JP2010145921A - 現像ローラ、それを用いた現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ブレードと当接した状態で長期間放置しても永久変形が小さい現像ローラを提供すること、このような現像ローラを用いた高画質な現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】軸芯体とその外周に有する弾性層と弾性層の外周に有する表面層とを有する現像ローラであり、表面層が板状で絶縁性の無機粒子を含有し、無機粒子はその面積相当粒子径に対する個数粒度分布での極大値Ｐ１、Ｐ２及び２つの極大値の間に位置する極小値を有し、極大値Ｐ１、Ｐ２の面積相当粒子径をそれぞれｄ１、ｄ２、表面層膜厚ｔ［μｍ］、無機粒子の配向度をθとしたとき、下記関係式（１）〜（５）を満たす現像ローラ：（１）１０．１μｍ≦ｄ１≦２４．０μｍ、（２）３９．６μｍ≦ｄ２≦１１６．７μｍ、（３）５．０≦ｄ２／ｔ≦３０．０、（４）２．５≦ｄ２／ｄ１≦５．０、（５）θ≦３０°。
【選択図】なし

Description

本発明は複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置などにおいて用いられる現像ローラ、現像ローラを用いた現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を用いた複写機やファクシミリ、プリンターにおいては、感光体が帯電ローラにより均一に帯電され、レーザー等により静電潜像を形成する。次に、現像容器内のトナーがトナー塗布ローラ及び現像ブレードにより適正電荷で均一に現像ローラ上に塗布され、感光体と現像ローラとの接触部でトナーの転写（現像）が行われる。その後感光体上のトナーは、転写ローラにより記録紙に転写され、熱と圧力により定着され、感光体上に残留したトナーはクリーニングブレードによって除かれ、一連のプロセスが完了する。

これらの画像形成装置に用いられる現像ローラとしては、シャフトと、シャフトの外周に形成された弾性層と、弾性層の外周に形成された少なくとも１層の樹脂被覆層を有する多層構造の現像ローラが多く用いられている。

ここで、現像ローラと現像ブレードは常に当接している。長期間プリントされずに放置された場合、現像ブレードが現像ローラの同一箇所を圧接することより現像ローラが永久変形して画像不良が発生する場合があった。この不具合を改善するために、弾性層の伸びを規定したものや（特許文献１）、表面層のガラス転移温度を規定したもの（特許文献２）が提案されているが、十分な効果が得られるものではなかった。

一方、現像ローラなどの弾性部材が感光体と長期間当接放置された場合、弾性層中の物質が弾性部材表面にブリードアウトし、感光体を汚染して画像不良が発生する場合があった。この不具合を改善するために、弾性部材中に板状のフィラーを添加する提案（特許文献３から６）がなされているが、上記の現像ローラの永久変形に起因して発生する画像不良に関して十分に考慮されたものではなかった。

また、近年画像形成装置のカラー化が一段と進み、グラフィックパターンなどの出力が多く、所謂ベタ画像（ソリッド画像）の出力が多いカラー画像形成装置においても、さらなる画像の均一性、画像濃度の高濃度化が求められている。このような課題に対して、現像ローラ上のトナー量を規制する現像ブレードに、バイアスを印加する現像装置が提案されている（例えば特許文献７）。現像ブレードにバイアスを印加するもうひとつのメリットとして、現像ブレードの圧接により現像ローラが永久変形しても画像不良が発生しにくいことが挙げられる。しかし、現像ブレードにバイアスを印加することにより、ブレードバイアスが画像形成時に悪影響を与える場合があった。すなわち、現像ローラの耐電圧特性が低い場合は、現像ブレードにバイアスを印加した際にリークが発生し、そのリークにより現像バイアスが影響を受けて画像不良が発生する場合がある。
特開２００２−１６９３７３号公報 特開２００２−２９６８９９号公報 特開２００５−１０５３８号公報 特開２００５−２９２４１８号公報 特開２００５−２９２４５４号公報 特開２００３−１３１５１０号公報 特開２０００−１１２２１２号公報

本発明の目的とするところは、現像ブレードと当接した状態で長期間放置しても永久変形が小さい現像ローラを提供すること、このような現像ローラを用いた高画質な現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。

本発明者等は、現像ローラの表面層中に添加するフィラーに関して鋭意検討を行った結果、上記目的を達成できる現像ローラ、現像装置及び画像形成装置を得ることができることを見出した。

すなわち本発明に係る現像ローラは、軸芯体と、該軸芯体の外周に有する弾性層と、該弾性層の外周に有する表面層とを有する現像ローラであって、該表面層が板状の形状を有する絶縁性の無機粒子を含有しており、
該表面層の膜厚をｔ［μｍ］とし、
該無機粒子は、その面積相当粒子径に対する個数粒度分布において、極大値Ｐ１と、該極大値Ｐ１よりも大径側に位置する極大値Ｐ２と、極大値Ｐ１と極大値Ｐ２との間に位置する極小値とを有し、
極大値Ｐ１の面積相当粒子径をｄ１、極大値Ｐ２の面積相当粒子径をｄ２とし、該無機粒子の配向度をθとしたとき、下記関係式（１）乃至（５）を満足することを特徴とする：
１０．１μｍ≦ｄ１≦２４．０μｍ （１）、
３９．６μｍ≦ｄ２≦１１６．７μｍ （２）、
５．０≦ｄ２／ｔ≦３０．０ （３）、
２．５≦ｄ２／ｄ１≦５．０ （４）、
θ≦３０° （５）。

また、本発明に係る現像装置は、少なくともトナーと、該トナーを表面に担持し得る現像ローラと、現像ローラ上のトナー量を制御する現像ブレードとを有する現像装置において、上記の現像ローラを用いたことを特徴とする。

また、本発明に係るプロセスカートリッジは、上記の現像装置を有し、画像形成装置の本体に着脱可能に構成されていることを特徴とする特徴とする。

さらに、本発明に係る画像形成装置は、上記の現像装置を有していることを特徴とする。

本発明によれば、現像ブレードと当接した状態で長期間放置しても永久変形が小さい現像ローラを提供することができ、高画質な現像装置、及び画像形成装置を提供することができる。

本発明の目的である、現像ブレードとの当接による現像ローラの永久変形を改良するために検討した。その結果、現像ローラの永久変形を改良するためには、現像ローラの表面層中に板状の形状を有する無機材料からなる粒子（以下、板状無機粒子とも記す）を隙間なく存在させることが有効であるという知見を得た。板状無機粒子は、絶縁性を有する無機粒子（以下、絶縁性板状無機粒子とも記す）である必要がある。

図２は現像ローラ表面近傍の断面概略図である。弾性層２の外周に表面層３が配置されている。図２（Ａ）においては、表面層３中には比較的大きな長径を有する大径板状無機粒子３１を含有し、現像ローラの表面層中に大径板状無機粒子を隙間なく存在させている。このような表面層構成とすることで板状無機粒子の大部分を表面層中に配向させることができる。そうすることにより、現像ローラ表面において現像ブレードから受ける応力を広い面積で分散して受け止めることが可能となり、現像ローラの永久変計量は小さくなる。しかし、大径板状無機粒子が現像ローラ表面に突出する場合があり、画像形成を繰り返し行った際に、その部分にトナーが固着する場合があった。大径板状無機粒子の現像ローラ表面への突出を防止する手段としては、以下の（ア）、（イ）が挙げられる。

（ア）大径板状粒子の添加量を減らす
（イ）板状粒子の粒径を小さくする
上記（ア）の手段により、現像ローラ表面への板状無機粒子の突出を防止した構成を図２（Ｂ）に示す。しかし、このような構成とすると板状無機粒子が存在しない部分が発生し、現像ブレードからの応力を安定して分散させることが出来なくなる。つまり、現像ローラ表面において現像ブレードから受ける応力を分散して受け止めることが出来ない部分が生じ、安定した現像ローラの永久変計の抑制効果が得られなくなる。

上記（イ）の手段により、現像ローラ表面への板状無機粒子の突出を防止した構成を図２（Ｃ）に示す。しかし、このような構成とすると現像ローラ表面において現像ブレードから受ける応力を広い面積で分散して受け止めることが不可能となり、現像ローラの永久変計量を小さくすることができない。

すなわち、添加する板状無機粒子の粒径や添加量を変化させるのみでは、現像ローラの永久変形と、板状無機粒子の現像ローラ表面への突出の両方を同時に改善することは困難であることが分かった。

そこで、本発明者等は添加する板状無機粒子の粒度分布と粒径に関して検討を進めた。その結果、図２（Ｄ）に示すように、現像ローラの表面層３中に相対的に大きな特定の粒径範囲の絶縁性板状無機粒子と、相対的に小さな特定の粒径範囲の絶縁性板状無機粒子を同時に含有する構成が好ましいことを見出した。さらに、この絶縁性板状無機粒子の表面層中での分散状態をコントロールすることで、現像ローラの永久変形と、板状無機粒子の現像ローラ表面への突出の両方を同時に改善できることを見出した。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。本発明の現像ローラは図１に示すように、軸芯体１の外周に弾性層２を有し、その外周に絶縁性板状無機粒子を含有した表面層（導電性樹脂層）３を有する現像ローラである。

ここで、該表面層の膜厚をｔ［μｍ］とする。また、該絶縁性板状無機粒子の面積相当粒子径に対する個数粒度分布において２つの極大値Ｐ１、Ｐ２およびＰ１とＰ２の間に極小値を有し、
小径側の極大値Ｐ１の面積相当粒子径をｄ１、大径側の極大値Ｐ２の面積相当粒子径をｄ２と
する。また、該絶縁性板状無機粒子の配向度をθとする。

そして、面積相当粒子径ｄ１及びｄ２、膜厚（ｔ）ならびに配向度θについて、下記（１）から（５）の関係式を満足する構成を採用することにより、上記した課題、すなわち現像ブレードと当接した状態で長期間放置した際の現像ローラの永久変形を改善できる。

１０．１μｍ≦ｄ１≦２４．０μｍ （１）
３９．６μｍ≦ｄ２≦１１６．７μｍ （２）
５．０≦ｄ２／ｔ≦３０．０ （３）
２．５≦ｄ２／ｄ１≦５．０ （４）
θ≦３０° （５）
図２（Ｄ）は、本発明の現像ローラ表面近傍の断面概略図を示したものであり、弾性層２の外周に表面層３が配置されている。表面層３中には相対的に大きな面積相当粒子径ｄ２に個数粒度分布の極大値を有する絶縁性板状無機粒子３１と、相対的に小さな面積相当粒子径ｄ１に個数粒度分布の極大値を有する絶縁性板状無機粒子３２が分散・含有されている。すなわち、式（２）および式（３）を満足する相対的に大きな絶縁性板状無機粒子が現像ブレードから受ける応力を広い面積で分散して受け止め、現像ローラの永久変計量を小さく抑えることが可能となる。同時に式（１）および式（４）を満足する相対的に小さな絶縁性板状無機粒子を加え、絶縁性板状無機粒子の面積相当粒子径に対する個数粒度分布においてｄ１とｄ２の間に極小値を有するように含有させ、式（５）を満足する構成とする。これにより現像ローラ表面に絶縁性板状無機粒子を突出させることなく、現像ローラの表面層中に板状無機粒子を隙間なく存在させることが可能となる。

以上のことから、本発明の現像ローラを用いることにより、現像ブレードと当接した状態で長期間放置した際の現像ローラの永久変形を改善することができる。

本発明の現像ローラにおける、絶縁性板状無機粒子の配向度の測定方法を以下に示す。

＜絶縁性板状無機粒子の配向度θの測定方法＞
図３に示すとおり、導電性軸芯体の回転中心を含む平面で現像ローラを導電性軸芯体の長手方向に平行な平面で切断したときの切断面図３（Ａ）とする。また、導電性軸芯体の長手方向に垂直な平面で現像ローラを切断したときの切断面図３（Ｂ）とする。これらの切断面３（Ａ）及び切断面３（Ｂ）について走査型電子顕微鏡（Ｓ−４８００ 日立製）を用いて観察した。また、切断面３（Ａ）における配向度をθ１とし、切断面３（Ｂ）における配向度をθ２とする（図３）。本発明における絶縁性板状無機粒子の配向度θは、θ１とθ２との相加平均値とする。導電性軸芯体の長手方向に平行な平面、および長手方向に垂直な平面で切断した面を観察した画像から、それぞれ絶縁性板状無機粒子１００個ずつを選択して、それぞれの配向度θ１，θ２各々１００個を測定した。

本発明の現像ローラにおける、絶縁性板状無機粒子の面積相当粒子径の個数粒度分布の測定方法を以下に示す。

＜絶縁性板状無機粒子の面積相当粒子径の個数粒度分布測定方法＞
現像ローラから表面近傍を切り取り、走査型電子顕微鏡（Ｓ−４８００ 日立製）を用いて現像ローラの表面層側から観察する。この際、表面層中の絶縁性板状無機粒子が観察できるように適当な加速電圧（例えば２ＫＶ）で観察・撮影する。得られた電子顕微鏡画像情報を、ニレコ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）にインターフェースを介して導入し、絶縁性板状無機粒子１０００個について解析を行い、配向角補正前の面積相当粒子径ｒ（μｍ）を求めた。配向角補正前の面積相当粒子径ｒとは投影面積と等しい面積を持つ円の直径ｒである（図４）。

前述のようにして求めた配向角補正前の面積相当粒子径ｒから配向度の補正を以下の方法で行い、面積相当粒子径Ｒ（μｍ）を求めた。図４に、上記のようにして測定された配向角補正前面積相当粒子径ｒ（μｍ）、配向度θおよび面積相当粒子径Ｒ（μｍ）の関係を示す。すなわち、面積相当粒子径Ｒ（μｍ）は以下の式より導かれる。

Ｒ［μｍ］＝ｒ［μｍ］／ｃｏｓθ
つぎに、以下のようにして絶縁性無機板状粒子１０００個の面積相当粒子径の個数粒度分布を、ヒストグラムで示す（図５）。

ヒストグラムの横軸は、絶縁性無機板状粒子の面積相当粒子径：Ｒ（μｍ）である。ヒストグラムの階層は、面積相当粒子径２．０μｍから２００．０μｍの区間を等比級数で６４分割する。
つまり、ヒストグラムの階級値（階級の区切り値）：Ｘｍ（μｍ）は、式（１５）で示される。

ヒストグラムの各階級に属する絶縁性無機板状粒子の面積相当粒子径：Ｒ（μｍ）の頻度を、その階級におけるヒストグラムの縦軸の値とする。

なお、上記ヒストグラムにおいて、各階級の代表面積相当粒子径ＲＳｍ（μｍ）を式（１６）に従って求める。

本発明においては、絶縁性板状無機粒子の面積相当粒子径に対する個数粒度分布において、図５に示すように２つの極大値Ｐ１、Ｐ２を有し、Ｐ１とＰ２の間に極小値を有する。そして、小径側の極大値Ｐ１の代表面積相当粒子径をｄ１、大径側の極大値Ｐ２の代表面積相当粒子径をｄ２としたとき、ｄ１及びｄ２は下記式（１）及び（２）を満足する。

１０．１μｍ≦ｄ１≦２４．０μｍ （１）。

３９．６μｍ≦ｄ２≦１１６．７μｍ （２）。

本発明において現像ローラ表面層中に含有される板状無機粒子は絶縁性である必要がある。すなわち、前記式（１）および（２）で示すような大きな面積相当粒子径を有する板状無機粒子を使用することから、この粒子が導電性の場合、バイアスリークが発生する不具合が生じる。以下に板状無機粒子の絶縁性の判定方法を示す。

＜板状無機粒子絶縁性判定方法＞
現像ローラ表面層を剥離後、窒素雰囲気中で５５０℃まで加熱して有機物を燃焼・分解させて、現像ローラ表面層中の板状無機フィラーを得る。得られた板状無機フィラーに関して、走査型プローブ顕微鏡（Ｑ−ＳＣＯＰＥ２５０、Ｑｕｅｓａｎｔ社製）を用いてＡＦＭ（原子間力顕微鏡）測定時に印加電圧１００Ｖで測定を行なう。２０μｍ四方の平均電流量が１０ｎＡ以下のものを本発明においては絶縁性とした。

また、前記絶縁性板状無機粒子の面積相当粒子径に対する個数粒度分布において、絶縁性板状無機粒子全体に占める１０．１μｍ以上２４．０μｍ以下の面積相当粒子径を有する絶縁性板状無機粒子の割合をａとする。また、３９．６μｍ以上１１６．７μｍ以下の面積相当粒子径を有する絶縁性板状無機粒子の割合をｂとする。そうするとａ及びｂについて、０．５≦ｂ／ａ≦３．０の範囲にすることが好ましく、１．０≦ｂ／ａ≦２．０の範囲が特に好ましい。

以下に本発明における表面層の膜厚測定方法を示す。

＜現像ローラ表面層の厚さ測定＞
現像ローラの中央部、ローラ両端部からそれぞれ３０ｍｍ中央部側の位置の計３点から、鋭利なかみそり刃を用いて現像ローラの表面層を弾性層ごとかまぼこ形状に切り出して、表面層厚さ測定サンプル（１）〜（３）を得た。得られたサンプル（１）〜（３）それぞれにおいて、測定位置を変えて表面層厚さを５箇所測定し、合計１５点の測定結果の平均値を現像ローラの表面層厚さｔ［μｍ］とした。ここで、測定環境は２３℃／５５％Ｒｈとし、表面層厚さを測定する手段としては、ビデオマイクロスコープ（キーエンス社製、倍率２０００倍）を用いた。

ここで以下の（ａ）〜（ｆ）のいずれかに該当する場合には、現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子が突出してしまい、画像形成を繰り返し行った際に、その部分にトナーが固着しやすい。
（ａ）ｄ１の値が２４．０μｍを超える場合
（ｂ）ｄ２の値が１１６．７μｍを超える場合
（ｃ）ｄ２／ｔの値が３０．０を超える場合
（ｄ）ｄ２／ｄ１が２．５未満の場合
（ｅ）θが３０°を超える場合
（ｆ）絶縁性板状無機粒子の面積相当粒子径に対する個数粒度分布において２つの極大値Ｐ１、Ｐ２の間に極小値を有さない場合
一方、以下の（ｇ）〜（ｊ）のいずれかに該当する場合には、絶縁性板状粒子による、現像ブレードの応力分散効果が小さくなり、現像ローラの永久変形抑制効果が小さくなる。
（ｇ）ｄ１の値が１０．１μｍ未満の場合
（ｈ）ｄ２の値が３９．６μｍ未満の場合
（ｉ）ｄ２／ｄ１が５．０を超える場合
（ｊ）θが３０°を超える場合
本発明は、図１に示されるように軸芯体１の外周に弾性層２を有し、その外周に絶縁性板状無機粒子を含有した表面層３を有する現像ローラである。軸芯体１としては良好な導電性を有するものであれば、いずれのものも使用し得るが、通常はアルミニウムや鉄、ステンレス（ＳＵＳ）などで外径４〜１０ｍｍの金属製円柱体のものが用いられる。

次に、前記軸芯体１の外周に形成する弾性層２は、シリコーンゴムやＥＰＤＭまたはウレタン等のエラストマー、あるいはその他の樹脂成型体を基材として用いる。これに、カーボンブラック、金属、金属酸化物のような電子導電性物質や、過塩素酸ナトリウムのようなイオン導電物質を配合し、適切な抵抗領域１０³〜１０¹⁰Ωｃｍ、好ましくは１０⁴〜１０⁸Ωｃｍに調整したものが用いられる。このとき、弾性層２の硬度はＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２５〜６０°とすることが好ましい。

前記弾性層２の基材として具体的には、次の材料が使用できる。ポリウレタン、天然ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、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、クロロプレンゴム、アクリルゴム、及びこれらの混合物等。特に低硬度でかつ高反発弾性という特異な特性を有することからシリコーンゴムが好ましく用いられる。

前記弾性層２の外周に形成される表面層３の結着樹脂としては、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等公知のものを使用できる。トナーの帯電性や耐摩耗性からポリウレタン樹脂が好ましく、さらに皮膜の硬度を小さくでき、特にトナーの帯電性が高いポリエーテルポリウレタン樹脂好ましい。

ポリエーテルポリウレタン樹脂は公知のポリエーテルポリオールとイソシアネート化合物との反応により得ることができる。ポリエーテルポリオールとしては、例えば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等が挙げられる。また、これらのポリオール成分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により鎖延長したプレポリマーとしてもよい。

これらのポリオール成分と反応させるイソシアネート化合物としては特に限定されるものではないが次のものが挙げられる。エチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等の脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、シクロヘキサン１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−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）等の芳香族ポリイソシアネート、及びこれらの変性物や共重合物、そのブロック体。

前記表面層３に含有される絶縁性の板状無機粒子の材質としては特に制限されるものではなく、タルク、マイカ（天然マイカ、合成マイカ）、セリサイト、板状アルミナ、ガラスフレーク等を使用できる。中でもマイカは比較的大きな長径を有し、長径と厚みの比であるアスペクト比が大きく好ましい。絶縁性の板状無機粒子の面積相当粒子径に対する個数粒度分布において極大値Ｐ１を構成する絶縁性の板状無機粒子として、アスペクト比が１００以上のものを用いることが好ましい。アスペクト比が１００以上であれば現像ローラ表面層中での配向性を高くでき、現像ローラ表面への突出を防止できる。本発明においては、絶縁性の板状無機粒子を走査型電子顕微鏡（Ｓ−４８００ 日立製）を用いて観察し、絶縁性板状無機粒子１００個体に関して観察し、面積相当粒径および厚みを測定し、それぞれの平均値から平均粒径およびアスペクト比を求めた。

ここで、絶縁性の板状無機粒子の粒度分布を制御する為に分級しても良い。分級方法は特に制限されるものではなく、ふるい分け機、重力分級機、遠心分級機、慣性分級機等の通常の分級方法を用いることができる。生産性が良好で分級点の変更が容易にできることから、重力分級機、遠心分級機、慣性分級機等の風力分級機を使用することが好ましい。

本発明の現像ローラは、軸芯体の外周に公知の方法を用いて弾性層を形成しその外周に表面層を公知の方法により形成することにより得ることができる。ここで、弾性層の形成方法としては特に限定されるものではないが、高い寸法精度で弾性層を形成できることから型内に弾性材料を注入することにより弾性層を形成する方法が好ましい。

また、表面層の形成方法としても特に限定されるものではないが、安定した表面形状を得ることができ、絶縁性板状無機粒子を配向できることから、表面層塗料を弾性層上にディップコートする方法が好ましい。特に生産安定性に優れることから特開昭５７−５０４７号公報に記載されているような浸漬槽上端から塗料をオーバーフローさせるディップコートが好ましい。図６はオーバーフロー方式の浸漬塗工の概略図である。２５は円筒形の浸漬槽であり、ローラ外形よりも大きな内径を有し、ローラの軸方向長さよりも大きな深さを有している。浸漬槽２５の上縁外周には環状の液受け部が設けられており、撹拌タンク２７と接続されている。また浸漬槽２５の底部は撹拌タンク２７と接続されており、撹拌タンク２７の塗料は、液送ポンプ２６により浸漬槽２５の底部に送り込まれる。浸漬槽２５の底部に送り込まれた塗料は、浸漬槽の上端部からオーバーフローして浸漬槽２５の上縁外周の液受け部を介して撹拌タンク２７に戻る。軸芯体１上に弾性層２を設けたローラ部材は、昇降装置２８に垂直に固定され、浸漬槽２５中に浸漬し、引き上げることで樹脂層３が形成される。この際、塗料中の板状粒子の長径、塗布する塗料の粘度、塗料の揮発速度および塗布する際の引き上げる速度により、表面層中での絶縁性板状無機粒子の配向度は変化する。すなわち、塗料中の板状粒子の長径を大きく、塗布塗料の粘度を低く、塗料の揮発速度を遅く、塗布する際の引き上げ速度を速くすることにより、弾性層上に塗布された塗料中の板状粒子に対してせん断方向の力が作用し、樹脂層中で板状粒子が配向しやすくなる。

本発明において弾性層２および表面層３の電気抵抗を調整するために用いられる電子導電性材料としては、次のものが挙げられる。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、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラー（インク）用カーボン、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物等。この中で、少量で導電性を制御できることからカーボンブラックが好ましい。これら導電性粉体は、通常基材１００重量部に対して０．５〜５０重量部、特に１〜３０重量部の範囲で好適に用いられる。また、導電性材料として用いられるイオン導電性物質として次のものが例示できる。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、更に変性脂肪族ジメチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテートの有機イオン性導電物質など。

本発明において、弾性層２を形成する材料中への前記抵抗調整材の分散方法としては特に制限されるものではなく、ロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダー等の公知の装置を用いて分散することができる。

また、表面層３を形成する塗料中への前記抵抗調整剤や前記絶縁性板状無機粒子の分散方法としては特に制限されるものではない。例えば、樹脂材料を適当な有機溶剤に溶解させた樹脂溶液中に前記抵抗調整剤や前記絶縁性板状無機粒子等を添加し、サンドグラインダー、サンドミル、ボールミル等の公知の装置を用いて分散することができる。

本発明の現像ローラの電気抵抗としては、１×１０⁵Ω以上、１×１０⁷Ω以下が好ましい。すなわち、電気抵抗値が１×１０⁵Ω未満の場合にはバイアスリークが発生しやすく、電気抵抗値が１×１０⁷Ωを超える場合には現像ネガゴーストが発生しやすい。

＜現像ローラの電気抵抗測定方法＞
電気抵抗測定装置としては、図７に示されるような装置を用いて２３℃／５５％Ｒｈの環境で測定する。この際、測定する現像ローラを２３℃／５５％Ｒｈの環境に２４時間以上放置後、測定する。現像ローラ６は、現像ローラの軸芯体の両端にそれぞれ４．９Ｎの荷重をかけて直径５０ｍｍの金属ドラム２９に当接されており、金属ドラム２９を不図示の駆動手段により表面速度５０ｍｍ／ｓｅｃで駆動することにより現像ローラ６は従動回転される。高圧電源ＨＶから現像ローラの軸芯体に＋５０Ｖの電圧を印加する。そして、金属ローラ２９とグランドとの間に配設した既知の電気抵抗を有する抵抗器Ｒの両端の電位差をデジタルマルチメーターＤＭＭ（ＦＬＵＫＥ社製 １８９ＴＲＵＥ ＲＭＳ ＭＵＬＴＩＭＥＴＥＲ）を用いて計測する。抵抗器Ｒの電気抵抗の値としては現像ローラの電気抵抗に対して２桁以上電気抵抗が低いものを用いる。計測された電位差と抵抗器Ｒの抵抗値から、現像ローラを介して金属ローラに流れた電流を算出し、その電流と印加電圧５０Ｖから現像ローラの電気抵抗値を求める。ここで、デジタルマルチメーターでの測定は、電圧印加２秒後から３秒間サンプリングを行い、その平均値から計算される値を現像ローラの抵抗値とする。

また、本発明は前記現像ローラを具備した、電子写真装置に用いられる現像装置であり、少なくとも、トナーと、トナーを表面に担持することができる現像ローラと、現像ローラ上のトナー量を制御する現像ブレードを有する現像装置である。本発明の現像ローラを用いることにより、現像ローラと現像ブレードの圧接による現像ローラの永久変形に起因する画像不良を防止することができる。

これらの現像装置は、図８の４および図９に示すように、感光ドラム５、クリーニング装置１３、帯電装置１２とともに一体のオールインワンプロセスカートリッジとして用いることもできる。

また、前記現像ブレードにバイアスを印加する機構を有する現像装置においても、本発明の現像ローラはブレードバイアスリークを効果的に防止できることから好適に用いることができる。

本発明に用いることのできるトナー粒子は例えば以下のような方法で製造することができるが、以下の方法に限定されるものではない。

例えば特公昭３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５３８５６号公報、特開昭５９−６１８４２号公報、特開２００６−１０６１９８号公報等に記載されている懸濁重合法を用いて直接トナー粒子を生成する方法。

また、単量体には可溶で水溶性重合開始剤の存在下で直接重合させてトナー粒子を生成するソープフリー重合法に代表される乳化重合法。また、マイクロカプセル製法のような界面重合法、ｉｎ ｓｉｔｅ重合法による方法。コアセルベーション法による方法。

特開昭６２−１０６４７３号公報や特開昭６３−１８６２５３号公報等に開示されている少なくとも１種以上の微粒子を凝集させ所望の粒径のトナー粒子を得る会合重合法による方法。

また、単分散を特徴とする分散重合法による方法。

非水溶性有機溶媒に必要な樹脂類を溶解させた後、水中でトナー粒子を得る乳化分散法による方法。

また、以下の工程を有する粉砕法。すなわち、加圧ニーダーやエクストルーダー、又はメディア分散機等を用いてトナー成分を混練、均一に分散させた後、冷却し、混練物を機械的又はジェット気流下でターゲットに衝突させて所望のトナー粒径に微粉砕する。次いで、更なる分級工程を経て粒度分布をシャープにしてトナー粒子を製造する粉砕する方法。

さらに、上記粉砕法で得られたトナー粒子を溶媒中で加熱等により球形化処理し、トナー粒子を得る方法。

これらの中でも、懸濁重合法、会合重合法、乳化分散法によるトナー粒子の製造が好ましく、より好ましくは小粒径のトナー粒子が容易に得られる懸濁重合方法である。

図８は、本発明の現像ローラおよび現像ローラを具備したプロセスカートリッジ４を用いた電子写真用画像形成装置の概略構成を示す断面図である。先述の通り図８の画像形成装置の本体には、以下の構成からなるオールインワンプロセスカートリッジ４が着脱可能に装着されている。このプロセスカートリッジの構成は、現像ローラ６、トナー塗布部材７、トナー８及びブレードバイアスを印加できるような機構を有する現像ブレード９からなる現像装置１０と、感光ドラム５、クリーニング装置１３、帯電部材１２からなる。感光ドラム５は矢印方向に回転し、感光ドラム５を帯電処理するための帯電部材１２によって一様に帯電され、感光ドラム５に静電潜像を書き込む露光手段であるレーザー光１１により、その表面に静電潜像が形成される。上記静電潜像は、感光ドラム５に対して接触配置される現像装置１０によってトナーを付与されることにより現像され、トナー像として可視化される。

現像は露光部にトナー像を形成する所謂反転現像を行っている。可視化された感光ドラム５上のトナー像は、転写部材である転写ローラ１７によって記録媒体である紙２２に転写される。トナー像を転写された紙２２は、定着装置１５により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。

一方、転写されずに感光ドラム５上に残存した転写残トナーは、感光体表面をクリーニングするためのクリーニング装置１３により掻き取られ廃トナー容器に収納され、クリーニングされた感光ドラム５は上述作用を繰り返し行う。

現像装置１０は、一成分トナーとして非磁性トナー８を収容した現像容器と、現像容器内の長手方向に延在する開口部に位置し感光ドラム５と対向設置されたトナー担持体としての現像ローラ６とを備え、感光ドラム５上の静電潜像を現像するようになっている。

現像装置１０における現像プロセスを以下に説明する。回転可能に支持されたトナー塗布部材７により現像ローラ６上にトナーが塗布される。現像ローラ６上に塗布されたトナーは、現像ローラ６の回転により現像ブレード９と摺擦される。ここで、現像ブレード９に印加されたバイアスにより現像ローラ上のトナーは現像ローラ上に均一にコートされる。現像ローラ６は感光ドラム５と回転しながら接触し、感光ドラム５上に形成された静電潜像を現像ローラ６上にコートされたトナーにより現像することにより画像が形成される。ここで、現像ブレード９に印加されるバイアスの極性は、トナーの帯電極性と同極性であり、その電圧としては現像バイアスよりも数十Ｖから数百Ｖ高い電圧が一般的である。このように現像ブレードにバイアスを印加する場合は、現像ブレードは導電性であることが好ましく、リン青銅やステンレス等の金属であることがより好ましい。

トナー塗布部材７の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や軸芯体上にレーヨン、ポリアミド等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ６へのトナー８供給および未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。例えば、軸芯体上にポリウレタンフォームを設けた弾性ローラを用いることができる。

このトナー塗布部材７の現像ローラ６に対する当接幅としては、１〜８ｍｍが好ましく、また、現像ローラ６に対してその当接部において相対速度をもたせることが好ましい。

以下、本発明を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本実施例は本発明を何ら限定するものではない。

［実施例１］
［弾性層の形成］
軸芯体１として鉄製のΦ８ｍｍ芯金にニッケルメッキを施し、さらにプライマーＤＹ３５−０５１（商品名、東レダウコーニングシリコーン社製）を塗布、焼付けしたものを用いた。ついで、軸芯体１を内径１６ｍｍの円筒状金型に同心となるように配置し、以下に示す組成の付加型シリコーンゴム組成物を金型内に形成されたキャビティに注入した。
（シリコーンゴム組成物）
・液状シリコーンゴム材料ＳＥ６７２４Ａ／Ｂ １００質量部
（商品名、東レ・ダウコーニングシリコーン社製）
・カーボンブラックトーカブラック＃７３６０ＳＢ ３５質量部
（商品名、東海カーボン社製）
・シリカ粉体（耐熱性付与剤） ０．２質量部
・白金触媒 ０．１質量部
続いて、金型を加熱してシリコーンゴムを１５０℃、１５分間加硫硬化し、脱型した後、さらに２００℃、２時間加熱し硬化反応を完結させ、厚み４ｍｍの弾性層２を軸芯体１の外周に設けた。

［ポリオールの合成］
樹脂層３の結着樹脂成分として、ポリテトラメチレングリコールＰＴＧ１０００ＳＮ（商品名、保土谷化学社製）１００質量部に、イソシアネート化合物ミリオネートＭＴ（商品名、日本ポリウレタン工業社製）２０質量部をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合した。ついで、窒素雰囲気下８０℃にて７時間反応させて、水酸基価が２０、固形分５０ｗｔ％のポリエーテルポリオールを作製した。

［イソシアネートの合成］
窒素雰囲気下、数平均分子量５００のポリプロピレングリコール１００質量部に対し、粗製ＭＤＩ５７質量部を９０℃で２時間加熱反応した。その後、ブチルセロソルブを固形分７０％になるように加え、固形分当たりのＮＣＯ％が５．５％のイソシアネート化合物を得た。その後、反応物温度５０℃の条件下、ＭＥＫオキシムを２２質量部滴下し、固形分６０ｗｔ％のブロックポリイソシアネートＡを得た。

［表面層用塗料の作製］
上記のようにして作製したポリオールに対し、ブロックポリイソシアネートＡをＮＣＯ／ＯＨ基比が１．４になるように混合した。さらに、結着樹脂固形分１００質量部に対し、カーボンブラック（商品名：ＭＡ１００、三菱化学社製、Ｐｈ＝３．５）２０質量部を混合してプレミックスを３０分間行った。その後、総固形分比が３２質量％になるようにＭＥＫに溶解、混合してさらにプレミックスを１時間行った後、１．５ｍｍの粒径のガラスビースを用いたサンドミルで３時間分散して分散液１を作製した。その後、結着樹脂固形分１００質量部に対して、絶縁性板状粒子として以下に示す２種類のマイカの各量を添加し、さらにサンドミルで１０分間分散して表面層用塗料を得た。
（絶縁性板状粒子の材料および添加量）
・マイカ１（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−７−８０分級品 平均粒径８０μｍ、アスペクト比１１０） １０質量部
・マイカ２（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−２０Ｌ分級品 平均粒径２０μｍ、アスペクト比１２０） ７質量部
［弾性層上への表面層の形成］
上記のようにして得られた表面層用塗料を総固形分比を３０質量％に調節し、図６に示すオーバーフロー方式の浸漬塗工装置を用いて４００ｍｍ／分の引き上げ速度で前記弾性層上に浸漬塗工した。その後１４０℃にて２時間加熱処理することで弾性層表面に厚さ１０μｍの樹脂層を設け、実施例１の現像ローラを得た。得られた現像ローラを２３℃／５５％Ｒｈの環境に２４時間以上静置し、以下の各種測定を行った。

［現像ローラ表面層中における絶縁性板状無機粒子の配向度θの測定］
前述のようにして、得られた現像ローラの表面層中における絶縁性板状無機粒子の配向度θの測定を行ったところ１０°であった。結果を表１に示す。

［現像ローラ表面層中における絶縁性板状無機粒子の面積相当粒子径の個数粒度分布およびｄ１、ｄ２の測定］
上記のようにして得られた現像ローラの表面層中における絶縁性板状無機粒子の個数粒度分布を前述の方法により測定し、粒度分布において極大値を有するＰ１、Ｐ２それぞれの面積相当粒子径ｄ１、ｄ２を求めた。その結果、ｄ１＝２０．１μｍ、ｄ２＝８１．４μｍであった。また、Ｐ１とＰ２の間における極小値を有していた。結果を表１に示す。

［現像ローラ表面層の厚さ測定］
前述のようにして、得られた現像ローラの表面層の厚さを測定したところ１０μｍであった。結果を表１に示す。

［現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出の有無確認］
現像ローラ表面をビデオマイクロスコープ（キーエンス社製）を用いて観察し、現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出の有無確認したところ、絶縁性板状無機粒子の突出は確認されなかった。

［現像ローラの電気抵抗の測定］
前述のようにして、得られた現像ローラの電気抵抗を測定したところ、１×１０⁶Ωであった。結果を表２に示す。

［永久変計量の測定］
得られた現像ローラの外径寸法を図１０に示すような装置を用いて測定した。本測定装置は、軸芯体１を基準に回転する軸芯体受け（不図示）、軸芯体の回転を検知するエンコーダー（不図示）、基準板４２、レーザー寸法測定機（ＬＳ−７０００（商品名）、キーエンス社製）を備えている。現像ローラ表面と基準板２との隙間量４３を測定することにより、現像ローラの外径寸法を算出した。現像ローラ表面と基準板２との隙間量４３の測定は、現像ローラ両端部から長手中央部へ３０ｍｍの位置、および長手方向中央部の３点に関して行い、現像ローラ１周に対して１°ピッチで３６０点の測定を行った。その後、キヤノン製プリンターＬＢＰ５５００改造カートリッジ（現像ブレードとして、厚み１００μｍのＳＵＳブレードを用い、現像ローラと現像ブレードの当接圧力として４０ｇｆ／ｃｍに調整したもの）に組み込んだ。そのカートリッジを４０℃／９５％ＲＨの環境に３０日間放置後に現像ローラを取り出し、取り出し３時間後の現像ローラの外径寸法を同様に測定した。現像ブレード当接位置において、放置前後での現像ローラ外径寸法の変化を求め、現像ローラ長手３点の相加平均を現像ローラの永久変計量とした。本実施例の現像ローラの永久変計量は５．５μｍと良好であった。結果を表２に示す。

［画像出力試験］
キヤノン製プリンターＬＢＰ５５００改造シアンカートリッジに、上記のようにして現像ブレード当接部が変形した現像ローラを組み込み、画像出力試験用カートリッジを作製した。このカートリッジは現像ブレードとして、厚み８０μｍのＳＵＳブレードを用い、現像ローラと現像ブレードの当接圧力として２０ｇｆ／ｃｍに調整したものである。

キヤノン製プリンターＬＢＰ５５００改造機（現像ブレードにブレードバイアスを印加できるように改造したもの）に、作製した画像出力試験用カートリッジを組み込み、画像出力試験を行った。ここで、現像バイアスに対して−３００Ｖのブレードバイアスを印加して２３℃／５５％Ｒｈ（Ｎ／Ｎ環境）でハーフトーン画像の出力を行ったところ、現像ローラの永久変形やブレードバイアスリークに起因する画像不良の発生は見られなかった。また、印字率が１％の画像を連続して出力した。最終的に１００００枚の画像出力を行い、現像ローラ上へのトナーの固着の有無をビデオマイクロスコープで観察したところ、現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出がなく、トナーの固着も殆んどみられなかった。結果を表２に示す。

［実施例２］
実施例１においてマイカ１（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−７−８０分級品 平均粒径８０μｍ、アスペクト比１１０）に代えてマイカ３（山口雲母社製、品番Ａ−５１Ｓ分級品 平均粒径６０μｍ、アスペクト比１１０）を使用した。また、マイカ２（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−２０Ｌ分級品 平均粒径２０μｍ、アスペクト比１２０）に代えて合成板状アルミナ（キンセイマテック社製、品番１００３０分級品 平均粒径１５μｍ、アスペクト比８０）を使用した。それ以外は、実施例１と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。結果を表１、表２に示す。

［実施例３］
実施例１において、マイカ１（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−７−８０分級品 平均粒径８０μｍ、アスペクト比１１０）に代えてマイカ４（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−４０Ｌ分級品 平均粒径４０μｍ、アスペクト比８０）を使用した。また、マイカ２（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−２０Ｌ分級品 平均粒径２０μｍ、アスペクト比１２０）に代えてマイカ５（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−１０Ｌ分級品 平均粒径１０μｍ、アスペクト比６０）を使用した。それ以外は実施例１と同様にして表面層用塗料を調整した。また、弾性層上への表面層形成時の表面層用塗料の総固形分比を２９質量％、表面層形成時の引き上げ速度を３００ｍｍ／分に変更して表面層の厚みを８μｍにした以外は実施例１と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｄ１、ｄ２、ｄ２／ｔ、アスペクト比が小さめであったことから、現像ローラの永久変形が若干大きくなった。また、配向度θが大きめであったことから現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が軽微にあり、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着も若干多かった。結果を表１、表２に示す。

［実施例４］
実施例３においてマイカ５（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−１０Ｌ分級品 平均粒径１０μｍ、アスペクト比６０）に代えてマイカ６（山口雲母社製、品番ＴＭ−２０分級品 平均粒径１６μｍ、アスペクト比１４０）を使用した。それ以外は、実施例３と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｄ２、ｄ２／ｔ、アスペクト比が小さめであったことから現像ローラの永久変形が若干大きくなった。また、ｄ２／ｄ１が小さめ、配向度θが大きめであったことから現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が極めて軽微にあり、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着も若干多かった。結果を表１、表２に示す。

［実施例５］
実施例２において合成板状アルミナ（キンセイマテック社製、品番１００３０分級品 平均粒径１５μｍ、アスペクト比８０）に代えてマイカ７（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−７−３２５分級品 平均粒径２４μｍ、アスペクト比８０）を使用した。それ以外は実施例２と同様にして表面層用塗料を調整した。また、弾性層上への表面層形成時の表面層用塗料の総固形分比を２９質量％、表面層形成時の引き上げ速度を３００ｍｍ／分に変更して表面層の厚みを８μｍにした。それ以外は実施例２と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｄ１が大きめ、ｄ２／ｄ１が小さめであったことから現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が軽微にあり、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着も若干多かった。結果を表１、表２に示す。

［実施例６］
実施例３において、マイカ４（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−４０Ｌ分級品 平均粒径４０μｍ、アスペクト比８０）に代えてマイカ８（山口雲母社製、品番Ａ−４１Ｓ分級品 平均粒径５０μｍ、アスペクト比１００）を使用した。それ以外は実施例３と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｄ１が小さめ、ｄ２／ｄ１が大きめであったことから、現像ローラの永久変形が若干大きくなった。結果を表１、表２に示す。

［実施例７］
実施例５において、マイカ３（山口雲母社製、品番Ａ−５１Ｓ分級品 平均粒径６０μｍ、アスペクト比１１０）に代えてマイカ９（山口雲母社製、品番Ｂ−８２分級品 平均粒径１１０μｍ、アスペクト比１３０）を使用した。それ以外は実施例５と同様にして表面層用塗料を調整した。また、弾性層上への表面層形成時の表面層用塗料の総固形分比を２８質量％、表面層形成時の引き上げ速度を２００ｍｍ／分に変更して表面層の厚みを４μｍにした。それ以外は実施例５と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｄ２／ｄ１が大きめであったことから、現像ローラの永久変形が若干大きくなった。また、ｄ１、ｄ２、ｄ２／ｔが大きめであったことから現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が極めて軽微にあり、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着も若干多かった。結果を表１、表２に示す。

［実施例８］
実施例４において、マイカ４（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−４０Ｌ分級品 平均粒径４０μｍ、アスペクト比８０）に代えてマイカ３（山口雲母社製、品番Ａ−５１Ｓ分級品 平均粒径６０μｍ、アスペクト比１１０）を使用した。それ以外は、実施例４と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。結果を表１、表２に示す。

［実施例９］
実施例１において、マイカ１（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−７−８０分級品 平均粒径８０μｍ、アスペクト比１１０）１５質量部、マイカ２（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−２０Ｌ分級品 平均粒径２０μｍ、アスペクト比１２０）５質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｂ／ａが大きめであることから、現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が極めて軽微にあり、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着が若干多くなった。結果を表１、表２に示す。

［実施例１０］
実施例１において、マイカ１（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−７−８０分級品 平均粒径８０μｍ、アスペクト比１１０）８質量部とマイカ２（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−２０Ｌ分級品 平均粒径２０μｍ、アスペクト比１２０）１５質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｂ／ａが小さめであることから、現像ローラの永久変形が若干大きくなった。結果を表１、表２に示す。

［実施例１１］
実施例１において、マイカ１（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−７−８０分級品 平均粒径８０μｍ、アスペクト比１１０）１２質量部とマイカ２（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−２０Ｌ分級品 平均粒径２０μｍ、アスペクト比１２０）６質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。結果を表１、表２に示す。

［実施例１２］
実施例１において、マイカ２（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−２０Ｌ分級品 平均粒径２０μｍ、アスペクト比１２０）１０質量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。結果を表１、表２に示す。

［実施例１３］
実施例７において、マイカ９（山口雲母社製、品番Ｂ−８２分級品 平均粒径１１０μｍ、アスペクト比１３０）１５質量部、マイカ７（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−７−３２５分級品 平均粒径２４μｍ、アスペクト比８０）４質量部に変更した。それ以外は実施例７と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｄ２／ｄ１が大きめであり、現像ローラの永久変形が若干大きくなった。また、ｄ１、ｄ２、ｄ２／ｔ、ｂ／ａが大きめであったことから現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が軽微にあり、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着が若干多かった。結果を表１、表２に示す。

［実施例１４］
実施例６において、マイカ８の添加量を５質量部、マイカ５の添加量を１０質量部に変更した。それ以外は実施例６と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｄ１が小さめ、ｄ２／ｄ１が大きめ、ｂ／ａが小さめであったことから、現像ローラの永久変形が若干大きくなった。また、配向度θが大きめであったことから現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が極めて軽微にあり、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着が若干多かった。結果を表１、表２に示す。

［比較例１］
実施例１において、マイカ２を添加せず、マイカ１の添加量を２０質量部に変更した。それ以外は実施例１と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が見られ、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着が顕著に発生していた。結果を表１、表２に示す。

［比較例２］
実施例１においてマイカ２（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−２０Ｌ分級品 平均粒径２０μｍ、アスペクト比１２０）に代えてマイカ１０（山口雲母社製、品番ＮＣＲ−３００ 平均粒径２３μｍ、アスペクト比９０）を用いた。それ以外は実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、該絶縁性板状無機粒子の面積相当粒子径に対する個数粒度分布において２つの極大値Ｐ１、Ｐ２の間に極小値を有さないことから現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が見られた。そして、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着が顕著に発生していた。結果を表１、表２に示す。

［比較例３］
実施例１においてマイカ２（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−２０Ｌ分級品 平均粒径２０μｍ、アスペクト比１２０）に代えてマイカ１１（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−５Ｂ 平均粒径６μｍ、アスペクト比５０）を用いた。それ以外は実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｄ１が小さく、ｄ２／ｄ１が大きいことから、現像ローラの永久変形が顕著に大きくなっていた。また、ｂ／ａが大きいことから現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が見られ、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着が顕著に発生していた。結果を表１、表２に示す。

［比較例４］
実施例１において、弾性層上への表面層形成時の表面層用塗料の総固形分比を２７質量％に調節し、弾性層上への表面層の形成時の引き上げ速度を３００ｍｍ／分に変更して表面層の厚みを２．５μｍにした。それ以外は実施例１と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｄ２／ｔが大きいことから現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が見られ、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着が顕著に発生していた。結果を表１、表２に示す。

［比較例５］
実施例１においてマイカ１（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−７−８０分級品 平均粒径８０μｍ、アスペクト比１１０）に代えてガラスフレーク（日本板硝子社製、品番ＲＥＦ−１６０分級品 平均粒径１４０μｍ、アスペクト比１２０）を使用した。それ以外は実施例１と同様にして表面層用塗料を調整した。得られた表面層用塗料の総固形分比を３２質量％に調節し、実施例１と同様に弾性層上へ浸漬塗布することにより表面層の厚みを１５μｍにした以外は実施例１と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｄ２が大きいことから現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が見られ、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着が顕著に発生していた。結果を表１、表２に示す。

［比較例６］
実施例１においてマイカ２（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−２０Ｌ分級品 平均粒径２０μｍ、アスペクト比１２０）に代えてグラファイト（日本黒鉛社製、品番ＣＳＰ−Ｅ 平均粒径１５μｍ アスペクト比１０）を用いた。それ以外は実施例１と同様に現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、画像出力の際にブレードバイアスリークが発生したので耐久試験は行わなかった。結果を表１、表２に示す。

［比較例７］
実施例３において、弾性層上への表面層形成時の表面層用塗料の総固形分比を３０質量％、表面層形成時の引き上げ速度を４００ｍｍ／分に変更して表面層の厚みを１０μｍにした。それ以外は実施例３と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果、ｄ２／ｔが小さく永久変形が顕著に大きくなった。また、配向度θが大きいことから現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が見られ、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着が顕著に発生していた。結果を表１、表２に示す。

［比較例８］
実施例７において、マイカ７（トピー工業社製、品番ＰＤＭ−７−３２５分級品 平均粒径２４μｍ、アスペクト比８０）に代えてマイカ８（山口雲母社製、品番Ａ−４１Ｓ分級品 平均粒径５０μｍ、アスペクト比１００）を使用した。それ以外は、実施例７と同様にして現像ローラを作製し、各種測定および評価を行った。その結果ｄ１が大きく、ｄ２／ｄ１が小さいことから現像ローラ表面への絶縁性板状無機粒子の突出が見られ、１００００枚耐久後の現像ローラ表面へのトナーの固着が顕著に発生していた。結果を表１、表２に示す。

本発明の現像ローラの一例を示す軸方向の断面図である。 本発明の現像ローラ表面近傍断面の概念図である。 絶縁性板状無機粒子の配向度を説明する図である。 絶縁性板状無機粒子の粒子径の配向角補正方法を説明する図である。 本発明における絶縁性板状無機粒子の個数粒度分布を説明する図である。 本発明の現像ローラの樹脂層を形成する際に使用する浸漬塗工機の一例を示す概 略図である。 本発明の現像ローラの電気抵抗を測定する装置の概略図である。 本発明の現像ローラ、現像装置を用いた画像形成装置の一例を示す概略断面図で ある。 本発明の現像ローラ、現像装置を用いたプロセスカートリッジの一例を示す概略 断面図である。 本発明の現像ローラの外径寸法を測定する測定装置の概略断面図である。

符号の説明

１ 軸芯体
２ 導電性弾性層
３ 導電性樹脂層
４ プロセスカートリッジ
５ 感光ドラム
６ 現像ローラ
７ トナー塗布部材
８ トナー
９ 規制ブレード
１０ 現像装置
１１ レーザー光
１２ 帯電部材
１３ クリーニング装置
１５ 定着装置
１６ 駆動ローラ
１７ 転写ローラ
１８ バイアス電源
１９ テンションローラ
２０ 転写搬送ベルト
２１ 従動ローラ
２２ 紙
２３ 給紙ローラ
２４ 吸着ローラ
２５ 浸漬槽
２６ 液送ポンプ
２７ 攪拌タンク
２８ 昇降装置
２９ 金属ドラム
Ｒ 抵抗器
ＨＶ 高圧電源
ＤＭＭ デジタルマルチメーター
Ｐ１ 相対的に小粒径側のピーク
Ｐ２ 相対的に大粒径側のピーク
ｄ１ ピークＰ１の面積相当粒子径
ｄ２ ピークＰ２の面積相当粒子径
３１ 大径絶縁性板状無機粒子
３２ 小径絶縁性板状無機粒子
３３ 絶縁性板状無機粒子
４２ 基準板
４３ 隙間量

Claims (9)

1. 軸芯体と、該軸芯体の外周に有する弾性層と、該弾性層の外周に有する表面層とを有する現像ローラであって、該表面層が板状の形状を有する絶縁性の無機粒子を含有しており、
   該表面層の膜厚をｔ［μｍ］とし、
   該無機粒子は、その面積相当粒子径に対する個数粒度分布において、極大値Ｐ１と、該極大値Ｐ１よりも大径側に位置する極大値Ｐ２と、極大値Ｐ１と極大値Ｐ２との間に位置する極小値とを有し、
   極大値Ｐ１の面積相当粒子径をｄ１、極大値Ｐ２の面積相当粒子径をｄ２とし、該無機粒子の配向度をθとしたとき、下記関係式（１）〜（５）を満足することを特徴とする現像ローラ：
   １０．１μｍ≦ｄ１≦２４．０μｍ （１）、
   ３９．６μｍ≦ｄ２≦１１６．７μｍ （２）、
   ５．０≦ｄ２／ｔ≦３０．０ （３）、
   ２．５≦ｄ２／ｄ１≦５．０ （４）、
   θ≦３０° （５）。
2. 前記無機粒子の面積相当粒子径に対する個数粒度分布において、
   無機粒子全体に占める１０．１μｍ以上２４．０μｍ以下の面積相当粒子径を有する無機粒子の割合をａ、
   ３９．６μｍ以上１１６．７μｍ以下の面積相当粒子径を有する無機粒子の割合をｂとしたとき、下記関係式（６）を満足する請求項１に記載の現像ローラ。
   ０．５≦ｂ／ａ≦３．０ （６）
3. 前記ａ及びｂが、下記関係式（７）を満足する請求項２に記載の現像ローラ。
   １．０≦ｂ／ａ≦２．０ （７）
4. 前記無機粒子がマイカである請求項１〜請求項３の何れかに記載の現像ローラ。
5. 前記極大値Ｐ１を構成する前記無機粒子の、長径と厚さの比であるアスペクト比が１００以上である請求項４に記載の現像ローラ。
6. 少なくともトナーと、該トナーを表面に担持し得る現像ローラと、現像ローラ上のトナー量を制御する現像ブレードとを有する現像装置において、
   該現像ローラが、請求項１〜請求項５の何れかに記載の現像ローラであることを特徴とする現像装置。
7. 前記現像ブレードにバイアスを印加する機構を有する請求項６に記載の現像装置。
8. 請求項６または７に記載の現像装置を有し、画像形成装置の本体に着脱可能に構成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 請求項６または７に記載の現像装置を有していることを特徴とする画像形成装置。

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