JP5517522B2 - 現像ローラ、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

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おいて用いられる現像ローラ、該現像ローラを備える電子写真プロセスカートリッジ及び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法として、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する接触現像法が知られている。

接触現像法に用いる現像ローラとして、弾性層を有するものが多く提案されている。このような現像ローラは、感光ドラムの表面に形成したトナー像を傷めにくく、また、感光ドラムとの当接部において所定量のニップ幅を確保できる。

しかし、弾性層が現像ローラの表面層である場合、現像ローラの表面は粘着性が強くなることがある。現像ローラの表面の粘着性（タック性）が強い場合、搬送している現像剤が現像ローラの表面に強固に付着し、容易には脱離しなくなる。そして、現像ローラの表面に係留する現像剤は、現像ローラと感光ドラムとの間で繰り返し加圧され、徐々に劣化していく。その結果、現像ローラの表面に現像剤が固着してしまう（フィルミング現象が生じる）ことがある。現像ローラの表面のタック性を抑制するために、特許文献１では、現像ローラの表面に無機粒子を付着させ、トナー（現像剤）の離型性を向上させる発明を開示している。

本発明者らの検討によれば、この無機粒子は、現像ローラの表面から容易に離脱してしまい、現像剤の現像ローラ表面への固着の抑制効果を長期に亘って維持させることは困難であった。また、上記特許文献１に記載の発明は、弾性層に不可避的に含まれている低分子量物質の現像ローラ表面へのブリードを抑制することが困難であった。

さらに、特許文献１には、従来の技術として弾性層の表面に樹脂コーティング層を設けることが示されている。また、このようにして設けられた樹脂コーティング層は、可撓性が不十分であったり、弾性層に対する接着性が不十分であったりして、経時的に割れたり、剥れたりする恐れがあったことも示されている。

特開平９−６２０８６号公報

本発明者らは、上記の事情に鑑みて、接触現像に用いる、弾性層を備えた現像ローラにおいては、表面層が以下の機能を有する必要があるとの認識を得るに至った。
１．弾性層からの低分子量物質が表面へのブリードするのを十分に抑制できること。
２．トナー離型性に優れた表面を有していること。
３．低温から高温までの多様な環境の下での弾性層の伸縮によく追従し、剥離や割れが生じにくく、十分な可撓性を有すること。

従って、本発明は、上記の１乃至３の機能を高いレベルで兼ね備えた表面層を有する現像ローラ及びそれの製造方法の提供をすることを課題とする。

また、本発明は、高品位の電子写真画像を安定して形成可能な現像方法、電子写真画像形成装置及び電子写真プロセスカートリッジの提供をすることを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決するべく検討した。その結果、特定の酸化ケイ素膜が、上記１〜３の要求を兼ね備えた現像ローラの表面層に好適であることを見出し、本発明をなすに至った。

すなわち、本発明に係る現像ローラは、軸芯体、弾性層及び表面層としての被覆層を有する現像ローラであって、
該被覆層は、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を含み、
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検出される、ケイ素原子、酸素原子、炭素原子及び水素原子の存在元素数の合計の全検出元素数に対する比率が９０％以上であり、
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存在比（Ｏ／Ｓｉ）が０．６５以上１．９５以下であり、
ケイ素原子と化学結合している炭素原子の、ケイ素原子に対する存在比（Ｃ／Ｓｉ）が０．０５以上１．６５以下であり、
該存在比（Ｃ／Ｓｉ）が該被覆層の深さ方向に変化しており、かつ、
該存在比（Ｃ／Ｓｉ）の該被覆層の厚み方向での最大値と最小値の比が１．５乃至３３．０である
ことを特徴とする現像ローラである。

また、本発明に係る現像方法は、現像ローラの表面にトナーを有する現像剤の層を形成した現像ローラにより、該現像剤の層を感光体に押圧し、感光体の表面に現像剤を供給して、トナー画像を形成させる現像方法であって、現像ローラとして、上記の現像ローラを使用することを特徴とする。

本発明に係る電子写真プロセスカートリッジは、トナーを有する現像剤、該現像剤を収容している現像剤容器、現像剤量規制ブレード、感光ドラム及び該感光ドラムに圧接されている現像ローラを有し、電子写真画像形成装置の本体に着脱自在である電子写真プロセスカートリッジであって、該現像ローラが上記の現像ローラであることを特徴とする。

本発明に係る電子写真画像形成装置は、感光ドラム及び該感光ドラムに対して圧接されている現像ローラを有する電子写真画像形成装置であって、該現像ローラが上記の現像ローラであることを特徴とする。

本発明によれば、弾性層からの低分子量物質の表面へのブリードを有効に抑制でき、トナー離型性に優れた表面を有し、かつ、低温から高温までの多様な環境の下での弾性層の伸縮によく追従し、剥離や割れが生じにくい十分な可撓性を有する表面層を備えた現像ローラを得ることができる。その結果、多様な環境下でも安定して高品質な電子写真画像を形成し得る。

本発明の現像ローラの１例の断面図である。 引張弾性率の測定用試験片の採取方法を示す説明図である。 プラズマＣＶＤ法による酸化ケイ素膜の製造装置の模式図である。 本発明の現像ローラを搭載した画像形成装置の一例を示す模式図である。 本発明の現像ローラを搭載したプロセスカートリッジを示す模式図である。 本発明の現像ローラの被覆層の存在比（Ｃ／Ｓｉ）の測定点Ａ及びＢを説明する模式図である。

図１は、本発明に係る現像ローラの一例の軸芯体に直交する方向の断面図である。

現像ローラ１は、金属の如き導電性材料で形成されている軸芯体１１、その外周面上に形成された弾性層１２、及び表面層としての被覆層１３を有している。

＜軸芯体＞
軸芯体１１は、本図では円柱状であるが、中空円筒状であってもよく、金属以外の導電性材料で形成されたものであってもよい。

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必要である。すなわち、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、具体的には、Ａｌ、Ｃｕ合金、ＳＵＳの如き金属又は合金、あるいは、Ｃｒ又はＮｉメッキを施した鉄や合成樹脂で構成されている。電子写真画像形成装置に使用される現像ローラでは、軸芯体１１は、通常、外径４ｍｍから１０ｍｍの範囲が適当である。

＜弾性層＞
弾性層は、原料主成分としてゴム又は樹脂（これらを併せて、以下において、「ゴム材料」ということがある）を用いた成型体である。

なお、原料主成分のゴムとして、種々のゴムを用いることができ、具体的には次のものを挙げることができる。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、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ＮＢＲの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム。

また、原料主成分の樹脂としては主に熱可塑性樹脂を使用することができる。具体的には次のものを挙げることができる。ポリエチレン系樹脂（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）など）；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；ポリエステル樹脂（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等）；フッ素樹脂；ポリアミド樹脂（ポリアミド６、ポリアミド６６、ＭＸＤ６）。これらのゴム材料は、単独であるいは２種以上を混合して用いられる。

弾性層には適度に低硬度であり十分な変形回復力を持たせることが好ましい。そのために、弾性層の原材料としては液状シリコーンゴム、液状ウレタンゴムを用いることが好ましい。特には加工性が良好で寸法精度の安定性が高く、硬化反応時に反応副生成物が発生しないなどの生産性に優れる理由から、付加反応架橋型液状シリコーンゴムを用いることがより好ましい。

弾性層は、導電剤、充填剤や増量剤、酸化防止剤、加工助剤等を主成分のゴム材料に適宜含有させてもよい。

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、どちらか一方でもよいが、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、次のものが挙げられる。カーボンブラック、グラファイトの如き炭素系物質；アルミニウム、銀、金、錫−鉛合金、銅―ニッケル合金の如き金属あるいは合金；酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化銀の如き導電性金属酸化物；各種フィラーに銅、ニッケル又は銀で導電性表面処理を施した物質。

また、イオン導電機構による導電剤としては、次のものが挙げられる。ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＮａＣｌＯ₄、ＬａＣｌＯ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌの如き周期律表第１族金属の塩；ＮＨ₄Ｃｌ、（ＮＨ₄）₂ＳＯ₄、ＮＨ₄ＮＯ₃の如きアンモニウム塩；Ｃａ（ＣｌＯ₄）₂、Ｂａ（ＣｌＯ₄）₂の如き周期律表第２族金属の塩；これらの塩と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；これらの塩と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の如きモノオールとの錯体；第４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。これら導電剤は、単独で又は２種類以上を混合して使用することができる。

これらの中で、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、原料主成分のゴム材料の種類に依らず、良好な導電性を付与できるため、好ましい。原料主成分のゴム材料中に、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手段、例えば、ロールニーダー、バンバリーミキサー、又は２軸押し出し機等を、ゴム材料に応じて適宜利用すればよい。

充填剤及び増量剤としては、次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。これらの充填剤は表面を有機珪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が使用できる。

シリコーンゴムを主として含む弾性層の形成は、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ことで達成できる。

なお、感光ドラムと圧接して、ニップ幅を確保し、加えて圧縮永久歪（セット）を小さくするためには、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以上とするのが良い。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、現像ローラと感光体やトナー量規制ブレードと長時間圧接させたまま放置した際に、圧接箇所の変形が大きくなり、セットが発生しやすくなることがある。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、必要なニップ幅を達成するため、その硬さに応じて、適宜決定される。

弾性層の成形は、従来から知られている押出成形法、射出成形法によって可能であり、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、特に限定されず、２層以上の構成とすることもできる。

また、弾性層の引張弾性率は、図２に従って作成したローラ半周分の被覆層と弾性層の積層体で測定した引張弾性率が、１．０ＭＰａ以上１００．０ＭＰａ以下が好ましく、１．０ＭＰａ以上３０．０ＭＰａ以下がより好ましい。該引張弾性率を上記数値範囲内とすることで、圧接永久歪が発生しにくくなる。また、現像ローラと圧接部材とが接するニップ幅が小さくなり過ぎないため、圧接間を通過するトナーに過度に高い圧力が加わることがなく、トナーの弾性ローラへ固着、フィルミングを効果的に抑制できる。

本発明における引張弾性率は、ＪＩＳ−Ｋ７１１３：１９９５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、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。

測定には、万能引張試験機（商品名：テンシロンＲＴＣ−１２５０Ａ、株式会社オリエンテック製）を使用し、測定環境を、温度２０±３℃／湿度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で行う。５個の試料で測定を繰り返し、その平均値を当該試験片の引張弾性率とする。

＜被覆層＞
表面層としての被覆層は、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を含む。そして、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検出される、ケイ素原子、酸素原子、炭素原子及び水素原子の存在元素数の合計が、全検出元素数の９０％以上である。

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中のケイ素原子、酸素原子、炭素原子及び水素原子の存在元素数の合計が全検出元素の９０％未満である場合、酸化ケイ素が膜化しにくく、弾性層表面に酸化ケイ素が島状に点在した状態となりやすくなる。このような状態では、弾性層に含まれる低分子量物質の現像ローラ表面へのブリードの抑制が困難である。

酸化ケイ素膜に含まれる、軽元素を含む全元素の数は、高周波グロー放電発光表面分析法により測定したものである。その測定に使用できる装置としては、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製）がある。本発明においては上記のグロー放電発光分析装置を用いて、下記の条件にて測定した。
測定モード ：パルススパッタ
アノード径（分析面積）：直径４ｍｍ
放電電力 ：３５Ｗ
Ａｒガス圧 ：６００Ｐａ

本発明に係る酸化ケイ素膜は、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存在比（Ｏ／Ｓｉ）は０．６５以上１．９５以下である。また、ケイ素原子と化学結合している炭素原子の、ケイ素原子に対する存在比（Ｃ／Ｓｉ）は０．０５以上１．６５以下である。

一般に酸化ケイ素膜は、ケイ素原子と酸素原子との化学結合（Ｓｉ−Ｏ結合）が強固に結合し、緻密な網目構造を有するため、非常に硬い膜となる。このような酸化ケイ素の膜中に、Ｓｉ−Ｏ結合よりも結合エネルギーが弱いＳｉ−Ｃ結合を導入することによって酸化ケイ素の膜を柔軟化できる。すなわち、酸化ケイ素膜中のＳｉ−Ｏ結合の相対的な量が減少すると、酸化ケイ素膜の硬度が低下できる。

そのため、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存在比（Ｏ／Ｓｉ）（以下、「（Ｏ／Ｓｉ）」と略す）が０．６５より小さいと酸化ケイ素膜中のＳｉ−Ｏ結合の量の低下により酸化ケイ素膜の耐磨耗性が低下する。（Ｏ／Ｓｉ）が１．９５より大きい場合、被覆層中のＳｉ−Ｏ結合が多くて、硬度が増し、酸化ケイ素膜の柔軟性が損なわれやすい。そのため酸化ケイ素膜の応力によりクラックが生じることがある。このようなクラックは、電子写真画像にスジ等の欠陥を生じさせることがある。

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存在比（Ｃ／Ｓｉ）（以下、「（Ｃ／Ｓｉ）」と略す）が０．０５より小さい場合、酸化ケイ素膜が硬くなる。そのため、感光体やトナー量規制ブレードの如き圧接部材と圧接させると酸化ケイ素膜にはひび割れが発生し易くなる。また（Ｃ／Ｓｉ）が１．６５超では酸化ケイ素膜の弾性層への密着性が低下しやすい。

酸化ケイ素膜と弾性層との密着性は、弾性層の表面に存在する水酸基と酸化ケイ素膜中の酸素原子との分子間力に由来するものと考えられる。そのため、（Ｃ／Ｓｉ）が１．６５超の酸化ケイ素中では、ケイ素原子と結合している酸素原子の量が低下することとなり、密着力が低下すると考えられる。

また、本発明に係る酸化ケイ素膜は、（Ｃ／Ｓｉ）の該酸化ケイ素膜の厚み方向での最大値と最小値の比（最大値／最小値）が１．５乃至３３．０である。

このように被覆層におけるＣ／Ｓｉを深さ方向に変化させることで、酸化ケイ素膜中の応力を緩和させることができ、弾性層が多様な環境下で大きく伸縮した場合にも、当該被覆層へのクラックの発生を効果的に抑制できる。

ここで、（Ｃ／Ｓｉ）の被覆層厚み方向での（最大値／最小値）が１．５倍より小さい場合、被覆層中の組成が厚み方向でほぼ均一となるために、酸化ケイ素膜中の引張応力が緩和されにくい。そのため高温高湿環境の如き苛酷な環境下で、弾性層が大きく伸びた場合には、被覆層が弾性層の伸びに追従できず、現像ローラ表面にクラックが発生することがある。

一方、（Ｃ／Ｓｉ）の酸化ケイ素膜の厚み方向での（最大値／最小値）が３３．０倍より大きい場合、被覆層を構成する酸化ケイ素中の（Ｃ／Ｓｉ）が、最大値、最小値或いはその両方で、０．０５乃至１．６５という数値範囲を超えてしまうこととなる。すなわち、酸化ケイ素膜が硬質化してクラックが発生したり、酸化ケイ素中のＳｉ−Ｏ結合の低下により酸化ケイ素膜と弾性層との密着力が低下したりする。

本発明で、（Ｃ／Ｓｉ）の被覆層厚み方向での最大値と最小値とは、被覆層最表面から、被覆層の層厚の１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％ごと深さでそれぞれ測定した（Ｃ／Ｓｉ）値の最大値と最小値のことである。

被覆層の層厚は、３０ｎｍ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。被覆層の層厚を上記の数値範囲内とすることで、現像ローラの耐久性が良好となる。また、感光体やトナー規制ブレードの如き圧接部材と圧接した際にも、被覆層にひび割れ等が生じることを効果的に抑制できる。

なお、形成された炭素を含有する酸化ケイ素膜層厚Ｘは、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。なお、測定には、薄膜測定装置（（商品名、Ｆ２０−ＥＸＲ（商品名、フィルメトリクス（ＦＩＬＭＥＴＲＩＣＳ）社製）を用い、測定時における炭素を含む酸化ケイ素膜の屈折率を１．４２と設定した。

上記の如き構成を有している酸化ケイ素膜は、柔軟性に富むため、弾性層自体の環境変動に伴う伸縮による形状変化によく追従する。そして、該酸化ケイ素膜は、弾性層の形状変化に追従したときにもひび割れが生じにくい。そのため、ひび割れに起因する低分子量物質の染み出しも抑制できる。

酸化ケイ素膜からなる被覆層の最表面から深さ１０ｎｍの位置での（Ｃ／Ｓｉ）の値をＡとし、当該被覆層の層厚をＸとしたときの、当該被覆層の最表面から深さ（Ｘ−１０）ｎｍの位置での（Ｃ／Ｓｉ）の値をＢとしたとき、Ａ及びＢは、それぞれ下記式（１）、式（２）を満たしていることが好ましい。なお、この被覆層の（Ｃ／Ｓｉ）のＡ及びＢの測定点の説明図を図６に示した。
式（１）：０．９０＜Ａ≦１．６５
式（２）：０．０５≦Ｂ≦０．９０

上記Ａに関して、被覆層の表面近傍の（Ｃ／Ｓｉ）が０．９０超１．６５以下であると、現像ローラ表面が粘着性を有することが効果的に抑制できている。その結果、現像ローラの表面へのトナーのフィルミングの発生を抑制でき、かつ、現像剤に対する良好な摩擦帯電性能を長期にわたって維持することができる。

上記Ｂに関して、被覆層の弾性層近傍の（Ｃ／Ｓｉ）が０．０５以上０．９０以下であることによって、被覆層と弾性層との密着性がより強固となる。これは、被覆層の弾性層に近い領域における、弾性層との密着性向上に寄与する酸素原子の存在量が確保されているためであると考えられる。

酸化ケイ素膜中の（Ｏ／Ｓｉ）、（Ｃ／Ｓｉ）及び、酸素原子とケイ素原子の化学結合状態及び炭素原子とケイ素原子との化学結合状態については、Ｘ線光電子分光法により測定できる。

Ｘ線光電子分光法による測定装置としては市販の装置が支障なく使用できる。例えば、 アルバック・ファイ株式会社製のＸ線光電子分光装置（商品名：Ｑｕａｎｔｕｍ２０００）がある。この装置では、軽元素を除く全元素の存在比を測定することが可能である。そこで、Ｘ線源をＡｌＫαとして、被覆層１３の表面における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。それぞれのピークから各原子の化学結合状態、及び各元素の存在数を算出し、得られた数から存在比（Ｏ／Ｓｉ）及び（Ｃ／Ｓｉ）を求める。

また、上記グロー放電発光分析装置とＸ線光電子分光装置は、被覆層を表面からＡｒプラズマによりスパッタリングしながら測定できる。そのため、被覆層の深さ方向での測定が可能である。

酸化ケイ素膜は、Ｓｉ、Ｏ、Ｃ及びＨ以外の元素を含有していてもよい。例えば、酸化ケイ素膜の安定性の向上のために、窒素原子及びフッ素原子から選ばれる少なくとも一方を含有することがより好ましい。

被覆層の弾性層上への形成方法としては、次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。

中でも、特に、弾性層と被覆層（酸化ケイ素の被膜）との密着性が高く、処理時間の短縮及び低処理温度、装置の簡便性、得られる被覆層の均一性を考慮すると、プラズマＣＶＤ法がより好ましい。

以下に、プラズマＣＶＤ法による酸化ケイ素膜の形成方法の１例を示す。図３は、このプラズマＣＶＤ法による酸化ケイ素膜を形成する装置の説明図である。

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、以下のような手順により炭素を含有する酸化ケイ素膜からなる被覆層を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弾性ローラ４８を設置し、形成される炭素を含有する酸化ケイ素の被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）：排気手段により、真空チャンバ４１内を１Ｐａ以下にする。
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、被覆層が形成された弾性ローラ４８を取り出す。

以上のような手順により本発明の被覆層（酸化ケイ素膜）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、ガス状の又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ともに、不活性ガス、酸化性ガスの如き気体の共存下あるいは不存在下に導入する。

なお、有機ケイ素化合物としては、次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。取扱いの容易性から、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及びテトラメチルシランが好ましい。

Ｓｉ源としては、上記有機ケイ素化合物のほかに、シラン、アミノシラン及び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、上記原料ガスとともに、又は原料ガスに加えて、真空チャンバ内へ、窒素含有ガス（Ｎ₂Ｏ、Ｎ₂、アンモニア）あるいは、酸素含有ガス（酸素、ＣＯ₂、ＣＯ）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、アルゴンの如きガスが挙げられる。

酸化ケイ素膜中に存在するＳｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの元素数の全元素数に対する比率のコントロールは、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行うことが可能である。

また、酸化ケイ素膜の厚さ方向での（Ｃ／Ｓｉ）も、成膜工程における原料ガスの配合比、真空チャンバへの原料ガスの導入時の原料ガスの流量、供給する高周波電力を変化させることにより可能である。具体的には、例えば、原料ガスとして、前記した有機ケイ素化合物と酸素ガスとの混合物を用いる場合、成膜中に、有機ケイ素化合物に対する酸素ガスの比率（体積比）を低下させることにより、酸化ケイ素膜の表面側の（Ｃ／Ｓｉ）を増加させることができる。

また、湿式法により酸化ケイ素膜からなる被覆層を製造するには、無機高分子前駆体溶液と水酸基を有する高分子溶液の混合物を、弾性層上に均一に塗布した後、加熱、紫外線照射の如き硬化手段を適用することができる。ここで、酸化ケイ素膜用の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。

本発明に係る現像ローラは、複写機、ファクシミリ、プリンタの如き画像形成装置に現像ローラとして、また、プロセスカートリッジタイプの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有用である。さらに、本発明の現像ローラは、その表面にトナーを有する現像剤の薄層を形成した現像ローラの現像剤層を感光体に押圧して、感光体の表面に現像剤を供給して、トナー画像を形成させる現像方法の現像ローラとして有用である。

本発明に係る現像ローラを搭載したカラー電子写真画像形成装置の一例を図４に示した。

図４に示した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１０ａ乃至１０ｄをタンデム形式で有している。該画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄは、基本的に同じ構成を有する。画像形成部１０ａ乃至１０ｄ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ローラ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に現像剤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上のトナー画像を、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の如き記録媒体（転写材）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。

感光体２１と現像ローラ１は所定の当接圧で接触して配置されており、それらは感光体２１と現像ローラ１の接触箇所において同方向に回転している。なお、現像ローラ１は、感光体２１と非接触形態で用いることも可能であり、その際には感光体に所定の空隙をもって設けられている。

更に、記録媒体３６上に重畳転写したトナー画像は、定着装置２９により定着された後、不図示の搬送装置により電子写真画像形成装置の外に排出される。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。

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、感光体から掻き取られた現像剤を収納する廃現像剤容器２７とが設けられている。クリーニングされた感光体２１は画像形成可能となって次の画像形成に待機するようになっている。

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及び廃現像剤容器２７を一体として、電子写真装置本体に着脱自在である、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、現像剤２３を収容した現像剤容器２４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体と対向する現像ローラ１が設けられている。現像剤容器２４内には、現像ローラ１に当接し現像ローラ１に現像剤を供給するローラ状の現像剤塗布部材７と、現像ローラ１に供給した現像剤を薄膜状に形成すると共に、摩擦帯電を行う現像剤量規制ブレード９が設けられている。

現像剤塗布部材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上の残留現像剤を除去する点から好ましい。この現像剤塗布部材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、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。

本発明に係るプロセスカートリッジは、上記したように、電子写真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５にその一例の模式図を示す。

現像ローラ１は感光体２１及び現像剤塗布部材７に接する状態で装着されている。現像剤容器２４に入れられた現像剤２３は、現像剤塗布部材７によって現像ローラ１に供給することができる。このときその量は現像剤量規制ブレード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、トナー画像とされる。この感光体２１のトナー画像は紙の如き記録媒体上に転写される。そして、感光体２１上に残った現像剤は、クリーニングブレード２８によって掻き取られ、廃現像剤容器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。

また、使用した試薬は、下記する他、特に明記しない限り、純度９９．５％以上のものである。

１）弾性層用ゴム原料
・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。
・オレ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）
・オレフィン系エラストマー「サントプレーン８２１１−４５」（商品名、ＡＥＳジャパン株式会社製）
・ＬＤＰＥ「ノバテックＬＤ ＬＪ９０２」（商品名、日本ポリエチレン株式会社製）
・ＬＤＰＥ「ノバテックＬＤ ＬＪ８０２」（商品名、日本ポリエチレン株式会社製）
・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）

２）弾性層用その他成分
・石英粉末：「Ｍｉｎ−ＵＳｉｌ」（商品名、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｎｄ社製）
・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）
・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）

製造例１（弾性ローラ１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質量部及びカーボンブラック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を０．５質量部配合し、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２５０ｍｍのＳＵＭ材製円柱状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で混合したものを注入し、温度１３０℃で２０分間、加熱硬化し、脱型を行った。その後、温度２００℃の恒温槽中で４時間加熱して、長さ２４０ｍｍ、厚み３ｍｍ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「サントプレーン８２１１−２５」（商品名）１００質量部及びＭＴカーボンブラック４０質量部を直径φ３０ｍｍ、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２５０ｍｍ）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、長さ２４０ｍｍ、厚み３ｍｍ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「サントプレーン８２１１−２５」（商品名）に代えて、オレフィン系エラストマー「サントプレーン８２１１−４５」（商品名）を用いる他は製造例２と同様にして弾性ローラ３を得た。

製造例４（弾性ローラ４の製造）
ポリオレフィン系エラストマー「サントプレーン８２１１−２５」（商品名）に代えて、ＬＤＰＥ「ノバテックＬＤ ＬＪ９０２」（商品名）を用いる他は製造例２と同様にして弾性ローラ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「サントプレーン８２１１−２５」（商品名）に代えて、ＬＤＰＥ「ノバテックＬＤ ＬＪ８０２」（商品名）を用いる他は製造例２と同様にして弾性ローラ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「サントプレーン８２１１−２５」（商品名）に代えて、ＥＶＡ「エバフレックス ＥＶ４５ＬＸ」（商品名）を用いる他は製造例２と同様にして弾性ローラ６を得た。

＜実施例１＞
製造例１の弾性ローラ１を図３に示したプラズマＣＶＤ装置の真空チャンバ４１内に設置した後、真空ポンプを用いて真空チャンバ４１内を１Ｐａまで減圧にした。

（第１成膜工程）
次いで、原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍ及び酸素３００ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内に導入し、真空チャンバ内の圧力が５５Ｐａ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４６より、周波数１３．５６ＭＨｚ、７０Ｗの電力を平板電極４２に供給し、平板電極４２間にプラズマを発生させた。真空チャンバ内の弾性ローラ１は１０ｒｐｍで回転させて、２１８秒間処理した。

（第２成膜工程）
次いで、ヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素３０ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内へ導入し、真空チャンバ内の圧力が１３Ｐａ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４６より、周波数１３．５６ＭＨｚ、２００Ｗの電力を平板電極４２に供給し、平板電極４２間にプラズマを発生させた。真空チャンバ内の弾性ローラ１を１０ｒｐｍで回転させて、４１０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、被覆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被覆層の層厚を、薄膜測定装置「Ｆ２０−ＥＸＲ」（商品名）を用いて測定した。

次に現像ローラの表面を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（商品名：ＧＤ−ＰＲＯＦＩＬＥＲ２型ＧＤ−ＯＥＳ）を用いて、存在元素及びその数を測定し、検出全元素に対するＳｉ、Ｏ、Ｃ及びＨの存在元素数の合計の比を求めた。

また、Ｘ線光電子分光法により、Ｘ線光電子分光装置（商品名：Ｑｕａｎｔｕｍ２０００）を用い、被覆層厚み方向での（Ｃ／Ｓｉ）、（Ｏ／Ｓｉ）の値を測定し、各々の最大値、最小値を求めた。また、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被覆層を有する弾性層の引張弾性率を測定した。それらの結果を表１に示す。

＜実施例２＞
実施例１の第２成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気５ｓｃｃｍ、真空チャンバ内圧力３Ｐａ及び処理時間２２７２秒間とした。それ以外は、実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表１に示す。

＜実施例３＞
実施例１の第１成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気５ｓｃｃｍ、酸素２５０ｓｃｃｍとし、真空チャンバ内の圧力を４６Ｐａとし、処理時間７５６秒間とした。また、実施例１の第２成膜工程の条件を、ヘキサメチルジシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍ、真空チャンバ内圧力３Ｐａとなるように導入し、電力を７０Ｗ、処理時間を２２００秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表１に示す。

＜実施例４＞
実施例１の第１成膜工程において、処理時間を２０７秒間とした。また、実施例１の第２成膜工程の条件において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍとトルエン蒸気１０ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内圧力６Ｐａとなるように導入し、電力７０Ｗ、処理時間を１２００秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表１に示す。

＜実施例５＞
実施例１の第２成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気１５ｓｃｃｍ、真空チャンバ内圧力６Ｐａ、及び処理時間７５０秒間とした。それ以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表１に示す。

＜実施例６＞
実施例１の第１成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気５ｓｃｃｍ、酸素３００ｓｃｃｍとし、真空チャンバ内の圧力を５４Ｐａとし、電力２５０Ｗ及び処理時間５００秒間とした。また、実施例１の第２成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ、真空チャンバ内圧力７Ｐａ、電力１５０Ｗ及び７５０秒間処理した。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表１に示す。

＜実施例７＞
実施例１の第１成膜工程において、処理時間を５秒間とした。また、実施例１の第２成膜工程において、処理時間を８秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表１に示す。

＜実施例８＞
実施例１の第１成膜工程において、処理時間を７２５秒間とした。また、実施例１の第２成膜工程において、処理時間を１３６０秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表２に示す。

＜実施例９＞
実施例１の第１成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ、真空チャンバ内圧力７Ｐａとし、電力１５０Ｗ、処理時間を７５０秒間とした。また、実施例１の第２成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気５ｓｃｃｍ及び酸素２００ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内圧力５４Ｐａになるように調整し、２５０Ｗ／５００秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表２に示す。

＜実施例１０＞
実施例１の第１成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気３ｓｃｃｍ、真空チャンバ内圧力３Ｐａとし、電力２５０Ｗ６００秒間とした。また、実施例１の第２成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ、真空チャンバ内圧力７Ｐａ、電力１５０Ｗ及び５００秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表２に示す。

＜実施例１１＞
成膜工程を以下のように３段階とした以外は、実施例１と同様にして現像ローラを製造した。

（第１成膜工程）
原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍ及びトルエン蒸気５ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内圧力が５Ｐａになるように導入した。圧力が一定になった後、周波数１３．５６ＭＨｚ、７０Ｗの電力を供給し、電極間にプラズマを発生させ、弾性ローラ１を１０ｒｐｍで回転させて、９００秒間処理した。

（第２成膜工程）
次に、ヘキサメチルジシロキサン蒸気５ｓｃｃｍ及びトルエン蒸気１０ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバの圧力が５Ｐａになるように導入した。圧力が一定になった後、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、弾性ローラ１を１０ｒｐｍで回転させて、９００秒間処理した。

（第３成膜工程）
最後に、ヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及びトルエン蒸気３０ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内圧力が１３Ｐａになるように導入した。圧力が一定になった後、周波数１３．５６ＭＨｚ、２００Ｗ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、弾性ローラ１を１０ｒｐｍで回転させて、３００秒間処理した。その後、真空チャンバより、被覆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を実施例１と同様にして測定した。結果を表２に示す。

＜実施例１２＞
実施例１の第１成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍ及び酸素２００ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内の圧力３９Ｐａになるように導入し、電力２００Ｗ、処理時間を２０４秒間とした。また、実施例１の第２成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気８ｓｃｃｍを真空チャンバ内の圧力４Ｐａになるように導入し、電力２００Ｗ、処理時間を１１２０秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表２に示す。

＜実施例１３＞
実施例１の第１成膜工程において、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圧力２７Ｐａになるように導入し、電力２００Ｗ、処理時間を１０５秒間とした。また、実施例１の第２成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気１０ｓｃｃｍを真空チャンバ内圧力が６Ｐａになるように導入し、電力７０Ｗ、処理時間を２１４３秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表２に示す。

＜実施例１４＞
実施例１の第１成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気５ｓｃｃｍ及び酸素２５０ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内圧力が４６Ｐａになるように導入し、処理時間を７５０秒間とした。また、実施例１の第２成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素５０ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内圧力が１５Ｐａになるように導入し、電力３０Ｗ、処理時間を９０４秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表２に示す。

＜実施例１５＞
実施例１の第１成膜工程において、処理時間を４５秒間とした。また、実施例１の第２成膜工程において、処理時間を８０秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表３に示す。

＜実施例１６＞
実施例１の第１成膜工程において、処理時間を４３０秒間とした。また、実施例１の第２の成膜工程において、処理時間を８２０秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表３に示す。

＜実施例１７乃至２１＞
弾性ローラを、それぞれ製造例２乃至６で作製した弾性ローラ２乃至６とした以外は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、以下、実施例１と同様の測定をした。結果を表３に示す。

＜比較例１＞
実施例１の第１成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気２０ｓｃｃｍ及び酸素１００ｓｃｃｍの混合ガスを空チャンバ内の圧力２７Ｐａになるように導入し、電力２００Ｗ、処理時間を１０５秒間とした。それ以外は、実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表４に示す。

＜比較例２＞
実施例１の第１成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気５ｓｃｃｍ及び酸素２５０ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内の圧力４６Ｐａになるように導入し、７５０秒間とした。また、実施例１の第２成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気３０ｓｃｃｍを真空チャンバ内圧力が９Ｐａになるように導入し、電力７０Ｗ、処理時間を４４９秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表４に示す。

＜比較例３＞
実施例１の第１成膜工程において、真空チャンバ内圧力７２Ｐａとし、電力１５０Ｗ、処理時間を２００秒とした。また、実施例１の第２成膜工程において、真空チャンバ内圧力１２Ｐａとした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表４に示す。

＜比較例４＞
実施例１の第２成膜工程において、ヘキサメチルジシロキサン蒸気３０ｓｃｃｍを真空チャンバ内圧力６Ｐａになるように導入し、処理時間を３００秒間とした。その他は実施例１と同様にして現像ローラを製造し、実施例１と同様の測定をした。結果を表４に示す。

＜現像ローラの評価＞
上記実施例、比較例で得た現像ローラを、電子写真式レーザープリンタ（商品名、Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ３６００、ヒューレット・パッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ）社製）の電子写真プロセスカートリッジに現像ローラとして組み込んだ。このカートリッジを温度１０℃、湿度３０％ＲＨの環境に１２時間放置し、その後、温度２５℃、湿度７０％ＲＨの環境に８時間放置した。更にその後、温度４０℃、湿度９５％ＲＨの環境に１２時間放置し、再び温度２５℃、湿度７０％ＲＨの環境に８時間放置した。

この電子写真カートリッジを上記電子写真式レーザープリンタに装填し、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境下で電子写真画像を出力した。この電子写真式レーザープリンタは、Ａ４縦出力用のマシンで、記録メディアの出力スピード１６ｐｐｍのものである。また、現像ローラのトナー規制部材への圧接圧力及び進入量は、現像ローラ上のトナー担持量が０．３５ｍｇ／ｃｍ²となるようにした。

画像形成にはブラックトナーを用い、画像としては、まず、最初にベタ黒画像（第１のベタ黒画像）を形成し、次いで、「マクベス反射濃度計ＲＤ−９１８」（商品名、マクベス社製）測定による濃度０．７のハーフトーン画像を形成した。引き続いて、１％印字物を６０００枚出力した後、再び黒ベタ画像（第２のベタ黒画像）を形成し、最後にベタ白画像を形成した。

こうして得た第１のベタ黒画像、ハーフトーン画像、第２のベタ黒画像及びベタ白画像について、カブリ及び濃度ムラを評価した。また、ベタ白画像の出力後の現像ローラの表面を観察し、被覆層のひび割れ、フィルミングの状況及び被覆層の耐久性（剥離）についても評価した。

（被覆層のひび割れ）
第１のベタ黒画像及びハーフトーン画像について、現像ローラ被覆層のひび割れに起因するスジを目視により確認し、下記基準で判断した。
Ａ：スジが見当たらない。
Ｂ：スジが見られるものの、画像にはひび割れに起因するスジは見られない。
Ｃ：スジが見られ、画像にもひび割れに起因するスジが見られる。

（非印字部のトナー付着−カブリ）
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、非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。

（印字部の濃度ムラ）
第１の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、ベタ黒画像でも比較的見やすい。
Ａ：いずれの画像でも肉眼では確認されず良好である。
Ｂ：ハーフトーン画像に濃度ムラが見られるが、ベタ黒画像には濃度ムラが見られない。
Ｃ：いずれの画像にも濃度ムラが見られる。

（被覆層の耐久性）
ベタ白画像の出力終了後、現像ローラの表面をデジタルマイクロスコープ「ＶＨ―８０００」（商品名、株式会社キーエンス製）にて観察し、被覆層に剥離が見られるか否かを確認し、下記基準で判断した。
Ａ：被覆層に剥離が見られない。
Ｂ：被覆層に剥離が若干見られるが、軽微である。
Ｃ：被覆層に剥離が明らかにある。

（現像ローラ表面のトナー融着−フィルミング）
ベタ白画像の出力終了後に、現像ローラの表面を観察し、現像ローラ表面へのトナーの融着（いわゆるフィルミング）の発生状況と、ベタ白画像の観察から、フィルミングを下記基準で評価した。
Ａ：現像ローラ上にフィルミングは見られない。
Ｂ：ベタ白画像に問題がないが、現像ローラ上に軽微なフィルミングが発生している。
Ｃ：現像ローラ上にフィルミングが見られ、その影響がベタ白画像にもやや発生している。

さらに、実施例、比較例で得た現像ローラについて、以下の特性試験も行った。

（現像ローラのセット及び染み出し）
現像ローラがトナー規制部材と圧接していることから生じるセット及び弾性体からの低分子量物質の染み出しについて、下記のようにして試験した。

実施例、比較例で作成した各現像ローラの新品を上記の電子写真式レーザープリンタ用の電子写真プロセスカートリッジに組み込み、現像ローラと、トナー規制部材及び感光ドラムとを圧接させたまま温度４０℃、湿度９５％ＲＨの環境下で３０日間放置した。その後、この電子写真プロセスカートリッジを上記の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。得られたベタ黒画像及びハーフトーン画像を目視にて観察し、弾性層からの染み出し物が感光ドラムに付着したことによる電子写真画像への不具合の発生の有無、及びその程度を下記基準に基づき評価した。
Ａ：染み出し物に基づく画像の不具合は見られない。
Ｂ：染み出し物に基づく画像の不具合は見られるが、問題がない程度である。
Ｃ：染み出し物に基づく画像の不具合が観察される。

上記の現像ローラの評価結果を表５に示す。

１ 現像ローラ
１１ 軸芯体
１２ 弾性層
１３ 被覆層

Claims (6)

1. 軸芯体、弾性層及び表面層としての被覆層を有する現像ローラであって、
   該被覆層は、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を含み、
   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検出される、ケイ素原子、酸素原子、炭素原子及び水素原子の存在元素数の合計の全検出元素数に対する比率が９０％以上であり、
   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存在比（Ｏ／Ｓｉ）が０．６５以上１．９５以下であり、
   ケイ素原子と化学結合している炭素原子の、ケイ素原子に対する存在比（Ｃ／Ｓｉ）が０．０５以上１．６５以下であり、
   該存在比（Ｃ／Ｓｉ）が該被覆層の深さ方向に変化しており、かつ、該存在比（Ｃ／Ｓｉ）の該被覆層の厚み方向での最大値と最小値の比が１．５乃至３３．０である
   ことを特徴とする現像ローラ。
2. 前記被覆層の表面から１０ｎｍの位置における前記存在比（Ｃ／Ｓｉ）の値をＡとし、前記被覆層の層厚をＸとしたときに、該被覆層の表面から（Ｘ−１０）ｎｍの位置における前記存在比（Ｃ／Ｓｉ）の値をＢとしたとき、下記の式（１）及び（２）を満たしている請求項１に記載の現像ローラ。
   式（１）：０．９０＜Ａ≦１．６５
   式（２）：０．０５≦Ｂ≦０．９０
3. 前記被覆層の厚さが３０ｎｍ以上５０００ｎｍ以下である請求項１又は２に記載の現像ローラ。
4. 現像ローラの表面に、トナーを有する現像剤の層を形成し、該現像剤の層を感光体に押圧して、該感光体の表面に該現像剤を供給して、トナー画像を形成させる工程を含む現像方法であって、
   該現像ローラが、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像ローラであることを特徴とする現像方法。
5. 電子写真画像形成装置の本体に着脱自在である電子写真プロセスカートリッジであって、
   該電子写真プロセスカートリッジは、トナーを有する現像剤、該現像剤を収容している現像剤容器、現像剤量規制ブレード、感光体及び該感光体に圧接されている現像ローラを有しており、
   該現像ローラが、請求項１〜３の何れかに一項に記載の現像ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ。
6. 感光体と、該感光体に対して圧接されている現像ローラとを有している電子写真画像形成装置であって、
   該現像ローラが請求項１〜３の何れかに１項に記載の現像ローラであることを特徴とする電子写真画像形成装置。

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