JP5311926B2 - 電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、レーザープリンタの如き電子写真画像形成装置に関する。
感光ドラム上の静電潜像をトナーにより可視化する現像方式として、弾性層を備えた現像ローラにトナーを担持させ、感光ドラムに当接させて現像を行う接触現像方式が提案されている。
ここで、接触現像に用いる現像ローラにおいては、弾性層から染み出す低分子量物質の感光ドラムへの付着を抑制する必要がある。そのために、弾性層を表面層（被覆層）で被覆してなる構成が提案されている（特許文献１）。
このような表面層には、一般的に以下の性能を有することが求められている。
（１）弾性層からの低分子成分の現像ローラ表面へのブリードアウトを有効に抑制できること。
（２）トナー離型性に優れた表面を有すること。
（３）繰返しの画像形成によってもひび割れが生じ難いこと。
特開２００７−３３６６５号公報
（１）弾性層からの低分子成分の現像ローラ表面へのブリードアウトを有効に抑制できること。
（２）トナー離型性に優れた表面を有すること。
（３）繰返しの画像形成によってもひび割れが生じ難いこと。
そして、本発明者らはこれまでの検討の結果、酸化ケイ素膜からなる表面層を備えた現像ローラは上記（１）乃至（３）に記載した性能を高いレベルで満たし得るとの知見を得ている。
しかし、酸化ケイ素膜からなる表面層を備えた現像ローラを、現像ローラと感光ドラムとの周速比が大きい電子写真画像形成装置に適用した場合、上記（１）及び（３）の性能において更なる改善の余地があることを知見した。すなわち、現像ローラの周速を感光ドラムの周速よりも速くすることで、現像ローラの周面に永久変形が生じた場合であっても、当該永久変形が電子写真画像の品位に与える影響を緩和できるという利点がある。
ところが、酸化ケイ素膜からなる表面層は、弾性層と比較して硬質な膜であるため、当該周速比を大きした場合、表面層と弾性層との界面に応力が集中し、表面層が弾性層から剥離したり、表面層にひび割れが生じてしまう場合があることを認識した。
従って、本発明の目的は、現像ローラが上記（１）乃至（３）の性能を十分に維持し得る電子写真画像形成装置を提供することにある。
すなわち、本発明にかかる電子写真画像形成装置は感光体、及び該感光体に接触して配置されている現像ローラを有し、該現像ローラの周速が、該感光体の周速に対して１．５倍以上２．５倍以下である電子写真画像形成装置において、該現像ローラが、軸芯体、弾性層及び該弾性層を被覆している表面層を含み、該表面層は、ケイ素原子と化学結合している炭素原子を含む酸化ケイ素膜からなり、該酸化ケイ素膜は、高周波グロー放電発光表面分析法により測定したケイ素、酸素、炭素及び水素の元素数の合計が全検出元素数に対して９０．００％以上であり、Ｘ線光電子分光法により測定したケイ素原子と化学結合を形成している酸素原子のケイ素原子に対する原子比（Ｏ／Ｓｉ）が０．６５以上１．９５以下であり、ケイ素原子と化学結合を形成している炭素原子のケイ素原子に対する原子比（Ｃ／Ｓｉ）が０．０５以上１．６５以下であり、該弾性層の引裂き強度が、１１．５Ｎ／ｍｍ2以上１１０．０Ｎ／ｍｍ2以下であることを特徴とする。
本発明によれば、電子写真画像の形成プロセスの高速化に伴う現像ローラと感光ドラムとの周速比の増大によっても現像ローラにおける表面層と弾性層との間に応力が緩和されるため、表面層が弾性層から剥離し難く、或いは表面層にひび割れが生じにくい。その結果、当該表面層によるブリードアウトの抑制効果が安定し、電子写真画像プロセススピードが速いにも関わらず、高品位な電子写真画像を安定して形成可能な電子写真画像形成装置を得られるという効果を奏する。
図１は、本発明の一実施態様に係る現像ローラ１の軸芯体１１に直交する方向の概略断面図である。現像ローラ１は、通常、金属の如き導電性材料で形成された軸芯体１１を有し、その外周面上に少なくとも１層の弾性層１２があり、さらに外周面に少なくとも１層の表面層１３が積層されている。
＜軸芯体１１＞
軸芯体１１は、本図では円柱状であるが、前記軸芯体は中空円筒状であってもよい。電子写真画像形成装置に利用される現像ローラでは、軸芯体１１は、通常、直径４ｍｍから１０ｍｍの範囲とするのが適当である。現像ローラ１は、一般的に、電気的なバイアスを印加又は接地されて使用される。そこで、軸芯体１１は、支持部材であると共に、導電材として少なくとも表面が導電性であることが好ましい。したがって、軸芯体１１は、少なくとも外周面がその上に形成された弾性層１２に所定の電圧を印加するに十分な導電性の材質からなる。具体的な軸芯体の構成として以下のものが挙げられる。
・Ａｌ、Ｃｕ合金、ＳＵＳの如き金属又は合金製の軸芯体。
・Ｃｒ又はＮｉメッキを施した鉄製の軸芯体。
・Ｃｒ又はＮｉメッキを施した合成樹脂製の軸芯体。
軸芯体１１は、本図では円柱状であるが、前記軸芯体は中空円筒状であってもよい。電子写真画像形成装置に利用される現像ローラでは、軸芯体１１は、通常、直径４ｍｍから１０ｍｍの範囲とするのが適当である。現像ローラ１は、一般的に、電気的なバイアスを印加又は接地されて使用される。そこで、軸芯体１１は、支持部材であると共に、導電材として少なくとも表面が導電性であることが好ましい。したがって、軸芯体１１は、少なくとも外周面がその上に形成された弾性層１２に所定の電圧を印加するに十分な導電性の材質からなる。具体的な軸芯体の構成として以下のものが挙げられる。
・Ａｌ、Ｃｕ合金、ＳＵＳの如き金属又は合金製の軸芯体。
・Ｃｒ又はＮｉメッキを施した鉄製の軸芯体。
・Ｃｒ又はＮｉメッキを施した合成樹脂製の軸芯体。
＜弾性層１２＞
弾性層１２は、引裂き強度が、１１．５Ｎ／ｍｍ2以上１１０．０Ｎ／ｍｍ2以下である。引き裂き強度をこの範囲内とすることで、現像ローラと感光体との周速比が１．５倍以上２．５倍以下の範囲においては、後述する酸化ケイ素膜からなる表面層と弾性層との間に生じる応力が該弾性層において十分に緩和される。その結果、表面層の弾性層からの剥離や、表面層へのひび割れの発生を有効に抑制することができる。
弾性層１２は、引裂き強度が、１１．５Ｎ／ｍｍ2以上１１０．０Ｎ／ｍｍ2以下である。引き裂き強度をこの範囲内とすることで、現像ローラと感光体との周速比が１．５倍以上２．５倍以下の範囲においては、後述する酸化ケイ素膜からなる表面層と弾性層との間に生じる応力が該弾性層において十分に緩和される。その結果、表面層の弾性層からの剥離や、表面層へのひび割れの発生を有効に抑制することができる。
ここで、本発明における引裂き強度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５２に記載された方法に準じて測定される。なお、本発明においては、現像ローラの表面を０．５ｍｍの厚みで研磨を行い、表面層を剥がした後、図２に示すように長さ１００ｍｍでローラ半周分であるサンプルを現像ローラ１から切り取って、試験片４０とする。なお、この試験片４０には、長手方向中央に、試験片の厚みの１０％になる深さ、及び試験片の幅の５０％になる幅の切込み５０を入れてある。測定には、万能引張試験機「テンシロンＲＴＣ−１２５０Ａ」（商品名、株式会社オリエンテック製）を使用し、測定環境を、２０±３℃／６０±１０％ＲＨとする。なお、測定は、試験片の両端各１０ｍｍをチャックに取り付け、チャック間長さ８０ｍｍ、測定速度２０ｍｍ／ｍｉｎで行い、破断時にかかる力を測定する。この破断時の力及び破断点の断面積を算出して単位面積あたりの破断時の力を算出する。同様の試験を５回繰り返し、その値の平均値を算出し、当該試験片の引裂強度とする。
上記した引き裂き強度を有する弾性層１２は、原料主成分としてゴム又は樹脂を用いて形成することができる。
原料主成分のゴムとして、従来、現像ローラに用いられている種々のゴムを用いることができる。具体的には、以下のものを挙げられる。エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム。
また、原料主成分の樹脂は主に熱可塑性樹脂であり、以下のものが挙げられる。低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）の如きポリエチレン系樹脂；ポリプロピレン系樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリスチレン系樹脂；ＡＢＳ樹脂；ポリイミド；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートの如きポリエステル樹脂；フッ素樹脂；ポリアミド６、ポリアミド６６、ＭＸＤ６の如きポリアミド樹脂など。
そして、これらゴム及び樹脂は、単独であるいは２種以上混合して用いられる。さらに、本発明の現像ローラでは、弾性層自体に要求される機能に必要な、導電剤や非導電性充填剤のような成分、また、ゴム及び樹脂成型体とする際に利用される各種添加剤成分、例えば、架橋剤、触媒、分散促進剤の如きを原料主成分に適宜配合できる。
導電剤としては、イオン導電機構によるイオン導電性物質と、電子導電機構による導電付与剤があり、どちらか一方、或いは併用することも可能である。
電子導電機構による導電剤としては、以下のものが挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀の如き金属の粉や繊維；酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛の如き金属酸化物；硫化銅、硫化亜鉛等の如き金属化合物粉；適当な粒子の表面に酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデン、亜鉛、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、白金、ロジウムの如きを電解処理、スプレー塗工、混合振とうの如きにより付着させた粉；アセチレンブラック、ケッチェンブラック（商品名）、ＰＡＮ系カーボンブラック、ピッチ系カーボンブラック、カーボンナノチューブの如きカーボンブラック系の導電剤など。
また、イオン導電機構による導電付与剤として、以下のものが挙げられる。ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＮａＣｌＯ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＢＦ4、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌの如きアルカリ金属塩；ＮＨ4Ｃｌ、ＮＨ4ＳＯ4、ＮＨ4ＮＯ3の如きアンモニウム塩；Ｃａ（ＣｌＯ4）2、Ｂａ（ＣｌＯ4）2の如きアルカリ土類金属塩；これらの塩の１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコールの如き多価アルコールやそれらの誘導体との錯体；これらの塩のエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル等のモノオールとの錯体；第四級アンモニウム塩の如き陽イオン性界面活性剤；脂肪族スルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩の如き陰イオン性界面活性剤；ベタインの如き両性界面活性剤など。
これら導電剤は、単独で又は２種類以上混合して使用することができる。
その他、弾性層に導電性を付与する手段として、導電剤に代えて、あるいは、導電剤と共に、導電性高分子化合物を添加する手法も利用できる。なお、導電性高分子化合物とは、ポリアセチレンの如き共役系を有するポリマーをホストポリマーとし、これにＩ2の如きドーパントをドープして導電化した高分子化合物である。
ホストポリマーとしては、例えば、以下のものが挙げられる。ポリアセチレン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリピロール、ポリチオフェニン、ポリ（ｐ−フェニレンオキシド）、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリ（ｐ−フェレンビニレン）、ポリ（２、６−ジメチルフェニレンオキサイド）、ポリ（ビスフェノールＡカーボネート）、ポリビニルカルバゾール、ポリジアセチレン、ポリ（Ｎ−メチル−４−ビニルピリジン）、ポリアニリン、ポリキノリン、ポリ（フェニレンエーテルスルフォン）など。
ドーパントしては、Ｉ2の他、以下のものが挙げられる。Ｃｌ2、Ｂｒ2、ＩＣｌ、ＩＣｌ3、ＩＢｒ、ＩＦ3の如きハロゲン類；ＰＦ5、ＡｓＦ5、ＳｂＦ5、ＦｅＣｌ3、ＡｌＣｌ3、ＣｕＣｌ2の如きルイス酸類；Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓの如きアルカリ金属類；Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｂａの如きアルカリ土類金属類、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、アントラキノンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、ナフタレントリスルホン酸の如き芳香族スルホン酸又はそのアルカリ金属塩など。
これらの内、カーボンブラック系の導電剤は、比較的安価かつ容易に入手でき、また、主成分のゴム及び樹脂材料の種類に依らず、良好な導電性を付与できるため、好適である。
主成分のゴム及び樹脂材料中に、微粉末状の導電剤を分散させる手段としては、従来から利用される下記の手段を、主成分のゴム及び樹脂材料に応じて適宜利用すればよい。例えば、ロールニーダー、バンバリーミキサー、ボールミル、サンドグラインダー、ペイントシェーカーの如きが挙げられる。
充填剤及び増量剤としては、以下のものが挙げられる。シリカ、石英微粉末、ケイソウ土、酸化亜鉛、塩基性炭酸マグネシウム、活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、タルク、雲母粉末、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラス繊維、有機補強剤、有機充填剤など。
これらの充填剤は表面を有機ケイ素化合物で処理して疎水化してもよい。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤の如き高分子化合物に対して使用される公知のものを適宜選択して使用できる。
加工助剤としては、公知の材料が使用可能である。具体的には、ステアリン酸、オレイン酸の如き脂肪酸、脂肪酸の金属塩やエステルなどが使用できる。
例えば、ゴム成型体をシリコーンゴムで作製するには、液状シリコーンゴムを主剤として用い、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンを架橋成分とし、白金系触媒を用いて、ゴム成分相互の架橋を図る。
なお、上記弾性層の引裂き強度については、一般的には、原料主成分であるゴム又は樹脂の分子量や成型後のゴム又は樹脂の架橋密度、あるいは添加する充填剤及び増量剤の種類や添加部数により、調整することが可能である。
なお、感光体と当接して、ニップ幅を確保し、加えて、好適なセット性を満たすものとするために、弾性層の厚さは、好ましくは、０．５ｍｍ以上、より好ましくは１．０ｍｍ以上とする。また、弾性層の厚さの上限は、作製される現像ローラの外径精度を損なわない限り、特にない。しかしながら、弾性層の厚さを過度に厚くすると、現像ローラと当接部材を長時間当接させたまま放置すると、当接箇所の変形が大きくなり、歪みが残るので好ましくない。したがって、実用上、弾性層の厚さは６．０ｍｍ以下とするのが適当であり、５．０ｍｍ以下がより好ましい。なお、弾性層の厚さは、目的とするニップ幅を達成するため、その硬さに応じて、適宜決定する。
なお、本発明では、この弾性層の成形は、従来から知られている押出成形法、射出成形法等によって可能であるが、特に限定されない。層構成としても、本発明に記載された特徴を有すれば、限定されず、２層以上の構成とすることもできる。
＜表面層１３＞
本発明の現像ローラは、図１に示したように、弾性層１２の表面を被覆している表面層１３を有する。該表面層１３は、ケイ素原子に化学結合している炭素原子を含む酸化ケイ素被膜（以降、「ＳｉＯｘ膜」と記載することがある）を含む。すなわち、表面層１３に含まれるＳｉＯｘの膜は、Ｓｉ−Ｏ及びＳｉ−Ｃの化学結合を有する。そして、ケイ素原子と化学結合している酸素原子のケイ素原子に対する原子比（Ｏ／Ｓｉ）が０．６５以上１．９５以下である。また、ケイ素原子と化学結合を形成している炭素原子のケイ素原子に対する原子比（Ｃ／Ｓｉ）が０．０５以上１．６５以下である。
本発明の現像ローラは、図１に示したように、弾性層１２の表面を被覆している表面層１３を有する。該表面層１３は、ケイ素原子に化学結合している炭素原子を含む酸化ケイ素被膜（以降、「ＳｉＯｘ膜」と記載することがある）を含む。すなわち、表面層１３に含まれるＳｉＯｘの膜は、Ｓｉ−Ｏ及びＳｉ−Ｃの化学結合を有する。そして、ケイ素原子と化学結合している酸素原子のケイ素原子に対する原子比（Ｏ／Ｓｉ）が０．６５以上１．９５以下である。また、ケイ素原子と化学結合を形成している炭素原子のケイ素原子に対する原子比（Ｃ／Ｓｉ）が０．０５以上１．６５以下である。
前記の原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．３０以上１．８０以下であることがより好ましい。原子比（Ｏ／Ｓｉ）が０．６５より小さいと弾性層から汚染物質がブリードするのを防ぐことが困難であり、現像ローラとして使用する際、当接する感光ドラムへの汚染が問題となる場合がある。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）が１．９５超では、ＳｉＯｘ膜自体が硬く、ヒビ割れが生じやすく、現像ローラとして使用した際、得られた画像にはヒビに起因してスジが発生しやすい。
また、前記の原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．１０以上０．７０以下であることがより好ましい。原子比（Ｃ／Ｓｉ）が０．０５より小さいと、酸化ケイ素の膜と弾性層表面との密着性が低下し、均一かつ適正な表面層を得ることが困難となることがある。また、原子比（Ｃ／Ｓｉ）が１．６５超では膜の表面がタック（粘着）性になりやすく、現像ローラとして使用する際、トナーへの離型性が低下し、フィルミングが発生しやすくなる。
なお、表面層中の各元素の存在比率は次のようにして求める。
軽元素を含む全元素の存在比については、高周波グロー放電発光表面分析法により、グロー放電発光分析装置「ＧＤ−ＰＲＯＦＩＬＥＲ２型ＧＤ−ＯＥＳ」（商品名、株式会社堀場製作所社製）を用いて測定を行った。
具体的には、測定は、以下のような測定条件により行う。
測定モード：パルススパッタ
アノード径（分析面積）：直径φ４ｍｍ
放電電力：３５Ｗ
Ａｒガス圧：６００Ｐａ
測定モード：パルススパッタ
アノード径（分析面積）：直径φ４ｍｍ
放電電力：３５Ｗ
Ａｒガス圧：６００Ｐａ
前記表面層１３が含有するケイ素Ｓｉ、酸素Ｏ、炭素Ｃ及び水素Ｈの存在元素数の合計が全検出元素数に対して９０．００％以上である。
表面層１３の原子比及び化学結合状態については、Ｘ線光電子分光法により、次のようにして求める。
Ｘ線光電子分光装置「Ｑｕａｎｔｕｍ２０００」（商品名、アルバック・ファイ株式会社製）を用い、Ｘ線源をＡｌＫαとして、現像ローラの表面層１３の表面をＳｉの２ｐ軌道、Ｏ及びＣの１ｓ軌道の結合エネルギーに起因するピークを測定する。ピークの存在によりＳｉ−Ｏ結合、及び、Ｓｉ−Ｃ結合の存在を確認する。また、それぞれのピーク強度から各原子の存在比を算出し、得られた存在比より原子比（Ｏ／Ｓｉ）及び原子比（Ｃ／Ｓｉ）を求める。なお、後述する方法にて形成される本発明に係る表面層の原子比（Ｏ／Ｓｉ）及び原子比（Ｃ／Ｓｉ）の値の位置におけるバラツキは殆ど生じ得ないため、測定箇所は表面層の一箇所でよい。
また、ＳｉＯｘの化学結合状態については、フーリエ変換赤外分光分析(ＦＴ−ＩＲ)装置「ＳｐｅｃｔｒｕｍＯｎｅ」（商品名、株式会社パーキンエルマージャパン製）によっても確認することができる。すなわち、現像ローラの表面層１３を構成するＳｉＯｘ膜の表面を上記の装置で測定し、Ｓｉ−Ｏ振動ピーク（４５０ｃｍ-1）、及び、Ｓｉ−Ｃ伸縮ピーク（８００−８２０ｃｍ-1）の存在により、Ｓｉ―Ｏ及びＳｉ−Ｃの化学結合の存在を確認することができる。
本発明にかかるＳｉＯｘの膜を弾性層上に形成する方法としては、以下の方法が挙げられる。ディップコート、スプレーコート、ロールコート、リングコートの如き湿式コート法；真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングの如き物理的気相成長（ＰＶＤ）法；プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤの如き化学的気相成長（ＣＶＤ）法など。
中でも、弾性層と表面層（ＳｉＯｘ膜）との密着性や処理時間及び処理温度、装置の簡便性、得られる表面層の均一性を考慮すると、プラズマＣＶＤ法が好ましい。
以下に、プラズマＣＶＤ法によるＳｉＯｘ膜の形成方法の１例を示す。
なお、図３は、このプラズマＣＶＤ法によるＳｉＯｘ膜を形成する装置の模式図を示す。
本装置は、真空チャンバ４１、平行に置かれた平板電極４２、原料ガスボンベ及び原料液体タンク４３、原料供給手段４４、チャンバ内のガス排気手段４５、高周波を供給する高周波供給電源４６及び弾性ローラ４８を回転するモータ４７により構成されている。
図３に示した装置を用いて、下記の手順（１）乃至（４）によりＳｉＯｘ膜を表面層として有する現像ローラを製造することができる。
・手順（１）平板電極４２の間に軸芯体上に弾性層が形成された原料ローラ４８を設置し、得られるＳｉＯｘ膜が均一となるように、モータ４７を駆動させて周方向に回転させる。
・手順（２）排気手段４５により、真空チャンバ４１内を真空に引く。
・手順（３）原料ガス導入口より原料ガスを導入し、平板電極４２に高周波供給電源４６により高周波電力を供給し、プラズマを発生させ、成膜を行う。
・手順（４）所定時間経過した後、原料ガス及び高周波電力供給を停止し、真空チャンバ４１内に空気又は窒素を大気圧まで導入（リーク）し、弾性ローラ４８を取り出す。
・手順（１）平板電極４２の間に軸芯体上に弾性層が形成された原料ローラ４８を設置し、得られるＳｉＯｘ膜が均一となるように、モータ４７を駆動させて周方向に回転させる。
・手順（２）排気手段４５により、真空チャンバ４１内を真空に引く。
・手順（３）原料ガス導入口より原料ガスを導入し、平板電極４２に高周波供給電源４６により高周波電力を供給し、プラズマを発生させ、成膜を行う。
・手順（４）所定時間経過した後、原料ガス及び高周波電力供給を停止し、真空チャンバ４１内に空気又は窒素を大気圧まで導入（リーク）し、弾性ローラ４８を取り出す。
以上のような手順により炭素原子を含有するＳｉＯｘ膜からなる表面層を有する現像ローラを製造することが可能である。なお、プラズマＣＶＤ処理される弾性ローラ４８は、均一なプラズマ雰囲気下に置けるのであれば多数本を同時に処理してもよい。
ここで、原料ガスとして、通常、ガス状の或いはガス状化した有機ケイ素化合物を、必要により炭化水素化合物と共に、不活性ガス、酸化性ガス等の気体の共存下或いは不存在下に導入する。上記炭化水素化合物の例としては、トルエン、キシレン、メタン、エタン、プロパン、アセチレン等が挙げられる。
なお、有機ケイ素化合物としては、以下のものが挙げられる。１、１、３、３−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンなど。
取扱い上の安全面から、１、１、３、３−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルシランが好ましい。
シラン源としては、有機ケイ素化合物に限定されるものではなく、シラン、アミノシラン、シラザンも用いることができる。
なお、有機ケイ素化合物等がガス状であればそのまま使用し、常温で液体であれば加熱し気化させて不活性ガスにより搬送して、あるいは、不活性ガスにてバブリングして搬送して用いる。さらに常温で固体のものでは、加熱して気化させ、不活性ガスにより搬送して用いる。また、原料物質を減圧状態において、気化を促進させても良い。
なお、原料の有機ケイ素化合物が含酸素化合物である時は、酸素が無くてもＳｉＯｘ膜を堆積することが可能である。また、上記原料ガスと共に、又は原料ガスに加えて、真空チャンバ内へ、酸素、酸化力を有するガス（Ｎ2Ｏ、ＣＯ2等）の如き酸化性ガスを導入することも可能である。また、上記で使用できる不活性ガスとして、ヘリウム、アルゴン、窒素の如きを挙げることができる。
ＳｉＯｘ膜におけるケイ素原子、ケイ素原子に化学結合している酸素原子、及びケイ素原子に化学結合している炭素原子の存在比率は、導入する原料ガスの配合比、導入時の流量、供給する高周波電力により制御することが可能である。
具体的には、例えば、前記した有機ケイ素化合物と酸素ガスとの配合比において、酸素ガスの比率を高めることにより原子比（Ｏ／Ｓｉ）の値を増加させることができる。酸素ガスの比率を低下させることで原子比（Ｃ／Ｓｉ）の値を増加させることができる。
また、湿式法によりＳｉＯｘ膜の製造方法としては以下の方法が例示できる。
無機高分子前駆体溶液（例えば、パーヒドロポリシラザン溶液等）と水酸基を有する高分子溶液（例えば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等）の混合物を、弾性層上に均一に塗布し、次いで、加熱や紫外線の照射により当該混合物の被膜を硬化させる方法。そして、この方法においては、無機高分子前駆体溶液と高分子溶液のモル比を変化させることにより原子比（Ｏ／Ｓｉ）並びに原子比（Ｃ／Ｓｉ）の値を制御することができる。
ここで、ＳｉＯｘ原料混合物を弾性層上に塗布する前に、弾性層表面に、該混合物が上手く塗布できるように、紫外線照射や電子線照射、あるいはプラズマ処理の如き活性化処理を施しても良い。
このようにして形成されたＳｉＯｘ膜の厚さは、１５ｎｍ以上５０００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であることがより好ましい。膜厚を上記の数値範囲内とすることで、長期の使用に伴う摩耗に対しても実用上十分となる。また、前記したＣＶＤ法でＳｉＯｘの膜を製造した場合であっても弾性層が過度に昇温して、弾性層の特性が変化してしまうことを有効に抑制できる。
なお、形成されたＳｉＯｘ膜の膜厚は、薄膜測定装置「Ｆ２０−ＥＸＲ」（商品名、ＦＩＬＭＥＴＲＩＣＳ社製）を用いて、現像ローラの長手方向を端部より等間隔に３箇所、かつ周方向に等間隔に３箇所の合計９箇所を測定し、得られた値の平均値である。
また、本発明における現像ローラは、図４のようにして、現像ローラを回転させてＤＣ５０Ｖ印加させた際に計測される電流値が５μＡ以上５０００μＡ以下であることが好ましく、１００μＡ以上５００μＡ以下であることがより好ましい。該電流値を上記数値範囲とすることで、電子写真感光ドラムに形成された静電潜像をトナーにより現像する際、現像に十分な現像バイアスを得やすい。そのため、十分な濃度の電子写真画像を得ることができる。また電子写真感光ドラムの表面にピンホールが生じた際にもバイアスリークが発生しにくいため、当該ピンホールに起因する横スジ等が電子写真画像に発生することを有効に抑制できる。
直径φ４０ｍｍのＳＵＳ製円筒状電極５１に、現像ローラ１の軸芯体露出部に各５００ｇの荷重を加え、該現像ローラ１の外周面を当接させる。この状態で円筒状電極５１を回転させ、連れ周りにより、現像ローラ１を周方向に２４ｒｐｍの速度で回転させる。回転が安定したところで、直流電源５２より軸芯体に電圧を印加し、円筒状電極との間に５０Ｖの電圧をかける。なお、この時の環境は２０℃、５０％ＲＨとする。その時の電流計５３にて電流値を現像ローラ１の１周分計測し、その平均値を求めて、電流値とする。なお、本明細書ではこのようにして計測した電流値を「現像ローラの電流値」という。この現像ローラの電流値を適正かつ均一に制御することは、トナーが移動するための電界強度を適正かつ均一に保つ点で重要である。
＜現像ローラのマイクロゴム硬度＞
また、本発明で用いる現像ローラのマイクロゴム硬度は、３０度以上８０度以下であることが好ましい。この範囲内であれば、現像ローラを圧接部材へ長期間圧接したまま放置した場合にも永久変形が生じにくい。また、現像ローラ及び現像ローラ上に担持されているトナーと圧接部材との当接圧力が大きくなり過ぎることがない。そのため、トナーの劣化が抑制され、現像ローラ表面上へのフィルミングの発生や、電子写真画像への濃度ムラやカブリの発生を抑制できる。
また、本発明で用いる現像ローラのマイクロゴム硬度は、３０度以上８０度以下であることが好ましい。この範囲内であれば、現像ローラを圧接部材へ長期間圧接したまま放置した場合にも永久変形が生じにくい。また、現像ローラ及び現像ローラ上に担持されているトナーと圧接部材との当接圧力が大きくなり過ぎることがない。そのため、トナーの劣化が抑制され、現像ローラ表面上へのフィルミングの発生や、電子写真画像への濃度ムラやカブリの発生を抑制できる。
ここで、マイクロゴム硬度とは、高分子計器株式会社製のマイクロゴム硬度計ＭＤ−１（商品名）を用いて測定したマイクロ硬さのことである。本発明において、軸体上に積層された弾性層の硬度は、長手方向に等間隔で定めた３点の各点と周方向に等間隔で定めた３点の合計９点について常温・常湿度の環境下で測定し、得られた測定値を平均して求めた値である。
上記した現像ローラは、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真画像形成装置に直接に、また、プロセスカートリッジタイプの電子写真画像形成装置においてはプロセスカートリッジの現像ローラとして組み込んで使用される。
上記した現像ローラを搭載した本発明にかかるカラー電子写真画像形成装置の一例を図５の模式図により、以下説明する。
図５の模式図に示すカラー電子写真画像形成装置は、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ及びブラックＢＫの色トナー毎に設けられた画像形成部１０（１０ａ乃至１０ｄ）をタンデム形式で有している。該画像形成部１０は、仕様は各色トナー特性に応じて少し差異があるものの、基本的構成において同じである。画像形成部１０には、矢印方向に回転する潜像担持体としての感光体２１が設けられている。その周囲には、感光体２１を一様に帯電するための帯電部材２６、一様に帯電した感光体２１にレーザー光２５を照射して静電潜像を形成する露光手段、静電潜像を形成した感光体２１にトナーを供給し静電潜像を現像する現像装置２２が設けられている。更に、感光体２１上のトナー像を、給紙ローラ３７により供給され搬送ベルト３４によって搬送される紙等の記録媒体３６の裏面からバイアス電源３２を印加して記録媒体３６上に転写する転写ローラ３１を有する転写部材が設けられている。搬送ベルト３４は、駆動ローラ３０、従動ローラ３５及びテンションローラ３３に懸架され、各画像形成部で形成されたトナー像を記録媒体３６上に順次重畳して転写するように、画像形成部１０と同期して移動して記録媒体３６を搬送するよう制御されている。なお、記録媒体３６は、搬送ベルト３４にさしかかる直前に設けられた吸着ローラ３８の働きにより、搬送ベルト３４に静電的に吸着されて、搬送されるようになっている。
本発明の電子写真画像形成装置においては、感光体２１と現像ローラ１は接触又は近接して配置されており、それらは図７に示すように、感光体２１と現像ローラ１の接触もしくは近接箇所において同方向に回転している。さらに、現像ローラ１の周速は、感光ドラム２１の周速に対して１．５倍以上２．５倍以下で設定される。周速比をこの数値範囲内とすることにより、現像ローラに永久変形が生じたとしても、現像ローラの周面に永久変形が生じた場合であっても、当該永久変形が電子写真画像の品位に与える影響を有効に緩和することができる。また、現像ローラ１の周速が感光ドラム２１の周速に比して速すぎる場合に生じることがある電子写真画像の濃度の不均一なども有効に抑制できる。
なお、現像ローラ１の周速は、電子写真画像のプロセススピードの高速化への要求と、得られる電子写真画像の品位とを勘案して、６０ｍｍ／ｓｅｃ以上３００ｍｍ／ｓｅｃ以下とすることが好ましい。
更に、カラー電子写真画像形成装置には、記録媒体３６上に重畳転写したトナー像を加熱などにより定着する定着装置２９と、画像形成された記録媒体を装置外に排紙する搬送装置（図示せず）とが設けられている。なお、記録媒体３６は剥離装置３９の働きにより搬送ベルト３４から剥がされて定着装置２９に送られるようになっている。
一方、画像形成部１０には感光体２１上に転写されずに残存する転写残トナーを除去するクリーニングブレード２８を有するクリーニング部材と、感光ドラムから掻き取られたトナーを収納する廃トナー容器２７とが設けられている。クリーニングされた感光ドラム２１は画像形成が可能な状態となっている。
なお、現像装置２２のみ、もしくは感光体２１、帯電部材２６、現像装置２２、クリーニングブレード２８及び廃トナー容器２７を一体として、着脱式のプロセスカートリッジとすることも可能である。
上記画像形成部１０に設けられる現像装置２２には、トナー２３を収容したトナー容器２４と、トナー容器の開口を閉塞するように設置され、トナー容器から露出した部分で感光ドラムと対向する現像ローラ１が設けられている。トナー容器２４内には、現像ローラ１に当接し現像ローラ１にトナーを供給するローラ状のトナー塗布部材７と、現像ローラ１に供給したトナーを薄膜状に形成すると共に、摩擦帯電を行うトナー量規制ブレード９が設けられている。
トナー塗布部材７としては、例えば、軸芯体上に、発泡スポンジ体やポリウレタンフォームを設けたものや、レーヨン又はポリアミドのような繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ１上の残留トナーを除去する点から好ましい。このトナー塗布部材７は現像ローラ１と適切な当接幅を有して配置することが好ましく、また、図７に示すように現像ローラ１に対してその当接部において逆方向に回転することが好ましい。
本発明のプロセスカートリッジは、上記したように、電子写真画像形成装置本体に脱着可能であり、上記の現像ローラを具備するものである。なお、単色の画像形成装置用のプロセスカートリッジについて、図６にその一例の模式図を示す。
現像ローラ１は感光体２１及びトナー塗布部材７に接する状態で装着されている。トナー容器２４に入れられたトナー２３は、トナー塗布部材７によって現像ローラ１に供給することができる。このときその量はトナー量規制ブレード９で調整される。一方、帯電部材２６で帯電された感光体２１上にレーザー光２５により静電潜像が形成され、該静電潜像は、現像ローラ１に担持搬送されたトナーにより顕像化され、トナー像とされる。この感光体２１のトナー像は紙等の記録媒体上に転写される。そして、感光体２１上に残ったトナーは、クリーニングブレード２８によって掻き取られ、廃トナー容器２７に掻き落とされる構造となっている。
以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
使用した試薬等は、下記する他、特に明記しない限り、純度９９．５％以上のものを用いた。
１）弾性層用ゴム原料
・ポリエチレン系エラストマー：特殊エチレン系エラストマー「エスプレン５０５」（商品名、住友化学株式会社製）
・ポリオフィン系エラストマー：オフィン系エラストマー「サントプレーン８２１１−２５」（商品名、ＡＥＳジャパン株式会社製）
・熱可塑性ポリウレタン：熱可塑性ポリウレタン「クラミロンＵ８１４５」（商品名、株式会社クラレ製）
・ＮＢＲ：中高二トリルＮＢＲ「Ｎｉｐｏｌ ＤＮ−２１９」（商品名、日本ゼオン株式会社製）
・ＬＤＰＥ：ＬＤＰＥ「ノバテックＬＤ ＬＪ９０２」（商品名、日本ポリエチレン株式会社製）
・ＥＶＡ：ＥＶＡ「エバフレックス ＥＶ４５ＬＸ」（商品名、三井・デュポンポリケミカル株式会社製）
・液状シリコーンゴム：両末端ビニル基のジメチルポリシロキサン（ビニル基含有量０．１５質量％）と両末端Ｓｉ−Ｈ基のジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体（Ｓｉ原子に結合するＨ含有量０．３０％）を使用。なお、硬化触媒として塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体（０．５質量％）を使用した。
・ポリエチレン系エラストマー：特殊エチレン系エラストマー「エスプレン５０５」（商品名、住友化学株式会社製）
・ポリオフィン系エラストマー：オフィン系エラストマー「サントプレーン８２１１−２５」（商品名、ＡＥＳジャパン株式会社製）
・熱可塑性ポリウレタン：熱可塑性ポリウレタン「クラミロンＵ８１４５」（商品名、株式会社クラレ製）
・ＮＢＲ：中高二トリルＮＢＲ「Ｎｉｐｏｌ ＤＮ−２１９」（商品名、日本ゼオン株式会社製）
・ＬＤＰＥ：ＬＤＰＥ「ノバテックＬＤ ＬＪ９０２」（商品名、日本ポリエチレン株式会社製）
・ＥＶＡ：ＥＶＡ「エバフレックス ＥＶ４５ＬＸ」（商品名、三井・デュポンポリケミカル株式会社製）
・液状シリコーンゴム：両末端ビニル基のジメチルポリシロキサン（ビニル基含有量０．１５質量％）と両末端Ｓｉ−Ｈ基のジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体（Ｓｉ原子に結合するＨ含有量０．３０％）を使用。なお、硬化触媒として塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体（０．５質量％）を使用した。
２）弾性層用その他成分
・石英粉末：石英粉末「Ｍｉｎ−ＵＳｉｌ」（商品名、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｎｄ社製）
・ＣＢ＃４５００：導電性カーボンブラック「トーカブラック＃４５００」（商品名、東海カーボン株式会社製）
・デンカＣＢ：カーボンブラック「デンカブラック」（商品名、電気化学工業株式会社製、粉状品）
・ＭＴＣＢ：ＭＴカーボンブラック「サーマックスフローフォームＮ９９０」（商品名、ＣＡＮＣＡＢ社製）
・プロセスオイル：パラフィン系プロセスオイル「ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０」（商品名、出光興産株式会社製）
・ＭＴＢ：メルカプトメルトカプトベンゾチアゾール（加硫補助剤）
・石英粉末：石英粉末「Ｍｉｎ−ＵＳｉｌ」（商品名、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｎｄ社製）
・ＣＢ＃４５００：導電性カーボンブラック「トーカブラック＃４５００」（商品名、東海カーボン株式会社製）
・デンカＣＢ：カーボンブラック「デンカブラック」（商品名、電気化学工業株式会社製、粉状品）
・ＭＴＣＢ：ＭＴカーボンブラック「サーマックスフローフォームＮ９９０」（商品名、ＣＡＮＣＡＢ社製）
・プロセスオイル：パラフィン系プロセスオイル「ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０」（商品名、出光興産株式会社製）
・ＭＴＢ：メルカプトメルトカプトベンゾチアゾール（加硫補助剤）
＜製造例１（弾性ローラ１の製造）＞
ポリエチレン系エラストマー １００質量部に以下の成分を加え、オープンロールにて混合し、弾性体の未加硫ゴム組成物を得た。
プロセスオイル １００質量部
ステアリン酸 １質量部
ＣＢ＃４５００ ５０質量部
加硫剤（硫黄） １質量部
ＭＢＴ（加硫助剤） １質量部
ポリエチレン系エラストマー １００質量部に以下の成分を加え、オープンロールにて混合し、弾性体の未加硫ゴム組成物を得た。
プロセスオイル １００質量部
ステアリン酸 １質量部
ＣＢ＃４５００ ５０質量部
加硫剤（硫黄） １質量部
ＭＢＴ（加硫助剤） １質量部
得られた未加硫ゴム組成物をベント式ゴム押出機（直径５０ｍｍベント押出機、Ｌ／Ｄ＝１６、株式会社 イー・エム技研製）によってチューブ状に押出し、加硫缶を用いた加圧水蒸気により１６０℃で３０分間の一次加硫を行った。得られたチューブを切断して、外径１３ｍｍ、内径５．５ｍｍ、長さが２８０ｍｍのゴムチューブを得た。
次に、直径６ｍｍ、長さ２８０ｍｍの円柱形の軸芯体（鋼製、表面はニッケルめっき仕上げ）の円柱面の軸方向中央部に２３７ｍｍにプライマーを塗布したものに、前述のゴムチューブを圧入し、熱風炉にて１６０℃で２時間の二次加硫と接着処理を行った。この加硫後のローラのゴム両端をそれぞれ３０ｍｍ、１３ｍｍ突っ切り、ゴム部分の長さを２３７ｍｍとした後、ゴム部分を回転砥石で研磨し、外径１２ｍｍの直線形状の弾性層を有する弾性ローラ１を得た。
＜製造例２（弾性ローラ２の製造）＞
ポリオレフィン系エラストマー １００質量部とＭＴＣＢ ４０質量部を直径３０ｍｍ、Ｌ／Ｄ３２の２軸押出機にてペレット化して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を、クロスヘッド押出成形して、軸芯体（直径６ｍｍ、長さ２８０ｍｍ）上に樹脂層を形成した。この樹脂層の端部を切断し、さらに樹脂層部分を回転砥石で研磨して、外径１２ｍｍの直線形状の弾性層を有する弾性ローラ２を得た。
ポリオレフィン系エラストマー １００質量部とＭＴＣＢ ４０質量部を直径３０ｍｍ、Ｌ／Ｄ３２の２軸押出機にてペレット化して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を、クロスヘッド押出成形して、軸芯体（直径６ｍｍ、長さ２８０ｍｍ）上に樹脂層を形成した。この樹脂層の端部を切断し、さらに樹脂層部分を回転砥石で研磨して、外径１２ｍｍの直線形状の弾性層を有する弾性ローラ２を得た。
＜製造例３（弾性ローラ３の製造）＞
ポリオレフィン系エラストマーに代えて、熱可塑性ポリウレタン １００質量部を用い、ＭＴＣＢに代えて、デンカＣＢ ４０質量部を用いる他は製造例２と同様にして、外径１２ｍｍの直線形状の弾性層を有する弾性ローラ３を得た。
ポリオレフィン系エラストマーに代えて、熱可塑性ポリウレタン １００質量部を用い、ＭＴＣＢに代えて、デンカＣＢ ４０質量部を用いる他は製造例２と同様にして、外径１２ｍｍの直線形状の弾性層を有する弾性ローラ３を得た。
＜製造例４（弾性ローラ４の製造）＞
ポリエチレン系エラストマーに代えて、ＮＢＲ １００質量部を用い、ＣＢ＃４５００に代えて、ＭＴＣＢ ４０質量部を用いる他は製造例１と同様にして、外径１２ｍｍの直線形状の弾性層を有する弾性ローラ４を得た。
ポリエチレン系エラストマーに代えて、ＮＢＲ １００質量部を用い、ＣＢ＃４５００に代えて、ＭＴＣＢ ４０質量部を用いる他は製造例１と同様にして、外径１２ｍｍの直線形状の弾性層を有する弾性ローラ４を得た。
＜製造例５（弾性ローラ５の製造）＞
ポリオレフィン系エラストマーに代えて、ＬＤＰＥ １００質量部を用いる他は製造例２と同様にして、外径１２ｍｍの弾性ローラ５を得た。
ポリオレフィン系エラストマーに代えて、ＬＤＰＥ １００質量部を用いる他は製造例２と同様にして、外径１２ｍｍの弾性ローラ５を得た。
＜製造例６（弾性ローラ６の製造）＞
ポリオレフィン系エラストマーに代えて、ＥＶＡ １００質量部を用いる他は製造例２と同様にして、外径１２ｍｍの弾性ローラ６を得た。
ポリオレフィン系エラストマーに代えて、ＥＶＡ １００質量部を用いる他は製造例２と同様にして、外径１２ｍｍの弾性ローラ６を得た。
＜製造例７（弾性ローラ７の製造）＞
両末端ビニル基のジメチルポリシロキサン（ビニル基含有量０．１５質量％）１００質量部に、充填剤として石英粉末 ７質量部及びデンカＣＢ １０質量部を配合し、プラネタリーミキサーを用いて混合脱泡し、液状シリコーンゴムのベース材料とした。このベース材料に、硬化触媒として塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体０．５質量部を配合し、Ａ液とした。また、前記ベース材料に、両末端Ｓｉ−Ｈ基のジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体（Ｓｉ原子に結合するＨ含有量０．３０％）１．５質量部を配合し、Ｂ液とした。
両末端ビニル基のジメチルポリシロキサン（ビニル基含有量０．１５質量％）１００質量部に、充填剤として石英粉末 ７質量部及びデンカＣＢ １０質量部を配合し、プラネタリーミキサーを用いて混合脱泡し、液状シリコーンゴムのベース材料とした。このベース材料に、硬化触媒として塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体０．５質量部を配合し、Ａ液とした。また、前記ベース材料に、両末端Ｓｉ−Ｈ基のジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体（Ｓｉ原子に結合するＨ含有量０．３０％）１．５質量部を配合し、Ｂ液とした。
一方、円筒形金型の中心部に、表面をプライマー処理した直径６ｍｍ、長さ２８０ｍｍの上記円柱形の軸芯体を配置したものを用意した。この金型に、上記Ａ液、Ｂ液をスタティックミキサーにより質量比１：１で混合して注入し、温度１３０℃で２０分間加熱硬化し、さらに温度２００℃で４時間ポストキュアーして、長さ２３７ｍｍ、外径１２ｍｍの直線形状の弾性層を有する弾性ローラ７を得た。
＜実施例１＞
製造例１の弾性ローラ４８を図３に示したプラズマＣＶＤ装置内に設置した後、真空ポンプを用いて真空チャンバ内を１Ｐａ以下になるまで減圧にした。その後、原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素１００ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内に導入し、真空チャンバ内の圧力が２７Ｐａになるように調整した。圧力が一定になった後、高周波電源より、周波数１３．５６ＭＨｚ、７０Ｗの電力を平板電極に供給し、電極間にプラズマを発生させた。真空チャンバ内に設置した弾性ローラ４８を１０ｒｐｍで回転させて、３００秒間処理した。処理終了後電力供給を停止し、真空チャンバ内に残留している原料ガスを排気し、空気を真空チャンバ内に大気圧になるまで導入した。その後、表面層が形成された現像ローラを取り出した。
製造例１の弾性ローラ４８を図３に示したプラズマＣＶＤ装置内に設置した後、真空ポンプを用いて真空チャンバ内を１Ｐａ以下になるまで減圧にした。その後、原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素１００ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内に導入し、真空チャンバ内の圧力が２７Ｐａになるように調整した。圧力が一定になった後、高周波電源より、周波数１３．５６ＭＨｚ、７０Ｗの電力を平板電極に供給し、電極間にプラズマを発生させた。真空チャンバ内に設置した弾性ローラ４８を１０ｒｐｍで回転させて、３００秒間処理した。処理終了後電力供給を停止し、真空チャンバ内に残留している原料ガスを排気し、空気を真空チャンバ内に大気圧になるまで導入した。その後、表面層が形成された現像ローラを取り出した。
得られた現像ローラの表面を、グロー放電発光分析装置により、全検出元素数に対するＳｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計を求めたところ９９．８１％であった。また、Ｘ線光電子分光装置により原子比（Ｏ／Ｓｉ）を求めたところ、１．１４であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．８７であった。
また、現像ローラの表面層の膜厚を、薄膜測定装置「Ｆ２０−ＥＸＲ」（商品名）を用いて測定したところ、膜厚は８６４ｎｍであった。なお、測定は現像ローラの長手方向等分された３箇所、かつ周方向等分された３箇所の合計９箇所で行い、得られた値の平均値を膜厚とした。
現像ローラから図２に従って作製した長さ１００ｍｍのローラ半周分の試験片を用いて測定した弾性層の引裂き強度は４４．２Ｎ／ｍｍ2であった。また、現像ローラの硬度は５７度であった。
＜実施例２＞
ヘキサメチルシロキサン蒸気５ｓｃｃｍ及び酸素３００ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内の圧力が５４Ｐａになるように導入し、電力２５０Ｗを平行平板電極に供給した以外は、実施例１におけるのと同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
ヘキサメチルシロキサン蒸気５ｓｃｃｍ及び酸素３００ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内の圧力が５４Ｐａになるように導入し、電力２５０Ｗを平行平板電極に供給した以外は、実施例１におけるのと同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．９２％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．９５であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．０５であった。表面層の膜厚は９８３ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は４４．２Ｎ／ｍｍ2であった。また、現像ローラの硬度は５７度であった。
＜実施例３＞
原料ガスとしてヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入し、電力１５０Ｗを平行平板電極に供給した以外は、実施例１におけるのと同じ条件で処理をし、現像ローラを得た。
原料ガスとしてヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入し、電力１５０Ｗを平行平板電極に供給した以外は、実施例１におけるのと同じ条件で処理をし、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．２０％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は０．６５であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は１．６５であった。表面層の膜厚は３４５ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は４４．２Ｎ／ｍｍ2であった。また、現像ローラの硬度は５７度であった。
＜実施例４＞
ヘキサメチルジシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍ及びトルエン蒸気１０ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入した以外は、実施例１におけるのと同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
ヘキサメチルジシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍ及びトルエン蒸気１０ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入した以外は、実施例１におけるのと同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．５５％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．９５であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は１．６５であった。表面層の膜厚は１６８ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は４４．２Ｎ／ｍｍ2であった。また、現像ローラの硬度は５７度であった。
＜実施例５＞
原料ガスとしてヘキサメチルシロキサン蒸気３ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が２Ｐａになるように導入し、電力２５０Ｗを平行平板電極に供給した以外は、実施例１におけるのと同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
原料ガスとしてヘキサメチルシロキサン蒸気３ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が２Ｐａになるように導入し、電力２５０Ｗを平行平板電極に供給した以外は、実施例１におけるのと同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．６５％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は０．６５であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．０５であった。表面層の膜厚は２１３ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は４４．２Ｎ／ｍｍ2であった。また、現像ローラの硬度は５７度であった。
＜実施例６＞
弾性ローラを製造例２で作成した原料ローラ２とした以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
弾性ローラを製造例２で作成した原料ローラ２とした以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．８１％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．１４であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．８７であった。表面層の膜厚は８６０ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は１１．８Ｎ／ｍｍ2であった。また、現像ローラの硬度は３０度であった。
＜実施例７＞
ヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素３００ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が４３Ｐａになるように導入した以外は、実施例６におけるのと同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
ヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素３００ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が４３Ｐａになるように導入した以外は、実施例６におけるのと同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．９１％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．２２であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．５９であった。表面層の膜厚は１８６０ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は１１．８Ｎ／ｍｍ2であった。また、現像ローラの硬度は３０度であった。
＜実施例８＞
弾性ローラを製造例３で作成した原料ローラ３とし、ヘキサメチルシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍ及び酸素３００ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が５７Ｐａになるように導入し、電力２００Ｗを平板電極に供給した。それ以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
弾性ローラを製造例３で作成した原料ローラ３とし、ヘキサメチルシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍ及び酸素３００ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が５７Ｐａになるように導入し、電力２００Ｗを平板電極に供給した。それ以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．２８％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．６０であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．２３であった。表面層の膜厚は６７６ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は１１０．０Ｎ／ｍｍ2であった。また、現像ローラの硬度は８０度であった。
＜実施例９＞
原料ガスとしてヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入し、電力３０Ｗを平板電極に供給した以外は、実施例８と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
原料ガスとしてヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入し、電力３０Ｗを平板電極に供給した以外は、実施例８と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．８２％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は０．７９であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は１．５４であった。表面層の膜厚は３０３ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は１１０Ｎ／ｍｍ2であった。また、現像ローラの硬度は８０度であった。
＜実施例１０＞
弾性ローラを製造例４で作成した原料ローラ４とし、ヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素２００ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が４３Ｐａになるように導入し、電力３０Ｗを平板電極に供給した。それ以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
弾性ローラを製造例４で作成した原料ローラ４とし、ヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素２００ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が４３Ｐａになるように導入し、電力３０Ｗを平板電極に供給した。それ以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．３１％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は０．６９であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は１．１０であった。表面層の膜厚は３２０ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は６５．１Ｎ／ｍｍ2であった。また、現像ローラの硬度は７０度であった。
＜実施例１１＞
弾性ローラを製造例４で作成した原料ローラ４とした以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
弾性ローラを製造例４で作成した原料ローラ４とした以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．８１％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．１４であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．８７であった。表面層の膜厚は８７２ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は６５．１Ｎ／ｍｍ2であった。また、現像ローラの硬度は７０度であった。
＜実施例１２＞
ヘキサメチルシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍ及び酸素２００ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が４１Ｐａになるように導入し、処理時間を１０００秒とした以外は、実施例１１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
ヘキサメチルシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍ及び酸素２００ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が４１Ｐａになるように導入し、処理時間を１０００秒とした以外は、実施例１１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．６５％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．３１であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．４６であった。表面層の膜厚は３００２ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は６５．１Ｎ／ｍｍ2であった。また、得られた現像ローラの硬度は７０度であった。
＜実施例１３＞
弾性ローラを製造例５で作成した原料ローラ５とし、原料ガスとしてヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入した以外は、実施例１と同じ条件で処理をし、現像ローラを得た。
弾性ローラを製造例５で作成した原料ローラ５とし、原料ガスとしてヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入した以外は、実施例１と同じ条件で処理をし、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．８８％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は０．７９であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は１．５４であった。表面層の膜厚は２９８ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は８５．２Ｎ／ｍｍ2であった。また、得られた現像ローラの硬度は６５度であった。
＜実施例１４＞
原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入し、電力３０Ｗを平板電極に供給し、プラズマＣＶＤ処理時間を１５０秒間とした以外は実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入し、電力３０Ｗを平板電極に供給し、プラズマＣＶＤ処理時間を１５０秒間とした以外は実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．８２％であった。また、（Ｏ／Ｓｉ）は０．７７であり、（Ｃ／Ｓｉ）は１．５４であった。表面層の膜厚は３１ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は４４．２Ｎ／ｍｍ2であった。また、得られた現像ローラの硬度は５７度であった。
＜実施例１５＞
ヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素２００ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が４３Ｐａになるように導入し、プラズマＣＶＤ処理時間を８００秒間とした以外は、実施例８と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
ヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素２００ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が４３Ｐａになるように導入し、プラズマＣＶＤ処理時間を８００秒間とした以外は、実施例８と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．２８％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．２８であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．６２であった。表面層の膜厚は４９６０ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は１１０．０Ｎ／ｍｍ2であった。また、得られた現像ローラの硬度は８０度であった。
＜実施例１６＞
弾性ローラを製造例６で作成した原料ローラ６とし、原料ガスとしてヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入し、プラズマＣＶＤ処理時間を３０秒間とした。それ以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
弾性ローラを製造例６で作成した原料ローラ６とし、原料ガスとしてヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入し、プラズマＣＶＤ処理時間を３０秒間とした。それ以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．９１％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は０．７７であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は１．５８であった。表面層の膜厚は１８ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は９８．３Ｎ／ｍｍ2であった。また、得られた現像ローラの硬度は４９度であった。
＜実施例１７＞
ヘキサメチルシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍ及び酸素３００ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が５７Ｐａになるように導入し、電力７０Ｗを平行平板電極に供給し、プラズマＣＶＤ処理時間を１５００秒間とした。それ以外は、実施例１０と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
ヘキサメチルシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍ及び酸素３００ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が５７Ｐａになるように導入し、電力７０Ｗを平行平板電極に供給し、プラズマＣＶＤ処理時間を１５００秒間とした。それ以外は、実施例１０と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９８．２３％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．４８であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．２９であった。表面層の膜厚は５１８０ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は６５．１Ｎ／ｍｍ2であった。また、得られた現像ローラの硬度は７０度であった。
＜比較例１＞
ヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素２００ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が４４Ｐａになるように導入した以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
ヘキサメチルシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素２００ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が４４Ｐａになるように導入した以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．３３％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．２８であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．６２であった。表面層の膜厚は１２１３ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は４４．２Ｎ／ｍｍ2であった。また、得られた現像ローラの硬度は５７度であった。
＜比較例２＞
ヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素２００ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が４１Ｐａになるように導入し、プラズマＣＶＤ処理時間を３００秒とした以外は、実施例１６と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
ヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素２００ｓｃｃｍの混合ガスを、真空チャンバ内の圧力が４１Ｐａになるように導入し、プラズマＣＶＤ処理時間を３００秒とした以外は、実施例１６と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．６３％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．１６であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．８８であった。表面層の膜厚は８６４ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は９８．３Ｎ／ｍｍ2であった。また、得られた現像ローラの硬度は４９度であった。
＜比較例３＞
弾性ローラを製造例７で作成した原料ローラ７とした以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
弾性ローラを製造例７で作成した原料ローラ７とした以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．５１％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は１．１４であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は０．８７であった。表面層の膜厚は８５０ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は、１１．０Ｎ／ｍｍ2であった。また、得られた現像ローラの硬度は２８度であった。
＜比較例４＞
原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気３０ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入し、電力２００Ｗを供給した以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気３０ｓｃｃｍを、真空チャンバ内の圧力が６Ｐａになるように導入し、電力２００Ｗを供給した以外は、実施例１と同じ条件で処理し、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．１２％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は０．５３であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は１．４２であった。表面層の膜厚は６４３ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は４４．２Ｎ／ｍｍ2であった。また、得られた現像ローラの硬度は５７度であった。
＜比較例５＞
加熱硬化型シリコーン接着シール剤「ＴＳＥ３２５１−Ｃ」（商品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製）の固形分が５質量％になるようにメチルエチルケトンで調整した。このメチルエチルケトン主溶媒とする混合溶液に、デンカＣＢを、樹脂成分に対し２１質量％添加し、十分に攪拌して、ディップ液と調製した。この液中に製造例１の弾性ローラ１を浸漬してコーティングした後、引き上げて乾燥し、１４０℃にて２時間加熱処理して、現像ローラを得た。
加熱硬化型シリコーン接着シール剤「ＴＳＥ３２５１−Ｃ」（商品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製）の固形分が５質量％になるようにメチルエチルケトンで調整した。このメチルエチルケトン主溶媒とする混合溶液に、デンカＣＢを、樹脂成分に対し２１質量％添加し、十分に攪拌して、ディップ液と調製した。この液中に製造例１の弾性ローラ１を浸漬してコーティングした後、引き上げて乾燥し、１４０℃にて２時間加熱処理して、現像ローラを得た。
以下、実施例１と同様の評価をした。Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計は９９．２７％であった。また、原子比（Ｏ／Ｓｉ）は０．９８であり、原子比（Ｃ／Ｓｉ）は１．９５であった。表面層の膜厚は４８７３ｎｍであり、弾性層の引裂き強度は４４．２Ｎ／ｍｍ2であった。また、得られた現像ローラの硬度は５７度であった。
上記実施例及び比較例で得られた現像ローラにおいて、電子写真式レーザープリンタ「Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ３６００」（商品名、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ社製）のカートリッジに現像ローラとして組み込んだ。なお、カートリッジ内の現像ローラ駆動に係るギヤを変更し、感光体に対する現像ローラの周速を、感光体の周速に対して表１に示す倍率なるように調整した。
このようにして作成したカートリッジを用い、２５℃／５０％ＲＨの環境下で静電潜像をブラックＢＫトナーで現像することにより画像出力し、得られた画像を、評価項目（カブリ、濃度ムラ、セット及び染み出し試験）について評価した。また、下記評価画像出力後の現像ローラの表面を観察し、評価項目（表面層の剥離、フィルミング及びヒビ割れ）についても評価した。
ここで用いたレーザープリンタ「Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ３６００」（商品名）は、Ａ４縦出力用のマシンであり、記録メディアの出力スピード１６ｐｐｍのものである。また、画像評価には、初期ベタ黒画像、「マクベス反射濃度計ＲＤ−９１８」（商品名、マクベス社製）測定で濃度０．７であるハーフトーン画像、１％印字による連続画像形成を１５０００枚行った後のベタ黒画像及び同ベタ白画像を出力したものを用いた。
（カブリ）
１５０００枚後のベタ白画像を、フォトボルト反射濃度計「ＴＣ−６ＤＳ／Ａ」（商品名、東京電色株式会社製）で反射濃度を測定し、未印字部分との差をカブリ（％）とし、下記基準で評価した。
Ａ：１．５％未満。
Ｂ：１．５％以上３．０％未満。
Ｃ：３．０％以上。
１５０００枚後のベタ白画像を、フォトボルト反射濃度計「ＴＣ−６ＤＳ／Ａ」（商品名、東京電色株式会社製）で反射濃度を測定し、未印字部分との差をカブリ（％）とし、下記基準で評価した。
Ａ：１．５％未満。
Ｂ：１．５％以上３．０％未満。
Ｃ：３．０％以上。
（濃度ムラ）
初期ベタ黒画像及びハーフトーン画像について、濃度ムラを目視により観察し、下記基準で評価した。なお、濃度ムラはハーフトーン画像で最も見やすく、ベタ黒画像では比較的見やすい。
Ａ：いずれの画像でも肉眼では濃度ムラは確認されず良好。
Ｂ：ハーフトーン画像に若干の濃度ムラがあるが、ベタ黒画像では濃度ムラは見られない。
Ｃ：いずれの画像でも濃度ムラが見られる。
初期ベタ黒画像及びハーフトーン画像について、濃度ムラを目視により観察し、下記基準で評価した。なお、濃度ムラはハーフトーン画像で最も見やすく、ベタ黒画像では比較的見やすい。
Ａ：いずれの画像でも肉眼では濃度ムラは確認されず良好。
Ｂ：ハーフトーン画像に若干の濃度ムラがあるが、ベタ黒画像では濃度ムラは見られない。
Ｃ：いずれの画像でも濃度ムラが見られる。
（表面層の剥離）
全画像評価用画像を出力した後、現像ローラの表面をデジタルマイクロスコープ「ＶＨＸ―５００」（商品名、株式会社キーエンス製）にて観察し、表面層に剥離が見られるか否かを確認し、「なし」、「軽微」及び「あり」の３段階で評価した。
全画像評価用画像を出力した後、現像ローラの表面をデジタルマイクロスコープ「ＶＨＸ―５００」（商品名、株式会社キーエンス製）にて観察し、表面層に剥離が見られるか否かを確認し、「なし」、「軽微」及び「あり」の３段階で評価した。
（フィルミング）
全画像評価用画像を出力した後の現像ローラの表面観察でフィルミングの発生状況を調べ、一方、最終の評価画像（ベタ黒画像）を目視により観察して、フィルミングを以下の基準で評価した。
Ａ：現像ローラ上にフィルミングなし。
Ｂ：画像には問題がないが、現像ローラ上に軽微にフィルミングが発生している。
Ｃ：現像ローラ上へのトナー付着の影響が、画像にモヤとして観察される。
全画像評価用画像を出力した後の現像ローラの表面観察でフィルミングの発生状況を調べ、一方、最終の評価画像（ベタ黒画像）を目視により観察して、フィルミングを以下の基準で評価した。
Ａ：現像ローラ上にフィルミングなし。
Ｂ：画像には問題がないが、現像ローラ上に軽微にフィルミングが発生している。
Ｃ：現像ローラ上へのトナー付着の影響が、画像にモヤとして観察される。
また、実施例及び比較例で得られた現像ローラについて、さらに、以下の特性試験を行った。
（ヒビ割れ）
表面層の剥離の観察をデジタルマイクロスコープにて行った際に、表面層にヒビ割れが見られるか否かも確認した。また、１５０００枚後のベタ黒画像を目視により観察し、表面層のヒビ割れを以下の基準で評価した。
Ａ：現像ローラにはヒビ割れが観察されず、かつ、画像上も問題なし。
Ｂ：画像には問題はなかったが、現像ローラ上に軽微にヒビ割れが発生している。
Ｃ：現像ローラにヒビ割れが観察され、かつ、画像上にもヒビ割れに起因するスジが確認される。
表面層の剥離の観察をデジタルマイクロスコープにて行った際に、表面層にヒビ割れが見られるか否かも確認した。また、１５０００枚後のベタ黒画像を目視により観察し、表面層のヒビ割れを以下の基準で評価した。
Ａ：現像ローラにはヒビ割れが観察されず、かつ、画像上も問題なし。
Ｂ：画像には問題はなかったが、現像ローラ上に軽微にヒビ割れが発生している。
Ｃ：現像ローラにヒビ割れが観察され、かつ、画像上にもヒビ割れに起因するスジが確認される。
（セット性及び染み出し性の試験）
現像ローラがトナー規制部材と当接していることによるセット性及び弾性体からの低分子量物質の染み出し性は下記のようにして試験した。
現像ローラがトナー規制部材と当接していることによるセット性及び弾性体からの低分子量物質の染み出し性は下記のようにして試験した。
現像ローラをプロセスカートリッジに組み込み、トナー規制部材及び感光ドラムと当接させたまま４０℃／９５％ＲＨの環境下で３０日間放置した。その後、該プロセスカートリッジをレーザープリンタに組み込み、ベタ黒画像及びハーフトーン画像を出力した。その画像を目視により観察し、セット性（セットによる横スジの発生の有無）及び染み出し性（弾性体からの染み出し物が感光ドラムへ付着することによる画像への不具合の発生の有無）について、下記の評価をした。
なし：当接跡に基づく横スジ、染み出し物に基づく画像の不具合はない。
軽微：当接跡に基づく横スジ又は染み出し物に基づく画像のどちらかの不具合は見られるものの、画像上問題がない。
あり：当接跡に基づく横スジ、染み出し物に基づく画像の不具合が共に観察される。
なし：当接跡に基づく横スジ、染み出し物に基づく画像の不具合はない。
軽微：当接跡に基づく横スジ又は染み出し物に基づく画像のどちらかの不具合は見られるものの、画像上問題がない。
あり：当接跡に基づく横スジ、染み出し物に基づく画像の不具合が共に観察される。
上記物性評価を表１に、また、特性評価結果を表２にまとめた。
１ 現像ローラ
７ トナー塗布部材
９ トナー量規制ブレード
１０ 画像形成部
１０ａ〜１０ｄ 画像形成部（各色用）
１１ 軸芯体
１２ 弾性層
１３ 表面層
２１ 感光体（感光ドラム）
２２ 現像装置
２３ トナー
２４ トナー容器
２５ レーザー光
２６ 帯電部材
２７ 廃トナー容器
２８ クリーニングブレード
２９ 定着装置
３０ 駆動ローラ
３１ 転写ローラ
３２ バイアス電源
３３ テンションローラ
３４ 搬送ベルト
３５ 従動ローラ
３６ 記録媒体
３７ 給紙ローラ
３８ 吸着ローラ
３９ 剥離装置
４０ 引裂き強度測定用試験片
４１ 真空チャンバ
４２ 平板電極
４３ 原料ガスボンベ及び原料液体タンク
４４ 原料供給手段
４５ 排気手段
４６ 高周波供給手段
４７ モータ
４８ 弾性ローラ（原料ローラ）
５０ 引裂き強度測定用試験片の切り込み
５１ 円筒状電極
５２ 直流電源
５３ 電流計
７ トナー塗布部材
９ トナー量規制ブレード
１０ 画像形成部
１０ａ〜１０ｄ 画像形成部（各色用）
１１ 軸芯体
１２ 弾性層
１３ 表面層
２１ 感光体（感光ドラム）
２２ 現像装置
２３ トナー
２４ トナー容器
２５ レーザー光
２６ 帯電部材
２７ 廃トナー容器
２８ クリーニングブレード
２９ 定着装置
３０ 駆動ローラ
３１ 転写ローラ
３２ バイアス電源
３３ テンションローラ
３４ 搬送ベルト
３５ 従動ローラ
３６ 記録媒体
３７ 給紙ローラ
３８ 吸着ローラ
３９ 剥離装置
４０ 引裂き強度測定用試験片
４１ 真空チャンバ
４２ 平板電極
４３ 原料ガスボンベ及び原料液体タンク
４４ 原料供給手段
４５ 排気手段
４６ 高周波供給手段
４７ モータ
４８ 弾性ローラ（原料ローラ）
５０ 引裂き強度測定用試験片の切り込み
５１ 円筒状電極
５２ 直流電源
５３ 電流計
Claims (4)
- 感光体、及び該感光体に接触して配置されている現像ローラを有し、該現像ローラの周速が、該感光体の周速に対して１．５倍以上２．５倍以下である電子写真画像形成装置において、
該現像ローラが、軸芯体、弾性層及び該弾性層を被覆している表面層を含み、
該表面層は、ケイ素原子と化学結合している炭素原子を含有する酸化ケイ素膜からなり、
該酸化ケイ素膜は、高周波グロー放電発光表面分析法により測定したケイ素、酸素、炭素及び水素の元素数の合計が全検出元素数に対して９０．００％以上であり、Ｘ線光電子分光法により測定したケイ素原子と化学結合を形成している酸素原子のケイ素原子に対する原子比（Ｏ／Ｓｉ）が０．６５以上１．９５以下であり、ケイ素原子と化学結合を形成している炭素原子のケイ素原子に対する原子比（Ｃ／Ｓｉ）が０．０５以上１．６５以下であり、
該弾性層の引裂き強度が、１１．５Ｎ／ｍｍ2以上１１０．０Ｎ／ｍｍ2以下である
ことを特徴とする電子写真画像形成装置。 - 前記現像ローラの表面層の膜厚が、１５ｎｍ以上５０００ｎｍ以下である請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記現像ローラの表面層の膜厚が、３００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である請求項２に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記現像ローラの表面層が、プラズマＣＶＤ法により作製されている請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子写真画像形成装置。
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2008
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