JP2008107820A - 現像ローラー、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び現像ローラーの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久融着抑制と初期フィルミング抑制とを高い次元で両立することができ、使用初期から長期使用後に亘って均一な濃度の画像を得ることができる現像ローラーや、これを用いた画像形成装置やプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】導電性軸体と、該導電性軸体上に順次設けられた弾性層と、表面層とを有する現像ローラー４において、表面層が少なくともウレタン樹脂とカーボンブラックとを含有し、カーボンブラックの含有量がウレタン樹脂１００．０質量部に対し１５．０質量部以上２５．０質量部以下の範囲であり、該カーボンブラックの面積相当径の相加平均値が２１．０ｎｍ以上、２７．０ｎｍ以下であり、該カーボンブラックの面積相当径の分布における歪度が０．２５以上、０．６３以下である。
【選択図】図４

Description

本発明は、現像ローラー及びその製造方法、これを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

複写機や光プリンタ等の電子写真装置の画像形成としては、非磁性一成分の現像剤を用いた接触現像法が知られている。接触現像法は、具体的には、回転可能な感光ドラム等の感光体を帯電ローラー等の帯電手段により一様に帯電し、一様に帯電した感光体表面に、レーザー光等を露光して静電潜像を形成する。静電潜像を担持した感光体に、表面に現像剤の薄膜を形成した現像ローラーを対向させ、感光体と現像ローラーを相互に回転させる。このとき、現像ローラーに現像バイアスを印加すると、現像剤は現像ローラー上から感光体上の静電潜像へ移動し、静電潜像はトナー像として現像（可視化）される。その後、感光体上のトナー像は転写部において記録材に転写され、定着部において加熱、加圧等により記録材に定着されることにより、画像形成が終了した記録材が画像形成装置外へ排出される。

このような画像形成において感光体が担持する静電潜像に現像剤を供給する現像装置としては、以下のような構成を有するものを挙げることができる。現像剤を収納する現像剤容器の開口を閉塞し、且つ、一部を容器外に露出させ、この露出部分において感光体に対向するように現像ローラーを設ける。現像剤容器内には、現像ローラーに現像剤を供給する現像剤塗布用ローラー、現像ローラー上の現像剤を薄膜に形成し現像ローラー上の現像剤量を一定とする現像ブレードが設けられる。現像ブレードは、その先端近傍、例えば、先端から０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の位置において、現像ローラーに当接するように設置され、現像剤塗布用ローラーによって供給された現像ローラー上の現像剤を均一な厚さの薄膜状に形成する。

このような非磁性一成分接触現像法では、長期間使用した現像ローラーにおいてその表面に現像剤の融着が生じ、これに起因する画像不良、いわゆる耐久融着が発生する傾向が高い。

耐久融着を抑制するためには、現像ローラーの表面を柔軟な材料で形成することが有効である。しかし、現像ローラー表面を柔軟にした場合、トナーに対する粘着性も増加する傾向にあり、現像ローラー表面にトナーの付着が生じ、付着したトナーが潰され現像ローラー表面に膜となって存在する。トナー膜が形成された現像ローラーでは、トナー膜が形成された部分と形成されていない部分とで、現像剤への摩擦電荷付与能力が異なり、画像濃度差が生じ、画像濃度ムラ、いわゆる初期フィルミングが発生する傾向が強い。この初期フィルミングを抑制するためには、現像ローラー表面を硬くすることが有効であり、初期フィルミングの抑制は、耐久融着の抑制と拮抗することになる。

一方、現像ローラーにはその電気抵抗を調整するため、カーボンブラック等の導電剤が添加されて作製されているが、添加するカーボンブラックの種類、添加量によって、現像ローラー表面の硬度も変化する。具体的には以下の傾向が見られる。面積相当径の相加平均粒子径（以下、平均粒子径という。）が小さいカーボンブラックを用いると、少量で高導電性が得られるため、カーボンブラック添加による樹脂の硬度の上昇は小さい。また、平均粒子径が大きいカーボンブラックを用いると、所定の電導性を得るために多量を添加する必要があり、カーボンブラック添加により樹脂の硬度が上昇する。

すなわち、平均粒子径が小さいカーボンブラックを使用した場合、現像ローラーの表面の硬度の上昇は低く、耐久融着の抑制に有利であるものの、初期フィルミングの抑制に対しては不利になる傾向にある。反対に、平均粒子径が大きいカーボンブラックを使用した場合、現像ローラーの表面の硬度の上昇が大きく、初期フィルミングの抑制に有利であるものの、耐久融着の抑制に対しては不利になる傾向にある。このように、現像ローラーの表面に添加するカーボンブラックの粒子径によって、得られる耐久融着抑制効果と初期フィルミング抑制効果は拮抗し、耐久融着と初期フィルミングの双方を高次元で得ることは容易なことではない。

そこで、粒子径の異なるカーボンブラックを併用して、両者の利点を両立させる手法が考えられる。実際、粒子径の異なるカーボンブラックを併用して、樹脂やゴムの電気抵抗を調節するという技術思想を利用した発明は過去に種々報告されている。例えば、現像ローラーの弾性層（基層）に、強導電カーボンと弱導電カーボンとを併用することで、カーボンブラックの合計添加量を少量に抑えつつ、所望の電気抵抗値に調節する現像ローラーが報告されている（特許文献１）。また、弾性層にチャネルブラックとファーネスブラックとを、特定の配合比率で含有させたトナー帯電性に優れた現像ローラーが報告されている（特許文献２）。更に、ゴム材料に、強導電性カーボンブラックと、弱導電性カーボンブラックとを配合させ、所望の電気抵抗値を有する導電性ロール（特許文献４）が報告されている。

本発明者らは、粒子径の異なるカーボンブラックを併用して、耐久融着と初期フィルミングを高次元で両立することを試みた。しかしながら、耐久融着と初期フィルミングのバランスは、単一種類のカーボンブラックを用いた従来の現像ローラーと変わらないレベルであった。
特開平９−１１４１９７号公報 特開平５−３３２３５２号公報 特開平９−９０７１４号公報

本発明の課題は、耐久融着抑制と初期フィルミング抑制とを高い次元で両立することができ、使用初期から長期使用後に亘って均一な濃度の画像を得ることができる現像ローラーや、これを用いた画像形成装置やプロセスカートリッジを提供することにある。

本発明者らは、現像ローラーの表面層に、様々の粒子径のカーボンブラックを添加して、現像ローラーを試作し、耐久融着の抑制効果と、初期フィルミングの抑制効果について検討した。その結果、以下の傾向があることの知見を得た。耐久融着を抑制するためには、粒子径がおよそ３０ｎｍ以下のカーボンブラックを、樹脂の質量に対して２５質量％以下で添加することが好ましい。粒子径が３０ｎｍを超えると、カーボンブラックを２５質量％を超える範囲で含有しなければ、表面層において必要とされる範囲の電気抵抗値（体積抵抗率で、1×１０⁸Ωｃｍから1×１０¹²Ωｃｍ）を得ることが困難となる。しかし、２５質量％を超える範囲でカーボンブラックを含有させると、表面層の硬度が上昇して、長期使用後の耐融着性が低下する。

一方、初期フィルミングを抑制するためには、粒子径がおよそ２０ｎｍ以上のカーボンブラックを、樹脂の質量に対して１５質量％以上添加することが好ましい。粒子径が２０ｎｍより小さいと、カーボンブラックの含有量が１５質量％未満の範囲でも、表面層において必要とされる電気抵抗値を得ることができる。しかし、カーボンブラックの含有量がこの範囲であると、粘着性低減効果が得られる表面層に必要とされる硬度に及ばず、初期フィルミングの抑制効果を得ることは困難である。

以上の結果から、表面層に添加するカーボンブラックとして、平均粒子径が２０ｎｍから３０ｎｍの粒子を用いると、現像ローラーにおいて耐久融着抑制と初期フィルミング抑制を高次元で両立して得られるのではないかと考え、粒子径に着目して検討を行った。まず、粒子径が２０ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍのカーボンブラック各々を単独で、現像ローラーの表面層に添加した。その結果、耐久融着抑制と初期フィルミング抑制を両立することは可能であったが、その抑制のレベルとしては従来の現像ローラーで達成しているレベルと変わりがなかった。そこで、２０ｎｍから３０ｎｍの範囲で、大きさの異なるカーボンブラックを２種類混合して検討を行った。現在、市場で入手可能なカーボンブラックの平均粒子径は、およそ１０ｎｍから３００ｎｍ位まで、幅広いグレードが存在する。事実、複数のカーボンブラックを用いる従来の現像ローラーにおいては、平均粒子径が３０ｎｍと８０ｎｍというように粒子径が大きく異なるカーボンブラックを使用している。

しかし、本発明者らは、平均粒子径が２０ｎｍと３０ｎｍと、一見、殆ど相違がないと認識される粒子径を組み合わせて用いると長期使用後のトナー成分の融着抑制と初期フィルミング抑制を、従来よりも高次元で両立して得られる場合があることの知見を得た。しかし、平均粒子径が２０ｎｍから３０ｎｍの範囲のカーボンブラック粒子を組み合わせても、従来並みの効果しか得られない場合もあることが分かった。

そこで、長期使用後のトナー融着抑制と初期フィルミング抑制が、従来よりも高次元で両立できる条件について詳細に検討した結果、以下の条件を満たすことが重要であることの知見を得た。その条件は、（１）現像ローラー表面層の樹脂を１００質量部としたときに、カーボンブラック含有量が１５質量部以上、２５質量部以下であること。（２）カーボンブラックが面積相当径の相加平均値が２１．０ｎｍ以上、２７．０ｎｍ以下の粒子を含有すること。（３）カーボンブラックの粒子径分布歪度が０．２５以上、０．６３以下であることの３つである。

カーボンブラックの粒子径の分布歪度が、長期使用後のトナー融着抑制と初期フィルミング抑制の両立に関係している理由は定かでないが、以下のように考えることができる。

通常、平均粒子径が２０ｎｍから３０ｎｍの範囲にあるカーボンブラック粒子の粒子径分布曲線の歪度は、およそ−０.２から＋０.２の範囲である。ここで、平均粒子径が２０ｎｍから３０ｎｍの範囲で、上記通常の歪度を有するカーボンブラックの複数種を混合すると、歪度を０.２５以上０.６３以下とすることができる。歪度が正の値を示すということは、分布曲線が、右（粒子径の大きい側）に裾を引く形（左に偏った形）になっていることを意味する。そして歪度を上記範囲とするということは、上記通常のカーボンブラックが有する粒径分布を基準としたときに、大きい粒子の割合が増加していることを意味するものである。このため、カーボンブラックの添加量を増加させることなく、粒子径の大きいカーボンブラックを多めに配合することが可能となり、初期のフィルミング抑制効果に有利に作用すると考えられる。粒子径の小さいカーボンブラックも含まれているので、表面層へのカーボンブラックの配合量を増加させることなく、表面層の電気抵抗を所望の値とすることが可能となる。したがって、長期使用後の耐融着性を抑制することができる。以上の理由によって、カーボンブラックの平均粒子径（粒子径の相加平均値）、粒子径分布歪度、配合量という３つのパラメータを特定の範囲に設定することで、初期フィルミング抑制効果と耐久融着抑制効果とを従来よりも高次元で両立できることを見い出した。

上記３つのパラメータはいずれかが欠けていても、長期使用後のトナー融着抑制と初期フィルミング抑制との効果を両立して得られない。例えば、平均粒子径２０ｎｍから３０ｎｍから単一グレードを適宜選択した場合、分布歪度が−０．２０から＋０．２０の範囲内となる。平均粒子径が大きくなると、耐久融着抑制が得られず、粒子径が小さくなると、初期フィルミング抑制が得られず、両者を高次元で両立させることは難しい。また、平均粒子径が２０ｎｍから３０ｎｍのカーボンブラックから、２種類を選択、混合し、歪度が本発明の範囲になる場合もある。その場合でも、カーボンブラックの粒子径が面積相当径の相加平均値が２１．０ｎｍから２７．０ｎｍの範囲外や、カーボンブラックの含有量が、ウレタン樹脂１００．０質量部に対して１５．０質量部から２５．０質量部の範囲外の場合、本願効果が得られない。平均粒子径、粒子径分布歪度、含有量が特定の範囲を満たすカーボンブラックを用いることにより、従来得られなかった長期使用後のトナー融着抑制と初期フィルミング抑制との両立を図ることができることを見出し、かかる知見に基づき本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、導電性軸体と、該導電性軸体上に順次設けられた弾性層と、表面層とを有する現像ローラーにおいて、表面層が少なくともウレタン樹脂とカーボンブラックとを含有し、カーボンブラックの含有量がウレタン樹脂１００．０質量部に対し１５．０質量部以上、２５．０質量部以下の範囲であり、該カーボンブラックの面積相当径の相加平均値が２１．０ｎｍ以上、２７．０ｎｍ以下であり、該カーボンブラックの面積相当径の分布における歪度が０．２５以上、０．６３以下であることを特徴とする現像ローラーに関する。

また、本発明は、上記現像ローラーの製造方法であって、面積相当径の相加平均値が２０．０ｎｍ以上２５．０ｎｍ以下である粒子のファーネスブラック（Ａ）と、面積相当径の相加平均値が２６．０ｎｍ以上３０．０ｎｍ以下である粒子のファーネスブラック（Ｂ）とを、ファーネスブラック（Ａ）とファーネスブラック（Ｂ）との質量比率が８５：１５から２５：７５の範囲で含有する塗工液を、弾性層上に塗工して表面層を作製することを特徴とする現像ローラーの製造方法に関する。

また、本発明は、静電潜像を担持する感光ドラムと、該感光ドラムへ現像剤を供給する現像ローラーと、該現像ローラーに直流電圧を印加する金属製ブレードとが少なくとも装着され、電子写真画像形成装置本体に着脱自在に設けられるプロセスカートリッジにおいて、前記現像ローラーが上記現像ローラーであることを特徴とするプロセスカートリッジや、静電潜像を担持する感光ドラムと、該感光ドラムへ現像剤を供給する現像ローラーと、該現像ローラーに直流電圧を印加する金属製ブレードとが少なくとも装着される画像形成装置において、前記現像ローラーが上記現像ローラーであることを特徴とする画像形成装置に関する。

本発明の現像ローラーや、これを用いたプロセスカートリッジ、画像形成装置は、耐久融着抑制と初期フィルミング抑制とを高い次元で両立することができる。このため、使用初期から長期使用後に亘って均一な濃度の画像を得ることができる。

本発明の現像ローラーは、導電性軸体と、該導電性軸体上に順次設けられた弾性層と、表面層とを有する。

本発明の現像ローラーにおける導電性軸体は、上層の弾性層と、表面層とを支持可能な強度を有し、導電性を有するものである。導電性軸体の材質としては、金属が好ましく、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブテン鋼、クロム鋼又はクロムモリブテン鋼等を挙げることができる。または、アルミニウム、クロム、コバルト又はバナジウムを添加した、窒化用鋼合金を挙げることもできる。更に、防錆対策として、軸体にめっき処理や、酸化処理を施したものであってもよい。めっきの種類としては電気めっき、無電解めっきのいずれも使用することができるが、めっき厚の均一性に優れる無電解めっきが好ましい。ここで使用される無電解めっきの種類としては、ニッケルめっき、銅めっき、金めっき、カニゼンめっき、その他各種合金めっきを挙げることができる。ニッケルめっきの種類としては、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ、Ｎｉ−Ｐ−ＰＴＦＥ複合めっきを挙げることができ、そのめっき厚みとしては、０．０５μｍ以上が好ましいが、防錆効果、作業効率、価格から、０．１から３０μｍがより好ましい。

上記軸体の形状は円柱状、円筒状等いずれであってもよく、外径は３ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましい。軸体の外径が３ｍｍ以上であれば、剛性を有し、現像ローラーの撓みを抑制し、ローラーの長手方向に亘って均一な画像濃度を得ることができる。軸体の外径が１０ｍｍ以下であれば、現像ローラー全体の大径化を抑制し、弾性層厚さを充分に確保することができ、現像ローラー表面のみかけ硬度の上昇を抑制し、長期使用後のトナー融着抑制効果を充分に得ることができる。

上記導電性軸体上に設けられる弾性層の材質としては、シリコーンゴム（Ｑ）、ウレタンゴム（Ｕ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）等を挙げることができる。これらは１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらのゴムには、カーボンブラック等導電剤を配合した材料を用いることができる。その他、タルク、シリカ、クレー、酸化亜鉛、炭酸カルシウム等の非導電性充填剤等、各種の添加剤等を添加することもできる。

上記弾性層はソリッド層、発泡層のいずれであってもよく、その厚さとしては、１ｍｍ以上５ｍｍ以下を挙げることができる。

また、弾性層の電気抵抗値としては、２５０Ｖ電圧印加時において１×１０³Ω・ｃｍ以上１×１０⁸Ω・ｃｍ以下の範囲にあることが好ましい。弾性層の電気抵抗値がこの範囲であれば、トナーを均一に帯電することができ、表面層における耐久融着抑制効果、初期フィルミング抑制効果の両立を阻害しない。

ここで、電気抵抗値は、弾性層の成形時と同じ条件で弾性層材料を硬化して、テストピースを作製し、これを用いて２５０Ｖ電圧印加し、ＪＩＳ Ｋ６９１１：１９９５に準じた測定方法による測定値を採用することができる。

上記弾性層上に設けられる表面層は、少なくともウレタン樹脂とカーボンブラックとを含有する。表面層に含まれるウレタン樹脂は、表面層の基材樹脂として作用し、表面層に必要とする機械的強度と、現像剤の搬送を可能とする柔軟性を付与するものである。ウレタン樹脂としては、ポリエーテルポリウレタンが、カーボンブラック、特にｐＨ４．０以下のカーボンブラックとの組み合わせにおいて、カーボンブラックの分散を良好にするため、好ましい。ｐＨ４．０以下のカーボンブラックは、その表面にカルボキシル基等の酸性基が存在しており、ポリエーテルポリウレタンはこのカルボキシル基の水素原子と水素結合を形成する酸素原子を有するエーテル基を多数隣接して有する。このため、カーボンブラックのカルボキシル基の水素原子と水素結合を形成してカーボンブラックを取り囲むように存在するポリエーテルポリウレタンが、カーボンブラックの濡れ性を向上させ、分散性を向上させる。カーボンブラックを表面層中に均一に分散させ得ることにより、樹脂の存在量が高い粘着性が強い部分、カーボンブラックの含有量が高い粘着性が低い部分が生じるのを抑制し、粘着性が強い部分において生じる初期フィルミングの発生を抑制することができる。その結果、初期のフィルミング抑制効果と長期使用後のトナー融着抑制効果とを高次元で得られる。

上記ポリエーテルポリウレタンとしては、ポリエーテルポリオールと、イソシアネートとの反応により得られるものを挙げることができる。好適なポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールを挙げることができる。これらのポリオールは必要に応じて、予め２，４−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、１，４ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等のイソシアネートと反応させプレポリマーとして用いることができる。特に、２官能のポリエーテルポリオールと２官能のイソシアネートとを反応させ、重量平均分子量１００００以上２０００００以下、分子量分散度（重量平均分子量Mｗ／数平均分子量Mｎ）１．２以上３．０以下のポリエーテルポリオールが好ましい。このようなポリエーテルポリオールを用いることにより、柔軟なウレタン樹脂が得られ、低融点（ガラス転移温度７０℃以下）のトナーに対し、表面層が与える機械的ストレスの減少を図ることができ、長期使用後のトナー融着抑制効果を得ることができる。好適なイソシアネートとしては以下のものが挙げられる。ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、トルエ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）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＤＩ）。１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｘ₆ＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｘ₁₂ＤＩ）。これらの共重合物、その共重合体のブロック体。

上記表面層に含有されるカーボンブラックは、チャネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等いずれでもよい。特に、ファーネスブラックは酸素の含有量が少なく高導電性で、少量で表面層に必要な電気抵抗値を付与可能であり、耐久融着抑制に有利である。

上記のようにカーボンブラックはｐＨ４．０以下であることが、高い導電性が得られ、長期使用後のトナー融着抑制効果を得ることができるため、好ましい。特に、適度な酸化処理により得られる、例えば、ｐＨ２．５以上、３．５以下のファーネスブラックは、樹脂への分散性が向上し初期フィルミング抑制効果が増大し、初期フィルミング抑制と耐久融着抑制効果を高次元で得られるために好適である。カーボンブラックのｐＨが２．５以上であれば、エーテル基の酸素原子とカーボンブラックのカルボキシル基の水素原子との水素結合の数が増加し、樹脂への分散性が更に向上し、初期フィルミング抑制効果が増大する。

ここでカーボンブラックのｐＨは、ＪＩＳ Ｋ６２２１：１９８２に記載の測定方法に準じた方法により測定した測定値を採用することができる。

カーボンブラックは面積相当径の相加平均値が２１．０ｎｍ以上、２７．０ｎｍ以下であり、その分布歪度が０．２５以上、０．６３以下である。

カーボンブラックの面積相当径は以下の方法により求められる値とすることができる。

まず、表面層を現像ローラーから切り出し、切り出した表面層から超薄切片を作成し、観察用のサンプルとする。超薄切片、具体的には、約５０ｎｍの厚みの切片は、以下の方法で作成できる。結切片作製装置（ライカマイクロシステムズ（株）；Leica EM FCS）を使用し、−１２０以上−５０℃の以下雰囲気下で、ディアトーム社製のダイヤモンドナイフ(Cryo dry 35°)を用いる方法。作成した観察用サンプルをＴＥＭで観察する。直接観察倍率は１倍率は１４万倍とする。撮影されたフィルムを２倍に拡大して現像し、最終的に、２８万倍２８万倍の写真を得る。

該写真から、カーボンブラックの粒子５００個を任意に選び出し選び出し、各々のカーボンブラック粒子について、その面積相当径（投影面積と等しい面積を持つ円の直径）を求める。なお、任意に選んだカーボンブラックの粒子が、隣接する隣接するカーボンブラックの粒子と重なり合いが多い場合は、そのカーボンブラックの粒子の面積相当径は求めず、他の粒子を選択する。隣接するカーボンブラックの粒子との重なり合いが多いか少ないかの判断について、図１を用いて説明する。図１において、中央のカーボンブラック粒子Ｙは、２つの隣接するカーボンブラック粒子ＸとＺに接しているため、粒子Ｙの正確な輪郭は不明である。しかし、カーボンブラックは、アグリゲート（ストラクチャー）を形成しやすい物質であり、図１のように重なり合っている粒子がほとんどである。図２に示すように、粒子Ｙと粒子Ｘの輪郭線が交わる２点（Ａ点、Ｂ点とする）を、直線で結ぶ。粒子Ｙと粒子Ｚについても同様に、Ｃ点、Ｄ点を求めて直線で結び、直線ＡＢ、曲線ＢＣ、直線ＣＤ、曲線ＤＡで結ばれる閉平面を作る。線分ＡＢの長さと線分ＣＤの長さの和が、曲線ＡＤの長さと曲線ＢＣの長さの和の２０％以下であるならば、粒子Ｙの面積として、輪郭線、直線ＡＢ、曲線ＢＣ、直線ＣＤ、曲線ＤＡで結ばれる閉平面の面積を求め、その面積に等しい面積の円の直径を算出する。算出された直径（単位：ｎｍ）の小数点第一位を四捨五入して、整数にした値を、粒子Ｙの面積相当径と定義する。直線ＡＢの長さと直線ＣＤの長さの和が、曲線ＡＤの長さと曲線ＢＣの長さの和の２０％より大きい場合には、面積相当径の近似精度が悪くなるので、他の粒子を選択する。

以上の手順で、任意の５００個の粒子について、面積相当径を求め、５００個の粒子の面積相当径の相加平均値の小数点第二位を四捨五入した値を、カーボンブラックの面積相当径の相加平均値とする。

また、カーボンブラックの面積相当径の分布歪度は、上記５００個の粒子の面積相当径及びその相加平均値から、式（１）から求められる小数点第三位を四捨五入した値とすることができる。

式中、ｘｉは、各カーボンブラック粒子の面積相当径（μｍ）を表し、は、相加平均値を表す。

このような相加平均値と歪度を有する面積相当径のカーボンブラックは、例えば、以下の方法で得ることができる。平均粒子径が２０．０ｎｍ以上、２５．０ｎｍ以下でその分布歪度が０のカーボンブラック（Ａ）と、平均粒子径が２６．０ｎｍ以上、３０．０ｎｍ以下でその分布歪度が０のカーボンブラック（Ｂ）を選択する。次に、カーボンブラック（Ａ）と（Ｂ）の比率Ａ：Ｂを、質量比率にして、８５：１５から２５：７５の範囲、より好ましくは、８２：１８から２８：７２で混合して求める。このとき、カーボンブラックはファーネスブラックであることが好ましい。

このようなカーボンブラックは、表面層中にウレタン樹脂１００．０質量部に対し１５．０質量部以上２５．０質量部以下の範囲で含有される。上述のように、カーボンブラックの含有量がこの範囲であれば、粒子径、その分布と相俟って、現像ローラーにおいて耐久融着抑制と初期フィルミング抑制効果の両立を図ることができる。

上記表面層は、1×１０⁸Ωｃｍから1×１０¹²Ωｃｍの電気抵抗を有することが好ましい。表面層の電気抵抗値をこのような値に調節するためには、上記カーボンブラックを用いればよい。また、これに加えて、アルミニウムをドープした酸化亜鉛、アンチモンをドープした酸化錫で酸化チタンを被覆した金属酸化物や、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルアミド又は、ポリエーテルエステル等の高分子型の帯電防止剤を適宜添加してもよい。

ここで電気抵抗値の値は、印加電圧１００Ｖとし、ＪＩＳ Ｋ６９１１：１９９５に記載に準じた測定方法による測定値を採用することができる。

上記表面層には、面積相当径による平均粒子径が１μｍ以上、２０μｍ以下の微粒子を含有していてもよい。このような微粒子を分散させた表面層においては、現像剤の搬送を容易にすることができる大きい表面粗さを有するため、好ましい。このような目的に使用される微粒子としては、ポリメチルメタクリル酸メチル微粒子、シリコーンゴム微粒子、ポリウレタン微粒子又はフェノール樹脂微粒子を挙げることができる。これらの微粒子は、ウレタン樹脂１００質量部に対して５から５０質量部の範囲で添加することが好ましい。微粒子の添加量が５質量部以上であれば、現像剤の搬送を容易にする表面粗さを付与することができ、５０質量部以下であれば表面層が脆弱になるのを抑制することができる。

上記表面層には、その他、珪藻土、石英粉末、乾式シリカ、湿式シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミノケイ酸、炭酸カルシウム、珪酸ジルコニウム、珪酸アルミニウム、タルク、アルミナ、酸化鉄等の非導電性充填剤等、各種の添加剤等を添加することもできる。

上記表面層の厚さは５０μｍ以下が好ましい。表面層の厚さが５０μｍ以下であれば、表面層の剛性が上昇するのを抑制し、耐久融着抑制効果を得ることができる。これを回避しようとして、表面層を柔軟な材質にすると、表面層の粘着性が増加して、初期フィルミング抑制効果が低下し、耐久融着抑制と初期フィルミング抑制効果を、高次元で得ることが困難になる。表面層の厚さが１μｍ以上であれば機械強度を有するため、好ましい。

上記現像ローラーを製造するには、上記導電性軸体の表面に、必要に応じて接着剤を介して弾性層を成形する。弾性層を成形する方法としては、上記ゴム組成物を押出成形、プレス成形、射出成形、液状射出成形、注型成形などの各種成形法により成形し、加熱、硬化する方法が挙げられる。

弾性層上に表面層を成形する方法としては、上記未硬化の樹脂を含有する塗工液を調製し、これを弾性層上に塗工する方法を挙げることができる。２軸混練機によりスクリューにカーボンブラックの分散性を高める工夫を施しウレタン樹脂とカーボンブラックとを滞留時間を長期にして加熱混練し、押出し成形によることもできるが、加熱せずに機械的な剪断力により分散を行うことができる塗工方法が好ましい。塗工液の調製は、ポリエーテルポリオールと、イソシアネートと、ｐＨが４．０以下のカーボンブラックと、適宜溶剤とを用いて混合する。

カーボンブラックは、下記のファーネスブラック（Ａ）とファーネスブラック（Ｂ）とを、質量比が８５：１５から２５：７５の範囲で混合したものが好ましい。

ファーネスブラック(Ａ)：面積相当径の相加平均値が２０．０ｎｍ以上、２５．０ｎｍ以下の粒子。

ファーネスブラック（Ｂ）：面積相当径の相加平均値が２６．０ｎｍ以上、３０．０ｎｍ以下の粒子。

塗工液の調製に当たり、ペイントシェーカー、ダイノミルまたはパールミル等のビースを利用した分散装置を利用することができる。このようにして塗工液を調製すると、ウレタン樹脂を熱劣化させることなく、カーボンブラックが均一に分散した塗工液を得ることができる。得られた塗工液を用い、浸漬、塗布、噴霧等の方法により塗膜を形成し、加熱、硬化して表面層を調製することができる。

本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持する感光ドラムと、該感光ドラムへ現像剤を供給する上記現像ローラーと、該現像ローラーに直流電圧を印加する金属製ブレードとが少なくとも装着され、現像ローラーが上記現像ローラーであることを特徴とする。その一例として、図３に示すカラー画像形成装置を挙げることができる。図３の概略構成図に示すカラー画像形成装置には、回転する静電潜像担持体としての感光ドラム５が設けられる。感光ドラムの周囲には以下のものが設けられる。
感光ドラムを一様に帯電するための帯電ローラー８。
一様に帯電処理した感光ドラムにレーザービームを照射して静電潜像を形成する露光手段（図示せず）。
静電潜像を形成した感光ドラムにトナーを供給し静電潜像を現像する現像装置。

現像装置には、一成分トナーとして非磁性トナーを収容した現像剤容器９と、現像剤容器の開口を閉塞するように設置され、現像剤容器から露出した部分で感光ドラムと対向するように現像ローラー４が設けられる。現像剤容器内には、現像ローラーにトナーを供給すると同時に現像ローラー上に使用されずに残留するトナーを掻き取る現像剤塗布用ローラー６と、現像ローラー上のトナーを薄膜状に形成すると共に、摩擦帯電する現像ブレード７とが設けられる。現像ローラー上に薄膜状にされたトナーは、現像ローラーに対向する感光ドラム上の静電潜像に移動し、感光ドラム上にトナー像が形成される。

この現像装置が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色についてそれぞれ１０−Ｙ、１０−Ｍ、１０−Ｃ、１０−Ｋとして設けられる。

一方、給紙ローラーにより供給される紙等の記録材が転写バイアス電源が印加された転写ローラー２と感光ドラム間に搬送され、ここで記録材の裏面から印加される転写バイアス電荷により、感光ドラム上のトナー像が記録材上に移動する。記録材上のトナー像は定着ローラーと加圧ローラー３間で、加熱、加圧され記録材上に定着され、画像形成が完了する。

一方、感光ドラム上に転写されずに残存する転写残トナーを除去し表面をクリーニングするクリーニングブレード（図示せず）が設けられ、クリーニングされた感光体は画像形成可能状態とされて待機するようになっている。

また、本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像を担持する感光ドラム、該感光ドラムへ現像剤を供給する上記現像ローラー、該現像ローラーに直流電圧を印加する金属製ブレードが少なくとも装着される。そして、当該プロセスカートリッジは、電子写真画像形成装置本体に着脱自在に構成されている。その一例として、図４に示すように、感光ドラム５と、本発明の現像ローラー４と、帯電ローラー８と、現像剤塗布用ローラー６と、現像ブレード（金属ブレード）７と、現像剤容器９とが一つのカートリッジに一体化されたものを挙げることができる。このカートリッジは電子写真画像形成装置に着脱自在に設けられる。各部材の機能は上記画像形成装置における場合と同様であるので、その説明を省略する。本発明の電子写真プロセスカートリッジは、上記の他、感光体上のトナー像を記録材に転写する転写ローラー、クリーニングブレード等を上記の部材と共にまたは上記の部材のいずれか一個または二個以上と交換して一体的に設けたものであってもよい。

以下に、本発明の現像ローラー、プロセスカートリッジ、画像形成装置を具体的に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。以下、「部」は「質量部」を示す。

［実施例１］
［弾性層の調製］
直径６ｍｍのステンレス製の金属棒を導電性軸体とし、該軸体の外周面（両端１０ｍｍを除く）に、プライマ−（ＤＹ３５−０５１：東レダウコーニングシリコーン社製）を塗布、焼付けした。次に、予め温度１２０℃に加熱した中空円筒形状金型の中心軸の位置に、前記導電性軸体を配置し、円筒形金型端面に設けた注入口からシリコーンゴムを注入し、温度１２０℃で５分間加熱硬化させて、シリコーンゴム弾性層を成型した。次に、導電性軸体と一体となった弾性層を、円筒形金型から取り出して、温度１８０℃で４時間加熱して、硬化反応を完結させた。

［表面層の調製］
ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＧ１０００ＳＮ：保土谷化学社製）と、鎖延長用イソシアネート化合物（ＭＤＩ）（コスモネートＭＤＩ：三井武田ケミカル社製）をＭＥＫ溶媒中で混合した。次いで、窒素雰囲気下温度８０℃にて５時間反応させた。そして、Ｍｗ＝５００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．５の、両末端に水酸基を有するポリエーテルポリオール（プレポリマー）のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶液を得た。

次に、上記ポリエーテルポリオール（プレポリマー）のＭＥＫ溶液と、イソシアネート（コロネート２５２１：日本ポリウレタン工業社製）とを、ＮＣＯ／ＯＨの比率が１．２になるように配合し、配合液１を得た。配合液１に含まれるポリエーテルポリオール固形分質量と、イソシアネート固形分質量の和を１００．０質量部とする。次に、配合液１に、ウレタン樹脂粒子（バーノックＣＦＢ１００：大日本インキ社製）２０．０質量部を攪拌し、混合し、配合液２を得た。次に、配合液２の固形分質量を１００．０質量部として、配合液２に、カーボンブラックＢ（ＭＡ２３０：三菱化学社製）３．０質量部と、カーボンブラックＡ（ＳＵＮ ＢＬＡＣＫ Ｘ１５：旭カーボン社製）１７．０質量部を混合した。そして、カーボンブラックを含めた総固形分が３０．０質量％になるように、ＭＥＫで希釈し、配合液３を得た。配合液３を、サンドミルにて均一に分散し、表面層塗工用の塗料を得た。

得られた表面層塗工用塗料を上記の弾性層に浸漬塗工し、常温で１０分間乾燥させた後、温度１５０℃にて２時間加熱処理し、膜厚約１５μｍの表面層を調製し、現像ローラーを得た。

［分子量測定］
ウレタン樹脂の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法にて以下の手順にて測定した。

カラムは、ポリスチレンジェルカラム（ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ ＫＦシリーズ：和電工製）を用い、検出器にはＲＩ（屈折率）検出器を用いた。

まず、４０℃のヒートチャンバー中でカラム温度を安定させ、溶媒としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を毎分１ｍｌの流速でカラムに流す。次に、測定するウレタンポリマーを、濃度約０．１質量％のＴＨＦ溶液に調整し、カラムに約１００μｌ注入する。予め、ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値と、カウント数（リテンションタイム）との関係から、分子量分布を算出した。ポリスチレン標準試料は、分子量既知のポリスチレンであり、６×１０²、２．１×１０³、４×１０³、１．７５×１０⁴、５．１×１０⁴、１．１×１０⁵、３．９×１０⁵、８．６×１０⁵、２×１０⁶、４．４８×１０⁶の合計１０種類を用いた。

［カーボンブラックのｐＨ測定］
ＪＩＳ Ｋ６２２１：１９８２に記載の測定方法に準じて行った。

［画像評価］
得られた現像ローラーを電子写真プロセスカートリッジ（Ｑ２６７０Ａ：日本ヒューレット・パッカード株式会社製）に組み込んだ。更に、現像ブレードと現像剤を以下のものに交換した。すなわち現像ブレード７には、厚さ１００μｍのりん青銅製の板で作った現像ブレード７を用い、現像ローラー上の現像剤の薄膜の量（コート量）が、０．３５（ｍｇ／ｃｍ²）となるよう、現像ローラーに対する現像ブレードの位置を調整した。また、現像剤としては、特開２００６−１０６１９８の実施例１に記載された方法によって製造した、ガラス転移温度５６℃、重量平均粒径６．５μｍの、非磁性一成分のシアン色の重合トナーを用いた。

上記電子写真プロセスカートリッジを、画像形成装置（ＣｏｌｏｒＪａｓｅｒＪｅｔ３７００：日本ヒューレット・パッカード株式会社製）に組み込んだ。この画像形成装置は、現像剤塗布用ローラーに直流電圧を印加するが、これに加え不図示の外部電源により現像ブレードに現像剤塗布用ローラーに印加する直流電圧より２００Ｖ負電位の直流電圧を印加するよう改造し、画像を出力した。

［初期フィルミングの評価］
温度３２．５℃、相対湿度８５％の環境（３２．５℃／８５％ＲＨ）および、温度２３℃、相対湿度５０％の環境（２３℃／５０％ＲＨ）にて、それぞれハーフトーン画像を出力し、画像濃度の均一性を目視観察し、以下の基準により評価した。結果を表１に示す。
Ａ：現像ローラー周期の横スジ状の濃度ムラ（画像不良）は全く認められない
Ｂ: 現像ローラー周期の横スジ状の濃度ムラ（画像不良）が僅かに認められる。ただし、画出し２枚以内に、濃度ムラは消失する（実用上全く支障のないレベル）
Ｃ：現像ローラー周期の横スジ状の濃度ムラ（画像不良）が認められる。ただし、画出し３枚以内に、濃度ムラは消失する（実用上支障のないレベル）。

［耐久融着の評価］
温度１５℃、相対湿度１０％の環境（１５℃／１０％ＲＨ）および、温度２３℃、相対湿度５０％の環境（２３℃／５０％ＲＨ）にて、それぞれ連続プリントを行った。出力画像は、Ａ４用紙の中央に幅１ｍｍの縦線１本を描画した画像を用いた。２万枚および２万５千枚出力した時点で、Ａ４用紙の全面にハーフトーン画像を出力して、画像濃度の均一性を目視観察し、以下の基準により評価した。結果を表１に示す。
Ａ：幅１ｍｍの縦線状の濃度ムラ（画像不良）は全く認められない
Ｂ: 幅１ｍｍの縦線状の濃度ムラ（画像不良）が僅かに認められる（実用上全く支障のないレベル）
Ｃ：幅１ｍｍの縦線状の濃度ムラ（画像不良）が認められる（実用上支障のないレベル）。

［実施例２〜２０］
カーボンブラックの配合を、表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラーを製作し画像評価を行った。結果を、表１に示す。

［実施例２１］
表面層用塗料を以下のように調製した。

以下の材料をＭＥＫ溶媒中で混合した。
テレフタル酸（高純度テレフタル酸ＰＴＡ：三菱化学製）とジエチレングリコール（三菱化学製）とのエステル反応により得られたポリエステルポリオール。
鎖延長用イソシアネート化合物（ＭＤＩ）（コスモネートＭＤＩ：三井武田ケミカル社製）。

これを、窒素雰囲気下８０℃にて５時間反応させた。そして、Ｍｗ＝５０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．１の、両末端に水酸基を有するポリエステルポリオール（プレポリマー）のＭＥＫ溶液を得た。

次に、上記ポリエステルポリオール（プレポリマー）のＭＥＫ溶液と、イソシアネート（コロネート２５２１：日本ポリウレタン工業社製）とを、ＮＣＯ／ＯＨの比率が１．２になるように配合し、配合液４を得た。配合液４に含まれるポリエステルポリオール固形分質量と、イソシアネート固形分質量の和を１００．０質量部とする。次に、配合液４に、ウレタン樹脂粒子（バーノックＣＦＢ１００：大日本インキ社製）２０.０質量部を攪拌、混合し、配合液５を得た。次に、配合液５の固形分質量を１００．０質量部として、配合液５に、カーボンブラックＡ（ＭＡ１００：三菱化学社製）１６．０質量部と、カーボンブラックＢ（ＭＡ１１：三菱化学社製）４．０質量部を混合した。そして、カーボンブラックを含めた総固形分が３０．０質量％になるように、ＭＥＫで希釈し、配合液６を得た。配合液６を、サンドミルにて均一に分散し、表面層塗工用の塗料を得た。

実施例１で用いた表面層塗工用塗料に替えて得られた表面層塗工用の塗料を用いた他は、実施例１と同様にして、現像ローラーを作製し、実施例１と同様にして画像形成し評価した。結果を、表１に示す。

［実施例２２］
熱可塑性のポリエーテルポリウレタン（クラミロン９１８０、クラレ製）１００.０質量部に対して、カーボンブラックＡ（ＭＡ１００：三菱化学社製）１６．０質量部、カーボンブラックＢ（ＭＡ１１：三菱化学社製）４．０質量部を混合した。次いで、２軸押し出し機で混練後、ペレットを製作した。該ペレットを、一軸押し出し機に投入し、金型出口部に形成した円筒状のスリットから、厚さ４５μｍのチューブを押し出した。該チューブを適当な長さに切断して、実施例１で製造した導電性軸体と一体となった弾性層の外周面に被せて、現像ローラーを得た。

得られた現像ローラーを、実施例１と同様にして画像評価した。結果を、表１に示す。

［比較例１］
カーボンブラックの配合を、表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラーを作製し、得られた現像ローラーについて実施例１と同様にして画像評価を行った。使用したカーボンブラックの組み合わせは実施例４と同じであり、平均粒子径は２５．４μｍ、カーボンブラックの合計質量は、ウレタン樹脂１００．０質量部に対して１８．０質量部であり、それぞれ本発明の要件を満たしている。ただし、歪度は０．２３と小さく、本発明の要件を満たしていない。この現像ローラーにおいて、初期フィルミングは良好であるが、耐久融着抑制効果は低い。

［比較例２］
カーボンブラックの配合を、表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラーを製作し、得られた現像ローラーについて実施例１と同様にして画像評価を行った。使用したカーボンブラックの組み合わせは実施例１と同じであり、カーボンブラックの合計質量は、ウレタン樹脂１００．０質量部に対して２４．０質量部であり、本発明の要件を満たしている。ただし、平均粒子径は２８．０μｍと大きく、歪度は０．２０と小さく、本発明の要件を満たしていない。この現像ローラーにおいて、初期フィルミングは良好であるが、耐久融着抑制効果は低い。

［比較例３］
カーボンブラックの配合を、表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラーを製作し、得られた現像ローラーについて実施例１と同様にして画像評価を行った。使用したカーボンブラックの組み合わせは実施例２と同じであり、カーボンブラックの合計質量は、ウレタン樹脂１００．０質量部に対して２０．０質量部であり、歪度は０．２７であり、本発明の要件を満たしている。ただし、平均粒子径は２０．６μｍと小さく、本発明の要件を満たしていない。この現像ローラーにおいて、初期フィルミングは良好であるが、耐久融着抑制効果は低い。

［比較例４］
カーボンブラックの配合を、表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラーを製作し、得られた現像ローラーについて実施例１と同様にして画像評価を行った。使用したカーボンブラックの組み合わせは実施例２と同じであり、カーボンブラックの合計質量は、ウレタン樹脂１００．０質量部に対して１６．０質量部であり、本発明の要件を満たしている。ただし、平均粒子径は２０．３μｍと小さく、本発明の要件を満たしていない。この現像ローラーにおいて、初期フィルミングは良好であるが、耐久融着抑制効果は低い。

［比較例５］
カーボンブラックの配合を、表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラーを製作し、得られた現像ローラーについて実施例１と同様にして画像評価を行った。使用したカーボンブラックの組み合わせは実施例１と同じであり、カーボンブラックの合計質量は、ウレタン樹脂１００．０質量部に対して２０．０質量部であり、歪度も０．２５であり、本発明の要件を満たしている。ただし、平均粒子径は２８．６μｍと大きく、本発明の要件を満たしていない。この現像ローラーにおいて、初期フィルミングは良好であるが、耐久融着抑制効果は低い。

［比較例６］
カーボンブラックの配合を、表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラーを製作し、得られた現像ローラーについて実施例１と同様にして画像評価を行った。使用したカーボンブラックの組み合わせは実施例５と同じであり、カーボンブラックの平均粒子径は２３．４μｍ、歪度は０．３０であり、本発明の要件を満たしている。ただし、合計質量は、ウレタン樹脂１００．０質量部に対して１０．０質量部と少なく、本発明の要件を満たしていない。この現像ローラーにおいて、耐久融着抑制効果は良好であるが、初期フィルミング抑制効果は低い。

［比較例７］
カーボンブラックの配合を、表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラーを製作し、得られた現像ローラーについて実施例１と同様にして画像評価を行った。使用したカーボンブラックの組み合わせは実施例５と同じであり、カーボンブラックの平均粒子径は２３．４μｍ、歪度も０．３０であり、本発明の要件を満たしている。ただし、合計質量は、ウレタン樹脂１００．０質量部に対して３０．０質量部と多く、本発明の要件を満たしていない。この現像ローラーにおいて、初期フィルミングは良好であるが、耐久融着抑制効果は低い。

［比較例８］
カーボンブラックの配合を、表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラーを製作し、得られた現像ローラーについて実施例１と同様にして画像評価を行った。カーボンブラックの合計質量は、ウレタン樹脂１００．０質量部に対して１７．０質量部であり、平均粒子径は２２．０μｍであり、本発明の要件を満たしている。ただし、歪度は０．１１と低く、本発明の要件を満たしていない。この現像ローラーにおいて、耐久融着抑制効果は良好であるが、初期フィルミング抑制効果は低い。

［比較例９］
カーボンブラックの配合を、表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラーを製作し、得られた現像ローラーについて実施例１と同様にして画像評価を行った。カーボンブラックの合計質量は、ウレタン樹脂１００．０質量部に対して２４．０質量部であり、平均粒子径は２６．０μｍであり、本発明の要件を満たしている。ただし、歪度は０．１３と低く、本発明の要件を満たしていない。この現像ローラーにおいて、初期フィルミング抑制効果は良好であるが、耐久融着抑制効果は低い。

Ａ１：ファーネスブラック（商品名：ＳＵＮ ＢＬＡＣＫ Ｘ１５、旭カーボン社製）
平均粒子径２０ ．０ｎｍ、ｐＨ＝２．５
Ａ２：ファーネスブラック（商品名：ＳＵＮ ＢＬＡＣＫ Ｘ６５、旭カーボン社製）
平均粒子径２５．０ｎｍ、ｐＨ＝３．０
Ａ３：ファーネスブラック（商品名：ＭＡ１００、三菱化学社製）
平均粒子径２２．０ｎｍ、ｐＨ＝４．０
Ａ４：ファーネスブラック（商品名：トーカブラック＃７５５０ＳＢ、東海カーボン社製）
平均粒子径２１．０ｎｍ、ｐＨ＝７．５
Ｂ１：ファーネスブラック（商品名：ＭＡ２３０、三菱化学社製）
平均粒子径３０．０ｎｍ、ｐＨ＝４．０
Ｂ２：ＳＵＮ ＢＬＡＣＫ Ｘ５５（旭カーボン社製）
平均粒子径２６．０ｎｍ、ｐＨ＝２．５
Ｂ３：ファーネスブラック（商品名：ＭＡ１１、三菱化学社製）
平均粒子径２９．０ｎｍ、ｐＨ＝３．０
Ｂ４：ファーネスブラック（商品名：トーカブラック＃７４００、東海カーボン社製）
平均粒子径２８．０ｎｍ、ｐＨ＝７．０

本発明の現像ローラーの表面層のカーボンブラック粒子の面相当径を求める説明図である。 本発明の現像ローラーの表面層のカーボンブラック粒子の面相当径を求める説明図である。 本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本発明のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。

符号の説明

５ 感光ドラム
４ 現像ローラー
６ 現像剤塗布用ローラー
７ 現像ブレード（金属ブレード）
８ 帯電ローラー
９ 現像剤容器

Claims (7)

1. 導電性軸体と、該導電性軸体上に順次設けられた弾性層と、表面層とを有する現像ローラーにおいて、表面層が少なくともウレタン樹脂とカーボンブラックとを含有し、カーボンブラックの含有量がウレタン樹脂１００．０質量部に対し１５．０質量部以上、２５．０質量部以下の範囲であり、該カーボンブラックの面積相当径の相加平均値が２１．０ｎｍ以上、２７．０ｎｍ以下であり、該カーボンブラックの面積相当径の分布における歪度が０．２５以上、０．６３以下であることを特徴とする現像ローラー。
2. 前記カーボンブラックが、面積相当径の相加平均値が２０．０ｎｍ以上、２５．０ｎｍ以下である粒子のファーネスブラック（Ａ）と、面積相当径の相加平均値が２６．０ｎｍ以上、３０．０ｎｍ以下である粒子のファーネスブラック（Ｂ）とを含み、ファーネスブラック（Ａ）とファーネスブラック（Ｂ）の質量比率が８５：１５から２５：７５の範囲であることを特徴とする請求項１記載の現像ローラー。
3. 前記ウレタン樹脂がポリエーテルポリウレタンであり、前記カーボンブラックがｐＨ４．０以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の現像ローラー。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の現像ローラーの製造方法であって、面積相当径の相加平均値が２０．０ｎｍ以上、２５．０ｎｍ以下である粒子のファーネスブラック（Ａ）と、面積相当径の相加平均値が２６．０ｎｍ以上、３０．０ｎｍ以下である粒子のファーネスブラック（Ｂ）とを、ファーネスブラック（Ａ）とファーネスブラック（Ｂ）との質量比率が８５：１５から２５：７５の範囲で含有する塗工液を、弾性層上に塗工して表面層を作製することを特徴とする現像ローラーの製造方法。
5. 塗工液が、ポリエーテルポリオールとイソシアネートとを含有し、前記ファーネスブラック（Ａ）とファーネスブラック（Ｂ）とを含むカーボンブラックがｐＨ４．０以下であることを特徴とする請求項４記載の現像ローラーの製造方法。
6. 静電潜像を担持する感光ドラムと、該感光ドラムへ現像剤を供給する現像ローラーと、該現像ローラーに直流電圧を印加する金属製ブレードとが少なくとも装着され、電子写真画像形成装置本体に着脱自在に設けられるプロセスカートリッジにおいて、前記現像ローラーが請求項１から３のいずれかに記載の現像ローラーであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 静電潜像を担持する感光ドラムと、該感光ドラムへ現像剤を供給する現像ローラーと、該現像ローラーに直流電圧を印加する金属製ブレードとが少なくとも装着される画像形成装置において、前記現像ローラーが請求項１から３のいずれかに記載の現像ローラーであることを特徴とする画像形成装置。

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