(57)【要約】【課題】ベタ黒画像や印字率の高い画像を出力し続けてもトナー搬送量を十分に確保でき、画像濃度の低下を抑制できる現像部材の提供。【解決手段】該現像部材は、導電性の基体、及び、該基体上の、導電層と、を具備し、該現像部材の外表面は、第１領域と、第２領域と、第３領域とで構成され、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で走査型プローブ顕微鏡を用いて探針との距離９０ｎｍ、４.５Ｖ印加したときに測定される該第１領域、該第２領域及び該第３領域の表面電位を各々Ｖ１、Ｖ２及びＶ３としたとき、Ｖ１が、−０．７０Ｖ以上−０．５０Ｖ以下、１.３０≦Ｖ１/Ｖ２≦２５.００かつＶ３が、０.００Ｖ以上０.５０Ｖであり、該第１領域、該第２領域及び該第３領域がこの順に互いに隣接している部分が存在している。【選択図】図１
2020095257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の基体、及び、該基体上の、導電層と、を具備している現像部材であって、
該現像部材の外表面は、第１領域と、第２領域と、第３領域とで構成され、
温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で走査型プローブ顕微鏡を用いて探針との距離を９０ｎｍとし、４.５Ｖ印加したときに測定される該第１領域、該第２領域及び該第３領域の表面電位を各々Ｖ１、Ｖ２及びＶ３としたとき、
Ｖ１が、−０．７０Ｖ以上−０．５０Ｖ以下であり、
Ｖ１とＶ２が、１.３０≦Ｖ１/Ｖ２≦２５.００の関係を満たし、かつ、
Ｖ３が、０.００Ｖ以上０.５０Ｖ以下であり、
該第１領域、該第２領域及び該第３領域がこの順に互いに隣接している部分が存在していることを特徴とする現像部材。
【請求項２】
前記第２領域が、前記導電層の前記基体と対向する側とは反対側の表面上にある金属酸化物粒子で構成されている請求項１に記載の現像部材。
【請求項３】
前記金属酸化物粒子が、酸化ケイ素粒子、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、及びチタン酸ストロンチウム粒子からなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項２に記載の現像部材。
【請求項４】
前記第１領域が、前記導電層の前記基体と対向する側とは反対側の表面上の電気絶縁性部で構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像部材。
【請求項５】
前記電気絶縁性部が、樹脂を含む請求項４に記載の現像部材。
【請求項６】
前記第３領域が、前記導電層の前記基体と対向する側とは反対側の表面の一部で構成されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像部材。
【請求項７】
電子写真画像形成装置の本体に着脱可能に構成されている電子写真プロセスカートリッジであって、
少なくとも現像部材を有し、該現像部材が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の現像部材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。
【請求項８】
少なくとも現像部材を有する電子写真画像形成装置であって、
該現像部材が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の現像部材であることを特徴とする電子写真画像形成装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子写真画像形成装置に用いられる現像部材、並びにそれを具備す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。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置（以下、電子写真装置ともいう）の現像装置に用いられる現像ローラには、トナー搬送量の安定化が求められている。
【０００３】
特許文献１には、現像ローラ（現像剤担持体）の少なくとも表面が、異なる２種以上の不定形ポリマーをブレンドした後成型することにより形成された、連続相（海部）と不連続相（島部）を有する現像ローラを搭載した現像装置が開示されている。
特許文献２には、現像ローラの弾性表面層が導電性エラストマーからなり、少なくともその表面近傍において絶縁性粒子が分散され、該粒子の一部が表面に露出している現像ローラが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−７２８８９号公報
【特許文献２】特許公開平４−８８３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らの検討によれば、特許文献１や特許文献２に記載の現像ローラは、ベタ黒画像や印字率の高い画像を出力し続けた場合に、当該現像ローラのトナーの搬送量が低下し、その結果として、電子写真画像の濃度が低下することがあった。
本開示の一態様は、ベタ黒画像や印字率の高い画像を出力し続けた場合にも、トナーの搬送量が低下しにくい現像部材の提供に向けたものである。
また、本開示の他の態様は、高品位な電子写真画像の安定的な形成に資する電子写真プロセスカートリッジの提供に向けたものである。
さらに、本開示の他の態様は、高品位な電子写真画像を安定して形成することができる電子写真画像形成装置の提供に向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第一の態様によれば、導電性の基体、及び、該基体上の、導電層と、を具備している現像部材であって、該現像部材の外表面は、第１領域と、第２領域と、第３領域とで構成され、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で走査型プローブ顕微鏡を用いて探針との距離を９０ｎｍとし、４.５Ｖ印加したときに測定される該第１領域、該第２領域及び該第３領域の表面電位を各々Ｖ１、Ｖ２及びＶ３としたとき、Ｖ１が、−０．７０Ｖ以上−０．５０Ｖ以下であり、Ｖ１とＶ２が、１.３０≦Ｖ１/Ｖ２≦２５.００の関係を満たし、かつＶ３が、０.００Ｖ以上０.５０Ｖ以下であり、該第１領域、該第２領域及び該第３領域がこの順に互いに隣接している部分が存在している現像部材が提供される。
また、本開示の第二の態様によれば、電子写真画像形成装置の本体に着脱可能に構成されている電子写真プロセスカートリッジであって、現像部材を具備し、該現像部材が、上述の現像部材である電子写真プロセスカートリッジが提供される。
さらに、本開示の第三の態様によれば、現像部材を具備する電子写真画像形成装置であって、該現像部材が、上述の現像部材である電子写真画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一態様によれば、ベタ黒画像や印字率の高い画像を出力し続けた場合にもトナー搬送量が低下しにくい現像部材を得られる。また、本開示の他の態様によれば、高品位な電子写真画像の安定的な形成に資する電子写真プロセスカートリッジを得られる。さらに、本開示の他の態様によれば、高品位な電子写真画像を安定して形成することができる電子写真画像形成装置を得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の一態様に係る現像部材の説明図（部分断面図）である。
【図２】本開示の他の態様に係る現像部材の説明図であり、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は、平面図である。
【図３】本開示に係る現像部材の一例を示す模式的部分断面図である。
【図４】本開示に係るローラ形状の現像部材の一例における模式的断面図であり、（ａ）は基体の軸方向に平行な断面図、（ｂ）は基体の軸方向に垂直な断面図である。
【図５】本開示に係るローラ形状の現像部材の他の例における模式的断面図であり、（ａ）は基体の軸方向に平行な断面図、（ｂ）は基体の軸方向に垂直な断面図である。
【図６】本開示に係る電子写真画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】本開示に係る電子写真プロセスカートリッジの一例を説明するための概略構成図である。
【図８】トナー搬送量を測定する際に使用する治具の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
特許文献１、及び特許文献２に係る現像ローラは、グラディエント力を利用してその外表面にトナーを担持し、搬送するものである。すなわち、現像ローラとトナー間での摩擦帯電や外部からの電圧印加により、絶縁部に電荷が溜まる。ここで、外表面に、絶縁部と導電部が露出していることによって、絶縁部と導電部の間で電位差が発生する。この電位差により微小閉電界が形成され、グラディエント力が発生する。このグラディエント力は現像ローラの軸方向に対して垂直に切断したときの中心方向に向かって発生する力である。特許文献１、及び特許文献２に係る現像ローラは、このグラディエント力によって、トナーを外表面に引き付けることで、トナーを感光ドラム上に搬送するものである。
グラディエント力を用いて外表面にトナーを担持させる現像ローラは、十分な量の現像剤を安定して外表面に担持し、搬送し得る。しかしながら、本発明者らの検討によれば、このような現像ローラであっても、ベタ黒画像や印字率の高い画像を連続して出力した場合には、トナーの搬送量が低下することがあった。
【００１０】
そこで、本発明者らは、トナーの搬送量をより一層向上させるべく検討を重ねた。
【００１１】
その結果、外表面に、導電性の異なる第１〜第３の領域がこの順に互いに隣接してなる部分を有する現像部材が、上記の目的を良く達成し得ることを見出した。このような現像部材に電圧を印加し、又はトナーと摩擦したときに、蓄積される電荷の量が異なる第１〜第３の領域を外表面に設けたことにより、各領域間に表面電位の差を生じさせることができる。その結果、グラディエント力が、第１の領域と第２の領域の境界部、第２の領域と第３の領域間で発生する。すなわち、特許文献１、及び特許文献２に係る現像ローラと比較して、グラディエント力の発生箇所が増加する。その結果、より多くのトナーを外表面に引き付けることができ、ベタ黒画像や印字率の高い画像を出力した場合であっても、トナー搬送量の低下を防止し、または抑制することができる。
【００１２】
以下、本開示の一態様に係る現像部材を詳細に説明する。
現像部材の外表面は、第１領域（第１の絶縁部）と、第２領域（第２の絶縁部）と、第３領域（導電部）とで構成されている。そして、探針を具備する走査型プローブ顕微鏡を用いて、所定の条件下で電圧を印加したときの各領域の表面電位が、以下の関係にある。
すなわち、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で、各領域の表面との距離が９０ｎｍとなるように配置した探針に電圧を４.５Ｖ印加する。こうして測定される該第１領域、該第２領域及び該第３領域の表面電位を各々Ｖ１、Ｖ２及びＶ３と定義したとき、Ｖ１が、−０．７０Ｖ以上−０．５０Ｖ以下、Ｖ１とＶ２が、１.３０≦Ｖ１/Ｖ２≦２５.００の関係を満たし、かつＶ３が、０.００Ｖ以上０.５０Ｖ以下である。
なお、Ｖ１、Ｖ２及びＶ３の大小関係は、絶対値でＶ２よりＶ１の方が大きく、Ｖ１とＶ２の値はマイナスの値となる。一方、Ｖ３の値は０.００Ｖもしくはプラスの値となる。
Ｖ１、Ｖ２及びＶ３を上記範囲内とすることで、第１領域、第２領域及び第３領域の表面電位差が生じ、各領域間で微少閉電界が発生し、各境界部でグラディエント力が発生する。すなわち、第１領域と第２領域間、第２領域と第３領域間で表面電位差が発生し、各領域間でグラディエント力が発生する。また、第１領域と第３領域とが隣接している場合は、第１領域と第３領域間でグラディエント力が発生する。従来の絶縁部と導電部間でのみで発生するグラディエント力の発生箇所と比較して、多段階でグラディエント力を発生させることができるので、発生箇所を増加することができる。結果として、トナー搬送量を増加させることができる。
【００１３】
第１領域、第２領域及び第３領域は、現像部材表面から見て、この順に互いに隣接している部分が存在する必要がある。このような構成にすることにより、各領域の境界部でグラディエント力を発生させることができる。なお、第１領域の周辺すべての部分において、第２領域が隣接する必要はなく、一部、第１領域が第３領域に隣接していてもよい。また、第１領域、第２領域及び第３領域はこの順に互いに隣接していればよく、各領域の高さの上下関係や配設位置等、特に制限なく形成することができ、また、各領域を並設することもできる。
具体的な構成として、本開示の一態様に係る現像部材の部分的な断面を示す図１、本開示の他の態様に係る現像部材の部分的な断面及び平面を示す図２、及び本開示の更に他の態様に係る現像部材の部分的な断面を示す図３を用いて説明する。
図１に示した現像部材は、導電層１Ｂの周面上に第１領域１ａ、第２領域１ｂ、第３領域（以下、導電部とも称する）１ｃを有する。なお、導電層１Ｂと第３領域１ｃは別に形成される。その方法としては、導電層１Ｂ上に第３領域１ｃの構成材料を溶解した塗料をディッピング等で塗布し、第３領域１ｃの構成材料が導電層１Ｂ上をはじかせることにより形成する方法が挙げられる。また導電層１Ｂと第３領域１ｃの形成は、ジェットディスペンサーを用いて導電層１Ｂ上に第３領域１ｃを形成する方法であってもよい。
図２に示す現像部材は、図２（ａ）に示すように、不図示の基体上に形成した、導電層１Ｂの外表面に、第１領域１ａ及び第２領域１ｂを有する。導電層１Ｂの外表面のうち、第１領域１ａ及び第２領域１ｂで被覆されていない露出部分が、第３領域１ｃを構成する。
なお、図２における導電層１Ｂは構成する材料に粒子を添加することによる粗面化を行っても構わない。
図３に示す現像部材は、不図示の基体上に設けられてなる導電層１Ｂ自体が、第２領域１ｂ、第３領域１ｃを形成する材料を用いて形成されている。すなわち、基体の外表面上の導電層が、第２領域１ｂと第３領域１ｃとを有する相分離構造を有する。このような導電層１Ｂ上に、第１領域１ａが、導電層１Ｂの第２領域１ｂ及び第３領域１ｃの各々の少なくとも一部が、現像部材の外表面を構成するように設けられている。なお、現像部材の導電性を確保する観点から、導電層１Ｂを構成する第２領域１ｂ及び第３領域１ｃのうち、第３領域１ｃを連続相とすることが好ましい。
【００１４】
＜現像部材＞
現像部材は、プリンタ等の電子写真装置における、電子写真用部材として用いることができる。また、本開示に係る現像部材は、特に、ローラ形状の現像部材（現像ローラ）等の電子写真用ローラとして好適に用いることができる。以降、本開示に係る現像部材を説明する上で、現像ローラに主に着目した説明を行うが、その用途は現像ローラに限定されない。上述のように、本開示において、第１領域、第２領域及び第３領域は、現像部材表面から見て、この順に互いに隣接している部分が存在する構成であれば、各領域の配設位置や並設する等、特に制限なく各領域を形成することができる。
【００１５】
図４及び図５に、本態様に係る、ローラ形状を有する現像部材（以降、「現像ローラ」ともいう）の２つの例の断面図を示す。図４（ａ）及び図５（ａ）は、基体１Ａの軸方向に対して平行に現像部材を切断した際の断面図であり、図４（ｂ）及び図５（ｂ）は、基体１Ａの軸方向に対して垂直に現像部材を切断した際の断面図である。図４に示すように、第１実施形態の現像部材は、導電性の基体１Ａと、該基体の外周面上（基体上）に配される、第３領域１ｃである導電層１Ｂとを有する。該導電層１Ｂの外周面上（導電層上）には、第１領域１ａと、第２領域１ｂとが配されている。第２領域は第１領域の外縁部に構成されている。図４の構成とすることにより、第１領域、第２領域、第３領域が互いに隣接するとともに、この順に隣接する箇所の数を制御しやすく、隣接する箇所を増加させることができるため、グラディエント力の発生箇所を増加させることができる。
【００１６】
また、第２実施形態の現像部材は、第３領域（導電層）１ｃと、導電性の基体１Ａとの間に、必要に応じてさらに１層以上の他の層（例えば、他の弾性層等）を設けてもよい。図５では、導電層１Ｂと基体１Ａとの間に、他の弾性層である内層１Ｃが設けられている。
これら実施形態の現像部材では、第１領域１ａと第２領域１ｂが、第３領域１ｃである導電層１Ｂの表面の一部を被覆している。図４及び図５では、導電層１Ｂ上に、第１領域１ａと第２領域１ｂが周方向及び軸方向（長手方向）に配置されており、現像部材の外表面に第１領域１ａが点在し、さらに第１領域１ａの外縁部に第２領域１ｂが構成されている。言い換えると、現像部材の表面は、第１領域及び第２領域の表面と、第１領域及び第２領域に被覆されていない導電層表面である第３領域とを含む。
なお、現像部材の外表面が、これらの表面部分を有していることは、以下の方法により確認することができる。即ち、現像部材の外表面を、走査型プローブ顕微鏡（より詳しくは、ケルビンフォース顕微鏡（ＫＦＭ））にて、電位の高い部分（電荷が溜まる部分）と電位の低い部分（導電層の部分）を観察することにより確認することができる。
【００１７】
また、以下の方法で第１領域、第２領域の存在を更に確認することができる。即ち、現像部材の任意に選出された１０か所について、（例えば、−８ｋＶの）電圧印加直後から１０秒間の表面電位の推移を（例えば０．０５秒間隔で）それぞれ測定し、以下の式より各測定点の各時間における表面電位の保持率を求める。そして、任意に選出された１０か所の１０秒後の保持率の平均値が１０％以上の場合、現像部材の表面部分に電荷が溜まる領域が存在することを確認することができる。
各測定点の保持率（％）＝｛各時間の表面電位（Ｖ）／初期の表面電位（Ｖ）｝×１００
なお、この第１領域に構成される化合物の体積抵抗率は、１.０×１０１３Ω・ｃｍ以上１．０×１０１８Ω・ｃｍ以下である。第２領域に構成される化合物の体積抵抗率は、第１領域より低くすることが好ましく、より好ましいのは１．０×１０１１Ω・ｃｍ以上５．０×１０１２Ω・ｃｍ以下である。さらに第３領域である導電層の体積抵抗率は第２領域より低くすることが好ましく、より好ましくは、１．０×１０１０Ω・ｃｍ以下である。
【００１８】
以下、現像部材における各構成部材についてより詳しく説明する。
（導電性の基体）
導電性の基体（以下、軸芯体又は基体と称することもある）は、現像ローラ等の現像部材に使用する場合、現像部材の電極として、及び、導電層等を支持する部材として機能するものであれば適宜用いることができる。基体の形状は、特に限定されず、中空円筒状や中実円柱状のものを、適宜使用することができる。また、基体の材質としては、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、鉄の如き金属又は合金、導電性合成樹脂の如き導電性の材質を用いることができる。さらに、基体の表面には、その外周面に設けられる導電層との接着性を向上させる目的で、適宜公知の接着剤を塗布してもよい。
【００１９】
（導電層）
第３領域は、導電性の基体と対向する側とは反対側の表面の一部で構成されていることが好ましい。言い換えると図２に示すように、基体の周面上に導電層１Ｂを設け、基体１Ａに対向する側と反対側、つまり、導電層１Ｂの外表面上に第１領域１ａ及び第２領域１ｂを設け、導電層１Ｂの外表面のうち、第１領域１ａ及び第２領域１ｂで被覆されていない部分（露出部分）を第３領域１ｃとすることが好ましい。
導電層の外表面上に第１領域及び第２領域を形成し、導電層の外表面の露出部分を第３領域とすることにより、グラディエント力の発生箇所が増加する。そのことにより、トナー搬送量を確保することだけでなく、現像部材として、導電性を確保しやすく、現像部材の導電性を制御しやすくなる。
【００２０】
導電層は、感光体との適切なニップを形成するように弾性を有する層であり、その材料としては、公知のゴム材料や樹脂を用いることができる。ゴム材料としては、例えば、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、ウレタンゴム等が挙げられる。なお、これらのゴムを単独あるいは数種類を混ぜた混合物として導電層に用いることができる。
また、樹脂としては、例えば、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリルウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、アミノ樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂等及びこれらの混合物が挙げられる。なかでも、機械的強度が優れている点と、柔軟でありタック性により第１領域、第２領域それぞれを構成する化合物と密着しやすい点から、ウレタン樹脂が好ましい。
導電層に用いるウレタン樹脂は、公知の材料を適宜用いることができ、例えば、ウレタン樹脂を形成するためのモノマー（例えば、イソシアネート及びポリオール）や、プレポリマーを用いることができる。
【００２１】
導電層は、導電層で用いるゴム又は樹脂の体積抵抗率が高い場合、導電性を確保するため、導電剤を配合する必要がある。導電剤としてはカーボンブラックが挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば、ＥＣ３００ＪやＥＣ６００ＪＤ（いずれも商品名、ライオン社製）の様な高い導電性をもつカーボンブラック、中程度の導電性をもつゴム用カーボンブラック、並びに、塗料用のカーボンブラックを挙げることができる。
これらのカーボンブラックの中では、分散性と導電性の制御の観点から、塗料用カーボンブラックを用いることが好ましい。導電層中のカーボンブラックの含有割合（配合量）は、樹脂成分（例えば、ウレタン樹脂や後述する第２の樹脂）の合計を１００質量％としたときに、導電化の観点から、３質量％以上、ゴム弾性の観点から、５０質量％以下とすることが好ましい。
また、別の導電剤としてグラファイト、アルミニウム、銅、錫、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化錫−酸化アンチモン固溶体等を各種導電化処理した金属酸化物や各種イオン導電材が挙げられる。
さらに、導電層に、カーボンブラック等の導電剤の他に、その他の添加剤を含有することができる。その他の添加剤としては、例えば、表面に凹凸を設けるための球状樹脂粒子や、補強材、表面調整剤、帯電制御剤等が挙げられる。
【００２２】
図５に示すように、後述する内層１Ｃを、導電性基体１Ａと、導電層１Ｂとの間に有する場合、導電層のうち最表層となる、導電層１Ｂの厚みは、４μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上４５μｍ以下がより好ましい。導電層の厚みを４μｍ以上とすることにより、内層中の低分子量成分の染み出しによる感光ドラム等の汚染を予防でき、導電層が剥離することを防ぐことができる。また、導電層の厚みを５０μｍ以下とすることにより、現像部材の表面硬度を適度な硬度に保つことができ、トナー劣化を防ぐことができる。この場合、内層の厚さは、感光ドラムと適切な面積を持って接触する観点から１.０ｍｍ以上、コストの観点から５.０ｍｍ以下が好ましい。
また、内層を有さず、導電層を１層のみ有する場合、導電層１Ｂの厚みは、感光ドラムと適切な面積を持って接触する観点から１ｍｍ以上が好ましい。
【００２３】
（第２領域）
第２領域は、導電層の基体と対向する側とは反対側の表面上にある金属酸化物で構成されることが好ましい。言い換えると基体の周面上に導電層を設け、基体側と反対側、つまり、導電層の表面上に金属酸化物で構成された第２領域が配される。そして、導電層の一部を被覆し、現像部材の外表面の一部を構成しているのが好ましい。さらに導電層の被覆されていない部分を第３領域とすることがより好ましい。導電層の被覆されていない部分を第３領域とする場合、第２領域と第３領域とを並設する構成等と比較して、第２領域と第３領域とが隣接する部分の数や面積の制御がしやすく、グラディエント力の発生箇所を増加させることができるため好ましい。金属酸化物を使用することが好ましい理由については後述する。
なお、第２領域を導電層上に配する場合、第１領域の外縁部に第２領域を存在させることにより、第１領域と第２領域、第２領域と第３領域が隣接し、各領域の表面電位差が生じることにより、グラディエント発生箇所を増加することができる。
第２領域は、例えば、第１領域の外縁部に存在することを前提として、第２領域は、導電層上に点在している程度の面積で形成してもよく、導電層が少し露出している程度に第２領域を大きめの面積で形成しても構わない。
また、第２領域は、第１領域の外縁部の全領域に存在する必要は無く、第１領域の外縁部の一部に第２領域が存在せず、第１領域の外縁部に第３領域が存在していても構わない。
また、図２とは異なる構成として、例えば、第２領域が第１領域の外縁部に存在する前提で、導電層と第１領域との層間に第２領域を構成する化合物が存在する構成としてもよい。あるいは第２領域が第１領域の外縁部に存在し、かつ第１領域が露出している前提で、第１領域の層上に第２領域を構成する化合物が存在する構成としても構わない。
【００２４】
第２領域に用いる材料は、第２領域で構成される化合物の表面電位が第１領域で構成される化合物の表面電位より低くなるのであれば、特に限定されず使用することができる。樹脂としては、熱可塑樹脂、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂等特に制限なく使用することができる。具体的には、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン、ポリスチレン-アクリル樹脂共重合体、ポリアリレート、ポリカーボネート等が挙げられる。また、金属酸化物としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化銅、酸化スズ等を挙げることができる。
【００２５】
第２領域は、金属酸化物粒子で構成されていることが好ましい。粒子径の小さい金属酸化物を用いると、金属酸化物粒子が凝集しやすくなるため、凝集体として第２の絶縁部を構成することができる。また、第１領域に使用する化合物として体積抵抗率が高いものを選択し、第２領域を構成する材料として金属酸化物粒子を用いると、第２領域の体積抵抗率を低くすることができる。そして、第１領域及び第３領域とのそれぞれの境界部でグラディエント力を発生することができる。さらに、第３領域上に第２領域を形成する際、導電層を露出した（第３領域）状態で第２領域を形成しやすい。
さらに体積抵抗率が高く、電荷が溜まるという観点で以下の金属酸化物粒子を用いることが好ましい。すなわち、酸化ケイ素粒子、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、チタン酸ストロンチウム粒子を用いることができる。
使用する金属酸化物粒子の粒子径は１μｍ以下であることが好ましい。粒子径を１μｍ以下とすることにより、金属酸化物粒子同士が凝集し、凝集体となるため、第２領域として形成しやすくなるとともに、導電層と密着しやすくなるため、第２領域が剥がれにくくなる。
【００２６】
また、現像部材の外表面において、第２領域の被覆率が、１０％以上、４０％以下であることが好ましい。この範囲にすることで、現像部材を使用する際に、第１領域との境界部や第３領域の境界部でグラディエント力が効率良く発生し、グラディエント力によりトナーを良好に搬送することができる。
第２領域の形状は、特に限定されない。
さらに、第２領域の平均高さ（絶縁被覆部表面からの平均厚み）は、０.５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。この範囲にすることで、現像部材を使用する際に、グラディエント力が効率良く発生し、このグラディエント力によりトナーを良好に搬送することができる。
第２領域の被覆率、及び、平均高さ（高さ）は、以下の方法により測定することができる。即ち、被覆率については、光学顕微鏡を用いて、任意に選出された３０ヶ所における観察画像より、各画像における第２領域の被覆面積率をそれぞれ求め、その平均値を被覆率として算出する。また、平均高さについては、走査型電子顕微鏡を用いて、任意に選出された第２領域３０個（３０ヶ所）の高さを測定し、その平均値とする。なお、絶縁部の高さを測定する際、導電層の表面に凹凸がある場合には、凹部に被覆されている第２領域の高さを測定する。
【００２７】
（第１領域）
第１領域は、導電層の基体と対向する側とは反対側の表面上の電気絶縁性部で構成されていることが好ましい。言い換えると、基体の周面上に導電層を設け、基体側と反対側、つまり、導電層の表面上に電気絶縁性部は配される。そして電気絶縁性部がこの導電層の一部を被覆し、現像部材の外表面の一部を構成しているのが好ましい。
このような構成とすることで、第２領域との表面電位差を大きくすることができ、第１領域と第２領域の境界部でグラディエント力を発生することができる。なお、電気絶縁性とは、体積抵抗率が１．０×１０１６Ω・ｃｍ以上１．０×１０１８Ω・ｃｍ以下のものを指す。なお、第１領域は第２領域と隣接するよう形成する。本開示における電気絶縁性部の詳細は後述する。
【００２８】
また、上記、電気絶縁性部は樹脂を含むことが好ましい。そのような構成とすることで、電気絶縁性がより高くなる。さらに、第１領域を形成する方法として、導電層上に第１領域形成材料を溶解させた塗料を塗布する際、樹脂を用いると金属酸化物と比較して、導電層表面上で弾きやすいので、ある間隔で第１領域を形成しやすい。結果として、より第２領域との隣接する箇所の数を制御することができ、結果としてグラディエント力の発生箇所を増やすことができる。
この際、導電層上に配される第１領域のうちの少なくとも一部は、ある間隔、具体的には、５μｍ以上３００μｍ以下の間隔をあけて、導電層上に配される（点在させる）ことが好ましい。この間隔にすることにより、現像部材を使用する際に、グラディエント力が効率良く発生し、このグラディエント力によりトナーを良好に搬送することができる。
なお、図４及び図５に示すように、第１領域全てを、導電層上に間隔をあけて（例えば、略等間隔で）配置してもよい。これにより、導電層の表面全域に均一にグラディエント力が発生し、均一にトナーを搬送することができる。その際、上述したように、グラディエント力の効率的発生の観点から、導電層上にある均一間隔で配される電気絶縁性部間の距離は、５μｍ以上３００μｍ以下とすることが好ましい。
また、前記現像部材の外表面において、第１領域の被覆率は、１０％以上、４０％以下であることが好ましい。この範囲にすることで、現像部材を使用する際に、グラディエント力が効率良く発生し、グラディエント力によりトナーを良好に搬送することができる。
【００２９】
第１領域の形状は、特に限定されない。
さらに、第１領域の平均高さ（絶縁被覆部表面からの平均厚み）は、０.５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。この範囲にすることで、現像部材を使用する際に、グラディエント力が効率良く発生し、このグラディエント力によりトナーを良好に搬送することができる。
第１領域の配置間隔、被覆率、及び、平均高さ（高さ）は、以下の方法により測定することができる。即ち、配置間隔については、光学顕微鏡を用いて、隣り合う第１領域の距離を任意に選出された３０か所において測定し、その平均値を配置間隔とする。また、被覆率については、光学顕微鏡を用いて、任意に選出された３０ヶ所における観察画像より、各画像における第１領域の被覆面積率をそれぞれ求め、その平均値を被覆率として算出する。また、平均高さについては、走査型電子顕微鏡を用いて、任意に選出された第１領域３０個（３０ヶ所）の高さを測定し、その平均値とする。なお、第１領域の高さを測定する際、導電層の表面に凹凸がある場合には、凹部に被覆されている第１領域の高さを測定する。
【００３０】
第１領域を構成する化合物は、表面電位が−０．７０Ｖ以上−０.５０Ｖ以下になるのであれば、特に限定されず使用することができる。例えば、熱可塑樹脂、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂は、特に制限なく使用することができる。具体的には、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン、ポリスチレン−アクリル樹脂共重合体、ポリアリレート、ポリカーボネート等が挙げられる。好ましくは、分子中に芳香族構造、脂環構造を有する樹脂を用いることにより、第１領域の体積抵抗率を高くすることができる。
【００３１】
（内層）
現像部材は、上述したように、導電性の基体、導電層の他に、他の層を有することができ、例えば、図５に示すように、導電性基体１Ａと、導電層１Ｂとの間に、内層１Ｃを有することができる。内層は、導電性を有する弾性層であることができ、本開示に係る現像部材は、導電性の弾性層を単層又は複数層有することができる。
なお、内層は、導電性を有し、他の部材（例えば、感光ドラムやトナー規制部材）との圧接時に適度に面積を持って接触するため、また、トナーへのストレス低減のため、電子写真用部材に弾性を持たせる役割をする。
内層に用いる材料は、導電層で用いる材料と同じものを使用することができる。
なお、現像部材における導電部の体積抵抗率は、１．０×１０２Ω・ｃｍ以上１．０×１０１１Ω・ｃｍ以下であることが好ましいことから、内層中のカーボンブラックの添加量は、以下のようにすることが好ましい。即ち、ゴム材料の合計１００質量部に対して、１質量部以上８０質量部以下とすることが好ましく、２質量部以上７０質量部以下とすることがより好ましい。
さらに、内層では、必要に応じて他の導電剤をカーボンブラックと併せて使用することもできる。他の導電剤としては、例えば、以下の材料が挙げられる。グラファイト、アルミニウム、銅、錫、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金。酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化錫−酸化アンチモン固溶体等を各種導電化処理した金属酸化物や各種イオン導電材。なお、現像部材における導電部の体積抵抗率を上記範囲にする観点から、これらの他の導電剤の添加量は、ゴム材料の合計１００質量部に対して、２質量部以上２０質量部以下とすることが好ましく、５質量部以上１８質量部以下することがより好ましい。
また、その他の添加剤としては、現像部材の分野で公知なものを適宜使用することができる。他の添加剤としては、例えば、親水性シリカ、疎水性シリカ、石英、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタンの補強剤、伝熱向上剤を挙げることができる。
【００３２】
＜現像部材の製造方法＞
以下、基体の周面上に内層を形成後、  導電層を形成し、さらに導電層の周面上に第１領域、第２領域を形成し、第１領域、第２領域が被覆されていない導電層の表面部分を第３領域とする構成をもつローラの製造方法について説明する。
（内層形成工程）
導電性の基体（軸芯体）上に内層を設ける製造方法としては、現像部材の分野において公知の方法を適宜用いることができる。例えば、基体と、内層形成用材料とを共に押出して成型する方法が挙げられる。また内層形成用材料が液状であれば、円筒状のパイプと、このパイプの両端に配設された基体を保持するための駒と、基体とを配設した金型に、この内層形成用材料を注入し、加熱硬化する方法等が挙げられる。なお、内層形成用材料は、上述したように、ゴム材料、樹脂、導電剤及び他の添加剤等を含むことができる。
（導電層形成工程）
導電性の基体（内層を有する場合は内層）上に、導電層を形成する方法として、例えば、ゴム材料又はウレタン樹脂等の樹脂、カーボンブラック等の導電剤及び溶剤等と添加剤を混合、分散した塗工液を基体上に塗工する方法が挙げられる。
ウレタン樹脂を使用する場合、上記塗工液に用いる溶剤は、ウレタン樹脂が溶解（又は分散）するという条件内で適宜選択することができる。具体的には溶剤として以下のものが挙げられる。メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンに代表されるケトン類；ヘキサン、トルエン等に代表される炭化水素類；メタノール、イソプロパノールに代表されるアルコール類；エステル類；水。特に好ましい溶剤は、樹脂の溶解性及び沸点の観点から、メチルエチルケトン又はメチルイソブチルケトンである。
【００３３】
（第２領域の形成工程）
導電層上に第２領域を形成する方法は特に限定されない。例えば、第２領域を樹脂で構成する場合、樹脂を溶剤に溶解させ、スプレーやディッピング、ロールコート等の方法で導電層上に塗布し、必要に応じて加熱又は紫外線照射によって硬化する方法を用いることができる。また、金属酸化物粒子を用いる場合、樹脂の場合と同様にして形成する方法や、あるいは金属酸化物粒子を導電層上に直接、塗布し、余分に塗布された金属酸化物粒子を除去する等の方法を用いることができる。なお、第２領域を樹脂で構成する場合、導電層上に塗布後、導電層の一部を露出させる必要があり、塗布後、第２領域を構成する樹脂が、導電層上である程度はじかれるよう、導電層の表面性を表面調整材等で制御する必要がある。また、第２領域を金属酸化物粒子で構成する場合、導電層に塗布後、導電層の表面が露出するよう、ラッピングフィルム等を用いて除去する必要がある。
【００３４】
（第１領域の形成工程）
導電層上に第１領域を形成する方法については特に限定されないが、例えば、以下の方法を用いることができる。第１領域を形成するための化合物を含む材料（硬化前）を、スクリーン印刷やジェットディスペンサーで、上記導電層上又は、第２領域上にドット状に塗布し、必要に応じて加熱又は紫外線照射により、硬化（重合）する方法。導電層上又は、第２領域上に、上記絶縁性材料をディッピング、スプレー、ロールコート等で塗布し、意図的に材料を導電層上ではじかせた後に、必要に応じて加熱又は紫外線照射により、硬化する方法。
上記材料は、上述した第１領域を形成するための化合物（モノマー等）、溶剤、並びに、重合開始剤等の添加剤を含むことができる。
なお、第１領域の形成材料として熱可塑樹脂を用いる場合、熱可塑性樹脂は、分子量が比較的大きいため、塗れ広がり易く、導電層の表面全面に膜として形成される。このため、導電層又は第２領域の表面を露出することができず、本開示に規定する表面状態を形成できない場合がある。このため、所定の第１領域を形成し易くするため、予め、導電層表面の濡れ性を制御することにより、上記熱可塑性樹脂を塗布後にこの樹脂をある程度はじかせて、導電層又は第２領域の表面を露出しながら第１領域を形成し易くすることが好ましい。
上記塗工液に用いる溶剤は、熱可塑樹脂が溶解するという条件内で適宜選択することができる。具体的には溶剤として以下のものが挙げられる。メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンに代表されるケトン類；ヘキサン、トルエン等に代表される炭化水素類；メタノール、イソプロパノールに代表されるアルコール類；エステル類；水。特に好ましい溶剤は、その後、紫外線を用いて硬化する場合、十分に乾燥させる必要がある観点や、乾燥時に絶縁部を形成する際、露出している導電部の面積を確保する観点から、メチルエチルケトン等の低沸点溶剤が好ましい。
上記導電層表面の濡れ性を制御する方法としては、例えば、表面調整剤等を添加する方法を用いることができる。
【００３５】
（第１領域、第２領域の形成順番について）
第１領域、第２領域の形成順番については、第２領域を第１領域の外縁部に存在させるためと第３領域と第２領域が隣接する構成とするため、始めに第２領域を形成し、その後、第１領域を形成することが好ましい。
【００３６】
＜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＞
本開示に係る現像部材を用いることができる電子写真画像形成装置（電子写真装置）の一例の概略構成図を図６に示す。この電子写真装置は、以下の装置等を少なくとも有する。即ち、静電潜像を担持する像担持体；該像担持体を一次帯電する帯電装置；一次帯電された該像担持体に静電潜像を形成する露光装置；該静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成するための現像装置；該トナー画像を転写材に転写する転写装置を有する。以下に詳しく説明する。
【００３７】
図６に示す（カラー）電子写真装置は、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電子写真プロセスカートリッジ（各色用）（１０ａ〜１０ｄ）をタンデム形式で有している。これらの電子写真プロセスカートリッジは、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されることができ、本開示に係る現像部材１を現像ローラとして具備している。これらのプロセスカートリッジは、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。本開示に係る電子写真プロセスカートリッジは、例えば、次の構成を有してもよい。すなわち、感光ドラム２等の像担持体と、帯電ローラ９等の帯電部材を有する帯電装置と、現像ローラ１等の現像部材を有する現像装置と、クリーニングブレードの如きクリーニング部材３３を有するクリーニング装置とを有することができる。
【００３８】
図６に示す電子写真装置において、感光ドラム２は矢印方向に回転しており、その周囲には、感光ドラム２を一様に帯電するための帯電ローラ９が設けられている。また、この電子写真装置には、一様に帯電した感光ドラム２にレーザー光２１を照射して静電潜像を形成する露光手段（露光装置）、及び静電潜像を形成した感光ドラム２にトナーを供給し静電潜像を現像する、現像ローラを有する現像装置が設けられている。更に、感光ドラム２上のトナー像を、給紙ローラ２２により供給され搬送ベルト２３によって搬送される紙等の記録媒体（転写材）２４の裏面からバイアス電源２５を印加して記録媒体２４上に転写する転写ローラ２６を有する転写装置が設けられている。なお、現像装置の詳細については後述する。
【００３９】
搬送ベルト２３は、駆動ローラ２７、従動ローラ２８及びテンションローラ２９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２４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２４を搬送するよう制御されている。なお、記録媒体２４は、搬送ベルト２３にさしかかる直前に設けられた吸着ローラ３０の働きにより、搬送ベルト２３に静電的に吸着されて、搬送されるようになっている。
この電子写真装置では、感光ドラム２と、本開示に係る電子写真用部材（電子写真用ローラ）１である現像ローラとは接触して配置されており、それらは感光ドラム２と現像ローラの接触箇所において同方向に回転している。更に、この電子写真装置には、記録媒体２４上に重畳転写したトナー像を加熱等により定着する定着装置３１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２４は剥離装置３２の働きにより搬送ベルト２３から剥がされて定着装置３１に送られるようになっている。さらに、この電子写真装置には、感光ドラム２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３３を有するクリーニング装置と、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３４とが設けられている。クリーニングされた感光ドラム２は画像形成可能となって待機するようになっている。
【００４０】
続いて、図７を用いて、現像装置の一例を詳しく説明する。図７において、公知のプロセスにより形成された静電潜像を担持する静電潜像担持体としての感光ドラム２は、矢印Ｂ方向に回転される。トナー容器であるホッパー３中には非磁性一成分トナー４を撹拌するための撹拌翼５が設けられている。本開示に係る現像部材１である現像ローラにトナー４を供給し、かつ現像後の現像ローラの表面に存在するトナー４を剥ぎ取るためのトナー供給・剥ぎ取り部材（トナー供給・剥ぎ取りローラ）６が現像ローラに当接している。トナー供給・剥ぎ取りローラが現像ローラ（矢印Ａ方向）と同じ方向（矢印Ｃ方向）に回転することにより、両ローラの接触箇所において、トナー供給・剥ぎ取りローラの表面は現像ローラの表面とカウンター方向に移動することになる。これにより、ホッパー３から供給された非磁性一成分トナー４が現像ローラに供給される。現像ローラには、これに担持された非磁性一成分トナー４を移動させるために、現像バイアス電源７により現像バイアス電圧が印加される。
トナー供給・剥ぎ取り部材６は、樹脂、ゴム、スポンジ等の弾性ローラ部材で構成されることが好ましい。トナー供給・剥ぎ取り部材６は、感光ドラム２に現像移行されなかったトナーを、一旦現像ローラ表面から剥ぎ取ることにより、現像ローラ上における不動のトナーの発生を阻止し、トナーの帯電を均一化することができる。
現像装置に配されるトナー規制部材８は、現像ローラ上の非磁性一成分トナー４の層厚を規制する部材として働く。このトナー規制部材８は、ウレタンゴム、シリコーンゴム等のゴム弾性を有する材料、あるいはリン青銅、ステンレス銅等の金属弾性を有する材料で構成されることができる。トナー規制部材８を現像ローラの回転方向と逆の方向に反らした形態で該現像ローラに圧接させることにより、現像ローラ上に更に薄いトナー層を形成することができる。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらに限定されるものではない。
〔実施例１〕
＜導電層の作製＞
導電性の基体として、直径６ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の中実の軸芯体を用意した。該軸芯体の周面にシランカップリング系プライマー（商品名：ＤＹ３５−０５１、東レ・ダウコーニング社製）を塗布し、その後、温度１５０℃で６０分間焼付けた。次に、円筒状の金型の内部に、上記の軸芯体を同軸に配置し、金型の内周面と軸芯体の周面との間隙に以下の表１に示す材料を分散させた内層形成用の液状材料（内層形成用材料）を充填し、温度１４０℃で２０分加熱した。冷却後、金型から、上記材料が付着した軸芯体を脱型し、更に、この軸芯体を温度２００℃に加熱したオーブン中で４時間加熱して、軸芯体上に厚さ３ｍｍのシリコーンゴム層（内層）を有する内層ローラ１を得た。
【００４２】
【表１】
2020095257.tif 000003
【００４３】
次に、この内層ローラ１のシリコーンゴム層（内層）の周面上に、以下のようにして導電層を設けた。即ち、表２に示す各材料を秤量し、これらの材料にＭＥＫ（メチルエチルケトン）を加え、よく分散させた混合物（導電層形成用材料）をオーバーフロー型循環式塗布装置に入れた。上記塗布装置に上記内層ローラ１を浸漬し、引き上げた後に、風乾を４０分行い、その後、１４０℃で５時間加熱し、厚さ２０μｍの導電層が設けられた導電性弾性ローラ１を製造した。
【００４４】
【表２】
2020095257.tif 000004
【００４５】
導電性弾性ローラを周方向に回転させる装置に、上記で得られた導電性弾性ローラ１を取り付ける。そして、回転速度２０ｐｐｍで回転させながら、酸化マグネシウム粒子（商品名、キョーワマグＭＦ−３０、協和化学工業社製）を、導電性弾性ローラ１の周面上に付着させた。次いで、紙製のウエス（商品名：キムワイプＳ−２００、日本製紙クレシア社製）を用いて、酸化マグネシウム粒子を、導電性弾性ローラ１の周面上に擦り付けて、導電層の外表面に埋め込んだ。次に、導電性弾性ローラ１を回転速度２０ｒｐｍで回転させたまま、ラッピングフィルム＃８０００（商品名、スリーエムジャパン社製）を用いて、導電性弾性ローラ１の周面を研磨して、導電層に埋め込まれた酸化マグネシウム粒子の一部を導電性弾性ローラの外表面に露出させるとともに、導電層の外表面の一部を露出させた。その結果、導電性弾性ローラ１の外表面は、導電層の一部及び酸化マグネシウム粒子の一部とで構成されることとなった。その後、温度８０℃で２時間加熱し、第２領域が設けられたローラ１を得た。
次に、スチレンアクリル共重合体（商品名：ヒタロイドＨＡ１４７０、日立化成社製）を固形分濃度が３％となるようＭＥＫに溶解し、オーバーフロー型循環式塗布装置に入れた。第２領域が形成されたローラ１を浸漬した。引き上げた後に、４０分間、風乾し、その後、温度９０℃で１時間加熱した。こうして、現像ローラ１を得た。
【００４６】
（第１領域、第２領域及び第３領域の確認）
得られた現像ローラ１に対して、各領域の評価を以下のようにして行った。
まず、現像ローラ１の外表面をレーザー顕微鏡（商品名：ＶＫ−８７１０、キーエンス社製）にて５００倍の倍率で観察した。その結果、現像ローラ１の表面に第１領域、第２領域、第３領域が存在し、第１領域の外縁部に第２領域が存在することを確認した。具体的には、導電層の外表面であって、かつ、現像ローラの外表面を構成している導電層の外表面が、第３領域を構成していた。また、該導電層によって、少なくとも一部が現像ローラの外表面に露出するように保持されている酸化マグネシウムの粒子の露出部分が第２領域を構成していた。さらに、酸化マグネシウムの粒子の露出部分の周囲を取り囲むように形成されたスチレンアクリル共重合体の層が、第１領域を構成していた。なお、第１領域が、酸化マグシウムの粒子の露出部分を取り囲むように形成されている理由は、スチレンアクリル共重合体の溶液が、導電層の露出部分、及び酸化マグネシウム粒子の露出部分ではじかれ、導電層の外表面と酸化マグネシウムの粒子の界面に溜まったためであると考えられる。
（第１領域及び第２領域の被覆率と第３領域が露出している割合（以下、露出割合と記す）の測定）
第１領域及び第２領域の被覆率と第３領域の露出割合を、上記のレーザー顕微鏡を用いて、以下のようにして求めた。すなわち、現像ローラ１の外表面３０か所について、倍率５００倍にて観察し、第１領域及び第２領域の被覆率と第３領域の露出割合をそれぞれ求め、３０か所の平均値をそれぞれ、第１領域及び第２領域の被覆率と第３領域の露出割合とした。その結果、第１領域の被覆率が２９％であり、第２領域の被覆率が３６％であり、第３領域の露出割合が３５％であった。
（第１領域及び第２領域の平均高さ測定）
現像ローラ１について断面観察できるよう、かまぼこ形状に切り出した。切り出したゴム片を現像ローラ１の断面を観察できるようサンプル台にセットし、走査型電子顕微鏡（商品名：Ｓ−３７００Ｎ、（株）日立ハイテクノロジー社製）を用いて観察し、第１領域及び第２領域の厚さを測定した。３０か所について、それぞれの厚さを測定し、その平均値を第１領域及び第２領域の厚さとした。その結果、第１領域の平均高さは１．４μｍ、第２領域の平均高さは０．８μｍであった。
【００４７】
（第１領域、第２領域及び第３領域の表面電位測定）
あらかじめ、温度２３℃、湿度５０％環境下に２４時間放置した、現像ローラ１について、第１領域、第２領域、第３領域を含む断面を切り出した。切り出した断面を、走査型プローブ顕微鏡（商品名：ＭＦＰ−３Ｄ−Ｏｒｉｇｉｎ、オックスフォード・インストゥルメンツ株式会社製）にて、探針との距離を９０ｎｍとし、４．５Ｖ印加した。得られた表面電位像から、表面電位が高い点と低い点について各２０点ずつ抽出し、その平均を求め表面電位とし、第１領域、第２領域及び第３領域の表面電位を得た。現像ローラ１の第１領域、第２領域、第３領域の表面電位は、それぞれ、−０．７０Ｖ、−０．５４Ｖ及び０．５０Ｖであった。
【００４８】
（第１領域形成材料の体積抵抗率の測定）
現像ローラ１から第１の領域を含むサンプルを切りだし、ミクロトームで平面サイズ５０μｍ四方、厚みtが１００ｎｍの薄片サンプルを作製した。次に、この薄片サンプルを金属平板上に設置し、上方から、押しつけ面の面積Ｓが１００μｍ２の金属端子で薄片サンプルの第１領域に押し当てた。この状態で、金属端子と金属平板間にＫＥＩＴＨＬＥＹ社エレクトロメーター６５１７Ｂにより１Ｖの電圧を印加することにより抵抗Ｒを求め、この抵抗Ｒから体積抵抗率ｐｖ(Ω・ｃｍ)を下記式で算出した。
ｐｖ=Ｒ×Ｓ／ｔ
同様の操作を３サンプルについて行い、体積抵抗率ｐｖの３点相加平均値を求めた。得られた体積抵抗率ｐｖの相加平均を第１領域の体積抵抗率とした。
得られた体積抵抗率は１．２×１０１３Ω・ｃｍであった。
【００４９】
（現像ローラとしての評価）
評価Ｉ）画像濃度差の評価
次に、実施例１に係る現像ローラ１を、カラーレーザープリンタ（商品名：ＨＰ Ｃｏｌｏｒ ＬａｓｅｒＪｅｔ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｍ６５２ｄｎ、ＨＰ社製）用の改造プロセスカートリッジに装着した。なお、改造プロセスカートリッジとして、トナー供給・剥ぎ取り部材の外径を１ｍｍ細くし、さらに回転速度を２０％遅くしたものを用いた。そのプロセスカートリッジを上記カラーレーザープリンタに装着し、温度２３℃／湿度５０％環境下で２４時間放置した。その後、ベタ黒画像を１枚出力した後に、ベタ黒画像を連続して１００枚出力し、さらにベタ黒画像を１枚出力した。最初に出力したベタ黒画像と最後に出力したベタ黒画像について、分光濃度計：Ｘ−Ｒｉｔｅ５０４（商品名、エス・ディ・ジー社）を用いてベタ黒画像中、縦１０か所×横５か所、計５０か所測定し、５０か所の測定値の平均をベタ黒画像濃度とした。最初と最後のベタ黒画像濃度差を求め、以下の基準をもとに評価した。
ランクＡ：画像濃度の差が０．１０以下。
ランクＢ：画像濃度の差が０．１０より大きく、０．１５以下。
ランクＣ：画像濃度の差が０．１５より大きく、０．２０以下。
ランクＤ：画像濃度の差が０．２０より大きく、０．２５以下。
ランクＥ：画像濃度の差が０．２５より大きく、０．３０以下。
ランクＦ：画像濃度の差が０．３０より大きい。
【００５０】
評価ＩＩ）トナー搬送量の評価
上記画像濃度差の評価と同条件でカラーレーザープリンタを用いて、上記画像濃度差の評価におけるベタ黒画像１００枚連続で出力前後について、ベタ黒画像を出力する際に、カラーレーザープリンタの電源を切り、プロセスカートリッジを取り出した。次に、図８に示すような外筒３６と内筒３５と円筒濾紙３７（商品名：円筒濾紙Ｎｏ.８６Ｒ、アドバンテック社製）とからなる治具を掃除機に取り付け、プロセスカートリッジに装着されている現像ローラ上のトナーを円筒濾紙の中に吸引した。なお、図８の紙面右方向に掃除機を取り付け、紙面左方向からトナーを吸引した。そして、吸引したトナーの質量を計測し、現像ローラ上の単位面積あたりのトナー量をトナー搬送量（ｍｇ／ｃｍ２）として求めた。ベタ黒画像１００枚出力する前のトナー搬送量とベタ黒画像１００枚出力した後のトナー搬送量の差を計算し、トナー搬送量の差を求め以下の基準をもとに評価した。
ランクＡ：トナー搬送量の差が０．０５以下。
ランクＢ：トナー搬送量の差が０．０５より大きく、０．１０以下。
ランクＣ：トナー搬送量の差が０．１０より大きく、０．１５以下。
ランクＤ：トナー搬送量の差が０．１５より大きく、０．２０以下。
ランクＥ：トナー搬送量の差が０．２０より大きく、０．２５以下。
ランクＦ：トナー搬送量の差が０．２５より大きい。
【００５１】
〔実施例２〕
第２領域を形成する材料として、下記表３に示す材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして現像ローラ２を作製した。
【００５２】
【表３】
2020095257.tif 000005
【００５３】
〔実施例３〕
第２領域を形成する材料として、下記表４に示す材料を用いて導電性弾性ローラ１上に第２領域を形成し、ローラ３を作製した。
【００５４】
【表４】
2020095257.tif 000006
【００５５】
次に、第１領域形成材料として、下記表５に示す材料を用いて、ローラ３上に第１領域を形成した。
【００５６】
【表５】
2020095257.tif 000007
【００５７】
具体的には、上記表５に示す各材料を秤量し、上記シリコーン樹脂が固形分濃度３％となるようＭＥＫを加え、よく溶解させた混合物をオーバーフロー型循環式塗布装置に入れた。上記塗布装置にローラ３を浸漬し、引き上げた後に、風乾を４０分行い、その後、１５０℃で２時間加熱し、現像ローラ３を作製した。
【００５８】
〔実施例４〕
第２領域形成材料として、表３に示す材料を用いたこと以外については実施例３と同様にして現像ローラ４を作製した。
【００５９】
〔実施例５〕
第２領域形成材料として、下記表６に示す材料を用いて導電性弾性ローラ１上に第２領域を形成し、ローラ５を作製した。
【００６０】
【表６】
2020095257.tif 000008
【００６１】
次に、第１領域形成材料として下記表７に示す材料を用いて、ローラ５上に第１領域を形成した。
【００６２】
【表７】
2020095257.tif 000009
具体的には、上記表７に示す各材料を秤量し、上記アクリル化合物の固形分濃度が３％となるようＭＥＫを加え、よく溶解させた混合物をオーバーフロー型循環式塗布装置に入れた。上記塗布装置にローラ５を浸漬し、引き上げた後に、風乾を４０分行い、その後、９０℃で１時間加熱した。その後、この混合物を付着させたローラの表面に、積算光量が２２００ｍＪ／ｃｍ２となるよう紫外線を照射することにより、上記成分を硬化させ、現像ローラ５を得た。なお、紫外線照射装置としては、ＵＶ硬化装置（商品名：ハンディタイプＵＶ硬化装置「ＭＤＨ２５０１−０２」、ランプタイプ：メタルハライド（Ｆｅ／Ｇａ）・高圧水銀ランプ、主波長：２５０〜４５０ｎｍの連続波長、ランプワット数：２５０Ｗ；マリオネットワーク社製）を用いた。
【００６３】
〔実施例６〕
第２領域形成材料として、表６に示す材料を用いたこと以外については実施例１と同様にして現像ローラ６を作製した。
【００６４】
〔実施例７〕
第２領域形成材料として、表６に示す材料を用いたこと以外については実施例３と同様にして現像ローラ７を作製した。
【００６５】
〔実施例８〕
第２領域形成材料として酸化マグネシウム（商品名、キョーワマグＭＦ−３０、協和化学工業社製）を用いたこと以外については実施例５と同様にして現像ローラ８を作製した。
【００６６】
〔実施例９〕
第２領域形成材料として、表４に示す材料を用いたこと以外については実施例５と同様にして現像ローラ９を作製した。
【００６７】
〔実施例１０〕
第１領域形成材料としてポリシラザン（商品名、ＰＨＰＳ、エクスシア整社製）を用いた。具体的には、上記ポリシラザンのＭＥＫ溶液をオーバーフロー型循環式塗布装置に入れた。上記塗布装置にローラ１を浸漬し、引き上げた後に、風乾を４０分行い、その後、温度８０℃／湿度９５％の環境下で２時間加熱したことと、以外については実施例１と同様にして現像ローラ１０を作製した。なお、ポリシラザンは反応後、酸化ケイ素（シリカ）を形成する。
【００６８】
〔実施例１１〕
第１領域形成材料として、ポリエステル樹脂（商品名、バイロン２００、東洋紡社製）を用いたこと以外については実施例１と同様にして現像ローラ１１を作製した。
【００６９】
〔実施例１２〕
第２領域形成材料として、酸化ケイ素（商品名、ＫＥ−Ｐ３０、日本触媒社製）を用いたこと以外については実施例１と同様にして現像ローラ１２を作製した。
【００７０】
〔実施例１３〕
第２領域形成材料として、酸化チタン（商品名、ＳＡ−１、堺化学工業社製）を用いたこと以外については実施例３と同様にして現像ローラ１３を作製した。
【００７１】
〔実施例１４〕
第２領域形成材料として、酸化亜鉛（商品名、Ｆ−１、ハクスイテック社製）を用いたこと以外については実施例１と同様して現像ローラ１４を作製した。
【００７２】
〔実施例１５〕
第２領域形成材料として、チタン酸ストロンチウム（商品名、安達新産業社製）を用いたこと以外については実施例３と同様にして現像ローラ１５を作製した。
【００７３】
〔実施例１６〕
第２領域形成材料として、酸化ケイ素（商品名、ＫＥ−Ｐ３０、日本触媒社製）を用いたこと以外については実施例３と同様にして現像ローラ１６を作製した。
【００７４】
〔実施例１７〕
第２領域形成材料として、酸化ケイ素（商品名、ＫＥ−Ｐ３０、日本触媒社製）を用いたこと以外については実施例１１と同様にして現像ローラ１７を作製した。
【００７５】
〔実施例１８〕
第２領域形成材料として、アクリル粒子（商品名、ファインスフェアＦＳ−２０１、日本ペイントインダストリアルコーティングス社製）を用いたこと以外については実施例３と同様にして現像ローラ１８を作製した。
【００７６】
〔比較例１〕
第２領域形成材料として、下記、表８に示す材料を用いて導電性弾性ローラ１上に第２領域を設け、ローラ１９を作製した。
【００７７】
【表８】
2020095257.tif 000010
【００７８】
次に、第１領域形成材料として、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（商品名、ＡＤ−ＴＭＰ、新中村工業社製）を用いてローラ１９上に第１領域を形成した。それ以外については、実施例５と同様にして現像ローラ１９を作製した。
【００７９】
〔比較例２〕
第２領域形成材料として、表９に示す材料を用いたこと以外については、実施例３と同様にして現像ローラ２０を作製した。
【００８０】
【表９】
2020095257.tif 000011
【００８１】
〔比較例３〕
第２領域形成材料として、表３に示す材料を用いたこと以外については、実施例５と同様にして現像ローラ２１を作製した。
【００８２】
〔比較例４〕
第２領域を形成しなかったこと以外については実施例３と同様にして現像ローラ２２を作製した。
上記、実施例２〜１８及び比較例１〜３で得られた各現像ローラについて、実施例１と同様にして評価を行った。
実施例１〜１８及び比較例１〜４に係る現像ローラの第１領域及び第２領域の構成材料を表１０にまとめて示す。また、評価結果を表１１に示す。
【００８３】
【表１０】
2020095257.tif 000012
【００８４】
【表１１】
2020095257.tif 000013
【００８５】
実施例１〜１８では、現像部材の外表面に、第１領域、第２領域及び第３領域を、本開示所定の要件を満たすように形成した。
即ち、実施例の現像ローラは、第１領域、第２領域及び第３領域の表面電位を各々Ｖ１、Ｖ２及びＶ３としたとき、Ｖ１が、−０．７０Ｖ以上−０．５０Ｖ以下であり、Ｖ１とＶ２が、１.３０≦Ｖ１/Ｖ２≦２５.００であり、かつＶ３が、０.００Ｖ以上０.５０Ｖ以下である関係を満たしていた。その結果、第１領域、第２領域及び第３領域それぞれにおいて表面電位差が発生し、さらに各領域の隣接部分でグラディエント力が発生し、トナー搬送力を維持することができ、ベタ黒画像を出力し続けてもベタ黒画像の濃度を維持することができた。
【００８６】
実施例１０、１１では実施例１〜９と比較して、第１領域形成材料の体積抵抗率が高い現像ローラを作製した。その結果、より大きなグラディエント力が発生し、ベタ黒画像濃度を維持することができた。特に、実施例１１においては、第１領域形成材料として樹脂を用いたことにより、金属酸化物を用いた実施例１０と比較して、ある間隔で第１領域を形成しやすくなった。このため、より第２領域との隣接する箇所の数を、増やすことができ、結果としてグラディエント力の発生箇所を増やすことができた。その結果、ベタ黒画像濃度を維持することができた。
【００８７】
実施例１２〜１７では第２領域形成材料として特定の金属酸化物を用いた現像ローラを作製した。その結果、トナーとの摩擦帯電において、これらの金属酸化物の体積抵抗率が高いため、第２領域で帯電しやすくなり、結果として、ベタ黒画像濃度を維持することができた。
実施例１〜１７において、実施例１８と比較して、第２領域形成材料として金属酸化物を用いた。その結果、よりベタ黒画像濃度を維持することができた。
一方、比較例１〜３では、現像部材の外表面に、第１領域、第２領域及び第３領域を形成したものの、各領域の表面電位が実施例とは異なる範囲の現像ローラであった。
その結果、比較例１においては、各領域で表面電位差は生じたものの、表面電位が最も高い第１領域の表面電位が低いため、各領域における発生したグラディエント力が弱くなり、ベタ黒画像濃度の維持ができなかった。
比較例２、３においては、第２領域における表面電位Ｖ２が、第１領域や第３領域の表面電位Ｖ１、Ｖ３との差が小さくなり、結果として、表面電位差が小さく、グラディエント力の発生箇所が少なくなり、ベタ黒画像濃度の維持ができなかった。
また、比較例４では、第２領域を形成しなかった。その結果、実施例１〜１８と比較してグラディエント力の発生箇所が少なく、ベタ黒画像濃度を維持することができなかった。
【符号の説明】
【００８８】
１ａ          第１領域
１ｂ          第２領域
１ｃ          第３領域
１Ａ          導電性の基体
１Ｂ          導電層１Ｃ          内層
１０ａ〜１０ｄ電子写真プロセスカートリッジ 
【図１】
2020095257.tif 000014
【図２】
2020095257.tif 000015
【図３】
2020095257.tif 000016
【図４】
2020095257.tif 000017
【図５】
2020095257.tif 000018
【図６】
2020095257.tif 000019
【図７】
2020095257.tif 000020
【図８】
2020095257.tif 000021