JP4248417B2 - 現像剤担持体及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像剤担持体及びそれを用いた画像形成装置に関するものであり、特に、複写機、ＬＢＰ（レーザービームプリンタ）、ファクシミリなど、電子写真方式の画像形成装置における感光体廻りの半導電性ロール材として使用ができる現像担持体及びそれを用いた画像形成装置に関するものである。

ＯＡ機器の中で電子写真方式を採用する複写機、ＬＢＰ（レーザービームプリンタ）、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置の現像工程では、現像ローラなどの現像剤担持体上に摩擦帯電トナーの薄層を形成し、そのトナーの薄層が現像剤担持体と感光体とを接触させることで感光体上の潜像を現像する。この場合、トナーは現像担持体及び現像ブレードのそれぞれとの間の摩擦帯電によって所定の帯電量に帯電される。またトナーは、現像剤担持体に圧接された現像ブレードによって層厚を規制された後、感光体表面に運ばれ、その上に形成された静電潜像に静電力により付着することにより可視像となる。

現像剤担持体に求められる性質には、トナーに適切な帯電を与えること以外に、トナーとの離型性が良いこと、適当な表面粗さを有し、均一な層厚が得られること、耐久性に優れていることなどが挙げられる。
現像剤担持体はこのように表面に接触したトナーを摩擦帯電させる機能を担っている。一般に組成の異なる二物質間の摩擦帯電においては、接触・分離した両者の表面に等量で逆符号の電荷を生ずる。正・負どちらに帯電するかは二物質間の相対的な関係（接触帯電序列）で決まり、その帯電容量は物質固有の静電容量によって規定される。帯電状態は接触する二物質間の相対的な関係により変化するため、一方の物質の帯電特性（正帯電性、負帯電性、帯電量、帯電安定性等）はもう一方の物質の帯電特性に大きく影響する。つまり、現像剤担持体の帯電特性は、現像装置内部においては摩擦帯電トナーの帯電量、トナー層厚、トナー消費量、及びトナー離型性に深く関係し、実際の画像としては、黒ベタ濃度（マクベス濃度）、カブリの発生、及び白ヌケ等と深く関係している。現在、現像剤担持体上に形成されるトナーの薄層は、磁性一成分現像の場合、付着量で０．６〜１．２ｍｇ／ｃｍ²、層厚では３０〜６０μｍに相当、非磁性一成分現像では付着量で０．５〜１．１ｍｇ／ｃｍ²、層厚では２０〜３０μｍが一般的な値として用いられている。

従来の現像剤担持体に用いられているゴム弾性体では、近年の印字速度の高速化に伴い、トナー帯電量が不足し、画像形成上の問題としてカブリや印字濃度の不足等の不具合が発生している。また、高画質化に対応して、現像剤担持体の表面のトナー層の更なる薄層化が求められている。これに対して、ゴム弾性体からなる現像剤担持体の半導電性弾性層にオイル等を添加してロールの帯電性をコントロールする手法により、またロール表面粗さを変化させることで機械的なトナー搬送力をコントロールする手法などにより、上記問題を解決しようとしている（例えば、特許文献１を参照。）。しかし、前者においてはオイルのブリードがあり、トナーの流動性の低下、ロール及び感光体へのフィルミング、ゴムの弾性物性変化の問題が新たに生じ、後者においてはトナー層厚の不均一化と、それに伴うトナー帯電量分布のブロード化の問題がある。またこれを改善するためにブリードを防止する層を表面に形成することが試みられているが、帯電の不均一化や長期使用時の層の剥離などが生じる。
特開２００２−０２３４８５号公報。

従って、本発明は、上記課題に鑑み、印字の高速化に対応し、画像形成上、耐久性に優れている現像剤担持体及びそれを用いた画像形成装置を提供するものである。

本発明者等は、ゴム弾性体からなる現像剤担持体の半導電性弾性層に適切な材料を使用する一方、かかる弾性層から低分子物質のブリードを防止するためにはこれらの物質のブリードを阻止する遮蔽層が弾性層の外側に必要なこと、及び遮蔽層を最外に設けたことによる最外層として所定の帯電状態の帯電調整層が必要なこと、更には帯電調整層を遮蔽層の表面で反応形成すること、このような構成の組合せにより、ブリード等によるトナーの流動性の低下、感光体へのフィルミング、及びゴムの弾性物性変化がなく、また、最外層における剥離が抑えられて長期間の使用においても帯電均一化や長期使用が可能となることにより、現像担持体が印字の高速化に対応し、画像形成上、耐久性に優れていることを見出し、本発明に至ったものである。
即ち、本発明に係る現像担持体及びそれを用いた画像形成装置は、以下の構成或いは手段からなることを特徴とし、前記課題を解決するものである。

（１）導電性軸体の外周面に半導電性弾性層を有する現像剤担持体において、
上記弾性層からのブリード物質のブリードを防止する遮蔽層であって、硬化性の樹脂又は硬化性のゴムで且つ、ウレタン系樹脂、アクリルゴム、フッ素系樹脂、及びフッ素ゴムから選択される少なくとも１以上の成分からなる遮蔽層が上記弾性層面に形成され、また帯電調整剤からなる帯電調整層が、上記弾性層上の遮蔽層が未硬化の際に、その遮蔽層の最外に設けられたことを特徴とする現像剤担持体。

（２）上記帯電調整剤はその分子中に窒素原子を含み、且つ上記遮蔽層と反応する反応基を含む化合物からなり、該反応基は、−ＮＨ、−ＯＨ、−ＳｉＯＲ（Ｒは炭素鎖を示す。）、−ＮＣＯ、及び−ＣＯＯＨから選択される少なくとも１以上の基である上記（１）記載の現像剤担持体。
（３）上記帯電調整剤がシラン化合物からなる上記（２）記載の現像剤担持体。

（４）上記半導電性弾性層として液状のエラストマーを材料とする上記（１）〜（３）の何れかに記載の現像剤担持体。
（５）上記帯電調整剤にはポリピロール誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体から選択される少なくとも１以上のものが含まれてなる上記（１）〜（４）の何れかに記載の現像担持体。

（６）上記（１）〜（５）の何れかに記載の現像剤担持体を用いた電子写真方式の画像形成装置。

以上、本発明に係る現像剤担持体によれば、弾性層からブリードしてくるブリード物質を遮蔽層で防止し、また遮蔽層の最外の帯電調整をするため、その最外に帯電調整層を設け、更には帯電調整層を遮蔽層の表面で反応させて形成しているので、先ず、ブリード等によるトナーの流動性の低下、感光体へのフィルミング、及びゴムの弾性物性変化がない。また、帯電調整面が最外層であるため、画像形成時の印字の高速化に十分に対応させることができる。更には、帯電調整層の剥離抵抗性が高いことから、長期間の使用においても帯電均一化や長期使用が可能となり、耐久性にも優れている。

以下、本発明に係る現像剤担持体及びそれを用いた画像形成装置の好ましい実施の形態を詳述する。尚、本発明に係る現像剤担持体及びそれを用いた画像形成装置は以下の実施形態に限るものではない。
図１は本実施形態に係る現像剤担持体の概略断面図である。

図１に示すように本実施形態の現像剤担持体７０は、導電性シャフト（軸体）１、シャフト１の外周に被覆形成される円筒形の弾性層３を備え、更に、弾性層３の外周面に遮蔽層６が被覆される。遮蔽層６が未硬化状態の所に更にその外周面に帯電調整層７が積層され、所定の条件で硬化することにより遮蔽層６と帯電調整層７とが化学的に結合されたものである。尚、シャフト１と弾性層３との間の接着強度を高めるためにプライマー層２を介在させても良く、弾性層３と遮蔽層６との間に被覆前処理層４及び／又はプライマー層５を介在させることが好ましい。更に、弾性層３にあってはその表面にいわゆる研磨加工を等の表面加工を必要に応じて実施しても良い。

上記シャフトは、良好な導電特性を有するものであるかぎり使用しうる。通常、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ、真鍮などで構成した所謂、「芯金」である。また、熱可塑性樹脂、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もの、または熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などに導電性付与剤としてカーボンブラック、或いは金属粉体などを配合した導電性樹脂で形成されていてもよい。導電性軸体１はその一端を接地するかバイアス電圧を印加することにより、潜像担持体の電圧、トナーへの電荷の注入、潜像担持体からのトナーの搬送による静電潜像の現像などの機能を発揮する。

上記弾性層３を形成する弾性体は、その材質や硬度や強度に関して特に制限されるものではないが、一般にゴム材質に導電性材料等を添加した弾性体で構成される。ゴム材質としては、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、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴムなどが挙げられ、これら一種又は二種以上の混合ゴム又は変性ゴムを用いることができる。また、シリコーン或いはシリコーン変性ゴムなどのような有機ケイ素化合物を用いることができる。

上記弾性層３は、抵抗値が１０³〜１０⁷Ωの範囲にあることが好ましく、このような弾性層３には、一般に導電性材料が含有される。導電性材料としては、導電性粉末やイオン導電性物質がある。導電性粉末は、ケッチェンブラックＥＣ，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、更には金属酸化物、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を挙げることができる。イオン導電性物質としては、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を挙げることができる。
導電性粉末は、上記抵抗値を示す範囲で適宜添加することができると同時に２種類以上を混合して用いることもできる。
このような弾性層３の形成方法としては、通常、樹脂及び他の添加剤などを溶媒に溶解又は分散させて塗工液を調製し、この塗工液を浸漬法、ロールコーター法、ドクターブレード法、スプレー法などにより、金属製のローラ外周に塗布し、乾燥硬化させて形成する。その厚さは、適宜選択することができる。

本実施態様にあっては、上記弾性層３に遮蔽層６を被覆する前に、少なくとも紫外線照射処理、オゾン処理、電子線照射処理、コロナ処理、及びプラズマ処理から選択される１以上の被覆前処理がされる。図１おいては、その被覆前処理層４の厚みは、説明のため強調されて記載されており、実質的には弾性層３の処理面である。このような前処理層４は、弾性層３とプライマー層５との密着性を改善すると同時に弾性層３の表面に安定した高抵抗層を形成しうる。

上記プライマー処理によるプライマー層５は弾性層３からの電気的な影響を少なくしてローラ自体の抵抗値を半導電性領域において安定かつバラツキのないもとする限り、特にその材質、厚みを制限するものではないが、プライマー層５の厚みが０．１〜１０μｍの範囲になるようにプライマー処理することが望ましい。このような範囲であれば、現像剤担持体の半導電性領域を安定なものとすることができる。
また、プライマー処理の材質としては、特に制限するものではないが、遮蔽層と弾性層との密着性を向上させる観点から、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤から選択することが望ましい。

上記遮蔽層６は弾性層３からのオリゴマー成分、低分子成分、液状物などのブリードを防止する遮蔽材である限り、その材質を特に制限するものではない。また、遮蔽層６は硬化層であることが好ましく、ここで硬化層は、遮蔽材自身が硬化性材であっても良く、また遮蔽材を硬化させる架橋剤等が含まれたものであっても良い。例えば、このような遮蔽層６の材料としては、ウレタン系樹脂、ニトリルゴム、フッ素ゴム（生ゴム）、アクリルゴム、及びフッ素樹脂などを挙げることができる。特に、ウレタン系樹脂などように硬化性樹脂が好ましい。
更に、上記遮蔽層６には他の機能を付与するために導電剤や充填剤等の各種添加剤を添加しても良く、その遮蔽層の厚みは特に制限するものではないが、好ましくは１〜１００μｍの範囲である。

上記帯電調整層７を形成する帯電調整剤は、上記遮蔽層６面で所定の帯電状態に調整するものである限る特に制限するものではなが、特に、その分子中に窒素原子を含み、且つ上記遮蔽層の樹脂成分の活性水素等を含む反応基、及び／又は遮蔽層の樹脂成分を架橋させるための架橋剤等の活性水素等を含む反応基を含むことが良く、該反応基は、−ＮＨ、−ＯＨ、−ＳｉＯＲ（Ｒは炭素鎖を示す。）、−ＮＣＯ、及び−ＣＯＯＨから選択される少なくとも１以上の基であることが好ましい。
ここで分子中に含まれる窒素原子は上記反応基中の窒素原子を兼ねても良い。

このような化合物には、脂肪族アミン、芳香族アミン等の炭化水素アミン、アミノシラン系化合物、アミノ変性シリコーンオイル、アミン−エポキシ反応化合物、アミン−イソシアネート反応化合物、イソシアネート化合物、アミノアルコール、アミノカルボン酸等のアミノ系アルコール又は酸等を挙げることができ、特に、好ましくは、アミノシラン系化合物、アミン−エポキシ反応化合物、アミノ−イソシアネート反応化合物などを挙げることができる。

具体的な脂肪族アミン及び芳香族アミンとしては、ｎ−ブチルアミンからｎ−オクタデシルアミン程度の炭素数を有するもの、及びＮ，Ｎ’−ビス（フェニルメチレン）−１，２−エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−ｐ−フェニレンジアミン等である。アミノシラン系化合物としては、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びＮ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等である。

アミノ変性シリコーンオイルとしては、
（ＣＨ₃）₃ＳｉＯ（（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ）_m（ＣＨ₃ＳｉＲ¹Ｏ）_nＳｉ（ＣＨ₃）₃、
Ｒ¹（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ（（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ）_mＳｉ（ＣＨ₃）₂Ｒ¹、
Ｒ¹（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ（（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ）_mＳｉ（ＣＨ₃）₃、及び
Ｒ¹（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ（（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ）_m（ＣＨ₃ＳｉＲ¹Ｏ）_nＳｉ（ＣＨ₃）₂Ｒ¹、等を挙げることができる。尚、上記式中のＲ¹は、第一、第二、及び第三アミンの何れか、及び−ＯＨ、又は−ＣＨ＝ＣＨ₂から選ばれる基であり、ｍ及びｎは整数である。

アミン−エポキシ反応化合物としては、ブチルグリシジルエーテル、tert−ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、及びその他のグリシジルエーテルとアミン類とを適宜の比で反応させた反応化合物であり、ジアミン類としてはメチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノエチルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノエトキシプロピルアミン、ラウリルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ビスアミノプロピル−１，３−プロピレンジアミン等を挙げることができる。また、ジグリシルエーテル反応物とジアミン反応物との成分モル比は１：１〜１：３の範囲を選択することが好ましい。特に、ブチルグリシジルエーテルとメチルアミノプロピルアミンとを１：１で反応させたアミン−エポキシ反応化合物、及びtert−ブチルグリシジルエーテルとジメチルアミノエチルアミンとを１：１で反応させたアミン−エポキシ反応化合物が好ましい。

イソシアネート系化合物としては、４，４’−ジイソシアン酸メチレンジフェニルヘキサメチレンジイソシアナート、トリレンジイソシアナート、その他のイソシアネート系反応化合物等を挙げることができる。
アミノアルコール及びアミノカルボン酸としては、２−アミノエタノール、１−アミノ−２−プロパノール、３−アミノ−１−プロパノール、２−アニリンエタノール、４−アニリンフェノール、２−ジエチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミン等のアミノアルコール、ジエチレントリアミン５酢酸、エチレンジアミン４酢酸、エチレンジオキシビス（エチルアミン）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−４酢酸、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−２酢酸、α−アミノプロピル酸等のアミノカルボン酸などを挙げることができる。
尚、上述した遮蔽層、帯電調整層及びプライマー層はスプレー法、浸漬法などを必要に応じた塗布量を被覆することによって行うことができる。

このような構成の現像担持体を画像形成装置、例えば複写機、ＬＢＰ（レーザービームプリンタ）、ファクシミリなど、電子写真方式のプリンタに組み込むことができ、高速印字特性、画像形成性、及びその耐久性に優れた画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明に係る現像剤担持体及びそれを用いた画像形成装置について各実施例を参照しながら順次説明する。
（実施例１）
＜基材ロール＞
導電性軸体（シャフト）として、ＳＵＳ２２に無電解ニッケルメッキした直径１２ｍｍ、長さ２５０ｍｍのシャフトを用い、これにシリコーン系プライマーＮｏ１６（信越化学工業社製、商品名）を塗布し、ギアオーブン中で温度１５０℃、１０分間焼き付け処理を施した。
一方、半導電性弾性層用の組成物として、シリコーン生ゴム・ＫＥ−７８ＶＢＳ（信越化学工業社製、商品名）１００質量部にカーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製 商品名）１０質量部、煙霧質シリカ系充填材としてアエロジル２００（日本アエロジェル社製、商品名）２５質量部、有機過酸化物系加硫剤・Ｃ−８（信越化学工業社製、商品名）２質量部を添加してミキシングロールで混ぜ、円筒形キャビティーからなる圧縮成型金型にて、温度１７５℃、１０分間、前記軸体外周上へ加硫接着成型した。その後、ギアオーブンで温度２００℃、７時間、二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨し、直径２０ｍｍ、抵抗値１×１０⁴（Ω）、硬度４０Ｈｓの半導電性ロールを得た。

更に、半導電性ローラの表面にコート前処理として、低圧水銀灯により紫外線・オゾン処理を施した。その後、コート前処理層の上にアミノシラン系カップリング剤 ＫＢＭ６０３（信越化学工業社製 商品名）を塗布してプライマー層を形成した。
続いて上記ロールの表面にウレタン系塗料・タケラックＥ−５５３（三井武田ケミカル株式会社製：商品名、不揮発分５０％）塗料の１００質量部に充填剤として煙霧質シリカ系充填材としてアエロジル２００（日本アエロジェル社製、商品名）の１５質量部及び導電性付与剤として、カーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン株式会社製、商品名）の１０質量部を添加し、ポットミルで８時間攪拌・分散した後、ポリイソシアネート系架橋剤・タケラックＤ１４０Ｎ（三井武田ケミカル株式会社製 商品名）の２０質量部を添加し、スプレーコーティングした後、未硬化の状態で更に帯電調整層としてアミノシラン系カップリング剤・ＫＢＰ４３（信越化学工業社製：商品名）をスプレーコーティングし、１５０℃×３０ｍｉｎ加熱硬化して遮蔽層及び帯電調整層を形成して実施例１のサンプルとした。

（実施例２）
帯電調整層として、ブチルグリシジルエーテルとメチルアミノプロピルアミンの１：１のモル比で使用し、コーティングして実施例１と同様の方法で実施例２のサンプルを作成した。

（実施例３）
帯電調整層として、ヘキサメチレンジアミンとジフェニルメタンジイソシアネートを１：２のモル比で使用し、コーティングして実施例１と同様の方法で実施例３のサンプルを作成した。

（実施例４）
帯電調整層として、実施例１のアミノシラン系カップリング剤・ＫＢＰ４３（信越化学工業社製：商品名）１００質量部に対してポリピロール５質量部を混合したものをコーティングして、実施例１と同様の方法で実施例４のサンプルを作成した。

（実施例５）
実施例１と同様な方法で、基材ロールを作成した後、更に、該基材ロールの表面に直接（プライマー層を設けず。）実施例１と同様の方法で、遮蔽層及び帯電調整層を形成して実施例５のサンプルとした。

（実施例６）
導電性軸体（シャフト）として、ＳＵＳ２２に無電解ニッケルメッキした直径１２ｍｍ、長さ２５０ｍｍのシャフトを用い、これにシリコーン系プライマーＮｏ１６（信越化学工業社製、商品名）を塗布し、ギアオーブン中で温度１５０℃、１０分間焼き付け処理を施した。
一方、半導電性弾性層用の組成物として、液状シリコーンゴム組成物・ＫＥ−１９５０−１０（信越化学工業社製：商品名）Ａ液、同Ｂ液にそれぞれ、ケッチェンブラックＥＣ（ライオン製：商品名）６質量部を加え、３本ロールで分散した後、円筒状のキャビティーを有する金型によってシャフトと一体成形した。その後、弾性層の表面の除去加工を行わずに、実施例１と同様な方法で、接着前処理層、プライマー層を処理形成し、遮蔽層、及び帯電調整層の順でコーティングし、１５０℃×３０ｍｉｎの加熱硬化を実施して実施例６のサンプルとした。

（実施例７）
実施例１と同様の方法にて、成形したロールを用いて、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン・ＫＢＭ４０３（信越化学工業製：商品名）を帯電調整層に使用した以外は実施例１と同様な方法で実施例７のサンプルを作成した。

（実施例８）
実施例１と同様の方法にて、成形したロールを用いて、ブチルグリシジルエーテルを帯電調整層に使用した以外は実施例１と同様な方法で実施例８のサンプルを作成した。

（実施例９）
実施例１と同様の方法で成形したロールを用いて、該ロール表面にウレタン系塗料・タケラックＥ−５５３（三井武田ケミカル株式会社製：商品名、不揮発分５０％）塗料の１００質量部に充填剤として無水シリカ・ＡＥＲＯＳＩＬ２００（日本アエロジェル社製：商品名）の１５質量部及び導電性付与剤として、カーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン株式会社製、商品名）の１０質量部を添加し、ポットミルで８時間攪拌・分散した後、ポリイソシアネート系架橋剤・タケラックＤ１４０Ｎ（三井武田ケミカル株式会社製 商品名）の２０質量部を添加し、スプレーコーティングした後、１５０℃×３０ｍｉｎ加熱硬化した。その後、更に帯電調整層としてアミノシラン系カップリング剤・ＫＢＰ４３（信越化学工業社製：商品名）をスプレーコーティングし、１５０℃×３０ｍｉｎ加熱硬化して遮蔽層及び帯電調整層を形成して実施例９のサンプルとした。

（比較例１）
実施例１と同様の方法で成形したロールを用いて、該ロール表面にウレタン系塗料・タケラックＥ−５５３（三井武田ケミカル株式会社製：商品名、不揮発分５０％）塗料の１００質量部に充填剤として無水シリカ・ＡＥＲＯＳＩＬ２００（日本アエロジェル社製：商品名）の１５質量部及び導電性付与剤として、カーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン株式会社製、商品名）の１０質量部を添加し、ポットミルで８時間攪拌・分散した後、ポリイソシアネート系架橋剤・タケラックＤ１４０Ｎ（三井武田ケミカル株式会社製 商品名）の２０質量部を添加し、スプレーコーティングした後、１５０℃×３０ｍｉｎ加熱硬化し、比較例１のサンプルとした。

（比較例２）
実施例１と同様な方法で弾性層を有する半導電性ロールを成形し、そのロール面に直接帯電調整層としてアミノシラン系カップリング剤・ＫＢＰ４３（信越化学工業社製：商品名）をスプレーコーティングし、１５０℃×３０ｍｉｎ加熱硬化して帯電調整層を形成して比較例２のサンプルとした。

以上の各サンプルロールを現像ロールとして電子写真式プリンタに組み込んで以下の測定評価を行い、その結果を表１に示した。
＜印字濃度の測定＞
各サンプルを初期及び耐久性試験（１％デェーティー、１００００枚印字）後に電子写真式プリンタに組み込み、黒ベタ・網点・５％デューティー・白地印字などを繰り返し、黒ベタ印字部のマクベス濃度を、マクベス濃度計にて測定した。
総合判定において初期、耐久後の濃度が、１．３５以上を最良（◎）、１．３５未満を良好（○）、及び１．３０以下のものは不合格（×）とした。

＜高温高湿（ＨＨ）環境下のカブリ測定＞
各サンプルを、現像器に組み込んだ状態で、高温高湿環境（ＨＨ環境：温度３０℃、相対湿度８０％ＲＨ、４８時間放置）下で、初期及び耐久試験後に電子写真式プリンタに組み込み、黒ベタ・網点・５％デューティー・白地印字などを繰り返し、５％デューティーの白地部分のマクベス濃度を、マクベス濃度計にて測定した。
総合判定において初期、耐久性後の濃度が、０．０２０以上のものは不合格（×）、０．０２０未満で０．０１５以上のものは良好（○）、０．０１５未満のものは最良（◎）とした。

＜黒ベタムラの測定＞
各サンプルを、初期及び耐久性試験後に電子写真式プリンタに組み込み、黒ベタ・網点・５％デューティー・白地印字などを繰り返し、黒ベタ印字部の維持濃度ムラの有無を目視判定した。
総合判定において初期、耐久性後に、黒ベタにムラが目視できないものを最良（◎）、目視できるものを不合格（×）とした。

＜非汚染性＞
ロールサンプルを現像器に組み込んだ状態で、高温、高湿環境：５０℃、８０％ＲＨ、７日間放置し、初期及び耐久性試験後に電子写真式プリンタに組み込み、黒ベタ・網点印字を行い、ＯＰＣ表面がロールからの移行物によって生ずる画像欠陥（現像ローラとの接触部に沿った白抜け、黒スジなどの周囲の正常部との濃度差を有する画像）の有無を目視により判定し、全く画像欠陥の見られないものを最良（◎）とし、画像欠陥が見られたものを不合格（×）とした。

＜総合評価＞
全ての評価において、一つでも不合格（×）があれば、そのサンプルを不合格とした。

以上の結果から、実施例１〜３、５、及び６に見られるように、印字濃度、カブリ、黒ベタムラにおいて優れており、耐久性も十分にあることが判る。また、実施７、８に示すように帯電調整剤に窒素原子を含まないもの、及び遮蔽層の未硬化状態での帯電調整層の形成をしない実施例９は、印字濃度、カブリに若干の低下が見られた。
また、比較例１にあっては印字濃度、カブリに問題があり、耐久後のベタムラも生じた。比較例２にあっては、非汚染性の面で問題が生じた。

本発明の現像担持体は、ゴム弾性体からなる現像剤担持体の半導電性弾性層に適切な材料を使用する一方、かかる弾性層から低分子物質のブリードを遮蔽する遮蔽層が設けられ、担持するトナーの流動性の低下を長期に渡って防止するため、また、帯電調整層が遮蔽層の積層硬化と共に設けられるため、最外層における剥離が抑えられて長期間の使用においても帯電均一化や長期使用が可能となることにより、極めて産業上の利用可能性の高い現像剤担持体及びそれを用いた画像形成装置を提供できるものである。

図１は本実施形態に係る現像剤担持体の概略断面図である。

符号の説明

１ 導電性軸体（シャフト）
２ プライマー層
３ 弾性層
４ 前処理層
５ プライマー層
６ 遮蔽層
７ 帯電調整層
７０ 現像剤担持体

Claims (6)

1. 導電性軸体の外周面に半導電性弾性層を有する現像剤担持体において、
   上記弾性層からのブリード物質のブリードを防止する遮蔽層であって、硬化性の樹脂又は硬化性のゴムで且つ、ウレタン系樹脂、アクリルゴム、フッ素系樹脂、及びフッ素ゴムから選択される少なくとも１以上の成分からなる遮蔽層が上記弾性層面に形成され、また帯電調整剤からなる帯電調整層が、上記弾性層上の遮蔽層が未硬化の際に、その遮蔽層の最外に設けられたことを特徴とする現像剤担持体。
2. 上記帯電調整剤はその分子中に窒素原子を含み、且つ上記遮蔽層と反応する反応基を含む化合物からなり、該反応基は、−ＮＨ、−ＯＨ、−ＳｉＯＲ（Ｒは炭素鎖を示す。）、−ＮＣＯ、及び−ＣＯＯＨから選択される少なくとも１以上の基である請求項１記載の現像剤担持体。
3. 上記帯電調整剤がシラン化合物からなる請求項２記載の現像剤担持体。
4. 上記半導電性弾性層として液状のエラストマーを材料とする請求項１〜３の何れかに記載の現像剤担持体。
5. 上記帯電調整剤にはポリピロール誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体から選択される少なくとも１以上のものが含まれてなる請求項１〜４の何れかに記載の現像担持体。
6. 請求項１〜５の何れかに記載の現像剤担持体を用いた電子写真方式の画像形成装置。

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