローラが十分な弾性を有し、トナーへのダメージが十分に小さく、一方、3000μm以下であれば、紫外線照射において弾性層の深部まで紫外線が十分に到達し、弾性層用原料を確実に紫外線硬化させることができ、高価格の紫外線硬化樹脂原料の使用量を少なくできる。
【００４１】
上記弾性層は、特に限定されるものではないが、圧縮残留歪（圧縮永久歪）が5％以下であることが好ましい。ここで、該圧縮残留歪は、ＪＩＳ Ｋ ６２６２（１９９７）に準拠して測定でき、具体的には、高さ12.7mm、直径29mmの円柱状サンプルに対し、規定の熱処理条件（70℃で22時間）の下、サンプルを高さ方向に25％圧縮して求めることができる。また、上記弾性層は、体積固有抵抗が104〜1010Ωcmであることが好ましい。更に、本発明の導電性弾性ローラは、印加電圧100Ｖでのローラ抵抗が104〜1010Ωであることが好ましい。ここで、該抵抗値は、平板又は円筒状の対極に導電性弾性ローラの外周面を所定圧力で押し当て、シャフトと対極との間に100Ｖの電圧を印加し、その際の電流値から求めることができる。
【００４２】
本発明の導電性弾性ローラは、シャフト部材の外表面に上記弾性層用原料を塗布した後、紫外線照射することで作製できる。そのため、本発明の導電性弾性ローラは、弾性層の作製に大量の熱エネルギーを必要とせず、短時間で弾性層を作製することが可能である。また、弾性層の形成に、キュアー炉等が不要であるため、多額の設備費用を必要としない。なお、弾性層用原料をシャフト部材の外表面に塗布する方法としては、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、弾性層用原料に含まれる成分、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。
【００４３】
上述したの本発明の導電性弾性ローラは、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が、現像ローラ及び帯電ローラとして特に好適である。
【００４４】
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、上述した導電性弾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、上記導電性弾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。
【００４５】
以下に、図２を参照して本発明の画像形成装置を詳細に説明する。図２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ドラム４と、感光ドラム４の近傍（図では上方）に位置し感光ドラム４を帯電させるための帯電ローラ５と、トナー６を供給するためのトナー供給ローラ７と、トナー供給ローラ７と感光ドラム４との間に配置された現像ローラ８と、現像ローラ８の近傍（図では上方）に設けられた現像ブレード９と、感光ドラム４の近傍（図では下方）に位置する転写ローラ１０と、感光ドラム４に隣接して配置されたクリーニングローラ１１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。
【００４６】
図示例の画像形成装置においては、感光ドラム４に帯電ローラ５を当接させて、感光ドラム４と帯電ローラ５との間に電圧を印加して、感光ドラム４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ドラム４上に形成する。次に、感光ドラム４と、トナー供給ローラ７と、現像ローラ８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７上のトナー６が現像ローラ８を経て感光ドラム４に送られる。現像ローラ８上のトナー６は、現像ブレード９により、均一な薄層に整えられ、現像ローラ８と感光ドラム４とが接触しながら回転することにより、トナー６が現像ローラ８から感光ドラム４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６は、転写ローラ１０で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に感光ドラム４上に残留するトナー６は、クリーニングローラ１１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５、トナー供給ローラ７、現像ローラ８、転写ローラ１０及びクリーニングローラ１１の少なくともいずれかに、好ましくは、帯電ローラ５及び現像ローラ８の少なくとも一方に、上述した本発明の導電性弾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】
【００４７】
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。
【００４８】
（実施例１）
ウレタンアクリレートオリゴマー“ＵＡ−３３４ＰＺ［新中村化学工業(株)製］”70.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＩＭ−Ａ［イソミリスチルアクリレート（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯＣ14Ｈ29）, 共栄社化学(株)製］”30.0質量部、光重合開始剤“イルガキュアー１８４Ｄ［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製］”0.5質量部、イオン導電剤“ＭＰ−１００［昭島化学工業(株)製］”2.0質量部を撹拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間撹拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００４９】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。このサンプルは、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］が45度であった。
【００５０】
また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を2.0mmのスペーサーを配置した２枚の石英ガラス板の間に挟み2.0mmのシートサンプルを作製した。必要あればＵＶ照射面と反対側の石英ガラスがＵＶ硬化樹脂と接する部分にＰＴＦＥシートを挟むことにより、シートサンプルを容易に剥がすことができる。このようにして得たサンプルの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ａ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ｂ）との寸法変化（Ｂ−Ａ）は30μmであった。
【００５１】
次に、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上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに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照射した。
【００５２】
このようにして得たＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラの表面に、弾性層より高硬度の微粒子を含むＵＶ硬化樹脂原料をロールコーターにて塗布し、ＵＶ照射して、表面にＵＶ塗膜を有するローラ外径20.0mmで低硬度のＵＶ樹脂製ローラを得た。このローラの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の外径（Ｃ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の外径（Ｄ）との寸法変化（Ｄ−Ｃ）は57μmであった。
【００５３】
さらに、上記により作製した別のローラを現像ローラとして電子写真装置に組み込み、20℃、50％ＲＨ（ＮＮ条件）、12℃、10％ＲＨ（ＬＬ条件）、32.5℃、85％ＲＨ（ＨＨ条件）でそれぞれ２日間放置後、グレー色の画像を印刷したところ、総ての条件で良好な画像を得ることができた。
【００５４】
（実施例２）
ウレタンアクリレートオリゴマー“ＵＡ−３３４ＰＺ［新中村化学工業(株)製］”60.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＩＭ−Ａ［共栄社化学(株)製］”40.0質量部、光重合開始剤“イルガキュアー１８４Ｄ［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製］”0.5質量部、イオン導電剤“ＭＰ−１００［昭島化学工業(株)製］”2.0質量部を撹拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間撹拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００５５】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。このサンプルは、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］が40度であった。
【００５６】
また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を2.0mmのスペーサーを配置した２枚の石英ガラス板の間に挟み2.0mmのシートサンプルを作製した。必要あればＵＶ照射面と反対側の石英ガラスがＵＶ硬化樹脂と接する部分にＰＴＦＥシートを挟むことにより、シートサンプルを容易に剥がすことができる。このようにして得たサンプルの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ａ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ｂ）との寸法変化（Ｂ−Ａ）は26μmであった。
【００５７】
次に、外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのＰＢＴ樹脂製導電性ローラ基材に上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに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照射した。
【００５８】
このようにして得たＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラの表面に、弾性層より高硬度の微粒子を含むＵＶ硬化樹脂原料をロールコーターにて塗布し、ＵＶ照射して、表面にＵＶ塗膜を有するローラ外径20.0mmで低硬度のＵＶ樹脂製ローラを得た。このローラの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の外径（Ｃ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の外径（Ｄ）との寸法変化（Ｄ−Ｃ）は53μmであった。
【００５９】
さらに、上記により作製した別のローラを現像ローラとして電子写真装置に組み込み、20℃、50％ＲＨ（ＮＮ条件）、12℃、10％ＲＨ（ＬＬ条件）、32.5℃、85％ＲＨ（ＨＨ条件）でそれぞれ２日間放置後、グレー色の画像を印刷したところ、総ての条件で良好な画像を得ることができた。
【００６０】
（実施例３）
ウレタンアクリレートオリゴマー“ＵＡ−３３４ＰＺ［新中村化学工業(株)製］”70.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＬ−Ａ［ラウリルアクリレート（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯＣ12Ｈ25）, 共栄社化学(株)製］”30.0質量部、光重合開始剤“イルガキュアー１８４Ｄ［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製］”0.5質量部、イオン導電剤“ＭＰ−１００［昭島化学工業(株)製］”2.0質量部を撹拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間撹拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００６１】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。このサンプルは、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］が36度であった。
【００６２】
また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を2.0mmのスペーサーを配置した２枚の石英ガラス板の間に挟み2.0mmのシートサンプルを作製した。必要あればＵＶ照射面と反対側の石英ガラスがＵＶ硬化樹脂と接する部分にＰＴＦＥシートを挟むことにより、シートサンプルを容易に剥がすことができる。このようにして得たサンプルの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ａ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ｂ）との寸法変化（Ｂ−Ａ）は33μmであった。
【００６３】
次に、外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのＰＢＴ樹脂製導電性ローラ基材に上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに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照射した。
【００６４】
このようにして得たＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラの表面に、弾性層より高硬度の微粒子を含むＵＶ硬化樹脂原料をロールコーターにて塗布し、ＵＶ照射して、表面にＵＶ塗膜を有するローラ外径20.0mmで低硬度のＵＶ樹脂製ローラを得た。このローラの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の外径（Ｃ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の外径（Ｄ）との寸法変化（Ｄ−Ｃ）は59μmであった。
【００６５】
さらに、上記により作製した別のローラを現像ローラとして電子写真装置に組み込み、20℃、50％ＲＨ（ＮＮ条件）、12℃、10％ＲＨ（ＬＬ条件）、32.5℃、85％ＲＨ（ＨＨ条件）でそれぞれ２日間放置後、グレー色の画像を印刷したところ、総ての条件で良好な画像を得ることができた。
【００６６】
（実施例４）
ウレタンアクリレートオリゴマー“ＵＡ−３３４ＰＺ［新中村化学工業(株)製］”70.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＩＭ−Ａ［共栄社化学(株)製］”15.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＳ−Ａ［ステアリルアクリレート（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯＣ18Ｈ37）, 共栄社化学(株)製］”15.0質量部、光重合開始剤“イルガキュアー１８４Ｄ［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製］”0.5質量部、イオン導電剤“ＭＰ−１００［昭島化学工業(株)製］”2.0質量部を撹拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間撹拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００６７】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。このサンプルは、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］が48度であった。
【００６８】
また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を2.0mmのスペーサーを配置した２枚の石英ガラス板の間に挟み2.0mmのシートサンプルを作製した。必要あればＵＶ照射面と反対側の石英ガラスがＵＶ硬化樹脂と接する部分にＰＴＦＥシートを挟むことにより、シートサンプルを容易に剥がすことができる。このようにして得たサンプルの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ａ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ｂ）との寸法変化（Ｂ−Ａ）は29μmであった。
【００６９】
次に、外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのＰＢＴ樹脂製導電性ローラ基材に上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに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照射した。
【００７０】
このようにして得たＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラの表面に、弾性層より高硬度の微粒子を含むＵＶ硬化樹脂原料をロールコーターにて塗布し、ＵＶ照射して、表面にＵＶ塗膜を有するローラ外径20.0mmで低硬度のＵＶ樹脂製ローラを得た。このローラの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の外径（Ｃ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の外径（Ｄ）との寸法変化（Ｄ−Ｃ）は56μmであった。
【００７１】
さらに、上記により作製した別のローラを現像ローラとして電子写真装置に組み込み、20℃、50％ＲＨ（ＮＮ条件）、12℃、10％ＲＨ（ＬＬ条件）、32.5℃、85％ＲＨ（ＨＨ条件）でそれぞれ２日間放置後、グレー色の画像を印刷したところ、総ての条件で良好な画像を得ることができた。
【００７２】
（比較例１）
ウレタンアクリレートオリゴマー“ＵＡ−３３４ＰＺ［新中村化学工業(株)製］”70.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＭＴＧ−Ａ［メトキシ-トリエチレングリコールアクリレート｛ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)3-ＣＨ3｝, 共栄社化学(株)製］”30.0質量部、光重合開始剤“イルガキュアー１８４Ｄ［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製］”0.5質量部、イオン導電剤“ＭＰ−１００［昭島化学工業(株)製］”2.0質量部を撹拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間撹拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００７３】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。このサンプルは、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］が45度であった。
【００７４】
また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を2.0mmのスペーサーを配置した２枚の石英ガラス板の間に挟み2.0mmのシートサンプルを作製した。必要あればＵＶ照射面と反対側の石英ガラスがＵＶ硬化樹脂と接する部分にＰＴＦＥシートを挟むことにより、シートサンプルを容易に剥がすことができる。このようにして得たサンプルの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ａ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ｂ）との寸法変化（Ｂ−Ａ）は41μmであった。
【００７５】
次に、外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのＰＢＴ樹脂製導電性ローラ基材に上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに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照射した。
【００７６】
このようにして得たＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラの表面に、弾性層より高硬度の微粒子を含むＵＶ硬化樹脂原料をロールコーターにて塗布し、ＵＶ照射して、表面にＵＶ塗膜を有するローラ外径20.0mmで低硬度のＵＶ樹脂製ローラを得た。このローラの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の外径（Ｃ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の外径（Ｄ）との寸法変化（Ｄ−Ｃ）は78μmであった。
【００７７】
さらに、上記により作製した別のローラを現像ローラとして電子写真装置に組み込み、20℃、50％ＲＨ（ＮＮ条件）、12℃、10％ＲＨ（ＬＬ条件）、32.5℃、85％ＲＨ（ＨＨ条件）でそれぞれ２日間放置後、グレー色の画像を印刷したところ、ＮＮ条件とＬＬ条件では良好な画像が得られたが、ＨＨ条件ではスジ状の画像不良が発生した。また、現像ローラの表面を観察したところ、現像ブレードによる圧接痕が確認された。
【００７８】
（比較例２）
ウレタンアクリレートオリゴマー“ＵＡ−３３４ＰＺ［新中村化学工業(株)製］”60.0質量部、アクリレートモノマー“ライトアクリレートＭＴＧ−Ａ［共栄社化学(株)製］”40.0質量部、光重合開始剤“イルガキュアー１８４Ｄ［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製］”0.5質量部、イオン導電剤“ＭＰ−１００［昭島化学工業(株)製］”2.0質量部を撹拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間撹拌混合し、混合液を濾過して、ＵＶ硬化樹脂原料を得た。
【００７９】
上記ＵＶ硬化樹脂原料を深さ12.7mm、内径29mmのキャビティーを持つモールドに注ぎ、石英ガラス板で蓋をした後、ＵＶ照射強度700mW/cm2で10秒間ＵＶ照射し、円柱状の物性測定用ＵＶ硬化樹脂サンプルを得た。このサンプルは、平面部分のアスカーＣ硬度［高分子計器(株)製］が42度であった。
【００８０】
また、上記ＵＶ硬化樹脂原料を2.0mmのスペーサーを配置した２枚の石英ガラス板の間に挟み2.0mmのシートサンプルを作製した。必要あればＵＶ照射面と反対側の石英ガラスがＵＶ硬化樹脂と接する部分にＰＴＦＥシートを挟むことにより、シートサンプルを容易に剥がすことができる。このようにして得たサンプルの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ａ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の厚さ（Ｂ）との寸法変化（Ｂ−Ａ）は48μmであった。
【００８１】
次に、外径6.0mmの金属シャフトを挿入した外径17.0mmのＰＢＴ樹脂製導電性ローラ基材に上記ＵＶ硬化樹脂原料をダイコーターにより厚さ1500μmで塗布し、塗布しながらスポットＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂原料を硬化させた。このようにして形成したＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラを、さらに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照射した。
【００８２】
このようにして得たＵＶ硬化樹脂製弾性層付ローラの表面に、弾性層より高硬度の微粒子を含むＵＶ硬化樹脂原料をロールコーターにて塗布し、ＵＶ照射して、表面にＵＶ塗膜を有するローラ外径20.0mmで低硬度のＵＶ樹脂製ローラを得た。このローラの環境条件による寸法変化を測定したところ、12℃、10％ＲＨの環境条件（ＬＬ条件）に２日間放置した後の外径（Ｃ）と32.5℃、85％ＲＨの環境条件（ＨＨ条件）に２日間放置した後の外径（Ｄ）との寸法変化（Ｄ−Ｃ）は82μmであった。
【００８３】
さらに、上記により作製した別のローラを現像ローラとして電子写真装置に組み込み、20℃、50％ＲＨ（ＮＮ条件）、12℃、10％ＲＨ（ＬＬ条件）、32.5℃、85％ＲＨ（ＨＨ条件）でそれぞれ２日間放置後、グレー色の画像を印刷したところ、ＮＮ条件とＬＬ条件では良好な画像が得られたが、ＨＨ条件ではスジ状の画像不良が発生した。また、現像ローラの表面を観察したところ、現像ブレードによる圧接痕が確認された。
【００８４】
【表１】
【００８５】
【表２】
【００８６】
実施例１〜４から、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と光重合開始剤（Ｂ）と導電剤（Ｃ）とを含み、更に上記一般式(I)で表されるアクリレートモノマー（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなる弾性層を備えた導電性弾性ローラは、弾性層の寸法の環境依存性が小さく、また、ＮＮ条件、ＬＬ条件及びＨＨ条件の総ての条件で良好な画像を形成できることが分る。
【００８７】
一方、比較例１及び２の結果から、上記一般式(I)で表されるアクリレートモノマー以外のアクリレートモノマーを用いると、弾性層の寸法の環境依存性が著し高くなり、ＨＨ条件で画像不良が発生することが分る。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の導電性弾性ローラの一例の断面図である。
【図２】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】
【００８９】
１ 導電性弾性ローラ
２ シャフト部材
２Ａ 金属シャフト
２Ｂ 高剛性樹脂基材
３ 弾性層
４ 感光ドラム
５ 帯電ローラ
６ トナー
７ トナー供給ローラ
８ 現像ローラ
９ 現像ブレード
１０ 転写ローラ
１１ クリーニングローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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一層以上の弾性層とを備える導電性弾性ローラにおいて、
前記弾性層の少なくとも一層が、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、導電剤（Ｃ）及びアクリレートモノマー（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなり、
前記アクリレートモノマー（Ｄ）の少なくとも一部が下記一般式(I)：
【化１】
［式中、Ｒは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基である］で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）であることを特徴とする導電性弾性ローラ。
【請求項２】
前記一般式(I)中のＲは、炭素数が１２〜１８であることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項３】
前記アクリレートモノマー（Ｄ）の少なくとも一部が、イソミリスチルアクリレート、ラウリルアクリレート及びステアリルアクリレート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に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項４】
前記導電剤（Ｃ）がイオン導電剤であることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項５】
前記紫外線硬化型樹脂に用いられる弾性層用原料は、前記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と前記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計質量を100質量部としたとき前記一般式(I)で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）の質量が1〜90質量部の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項６】
前記紫外線硬化型樹脂に用いられる弾性層用原料は、前記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と前記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計100質量部に対して、前記光重合開始剤（Ｂ）を0.2〜5.0質量部、前記導電剤（Ｃ）を0.1〜5.0質量部含有することを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項７】
前記弾性層は、アスカーＣ硬度が30度〜70度であることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項８】
前記シャフト部材が、金属シャフト又は該金属シャフトの外側に高剛性の樹脂基材を配設したシャフトであり、
前記金属シャフトの外径が4.0〜8.0mmで、前記樹脂基材の外径が10〜25mmであることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項９】
前記弾性層の厚さが1〜3000μmであることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項１０】
現像ローラ又は帯電ローラであることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の導電性弾性ローラを用いた画像形成装置。
【請求項１】
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一層以上の弾性層とを備える導電性弾性ローラにおいて、
前記弾性層の少なくとも一層が、ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、導電剤（Ｃ）及びアクリレートモノマー（Ｄ）を含む弾性層用原料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなり、
前記アクリレートモノマー（Ｄ）の少なくとも一部が下記一般式(I)：
【化１】
［式中、Ｒは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基である］で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）であることを特徴とする導電性弾性ローラ。
【請求項２】
前記一般式(I)中のＲは、炭素数が１２〜１８であることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項３】
前記アクリレートモノマー（Ｄ）の少なくとも一部が、イソミリスチルアクリレート、ラウリルアクリレート及びステアリルアクリレート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に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項４】
前記導電剤（Ｃ）がイオン導電剤であることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項５】
前記紫外線硬化型樹脂に用いられる弾性層用原料は、前記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と前記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計質量を100質量部としたとき前記一般式(I)で表されるアクリレートモノマー（Ｅ）の質量が1〜90質量部の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項６】
前記紫外線硬化型樹脂に用いられる弾性層用原料は、前記ウレタンアクリレートオリゴマー（Ａ）と前記アクリレートモノマー（Ｄ）との合計100質量部に対して、前記光重合開始剤（Ｂ）を0.2〜5.0質量部、前記導電剤（Ｃ）を0.1〜5.0質量部含有することを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項７】
前記弾性層は、アスカーＣ硬度が30度〜70度であることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項８】
前記シャフト部材が、金属シャフト又は該金属シャフトの外側に高剛性の樹脂基材を配設したシャフトであり、
前記金属シャフトの外径が4.0〜8.0mmで、前記樹脂基材の外径が10〜25mmであることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項９】
前記弾性層の厚さが1〜3000μmであることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項１０】
現像ローラ又は帯電ローラであることを特徴とする請求項１に記載の導電性弾性ローラ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の導電性弾性ローラを用いた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−２０６４４２（Ｐ２００７−２０６４４２Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６０７２（Ｐ２００６−２６０７２）
【出願日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【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８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【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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