JP2007101946A - 現像ローラ及び現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラの表面のトナー担持層を形成している樹脂の架橋度合いを管理することにより、現像ローラの表面のトナー担持層に働く圧縮応力と引張応力とによる繰り返し変形に対する耐久性を向上させた現像ローラとそれを使用した現像装置を提供する。
【解決手段】導電性軸体２と、この導電性軸体２の外側に位置する弾性半導電体層３と、この弾性半導電体層３の外周部に設けたトナー担持層４上に薄膜状態で担持された摩擦帯電トナーを層形成部材によって所定のトナー層厚に層形成した後、潜像担持体上に形成された静電潜像を可視化する現像装置に用いられる現像ローラであって、トナー担持層４を形成する樹脂のゲル分率が６０％以上であり、トナー担持層４の表面に平均粒度３０μｍの研磨紙を０．１ｋｇｆの押力で押し付けた状態で現像ローラ１を１００ｒｐｍで回転した際にトナー担持層４がなくなるまでの時間が１分以上を要するものとする。
【選択図】図１

Description

この発明は、導電性軸体とその外側に位置する弾性半導電体層を具備し、更にこの弾性半導電体層の外周部に設けたトナー担持層上に薄膜層状態で担持された摩擦帯電トナーを層形成部材によって所定のトナー層厚に層形成した後、潜像保持体上に形成された静電潜像を可視化する現像装置に用いられる現像ローラ及びそれを用いた現像装置に関する。

従来、複写機、プリンター等の電子写真装置や、静電記録装置等において、静電潜像を保持した感光ドラム等に非磁性一成分トナーを供給し、潜像担持体の静電潜像に該トナーを付着させて潜像を可視化する現像方法として、接触現像法が知られている。

また、導電性軸体の周りにゴム弾性体からなる弾性半導電体層及び樹脂層からなるトナー担持層をこの順に同心円状に積層して構成される現像ローラが知られている。

さらに、このように導電性軸体とその外側に位置する弾性半導電体層とトナー担持層とを具備し、このトナー担持層上に薄膜状態で担持された摩擦帯電トナーによって、潜像担持体上に形成された静電潜像を可視化する現像装置において、現像ローラに対しては、導電性、耐環境性、低硬度、摩擦帯電特性、トナー搬送性等の特性が要求される。このような要求に対して、ウレタンゴム、ＮＢＲ、シリコーンゴム等を素材とし、導電性付与剤を添加することにより半導電性とした現像ローラが良く知られている（例えば、特許文献１を参照）。

これらの現像ローラには上述した特性のほかに、高温、高湿下での放置や長時間印字された後の現像装置内に放置された際の印字特性の安定性もまた要求される。

以上のような、接触帯電方式にあっては、低硬度ゴム又はウレタン樹脂からなる帯電部材の現像ローラが常に非帯電部材の潜像担持体に接触しており、両者の安定した接触領域を確保するため、現像ローラの表面のトナー担持層には接触圧による応力が働いている。そのため、潜像担持体と接触する現像ローラの表面が変形し、現像工程の高速化と長寿命化が望まれた場合には、現像ローラの表面のトナー担持層に働く圧縮応力と引張応力とによる繰り返し変形の頻度が増大し、現像ローラの表面が破損するおそれがあった。現像ローラの表面が破損すると、摩擦帯電トナーの転写不良やクリーニングブレードによる現像ローラのクリーニング不良が生じ、正常な印刷が行えないことになる。
特開昭６３−１８３４７１号公報

そこで、この発明は、以上のような従来の問題点を解消すべく、現像ローラの表面のトナー担持層を形成している樹脂の架橋度合いを管理することにより、現像ローラの表面のトナー担持層に働く圧縮応力と引張応力とによる繰り返し変形に対する耐久性を向上させた現像ローラを提供することを課題とする。また、このような表面の耐久性が向上した現像ローラを使用した現像装置を提供することを課題とする。

この発明は、上記課題を実現するために以下の手段を採用した。

請求項１に記載の発明は、導電性軸体と、該導電性軸体の外側に位置する弾性半導電体層と、該弾性半導電体層の外周部に設けたトナー担持層上に薄膜状態で担持された摩擦帯電トナーを層形成部材によって所定のトナー層厚に層形成した後、潜像担持体上に形成された静電潜像を可視化する現像装置に用いられる現像ローラであって、前記トナー担持層を形成する樹脂のゲル分率が６０％以上であり、前記トナー担持層の表面に平均粒度３０μｍの研磨紙を０．１ｋｇｆの押力で押し付けた状態で前記現像ローラを１００ｒｐｍで回転した際に前記トナー担持層がなくなるまでの時間が１分以上を要することを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記トナー担持層を形成する樹脂の構成はポリウレタン、ポリウレア、フッ素樹脂のいずれか、又はそれらの混合物であることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記トナー担持層の膜厚は３μｍ以上であることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の構成に加え、前記トナー担持層表面のＪＩＳ（Ｂ０６０１）十点平均粗さ（Ｒｚ）が２〜１５μｍであることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の構成に加え、前記導電性軸体と前記トナー担持層の表面との間の電気抵抗値が、１×１０^４〜１０^９Ωであることを特徴としている。

請求項６に記載の現像装置に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の現像ローラのトナー担持層の表面に摩擦帯電トナーを担持して該摩擦帯電トナーの薄膜を形成した後、前記トナー担持層が静電潜像を表面に保持した潜像担持体に接触して、前記摩擦帯電トナーの薄膜から前記摩擦帯電トナーを前記潜像担持体の表面に付着させ、該静電潜像を可視化することを特徴としている。

この発明は、以上のような構成を採用しているため、請求項１に記載の発明によれば、現像ローラの表面のトナー担持層を形成する樹脂のゲル分率が６０％以上とし、研磨紙の押し付けによる摩耗試験による耐摩耗特性の値を所定の値に規定したことで、現像ローラの表面のトナー担持層を形成している樹脂の架橋度合いと摩耗特性の品質を維持できることから、現像ローラの表面のトナー担持層に働く圧縮応力と引張応力とによる繰り返し変形と摩耗に対する耐久性を向上させた現像ローラを提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、トナー担持層を形成する樹脂の成分はポリウレタン、ポリウレア、フッ素樹脂のいずれか、又はそれらの混合物であるため、現像ローラの帯電特性を得ながら、耐摩耗特性を備えているので、請求項１に記載の発明の効果に加えて、現像ローラの表面の繰り返し変形及び摩耗に対する耐久性をより一層向上させた現像ローラが得られる。

請求項３に記載の発明によれば、トナー担持層の膜厚は３μｍ以上であれば、トナー担持層に十分な強度を持たせることができるので、請求項１又は２の発明の効果に加えて、より品質の安定した現像ローラが得られる。

請求項４に記載の発明によれば、トナー担持層表面のＪＩＳ（Ｂ０６０１）十点平均粗さ（Ｒｚ）を２〜１５μｍとしたことにより、トナーを潜像担持体の帯電した箇所へ付着させる作用がより安定することとなり、請求項１乃至３のいずれか一つの発明の効果に加えて、より高精細で高画質の印刷画像が得られる。

請求項５に記載の発明によれば、導電性軸体とトナー担持層の表面との間の電気抵抗値を１×１０^４〜１０^９Ωに規定することで、適度な現像バイアスが得られるため、請求項１乃至４のいずれか一つの発明の効果に加えて、トナーのかぶりやかすれを生じることなく、明瞭な印刷物が得られる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の現像ローラのトナー担持層の表面に摩擦帯電トナーを担持して該摩擦帯電トナーの薄膜を形成した後、トナー担持層が静電潜像を表面に保持した潜像保持体に接触して、摩擦帯電トナーの薄膜から摩擦帯電トナーを潜像保持体の表面に付着させ、該静電潜像を可視化するものであるため、現像ローラの表面のトナー担持層に働く圧縮応力と引張応力とによる繰り返し変形及び摩耗に対する耐久性を向上した現像ローラを備えた高精細で高画質の印刷画像が得られる現像装置が提供できる。

以下、この発明の実施の形態に係る現像ローラ及びそれを用いた現像装置について説明を示す。ただし、この発明は、この実施の形態に限定されるものではない。

図１は、この発明を実施の形態に係る現像ローラの横断面図である。

図１に示したように、現像ローラ１は、円柱状の導電性軸体２と、この導電性軸体２の表面を被覆する円筒状の弾性半導電体層３とを有している。弾性半導電体層３の外周部には、トナーを薄膜状態で担持できるトナー担持層４を有している。

導電性軸体２は、例えば、（１）鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で形成された金属製の軸体の他、（２）熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂の芯体表面に金属皮膜をメッキ処理した軸体、（３）熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂の芯体表面に金属皮膜を蒸着処理した軸体、（４）熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂に導電性付与剤としてカーボンブラックや金属粉末等を配合した樹脂組成物により一体に形成した軸体等、であればよい。

弾性半導電体層３は、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ポリウレタンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、ブチルゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、アクリルゴム等、及びこれらの混合物である、いわゆるゴム或いはエラストマーから選ばれるいずれか一種以上を主成分としている。

これらのゴム或いはエラストマーには、煙霧質シリカ、沈降性シリカ、補強性カーボン等の充填材や、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属粉末や、酸化亜鉛、酸化錫等の金属酸化物や、硫酸バリウム、酸化チタン、チタン酸カリウム等の芯材に酸化錫をコーティングした導電性充填材等を配合し、パーオキサイド、白金触媒存在下でのハイドロジェンシロキサン、イソシアネート等の加硫剤と一緒に混練したものが用いられる。

トナー担持層４を形成する材料としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリウレタン、ポリウレア、フッ素樹脂、アルキッド樹脂、フェノール変性や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、シリコーン樹脂等、及びこれらの混合物が挙げられる。これらの単独・混合物の樹脂によりトナー担持層４を形成するには、これらの単独・混合物の樹脂を弾性半導電体層３の表面にコーティングする方法が採用される。つまり、この発明の実施の形態に係る現像ローラ１は、導電性軸体２上に弾性半導電体層３を有し、この弾性半導電体層３の外周部に樹脂コーティングにより形成したトナー担持層４を有するものであることが好ましい。

現像ローラ１の表面は、現像装置の使用により潜像担持体と接触して相対運動を行うことにより、圧縮応力と引張応力が作用し繰り返し変形が生じるため、この繰り返し変形に対する耐久性が高いことが要求される。そのため、この発明では、現像ローラ１の表面のトナー担持層４を形成する樹脂の架橋度合いを管理することとし、具体的には、トナー担持層４を形成する樹脂のゲル分率を６０％以上に規定することで、現像ローラ１の表面の繰り返し変形に対する十分な耐久性を確保するようにしている。

ここで、後述する実施例から明らかなように、ゲル分率が６０％未満では現像ローラ１の表面のトナー担持層４の繰り返し変形に対する耐久性を維持するまでには至らず、転写不良やクリーニング不良を起こし、結果としてトナーのかぶりやかすれがある印刷物ができあがってしまうことが確認されている。そして、最終的な印刷物による評価では、現像ローラ１の表面の繰り返し変形に対する十分な耐久性を求めた場合には、ゲル分率が７０％以上であればさらに好ましいことがいえる。

また、この発明の実施の形態に係る現像ローラ１において、後述する実験例により、トナー担持層４の膜厚を所定の厚さ以上に規定することで良好な画像が得られることが確認された。

つまり、トナー担持層４の膜厚が３μｍ未満では、十分な耐摩耗特性が得られないので、トナー担持層４の膜厚を３μｍ以上とすることにより、良好な画像が得られるといえる。

また、この発明の実施の形態に係る現像ローラ１において、後述する実験例により、トナー担持層４の表面粗さ（ＪＩＳ（Ｂ０６０１）十点平均粗さＲｚ）を所定の範囲に規定することで良好な画像が得られることが確認された。

つまり、トナー担持層４の表面粗さＲｚが２μｍ未満では、黒ベタ印字サンプルの画像濃度が低くなり、表面粗さＲｚが１５μｍを越えると、黒ベタ印字サンプルの画像濃度が高くなりすぎて、トナーのかぶりも生じ易くなり、解像度も低下する。したがって、トナー担持層４の表面粗さＲｚを２〜１５μｍとすることにより、良好な画像が得られるといえる。

現像ローラ１の表面のトナー担持層４の表面粗さＲｚを、上述したような所定の範囲に調整するには、（１）表面に樹脂コート層を形成する方法の他、（２）弾性半導電体層３を構成するゴム材料や添加剤成分等の種類を選択する方法、（３）弾性半導電体層３の形成方法を制御する方法等が挙げられる。

また、この発明の実施の形態に係る現像ローラ１において、後述する実験例により、現像ローラ１の導電性軸体２と現像ローラ１の表面のトナー担持層４との間の電気抵抗値を所定の範囲に規定することで良好な画像が得られることが確認された。

つまり、現像ローラ１の導電性軸体２と現像ローラ１の表面のトナー担持層４との間の電気抵抗値が１×１０^４Ω未満では、現像バイアスがかかりすぎるために、黒ベタ印字サンプルの画像濃度が高くなりすぎて、トナーのかぶりも生じ易くなり、解像度も低下する。また、この電気抵抗値が１×１０^９Ωを越えると、現像バイアスがかからず現像性が低下して黒ベタ印字サンプルの画像濃度が低く、印字媒体である紙が透けて見えてしまい、良好な画像を得ることが困難となる。したがって、導電性軸体２とトナー担持層４の表面との間の電気抵抗値が、１×１０^４〜１０^９Ωの範囲であれば良好な画像が得られるといえる。

以下、この発明に係る現像ローラ１の実施例及び比較例の製造方法とその結果得られたものの試験結果について説明する。
［実施例１］

導電性軸体２として、ＳＵＳ２２に無電解ニッケルメッキを施した直径１０ｍｍ、長さ２７５ｍｍの金属製シャフトを使用し、この金属製シャフトに
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）製）を塗布し、ギヤオーブン中で１５０℃、１０分間焼き付け処理を施した。

弾性半導電体層３の材料として、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）製）１００質量部に、ジメチルシリコーン生ゴム（商品名：ＫＥ−７６ＶＢＳ、信越化学工業（株）製）２０質量部、カーボンブラック（商品名：アサヒサーマル、旭カーボン（株）製）１０質量部、煙霧質シリカ系充填材（商品名：ＡＥＲＯＳＩＬ ２００、日本エアロジル（株）製）１５質量部、白金触媒（商品名：Ｃ−１９Ａ、信越化学工業（株）製）０．５質量部、ハイドロジェンシロキサン（商品名：Ｃ−１９Ｂ、信越化学工業（株）製）２質量部を添加し、加圧ニーダーで混練してシリコーンゴム組成物を調製した。

次に、このシリコーンゴム組成物を、押出機でクロスヘッドを介して分出しし導電性軸体２と一体化し、ギヤオーブン中で２５０℃、３０分間加熱加硫して、導電性軸体２の表面に外径が１８ｍｍの円筒状に加硫接着成形した。さらに、ギヤオーブン中で２００℃、４時間の二次加硫を行って、弾性半導電体層３を形成した。

二次加硫後、ＧＣ＃４００の砥石を備えた円筒研削盤で弾性半導電体層３の外周表面を研磨し、直径１６ｍｍ、弾性半導電体層３の長さ２３０ｍｍのローラ基材を作製した。

次に、弾性半導電体層３の表面に、ウレタン系塗料（商品名：ニッポラン５１９６、日本ポリウレタン（株）製）１００質量部に、煙霧質シリカ系充填材（商品名：ＡＥＲＯＳＩＬ ２００、日本エアロジル（株）製）１０質量部、ブロックイソシアネート系架橋剤１８質量部を添加した塗布液をスプレーコーティングで一回塗りして、１５０℃、９０分加熱硬化した。このようにして完成した現像ローラ１の弾性半導電体層３の表面のトナー担持層４は２．７５分の耐摩耗特性値であり、厚さは１２μｍであり、ゲル分率は９６％であり、表面粗さＲｚは４．０μｍであり、電気抵抗は１×１０^６Ωであった。
［実施例２］

実施例２は、実施例１のトナー担持層硬化条件の１５０℃、９０分間を、１５０℃、４５分間とした他は、すべて実施例１と同じ方法で製作した現像ローラ１である。実施例２のトナー担持層４は１．９０分以上の耐摩耗性があり、厚さは１２μｍであり、ゲル分率は８０％であり、表面粗さＲｚは４．０μｍであり、電気抵抗は１×１０^６Ωであった。
［実施例３］

実施例３は、実施例１のトナー担持層硬化条件の１５０℃、９０分間を、１５０℃、３０分間とした他は、すべて実施例１と同じ方法で製作した現像ローラ１である。実施例３のトナー担持層４は１．０５分の耐摩耗性があり、厚さは１２μｍであり、ゲル分率は６０％であり、表面粗さＲｚは４．０μｍであり、電気抵抗は２．１×１０^６Ωであった。
［実施例４］

実施例４は、実施例１のトナー担持層硬化条件の１５０℃、９０分間を、１５０℃、３０分間とした他は、すべて実施例１と同じ方法で製作した現像ローラ１である。実施例４のトナー担持層４は１．０７分の耐摩耗性があり、厚さは１２μｍであり、ゲル分率は６０％であり、表面粗さＲｚは１５．０μｍであり、電気抵抗は３．７×１０^６Ωであった。
［比較例１］

比較例１は、実施例１のトナー担持層硬化条件の１５０℃、９０分間を、１５０℃、２０分間とした他は、すべて実施例１と同じ方法で製作した現像ローラ１である。比較例１のトナー担持層４は０．７３分の耐摩耗性があり、厚さは１２μｍであり、ゲル分率は５０％であり、表面粗さＲｚは４．０μｍであり、電気抵抗は３．１×１０^６Ωであった。
［比較例２］

比較例２は、実施例１のトナー担持層４の厚みを２．６μｍにした他は、すべて実施例１と同じ方法で製作した現像ローラ１である。比較例２のトナー担持層４は０．７０分の耐摩耗性があり、ゲル分率は４０％であり、表面粗さＲｚは４．６μｍであり、電気抵抗は３．７×１０^６Ωであった。
［比較例３］

比較例３は、実施例１のウレタン系塗料に添加する煙霧質シリカ系充填材の充填量を４０質量部とした以外は、同様な製作方法で現像ローラを製作した。比較例３のトナー担持層４は２．７３分の耐摩耗性があり、厚さは１２μｍであり、ゲル分率は９６％であり、表面粗さＲｚは１８．０μｍであり、電気抵抗は４×１０^６Ωであった。
［比較例４］

比較例４は、実施例１のウレタン系塗料に煙霧質シリカ系充填材を添加しなかった以外は、同様な製作方法で製作した。比較例４のトナー担持層４は２．７６分の耐摩耗性があり、厚さは１２μｍであり、ゲル分率は９４％であり、表面粗さＲｚは１．８μｍであり、電気抵抗は４×１０^６Ωであった。
［比較例５］

比較例５は、実施例１のウレタン系塗料の塗装方法を３回にした以外は、同様な製作方法で製作した。比較例５のトナー担持層４は４．２４分の耐摩耗性があり、厚さは２６μｍであり、ゲル分率は９４％であり、表面粗さＲｚは３．７μｍであり、電気抵抗は３×１０^９Ωであった。
［試験方法］

実施例及び比較例についてのゲル分率、耐摩耗性、表面粗さＲｚ及び電気抵抗の値は以下の測定方法によって取得し、さらに、耐久性の評価のために以下の試験を行った。
（１）ゲル分率

まず、弾性半導電体層３の表面にプライマーを塗布せずに、実施例１と同様の方法によって導電性ウレタン樹脂層を塗布し、１６０℃、１時間架橋硬化し、十分冷却した後、導電性ウレタン樹脂層を弾性半導電体層３の表面から取り外す。この取り外された導電性ウレタン樹脂層（試料）の質量を測定する。次に、約１００倍の質量のトルエン液に導電性ウレタン樹脂層（試料）を浸漬し（室温２３℃、４時間）、その後トルエン液から導電性ウレタン樹脂層（試料）を取り出して１５０℃、１時間の条件で乾燥し、十分冷却した後、導電性ウレタン樹脂層（試料）の質量を測定する。

トルエン液に浸漬する前の導電性ウレタン樹脂層（試料）の質量と、トルエン液に浸漬して乾燥した後の導電性ウレタン樹脂層（試料）の質量とから、次の計算式でゲル分率を算出する。

（数１）
ゲル分率(％)＝（試料の浸浸乾燥後の質量／試料の浸浸前の質量）×１００
（２）耐摩耗性

図２に示したように、試験前の現像ローラ１の表面のトナー担持層４に、直径８ｍｍのポンチを用いて、表面厚さ以上の丸形の傷５をつける。次に、図３に示したように、現像ローラ１に対向させて加圧ローラ７を配置し、現像ローラ１と加圧ローラ７との間に、幅１０ｍｍの市販品のコピー用紙６を挟み込んで、現像ローラ１を１００ｒｐｍの回転速度で回転させる。このとき、加圧ローラ７の表面には平均粒度３０μｍの研磨紙６を捲回し、研磨紙６は垂直上方に０．１ｋｇｆで引き抜く力を与えることとする。そして、現像ローラ１の表面のトナー担持層４がなくなる時間を耐摩耗性を表す特性値として計測する。
（３）表面粗さＲｚ

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）東京精密製）に現像ローラ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、表面粗さＲｚを測定した。測定頻度は、一本の現像ローラ１につき三箇所の表面粗さＲｚを測定し、その平均値を用いた。
（４）電気抵抗

アドバンス社製の電気抵抗計（商品名：ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ）を用い、現像ローラ１を水平に置き、厚さ５ｍｍ、幅３０ｍｍ、長さはゴム部（弾性半導電体層３）全体を載せることのできるアルミニウム製板を電極とし、５００ｇの荷重を現像ローラ１の導電性軸体２の両端で支持させた状態にして、導電性軸体２と電極との間にＤＣ１００Ｖを印加し、１秒後の電気抵抗計の値を読んで電気抵抗値とした。
（５）印字耐久性

現像ローラ１の表面のトナー担持層４の繰り返し変形に対する耐久性を確認する試験として、印字試験機を使用した連続印刷試験を行い、印刷画像に生じる筋の有無を目視で判定することとした。

具体的には、市販のプリンターの黒トナーカートリッジの位置に、実施例及び比較例で作製した現像ローラを試験用カートリッジに装着し、室温２３℃、湿度５０％の常温常湿（Ｎ／Ｎ）の環境下で一昼夜放置した後、黒ベタ印刷を行い、５００枚毎にその画像を観察し、その耐久性の評価を行った。
［試験結果］
実施例及び比較例についてのゲル分率、耐摩耗性、表面粗さＲｚ及び電気抵抗の値の測定結果と、耐久性及びクリーニング性の評価のための試験結果は表１のとおりである。

（注）１．耐久性：△、○、◎を良好として判定した。
２．画像評価：○、◎を良好として判定した。
３．傷の発生した印刷枚数：トナー担持層に傷が発生し始めた時の印刷枚数が５Ｋ以上 を良好として判定した。
４．現像ローラとしての総合評価は、耐久性、画像評価、傷の発生枚数の３項目のいず れもが良好なものを合格とした。

実施例１〜４のように、現像ローラ１の表面のトナー担持層４の耐摩耗性が１分以上であり、それを形成する樹脂のゲル分率が６０％以上である場合には、現像ローラ１の表面に働く圧縮応力と引張応力とによる繰り返し変形に対する耐久性を向上させることができるから（耐久性◎、○）、このような現像ローラ１を使用した現像装置にあっては、高精細で高画質の印刷画像を得ることができることが確認できた（画像評価◎）。

また、トナー担持層４の表面のＪＩＳ（Ｂ０６０１）十点平均粗さが（Ｒｚ）で２〜１５μｍである範囲に調整されている場合には、より現像ローラ１の表面に働く圧縮応力と引張応力とによる繰り返し変形に対する耐久性を向上させることができるため、現像工程の高速化と長期化といった環境下であっても、クリーニングブレードを用いたクリーニング性が良好に維持されるから、このような現像ローラ１を使用した現像装置にあっては、高精細で高画質の印刷画像を得ることが確認できた（画像評価◎）。

比較例１〜２では、現像ローラ１の表面部に当たるトナー担持層４の耐摩耗性が1分間以下、或いは層を形成する樹脂のゲル分率が６０％未満のため、現像ローラ１の表面に働く圧縮応力と引張応力とによる繰り返し変形に対する耐久性が劣り、そのためクリーニングブレードを用いたクリーニング性が不良となり、印刷試験機による印刷画像は０．５Ｋ枚目から傷が確認されてしまった。

比較例３〜４では、現像ローラ１のトナー担持層４の表面粗さＲｚが１５μｍを越えている、或いは２μｍ以下のため、黒ベタ印字サンプルの画像濃度に影響し、良好な画像を得ることができなかった。

比較例５では、電気抵抗が１×１０^９Ωを越えているため、現像バイアスがかからず現像性が低下して黒ベタ印字サンプルの画像濃度が低く、印字媒体である紙が透けて見えてしまい、良好な画像を得ることが困難であった。

この発明の実施の形態である現像ローラの横断面図である。 耐摩耗性試験の前の現像ローラの斜視図である。 耐摩耗性試験の概念を示した斜視図である。

符号の説明

１ 現像ローラ
２ 導電性軸体
３ 弾性半導電層
４ トナー担持層
５ 傷
６ コピー用紙
７ 加圧ローラ
８ 研磨紙

Claims (6)

1. 導電性軸体と、該導電性軸体の外側に位置する弾性半導電体層と、該弾性半導電体層の外周部に設けたトナー担持層上に薄膜状態で担持された摩擦帯電トナーを層形成部材によって所定のトナー層厚に層形成した後、潜像担持体上に形成された静電潜像を可視化する現像装置に用いられる現像ローラであって、前記トナー担持層を形成する樹脂のゲル分率が６０％以上であり、前記トナー担持層の表面に平均粒度３０μｍの研磨紙を０．１ｋｇｆの押力で押し付けた状態で前記現像ローラを１００ｒｐｍで回転した際に前記トナー担持層がなくなるまでの時間が１分以上を要することを特徴とする現像ローラ。
2. 前記トナー担持層を形成する樹脂の成分はポリウレタン、ポリウレア、フッ素樹脂のいずれか、又はそれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
3. 前記トナー担持層の膜厚は３μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像ローラ。
4. 前記トナー担持層表面のＪＩＳ（Ｂ０６０１）十点平均粗さ（Ｒｚ）は２〜１５μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の現像ローラ。
5. 前記導電性軸体と前記トナー担持層の表面との間の電気抵抗値が、１×１０^４〜１０^９Ωであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の現像ローラ。
6. 請求項１乃至５のいずれか一つに記載の現像ローラのトナー担持層の表面に摩擦帯電トナーを担持して該摩擦帯電トナーの薄膜を形成した後、前記トナー担持層が静電潜像を表面に保持した潜像担持体に接触して、前記摩擦帯電トナーの薄膜から前記摩擦帯電トナーを前記潜像担持体の表面に付着させ、該静電潜像を可視化することを特徴とする現像装置。

Images