JP5241471B2 - 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
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Description
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)。
(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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
(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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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)。 - 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) - 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) - 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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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