(57)【要約】【課題】高温高湿環境下におけるトナーの搬送力の向上と、高濃度の画像の印刷時におけるトナーへの優れた帯電付与性と、を高いレベルで両立し得る現像装置の提供。【解決手段】現像ローラ１と現像剤規制部材８とを有する現像装置である。現像ローラの導電性弾性層はマルテンス硬度が０．１０Ｎ／ｍｍ２以上、３．００Ｎ／ｍｍ２以下である。現像ローラの表面は、一辺が９００μｍの正方形の面積に対する導電性弾性層の露出部分の面積の割合が４０％以上、９０％以下であり、かつ、絶縁性ドメインの各々が導電性弾性層と接触している部分の面積の平均値が、３．００×１０２μｍ２以上、１．００×１０５μｍ２以下である。現像剤規制部材の突出し部の突出し長さＷ１が０．５ｍｍ以上であり、突出し部の間隙の距離の最小値Ｈｍｉｎが、０．５ｍｍ以下である。【選択図】図１０
2018025767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転方向に回転可能な現像ローラと、
該現像ローラ上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、を有する現像装置であって、
該現像ローラは、
基体と、該基体上の導電性弾性層と、該導電性弾性層上の複数の絶縁性ドメインと、を有し、
該導電性弾性層は、マルテンス硬度が０．１０Ｎ／ｍｍ２以上、３．００Ｎ／ｍｍ２以下であり、
該現像ローラの表面は、該絶縁性ドメインの表面と、該導電性弾性層の該絶縁性ドメインで被覆されていない露出部分とを含み、
該現像ローラの表面における、一辺が９００μｍの正方形の面積に対する該導電性弾性層の露出部分の面積の割合が４０％以上、９０％以下であり、かつ、
該複数の絶縁性ドメインの各々が該導電性弾性層と接触している部分の面積の平均値が、３．００×１０２μｍ２以上、１．００×１０５μｍ２以下であり、
該現像剤規制部材は、
該現像ローラ表面に直接または現像剤を介して接する当接部と、該当接部から、該現像ローラの該第１の回転方向の上流側に延びる突出し部と、を有し、
該突出し部の、該現像ローラに面する側と、該現像ローラの表面との間に間隙が存在し、
該突出し部の突出し長さＷ１が０．５ｍｍ以上であり、
該間隙の距離の最小値Ｈｍｉｎが、０．５ｍｍ以下である、ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記複数の絶縁性ドメインの各々の高さの平均値が、０．５μｍ以上、１５．０μｍ以下である請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記導電性弾性層が、２層以上の積層構造を有する請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記導電性弾性層が、ポリウレタン樹脂を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記突出し部は、前記現像ローラに対向する側の面の断面線が、該現像ローラの表面に対して凹状である領域を有し、該領域における前記間隙の距離が０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下である部分の該表面の長さＷ２が０．５ｍｍ以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記突出し部の、前記現像ローラに対向する側の面の断面線上の第１の点における接線と、
該第１の点と該現像ローラの回転中心とを結ぶ線分と、該現像ローラの表面との交点における接線と、のなす角が、−５°以上、＋５°以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記間隙の距離の最大値をＨｍａｘとしたとき、（Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎ）が、１．０以上３．０以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の現像装置を有し、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。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の現像装置を有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】
本発明は、現像装置、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】
複写機や光プリンタの如き電子写真画像形成装置の画像形成方法としては、非磁性一成分のトナーを用いた現像方法が知られている。具体的には、回転可能な静電潜像担持体である感光体を帯電ローラの如き帯電手段により帯電し、帯電した感光体の表面にレーザー光を露光して静電潜像を形成する。次に、画像形成装置の現像装置において、現像剤容器内のトナーが現像剤規制部材によって現像ローラ上に塗布され、感光体と現像ローラとの接触部でトナーによる静電潜像の現像が行われる。その後、感光体上のトナー像は、転写部において中間転写体を介して、または、介さずに記録材上に転写され、定着部において熱と圧力によりトナー像が記録材に定着され、定着画像を有する記録材が画像形成装置外へ排出される。
【０００３】
このような画像形成方法において、現像装置は、以下のような電子写真用部材から構成されている。
（１）現像剤容器内に存在し、現像ローラにトナーを供給する現像剤供給ローラ。
（２）現像ローラ上にトナー層を形成し、現像ローラ上のトナーを一定量にする現像剤規制部材。
（３）トナーを収納する現像剤容器の開口を閉塞し、かつ、一部を容器外に露出させ、この露出部分が感光体に対向するように配置され、感光体にトナーを現像する現像ローラ。
現像装置内では、これらの電子写真用部材が回転、摺擦することで画像形成を行っている。
【０００４】
近年、現像装置の小型化や省エネルギー化が進んでいる。該装置の小型化に対しては、電子写真用部材の小型化、特にローラ部材の小径化が手段の一つとなる。また、省エネルギー化に対しては、電子写真用部材の回転、摺擦時の低トルク化（部材の侵入量減、周速度差減）が手段の一つとなる。ところが、現像ローラ及び現像剤供給ローラの小径化や、部材の侵入量減、周速度差減による回転時の低トルク化を行うと、現像ローラに形成されるトナー層の量が不足し、均一な画像が得られ難いという課題があった。また、黒ベタ（画像濃度１００％を指す）など濃度が高い画像の印刷中に、現像ローラに形成されるトナー層の電荷量が不足しやすいという課題があった。
【０００５】
特許文献１には、現像部材のトナー搬送力を向上させるために、表面に電気抵抗値が高い誘電部を設け、帯電させた誘電部にトナーを電気的に吸着させてトナーを搬送することができる現像ローラが開示されている。また、特許文献２には、トナー層の電荷量を均一にするために、現像ローラと当接する当接部よりも該現像ローラの表面移動方向上流部にトナー溜りを設けることで、トナーを循環させることができる現像剤規制部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２８６４９７号公報
【特許文献２】特開２００６−２５１７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らの検討によれば、特許文献１に係る現像ローラは、表面の誘電部の存在によって優れたトナー搬送力を有するものの、当該現像ローラによるトナーに対する帯電付与性が低下することを見出した。このような現像ローラを電子写真画像の形成に用いた場合、得られる電子写真画像に「かぶり」が生じやすくなる。この傾向は、電子写真画像の形成を高温高湿環境下で行う場合に特に顕著であった。また、本発明者らの検討によれば、特許文献２に係る現像剤規制部材は、トナー溜りによってトナーを循環しやすくし、電荷量をある程度均一にすることができるものの、当該現像剤規制部材単独では、黒ベタ画像印刷中のトナー電荷量への効果に改善の余地があることを見出した。このような現像剤規制部材を電子写真画像の形成に用いた場合、得られる電子写真画像に「黒ベタ印刷直後のかぶり」が生じやすくなる。この傾向は、電子写真画像の形成を高温高湿環境下で行う場合に特に顕著であった。
【０００８】
本発明は、高温高湿環境下におけるトナーの搬送力の向上と、高濃度の画像の印刷時におけるトナーへの優れた帯電付与性と、を高いレベルで両立し得る現像装置の提供に向けたものである。また、本発明は、多様な環境下において、高品位な電子写真画像を安定して提供し得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の提供に向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、第１の回転方向に回転可能な現像ローラと、
該現像ローラ上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、を有する現像装置であって、
該現像ローラは、
基体と、該基体上の導電性弾性層と、該導電性弾性層上の複数の絶縁性ドメインと、を有し、
該導電性弾性層は、マルテンス硬度が０．１０Ｎ／ｍｍ２以上、３．００Ｎ／ｍｍ２以下であり、
該現像ローラの表面は、該絶縁性ドメインの表面と、該導電性弾性層の該絶縁性ドメインで被覆されていない露出部分とを含み、
該現像ローラの表面における、一辺が９００μｍの正方形の面積に対する該導電性弾性層の露出部分の面積の割合が４０％以上、９０％以下であり、かつ、
該複数の絶縁性ドメインの各々が該導電性弾性層と接触している部分の面積の平均値が、３．００×１０２μｍ２以上、１．００×１０５μｍ２以下であり、
該現像剤規制部材は、
該現像ローラ表面に直接または現像剤を介して接する当接部と、該当接部から、該現像ローラの該第１の回転方向の上流側に延びる突出し部と、を有し、
該突出し部の、該現像ローラに面する側と、該現像ローラの表面との間に間隙が存在し、
該突出し部の突出し長さＷ１が０．５ｍｍ以上であり、
該間隙の距離の最小値Ｈｍｉｎが、０．５ｍｍ以下である現像装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の他の態様によれば、前記現像装置を有し、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、及び前記現像装置を有する電子写真画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、高温高湿環境下におけるトナー搬送力の向上と、高濃度の画像の印刷時におけるトナーへの優れた帯電付与性と、を高いレベルで両立し得る現像装置が得られる。また、本発明の他の態様によれば、多様な環境下において、画像濃度の均一性を得つつ、印刷する画像濃度に依らずかぶりを抑制し、高品位な画像を安定して提供し得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が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る現像ローラの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る現像ローラの表面の構成の一例を示す模式図である。
【図３】本発明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４】本発明に係る電子写真プロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図５】本発明に係る絶縁性ドメインの正面観察図の一例である。
【図６】本発明に係る絶縁性ドメインの高さの測定結果の一例を示す図である。
【図７】本発明に係る現像装置の例を示す概略構成の断面図である。
【図８】本発明に係る現像装置の例を示す概略構成の断面の拡大図である。
【図９】本発明に係る現像装置の例を示す概略構成の断面の拡大図である。
【図１０】本発明に係る現像装置を有する電子写真プロセスカートリッジの一例を示す概略構成の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一態様に係る現像装置は、第１の回転方向に回転可能な現像ローラと、該現像ローラ上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、を有する。前記現像ローラは、基体、該基体上の導電性弾性層、及び、該導電性弾性層上の複数の絶縁性ドメインを有する。該導電性弾性層は、マルテンス硬度が０．１０Ｎ／ｍｍ２以上、３．００Ｎ／ｍｍ２以下である。該現像ローラの表面は、該絶縁性ドメインの表面と、該導電性弾性層の該絶縁性ドメインで被覆されていない露出部分とを含み、該現像ローラの表面における、一辺が９００μｍの正方形の面積に対する該導電性弾性層の露出部分の面積の割合が、４０％以上、９０％以下であり、かつ、該複数の絶縁性ドメインの各々が該導電性弾性層と接触している部分の面積の平均値が、３．００×１０２μｍ２以上、１．００×１０５μｍ２以下である。
【００１４】
表面に誘電部と称される絶縁性ドメインが存在する現像ローラでは、絶縁性ドメインが帯電することにより、導電部と称される導電性弾性層の露出部分との間で電界が生じ、クーロン力やグラディエント力によってトナーを吸着搬送させている。この搬送力は、絶縁性ドメインのサイズや数が多大なほど大きくなる。一方、トナーへの帯電付与は、一般には、現像ローラとトナーとの間の摩擦により行われていることが知られているが、本発明者らの検討によって、絶縁性ドメインは、トナーへの帯電付与にほとんど関与しないことが分かってきた。そのため、従来の絶縁性ドメインが存在する現像ローラでは、大きな搬送力を得ようと絶縁性ドメインのサイズや数を多大にすると、代わりにトナーへの帯電付与能が小さくなるということが分かった。
【００１５】
また、前記現像剤規制部材は、前記現像ローラ表面に直接または現像剤を介して接する当接部と、該当接部から、該現像ローラの該第１の回転方向の上流側に延びる突出し部と、を有する。該突出し部の突出し長さＷ１は、０．５ｍｍ以上である。また、該突出し部の、該現像ローラに面する側と、該現像ローラの表面との間には、間隙が存在する。また、該間隙の距離の最小値Ｈｍｉｎは、０．５ｍｍ以下である。
【００１６】
上記した現像ローラおよび上記現像剤規制部材の組み合わせに係る現像装置によれば、該現像ローラによって搬送されたトナーを、該現像剤層厚規制部によって薄層に規制するとともに、該突出し部と該現像ローラの表面とによって囲まれた間隙部（トナー溜り部）にトナーが溜めることとなる。そして、該間隙部においては、トナーが循環するため、間隙部を有さない現像装置と比べて、印刷する画像濃度が変化した場合におけるトナー電荷量の変動を、より一層、低減させ得る。また、当該現像装置によれば、黒ベタの如き画像濃度が高い電子写真画像の形成時におけるトナーへの帯電付与性がより一層向上する。以下、本発明を詳細に説明する。
【００１７】
＜現像ローラ＞
本発明の一態様に係る現像ローラは、図１に示すように、円柱状あるいは中空円筒状の基体２、及び導電性弾性層３を有している。図１に示すように、導電性弾性層３の表面上には、複数の電気的に絶縁性のドメイン４が存在する。即ち、本発明に係る現像ローラの表面は、図２に示すように、少なくとも、複数の絶縁性ドメイン４の表面と、絶縁性ドメインで被覆されていない導電性弾性層３の表面（露出部分）とを含む。
【００１８】
〔基体〕
本発明に係る現像ローラに用いられる基体は、導電性を有し、その上に設けられる導電性弾性層を支持する機能を有する。材質としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ニッケルの如き金属、これらの金属を含むステンレス鋼、ジュラルミン、真鍮及び青銅の如き合金を挙げることができる。基体の表面には、耐傷性付与を目的として、導電性を損なわない範囲で、メッキ処理を施すことができる。さらに、基体としては、樹脂製の基材の表面を金属で被覆して表面導電性としたものや、導電性樹脂組成物から製造されたものも使用可能である。
【００１９】
〔導電性弾性層〕
本発明に係る現像ローラにおいて、導電性弾性層は、１層構造または２層以上の積層構造を有する。導電性弾性層は、２層以上の積層構造を有することが好ましい。特に非磁性一成分接触現像系プロセスでは、現像ローラとして２層の積層構造からなる導電性弾性層を有する現像ローラが好適に用いられる。
【００２０】
導電性弾性層は、樹脂及びゴムの如き弾性材料を含有する。樹脂及びゴムとしては、具体的には、例えば以下のものが挙げられる。ポリウレタン樹脂、ポリアミド、尿素樹脂、ポリイミド、メラミン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル、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。これらの中で、シリコーンゴムが好ましく使用できる。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、これらシロキサンの共重合体を挙げることができる。これらの樹脂及びゴムは、必要に応じて１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、ポリウレタン樹脂は、トナーへの摩擦帯電性能に優れ、かつ柔軟性に優れるためにトナーとの接触機会を得られやすく、かつ耐摩耗性を有するので好ましい。なお、樹脂及びゴムの材質は、導電性弾性層を、フーリエ変換赤外可視分光光度計を用いて測定することにより同定することができる。
【００２１】
ポリウレタン樹脂としては、エーテル系ポリウレタン樹脂、エステル系ポリウレタン樹脂、アクリル系ポリウレタン樹脂、カーボネート系ポリウレタン樹脂が挙げられる。これらの中でも、トナーとの摩擦によってトナーに負極性の電荷を付与しやすく、かつ柔軟性が得られやすい、ポリエーテルポリウレタン樹脂が好ましい。
【００２２】
ポリエーテルポリウレタン樹脂は、公知のポリエーテルポリオールとイソシアネート化合物との反応により得ることができる。ポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールが挙げられる。また、これらのポリオール成分は、必要に応じて、予め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）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のようなイソシアネートにより鎖延長したプレポリマーとしてもよい。
【００２３】
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ないが、例えば以下のものが挙げられる。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）の如き芳香族ポリイソシアネート；及びこれらの変性物や共重合物、そのブロック体。
【００２４】
導電性弾性層は、導電性を得るために、導電剤を含有することが好ましい。導電剤としては、イオン導電剤やカーボンブラックのような電子導電剤が挙げられる。中でも、導電性弾性層の導電性と導電性弾性層のトナーに対する帯電性能とを制御することができるため、カーボンブラックが好ましい。導電性弾性層の体積抵抗率は、１×１０３Ω・ｃｍ以上、１×１０１１Ω・ｃｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００２５】
上記カーボンブラックとしては、具体的には、ケッチェンブラック（商品名、ライオン（株）製）、アセチレンブラックの如き導電性カーボンブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴの如きゴム用カーボンブラックを挙げることができる。その他、酸化処理を施したカラーインク用カーボンブラック、熱分解カーボンブラックを用いることができる。カーボンブラックの添加量は、樹脂またはゴム１００質量部に対し、５質量部以上５０質量部以下であることが好ましい。導電性弾性層中におけるカーボンブラックの含有量は、熱重量分析装置（ＴＧＡ）を用いて測定することができる。
【００２６】
上記カーボンブラックの他、使用可能な導電剤としては、以下のものを挙げることができる。天然グラファイト、人造グラファイトの如きグラファイト；銅、ニッケル、鉄、アルミニウムの如き金属粉；酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫の如き金属酸化物粉；ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレンの如き導電性高分子。これらは、必要に応じて１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２７】
導電性弾性層には、その他、上記樹脂もしくはゴム、及び導電剤の機能を阻害しない範囲で、荷電制御剤、潤滑剤、充填剤、酸化防止剤、老化防止剤を含有させることができる。また、現像ローラに表面粗度が必要な場合は、導電性弾性層中に粗さ制御用微粒子を含有させることができる。粗さ制御用微粒子の体積平均粒径は、３μｍ以上、２０μｍ以下であることが、適切な表面粗さを付与するために好ましい。また、導電性弾性層中に含有される該微粒子の量は、樹脂またはゴム１００質量部に対し、１質量部以上、５０質量部であることが、適切な表面粗さを付与するために好ましい。粗さ制御用微粒子としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂の如き微粒子を用いることができる。
【００２８】
導電性弾性層の厚さは、１μｍ以上、５ｍｍ以下であることが、良好な現像性を得るために好ましい。導電性弾性層の厚さは、断面を光学顕微鏡で観察・測定することにより求めることができる。
【００２９】
［マルテンス硬度］
本発明に係る現像ローラの導電性弾性層は、マルテンス硬度が０．１０Ｎ／ｍｍ２以上、３．００Ｎ／ｍｍ２以下である。マルテンス硬度を上記範囲内とすることで、導電性弾性層は適度な柔らかさになり、現像ローラとトナーとの接触機会が増加し、トナーへの帯電付与を十分に行うことが可能となる。また、絶縁性ドメインとトナーの摺擦も効果的に行えるため、絶縁性ドメインの帯電量が大きくなり、トナー搬送力を十分に得ることができる。マルテンス硬度が０．１０Ｎ／ｍｍ２未満であると、導電性弾性層が柔らかくなり過ぎてトナー層の厚みが大きくなり、トナーへの帯電付与が十分に行えない。また、マルテンス硬度が３．００Ｎ／ｍｍ２を超えると、導電性弾性層が硬くなり、現像ローラとトナーとの接触機会が減るため、トナーへの帯電付与が不十分になる。
【００３０】
［マルテンス硬度の測定方法］
本発明において、導電性弾性層のマルテンス硬度の測定は、現像ローラを用いて以下のように行われる。測定装置は、ＰＩＣＯＤＥＮＴＯＲ  ＨＭ５００（商品名、Ｆｉｓｃｈｅｒ製）を用いる。測定圧子としてビッカース圧子を用いる。現像ローラを圧子に対して水平に設置し、現像ローラの表面であって絶縁性ドメインで被覆されていない導電性弾性層の表面を顕微鏡で観察する。観察条件は、圧子侵入速度：１μｍ／秒、最大押し込み荷重：０．１ｍＮ、押し込み時間：２０秒間とする。マルテンス硬度は、「最大押し込み荷重／２６．４３×押し込み深さ」で表され、「押しこみ深さ」を検出することにより算出される。
【００３１】
〔絶縁性ドメイン〕
本発明に係る現像ローラの表面上の一部の領域には、複数の絶縁性ドメインが存在する。即ち、現像ローラの表面は、少なくとも、該複数の絶縁性ドメインの表面と、該絶縁性ドメインで被覆されていない導電性弾性層の露出部分とを含んで構成されている。絶縁性ドメインの体積抵抗率は、１×１０１３Ω・ｃｍ以上、１×１０１８Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、１×１０１４Ω・ｃｍ以上、１×１０１７Ω・ｃｍ以下であることがより好ましい。体積抵抗率が上記範囲内であれば、当該絶縁性ドメインを帯電させやすいためである。
【００３２】
絶縁性ドメインを構成する材料としては樹脂や金属酸化物が挙げられるが、樹脂が好ましい。樹脂としては、具体的には、例えば、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂が挙げられる。中でも、アクリル樹脂は、絶縁性ドメインの体積抵抗率を上記範囲内に容易に調整し得るため、好ましい。アクリル樹脂としては、具体的には、例えば以下のものが挙げられる。メチルメタクリレート、４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキサノールアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソボニルアクリレート、４−エトキシ化ノニルフェノールアクリレート、イソボニルアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート。
【００３３】
導電性弾性層上に絶縁性ドメインを形成する方法としては、各種印刷方法が挙げられるが、導電性弾性層の表面上の一部の領域に複数の絶縁性ドメインを存在させるためには、ジェットディスペンサー法及びインクジェット法が好ましい。
【００３４】
本発明に係る絶縁性ドメインのマルテンス硬度は、１００〜８００Ｎ／ｍｍ２であることが好ましい。マルテンス硬度を上記範囲内とすることで、トナーの搬送量を十分に得ることができる。
【００３５】
［導電性弾性層の露出率］
本発明に係る現像ローラの表面は、一辺が９００μｍの正方形の面積１００％に対する導電性弾性層の露出部分の面積の割合（以下、「露出率ＲＥ」とも称する）が、４０％以上、９０％以下である。露出率ＲＥは、より好ましくは５０％以上、８０％以下である。露出率ＲＥを上記範囲内とすることで、現像ローラによるトナー搬送力を適正にすることが可能になるとともに、導電性弾性層とトナーとの間で摺擦を十分に行うことが可能となる。その結果、現像ローラの、トナーに対する摩擦電荷の付与を十分に行うことができる。また、高温高湿環境下においても、十分なトナー搬送力を得ることができる。
【００３６】
［絶縁性ドメインの面積］
複数の絶縁性ドメインの各々が導電性弾性層と接触している部分の面積の平均値（以下、「平均底面積ＳＤ」とも称する）は、３．００×１０２μｍ２以上、１．００×１０５μｍ２以下である。平均底面積ＳＤは、より好ましくは１．００×１０３μｍ２以上、５．００×１０４μｍ２以下である。平均底面積ＳＤを上記範囲内とすることで、現像ローラによるトナー搬送力を適正にすることが可能になるとともに、現像ローラとトナーとの間で摺擦を十分に行うことが可能となる。また、これによって現像ローラのトナーの搬送力が向上し、トナーに対する摩擦電荷付与性も向上する。
【００３７】
［絶縁性ドメインの高さ］
複数の絶縁性ドメインの各々の、導電性弾性層との接触部、すなわち、各々の絶縁性ドメインの底部と導電性弾性層との界面から各々の絶縁性ドメインの頂部までの高さの平均値ＨＤ（以下、単に「高さの平均値ＨＤ」とも称する）は、０．５μｍ以上、１５．０μｍ以下であることが好ましい。高さの平均値ＨＤを０．５μｍ以上とすることで、トナー搬送力が得られやすくなる。また、高さの平均値ＨＤを１５．０μｍ以下とすることで、導電性弾性層とトナーとの摺擦が生じやすくなり、トナーへの帯電付与を行いやすくなる。
【００３８】
［絶縁性ドメインの間隔］
複数の絶縁性ドメインの各々の間隔の平均値（以下、単に「間隔の平均値」とも称する）は、１０μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましい。この間隔の平均値を１０μｍ以上とすることで、導電性弾性層とトナーとの摺擦が生じやすくなり、トナーへの帯電付与を行いやすくなる。また、間隔の平均値を１０００μｍ以下とすることで、トナー搬送力が得られやすくなる。
【００３９】
［導電性弾性層の露出率の測定方法］
本発明において、導電性弾性層の露出率ＲＥは、以下のように測定される。レーザー顕微鏡ＶＫ−Ｘ１００（商品名、キーエンス製）に、拡大倍率２０倍の対物レンズを設置して、３ｍｍ×３ｍｍの領域の現像ローラの表面を観察し、画像連結を行う。次に、得られた観察像の傾き補正を行う。傾き補正は二次曲面補正モードで行う。補正した画像の中央において、一辺９００μｍの正方形のエリア内における導電性弾性層の露出率を測定する。測定は、ＩｍａｇｅＪ等の画像処理ソフトを用いることにより行う。この露出率の測定を、現像ローラの１０点（長手方向を１０等分割して得られる１０領域の各領域の１箇所ずつ）について行い、その相加平均値を本発明の露出率ＲＥとする。
【００４０】
［絶縁性ドメインの平均底面積の測定方法］
絶縁性ドメインの平均底面積ＳＤは、前記露出率の測定と同じく傾き補正した画像を用いて、画像内におさまっている絶縁性ドメインについて測定を行う。前記露出率と同様にして、現像ローラの１０点について観察を行い、得られた値の相加平均値を本発明の平均底面積ＳＤとする。その際、一辺９００μｍの正方形のエリア内から、この中に完全に含まれる絶縁性ドメインの全部を測定対象とし、完全に含まれない絶縁性ドメインは測定対象としない。
【００４１】
［絶縁性ドメインの高さの平均値の測定方法］
絶縁性ドメインの高さの平均値ＨＤは、前記露出率の測定と同じく傾き補正した画像を用いて、画像内におさまっている絶縁性ドメインについて測定を行う。得られた３次元観察像を用いて、絶縁性ドメインの最高点Ｈ２と導電性弾性層の高さＨ１の差分「Ｈ２−Ｈ１」を算出する。現像ローラの１０点（長手方向を１０等分割して得られる１０領域の各領域の１箇所ずつ）について観察を行い、得られた「Ｈ２−Ｈ１」の相加平均値を本発明の絶縁性ドメインの高さの平均値ＨＤとする。その際、一辺９００μｍの正方形のエリア内から、この中に完全に含まれる絶縁性ドメインの全部を測定対象とし、完全に含まれない絶縁性ドメインは測定対象としない。
【００４２】
［絶縁性ドメインの間隔の平均値の測定方法］
絶縁性ドメインの間隔の平均値は、前記露出率の測定と同じく傾き補正した画像を用いて、画像内におさまっている絶縁性ドメインについて測定を行う。得られた観察像において、隣り合う絶縁性ドメインの中心点同士の距離を算出する。その際、一辺９００μｍの正方形のエリア内から、この中に完全に含まれる絶縁性ドメインの全部を測定対象とし、完全に含まれない絶縁性ドメインは測定対象としない。前記露出率と同様にして、現像ローラの１０点について観察を行い、得られた値の相加平均値を本発明の絶縁性ドメインの間隔の平均値とする。
【００４３】
なお、絶縁性ドメインの底面積や高さは、ジェットディスペンサー法及びインクジェット法を用いた場合、材料種、吐出量等の条件により調節可能である。
【００４４】
＜現像剤規制部材＞
現像剤規制部材は、該現像ローラ表面に直接または現像剤を介して接する当接部と、該当接部から、該現像ローラの該第１の回転方向の上流側に延びる突出し部と、を有する。また、前記突出し部の突出し長さ（以下、「突出し量」とも称する）Ｗ１が０．５ｍｍ以上である。
該突出し部の、該現像ローラに面する側と、該現像ローラの表面との間に間隙が存在し、該間隙の距離の最小値Ｈｍｉｎ０．５ｍｍ以下である。
かかる現像剤規制部材を備えた本態様に係る現像装置によれば、高温高湿環境下におけるトナー搬送力の向上と、高濃度の画像の印刷時におけるトナーへの優れた帯電付与性と、を高いレベルで両立し得る。この理由は以下のように推察される。
【００４５】
画像濃度０％である白ベタ画像の如き画像濃度が低く、現像ローラ上のトナーがほとんど感光体へ現像されない画像形成プロセスにおいては、現像ローラ上に残ったトナーは、現像剤規制部材や現像剤供給ローラとの間で繰り返し摺擦を受け、その摩擦帯電によってトナー電荷量は高くなる傾向にある。一方、画像濃度１００％である黒ベタ画像の如き高濃度の画像を形成するプロセスにおいては、現像ローラ上のトナーの大半が感光体へ現像されるため、現像ローラ上のトナーは、現像剤容器内から新たに供給されたトナーが大半を占める。この新たに供給されたトナーは、現像剤規制部材や現像剤供給ローラによる摺擦履歴が少なく摩擦帯電が十分でないために、トナー電荷量が低くなる傾向にある。さらには、黒ベタなど画像濃度が高い現像を行った場合には、現像ローラ上のトナー搬送量が低下する傾向にある。これは、低トルク化のために、現像剤供給ローラを現像ローラに対して順方向に回転させたり、従動回転させたりする場合、現像剤供給ローラによる現像ローラ上のトナーの摺擦及び、現像剤供給ローラによる現像ローラへのトナー供給量が低下するために顕著であった。
これに対して、前記現像ローラに加え前記現像剤規制部材を有する現像装置とすることで、黒ベタ画像の印刷中においても優れたトナー帯電付与能を有し、「黒ベタ印刷直後のかぶり」をさらに良化できることを見出した。この理由について本発明者らは、上記現像装置とすることで、間隙部において、現像ローラが搬送するトナーの循環だけでなく、現像ローラ表面に存在するトナーの摺擦を促進することができたためと考えている。
【００４６】
このように考えた一つ目の理由は、前記突出し部表面と前記現像ローラ表面とが最も近接する位置における前記突出し部表面と前記現像ローラ表面との距離Ｈｍｉｎが０．５ｍｍ以下である現像剤規制部材と、前記優れたトナー搬送力を有する現像ローラとを組み合わせたことで、「黒ベタ印刷直後のかぶり」に対してより効果が発現したからである。上記現像剤規制部材を用いることで、間隙部はより狭くなり、かつ、上記現像ローラを用いることで、間隙部にはより多くのトナーが搬送されることになる。このことから、間隙部にトナーを強く詰めた状態とすることが、効果をより発現させるために必要であったと考えられる。トナーを強く詰めた状態は、間隙部においてトナーの循環が起こりにくく、一方で、回転移動している現像ローラ表面と強く詰まったトナーとの間の摺擦が起こりやすい状態であると考えられる。したがって、間隙部におけるトナーの循環以上に、現像ローラ表面に存在するトナーの摺擦を促進することが、より重要であったと推察している。
【００４７】
二つ目の理由は、前記のような導電性弾性層の露出率及びマルテンス硬度を有する現像ローラと、前記突出し量が０．５ｍｍ以上である現像剤規制部材とを組み合わせたことで、「黒ベタ印刷直後のかぶり」に対してより効果が発現したからである。前述のとおり、本発明に係る現像ローラは、トナーへの帯電付与性の高い導電性弾性層を４０％以上、９０％以下の割合で露出させ、かつ、導電性弾性層のマルテンス硬度が０．１０Ｎ／ｍｍ２以上、３．００Ｎ／ｍｍ２以下という適度な柔軟性を有することで、トナーとの接触面積を確保し、トナーへの優れた帯電付与性を発揮する。また、前記突出し量は、間隙部に強く詰められたトナーと現像ローラ表面とを摺擦させることのできる距離であると考えることができる。これらの、現像ローラ表面のトナーへの帯電付与性や、現像ローラ表面との摺擦距離が、「黒ベタ印刷直後のかぶり」に対して効果を示したことから、間隙部において、現像ローラ表面に存在するトナーの摺擦を促進することが重要であると考えられる。
【００４８】
また、推測ではあるが、本発明に係る現像ローラは、間隙部へトナーを強く詰めることができるだけの優れたトナー搬送力を有しながらも、トナーへの優れた帯電付与性を有する導電性弾性層の露出部分はトナーとの付着力が低いために、より効果を発揮させることができたとも考えている。トナーがより効率良く帯電されるためには、トナーが摺擦を受けた際に転動を起こすことが重要であり、トナーが転動を起こすためには、トナーとトナーが転動する面との付着力が低いことが必要である。本発明に係る現像ローラは、前述のとおり、絶縁性ドメインが帯電し、帯電した絶縁性ドメイン上にトナーが吸着することで優れたトナー搬送力を奏する。一方、導電性弾性層の露出部分は帯電しないために、トナーとの吸着力は発生せず、付着力は低く保たれる。このように、本発明に係る現像ローラは、間隙部にトナーを強く詰めるために必要な優れたトナー搬送力を有しながらも、導電性弾性層の露出部分においてトナーを転動させることができる。このため、本発明に係る現像剤規制部材と組み合わせた現像装置とすることで、より効果を発揮させることができたと考えている。仮に、磁性トナーと磁極を用いた磁性現像方式を用いた場合には、磁力によるトナーの搬送力を有する一方、現像剤担持体表面の全域に磁力による吸着力が働くため、現像剤担持体表面におけるトナー転動は阻害されやすいと考えられる。仮に、絶縁性ドメインがない、または本発明の範囲（あるいは好ましい範囲）よりも絶縁性ドメインの面積や高さが小さい、もしくは、導電性弾性層の露出率が高い現像ローラを用いた場合には、間隙部へトナーを強く詰めることができないために、現像ローラ表面におけるトナーの摺擦及び転動を起こすことが困難であると考えられる。また仮に、本発明の範囲（あるいは好ましい範囲）よりも絶縁性ドメインの面積や高さが大きい、または、導電性弾性層の露出率が低い現像ローラを用いた場合には、トナーが転動できる領域が狭くなったり、摩擦機会が減少したりするために、効果が得られにくいと考えられる。このように、現像ローラ表面の導電性弾性層の露出部分のトナーとの付着力が低いために、トナーの摺擦及び転動が可能であると推察される。さらに、トナーが摺擦及び転動される現像ローラ表面のトナーへの帯電付与性をより高く、トナーが摺擦及び転動される距離、即ち現像剤規制部材の突出し量をより長くしたことで、大きな効果を発現させることができたと推察している。
【００４９】
以上の理由から、上記現像剤規制部材と、上記現像ローラとを組み合わせた現像装置とすることで、黒ベタ画像の印刷中においても優れたトナー帯電付与能を有し、「黒ベタ印刷直後のかぶり」をさらに良化させることができたと考えている。
以下、本発明で用いられる現像剤規制部材の一例について説明する。
【００５０】
本発明に係る現像剤規制部材は、少なくとも支持部とブレード部を有する。支持部とブレード部は、単一の材料を用いて一体となるように構成しても、それぞれ単一の材料から構成したものを組み合わせて構成してもよい。また、支持部とブレード部を、それぞれ異なる材料から構成して組み合わせてもよい。上記現像剤規制部材に用いられる支持部としては、ブレード部の支持が可能であれば、特に制限されるものではない。
上記支持部とブレード部とを用いて作製される現像剤規制部材としては、具体的には、図７に示すものを挙げることができる。図７は、本発明に係る現像剤規制部材と現像ローラとを有する現像装置の長手方向に垂直な断面図の例である。図７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示す現像剤規制部材８は、支持部３２と、ブレード部３１とから構成される。また、図７（ｄ）に示す現像剤規制部材８は、支持部３２とブレード部３１とを単一の材料を用いて一体となるように構成したものである。このような現像剤規制部材８は、現像剤容器６に固定され、現像剤容器６の開口端と接する固定点３３を支点として現像ローラの表面に当接する。
【００５１】
支持部の材質としては、金属、樹脂などいずれであってもよく、具体的には、ステンレス鋼、りん青銅、アルミニウムの如き金属や、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、ポリエチレン、ポリエステルの如き樹脂を挙げることができる。樹脂を使用する場合で導電性が必要とされる場合は、樹脂に導電材料を加えることが好ましい。支持部とブレード部が単一の材料を用いて一体となるように構成される場合は、ブレード部にも支持部と同一の材料を使用する。
【００５２】
支持部の厚さは特に制限されるものではないが、０．０５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下が好ましい。支持部の厚さが０．０５ｍｍ以上であれば、現像ローラに現像剤規制部材を適正な当接圧で当接させて、現像ローラ上のトナーを適正な層厚に規制することができる。一方、支持部の厚さが０．１５ｍｍ以下であれば、現像ローラへ現像剤規制部材の追従が容易となり、トナーに必要な圧力を付与するバネ性を有するものとなる。
【００５３】
支持部とブレード部が単一の材料を用いて一体となるように構成される場合の成型方法としては、プレスの如き曲げ加工の他に、電気化学機械加工、放電機械加工、レーザービーム機械加工が挙げられる。
【００５４】
ブレード部が支持部と異なる材料を用いて形成される場合、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも使用できる。熱硬化性樹脂としては、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂の如き樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステルの如き樹脂が挙げられる。中でも、熱可塑性樹脂は、熱を加えることで容易に所望の形状に変形できるため好ましい。
【００５５】
支持部とブレード部の材料が異なる場合、ブレード部の厚さは、特に制限されるものではないが、当接部の支持部面上での厚さ（図８中のｄ）は、１０μｍ以上、１０００μｍ以下が好ましい。当接部の支持部面上の被膜の厚さが１０μｍ以上であれば、現像ローラとの摩擦による磨耗に対する耐久性を確保でき、１０００μｍ以下であれば、現像ローラとの安定した当接圧を得ることができる。
【００５６】
ブレード部の形成箇所は特に限定されず、支持部の現像ローラに当接する側の片面であっても、当接側と非当接側の両面を被覆する形状であってもよい。あるいは、支持部の非当接側の片面であっても、ブレード部が現像ローラに当接し得るように形成されていればよい。また、現像ローラとの当接箇所のブレード部の形状についても特に限定されず、平面、曲面、凸形状、凹形状のいずれであってもよい。
【００５７】
また、本発明に係る現像剤規制部材は、現像剤層厚規制部と突出し部の間に段差部を有していてもよい。段差部３１ｂを有することで現像剤層厚を規制するエッジ部分を確保できるため、現像剤の層厚規制が容易となりやすい。段差部３１ｂの段差の高さは、０．０５ｍｍ以上、１ｍｍ以下が好ましい。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示す現像装置の長手方向に垂直な断面図の例を拡大したものである。図８に示す現像剤規制部材は、現像ローラの表面に対向する突出し部の表面の断面線が、直線状の突出し部を有する。具体的に、ブレード部３１において、現像ローラ１との当接部３１ａの現像剤搬送方向の上流側に、段差部３１ｂと、現像ローラ表面と非接触である突出し部３１ｃとが形成されている。ここで、「現像剤搬送方向の上流側」とは、図８において、矢印ｂで示した現像ローラ１の第１の回転方向の上流側Ｘを意味する。なお、当接部３１ａは、現像ローラ表面の現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部の一部を構成する。
【００５８】
現像ローラ１の表面と突出し部の表面３１ｃとの間隙の距離の最小値Ｈｍｉｎは、０．５ｍｍ以下である。Ｈｍｉｎを０．５ｍｍ以下とすることで、前記の如き優れたトナー搬送力を有する現像ローラと組み合わせた際に、前記段差３１ｂと前記突出し部３１ｃと現像ローラ表面とによって形成される間隙部３１ｅ（トナー溜り部）に、トナーをより強く詰めることができる。
【００５９】
また、突出し部の突出し長さＷ１は、０．５ｍｍ以上である。突出し長さＷ１を０．５ｍｍ以上とすることで、前記の如きトナーへの優れた帯電付与性を有する現像ローラと組み合わせた際に、間隙部においてトナーをより帯電させることができる。なお、突出し部の突出し長さＷ１は、突出し部の根元３１ｄから突出し部の先端までの長さである。
【００６０】
図９（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明に係る現像装置の長手方向に垂直な断面図の他の例を拡大したものである。図９には、突出し部の、現像ローラの表面に対向する側の表面の断面線が凹状である領域を有する現像剤規制部材の例を示す。
かかる現像剤規制部材の例として、図９（ａ）には、該断面線が、湾曲した形状を有する領域を有する現像剤規制部材の例を示す。図９（ｂ）には、該断面線が、直線が折れ曲った形状を有する領域を有する現像剤規制部材の例を示す。また、図９（ｃ）には、支持部とブレード部が単一の材料を用いて一体となるように構成され、かつ、該断面線が凹状である領域を有する現像剤規制部材の例を示す。
そして、本発明においては、図９に示したように、該断面線が凹状である領域を有し、かつ、該領域における前記間隙の距離Ｈが０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下である部分の該表面の長さＷ２が、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。突出し部をこのような形状とすることで、トナーが強く詰められた状態の間隙部を現像ローラ回転方向のより長い距離に渡って形成することができ、間隙部においてさらにトナーを帯電させやすくなる。なお、突出し部の表面の長さＷ２における「表面の長さ」とは、突出し部と現像ローラ表面との距離Ｈが０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下となる範囲において、直線が折れ曲った形状については、折れ曲がった各々の直線部の長さの合計を意味し、湾曲した形状については、曲線部の長さを意味する。
【００６１】
本発明においてはさらに、前記現像ローラに対向する側の面の断面線上の第１の点における接線と、該第１の点と該現像ローラの回転中心とを結ぶ線分と、該現像ローラの表面との交点における接線と、のなす角Ｄが、−５°以上、＋５°以下であることが好ましい。ここで、正の成す角は前記現像ローラの第１の回転方向ｂの上流側Ｘに向けて前記突出し部が開く方向を指す。また、負の成す角は、前記現像ローラの回転方向ｂの上流側Ｘに向けて前記突出し部が閉じる方向を指す。
なお、突出し部の現像ローラに面する側の面の断面線が凹状の領域を有する現像剤規制部材において、前記成す角Ｄは、該領域における、該間隙の距離Ｈが、０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下である部分の該突出し部の該現像ローラに面する側の表面の断面線上の第１の点における接線と、該第１の点と該現像ローラの回転中心とを結ぶ線分と、該現像ローラの表面との交点における接線と、のなす角である。
【００６２】
具体的に、図８に示すように、突出し部の該現像ローラに面する側の表面の断面線が直線である場合は、該直線を前記突出し部表面の断面方向における接線（Ａ）とする。そして、該接線上の０．１ｍｍピッチの各点（但し、両端の点を除く）において、その点と前記現像ローラ回転中心とを結ぶ線分と、前記現像ローラの表面との交点における接線（Ａ’）を求める。そして、各点における接線Ａと接線Ａ’との成す角Ｄを求める。
また、図９に示すように、突出し部の表面の断面線が凹状に曲がった形状である場合は、突出し部に沿った０．１ｍｍピッチの各点（但し、両端の点を除く）において、各点を中心として、その前後０．１ｍｍ位置の点とによる３点円を測定し、その３点円の中心とした点における接線（Ａ、不図示）を求める。さらに、その中心とした点と前記現像ローラの回転中心とを結ぶ線分と前記現像ローラの表面との交点における接線（Ａ’、不図示）を同様に画定する。そして、接線Ａおよび接線Ａ’が成す角Ｄを求める。
【００６３】
前記成す角が５．０°以下であることにより、前記現像ローラ回転方向上流側に向けて前記突出し部が開き過ぎず、前記段差３１ｂと前記突出し部３１ｃと現像ローラ表面とによって形成される間隙部３１ｅ（トナー溜り部）に、トナーをより強く詰めることができる。その結果、トナーを帯電させやすくなるため好ましい。また、前記成す角が−５．０°以上であることにより、前記間隙部において滞留層を形成するほどの過度なトナー詰まりを抑制できる。その結果、滞留層で凝集塊（ダマ）となったトナーが黒ベタ画像などを印刷する時に間隙部から吐き出されることによる画像濃度変動（画像先端から現像ローラ２周目位置の濃度上昇）を抑制しやすくなるため好ましい。
【００６４】
本発明においてはさらに、間隙の距離Ｈの最小値Ｈｍｉｎと、該間隙の距離Ｈの最大値Ｈｍａｘの比（Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎ）が、１．０以上３．０以下であることが好ましい。なお、以降、Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎを、間隙の距離の「変化率Ｃ」を称することがある。
なお、ＨｍａｘとＨｍｉｎの比（Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎ）を変化率Ｃとする。前記変化率Ｃが上記範囲内であることにより、トナーを間隙部により均一に詰めることができ、トナーをより安定して帯電させやすくなるため好ましい。
【００６５】
上記の如き突出し部と現像ローラ表面との距離となる突出し部の長さ、成す角、及び変化率は、特に突出し部の長さを長くする場合において、突出し部の表面を凹状に曲った形状とすることで実現することが容易となる。このような凹状に曲った形状には、直線が折れ曲った形状、湾曲した形状などがあるが、前記突出し部の表面の長さＷ２、前記成す角及び前記変化率の観点から、湾曲した形状が好ましい。
【００６６】
ブレード部の形成は、押出成形、塗布成形、シートの貼り合せ成形、射出成形などによって行うことができる。具体的には、押出成形による場合、必要に応じて接着剤を塗布した支持部を成形型に設置し、成形金型に加熱溶融した上記熱可塑性樹脂を注入して成形する。また、シートの貼り合せ成形による場合、押出成形等でシート状に成形した上記熱可塑性樹脂を、接着剤を塗布した支持部に貼り合わせる。また射出成形による場合、金型キャビティ内に上記熱可塑性樹脂を注入し、冷却して成形する。
【００６７】
ブレード部を形成するにあたり、必要に応じて支持部上に接着剤層を形成することができる。接着剤層の材質としては、例えば、ホットメルト系として、ポリウレタン系、ポリエステル系、エチレンビニルアルコール系（ＥＶＡ系）、ポリアミド系を挙げることができる。
【００６８】
また、必要に応じて、支持部やブレード部、任意の接着剤層に導電性を付与するために導電剤を添加することができる。導電剤としては、イオン導電剤、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、グラフェン、金属粒子、金属繊維、金属酸化物、導電性高分子が挙げられる。
【００６９】
イオン導電剤の種類については、例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムの如きアンモニウムイオンを含む過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩、ビス（トリフルオロメチルスルホン酸）イミド塩や、リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウムの如きアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩、ビス（トリフルオロメチルスルホン酸）イミド塩が挙げられる。中でも、アルカリ金属またはアンモニウムイオンのトリフルオロメチル硫酸塩、ビス（トリフルオロメチルスルホン酸）イミド塩が好ましい。これらの塩は、フッ素原子を含有するアニオン構造を有しており、導電性付与効果が大きいため好適である。イオン導電剤は、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７０】
［現像装置の形状測定］
現像装置の形状測定は、以下のとおりに行った。図８に示すように、現像剤規制部材８と現像ローラ１が当接した状態を、現像剤規制部材８の長手方向に垂直な断面方向からデジタルマイクロスコープ（商品名：ＶＨＸ−５０００、キーエンス社製）を用いて５００倍に拡大して観察した。そして、突出し部３１ｃの突出し長さＷ１、及び前記突出し部３１ｃ表面と前記現像ローラ１表面とが最も近接する位置における前記突出し部表面３１ｃと前記現像ローラ１表面との最小間隙距離Ｈｍｉｎを測定した。また、前記突出し部３１ｃ表面と前記現像ローラ１表面とが最も離れた位置における前記突出し部表面３１ｃと前記現像ローラ１表面との最大間隙距離Ｈｍａｘを測定した。このとき、ＨｍａｘとＨｍｉｎの比（Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎ）を変化率Ｃとした。
【００７１】
また、図９に示すように、前記突出し部３１ｃの前記現像ローラに対向する表面の断面線が、凹状に曲った現像剤規制部材８については、現像ローラ１表面との距離Ｈが０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下となる表面の長さＷ２を測定した。Ｗ２は、突出し部に沿って０．１ｍｍピッチで現像ローラ表面との距離を測定し、すべての測定値が０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲となる距離とした。なお、そのときの現像ローラ１表面との距離Ｈの算術平均値を平均間隙距離Ｈａｖｇとし、距離Ｈの最大間隙距離（Ｈｍａｘ）と最小間隙距離（Ｈｍｉｎ）の比（Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎ）を変化率Ｃとした。
【００７２】
また、突出し部の現像ローラ対向面に沿った０．１ｍｍピッチの各点（但し、両端の点を除く）において、各点を中心として、その前後０．１ｍｍ位置の点とによる３点円を測定し、その３点円の中心とした点における接線（突出し部の接線）を求めた。さらに、その中心とした点から前記現像ローラ断面の中心方向の現像ローラ表面の点における接線を同様に測定した。各点におけるこれら２つの接線から、前記現像ローラ回転方向の上流側に向けて開く場合を正、閉じる場合を負として成す角Ｄを求め、その最大値をＤｍａｘ、最小値をＤｍｉｎとした。なお、前記突出し部表面の断面線が直線状である場合には、該直線を前記突出し部の接線とし、同様にＤｍａｘ及びＤｍｉｎを求めた。
【００７３】
＜電子写真画像形成装置＞
本発明の電子写真画像形成装置は、本発明に係る現像装置を有する。本発明の電子写真画像形成装置の一例を図３に示す。図３に示すように、イエロートナー、マゼンダトナー、シアントナー、ブラックトナーの各色トナーに、画像形成ユニットａ〜ｄが設けられる。各画像形成ユニットａ〜ｄには、それぞれ矢印方向に回転する静電潜像担持体としての感光体５が設けられる。各感光体５の周囲には、感光体５を一様に帯電するための帯電装置１１、一様に帯電処理した感光体５にレーザー光１０を照射して静電潜像を形成する不図示の露光手段、静電潜像を形成した感光体５にトナーを供給して静電潜像を現像する現像装置９が設けられる。
一方、給紙ローラ２３により供給される紙等の記録材２２を搬送する転写搬送ベルト２０が、駆動ローラ１６、従動ローラ２１、テンションローラ１９に懸架されて設けられる。転写搬送ベルト２０には、吸着ローラ２４を介して吸着バイアス電源２５から電荷が印加され、記録材２２を表面に静電気的に付着させて搬送するようになっている。また、各画像形成ユニットａ〜ｄには、該各画像形成ユニットの感光体５上のトナー像を、記録材２２に転写するための電荷を印加する転写バイアス電源１８が設けられる。転写バイアスは、転写搬送ベルト２０の裏面に配置される転写ローラ１７を介して印加される。各画像形成ユニットａ〜ｄにおいて形成される各色のトナー像は、各画像形成ユニットａ〜ｄに同期して可動される転写搬送ベルト２０によって搬送される記録材２２上に、順次重畳して転写されるようになっている。
さらに、電子写真画像形成装置には、記録材２２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１５、画像形成された記録材２２を装置外に排出する搬送装置（不図示）が設けられる。
一方、各画像形成ユニットには、各感光体５上に転写されずに残存する転写残トナーを除去し、表面をクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング装置１２が設けられる。クリーニングされた感光体５は、画像形成可能状態とされて待機するようになっている。
【００７４】
上記各画像形成ユニットに設けられる現像装置９には、一成分現像剤として非磁性現像剤（トナー）を収容した現像剤容器６と、現像剤容器６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ように現像ローラ１が設けられる。現像剤容器６内には、現像ローラ１にトナーを供給すると同時に、使用されずに現像ローラ１上に残存するトナーを、現像後に掻き取るための現像剤供給ローラ７と、現像ローラ１上のトナーを薄膜状に形成すると共に、摩擦帯電する現像剤規制部材８とが設けられている。これらは、それぞれ現像ローラ１に当接配置されており、現像ローラ１と現像剤供給ローラ７は、順方向に回転している。現像ローラ１には、現像ローラバイアス電源１４から、感光体５上の静電潜像をトナー像として現像、可視化するのに十分な電荷が印加される。また、現像剤規制部材８には、ブレードバイアス電源１３から所定の電圧が印加される。
【００７５】
＜電子写真プロセスカートリッジ＞
本発明の電子写真プロセスカートリッジは、本発明の現像装置を有し、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。本発明の電子写真プロセスカートリッジの一例を図４に示す。図４に示す電子写真プロセスカートリッジは、現像装置９、感光体５、クリーニング装置１２を有し、これらが一体化されて電子写真画像形成装置の本体に着脱可能に設けられる。現像装置９としては、電子写真画像形成装置で説明した画像形成ユニットと同様のものを挙げることができる。本発明の電子写真プロセスカートリッジは、上記の他、感光体５上のトナー像を記録材２２に転写する転写部材などを上記の部材と共に一体的に設けたものであってもよい。
【００７６】
本発明において、トナー電荷量は、２５μＣ／ｇ以上であることが好ましく、３５μＣ／ｇであることがより好ましい。また、現像ローラ上のトナー搬送量は、０．３０ｍｇ／ｃｍ２以上であることが好ましく、０．３５ｍｇ／ｃｍ２以上であることがより好ましい。
【実施例】
【００７７】
以下、製造例及び実施例により、本発明を具体的に説明する。
【００７８】
〔製造例１〕導電性弾性ローラ１の製造
基体として、外径６ｍｍ、長さ２７０ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の軸芯体にプライマー（商品名：ＤＹ３５−０５１、東レダウコーニング社製）を塗布、焼付けしたものを用意した。この基体を金型内に配置し、下記表１に示す材料を混合した付加型シリコーンゴム組成物を、金型内に形成されたキャビティに注入した。続いて、金型を加熱してシリコーンゴムを温度１５０℃で１５分間加熱して硬化させ、脱型した後、さらに温度１８０℃で１時間加熱して硬化反応を完結させ、基体の外周に厚さ３ｍｍの導電性弾性層を有する導電性弾性ローラ１を製造した。
【００７９】
【表１】
2018025767.tif 000003
【００８０】
〔製造例２〕導電性弾性ローラ２の製造
製造例１と同様にして基体を得た。また、下記表２に示す材料を混練して、未加硫ゴム組成物を調製した。次に、基体の供給機構、未加硫ゴム組成物の排出機構を有するクロスヘッド押出機を用意した。クロスヘッドには内径１２．１ｍｍのダイスを取付け、押出機とクロスヘッドの温度を３０℃に、基体の搬送速度を６０ｍｍ／ｓｅｃに調整した。この条件で、押出機より未加硫ゴム組成物を供給して、クロスヘッド内にて基体の外周に未加硫ゴム組成物を弾性層として被覆し、未加硫ゴムローラ２を得た。次に、１７０℃の熱風加硫炉中に前記未加硫ゴムローラ２を投入し、１５分間加熱することでゴムを加硫して、基体の外周に厚さ３ｍｍの導電性弾性層を有する導電性弾性ローラ２を製造した。
【００８１】
【表２】
2018025767.tif 000004
【００８２】
〔製造例３〕導電性弾性ローラ３の製造
下記表３の「成分１」の欄に示す２種類の材料を、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）２００質量部中に添加して混合した。次いで、窒素雰囲気下、温度８０℃にて４時間反応させて、ポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。このポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部と下記表３の「成分２」の欄に示す他の材料を、表３に示す配合比で、総固形分量が３０質量％になるようにＭＥＫ４００質量部中に添加して、ボールミルで攪拌分散し、分散液を得た。
【００８３】
【表３】
2018025767.tif 000005
【００８４】
また、製造例１と同様にして、付加型シリコーンゴム組成物と金型を用いて導電性弾性ローラ３’を製造した。次いで、上記の分散液を塗工液として、導電性弾性ローラ３’に、ディッピング法で、膜厚１０．０μｍとなるように塗工した。ディッピング法では、導電性弾性ローラ３’の長手方向を鉛直方向にして、基体の上端部を把持して塗工液中に浸漬した。浸漬時間は９秒間、塗工液からの引き上げ速度は、初期速度：３０ｍｍ／ｓ、最終速度：２０ｍｍ／ｓ、及び、これらの間は、時間に対して直線的に速度を変化させた。得られた塗工物を、温度８０℃のオーブン中で１５分間乾燥後、温度１４０℃のオーブン中で２時間、硬化反応させて、導電性弾性ローラ３を製造した。導電性弾性ローラ３の導電性弾性層は、２層の積層構造を有する。
【００８５】
〔製造例４〕導電性弾性ローラ４の製造
下記表４に示す３種類の材料を、総固形分量が２５質量％になるようにＭＥＫ４６５質量部中に添加して、ボールミルで攪拌分散し、分散液を得た。次いで、塗工時の膜厚が４．０μｍとなるようにしたこと以外は、製造例３と同様にして導電性弾性ローラ４を製造した。
【００８６】
【表４】
2018025767.tif 000006
【００８７】
〔製造例５〕導電性弾性ローラ５の製造
下記表５に示す３種類の材料を、総固形分量が３０質量％になるようにＭＥＫ３９６質量部中に添加して、ボールミルで攪拌分散し、分散液を得た。次いで、製造例３と同様にして導電性弾性ローラ５を製造した。
【００８８】
【表５】
2018025767.tif 000007
【００８９】
〔製造例６〕導電性弾性ローラ６の製造
下記表６に示す２種類の材料を、総固形分量が１５質量％になるようにＭＥＫ６８０質量部中に添加して、ボールミルで攪拌分散し、分散液を得た。次いで、塗工時の膜厚が３．０μｍとなるようにしたこと以外は製造例３と同様にして、該分散液をディッピング法で塗工した。得られた塗工物を、温度１００℃のオーブン中で１５分間乾燥し、導電性弾性ローラ６を製造した。
【００９０】
【表６】
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【００９１】
〔製造例７〜１０〕導電性弾性ローラ７〜１０の製造
分散液の調製に用いる材料を、それぞれ表３の「成分２」の欄に示すとおりに変更したこと以外は、製造例３と同様にして、導電性弾性ローラ７〜１０を製造した。
【００９２】
〔製造例１１〕導電性弾性ローラ１１の製造
下記表７に示す３種類の材料を、総固形分量が３０質量％になるようにＭＥＫ３３６質量部中に添加して、ボールミルで攪拌分散し、分散液を得た。次いで、製造例３と同様にして導電性弾性ローラ１１を製造した。
【００９３】
【表７】
2018025767.tif 000009
【００９４】
〔製造例１２〕導電性弾性ローラ１２の製造
下記表８に示す３種類の材料を、総固形分量が３０質量％になるようにＭＥＫ３１５質量部中に添加して、ボールミルで攪拌分散し、分散液を得た。次いで、製造例３と同様にして導電性弾性ローラ１２を製造した。
【００９５】
【表８】
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【００９６】
〔製造例２１〕絶縁性ドメインの原材料１の製造
エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（商品名：Ａ−ＢＰＥ−４、新中村化学社製）１５質量部、イソボニルアクリレート（商品名：ＳＲ５０６ＮＳ、巴工業社製）８５質量部、及び、光開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（商品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４、ＢＡＳＦ社製）５質量部を混合し、絶縁性ドメインの原材料１を得た。
【００９７】
〔製造例２２〜２７〕絶縁性ドメインの原材料２〜７の製造
アクリレート成分の種類及び使用量を表９に示すとおりに変更したこと以外は、製造例２１と同様にして、絶縁性ドメインの原材料２〜７を得た。なお、表９中、各成分の数値は質量部を表す。
【００９８】
【表９】
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【００９９】
［現像ローラの製造及び物性評価］
〔製造例Ａ１〕現像ローラ１の製造
圧電式のインクジェットヘッドを用いて、製造例２２で得られた絶縁性ドメインの原材料２を液滴量が１５ｐｌになるように調整した後、製造例３で得られた導電性弾性ローラ３の周面上に塗布した。塗布は、導電性弾性ローラを回転させながら行い、絶縁性ドメインの周方向及び長手方向の間隔が、それぞれ７５μｍになるように行った。その後、低圧水銀ランプを用いて、波長：２５４ｎｍ、積算光量：１５００ｍＪ／ｃｍ２となるよう紫外線を１０分間照射することにより絶縁性ドメインの原材料を硬化し、現像ローラ１を製造した。得られた現像ローラ１について、本発明の方法に従って、導電性弾性層のマルテンス硬度及び露出率ＲＥ、並びに、絶縁性ドメインの間隔の平均値、平均底面積ＳＤ及び高さの平均値ＨＤの測定を行った。図５に絶縁性ドメインの正面観察図の一例を示す。図５に示すように、絶縁性ドメイン４は略円形であり、その直径は６０μｍ、絶縁性ドメインの間隔は６８μｍであった。また、絶縁性ドメインの高さの測定結果の一例を図６に示す。図６に示すように、絶縁性ドメインの高さの平均値ＨＤは５．１μｍであった。測定結果を表１０に示す。
【０１００】
〔製造例Ａ２〜Ａ２７〕現像ローラ２〜１９及びＣ１〜Ｃ８の製造
導電性弾性ローラ及び絶縁性ドメインの原材料の種類を表１０に示すとおりに変更し、絶縁性ドメインの原材料の液滴量を適宜変更した以外は、製造例Ａ１と同様の方法で現像ローラ２〜１９及び現像ローラＣ１〜Ｃ８を製造した。そして、製造例Ａ１と同様に物性測定を行った。測定結果を表１０に示す。
【０１０１】
【表１０】
2018025767.tif 000012
【０１０２】
［現像剤規制部材の製造及び物性評価］
〔製造例Ｂ１〕現像剤規制部材１の製造
現像剤規制部材のブレード部の材料として、ポリエステル熱可塑性樹脂（ＴＰＥＥ）（商品名：ハイトレル４０４７Ｎ、東レ・デュポン株式会社製）を用いた。ブレード部の厚さは、２５０μｍとした。支持部には、短手方向：１５．２ｍｍ、厚さ：０．０８ｍｍ、材料：ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の長尺シートを使用した。
まず、ブレード部の材料を押出成形機内にて２００℃で溶融し、押出し用金型の成形キャビティに注入した。同時に、支持部の一端面を押出し用金型の成形キャビティに走行させながら、ブレード部を支持部の長手方向の一端面に被覆した。金型の温度は２５０℃に設定した。押出し用金型から吐出したブレード部を固化し、支持部の当接支持面、先端面、及び当接支持面の反対面がブレード部にて被覆された、現像剤規制部材の長尺部材を得た。現像剤規制部材の長尺部材を、長手方向の長さ２２６ｍｍで切断し、現像剤規制部材１とした。現像剤規制部材１は、図８（ａ）に示すように、突出し部表面の断面線が直線状の現像剤規制部材である。
【０１０３】
ここで、現像剤規制部材１の長手方向に垂直な断面形状をデジタルマイクロスコープ（商品名：ＶＨＸ−５０００、キーエンス社製）を用いて５００倍に拡大して観察した。そして、突出し部３１ｃの突出し長さＷ１、段差部３１ｂの段差の高さ、及び突出し部の根元３１ｄと支持部面３２ａとの成す角（表１１中、「突出し部根元の角度」と表記した）を測定した。なお、突出し部根元の角度は、図８（ａ）における突出し部の根元３１ｄと根元３１ｄから突出し部先端方向に０．１ｍｍ位置の点とを結ぶ線と、支持部面３２ａとの角度として測定した。ここで、支持部面３２ａを下向きとしたとき、現像剤規制部材先端側に向けて突出し部が開く方向を正の角度とした。観察結果を表１１に示す。
【０１０４】
〔製造例Ｂ２〜Ｂ１５、Ｂ３９〜４１〕現像剤規制部材２〜１５及びＣ１〜Ｃ３の製造
押出し用金型の形状を変更した以外は製造例Ｂ１と同様にして、突出し部表面の断面線が直線状の現像剤規制部材２〜１５及びＣ１〜Ｃ３を製造した。そして、製造例Ｂ１と同様に、突出し部の形状を観察した。観察結果を表１１に併せて示す。
【０１０５】
〔製造例Ｂ１６〜Ｂ３４〕現像剤規制部材１６〜３４の製造
押出し用金型の形状を変更した以外は製造例Ｂ１と同様にして、図９（ａ）に示すような、突出し部表面の断面線が湾曲した現像剤規制部材１６〜３４を製造した。そして、突出し部の曲率半径を測定したこと以外は、製造例Ｂ１と同様に、突出し部の形状を観察した。なお、突出し部の曲率半径（表１１中、「突出し部の半径」と表記した）は、突出し部３１ｃに沿った０．１ｍｍピッチの各点（但し、両端の点を除く）において、各点を中心としその前後０．１ｍｍ位置の点とによる３点円を測定し、その３点円の半径の平均値とした。また、図９における突出し部の根元３１ｄと支持部面３２ａとの成す角（突出し部根元の角度）を、突出し部の根元３１ｄと根元３１ｄから突出し部先端方向に０．１ｍｍ位置の点とを結ぶ線と、支持部面３２ａとの角度として測定した。突出し部の観察結果を表１１に併せて示す。
【０１０６】
〔製造例Ｂ３５、３６〕現像剤規制部材３５、３６の製造
押出し用金型の形状を変更した以外は製造例Ｂ１と同様にして、図９（ｂ）に示すような、突出し部表面の断面線が折れ曲った現像剤規制部材３５、３６を製造した。現像剤規制部材３５の突出し部は、直線が折れ曲った形状であり、突出し部表面の長さが０．５ｍｍずつの３等分となる位置に折れ曲り部３１ｆを有する。また、折れ曲り部の成す角Ｄ’がそれぞれ１７５°となり、突出し部根元の角度が５°となる形状とした。現像剤規制部材３６の突出し部は、直線が折れ曲った形状であり、突出し部表面の長さが０．７ｍｍずつの３等分となる位置に折れ曲り部３１ｆを有する。また、折れ曲り部の成す角Ｄ’がそれぞれ１７５°となり、突出し部根元の角度が５°となる形状とした。突出し部の観察結果を表１１に併せて示す。
【０１０７】
〔製造例Ｂ３７、３８〕現像剤規制部材３７、３８の製造
支持部材とブレード部材が単一の材料を用いて一体となるように形成された現像剤規制部材３７、３８を製造した。現像剤規制部材３７、３８は、短手方向１７．９ｍｍ、長手方向２２６ｍｍ、厚さ０．０８ｍｍであるＳＵＳ−３０４−１／２Ｈ材をプレス加工することによって作製した。現像剤規制部材３７は、図８（ｄ）に示すような突出し部表面の断面線が直線状である現像剤規制部材とした。現像剤規制部材３８は、図９（ｃ）に示すような突出し部表面の断面線が湾曲した現像剤規制部材とした。製造例Ｂ１及び製造例Ｂ１６と同様にして、突出し部の形状を観察した。突出し部の観察結果を表１１に併せて示す。
【０１０８】
【表１１】
2018025767.tif 000013
【０１０９】
〔実施例１〕
［１．現像装置１の製造及び物性評価］
図１０に、実施例１以降で製造した現像装置を有するプロセスカートリッジの一部分の長手方向に垂直な断面図の一例を示す。まず、低トルク化の目的で、現像剤供給ローラが現像ローラの回転方向ｂに対して順方向ｃに等速で回転するよう、プロセスカートリッジ（商品名：ＣＥ２６３Ａ  Ｍａｇｅｎｔａ、ヒューレット・パッカード社製）のギアを改造した。次に、上記プロセスカートリッジから現像剤規制部材を取り外し、製造例Ｂ１で得られた現像剤規制部材１を装着した。さらに、上記プロセスカートリッジから現像ローラを取り外し、製造例Ａ１で得られた現像ローラ１を装填して、現像装置１を有するプロセスカートリッジとした。得られた現像装置１について、上述の測定方法にて各値を測定した。測定結果を表１４に示す。
【０１１０】
［２．電子写真画像形成装置による評価］
現像装置１を有するプロセスカートリッジを、電子写真画像形成装置（商品名：ＣＬＪＣＰ４５２５、ＨＰ社製）に組み込み、温度３５℃、相対湿度８５％の高温高湿環境下に２４時間放置した。
【０１１１】
［２−１．黒ベタ印刷直後のかぶり評価］
次に、１０枚／分の速度で、印刷方向上流側１００ｍｍが黒ベタ（画像濃度１００％）、残りが白ベタ（画像濃度０％）である画像を１枚出力する途中でプリンタの運転を停止した。プリンタを停止するタイミングは、上記１００ｍｍの黒ベタが現像ローラから感光体へ現像され、直後の白ベタが約２０ｍｍ現像ローラから感光体へ現像されたタイミングとした。これにより、黒ベタ印刷直後、現像ローラ１周目のかぶりを評価することができる。次に、感光体上の、上記約２０ｍｍ幅の白ベタが現像された領域に付着したトナーを透明テープ（商品名：ポリエステルテープＮｏ．５５０、ニチバン（株）社製）で剥がしとり、白色の紙（商品名：Ｂｕｓｉｎｅｓｓ  Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ  ４２００、ＸＥＲＯＸ社製）に貼り付けて、評価用サンプルを得た。次いで、反射濃度計（商品名：ＴＣ−６ＤＳ／Ａ、東京電色社製）にて評価用サンプルの反射濃度Ｒ１を測定した。その際、フィルターにグリーンフィルターを使用した。一方、該透明テープのみを白色の紙に貼り付けた基準サンプルについて、同様にして反射濃度Ｒ０を測定した。基準サンプルに対する評価用サンプルの反射率の低下量「Ｒ０−Ｒ１」（％）を、黒ベタ印刷直後のかぶり値（％）とした。評価結果を表１９に示す。
【０１１２】
［２−２．黒ベタ画像濃度差、２周目濃度差評価］
次に、４０枚／分の速度でＡ４サイズの黒ベタ画像を１枚出力し、得られた黒ベタ画像の画像濃度を、分光濃度計（商品名：５０８、Ｘｒｉｔｅ社製）を用いて計測した。まず、画像の先端（印刷方向上流側の端部から１０ｍｍ位置）と後端（印刷方向下流側の端部から１０ｍｍ位置）の濃度差（後端濃度−先端濃度）を求め、黒ベタ画像濃度差とした。黒ベタ画像濃度差は、トナー搬送力の指標となる数値である。さらに、上記画像の先端（印刷方向上流側の端部から１０ｍｍ位置）と現像ローラ２周目位置（印刷方向上流側の端部から４０ｍｍ位置）の濃度差（２周目濃度−先端濃度）を求め、２周目濃度差とした。２周目濃度差は、間隙部におけるトナー凝集の指標となる数値であり、間隙部に極端にトナーが詰まると悪化する傾向がある。黒ベタ画像濃度差及び２周目濃度差の評価結果を表１９に示す。
【０１１３】
〔実施例２〜１０８、比較例１〜１５〕
現像ローラ及び現像剤規制部材を、それぞれ表１２、１３に記載のものに変更した以外は実施例１と同様にして、実施例２〜１０８の現像装置２〜１０８及び比較例１〜１５の現像装置Ｃ１〜Ｃ１５を製造した。そして、実施例１と同様にして、現像装置の形状測定及び電子写真画像形成装置による評価を行った。現像装置の測定結果を表１４〜１８に、電子写真画像形成装置による評価結果を表１９、２０に併せて示す。
【０１１４】
【表１２】
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【０１１５】
【表１３】
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【０１１６】
【表１４】
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【０１１７】
【表１５】
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【０１１８】
【表１６】
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【０１１９】
【表１７】
2018025767.tif 000019
【０１２０】
【表１８】
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【０１２１】
【表１９】
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【０１２２】
【表２０】
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【０１２３】
実施例１、３、５、１１〜１３及び比較例１、２、７、８により、導電性弾性層のマルテンス硬度を本発明の範囲内とすることで、高温高湿環境下におけるトナーの搬送力と黒ベタ印刷中におけるトナーへの帯電付与性を両立することができることが分かる。実施例１〜５及び比較例３、４により、導電性弾性層の露出率ＲＥを本発明の範囲内とすることで、高温高湿環境下におけるトナーの搬送力とトナーへの帯電付与性を両立することができることが分かる。実施例３、６〜１０及び比較例５、６により、絶縁性ドメインの底面積ＳＤを本発明の範囲内とすることで、高温高湿環境下におけるトナーの搬送力とトナーへの帯電付与性を両立することができることが分かる。また、実施例３及び１４〜１７により、絶縁性ドメインの高さの平均値ＨＤを０．５μｍ以上、１５．０μｍ以下とすることで、高温高湿環境下におけるトナーの搬送力とトナーへの帯電付与性をより両立することができることが分かる。実施例３及び１８により、導電性弾性層を２層以上にすると、高温高湿環境下におけるトナーの搬送力とトナーへの帯電付与性をより両立することができることが分かる。実施例３と１９との比較により、導電性弾性層がポリウレタン樹脂を含むことで、高温高湿環境下におけるトナーの搬送力とトナーへの帯電付与性をより両立することができることが分かる。
【０１２４】
実施例１〜４７と、比較例１３〜１５とを比較すると、現像剤規制部材に本発明の範囲の突出し部を設けることで、黒ベタ印刷直後のかぶりが良化したことが分かる。このことから、本発明の範囲の突出し部を有する現像剤規制部材を用いて間隙部を設けたことで、黒ベタ印刷中においてもトナーへの優れた帯電付与性が発現したと考えられる。
【０１２５】
次に、実施例３、１３、２５〜２８、３９〜４２や実施例５０、６０、７２〜７５、９０〜９３より、現像ローラと突出し部の最小間隙距離Ｈｍｉｎや、現像ローラと突出し部の平均間隙距離Ｈａｖｇを小さくしていくことで、黒ベタ印刷直後のかぶりが良化傾向にあることが分かる。一方、比較例１４、１５より、Ｈｍｉｎが０．５ｍｍを超える現像剤規制部材を用いた場合や、突出し部が現像ローラと接する（Ｈｍｉｎ＝０．００）場合には、突出し部の効果が十分得られず、黒ベタ印刷直後のかぶりの良化は見られなかった。これらの結果は、現像ローラと突出し部との距離を狭くし、間隙部へトナーを詰めやすくするほどトナーへの優れた帯電付与性が発現することを示している。また、突出し部が現像ローラと接する場合には、現像ローラによって搬送されるトナーが間隙部の上流側で突出し部によって掻き取られ、間隙部へのトナーの詰め込みが困難であったと考えられる。
【０１２６】
次に、実施例３、１３、２０〜２４、３４〜３８及び実施例５０、６０、６７〜７１、８５〜８９より、突出し長さＷ１や現像ローラに対する距離が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下となる表面の長さＷ２を０．５ｍｍより長くしていくことで、黒ベタ印刷直後のかぶりが良化傾向にあることが分かる。一方、比較例１３より、突出し長さＷ１が０．５ｍｍよりも短い場合、黒ベタ印刷直後のかぶりが悪く、突出し部の効果が十分に得られていないことが分かる。これらの結果は、間隙部を通過する現像ローラ表面においてトナーの摺擦及び転動が起こっており、その距離を長くすることでトナーへの優れた帯電付与性が得られやすくなることを示していると考えられる。
【０１２７】
次に、実施例１〜４７と、実施例４８〜１０４とを比較すると、突出し部の表面の断面線を凹状に曲がった形状とすることで、黒ベタ印刷直後のかぶりがさらに良化し、また、黒ベタ２周目の濃度差が良化することが分かる。特に、実施例３、１３、２０〜２４、３０〜３８、４４〜４７と、実施例５０、６０、６７〜７１、７７〜８９、９５〜１０４とを比較すると、突出し長さが長い場合において、突出し部の表面の断面線を曲り形状とすることによる黒ベタ印刷直後のかぶりや黒ベタ２周目の濃度差の良化が顕著である。これは、直線形状の場合、突出し長さを長くすると現像ローラと突出し部との成す角の絶対値が大きくなっていくため、突出し部が開き過ぎてトナーが詰まりにくくなったり、突出し部が閉じ過ぎてトナー滞留層ができやすくなったりするのに対し、曲り形状とすることで、これらが抑制された結果であると考えられる。さらに、実施例６０、８８、９９〜１０２と、実施例１０３、１０４とを比較すると、突出し部表面の断面線を湾曲形状とすることで、より現像ローラと突出し部との成す角の絶対値の増大を抑制でき、黒ベタ２周目の濃度差が良化することが分かる。また、実施例３、１３、５０、６０と、実施例１０５〜１０８とを比較すると、ブレード部の材料に依らず本発明の効果が得られることが分かる。
【０１２８】
次に、実施例３、１３、２０、２４、３４、３８及び比較例１、９、１０により、導電性弾性層のマルテンス硬度が本発明の範囲内である現像ローラと、本発明の範囲の突出し部を有する現像剤規制部材とを組み合わせることで、黒ベタ印刷中におけるトナーへの帯電付与性を発現することが分かる。これは、間隙部におけるトナーの摺擦に現像ローラの帯電付与性が寄与することを示唆している。したがって、本発明の範囲の優れたトナーへの帯電付与性を有する現像ローラと、本発明の範囲の突出し部を有する現像剤規制部材とを組み合わせることで、初めて、高温高湿環境下におけるトナーの搬送力と黒ベタ印刷中におけるトナーへの帯電付与性を両立することができることが分かる。
【０１２９】
また、実施例３、２０、２４及び比較例３、９、１０により、導電性弾性層の露出率が本発明の範囲内である現像ローラと、本発明の範囲の突出し部を持つ現像剤規制部材とを組み合わせることで初めて黒ベタ印刷中におけるトナーへの帯電付与性を発現することが分かる。これは、間隙部におけるトナーの摺擦に対して、トナー搬送力、即ち間隙部へトナーを充填する力が寄与することを示唆している。したがって、本発明の範囲の優れたトナー搬送力を有する現像ローラと、本発明の範囲の突出し部を有する現像剤規制部材とを組み合わせることで、初めて、高温高湿環境下におけるトナーの搬送力と黒ベタ印刷中におけるトナーへの帯電付与性を両立することができることが分かる。
【０１３０】
以上より、本発明に係る現像ローラと現像剤規制部材とを有する現像装置とすることで、高温高湿環境下におけるトナーの搬送力の向上と、高濃度の画像の印刷時におけるトナーへの優れた帯電付与性と、を高いレベルで両立できることが分かる。
【符号の説明】
【０１３１】
１‥‥現像ローラ
２‥‥基体
３‥‥導電性弾性層
４‥‥絶縁性ドメイン
８‥‥現像剤規制部材
９‥‥現像装置
３１‥‥ブレード部
３１ａ‥‥当接部
３１ｂ‥‥段差部
３１ｃ‥‥突出し部
３１ｄ‥‥突出し部根元
３１ｅ‥‥トナー溜り部
３１ｆ‥‥折れ曲り部
３２‥‥支持部
３２ａ‥‥支持部面
３３‥‥固定点
３４‥‥現像剤（トナー）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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