JP7314045B2 - 現像ローラ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像ローラ及び画像形成装置に関する。

電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像ローラは、トナーに均一な摩擦電荷を付与し、かつ、所定量のトナーを現像領域に安定して搬送する機能を有する。そのため、現像ローラの表面層には、微小な粒子を含有させることにより、表面に当該粒子に起因する微小な凹凸を設けることが行われている。しかし、近年の電子写真装置の高速化、長寿命化、高画質化への対応の過程で、トナーも進化し、現像ローラを構成する各種材料の電気的特性を調整し、これにより、現像ローラの現像剤搬送性を向上させることが検討されている。

電子写真方式を採用する画像形成装置においては、特に、初期から大量に画像出力を行うと、高温高湿となり、帯電不足が生じ、画像の白地部に現像剤が現像されてしまう画像不良（以下、「かぶり」とも称する）が発生する場合がある。

そこで、残像の発生を防止又はかぶりを改善することを目的として、例えば、特許文献１には、トナーに優れた負帯電性を付与し、抵抗を低下させることにより、少なくとも表面を構成する材料が第４級アンモニウム塩基含有共重合体を含有する現像ローラが開示されている。

特開２００１－３１２１３６号公報

しかしながら、電子写真装置の高速化、高画質化等に対応するためには、高温高湿条件下のかぶり防止について、いまだ改善の余地がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高温高湿条件下におけるかぶりを抑制し、高品質な画像を提供することが可能な現像ローラ、及びその現像ローラを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、初期からの帯電不足を補うとともに、現像ローラの凸部を形成する粒子のトナーへの帯電付与性を調整することにより、高温高湿条件下のかぶりを解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、軸体と、軸体の外表面に設けられる弾性層と、弾性層より外側に設けられる被覆層とを備える現像ローラであって、被覆層が、ポリオールとイソシアネートによるウレタン結合を構成単位に有する樹脂、有機金属化合物粒子からなる第１の表面粗さ剤及び有機金属化合物粒子以外の微粒子からなる第２の表面粗さ剤を含み、第１の表面粗さ剤の平均粒子径が２μｍ以下であり、かつ、第１の表面粗さ剤の平均粒子径と第２の表面粗さ剤の平均粒子径とが、以下の関係を満たす現像ローラである。
第１の表面粗さ剤の平均粒子径≦第２の表面粗さ剤の平均粒子径

現像ローラの表面の抵抗値は、１×１０^６Ω以上９×１０^９Ω以下であることが好ましい。

有機金属化合物粒子は、ヒドロキシ安息香酸金属化合物であることが好ましい。

現像ローラの表面のヘキサデカン接触角は、３０°以上であることが好ましい。

本発明の画像形成装置は、本発明の現像ローラを備える。

本発明の現像ローラ及び画像形成装置によれば、高温高湿条件下でのかぶりの発生を抑制し、高品質な画像を提供することができる。

本発明の現像ローラの一実施形態を示す斜視図である。 本発明の現像ローラの表面を説明するための模式図である。 本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略断面図である。 現像ローラの表面の抵抗を測定する装置を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
［現像ローラ］
図１に示すように、本発明の現像ローラ１は、軸体２と、軸体２の外表面に設けられる弾性層３と、弾性層３より外側に設けられる被覆層４とを備える。
被覆層４は、ポリオールとイソシアネートによるウレタン結合を構成単位に有する樹脂、有機金属化合物粒子からなる第１の表面粗さ剤及び有機金属化合物粒子以外の微粒子からなる第２の表面粗さ剤を含み、第１の表面粗さ剤の平均粒子径が２μｍ以下であり、かつ、第１の表面粗さ剤の平均粒子径と第２の表面粗さ剤の平均粒子径とが、以下の関係を満たすものである。
第１の表面粗さ剤の平均粒子径≦第２の表面粗さ剤の平均粒子径
以下に、各構成の詳細を説明する。

＜軸体＞
軸体２は、好ましくは、導電特性を有する、従来公知の現像ローラに用いられる軸体を用いることができる。軸体２は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、及び真鍮からなる群より選択される少なくとも１種の金属で構成されていることが好ましい。なお、このような軸体２は、一般に、「芯金」の名称でも知られている。

軸体２は、絶縁性樹脂を含むものであってもよい。絶縁性樹脂は、例えば、熱可塑性樹脂であってもよく、熱硬化性樹脂であってもよい。軸体２は、例えば、絶縁性樹脂からなる芯体と、この芯体上に設けられたメッキ層と、を備えるものであってよい。このような軸体２は、例えば、絶縁性樹脂からなる芯体にメッキを施して導電化することにより得ることができる。
軸体２は、良好な導電特性を得るために、芯金であることが好ましい。

軸体２の形状は、例えば、棒状、管状等であることが好ましい。軸体２の断面形状は、例えば、円形、楕円形であってもよく、多角形等の非円形であってもよい。軸体２の外周面には、洗浄処理、脱脂処理、プライマー処理等の処理が施されていてもよい。

軸体２の軸方向の長さは特に限定されず、設置される画像形成装置の形態に応じて適宜調整してもよい。また、軸体２の直径（外接円の直径）も特に限定されず、設置される画像形成装置の形態に応じて適宜調整すればよい。

＜弾性層＞
弾性層３は、感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを過不足なく供給することができるように、適切なニップ幅とニップ圧をもって感光体に押圧可能な硬度や弾性を現像ローラ１に付与するために設けられる。弾性層３は種々のゴム材を用いることができる。ゴム材に使用するゴムとしては、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、ウレタンゴム以下が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を混合して用いることができる。この中でも、押圧による圧縮応力歪みの小さいシリコーンゴムが好ましい。シリコーンゴムとしては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルトリフルオロプロピルシロキサン、ポリメチルビニルシロキサン、ポリフェニルビニルシロキサン、これらのシロキサンの共重合体が挙げられる。

弾性層３の中には、電子導電性物質やイオン導電性物質のような導電性付与剤を配合することで、その導電性を適宜調整することができる。電子導電性物質としては、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その金属酸化物が挙げられる。この中でも、少量で導電性を制御しやすいことからカーボンブラック（導電性カーボン、ゴム用カーボン、カラー（インク）用カーボン）が好ましい。また、イオン導電性物質としては、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、リチウムビスイミド、カリウムビスイミド等の無機イオン導電性物質、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等の有機イオン導電性物質が挙げられる。弾性層３には、反応性のエーテル変性シリコーンオイルを添加してもよい。

＜被覆層＞
図２に、現像ローラ１の側面図を示す。被覆層４は、ポリオールとイソシアネートによるウレタン結合を構成単位に有する樹脂、有機金属化合物粒子からなる第１の表面粗さ剤８、及び有機金属化合物粒子以外の微粒子からなる第２の表面粗さ剤７を含むものである。
なお、図２は、被覆層４の表面状態、特に、第１の表面粗さ剤８と第２の表面粗さ剤７とが分散された状態を模式的に示すものである。

（バインダー樹脂）
被覆層４にバインダー樹脂として、ポリオールとイソシアネートによるウレタン結合を構成単位に有する樹脂、すなわちポリウレタン樹脂を含有している。
ポリオール成分としては特に限定されるものではないが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール、アクリルポリオール、シリコーン変性ポリオール、フッ素変性ポリオールを用いることができる。また、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、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）の如き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－ジイソシアネートの如き脂環式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）の如き芳香族イソシアネート及びこれらの共重合物や、そのブロック体を用いることができる。

（表面粗さ材）
本発明の現像ローラ１は、図２示すように、有機金属化合物粒子からなる第１の表面粗さ剤８と有機金属化合物粒子以外の微粒子からなる第２の表面粗さ剤７を含み、第１の表面粗さ剤８の平均粒子径と第２の表面粗さ剤の平均粒子径７は、以下の関係を満たす。
第１の表面粗さ剤の平均粒子径≦第２の表面粗さ剤の平均粒子径
第１の表面粗さ剤８と第２の表面粗さ剤７の平均粒子径が上記の関係を有することにより、図２に示すように、第２の表面粗さ剤７の表面が第１の表面粗さ剤８の表面より突出するか同等のレベルとなる。被覆層４の表面がこのような構造であることにより、摩擦帯電を向上させながら、トナーを良好に搬送することができる。

－第１の表面粗さ剤－
有機金属化合物粒子の有機金属化合物としては、ヒドロキシ安息香酸金属化合物が好ましい。金属は、Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、ストロンチウム（Ｓｒ）、Ｃｕ、Ｌｉ、Ｂｉ等が好ましい。
ヒドロキシ安息香酸金属化合物は、安息香酸のカルボキシル基側の電子吸引効果と、ヒドロキシル基を持つ、フェノキシ側の電子供与効果が相まって、芳香族環との間に電子遷移の効果が発現するため、添加することで摩擦帯電時、電荷の立ち上がりが早くなるという特徴及び電位上昇がみられる。
有機金属化合物粒子の大きさは、被覆層４の厚みを考慮すると平均粒子径７μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がより好ましく、２μｍ以下が更に好ましい。
ここで、有機金属化合物化合物の平均粒子径は、一次粒子の体積平均粒径（レーザー回折／散乱式粒度測定法）である。体積平均粒径は、レーザーマイクロンサイザー（セイシン企業社製）等のレーザー式粒度分布測定機で測定することができる。

－第２の表面粗さ剤－
第２の表面粗さ剤７は、第１の表面粗さ剤８以外の微粒子であって、金属酸化物粒子、シリカ（表面処理シリカを含む）等の無機粒子、着色用としてのカーボン粒子、アクリル、ウレタン、ナイロン、アクリルニトリル、シリコーン、シリコーンゴム、ベンゾグアナミン等の樹脂粒子である。第２の表面粗さ剤７は、被覆層４に、１種のみ含有してもよく、２種以上含んでもよい。
第１の表面粗さ剤と第２の表面粗さ剤の平均粒子径の関係は、第１の表面粗さ剤の平均粒子径≦第２の表面粗さ剤の平均粒子径であり、図２に示すように、第１の表面粗さ剤８の間の谷部に分散される。このため、第１の表面粗さ剤である有機金属化合物粒子と第２の表面粗さ剤の一次粒子径が同じ大きさであっても、第２の表面粗さ剤７は、粒子が凝集するものもあるため、結果的に、大きい粒子は第２の表面粗さ剤７となり、小さい粒子は第１の表面粗さ剤８となる。

第２の表面粗さ剤７の大きさは平均粒子径２μｍ以上であり、３μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。第２の表面粗さ剤７の平均粒子径を上記範囲とすることにより、印字の品位を良好にすることができる。平均粒子が２μｍの場合、凝集しやすく、完全分散しない状態を確認した後コーティングする。
第２の表面粗さ剤の平均粒子径（二次粒子）は、粒度分布測定装置（ベックマン・コールター社製）で測定することができる。

被覆層４の厚さは、５μｍ以上１３μｍ以下があることが好ましく、６μｍ以上１１μｍ以下であることがより好ましい。
ここで、被覆層の厚さは、軸に垂直な方向に被覆層を切断し、表面粗さ剤が存在しない箇所の厚さである。

（その他の構成）
本発明の現像ローラ１は、軸体２と弾性層３との間、及び弾性層３と被覆層４との間に、接着層を備えてもよい。ここで、特に弾性層３と被覆層４の間に設けられる接着層については、接着層の電気的特性を調整することにより、現像ローラ１としての電気的特性を調整することができ、これにより、現像ローラとしての現像ローラ１の現像性能を良好に調整することができる。

本発明の現像ローラ１において、接着層の比誘電率が、１００Ｈｚにおいて１以上１０以下であり、０．０１Ｈｚにおいて１０００以上１００００以下である。接着層の比誘電率を当該範囲に調整することにより、フィルミングの発生を良好に抑制するために被覆層４の比誘電率を低めに調整したとしても、現像剤を担持又は供給するための静電容量の確保が可能となり、安定的に現像剤を帯電させることができる。このため、印刷時の印字濃度の低下を抑えることができる。接着層の比誘電率は、１００Ｈｚにおいて好ましくは４．０以上１０．０以下であり、また、０．０１Ｈｚにおいて好ましくは２０００以上５０００以下である。

接着層は、有機チタン化合物及び／又は有機ジルコニウム化合物を含有していることが好ましく、これらの有機金属化合物と、シランカップリング剤とを含有していることがより好ましい。有機チタン化合物及び有機ジルコニウム化合物と、シランカップリング剤とを併用することにより、弾性層３の比誘電率を上昇させて、現像性能を良好に維持するとともに、弾性層３と被覆層４との接着性を良好なものとすることができる。有機チタン化合物としては、アルコキシ基を含有するチタン化合物、チタンキレート化合物等を挙げることができ、有機ジルコニウム化合物としては、アルコキシ基を含有するジルコニウム化合物、ジルコニウムキレート化合物等を挙げることができる。これらの、有機チタン化合物及び有機ジルコニウム化合物は、市販されているものを適宜使用することができる。

（現像ローラの表面の抵抗値）
現像ローラ１の表面の抵抗値は、ポリオールとイソシアネートの組み合わせで抵抗値が９×１０^９以下になるように選択し、必要であればイオン導電材、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、リチウムビスイミド、カリウムビスイミド等やイオン液体のピリジウム系、イミダゾール系、４級アンモニウム系等で抵抗値を１×１０^７Ω以上１×１０Ｅ^９Ω以下に調整することは可能である。ただし、基本的にカーボンによる電子導電は分散条件により抵抗値がバラつき、調整しにくい範囲にあり、イオン系導電機構を用いることが好ましい。抵抗値が１×１０^６Ω以上では、イオン導電材で抵抗値の調整がしやすく、９×１０^９Ω以下では、かぶりの発生を良好に防止することができる。

（帯電量Ｑ／Ｍ）
帯電量（Ｑ／Ｍ；μＣ／ｇ）は、１５以上２５以下であることが好ましい。帯電量が上記範囲であることにより、電位が十分であり、転写の際にトナーが飛散せず、かぶりの発生を防止することができるので、高品質な画像を得ることができる。

（ヘキサデカン接触角）
現像ローラ１の表面のヘキサデカン接触角は、３０°以上であることが好ましく、４５°以上であることがより好ましく、５０°以上であることが更に好ましい。３０°以上であることにより、フィルミング発生を良好に抑制することができる。フィルミングを抑えることにより、現像ローラ１の寿命が延び画像品質の安定化に繋がる。また、フィルミングによるかぶり発生も抑制することができる。
ヘキサデカン接触角は、ポータブル接触角計ＰＣＡ－１（協和界面科学社製）を用いて測定することができる。

本発明の現像ローラ１は、被覆層４に有機金属化合物を含有することによって、初期の帯電不足を補うとともに、現像ローラ１の表面の抵抗値を調整することができるので、画質向上及び高温硬質条件下のかぶりを解決することができる。

［現像装置及び画像形成装置］
本発明の現像ローラ１は、現像装置及び画像形成装置における現像剤担持体として、好適に用いることができる。本実施形態において、画像形成装置における現像ローラ１以外の構成は特に限定されない。本発明の現像ローラ１を備えた現像装置及び画像形成装置１０の一例を、図３を参照して説明する。

画像形成装置１０は、各色（黒色、シアン、マゼンタ、黄色）の現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹに装備された複数の像担持体１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ及び１１Ｙを転写搬送ベルト６上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置であり、現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹが転写搬送ベルト６上に直列に配置されている。現像ユニットＢは、像担持体１１Ｂ例えば感光体（感光ドラムとも称される。）と、帯電手段１２Ｂ例えば帯電ローラと、露光手段１３Ｂと、現像装置２０Ｂと、転写搬送ベルト６を介して像担持体１１Ｂに当接する転写手段１４Ｂ例えば転写ローラと、クリーニング手段１５Ｂとを備えている。

現像装置２０Ｂは、本発明の現像装置の一例であり、図３に示されるように、本発明の現像ローラ１と現像剤２２Ｂとを備えている。したがって、この画像形成装置１０において、現像ローラ１は、現像剤担持体２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ及び２３Ｙとして装着されている。現像装置２０Ｂは、具体的には、一成分非磁性の現像剤２２Ｂを収容する筐体２１Ｂと、現像剤２２Ｂを像担持体１１Ｂに供給する現像剤担持体２３Ｂと、現像剤担持体２３Ｂに現像剤２２Ｂを供給するトナー供給ローラ２５Ｂと、現像剤２２Ｂの厚みを調整する現像剤量調節手段２４Ｂ例えばブレードとを備えてなる。現像装置２０Ｂにおいて、現像剤量調節手段２４Ｂは、図３に示されるように、現像剤担持体２３Ｂの外周面に接触又は圧接している。すなわち、現像装置２０Ｂは「接触式現像装置」である。現像ユニットＣ、Ｍ及びＹは現像ユニットＢと基本的に同様に構成されており、同じ要素には、同じ符号と各ユニットを示す記号Ｃ、Ｍ又はＹとを付して、説明を省略する。

画像形成装置１０において、現像装置２０Ｂの現像剤担持体２３Ｂは、その表面が像担持体１１Ｂの表面に接触又は圧接するように配置されている。現像装置２０Ｃ、２０Ｍ及び２０Ｙも、現像装置２０Ｂと同様に、その表面が現像剤担持体２３Ｃ、２３Ｍ及び２３Ｙが像担持体１１Ｃ、１１Ｍ及び１１Ｙの表面に接触又は圧接するように配置されている。すなわち、この画像形成装置１０は「接触式画像形成装置」である。

定着手段３０は、現像ユニットＹの下流側に配置されている。この定着手段３０は、記録体１６を通過させる開口部３５を有する筐体３４内に、定着ローラ３１と、定着ローラ３１の近傍に配置された無端ベルト支持ローラ３３と、定着ローラ３１及び無端ベルト支持ローラ３３に巻き掛けられた無端ベルト３６と、定着ローラ３１と対向配置された加圧ローラ３２とを備え、無端ベルト３６を介して定着ローラ３１と加圧ローラ３２とが互いに当接又は圧接するように回転自在に支持されてなる圧力熱定着装置である。画像形成装置１０の底部には、記録体１６を収容するカセット４１が設置されている。転写搬送ベルト６は複数の支持ローラ４２に巻回されている。

画像形成装置１０に使用される現像剤２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ及び２２Ｙはそれぞれ、摩擦により帯電可能な現像剤であれば、乾式現像剤でも湿式現像剤でもよく、また、非磁性現像剤でも磁性現像剤でもよい。各現像ユニットＢ、Ｃ、Ｍ及びＹの筐体２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ及び２１Ｙ内には、一成分非磁性の、黒色現像剤２２Ｂ、シアン現像剤２２Ｃ、マゼンタ現像剤２２Ｍ及び黄色現像剤２２Ｙがそれぞれ収納されている。

画像形成装置１０は、以下のようにして記録体１６にカラー画像を形成する。まず、現像ユニットＢにおいて、帯電手段１２Ｂで帯電した像担持体１１Ｂの表面に露光手段１３Ｂにより静電潜像が形成され、現像剤担持体２３Ｂにより供給された現像剤２２Ｂで黒色の静電潜像が現像される。そして、記録体１６が転写手段１４Ｂと像担持体１１Ｂとの間を通過する際に黒色の静電潜像が記録体１６表面に転写される。次いで、現像ユニットＢと同様にして、現像ユニットＣ、Ｍ及びＹによって、静電潜像が黒像に顕像化された記録体１６に、それぞれシアン像、マゼンタ像及び黄色像が重畳され、カラー像が顕像化される。次いで、カラー像が顕像化された記録体１６は、定着手段３０によりカラー像が永久画像として記録体１６に定着される。このようにして、記録体１６にカラー画像を形成することができる。

現像装置２０Ｂは、現像ローラ１を備えており、現像剤搬送性に優れるとともにトナーフィルミングの発生を抑えて、高濃度で高画質の画像を長期にわたって形成することに貢献できる。また、この現像装置２０Ｂを備えた画像形成装置は高濃度で高画質の画像を長期にわたって形成できる。

本発明の現像装置及び画像形成装置は、上記したものに限定されることはなく、本発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。

この発明において、画像形成装置１０は、電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。また、本発明の現像ローラ１が配設される画像形成装置１０は、各色の現像ユニットを備えた複数の像担持体を転写搬送ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置に限られず、例えば、単一の現像ユニットを備えたモノクロ画像形成装置、像担持体上に担持された現像剤像を無端ベルトに順次一次転写を繰り返す４サイクル型カラー画像形成装置等であってもよい。また、画像形成装置に用いられる現像剤は、一成分非磁性現像剤とされているが、この発明においては、一成分磁性現像剤であってもよく、二成分非磁性現像剤であっても、また、二成分磁性現像剤であってもよい。

画像形成装置は、現像ローラの表面が像担持体の表面に接触又は圧接して配置される接触式画像形成装置である。なお、本発明の画像形成装置は、非接触式画像形成装置であってもよい。

本発明の画像形成装置１０は、本発明の現像ローラ１を備えるため、高温高湿の条件下でのかぶりの発生が抑制され、高品質な画像を提供することができる。

以上、本発明を、実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記の実施形態に記載の発明の範囲には限定されないことは言うまでもなく、上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、そのような変更又は改良を加えた発明も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

以下、本発明について、実施例を挙げて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。

［実施例１］
以下の手順により、実施例１の現像ローラを作製した。
（プライマー層の形成）
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体（ＳＵＭ２２製、直径１０ｍｍ、長さ２７５ｍｍ）をエタノールで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー（商品名「プライマーＮｏ．１６」、信越化学工業株式会社製）を塗布した。プライマー処理した軸体を、ギヤオーブンを用いて、１５０℃の温度にて１０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、軸体の外周面にプライマー層を形成した。

（弾性層の形成）
シリコーンゴムから形成されたミラブル型ゴム組成物を用いた押出成形により、軸体の外周面上にゴム材料からなる弾性体を成形した。なお、押出成形では、２００℃１０分乾燥後、所定の長さにカットする。２２５℃４時間の２次加硫を行い、シロキサンを飛ばしてから、研磨を行い、所定の大きさに研磨する。この時の表面粗さはＲａ＝１．２であった。

（被覆層の形成）
以下の化合物を混合して被覆層用組成物を調製した。
・アクリルポリオール ３５質量部
・イソシアネート（商品名「Ｅ４０２－Ｂ８０Ｂ」、旭化成株式会社製） ５５質量部
・第１の表面粗さ剤 ヒドロキシ安息香酸亜鉛（ＢＯＮＴＯＲＯＮ Ｅ－３０４、オリエント化学工業株式会社製） ５質量部
・第２の表面粗さ剤 シリカ粒子（商品名「ＡＣＥＭＡＴＴ（登録商標）ＯＫ４１２」、エボニックデグサ社製） １０質量部
・イオン導電剤（商品名「ＥＦ－Ｎ１１２」、三菱マテリアル電子化成株式会社製）
０．５質量部
・フッ素系界面活性剤（水酸基と１質量％以上１０質量％以下のフッ素原子とを含有する（メタ）アクリレート共重合体） １質量部
・シンナー（商品名「ＥＵ－１Ｆ」、大日精化工業株式会社製） ９５質量部

次に、弾性層の外周面をＵＶ処理した。その後、ＵＶ処理された弾性層上に、接着用プライマーを塗布後、被覆層用組成物をスプレー法によって塗布した。塗布された混合液を１５０℃から１６０℃で３０分間加熱し現像ローラを得た。
乾燥後の被覆層の厚さは１１μｍであった。

［実施例２］
被覆層用組成物を以下のように調製して、被覆層を形成した以外は実施例１と同様に現像ローラを作製した。
（シリコーンポリオールの合成）
反応性シリコーンオイル（商品名「ＫＦ－６０００」信越化学工業株式会社製）１００質量部、反応性シリコーンオイル（商品名「Ｘ－２２－１７６ＤＸ」信越化学工業株式会社製）５質量部、イソシアネート（商品名「Ｄ－２０１」、旭化成株式会社製）１５質量部、及び溶剤 酢酸ブチル３０質量部を混合し、１００℃４時間後、シリコーン変性ポリオールを得た。
（被覆層用組成物）
次に、得られたシリコーン変性ポリオールを用いて、以下の配合で、被覆層用組成物を調製した。
・シリコーン変性ポリオール １００質量部
・イソシアネート（商品名「ＴＰＡ－１００」、旭化成株式会社製） １４質量部
・第１の表面粗さ剤 ヒドロキシ安息香酸ジルコニウム（商品名「ＴＮ－１０５」、保土谷化学工業株式会社製） ５質量部
・第２の表面粗さ剤 シリコーン粒子（商品名「ＥＰ－２６０１」、平均粒子径２μｍ、東レ・ダウコーニング社製） ２０質量部
・シンナー（商品名「ＥＵ－１Ｆ」大日精化工業株式会社） １３０質量部

［実施例３］
第１の表面粗さ剤の含有量を２０質量部とし、第２の表面粗さ剤をウレタン粒子（商品名「Ｐ－８００Ｔ」、平均粒子径６μｍ、根上工業株式会社製）８質量部にし、イオン導電材を含有しないこと以外は実施例１と同様に現像ローラを作製した。

［実施例４］
第１の表面粗さ剤を、ヒドロキシ安息香酸鉄（商品名「ＢＯＮＴＯＲＯＮ Ｘ－１１、オリエント化学工業株式会社製）５質量部にし、イオン導電材を含有しないこと以外は、実施例１と同様に現像ローラを作製した。

［実施例５］
イオン導電材を０．５質量部配合した以外は実施例２と同様に現像ローラを作製した。

［実施例６］
第１の表面粗さ剤を、ヒドロキシ安息香酸ジルコニウム（ＴＮ－１０５）にし、第２の表面粗さ剤をウレタン粒子６μｍ（Ｐ－８００Ｔ）８質量部にし、フッ素系界面活性剤を含有しないこと以外は実施例１と同様に現像ローラを作製した。

［比較例１］
第１の表面粗さ剤を含有しないこと以外は、実施例１と同様に現像ローラを作製した。

［比較例２］
第１の表面粗さ剤とフッ素系界面活性剤を含有しないこと以外は実施例１と同様に現像ローラを作製した。

［評価］
上記実施例及び比較例について、以下の評価を行った。

（現像ローラの表面の抵抗値）
上記実施例及び比較例の現像ローラの表面の抵抗値を測定した。図４に測定装置を示す。
図４に示すように、金メッキ板５１上に、現像ローラ１を乗せ、両端部に重さ５００ｇのおもり５２を掛け、印加電圧１００Ｖでシャフト５３と金メッキ板５１との抵抗値を、超高抵抗／微少電流計「５４５０」（株式会社エーディーシー製）５４を用いて測定した。
現像ローラはポリオールとイソシアネートの組み合わせで抵抗値が９×１０^９Ω以下になるように選択し、必要であればイオン導電材、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、リチウムビスイミド、カリウムビスイミド等やイオン液体のピリジウム系、イミダゾール系、４級アンモニウム系等で抵抗値を１×１０^６Ω～９×１０^９Ωコントロールすることは可能である。ただし、基本的にカーボンによる電子導電は分散条件により抵抗値がバラツキ、コントロールしにくい領域であり、イオン系導電機構を用いる。

（ヘキサデカン接触角）
ヘキサデカンを装置にセットし、現像ローラ上に液滴をたらし、ポータブル接触角計ＰＣＡ－１（協和界面科学社製）を用い、ヘキサデカン接触角を測定した。

（帯電量Ｑ／Ｍ）
カラー画像形成装置（商品名「Ｃ６１０ｄｎ２」、株式会社沖データ製）で上記実施例及び比較例の現像ローラをマゼンダ色カートリッジに装着し、温度２３℃湿度５５％の条件で、初期印字後の帯電量を吸引式小型帯電量測定装置、商品名：２１２ＨＳ（トレック社製）にて、現像ローラの表面に形成されたトナーを吸引して帯電量Ｑ／Ｍ（μＣ／ｇ）を測定し、以下の評価基準で評価した。
Ａ：帯電量が１５μＣ／ｇ以上
Ｂ：帯電量が１０μＣ／ｇ以上１５μＣ／ｇ未満
Ｃ：帯電量が１０μＣ／ｇ未満

（高温高湿条件下のかぶり評価）
現像ローラをマゼンダカートリッジに装着後、３０℃ ８０％ＲＨの条件に１晩放置し、初期印字２０枚行い、白ベタ印字１枚後、感光ドラムにテープ貼り付け白い紙上に転写する。基準の紙にテープを貼り、基準値と転写した部分の色差ΔＥを測定した。同じ条件の下、４０００枚印字後の色差Δをも測定した。色差ΔＥは、色差計（商品名「ＣＲ－２４１」、コニカミノルタ株式会社製）で測定した。
４０００枚印字後の色差Δを、以下の評価基準で評価した。高温高湿条件下のかぶり評価は、Ａ以上が合格である。
Ａ：ΔＥが１未満
Ｂ：ΔＥが１～２
Ｃ：２以上

（フィルミング評価）
フィルミングは、現像剤の付着量により評価した。具体的には、４０００枚印字した後の現像ローラの表面に付着している現像剤を吸引後、フィルミング重量測定ジグに転写した質量を測定した。フィルミング評価については、転写した現像剤の質量を以下の評価基準で評価した。フィルミング評価は、ＡまたはＢであると合格である。
Ａ：０ｍｇ以上０．００３ｍｇ以下
Ｂ：０．００３ｍｇより多く０．００６ｍｇ以下
Ｃ：０．００６ｍｇより多い
結果を表１に示した。

評価結果を表１に示す。

１ 現像ローラ
２ 軸体
３ 弾性層
４ 被覆層
６ 転写搬送ベルト
７ 第２の表面粗さ剤
８ 第１の表面粗さ剤
１０ 画像形成装置
１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ 像担持体
１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ 帯電手段
１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ 露光手段
１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ 転写手段
１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙ クリーニング手段
１６ 記録体
２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ 現像装置
２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、
２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ 現像剤
２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙ 現像剤担持体
２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙ 現像剤量調節手段
２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｙ トナー供給ローラ
３０ 定着手段
３１ 定着ローラ
３２ 加圧ローラ
３３ 無端ベルト支持ローラ
３４ 筐体
３５ 開口部
３６ 無端ベルト
４１ カセット
４２ 支持ローラ
Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ 現像ユニット
５１ 金メッキ板
５２ おもり
５３ シャフト
５４ 超高抵抗／微少電流計

Claims (5)

1. 軸体と、該軸体の外表面に設けられる弾性層と、弾性層より外側に設けられ、表面に凸部を有する被覆層とを備える現像ローラであって、
   前記被覆層が、ポリオールとイソシアネートによるウレタン結合を構成単位に有する樹脂、有機金属化合物粒子からなる第１の表面粗さ剤及び前記有機金属化合物粒子以外の微粒子からなる第２の表面粗さ剤を含み、
   前記第２の表面粗さ剤は、シリカ粒子、シリコーン粒子、又はウレタン粒子のいずれかであり、
   前記第１の表面粗さ剤の平均粒子径が２μｍ以下であり、かつ、前記第１の表面粗さ剤の平均粒子径と前記第２の表面粗さ剤の平均粒子径とが、以下の関係を満たし、
   第１の表面粗さ剤の平均粒子径＜第２の表面粗さ剤の平均粒子径
   前記凸部は前記第１の表面粗さ剤及び前記第２の表面粗さ剤により形成され、前記第２の表面粗さ剤の表面が前記第１の表面粗さ剤の表面より突出している構造である現像ローラ。
2. 前記現像ローラの表面の抵抗値が、１×１０^６Ω以上９×１０^９Ω以下である請求項１記載の現像ローラ。
3. 前記有機金属化合物粒子が、ヒドロキシ安息香酸金属化合物である請求項１又は２記載の現像ローラ。
4. 前記現像ローラの表面のヘキサデカン接触角が、３０°以上である請求項１から３いずれか１項記載の現像ローラ。
5. 請求項１から４いずれか１項記載の現像ローラを備えた画像形成装置。

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