現像ローラ
【課題】弾性層に紫外線硬化材料を用いた現像ローラにおいて、高温高湿環境下および低温低湿環境下における画像濃度をいずれも良好に確保するための技術を提供する。
【解決手段】円筒状基体１と、円筒状基体１の外周に設けられた弾性層２とを備える現像ローラ１０である。弾性層２が紫外線硬化型樹脂およびイオン導電剤を含有し、かつ、弾性層２のガラス転移点Ｔｇが−２８℃以下である。好適には、弾性層２上に表層３を備え、表層３がイオン導電剤を含有する。
【解決手段】円筒状基体１と、円筒状基体１の外周に設けられた弾性層２とを備える現像ローラ１０である。弾性層２が紫外線硬化型樹脂およびイオン導電剤を含有し、かつ、弾性層２のガラス転移点Ｔｇが−２８℃以下である。好適には、弾性層２上に表層３を備え、表層３がイオン導電剤を含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は現像ローラ（以下、単に「ローラ」とも称する）に関し、詳しくは、複写機やプリンタ、特にはレーザープリンタ等の各種画像形成装置に用いられる現像ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置では、感光体の表面を均一に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して、光が当たる部分の帯電を消去することより潜像を形成し、次いでこの静電潜像を現像、転写することによりプリントする手法が用いられている。
【０００３】
この電子写真プロセスにおいて使用される導電性ローラは、一般に、円筒状基体の外周に弾性層を設けた構成を有しており、例えば、現像ローラとしては、金属製パイプの両端に軸部を形成したフランジを嵌合して、その外周に弾性層を形成した構造などが用いられている。
【０００４】
かかるローラの改良に関して、例えば、特許文献１には、表面の硬度の数値限定に係る現像部材が開示されており、現像部材の弾性層表面に設ける被覆層のガラス転移温度に関する開示もなされている。また、特許文献２には、導電性発泡ローラの導電性発泡層に、ガラス転移点（Ｔｇ）が低いポリウレタン組成物を用いることが開示されている。さらに、特許文献３には、金属製パイプよりなるシャフト部材の外側に一層以上の樹脂層を設けてなり、樹脂層の少なくとも一層を、導電剤を含有する紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂よりなるものとした現像ローラが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１５６８５６号公報（［００２５］等）
【特許文献２】特開２００５−２５４５１９号公報（［００２０］等）
【特許文献３】特開２００５−３５２０８９号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の電子写真プロセスにおいて使用される現像ローラには、適切な抵抗値を有していることが必要とされる。そのため、例えば、上記した、金属製パイプの外周に弾性層を形成した構成のローラにおいては、弾性層上にさらに塗膜からなる表層を設け、この表層の抵抗を調整することで、画像濃度を制御することが行われている。
【０００６】
一般に、ローラの抵抗は、低温低湿（ＬＬ）環境では上昇する傾向があり、抵抗が上がるとトナーが感光ドラムに付着しないため、画像濃度は薄くなる。しかしながら、このＬＬ環境下での画像濃度を考慮して単純にローラの抵抗値を調整してしまう（下げる）と、高温高湿（ＨＨ）環境下で画像濃度が過剰に濃くなったり、耐久性が悪化するなどの問題が生ずる。反対に、ＨＨ環境下での画像濃度を考慮してローラの抵抗を調整する（上げる）と、ＬＬ環境下で画像濃度が不足し、薄すぎる状態となる。
【０００７】
このような環境変化に伴う画像濃度の変動を抑えるためには、ローラの配合中にカーボン等の電子導電剤を配合することが好ましい。しかし、ローラに紫外線（ＵＶ）硬化材料を用いる場合、配合中の電子導電剤の量を増やすと、光透過性を悪化させて硬化不良を引き起こすという問題があり、配合できる量には限界があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、弾性層に紫外線硬化材料を用いた現像ローラにおいて、高温高湿環境下および低温低湿環境下における画像濃度をいずれも良好に確保するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は鋭意検討した結果、ＨＨ環境下における画像濃度をローラの抵抗値を上げることで調整するとともに、これに伴いＬＬ環境下で低下する画像濃度を、弾性層にガラス転移点の低い樹脂材料を用いることで補う構成とし、使用環境を考慮してガラス転移点の十分に低い樹脂材料を用いることで、上記問題を解消できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の現像ローラは、円筒状基体と、該円筒状基体の外周に設けられた弾性層とを備える現像ローラにおいて、
前記弾性層が紫外線硬化型樹脂およびイオン導電剤を含有し、かつ、該弾性層のガラス転移点Ｔｇが−２８℃以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明のローラにおいては、前記弾性層の表面に表層を備え、該表層がイオン導電剤を含有することが好ましい。また、前記弾性層の厚さは、好適には１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。さらに、前記紫外線硬化型樹脂としては、アクリルウレタン系樹脂を用いることが好ましい。さらにまた、本発明において、前記円筒状基体は、金属製パイプと、該金属製パイプの両端に嵌合されたフランジとからなるものとすることができる。
【００１２】
なお、上記特許文献１，２のように、ローラ材料のガラス転移点について考慮した従来技術は存在するが、本発明におけるように、ＵＶ硬化材料からなる弾性層を、特には円筒状基体としての金属製パイプ上に形成してなる構造のローラにおいて、弾性層のガラス転移点を特定した技術は存在しない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記構成としたことにより、弾性層に紫外線硬化材料を用いた現像ローラにおいて、３０℃８０％ＲＨ等の高温高湿環境下および１０℃１５％ＲＨ等の低温低湿環境下における画像濃度をいずれも良好に確保することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について、詳細に説明する。
図１に、本発明の現像ローラの一例の長手方向の概略断面図を示す。図示する現像ローラ１０は、円筒状基体１と、その外周に順次設けられた弾性層２および表層３とを備えるものである。
【００１５】
本発明のローラは、弾性層２が紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂およびイオン導電剤を含有するとともに、弾性層２のガラス転移点Ｔｇが−２８℃以下である点に特徴を有する。弾性層を構成する紫外線硬化材料のガラス転移点を低くしたことにより、ＨＨ環境下における画像濃度をローラの抵抗値を下げることで調整した場合でも、抵抗の上昇に伴うＬＬ環境下における画像濃度の低下を抑止して、濃い画像濃度を確保することができる。逆に言えば、本発明においては、ＬＬ環境下における画像濃度を弾性層２のガラス転移点の制御により確保するものとしたことで、ローラ抵抗の制御を、ＨＨ環境下における画像濃度のみを考慮して調整することができるので、ＬＬかまたはＨＨかの環境の如何にかかわらず最適な画像濃度が得られるローラを実現することが可能となったものである。なお、ガラス転移点を低くすることによりＬＬ環境下における画像濃度を改良できるメカニズムについては必ずしも明確ではないが、ガラス転移点を下げることで、ＬＬ環境下でのセット性が向上することに起因するものと推測される。
【００１６】
弾性層２のガラス転移点Ｔｇは、−２８℃以下、特には−６０℃より高いことが好ましい。ガラス転移点Ｔｇが−６０℃以下であると、弾性体としての物性を保てず（ヒステリシスロスが大きく）、セット性が悪くなる場合があり、好ましくない。
【００１７】
本発明のローラは、円筒状基体１の外周に少なくとも弾性層２を有し、かかる弾性層２が上記条件を満足するものであればよいが、好適には、図示するように、弾性層２上に表層３を備える。紫外線硬化材料からなる弾性層２上にさらに表層３を設け、表層３の抵抗値を制御することで、弾性層２の抵抗値のみでローラ抵抗を調整する場合よりも、最適な画像濃度を得ることが容易となる。この場合、表層３の抵抗調整も、イオン導電剤により行うことが好ましい。
【００１８】
また、本発明において、円筒状基体１は、図示するように、金属製パイプ４と、その両端に嵌合されたフランジ５とからなるものとすることができる。金属製パイプ４の材質としては、良好な導電性を有する金属材料からなるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウムやこれらを含む合金等を用いることができる。この金属製パイプ４の肉厚は、強度的に十分であるかぎり、軽量化の点から薄い方が好ましく、例えば、０．３〜２ｍｍである。また、フランジ５の材料としては、ローラの用途等に応じて、各種金属材料や樹脂材料等、いかなる材質のものを用いてもよい。特に、駆動力伝達部の機能上、強度に優れた材料を用いることが好適であり、具体的には例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド等を挙げることができる。
【００１９】
弾性層２の材料としては、上記したように、紫外線硬化型樹脂およびイオン導電剤を含有する紫外線硬化材料を用いる。かかる紫外線硬化型樹脂としては、具体的には例えば、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられ、これらの１種または２種以上を混合して用いることができる。また、これらの樹脂に特定の官能基を導入した変性樹脂を用いてもよい。
【００２０】
上記の中でも、特に、（メタ）アクリレートオリゴマーを含む（メタ）アクリレート系樹脂組成物が好適である。このような（メタ）アクリレートオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマー、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマー等、また、フッ素系、シリコーン系のアクリルオリゴマーなどを挙げることができる。
【００２１】
上記（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε−カプロラクトンの付加物等の化合物と、（メタ）アクリル酸との反応により、あるいはポリイソシアネート化合物および水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。
【００２２】
ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物とをウレタン化することによって得ることができる。
【００２３】
エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマーの例としては、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸との反応生成物であればいずれでもよいが、中でもベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し、かつグリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸の反応生成物が好ましい。
【００２４】
さらに、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマーおよびポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマーは、各々に対応するポリオール（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびポリカーボネートポリオール）と（メタ）アクリル酸との反応によって得ることができる。
【００２５】
これら弾性層形成用の紫外線硬化材料には、所望に応じ、粘度調整のために重合性二重結合を有する反応性希釈剤を配合する。このような反応性希釈剤としては、アミノ酸や水酸基を含む化合物に（メタ）アクリル酸がエステル化反応およびアミド化反応で結合した構造の、例えば、単官能、２官能または多官能の重合性化合物等を使用することができる。これらの希釈剤は、（メタ）アクリレートオリゴマー１００質量部当たり、通常、１０〜２００質量部にて用いることが好ましい。
【００２６】
また、この紫外線硬化材料に用いるイオン導電剤としては、例えば、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、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩；リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、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、ホウ弗化水素酸塩、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。これらイオン導電剤の配合量は、樹脂１００質量部に対して、通常０．０１〜１０質量部、特には０．０５〜５質量部の範囲で好適に用いられる。 なお、上記導電剤は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２７】
さらに、紫外線硬化材料には、紫外線重合開始剤を含有することが好ましい。紫外線重合開始剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、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、ベンゾフェノンおよび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、ベンジルおよびベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾインおよ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、チオキサントンおよ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。これらは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。かかる紫外線重合開始剤の配合量は、（メタ）アクリレートオリゴマー１００質量部当たり０．１〜１０質量部が好適である。
【００２８】
紫外線硬化材料には、上記成分以外に、必要に応じて、上記の重合開始剤による光重合反応を促進するために、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の第３級アミン、トリフェニルホスフィン等のアルキルホスフィン系光重合促進剤、ｐ−チオジグリコール等のチオエーテル系光重合促進剤などを添加してもよい。これらの化合物の添加量は、通常、（メタ）アクリレートオリゴマー１００質量部当たり０．０１〜１０質量部の範囲が好ましい。
【００２９】
また、少なくとも最外側に位置する弾性層に関しては、これを構成する樹脂組成物に、フッ素および珪素のうちいずれか一方または双方を含有することが好ましく、これにより、最外層の弾性層の表面エネルギーを低減することができ、その結果、ローラ表面の摩擦抵抗を低下させるとともに、トナー離型性も向上することができ、長期間の使用における摩耗を低減して、耐久性を向上させることができる。
【００３０】
フッ素を含む紫外線硬化型樹脂の原料としては、重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物を含有することが好ましく、かかる重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物のみからなるものとしてもよく、また、重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物と他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物とをブレンドした組成物よりなるものであってもよい。
【００３１】
重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物としては、フルオロオレフィン類、フルオロ（メタ）アクリレート類が好適である。
【００３２】
フルオロオレフィン類としては、１ないしすべての水素原子がフッ素と置換された炭素数２〜１２のものが好適であり、具体的には、ヘキサフルオロプロペン［ＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２，フッ素含有率７６質量％］、（パーフルオロブチル）エチレン［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６９質量％］、（パーフルオロヘキシル）エチレン［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率７１質量％］、（パーフルオロオクチル）エチレン［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率７２質量％］、（パーフルオロデシル）エチレン［Ｆ（ＣＦ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率７３質量％］、クロロトリフルオロエチレン［ＣＦ２＝ＣＦＣｌ，フッ素含有率４９質量％］、１−メトキシ−（パーフルオロ−２−メチル−１−プロペン［（ＣＦ３）２Ｃ＝ＣＦＯＣＨ３，フッ素含有率６３質量％］、１，４−ジビニルオクタフルオロブタン［（ＣＦ２）４（ＣＨ＝ＣＨ２）２，フッ素含有率６０質量％］、１，６−ジビニルドデカフルオロヘキサン［（ＣＦ２）６（ＣＨ＝ＣＨ２）２，フッ素含有率６４質量％］、１，８−ジビニルヘキサデカフルオロオクタン［（ＣＦ２）８（ＣＨ＝ＣＨ２）２，フッ素含有率６７質量％］を例示することができる。
【００３３】
フルオロ（メタ）アクリレート類としては、１ないしすべての水素原子がフッ素と置換された炭素数５〜１６のフルオロアルキル（メタ）アクリレートが好適であり、具体的には、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート（ＣＦ３ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、フッ素含有率３４質量％）、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルアクリレート（ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、フッ素含有率４４質量％）、Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（フッ素含有率５１質量％）、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート［ＣＦ３ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率３７質量％］、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルアクリレート［ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率４７質量％］、２−（パーフルオロブチル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５４質量％］、３−（パーフルオロブチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率４９質量％］、２−（パーフルオロヘキシル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５９質量％］、３−（パーフルオロヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５５質量％］、２−（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６２質量％］、３−（パーフルオロオクチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５９質量％］、２−（パーフルオロデシル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）１０ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６５質量％］、２−（パーフルオロ−３−メチルブチル）エチルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５７質量％］、３−（パーフルオロ−３−メチルブチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５２質量％］、２−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）エチルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６１質量％］、３−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５７質量％］、２−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）エチルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６４質量］、３−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６０質量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピルアクリレート［Ｈ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率４１質量％］、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチルアクリレート［Ｈ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５３質量％］、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチルアクリレート［Ｈ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５９質量％］、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ−ヘキサデカフルオロノニルアクリレート［Ｈ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６３質量％］、１Ｈ−１−（トリフルオロメチル）トリフルオロエチルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＨＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５１質量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−ヘキサフルオロブチルアクリレート［ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率４８質量％］、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート［ＣＦ３ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率３４質量％］、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレート［ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率４４質量％］、２−（パーフルオロブチル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５１質量％］、３−（パーフルオロブチル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率４７質量％］、２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５７質量％］、３−（パーフルオロヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５３質量％］、２−（パーフルオロオクチル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率６１質量％］、３−パーフルオロオクチル−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５７質量％］、２−（パーフルオロデシル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）１０ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率６３質量％］、２−（パーフルオロ−３−メチルブチル）エチルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５５質量％］、３−（パーフルオロ−３−メチルブチル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５１質量％］、２−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）エチルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５９質量％］、３−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５６質量％］、２−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）エチルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率６２質量％］、３−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５９質量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５１質量％］、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５１質量％］、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５７質量％］、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ−ヘキサデカフルオロノニルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率６１質量％］、１Ｈ−１−（トリフルオロメチル）トリフルオロエチルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＨＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率４８質量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−ヘキサフルオロブチルメタクリレート［ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率４６質量％］などを例示することができる。
【００３４】
上記の重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物は、モノマー、オリゴマー、または、モノマーとオリゴマーとの混合物であることが好ましい。オリゴマーとしては２〜２０量体が好ましい。
【００３５】
この重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物とブレンドされてもよい他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物としては、特に限定されるものではないが、（メタ）アクリレートモノマー若しくはオリゴマー、または、モノマーとオリゴマーとの混合物が好適である。
【００３６】
この（メタ）アクリレートモノマーまたはオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレート、エポキシ系（メタ）アクリレート、エーテル系（メタ）アクリレート、エステル系（メタ）アクリレート、ポリカーボネート系（メタ）アクリレート等のモノマーまたはオリゴマー、また、シリコーン系の（メタ）アクリルのモノマーまたはオリゴマーなどを挙げることができる。
【００３７】
上記（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε−カプロラクトンの付加物等の化合物と、（メタ）アクリル酸との反応により、あるいはポリイソシアネート化合物および水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。
【００３８】
ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物とをウレタン化することによって得られる。
【００３９】
また、エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマーの例としては、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸との反応生成物であればいずれでもよいが、中でもベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し、かつ、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸の反応生成物が好ましい。
【００４０】
さらに、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマーおよびポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマーは、各々に対応するポリオール（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびポリカーボネートポリオール）と（メタ）アクリル酸との反応によって得ることができる。
【００４１】
また、珪素を含む紫外線硬化型樹脂を形成する原料としては、重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物を含有することが好ましく、かかる重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物のみからなるものとしてもよく、また、重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物と他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物とをブレンドした組成物よりなるものであってもよい。
【００４２】
重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物としては、両末端反応性シリコーンオイル類、片末端反応性シリコーンオイル類、（メタ）アクリロキシアルキルシラン類が好適である。反応性シリコーンオイル類としては、末端に（メタ）アクリル基を導入したものが好ましい。
【００４３】
本発明に好適に用いられる珪素含有化合物の具体例を以下に示す。
下記の表１中に示す信越化学工業（株）製 両末端反応性シリコーンオイル（下記式（１）で示される官能基を有する）である。
【００４４】
【表１】
【００４５】
下記の表２中に示す信越化学工業（株）製 片末端反応性シリコーンオイル（下記式（２）で示される構造を有する）である。
（上記式（２）中、Ｒ１はメチル基またはブチル基であり、Ｒ２は前記式（１）で示される官能基である）
【００４６】
【表２】
【００４７】
下記の表３中に示す東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製 両末端メタクリレート変性シリコーンオイル（下記式（３）で示される構造を有する）である。
【００４８】
【表３】
【００４９】
下記の表４中に示す東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製 片末端メタクリレート変性シリコーンオイル（下記式（４）で示される構造を有する）である。
【００５０】
【表４】
【００５１】
下記の表５中に示す信越化学工業（株）製 （メタ）アクリロキシアルキルシラン類（順に、下記式（５）〜（１１）でそれぞれ示される構造を有する）である。
【００５２】
【表５】
【００５３】
これらの珪素含有化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよく、他の珪素を含有しない炭素間二重結合を有する化合物と併用してもよい。
【００５４】
また、これらの重合可能な炭素間二重結合を有する珪素含有化合物および他の珪素を含有しない炭素間二重結合を有する化合物は、モノマー、オリゴマーまたはモノマーとオリゴマーとの混合物として好ましく用いられる。
【００５５】
この重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物とブレンドされてもよい他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物としては、特に限定されるものではないが、（メタ）アクリレートモノマー若しくはオリゴマー、または、モノマーとオリゴマーとの混合物が好適である。オリゴマーとしては、２〜２０量体が好ましい。
【００５６】
この（メタ）アクリレートモノマーまたはオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレート、エポキシ系（メタ）アクリレート、エーテル系（メタ）アクリレート、エステル系（メタ）アクリレート、ポリカーボネート系（メタ）アクリレート等、また、フッ素系の（メタ）アクリルのモノマーまたはオリゴマーなどを挙げることができる。
【００５７】
上記（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε−カプロラクトンの付加物等の化合物と、（メタ）アクリル酸との反応により、あるいはポリイソシアネート化合物および水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。
【００５８】
ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物とをウレタン化することによって得ることができる。
【００５９】
エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマーの例としては、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸との反応生成物であればいずれでもよいが、中でもベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し、かつ、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸の反応生成物が好ましい。
【００６０】
さらに、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマーおよびポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマーは、各々に対応するポリオール（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびポリカーボネートポリオール）と（メタ）アクリル酸との反応によって得ることができる。
【００６１】
弾性層を構成する紫外線硬化材料には、その他必要に応じて種々の添加剤を適量添加することができる。また、弾性層の厚さは、特に制限されるものではないが、好適には１ｍｍ以上２ｍｍ以下とする。この範囲内とすることで、トナーの損傷を防止しつつ、材料コストを抑制することができる。特に、本発明に係る環境変化に伴う画像濃度の変動抑制効果は、環境に影響されやすい薄膜弾性層の場合ほど顕著に発現するので、このような薄膜の弾性層において、より有用である。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明を、実施例を用いてより具体的に説明する。
図１に示すような、円筒状基体１と、その外周に順次設けられた弾性層２および表層３とを備える現像ローラ１０を、下記の表６に示す条件に従い、作製した。ここで、表６中の弾性層Ｎｏ．Ａ〜Ｈおよび表層イ、ロは、下記の表７および８に記載した配合系（質量部）のものとし、更に、かかる配合系のすべてに、三光化学工業（株）製のサンコールＭＴＧ−Ａ−５０Ｒを０．１質量部含有させた。なお、このサンコールＭＴＧ−Ａ−５０Ｒは、メトキシトリエチレングリコールアクリレート（官能基数１、分子量２１８、希釈剤）５０質量％とＬｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ（イオン導電剤）５０質量％との混合物で、常温で液状であり、通常の攪拌で樹脂と相溶するものである。
【００６３】
また、円筒状基体１としては、外径１８ｍｍの金属製パイプ（材質：アルミニウム）と、その両端に嵌合されたフランジ（材質：ポリアセタール）とからなるものを用いた。また、弾性層２の厚さは、すべて１ｍｍとした。得られた各供試ローラ１０につき、下記評価を行った。
【００６４】
＜抵抗（ＬＬ環境）の測定＞
図２に示すように、足１３で固定した金属プレート１１上に各供試ローラ１０を載せ、両端軸に重り１２（５００ｇ）による加重をかけ、ローラ１０の片軸を抵抗測定器１４のプラス（＋）、金属プレート１１を抵抗測定器１４のマイナス（−）に接続して、１００Ｖ印加してＬＬ環境下（温度１０℃／湿度１５％ＲＨ）でのローラ１０の抵抗（Ω）を測定し、ローラ抵抗（ｌｏｇ Ω）を求めた。抵抗測定器１４としては、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製の抵抗測定器Ｒ８３４０Ａを使用した。
【００６５】
＜濃度測定＞
各供試ローラ１０をブラザー工業（株）製プリンター（ＨＬ−２０４０）に組み込んで、黒ベタ画像を印刷し、その濃度を、ＬＬ環境下（温度１０℃／湿度１５％ＲＨ）およびＨＨ環境下（温度３０℃／湿度８０％ＲＨ）で、光透過型マクベス濃度計にて測定した。濃度評価は、◎：１．７以上、○：１．６以上１．７未満、×：１．６未満とした。
【００６６】
＜粘弾性試験＞
以下に示す条件にて、弾性率Ｅ’（１００Ｈｚ、１Ｈｚ）の測定を行った。
装置：（株）オリエンテック製、ＲＨＥＯＶＩＢＲＯＮ ＤＤＶ−０１ＦＰ
サンプル：長さ３０ｍｍ×幅５ｍｍ×厚み１ｍｍのシート
測定方法：シートの両端を５ｍｍ掴み、振動（１００Ｈｚ、１Ｈｚ）させながら、−８０℃〜８０℃まで、３℃／ｓｅｃ昇温させて弾性率Ｅ’（１００Ｈｚ、１Ｈｚ）を測定した。
【００６７】
これらの測定結果を、各供試ローラ１０についての粘弾性試験の結果としての１０℃におけるＥ’の１００Ｈｚでの値と１Ｈｚでの値との比（貯蔵弾性率Ｅ’（１００Ｈｚ／１Ｈｚ））およびマイクロゴム硬度計で測定したマイクロ硬度とともに、下記の表６および図３〜６のグラフ中に示す。
【００６８】
【表６】
【００６９】
【表７】
【００７０】
【表８】
【００７１】
上記表中に示すように、弾性層のガラス転移温度（Ｔｇ）が低いほど、ＬＬ環境条件下での画像濃度は濃い結果となっている。Ｔｇが−２８℃以下であれば、充分な黒ベタ濃度が得られており、−４０℃以下が特に好適であった。また、弾性層配合を変えずに表層の抵抗を高いものとすると、ＬＬ環境における濃度は濃いまま、ＨＨ環境における濃度が良好なローラが得られた（比較例２，実施例３）。
【００７２】
粘弾性試験の結果より、ＬＬ環境下での画像濃度は、Ｔｇが低いほど濃く、また、１Ｈｚと１００Ｈｚとの貯蔵弾性率の値の比が小さいほど濃いことがわかる。また、画像濃度はマイクロ硬度やローラ抵抗には依存しない。さらに、黒ベタ画像は、先端部分（ローラの最初の一周分）のみが濃いことから、ローラのロスが少ない方が、濃い濃度が得られるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る現像ローラを示す長手方向断面図である。
【図２】ローラ抵抗の測定方法を示す図である。
【図３】実施例に係る弾性層のＴｇとＬＬ環境下における黒ベタ画像濃度との関係を示すグラフである。
【図４】実施例に係るローラの貯蔵弾性率Ｅ’（１０℃，１００Ｈｚ／１Ｈｚ）とＬＬ環境下における黒ベタ画像濃度との関係を示すグラフである。
【図５】実施例に係るＬＬ環境下のローラ抵抗とＬＬ環境下における黒ベタ画像濃度との関係を示すグラフである。
【図６】実施例に係るＬＬ環境下におけるマイクロ硬度とＬＬ環境下における黒ベタ画像濃度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７４】
１ 円筒状基体
２ 弾性層
３ 表層
４ 金属製パイプ
５ フランジ
１０ 現像ローラ（ローラ）
１１ 金属プレート
１２ 重り
１３ 足
１４ 抵抗測定器
【技術分野】
【０００１】
本発明は現像ローラ（以下、単に「ローラ」とも称する）に関し、詳しくは、複写機やプリンタ、特にはレーザープリンタ等の各種画像形成装置に用いられる現像ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置では、感光体の表面を均一に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して、光が当たる部分の帯電を消去することより潜像を形成し、次いでこの静電潜像を現像、転写することによりプリントする手法が用いられている。
【０００３】
この電子写真プロセスにおいて使用される導電性ローラは、一般に、円筒状基体の外周に弾性層を設けた構成を有しており、例えば、現像ローラとしては、金属製パイプの両端に軸部を形成したフランジを嵌合して、その外周に弾性層を形成した構造などが用いられている。
【０００４】
かかるローラの改良に関して、例えば、特許文献１には、表面の硬度の数値限定に係る現像部材が開示されており、現像部材の弾性層表面に設ける被覆層のガラス転移温度に関する開示もなされている。また、特許文献２には、導電性発泡ローラの導電性発泡層に、ガラス転移点（Ｔｇ）が低いポリウレタン組成物を用いることが開示されている。さらに、特許文献３には、金属製パイプよりなるシャフト部材の外側に一層以上の樹脂層を設けてなり、樹脂層の少なくとも一層を、導電剤を含有する紫外線硬化型樹脂もしくは電子線硬化型樹脂よりなるものとした現像ローラが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１５６８５６号公報（［００２５］等）
【特許文献２】特開２００５−２５４５１９号公報（［００２０］等）
【特許文献３】特開２００５−３５２０８９号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の電子写真プロセスにおいて使用される現像ローラには、適切な抵抗値を有していることが必要とされる。そのため、例えば、上記した、金属製パイプの外周に弾性層を形成した構成のローラにおいては、弾性層上にさらに塗膜からなる表層を設け、この表層の抵抗を調整することで、画像濃度を制御することが行われている。
【０００６】
一般に、ローラの抵抗は、低温低湿（ＬＬ）環境では上昇する傾向があり、抵抗が上がるとトナーが感光ドラムに付着しないため、画像濃度は薄くなる。しかしながら、このＬＬ環境下での画像濃度を考慮して単純にローラの抵抗値を調整してしまう（下げる）と、高温高湿（ＨＨ）環境下で画像濃度が過剰に濃くなったり、耐久性が悪化するなどの問題が生ずる。反対に、ＨＨ環境下での画像濃度を考慮してローラの抵抗を調整する（上げる）と、ＬＬ環境下で画像濃度が不足し、薄すぎる状態となる。
【０００７】
このような環境変化に伴う画像濃度の変動を抑えるためには、ローラの配合中にカーボン等の電子導電剤を配合することが好ましい。しかし、ローラに紫外線（ＵＶ）硬化材料を用いる場合、配合中の電子導電剤の量を増やすと、光透過性を悪化させて硬化不良を引き起こすという問題があり、配合できる量には限界があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、弾性層に紫外線硬化材料を用いた現像ローラにおいて、高温高湿環境下および低温低湿環境下における画像濃度をいずれも良好に確保するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は鋭意検討した結果、ＨＨ環境下における画像濃度をローラの抵抗値を上げることで調整するとともに、これに伴いＬＬ環境下で低下する画像濃度を、弾性層にガラス転移点の低い樹脂材料を用いることで補う構成とし、使用環境を考慮してガラス転移点の十分に低い樹脂材料を用いることで、上記問題を解消できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の現像ローラは、円筒状基体と、該円筒状基体の外周に設けられた弾性層とを備える現像ローラにおいて、
前記弾性層が紫外線硬化型樹脂およびイオン導電剤を含有し、かつ、該弾性層のガラス転移点Ｔｇが−２８℃以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明のローラにおいては、前記弾性層の表面に表層を備え、該表層がイオン導電剤を含有することが好ましい。また、前記弾性層の厚さは、好適には１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。さらに、前記紫外線硬化型樹脂としては、アクリルウレタン系樹脂を用いることが好ましい。さらにまた、本発明において、前記円筒状基体は、金属製パイプと、該金属製パイプの両端に嵌合されたフランジとからなるものとすることができる。
【００１２】
なお、上記特許文献１，２のように、ローラ材料のガラス転移点について考慮した従来技術は存在するが、本発明におけるように、ＵＶ硬化材料からなる弾性層を、特には円筒状基体としての金属製パイプ上に形成してなる構造のローラにおいて、弾性層のガラス転移点を特定した技術は存在しない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記構成としたことにより、弾性層に紫外線硬化材料を用いた現像ローラにおいて、３０℃８０％ＲＨ等の高温高湿環境下および１０℃１５％ＲＨ等の低温低湿環境下における画像濃度をいずれも良好に確保することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について、詳細に説明する。
図１に、本発明の現像ローラの一例の長手方向の概略断面図を示す。図示する現像ローラ１０は、円筒状基体１と、その外周に順次設けられた弾性層２および表層３とを備えるものである。
【００１５】
本発明のローラは、弾性層２が紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂およびイオン導電剤を含有するとともに、弾性層２のガラス転移点Ｔｇが−２８℃以下である点に特徴を有する。弾性層を構成する紫外線硬化材料のガラス転移点を低くしたことにより、ＨＨ環境下における画像濃度をローラの抵抗値を下げることで調整した場合でも、抵抗の上昇に伴うＬＬ環境下における画像濃度の低下を抑止して、濃い画像濃度を確保することができる。逆に言えば、本発明においては、ＬＬ環境下における画像濃度を弾性層２のガラス転移点の制御により確保するものとしたことで、ローラ抵抗の制御を、ＨＨ環境下における画像濃度のみを考慮して調整することができるので、ＬＬかまたはＨＨかの環境の如何にかかわらず最適な画像濃度が得られるローラを実現することが可能となったものである。なお、ガラス転移点を低くすることによりＬＬ環境下における画像濃度を改良できるメカニズムについては必ずしも明確ではないが、ガラス転移点を下げることで、ＬＬ環境下でのセット性が向上することに起因するものと推測される。
【００１６】
弾性層２のガラス転移点Ｔｇは、−２８℃以下、特には−６０℃より高いことが好ましい。ガラス転移点Ｔｇが−６０℃以下であると、弾性体としての物性を保てず（ヒステリシスロスが大きく）、セット性が悪くなる場合があり、好ましくない。
【００１７】
本発明のローラは、円筒状基体１の外周に少なくとも弾性層２を有し、かかる弾性層２が上記条件を満足するものであればよいが、好適には、図示するように、弾性層２上に表層３を備える。紫外線硬化材料からなる弾性層２上にさらに表層３を設け、表層３の抵抗値を制御することで、弾性層２の抵抗値のみでローラ抵抗を調整する場合よりも、最適な画像濃度を得ることが容易となる。この場合、表層３の抵抗調整も、イオン導電剤により行うことが好ましい。
【００１８】
また、本発明において、円筒状基体１は、図示するように、金属製パイプ４と、その両端に嵌合されたフランジ５とからなるものとすることができる。金属製パイプ４の材質としては、良好な導電性を有する金属材料からなるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウムやこれらを含む合金等を用いることができる。この金属製パイプ４の肉厚は、強度的に十分であるかぎり、軽量化の点から薄い方が好ましく、例えば、０．３〜２ｍｍである。また、フランジ５の材料としては、ローラの用途等に応じて、各種金属材料や樹脂材料等、いかなる材質のものを用いてもよい。特に、駆動力伝達部の機能上、強度に優れた材料を用いることが好適であり、具体的には例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド等を挙げることができる。
【００１９】
弾性層２の材料としては、上記したように、紫外線硬化型樹脂およびイオン導電剤を含有する紫外線硬化材料を用いる。かかる紫外線硬化型樹脂としては、具体的には例えば、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられ、これらの１種または２種以上を混合して用いることができる。また、これらの樹脂に特定の官能基を導入した変性樹脂を用いてもよい。
【００２０】
上記の中でも、特に、（メタ）アクリレートオリゴマーを含む（メタ）アクリレート系樹脂組成物が好適である。このような（メタ）アクリレートオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマー、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマー等、また、フッ素系、シリコーン系のアクリルオリゴマーなどを挙げることができる。
【００２１】
上記（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε−カプロラクトンの付加物等の化合物と、（メタ）アクリル酸との反応により、あるいはポリイソシアネート化合物および水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。
【００２２】
ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物とをウレタン化することによって得ることができる。
【００２３】
エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマーの例としては、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸との反応生成物であればいずれでもよいが、中でもベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し、かつグリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸の反応生成物が好ましい。
【００２４】
さらに、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマーおよびポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマーは、各々に対応するポリオール（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびポリカーボネートポリオール）と（メタ）アクリル酸との反応によって得ることができる。
【００２５】
これら弾性層形成用の紫外線硬化材料には、所望に応じ、粘度調整のために重合性二重結合を有する反応性希釈剤を配合する。このような反応性希釈剤としては、アミノ酸や水酸基を含む化合物に（メタ）アクリル酸がエステル化反応およびアミド化反応で結合した構造の、例えば、単官能、２官能または多官能の重合性化合物等を使用することができる。これらの希釈剤は、（メタ）アクリレートオリゴマー１００質量部当たり、通常、１０〜２００質量部にて用いることが好ましい。
【００２６】
また、この紫外線硬化材料に用いるイオン導電剤としては、例えば、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、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩；リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、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、ホウ弗化水素酸塩、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。これらイオン導電剤の配合量は、樹脂１００質量部に対して、通常０．０１〜１０質量部、特には０．０５〜５質量部の範囲で好適に用いられる。 なお、上記導電剤は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２７】
さらに、紫外線硬化材料には、紫外線重合開始剤を含有することが好ましい。紫外線重合開始剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、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、ベンゾフェノンおよび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、ベンジルおよびベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾインおよ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、チオキサントンおよ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。これらは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。かかる紫外線重合開始剤の配合量は、（メタ）アクリレートオリゴマー１００質量部当たり０．１〜１０質量部が好適である。
【００２８】
紫外線硬化材料には、上記成分以外に、必要に応じて、上記の重合開始剤による光重合反応を促進するために、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の第３級アミン、トリフェニルホスフィン等のアルキルホスフィン系光重合促進剤、ｐ−チオジグリコール等のチオエーテル系光重合促進剤などを添加してもよい。これらの化合物の添加量は、通常、（メタ）アクリレートオリゴマー１００質量部当たり０．０１〜１０質量部の範囲が好ましい。
【００２９】
また、少なくとも最外側に位置する弾性層に関しては、これを構成する樹脂組成物に、フッ素および珪素のうちいずれか一方または双方を含有することが好ましく、これにより、最外層の弾性層の表面エネルギーを低減することができ、その結果、ローラ表面の摩擦抵抗を低下させるとともに、トナー離型性も向上することができ、長期間の使用における摩耗を低減して、耐久性を向上させることができる。
【００３０】
フッ素を含む紫外線硬化型樹脂の原料としては、重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物を含有することが好ましく、かかる重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物のみからなるものとしてもよく、また、重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物と他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物とをブレンドした組成物よりなるものであってもよい。
【００３１】
重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物としては、フルオロオレフィン類、フルオロ（メタ）アクリレート類が好適である。
【００３２】
フルオロオレフィン類としては、１ないしすべての水素原子がフッ素と置換された炭素数２〜１２のものが好適であり、具体的には、ヘキサフルオロプロペン［ＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２，フッ素含有率７６質量％］、（パーフルオロブチル）エチレン［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６９質量％］、（パーフルオロヘキシル）エチレン［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率７１質量％］、（パーフルオロオクチル）エチレン［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率７２質量％］、（パーフルオロデシル）エチレン［Ｆ（ＣＦ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率７３質量％］、クロロトリフルオロエチレン［ＣＦ２＝ＣＦＣｌ，フッ素含有率４９質量％］、１−メトキシ−（パーフルオロ−２−メチル−１−プロペン［（ＣＦ３）２Ｃ＝ＣＦＯＣＨ３，フッ素含有率６３質量％］、１，４−ジビニルオクタフルオロブタン［（ＣＦ２）４（ＣＨ＝ＣＨ２）２，フッ素含有率６０質量％］、１，６−ジビニルドデカフルオロヘキサン［（ＣＦ２）６（ＣＨ＝ＣＨ２）２，フッ素含有率６４質量％］、１，８−ジビニルヘキサデカフルオロオクタン［（ＣＦ２）８（ＣＨ＝ＣＨ２）２，フッ素含有率６７質量％］を例示することができる。
【００３３】
フルオロ（メタ）アクリレート類としては、１ないしすべての水素原子がフッ素と置換された炭素数５〜１６のフルオロアルキル（メタ）アクリレートが好適であり、具体的には、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート（ＣＦ３ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、フッ素含有率３４質量％）、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルアクリレート（ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、フッ素含有率４４質量％）、Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（フッ素含有率５１質量％）、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート［ＣＦ３ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率３７質量％］、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルアクリレート［ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率４７質量％］、２−（パーフルオロブチル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５４質量％］、３−（パーフルオロブチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率４９質量％］、２−（パーフルオロヘキシル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５９質量％］、３−（パーフルオロヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５５質量％］、２−（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６２質量％］、３−（パーフルオロオクチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５９質量％］、２−（パーフルオロデシル）エチルアクリレート［Ｆ（ＣＦ２）１０ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６５質量％］、２−（パーフルオロ−３−メチルブチル）エチルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５７質量％］、３−（パーフルオロ−３−メチルブチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５２質量％］、２−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）エチルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６１質量％］、３−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５７質量％］、２−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）エチルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６４質量］、３−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６０質量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピルアクリレート［Ｈ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率４１質量％］、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチルアクリレート［Ｈ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５３質量％］、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチルアクリレート［Ｈ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５９質量％］、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ−ヘキサデカフルオロノニルアクリレート［Ｈ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率６３質量％］、１Ｈ−１−（トリフルオロメチル）トリフルオロエチルアクリレート［（ＣＦ３）２ＣＨＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率５１質量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−ヘキサフルオロブチルアクリレート［ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２，フッ素含有率４８質量％］、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート［ＣＦ３ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率３４質量％］、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレート［ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率４４質量％］、２−（パーフルオロブチル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５１質量％］、３−（パーフルオロブチル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率４７質量％］、２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５７質量％］、３−（パーフルオロヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５３質量％］、２−（パーフルオロオクチル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率６１質量％］、３−パーフルオロオクチル−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５７質量％］、２−（パーフルオロデシル）エチルメタクリレート［Ｆ（ＣＦ２）１０ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率６３質量％］、２−（パーフルオロ−３−メチルブチル）エチルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５５質量％］、３−（パーフルオロ−３−メチルブチル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５１質量％］、２−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）エチルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５９質量％］、３−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５６質量％］、２−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）エチルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率６２質量％］、３−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５９質量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５１質量％］、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５１質量％］、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率５７質量％］、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ−ヘキサデカフルオロノニルメタクリレート［Ｈ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率６１質量％］、１Ｈ−１−（トリフルオロメチル）トリフルオロエチルメタクリレート［（ＣＦ３）２ＣＨＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率４８質量％］、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−ヘキサフルオロブチルメタクリレート［ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２，フッ素含有率４６質量％］などを例示することができる。
【００３４】
上記の重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物は、モノマー、オリゴマー、または、モノマーとオリゴマーとの混合物であることが好ましい。オリゴマーとしては２〜２０量体が好ましい。
【００３５】
この重合可能な炭素原子間二重結合を有するフッ素含有化合物とブレンドされてもよい他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物としては、特に限定されるものではないが、（メタ）アクリレートモノマー若しくはオリゴマー、または、モノマーとオリゴマーとの混合物が好適である。
【００３６】
この（メタ）アクリレートモノマーまたはオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレート、エポキシ系（メタ）アクリレート、エーテル系（メタ）アクリレート、エステル系（メタ）アクリレート、ポリカーボネート系（メタ）アクリレート等のモノマーまたはオリゴマー、また、シリコーン系の（メタ）アクリルのモノマーまたはオリゴマーなどを挙げることができる。
【００３７】
上記（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε−カプロラクトンの付加物等の化合物と、（メタ）アクリル酸との反応により、あるいはポリイソシアネート化合物および水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。
【００３８】
ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物とをウレタン化することによって得られる。
【００３９】
また、エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマーの例としては、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸との反応生成物であればいずれでもよいが、中でもベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し、かつ、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸の反応生成物が好ましい。
【００４０】
さらに、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマーおよびポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマーは、各々に対応するポリオール（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびポリカーボネートポリオール）と（メタ）アクリル酸との反応によって得ることができる。
【００４１】
また、珪素を含む紫外線硬化型樹脂を形成する原料としては、重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物を含有することが好ましく、かかる重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物のみからなるものとしてもよく、また、重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物と他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物とをブレンドした組成物よりなるものであってもよい。
【００４２】
重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物としては、両末端反応性シリコーンオイル類、片末端反応性シリコーンオイル類、（メタ）アクリロキシアルキルシラン類が好適である。反応性シリコーンオイル類としては、末端に（メタ）アクリル基を導入したものが好ましい。
【００４３】
本発明に好適に用いられる珪素含有化合物の具体例を以下に示す。
下記の表１中に示す信越化学工業（株）製 両末端反応性シリコーンオイル（下記式（１）で示される官能基を有する）である。
【００４４】
【表１】
【００４５】
下記の表２中に示す信越化学工業（株）製 片末端反応性シリコーンオイル（下記式（２）で示される構造を有する）である。
（上記式（２）中、Ｒ１はメチル基またはブチル基であり、Ｒ２は前記式（１）で示される官能基である）
【００４６】
【表２】
【００４７】
下記の表３中に示す東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製 両末端メタクリレート変性シリコーンオイル（下記式（３）で示される構造を有する）である。
【００４８】
【表３】
【００４９】
下記の表４中に示す東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製 片末端メタクリレート変性シリコーンオイル（下記式（４）で示される構造を有する）である。
【００５０】
【表４】
【００５１】
下記の表５中に示す信越化学工業（株）製 （メタ）アクリロキシアルキルシラン類（順に、下記式（５）〜（１１）でそれぞれ示される構造を有する）である。
【００５２】
【表５】
【００５３】
これらの珪素含有化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよく、他の珪素を含有しない炭素間二重結合を有する化合物と併用してもよい。
【００５４】
また、これらの重合可能な炭素間二重結合を有する珪素含有化合物および他の珪素を含有しない炭素間二重結合を有する化合物は、モノマー、オリゴマーまたはモノマーとオリゴマーとの混合物として好ましく用いられる。
【００５５】
この重合可能な炭素原子間二重結合を有する珪素含有化合物とブレンドされてもよい他種の重合可能な炭素原子間二重結合を有する化合物としては、特に限定されるものではないが、（メタ）アクリレートモノマー若しくはオリゴマー、または、モノマーとオリゴマーとの混合物が好適である。オリゴマーとしては、２〜２０量体が好ましい。
【００５６】
この（メタ）アクリレートモノマーまたはオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレート、エポキシ系（メタ）アクリレート、エーテル系（メタ）アクリレート、エステル系（メタ）アクリレート、ポリカーボネート系（メタ）アクリレート等、また、フッ素系の（メタ）アクリルのモノマーまたはオリゴマーなどを挙げることができる。
【００５７】
上記（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε−カプロラクトンの付加物等の化合物と、（メタ）アクリル酸との反応により、あるいはポリイソシアネート化合物および水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。
【００５８】
ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物とをウレタン化することによって得ることができる。
【００５９】
エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマーの例としては、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸との反応生成物であればいずれでもよいが、中でもベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し、かつ、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸の反応生成物が好ましい。
【００６０】
さらに、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマーおよびポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマーは、各々に対応するポリオール（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびポリカーボネートポリオール）と（メタ）アクリル酸との反応によって得ることができる。
【００６１】
弾性層を構成する紫外線硬化材料には、その他必要に応じて種々の添加剤を適量添加することができる。また、弾性層の厚さは、特に制限されるものではないが、好適には１ｍｍ以上２ｍｍ以下とする。この範囲内とすることで、トナーの損傷を防止しつつ、材料コストを抑制することができる。特に、本発明に係る環境変化に伴う画像濃度の変動抑制効果は、環境に影響されやすい薄膜弾性層の場合ほど顕著に発現するので、このような薄膜の弾性層において、より有用である。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明を、実施例を用いてより具体的に説明する。
図１に示すような、円筒状基体１と、その外周に順次設けられた弾性層２および表層３とを備える現像ローラ１０を、下記の表６に示す条件に従い、作製した。ここで、表６中の弾性層Ｎｏ．Ａ〜Ｈおよび表層イ、ロは、下記の表７および８に記載した配合系（質量部）のものとし、更に、かかる配合系のすべてに、三光化学工業（株）製のサンコールＭＴＧ−Ａ−５０Ｒを０．１質量部含有させた。なお、このサンコールＭＴＧ−Ａ−５０Ｒは、メトキシトリエチレングリコールアクリレート（官能基数１、分子量２１８、希釈剤）５０質量％とＬｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ（イオン導電剤）５０質量％との混合物で、常温で液状であり、通常の攪拌で樹脂と相溶するものである。
【００６３】
また、円筒状基体１としては、外径１８ｍｍの金属製パイプ（材質：アルミニウム）と、その両端に嵌合されたフランジ（材質：ポリアセタール）とからなるものを用いた。また、弾性層２の厚さは、すべて１ｍｍとした。得られた各供試ローラ１０につき、下記評価を行った。
【００６４】
＜抵抗（ＬＬ環境）の測定＞
図２に示すように、足１３で固定した金属プレート１１上に各供試ローラ１０を載せ、両端軸に重り１２（５００ｇ）による加重をかけ、ローラ１０の片軸を抵抗測定器１４のプラス（＋）、金属プレート１１を抵抗測定器１４のマイナス（−）に接続して、１００Ｖ印加してＬＬ環境下（温度１０℃／湿度１５％ＲＨ）でのローラ１０の抵抗（Ω）を測定し、ローラ抵抗（ｌｏｇ Ω）を求めた。抵抗測定器１４としては、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製の抵抗測定器Ｒ８３４０Ａを使用した。
【００６５】
＜濃度測定＞
各供試ローラ１０をブラザー工業（株）製プリンター（ＨＬ−２０４０）に組み込んで、黒ベタ画像を印刷し、その濃度を、ＬＬ環境下（温度１０℃／湿度１５％ＲＨ）およびＨＨ環境下（温度３０℃／湿度８０％ＲＨ）で、光透過型マクベス濃度計にて測定した。濃度評価は、◎：１．７以上、○：１．６以上１．７未満、×：１．６未満とした。
【００６６】
＜粘弾性試験＞
以下に示す条件にて、弾性率Ｅ’（１００Ｈｚ、１Ｈｚ）の測定を行った。
装置：（株）オリエンテック製、ＲＨＥＯＶＩＢＲＯＮ ＤＤＶ−０１ＦＰ
サンプル：長さ３０ｍｍ×幅５ｍｍ×厚み１ｍｍのシート
測定方法：シートの両端を５ｍｍ掴み、振動（１００Ｈｚ、１Ｈｚ）させながら、−８０℃〜８０℃まで、３℃／ｓｅｃ昇温させて弾性率Ｅ’（１００Ｈｚ、１Ｈｚ）を測定した。
【００６７】
これらの測定結果を、各供試ローラ１０についての粘弾性試験の結果としての１０℃におけるＥ’の１００Ｈｚでの値と１Ｈｚでの値との比（貯蔵弾性率Ｅ’（１００Ｈｚ／１Ｈｚ））およびマイクロゴム硬度計で測定したマイクロ硬度とともに、下記の表６および図３〜６のグラフ中に示す。
【００６８】
【表６】
【００６９】
【表７】
【００７０】
【表８】
【００７１】
上記表中に示すように、弾性層のガラス転移温度（Ｔｇ）が低いほど、ＬＬ環境条件下での画像濃度は濃い結果となっている。Ｔｇが−２８℃以下であれば、充分な黒ベタ濃度が得られており、−４０℃以下が特に好適であった。また、弾性層配合を変えずに表層の抵抗を高いものとすると、ＬＬ環境における濃度は濃いまま、ＨＨ環境における濃度が良好なローラが得られた（比較例２，実施例３）。
【００７２】
粘弾性試験の結果より、ＬＬ環境下での画像濃度は、Ｔｇが低いほど濃く、また、１Ｈｚと１００Ｈｚとの貯蔵弾性率の値の比が小さいほど濃いことがわかる。また、画像濃度はマイクロ硬度やローラ抵抗には依存しない。さらに、黒ベタ画像は、先端部分（ローラの最初の一周分）のみが濃いことから、ローラのロスが少ない方が、濃い濃度が得られるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る現像ローラを示す長手方向断面図である。
【図２】ローラ抵抗の測定方法を示す図である。
【図３】実施例に係る弾性層のＴｇとＬＬ環境下における黒ベタ画像濃度との関係を示すグラフである。
【図４】実施例に係るローラの貯蔵弾性率Ｅ’（１０℃，１００Ｈｚ／１Ｈｚ）とＬＬ環境下における黒ベタ画像濃度との関係を示すグラフである。
【図５】実施例に係るＬＬ環境下のローラ抵抗とＬＬ環境下における黒ベタ画像濃度との関係を示すグラフである。
【図６】実施例に係るＬＬ環境下におけるマイクロ硬度とＬＬ環境下における黒ベタ画像濃度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７４】
１ 円筒状基体
２ 弾性層
３ 表層
４ 金属製パイプ
５ フランジ
１０ 現像ローラ（ローラ）
１１ 金属プレート
１２ 重り
１３ 足
１４ 抵抗測定器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状基体と、該円筒状基体の外周に設けられた弾性層とを備える現像ローラにおいて、
前記弾性層が紫外線硬化型樹脂およびイオン導電剤を含有し、かつ、該弾性層のガラス転移点Ｔｇが−２８℃以下であることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記弾性層上に表層を備え、該表層がイオン導電剤を含有する請求項１記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記弾性層の厚さが１ｍｍ以上２ｍｍ以下である請求項１または２記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記紫外線硬化型樹脂がアクリルウレタン系樹脂である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記円筒状基体が、金属製パイプと、該金属製パイプの両端に嵌合されたフランジとからなる請求項１〜４のうちいずれか一項記載の現像ローラ。
【請求項１】
円筒状基体と、該円筒状基体の外周に設けられた弾性層とを備える現像ローラにおいて、
前記弾性層が紫外線硬化型樹脂およびイオン導電剤を含有し、かつ、該弾性層のガラス転移点Ｔｇが−２８℃以下であることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記弾性層上に表層を備え、該表層がイオン導電剤を含有する請求項１記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記弾性層の厚さが１ｍｍ以上２ｍｍ以下である請求項１または２記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記紫外線硬化型樹脂がアクリルウレタン系樹脂である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記円筒状基体が、金属製パイプと、該金属製パイプの両端に嵌合されたフランジとからなる請求項１〜４のうちいずれか一項記載の現像ローラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２９４５９４（Ｐ２００９−２９４５９４Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５０５４８（Ｐ２００８−１５０５４８）
【出願日】平成２０年６月９日（２００８．６．９）
【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２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月９日（２００８．６．９）
【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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