(57)【要約】【課題】  融着起因スジが発生せず、かつ、画像濃度、かぶりに優れ、長期間使用しても良好な画像が得られる現像ローラを提供する。【解決手段】  上記課題は、軸芯体、その外周面に設けられた弾性層及び表面層からなる現像ローラにおいて、現像ロ−ラの最表面に形成されている高さ１．０μｍ以上の凸部の単位面積あたりの個数を数えた時、高さ７．０μｍ超である個数をＢ、高さ５．５〜７．０μｍであるの個数をＣ、１．０〜３．０μｍである個数をＤ、高さ１．０μｍ以上の凸部の頂点の全個数をＡとしたとき、Ｂ／Ａが０．１０未満であり、Ｃ／Ｄが０．１０〜０．５０であることにより達成される。【選択図】        図１
2006171413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯体、その外周面に設けられた弾性層及び表面層からなる現像ローラにおいて、現像ロ−ラの最表面に形成されている高さ１．０μｍ以上の凸部の単位面積あたりの個数を数えた時、高さ７．０μｍ超である個数をＢ、高さ５．５〜７．０μｍであるの個数をＣ、１．０〜３．０μｍである個数をＤ、高さ１．０μｍ以上の凸部の頂点の全個数をＡとしたとき、Ｂ／Ａが０．１０未満であり、Ｃ／Ｄが０．１０〜０．５０であることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
Ｂ／Ａが０．０５以下であり、Ｃ／Ｄが０．１０〜０．３０であり、さらに（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／Ａが０．９５以上である請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像ローラを製造するに際し、内面を粗した円筒状金型を用いて現像ローラの弾性層を形成し、さらに表面層を設ける現像ローラの製造方法であって、該円筒状金型の内面粗しが、粒度５９５〜７０７μｍの研磨剤と２５０〜２９７μｍの研磨剤を、それぞれの混合量をａ、ｂとするとき、ａ：ｂ＝１：１．５〜１：６で混合した研磨剤を用いるブラストにより設けられていることを特徴とする現像ローラの製造方法。
【請求項４】
円筒状金型の内面粗しに用いた研磨剤の混合割合がａ：ｂ＝１：５〜１：６である請求項３に記載の現像ローラの製造方法。
【請求項５】
現像ローラが装着されてなり、該現像ローラの表面に現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを感光ドラムに接触させて該感光ドラム表面に該現像剤を供給することにより該感光ドラム表面に可視画像を形成させる電子写真プロセスカートリッジにおいて、該現像ローラが請求項１または２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。
【請求項６】
現像ローラが装着されてなり、該現像ローラの表面に現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを感光ドラムに接触させて該感光ドラム表面に該現像剤を供給することにより該感光ドラム表面に可視画像を形成させる画像形成装置において、該現像ローラが請求項１または２に記載の現像ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真装置、静電記録装置等に用いられる現像ローラ及びその製造方法に関するものであり、詳しくは画像濃度が高く、かぶりが少なく、かつ、トナーがブレードへ融着して画像上に発生するスジが殆ど無い現像ローラ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置や静電記録装置は、一般に、帯電された潜像担持体（以下、「感光ドラム」と表す）表面に画像情報が光で潜像として形成され、これを現像剤（トナー）により顕像化され、この顕像化されたトナー画像が転写材に転写され、定着部で定着されて、画像とされる。この装置要部概要を示すと図２に示すとおりである。
【０００３】
すなわち、１１は潜像担持体（感光ドラム）であり、プロセススピードで回転する。感光ドラム１１はある一定の周速で回転する過程で、所定の帯電バイアスを持つ帯電ローラ１２により、感光ドラム１１の表面はある一定の電位に帯電する。続いて露光系１３により目的の画像に対応したネガ画像露光（原稿像のアナログ露光、デジタル走査露光）を受けて感光ドラム表面に目的とする画像情報の静電潜像が形成される。
【０００４】
さらに、感光ドラム１１上の静電潜像に対し、現像ローラ１４より供給されたトナーが静電潜像に対応して移動することにより、トナー画像として現像される。次いでそのトナー画像が感光ドラム１１と転写ローラ１５との転写部に給紙手段（不図示）から所定のタイミングで転写材Ｐが搬送され、転写ローラ１５に対して転写バイアスが印加され感光ドラム１１表面上に反転現像されたトナー像が転写材Ｐに対して順次転写されていく。
【０００５】
トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、感光ドラム１１の表面から分離されて定着部（不図示）へ搬送されて定着処理を受け、画像として排出される。一方、トナー画像転写後の感光ドラム１の表面は、クリーニング手段１６で転写材Ｐに転写されなかった残りトナー等の付着汚染物の除去処理を受けて清浄面化されて繰り返して作像に供される。
【０００６】
近年、電子写真装置は小型化が進み、接触式一成分現像装置が用いられることが多くなっている。一成分現像剤を用いた一成分現像方式としては、現像手段において現像ローラ１４に当接したトナー供給ローラ１７によって現像ローラ上にトナーを供給し、ついでトナーをトナー規制部材１８により現像ローラ１４上に薄く塗布すると同時にトナー規制ブレード１８及び現像ローラ１４との摩擦によりトナー粒子に電荷が付与される。さらに現像ローラ１４と感光ドラム１１とが対向した現像領域に搬送され、感光ドラム上の静電潜像に移動することにより、トナー画像として該静電潜像を顕像化する。
【０００７】
平滑な表面を持つ現像ローラを用いると、薄層化されたトナー量は少なく、ベタ画像を出力した際、ベタ画像の濃度が小さくなる。そのため、通常は現像ローラの表面に凹凸を設け、現像ローラが搬送するトナー量を増やす等の検討がなされている。その指標として、十点平均粗さ（Ｒｚ）や算術平均粗さ（Ｒａ）、最大粗さ（Ｒｙ）等を用いて検討され、管理されてきた。
【０００８】
近年の高画質化に伴い、上記、指標として十点平均粗さ、算術平均粗さ、最大粗さ等の管理だけでは満足できる画質を得ることが困難となってきた。そこで、現像ローラ表面の形状に着目し、種々検討がなされ、提案されている。
【０００９】
例えば、現像ローラの長手方向が上記導電性ローラの回転方向にほぼ沿う微小な凹溝を形成することにより、濃度むらや地かぶり等を改善が行われ（特許文献１）、現像ローラの表面をトナーの粒子径と同程度の凹凸面に形成し、トナー層の層厚を均一にし、トナー層を均一な帯電としたり（特許文献２）、さらに、現像ローラの樹脂層表面にトナー粒子径より大きい凹凸とトナー粒子径より小さい凹凸が形成され、トナー粒子径より大きい凹凸が算術平均粗さＲａで１．３〜１．８μｍの範囲にあり、かつトナー粒子径より小さい凹凸が有効線長さＳＲｌｒで１０４％以下にすることにより、画像濃度および高画質を維持しつつ、現像剤担持体への現像剤の固着を回避したりする（特許文献３）ことがなされている。
【００１０】
しかし、現像ローラの表面を上記のような形状にすることによりそれぞれの課題に関しては解決しているが、満足できない画像性能も見られた。すなわち、長期間使用すると、トナー規制部材の表面にトナーが融着し、トナー融着場所とトナー非融着場所では現像ローラ上に整列され、感光ドラムへ搬送されるトナー量が変わり、画像上にスジ（以下、「融着起因スジ」と表す。）となって現れることがある。
【特許文献１】特開平０８−０４４１４９号公報
【特許文献２】特開平０９−３１９２０８号公報
【特許文献３】特開平１０−０９０９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明の目的は、融着起因スジが発生せず、かつ、画像濃度、かぶりに優れ、長期間使用しても良好な画像が得られる現像ローラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、融着起因スジの発生要因、かぶりの悪化する要因を調査したところ、まず、従来の算術平均粗さ、十点平均粗さ、最大粗さのような２次元測定で得られる現像ローラ表面の形状を表すパラメータだけではこれらの諸問題を解決すること困難であることが判明した。さらに検討した結果、現像ローラ表面の凸部の高さと単位面積あたりの数により、融着起因スジやかぶりに影響があることが明らかとなった。さらに検討し本発明に至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、軸芯体、その外周面に設けられた弾性層及び表面層からなる現像ローラにおいて、現像ロ−ラの最表面に形成されている高さ１．０μｍ以上の凸部の単位面積あたりの個数を数えた時、高さ７．０μｍ超である個数をＢ、高さ５．５〜７．０μｍであるの個数をＣ、１．０〜３．０μｍである個数をＤ、高さ１．０μｍ以上の凸部の頂点の全個数をＡとしたとき、Ｂ／Ａが０．１０未満であり、Ｃ／Ｄが０．１０〜０．５０であることを特徴とする現像ローラである。
【００１４】
ここで、Ｂ／Ａが０．０５以下であり、Ｃ／Ｄが０．１０〜０．３０であり、さらに（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／Ａが０．９５以上であることがより好ましい。
【００１５】
さらに、本発明は、上記の現像ローラを製造するに際し、内面を粗した円筒状金型を用いて現像ローラの弾性層を形成し、さらに表面層を設ける現像ローラの製造方法であって、該円筒状金型の内面粗しが、粒度５９５〜７０７μｍの研磨剤と２５０〜２９７μｍの研磨剤を、それぞれの混合量をａ、ｂとするとき、ａ：ｂ＝１：１．５〜１：６で混合した研磨剤を用いるブラストにより設けられていることを特徴とする現像ローラの製造方法である。
【００１６】
ここで、円筒状金型の内面粗しに用いた研磨剤の混合割合がａ：ｂ＝１：５〜１：６であることがより好ましい。
【００１７】
また、本発明は、上記現像ローラが組み込まれたことを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ又は画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の現像ローラは、その表面が特定の凸部分布を有するものであり、この現像ローラを電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装置の現像ローラとして使用すると、従来、両立が困難であった融着起因スジの発生防止及びかぶり防止の２つ画像性能を同時に満足させることが可能となった。さらに、本発明の現像ローラは、画像形成に際して、長期間にわたり、ベタ画像の濃度を一定に保つ性能が発揮される。また、本発明の現像ローラは弾性層の形成に際し、内面を特定の研磨剤でブラストした円筒状金型を使用することで安定して製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の現像ローラは、図１に示すような構造を有しているものである。すなわち、本発明の現像ローラ１は、軸芯体２、該軸芯体２の外周面に設けられた弾性層３及び該弾性層の周りに設けられた表面層４から構成されている。
【００２０】
そして、現像ローラ１の表面には、後記する測定法により測定した高さ１．０μｍ以上の凸部の単位面積あたりの個数が、その全個数をＡ、高さ７．０μｍ超である個数をＢ、５．５〜７．０μｍにある個数をＣ、１．０〜３．０μｍにある個数をＤとしたとき、Ｂ／Ａが０．１０未満、好ましくは０．０５以下、Ｃ／Ｄが０．１０〜０．５０、好ましくは０．０１〜０．３０である凸部を有する。Ｂ／Ａが０．１以上であるとトナー規制ブレードにより薄層化される際に、十分に摩擦されないトナーが増加し、かぶりが悪化してしまうので好ましくない。また、Ｃ／Ｄが０．１未満であると、トナー搬送に有用な高さの凸部の数が減少するので十分なトナー搬送性が確保できず、ベタ濃度が低下する恐れがあり、Ｃ／Ｄが０．５より大きいとトナー規制ブレードとの接触に関与する凸部の数が増加し、ブレードにトナーを融着させることとなり、融着起因スジが発生しやすくなるので好ましくない。
【００２１】
一方、現像ローラ表面は、（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／Ａが０．９５以上であることが、トナー規制ブレードとの接触面積が減少する方向になり、本発明の効果がより発現されるのでより好ましい。
【００２２】
ローラ表面の凸部の単位面積あたりの個数は、長手方向５ヶ所×周方向４ヶ所、計２０ヶ所について、Ｚｙｇｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製の３次元解析装置Ｚｙｇｏ  ＮｅｗＶｉｅｗ５０００（商品名）を用いて、０．２５ｍｍ×０．４ｍｍの範囲を３次元測定し、この２０ヶ所で図３に示すように、表面層の凸部の頂点３１から凹部３２を除いた表面層の表面までの距離ｈを高さとし、高さ１．０μｍ以上の凸部の頂点の全個数、高さ７．０μｍ以上の個数、高さ５．５〜７．０μｍの個数及び高さ１．０〜３．０μｍの個数をそれぞれ計数し、２０ヶ所での計数の平均値をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとする。
【００２３】
本発明の現像ローラは、種々の方法で製造可能であるが、好ましくは、円筒状金型に軸芯体を収納し、導電性弾性層原料を注入硬化して導電性弾性層を形成し、次いでその表面に表面層を形成することにより得られる。
【００２４】
本発明のおいては、この導電性弾性層表面に円筒状金型内面を転写して、表面に所定の凹凸を有する導電性弾性層をする。このために円筒状金型内面に、特定粒度の研磨剤を吹きつけ、内面を粗した円筒状金型を使用する。
【００２５】
ここで使用する研磨剤としては、粒度５９５〜７０７μｍの研磨剤と２５０〜２９７μｍの研磨剤を、それぞれの混合量をａ、ｂとするとき、ａ：ｂ＝１：１．５〜１：６、好ましくは1：５〜１：６で混合したものが好ましい。
【００２６】
１種類目の粒度５９５〜７０７μｍの研磨剤は、主にローラ表面に形成される凸部のうち５．５μｍ以上の凸部になる金型内面に凹部を形成するのに有効な研磨剤であり、この粒度が５９５μｍより小さいものでは円筒金型の内面をブラストした際、円筒金型内面に凹部の深さが十分でなくなり、７０７μｍより大きいものでは現像ローラ表面に必要以上の高さの凸部が形成する金型内面凹部を形成し、製造される現像ローラは融着起因スジを発生しやすいものとなるので好ましくない。
【００２７】
２種類目の粒度２５０〜２９７μｍの研磨剤は、主にローラ表面に形成される凸部のうち１〜３．０μｍの凸部になる金型内面に凹部を形成するのに有効な研磨剤であり、この粒度が２５０μｍより小さいものは十分な研磨効果を発揮することができず、１種類目の研磨剤のみにより設けられた金型内面と変わらなくなり、また、２９７μｍより大きいと１種類目の研磨剤とあいまって、現像ローラ表面の凸部の高さが５．５μｍになる金型内面の凹部を多くすることとなり上記Ｂ／Ａの値が０．５より大きく現像ローラが得られることになり、この現像ローラはかぶりが悪化するものであるため好ましくない。
【００２８】
粒度５９５〜７０７μｍの研磨剤（ａ）と粒度２５０〜２９７μｍの研磨剤（ｂ）を量比で１：１．５〜１：６、好ましくは１：５〜１：６で混合して用いる。１：１．５より小さい混合割合では、得られる現像ローラにおいてＣ／Ｄが０．５より大きくなり、上記述べたようにトナー規制ブレードとの接触に関与する凸部の数が増加し、その結果、融着起因スジが発生しやすくなるので好ましくない。一方、１：６より大きい混合割合では、得られる現像ローラにおいてＣ／Ｄが０．１より小さくなり、上記のように、トナー搬送に有用な高さの凸部の数が減少するので十分なトナー搬送性が確保できず、画像形成においてベタ濃度が低下する恐れがある。
【００２９】
なお、ここで記載する粒度について、ＪＩＳ  Ｒ６００２で定める粒度の種類でいうと、それぞれＦ３０（５９５〜７０７μｍ）、Ｆ６０（２５０〜２９７μｍ）に相当する。また、粒度の値は粒度分布の中央値を表す。
【００３０】
研磨剤の材質について、特に制限されず、公知のものから、円筒状金型の材質に合わせて最適のものを選択して使用する。例えば、炭化珪素、ジルコニウム、アルミナ、ガラスビーズ、鉄、鉄−クロム合金等である。
【００３１】
ブラストの処理条件については、特に制限はされないが、ノズル径、円筒金型の回転数、ノズルの移動速度、研磨剤の噴出圧力等により金型内面の凹凸形状が変わるので、本発明の表面形状を逸脱しない範囲内で適宜決めることができる。
【００３２】
本発明中の導電性弾性層は、トナー規制ブレードおよび感光ドラムに圧接された際、適当な接触面積を得るために現像ローラに弾性をもたせるために設けた層であり、単層であっても、複数層となっていても構わない。また、表面層とは、現像ローラの表面性状を制御するため、弾性層から低分子量成分が染み出るのを防止するため等に設けた層で、単層であっても、複数層であっても構わない。
【００３３】
現像ローラの軸芯体は、現像ローラの電極及び支持部材として機能するものであれば、何れでも使用できる。その材質として、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼などの金属または合金、クロムやニッケル等で鍍金処理を施した鉄、合成樹脂などの導電性の材質で構成される。
【００３４】
なお、軸芯体とその周面に形成される弾性層を接着するためにプライマー等を軸芯体に適宜塗布することができ、そのプライマーとしては通常使用されている公知のプライマー、例えばシランカップリング系プライマーを用いることができる。
【００３５】
導電性弾性層の形態としては、本発明においては発泡体の形態でもソリッドの形態でも構わない。
【００３６】
弾性層として用いるゴム材料としては、特に制限されることは無く、適宜使用することができる。例えば、その具体例としては、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、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム等のゴムを単独あるいは２種類以上を混合して用いることができる。なかでも圧縮永久歪み特性に優れている観点からシリコーンゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲを用いるのが望ましい。例えば、シリコーンゴムの場合、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム等が挙げられる。
【００３７】
これらゴム材料を適宜選択し、それに必要な各種添加材を添加して弾性層形成する。なお、本発明では、後記の表面層を導電化するのに使用する導電付与剤を加えたものを使用することが好ましい。
【００３８】
また、弾性層の厚さは０．５〜６．０ｍｍの範囲にあればよく、１．０〜５．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。厚さが０．５ｍｍより薄くなると、均一なニップを確保することが困難になる。一方、厚さを６．０ｍｍより厚くしても、帯電性能の向上に繋がらないだけでなく、ゴム材の成型コストが上昇しコスト的に不利である。
【００３９】
表面層として用いる樹脂としては、特に制限されること無く適宜用いることもできる。具体的には、水酸基、カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基、イソシアネート基、メチロール基、アルコキシメチル基、アルデヒド基、メルカプト基、エポキシ基、不飽和基等の反応基を持つフッ素樹脂、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を挙げることができる。トナーに対する非汚染性、他の部材との摩擦力低減、画像形成体に対する非汚染性などの点からウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が好ましい。
【００４０】
ウレタン樹脂に用いられるポリオール化合物として、例えば、ポリエチレングリコール、テトラメチレングリコールポリエチレンジアジペート、ポリエチレンブチレンアジペート、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリカーボネートポリオール、ポリプロピレングリコールなどの公知のポリウレタン用ポリオールが挙げられ、イソシアネート化合物としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等のジイソシアネート、及びそれらのビュレット変性体、イソシアヌレート変性体、ウレタン変性体等を好ましく使用することができる。特に好ましいイソシアネート化合物は、ＨＤＩ及びそのビュレット変性体、イソシアヌレート変性体、ウレタン変性体等が挙げられる。
【００４１】
表面層の厚みとしては、５〜１００μｍ、特に１０〜５０μｍが好ましい。厚みが５μｍより薄いと弾性層中の低分子量成分が染み出してきて感光体を汚染する恐れがあるし、表面層が現像ローラとして用いている際に、剥れる恐れがある。また、１００μｍより厚いと現像ローラが硬くなり、トナーがトナー規制部材や現像ローラに融着する原因となるので好ましくない。
【００４２】
これらの材料を導電化する手法としては、イオン導電機構によるイオン導電性物質を上記材料に含有させるものと、電子導電機構による導電付与剤を材料に添加することにより導電化する手法があり、どちらか一方でもよく、２種類を併用することも可能である。
【００４３】
イオン導電機構による導電付与剤としては、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＮａＣｌＯ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＢＦ4、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等の周期律表第１族金属の塩、ＮＨ4Ｃｌ、ＮＨ4ＳＯ4、ＮＨ4ＮＯ3等のアンモニウム塩、Ｃａ（ＣｌＯ4）2、Ｂａ（ＣｌＯ4）2等の周期律表第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等の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等のモノオールとの錯体、第四級アンモニウム塩等の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等の陰イオン性界面活性剤、ベタイン等の両性界面活性剤を挙げることができる。これらイオン導電機構による導電付与剤は粉末状或いは繊維状の形態で、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。
【００４４】
電子導電機構による導電付与剤としては、カーボンブラック、グラファイト等の炭素系物質、アルミニウム、銀、金、錫−鉛合金、銅−ニッケル合金等の金属或いは合金、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、酸化銀等の金属酸化物、各種フィラーに銅、ニッケル、銀等の導電性金属めっきを施した物質等を挙げることができる。これら電子導電機構による導電付与剤は粉末状或いは繊維状の形態で、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。
【００４５】
また、上記弾性層に表面層を形成する手段としては以下のものがある。まず上記表面層を構成する材料を塗料化した場合、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミル等のビーズを利用した従来公知の分散装置を使用して分散させる。得られた表面層形成用の塗料は、スプレー塗工法、ディッピング法、ロールコーター法等により弾性層の表面に塗工した後に、乾燥および加熱処理を行うことにより表面層を形成する。
【００４６】
なお、本発明の製造方法では、表面層を形成する弾性層表面にすでに必要な凹凸を形成しているので、表面層形成後に表面層に凹凸を形成することをする必要はない。
【００４７】
また、本発明の現像ローラは、電子写真式或いは静電記録式の画像形成装置の現像ローラとして有用であり、電子写真プロセスカートリッジに組み込んで使用することも好ましい使用形態である。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、これらは、本発明を何ら限定するものではない。
【００４９】
参考例１：円筒状金型の調製
内面に凹凸の無い内径１２ｍｍのＮＡＫ材製円筒状金型の片側を回転治具にセットし、１００ｒｐｍで回転させている金型の他方側から、径１．０ｍｍのノズルを金型内面に移動速度２４０ｍｍ／ｍｉｎで入れ、金型内面にガラスビーズ製の研磨剤を吹き付けることにより凹凸を設けた。このときの研磨剤の噴出圧力は０．４ＭＰａであった。なお研磨剤の粒度と混合比率は表１又は表２に示すとおりとした。
【００５０】
参考例２：軸芯体の調製
径６ｍｍ×長さ２６０ｍｍのＳＵＳ棒にシランカップリング系プライマーを塗布した後、１８０℃で２０分間焼付けしたものを軸芯体とした。
【００５１】
参考例３：弾性層材料
下記式（１）で示すような末端にビニル基を有する液状ポリジメチルシロキサンと下記式２で示すような反応性水素を有する液状ポリジメチルシロキサンを等質量混合し、その中に微粉末状シリカ１０ｐｈｒ及び導電性カーボン１０ｐｈｒを添加し、さらによく混合して弾性層材料とした。
【００５２】
【化１】
2006171413.tif 000003
式中、ｘは正の整数である。
【００５３】
【化２】
2006171413.tif 000004
式中、ｙ、ｚはそれぞれ独立に正の整数である。なお、ｙ、ｚで括られた単量体はランダムに結合している。
【００５４】
参考例４：表面層用樹脂溶液
ポリオール“Ｎ５０３３”（商品名、日本ポリウレタン社製、）及びヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）をＮＣＯインデックス１００になるようにとり、その中へ導電性カーボン“三菱導電性カーボンブラック”（商品名、三菱化学社製）３０ｐｈｒを加え、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）にアイメックス社製のサンドミルでグラインドゲージを用いて分散状況を確認しながら分散して、固形分濃度３５質量％の表層用樹脂溶液を得た。
【００５５】
実施例１
研磨剤として、参考例１に従いＦ３０（粒径６１２μｍ）とＦ６０（粒径２５８μｍ）を１：３で混合したガラスビーズを用いて内面を粗した円筒状金型を用い、参考例２で調製した軸芯体を該円筒状金型に配置し、参考例３の弾性層材料を注入し、１５０℃で１０分間加熱して、一次硬化し、冷却した後に型から取り出し、次いで、２００℃に調温したオーブン中で、８時間加熱して、長さが２３５ｍｍ、径１２ｍｍの弾性層を軸芯体の外周に設けた弾性ローラを得た。続いて、参考例４の表面層用樹脂溶液をオーバーフロー型循環式塗布装置の塗布タンクに入れ、この弾性ローラを浸漬し、引き上げた後に、３０分間風乾した後、１８０℃で６時間加熱して表面層を設け、現像ローラを得た。
【００５６】
得られた現像ローラについて、表面の凸部の個数を計数し、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを求め、さらにＢ／Ａ、Ｃ／Ｄ及び（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／Ａを算出した。ついで、得られた現像ローラを１００００枚用キヤノン製カートリッジ（ＬＢＰ−１３１０用）にセットし、１００００枚通紙した後、ベタ黒画像、ハーフトーン画像を出力し、融着起因スジの発生の確認と画像濃度の測定を行った。一方、カラーレーザービームプリンタの現像ローラとして得られた現像ローラをセットし、かぶりを調べた。結果を表１に示した。
【００５７】
現像ローラ表面の凸部の単位面積あたりの個数の測定
ローラ表面の凸部の単位面積あたりの個数は、Ｚｙｇｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製の３次元解析装置Ｚｙｇｏ  ＮｅｗＶｉｅｗ５０００（商品名）を用い、測定範囲０．２５ｍｍ×０．４ｍｍを３次元測定し、図３に示す凸部高さｈをそれぞれ指標として、高さ１．０μｍ以上の凸部の頂点の全個数、高さ７．０μｍ以上の個数、高さ５．５〜７．０μｍの個数及び高さ１．０〜３．０μｍの個数を計数する。ローラ長手方向５ヶ所×周方向４ヶ所の計２０ヶ所で測定した結果を平均し、その値をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとする。
【００５８】
融着起因スジの評価
本評価で使用した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は１８ｐｐｍ、画像の解像度は１２００ｄｐiである。感光ドラムはアルミシリンダーにＯＰＣ層をコートした反転現像方式の感光ドラムであり、最外層は変性ポリカーボネートをバインダー樹脂とする電荷輸送層である。現像ローラとトナー規制ブレードとの当接圧力と侵入量は、現像ローラ上のトナー被覆量が０．３５ｍｇ／ｃｍ2となるように調整した。また、現像ローラから古いトナーを掻き落とし、現像ローラに新しいトナーを供給するトナー供給ローラとして軟質ウレタンスポンジ製のものを用いた。そして、画出しは２３．５℃、湿度５５％の条件で１００００枚通紙した後、ベタ黒画像、ハーフトーン画像を出力し、それらの画像表面にトナー規制ブレードに基づくスジが発生していないか、また、画像出力が完了した後にトナー規制ブレードを取り出しその表面にトナーが融着していないかを目視により確認し、◎：トナー規制ブレード上に融着が見られなかった、○：画像上にスジが見られなかった、及び×：画像上にスジが見られた、の３段階で評価した。
【００５９】
画像濃度の測定
融着起因スジの評価で作成したベタ黒像画像の画像濃度を、マクベス反射濃度計、型式ＲＤ−９１８を用いて、縦６点×横５点、計３０点を測定し、平均値を求めた。
【００６０】
かぶりの測定
現像ローラをカラーレーザープリンタの現像ローラとしてセットし、ベタ白画像出力中にカラーレーザービームプリンタを止め、転写部と現像ローラが当接部との間の感光ドラム上にあるトナーをセロハンテープで採取し、セロハンテープに付着しているトナー量をかぶり反射式濃度計（ＴＯＫＹＯ  ＤＥＮＳＨＯＫＵ  ＣＯ．，ＬＴＤ社製：ＲＥＦＬＥＣＴＯＭＥＴＥＲ  ＭＯＤＥＬ  ＴＣ−６ＤＳ／Ａ）を用いて測定した（プリント後の白地部反射濃度平均値をＤｓ（％）、プリント前の用紙の反射濃度平均値をＤｒ（％）としたときのＤｓ−Ｄｒをかぶり量とした）。なお、かぶり量３％以下は実質的にかぶりの無い良好な画像であり、３％を超えるとかぶりの目立つ不鮮明な画像である。
【００６１】
現像ローラとしての総合評価
優着起因スジ、画像濃度及びかぶりの判定結果から、現像ローラとしての性能を下記により総合評価した。
◎：融着起因スジ◎、画像濃度１．３〜１．６、かつ、かぶり３．０以下であるもの。
○：融着起因スジ○、画像濃度１．３〜１．６、かつ、かぶり３．０以下であるもの。
×：優着起因スジ×、画像濃度１．３〜１．６の範囲外及びかぶり３．０超にひとつでも該当するもの。
【００６２】
実施例２
実施例１において、円筒状金型を、研磨剤としてＦ３０（粒径６１２μｍ）とＦ６０（粒径２５８μｍ）を１：１．５で混合したガラスビーズを用いて内面を粗した円筒状金型を用いる外は実施例１と同様にして、現像ローラを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示した。
【００６３】
実施例３
実施例１において、円筒状金型を、研磨剤としてＦ３０（粒径６１２μｍ）とＦ６０（粒径２５８μｍ）を１：６で混合したガラスビーズを用いて内面を粗した円筒状金型を用いる外は実施例１と同様にして、現像ローラを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示した。
【００６４】
実施例４
実施例１において、円筒状金型を、研磨剤としてＦ３０（粒径６３５μｍ）とＦ６０（粒径２６６μｍ）を１：１．５で混合したアルミナを用いて内面を粗した円筒状金型を用いる外は実施例１と同様にして、現像ローラを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示した。
【００６５】
実施例５
実施例１において、円筒状金型を、研磨剤としてＦ３０（粒径６１２μｍ）とＦ６０（粒径２５８μｍ）を１：５で混合したガラスビーズを用いて内面を粗した円筒状金型を用いる外は実施例１と同様にして、現像ローラを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示した。
【００６６】
実施例６
実施例１において、円筒状金型を、研磨剤としてＦ３０（粒径６５４μｍ）とＦ６０（粒径２５８μｍ）を１：５で混合した鉄粉を用いて内面を粗した円筒状金型を用いる外は実施例１と同様にして、現像ローラを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示した。
【００６７】
【表１】
2006171413.tif 000005
【００６８】
比較例１
実施例１において、円筒状金型を、研磨剤としてＦ３０（粒径６１２μｍ）のガラスビーズのみを用いて内面を粗した円筒状金型を用いる外は実施例１と同様にして、現像ローラを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示した。
【００６９】
比較例２
実施例１において、円筒状金型を、研磨剤としてＦ６０（粒径２５８μｍ）のガラスビーズのみを用いて内面を粗した円筒状金型を用いる外は実施例１と同様にして、現像ローラを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示した。
【００７０】
比較例３
実施例１において、円筒状金型を、研磨剤としてＦ２４（粒径７１１μｍ）とＦ６０（粒径２５８μｍ）を１：６で混合したガラスビーズを用いて内面を粗した円筒状金型を用いる外は実施例１と同様にして、現像ローラを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示した。
【００７１】
比較例４
実施例１において、円筒状金型を、研磨剤としてＦ３０（粒径６１２μｍ）とＦ８０（粒径１８９μｍ）を１：１．５で混合したガラスビーズを用いて内面を粗した円筒状金型を用いる外は実施例１と同様にして、現像ローラを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示した。
【００７２】
比較例５
実施例１において、円筒状金型を、研磨剤としてＦ３０（粒径６１２μｍ）とＦ６０（粒径２５８μｍ）を１：１．３で混合したガラスビーズを用いて内面を粗した円筒状金型を用いる外は実施例１と同様にして、現像ローラを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示した。
【００７３】
比較例６
実施例１において、円筒状金型を、研磨剤としてＦ３０（粒径６１２μｍ）とＦ６０（粒径２５８μｍ）を１：６．３で混合したガラスビーズを用いて内面を粗した円筒状金型を用いる外は実施例１と同様にして、現像ローラを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示した。
【００７４】
【表２】
2006171413.tif 000006
【００７５】
これら実施例、比較例に見られるように、表面の形状がＢ／Ａが０．１０未満であり、Ｃ／Ｄが０．１０〜０．５０にある現像ローラは、融着起因スジの発生が少なく良好であり、画像濃度も高く適正範囲にあり、かつ、かぶりも良好である。また、その製造に際して、内面を、所定粒径（ＪＩＳによる種類でＦ３０及びＦ６０）の研磨剤を特定の混合比（１：１．５〜１：６、特に１：５〜１：６）でブラストした円筒状金型を用いると、上記条件を満たす現像ローラを容易に製造することができることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の現像ローラの一例の断面図である。
【図２】画像形成装置の要部を示す概略図である。
【図３】現像ローラの表面層の凸部を解析する方法を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１      現像ローラ
２      弾性体
３      軸芯体
４      表面層
１１    潜像担持体（感光ドラム）
１２    帯電ローラ
１３    露光系
１４    現像ローラ
１５    転写ローラ
１６    クリーニング手段
１７    トナー供給ローラ
１８    トナー規制ブレード
３１    表面層の凸部の頂点
３２    表面層の凹部
３３    表面層の表面
Ｅ１    バイアス印加用電源（帯電ローラ用）
Ｅ２    バイアス印加用電源（転写ローラ用）
Ｅ３    バイアス印加用電源（現像ローラ用）
Ｐ      転写材
ｈ      表面の凸部の頂点高さ
【図１】
2006171413.tif 000007
【図２】
2006171413.tif 000008
【図３】
2006171413.tif 000009