(57)【要約】  軸体２２と、軸体２２外周に形成された弾性層２３と、弾性層２３外周に形成された表層２４とを有し、表層２４は、フルオロエチレンビニルエーテル共重合体と、イソシアネートのイソシアヌレート体との反応生成物を含む膜厚０．５μｍ〜２．０μｍのポリウレタンからなり、周方向に対する角度が０°〜３０°の溝２５を表面に有することを特徴とする現像ローラ。
2016072176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、該軸体外周に形成された弾性層と、該弾性層外周に形成された表層とを有し、
前記表層は、フルオロエチレンビニルエーテル共重合体と、イソシアネートのイソシアヌレート体との反応生成物を含む膜厚０．５μｍ〜２．０μｍのポリウレタンからなり、
周方向に対する角度が０°〜３０°の溝を表面に有することを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記溝の幅が、１０μｍ〜２０μｍである請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記溝の長さが、２０μｍ〜１００μｍである請求項１又は２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記溝の深さが、５μｍ〜１５μｍである請求項１〜３のいずれかに記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記溝が、１ｍｍ２当たり６００本〜１１００本形成されている請求項１〜４のいずれかにに記載の現像ローラ。
【請求項６】
前記イソシアネートのイソシアヌレート体が、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体である請求項１〜５のいずれかに記載の現像ローラ。
【請求項７】
前記表層が、無機微粒子を含む請求項１〜６のいずれかに記載の現像ローラ。
【請求項８】
前記無機微粒子が、平均一次粒子径５ｎｍ〜３０ｎｍの疎水化されたシリカである請求項７に記載の現像ローラ。
【請求項９】
前記無機微粒子が、前記表層全体の０．５質量％〜３．０質量％含まれる請求項７又は８に記載の現像ローラ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の現像ローラを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
少なくとも像担持体と、
該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記静電潜像に現像剤を付着させ、可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写させる転写手段と、
前記像担持体の表面に付着した現像剤を除去するクリーニング手段とを備え、
前記現像手段が、請求項１〜９のいずれか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。
【請求項１２】
像担持体の表面を帯電手段により帯電させる帯電工程と、
前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程と、
前記静電潜像に現像剤を付着させ、可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体に転写させる転写工程と、
前記像担持体の表面に付着した現像剤を除去するクリーニング工程とを有し、
前記現像工程は、請求項１〜９のいずれかに記載の現像ローラによって前記静電潜像に現像剤を付着させ、可視像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ローラ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式における現像方式として、１成分現像方式が知られており、１成分現像は簡易構成で安価な現像方式であることが知られている。そして、１成分現像では、荷電搬送の安定化のために規制ブレードによる高線圧をトナーに加える必要があることが知られている。【０００３】
現像方式に用いられる部材として、現像ローラが挙げられるが、上記の要因のため、使用を続けるとトナー成分が現像ローラ表面にフィルミングし、初期状態が保てなくなることで、電荷搬送性が低下するという１成分現像方式由来の問題がある。この問題に対して、現像ローラの表面に高離型材料を用いることでフィルミングを抑制する技術、現像ローラの表面に微小凹凸を設けることでフィルミング成分との接触面積を小さくする技術などが知られている。【０００４】
例えば特許文献１では、現像ローラの表面層が、フッ素基及び水酸基を有する樹脂と１種以上のアミノ樹脂との架橋反応生成物で構成されていることが開示されている。現像ローラの表層にフッ素をコーティングしてトナーフィルミングを防止するとともに、表面層の剥がれを防止して長寿命化を目的としていることが開示されている。【０００５】
しかしながら、特許文献１では、現像ローラと接触する部材へのトナー成分やフィルミング成分の付着が多い場合、高離型性に由来して現像ローラの掻き取り性が低いために、接触部材への固着を低減することができない。そのため、現像ローラ上のトナー薄層にスジが発生し、最終的にベタ画像やハーフトーン画像等の画像上に縦白スジ等の異常画像が発生するという問題は解消できていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３４７６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を鑑み、フィルミングを抑制した高離型性の現像ローラを用いる場合でも、連続使用における縦白スジ等の異常画像を抑制できる現像ローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の現像ローラは、軸体と、該軸体外周に形成された弾性層と、該弾性層外周に形成された表層とを有し、前記表層は、フルオロエチレンビニルエーテル共重合体と、イソシアネートのイソシアヌレート体との反応生成物を含む膜厚０．５μｍ〜２．０μｍのポリウレタンからなり、周方向に対する角度が０°〜３０°の溝を表面に有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フィルミングを抑制した高離型性の現像ローラを用いる場合でも、連続使用における縦白スジ等の異常画像を抑制できる現像ローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、現像ローラの一例の断面を示す模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の現像ローラの一例を斜めから見た場合の模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の現像ローラの一例を斜めから見た場合の部分断面を示す模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の現像ローラの一例における弾性層の表面の画像図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、現像ローラの他の例における弾性層の表面の画像図である。
【図４】図４は、本発明の現像ローラの一例における周方向に対する溝の角度を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図７】図７は、トナーが現像ローラ表面にフィルミングした状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る現像ローラ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００１２】
（現像ローラ）
本発明に係る現像ローラは、軸体２２と、軸体２２外周に形成された弾性層２３と、弾性層２３外周に形成された表層２４とを有し、表層２４は、フルオロエチレンビニルエーテル共重合体と、イソシアネートのイソシアヌレート体との反応生成物を含む膜厚０．５μｍ〜２．０μｍのポリウレタンからなり、周方向に対する角度が０°〜３０°の溝２５を表面に有することを特徴とする。
図１に現像ローラの一例における断面の模式図を示す。図１に示される現像ローラ２１は、軸体２２と、軸体２２外周に形成された弾性層２３と、弾性層２３外周に形成された表層２４とが図示されている。以下、詳細を説明する。
【００１３】
＜軸体＞
軸体２２としては、特に制限されるものではなく、例えば、細長い直円柱状の金属（例えば鉄、アルミニウム合金、ステンレス鋼）などを用いることができる。
【００１４】
＜弾性層＞
弾性層２３としては、特に制限されるものではなく、ゴム組成物を用いることができる。ゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム、シリコンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴムなどが挙げられる。
【００１５】
弾性層２３の厚さとしては１ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。
弾性層２３の形成方法としては、特に制限されるものではないが、例えば軸体２２上にゴム組成物を押出成型し、焼成加硫する方法等が挙げられる。
【００１６】
＜溝＞
本実施形態に係る現像ローラ２１は周方向に対する角度が０°〜３０°の溝を表面に有している。本実施形態において、現像ローラ２１には、微細な凹凸形状を有する弾性層２３の表面に高離型性の薄膜（表層２４）が設けられており、表面に前記溝を有している。
図２Ａ及び図２Ｂに本発明の現像ローラの一実施形態を斜めから見た場合の模式図及び部分断面の模式図を示す。図２Ａには、周方向の溝２５が図示されており、図２Ｂには、周方向と垂直な面（ローラの軸方向と平行な面）における部分断面図が示されている。なお、図２Ｂは図２Ａの領域Ａにおける拡大図を模式的に示したものである。
【００１７】
図２Ｂに示されるように、表面に形成される溝２５において、周方向に対する幅が符号２５ａで図示され、深さが符号２５ｂで図示されている。本実施形態では、図２Ｂに示されるように、弾性層２３の凹部の表面においても、表層２４が形成されている。なお、弾性層２３における全ての溝に表層２４が設けられていることが必要というわけではなく、本発明の効果が得られる範囲であれば、表層２４が形成されていない溝があっても構わない。
【００１８】
本実施形態によれば、高離型性の薄膜によってフィルミングを抑制することができ、溝２５によってフィルミング成分の掻き取り性を向上させることができる。本実施形態ではこれらの効果を両立させることができる。そのため、フィルミングを抑制した高離型性の現像ローラを用いる場合でも、連続使用における異常画像を抑制することができる。
また、溝２５によって掻き取られたフィルミング成分は、溝２５にある程度拘束させることができ、フィルミングを抑えつつ、異常画像を抑制することができる。
【００１９】
本実施形態では、現像ローラ２１と接触する部材（接触部材）に付着したフィルミング成分を現像ローラ２１の表面に形成される溝２５によって掻き取ることができる。前記接触部材としては、例えば感光体、帯電ローラ、規制ブレード等が挙げられる。
【００２０】
溝２５は、例えば５μｍ〜６μｍのトナー粒子や１μｍ〜２μｍのフィルミング成分が現像ローラ２１表面の凹部に挟み込まれず、かつある程度トナーを拘束することが可能な幅、長さ、深さにすることが好ましい。フィルミング成分とは、上述のように例えばトナー成分のうちのシリカが約１μｍ〜２μｍ程度に凝集したもの等が挙げられる。
【００２１】
溝２５は、周方向に対する角度が０°〜３０°であればよく、フィルミング成分の大きさやトナー粒子の大きさ等に応じて幅、長さ、深さを変更することができ、特に制限されるものではないが、０°〜１５°が好ましい。本実施形態では、幅１０μｍ〜２０μｍ、長さ２０μｍ〜１００μｍ、深さ５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。この範囲であると、鱗画像、スジ画像、フィルミングをより抑制することができる。
【００２２】
ここで、表層２４を形成する前の弾性層２３における表面のＳＥＭ画像の一例を図３Ａ及び図３Ｂに示す。図３Ａは本発明に係るものであり、図３Ｂは本発明に含まれないものである。図示されるように、図３Ａでは符号２６で示される周方向に沿って溝が形成されているが、図３Ｂでは周方向に沿って溝が形成されておらず、周方向に垂直な方向にスジが生じている。なお、溝２５の形成方法は後述するが、弾性層２３を研磨し、上記のような微細な凹凸を形成させた後、表層２４を形成することにより、溝２５を形成することができる。
【００２３】
また、図４に周方向に対する溝２５の角度について説明するための模式図を示す。図４では、符号２６の矢印で示される周方向に対する溝２５の角度をθとしている。θの角度、すなわち周方向に対する溝２５の角度は、０°〜３０°である。この範囲であると、フィルミングを抑えつつ、異常画像を抑制することができる。３０°よりも大きい場合、縦白スジ等の異常画像が生じてしまう。なお、図４は溝２５の角度を説明するために便宜的に示した図であり、図４において−３０〜０°であっても本発明に含まれるものである。
また、溝２５が複数形成されている場合にあっては、全ての溝２５が同方向を向いている必要はなく、多少のばらつきがあってもよい。また、溝２５どうしは互いに交差していてもよく、交差していなくてもよい。
【００２４】
また、溝２５は１ｍｍ２当たり６００本〜１１００本形成されていることが好ましい。この範囲であると、鱗画像、スジ画像、フィルミングをより抑制することができる。６００本未満の場合、スジ画像等の異常画像が生じることがあり、１１００本よりも多い場合、フィルミングを抑制できず、鱗画像（画像ムラ）等の異常画像が生じることがある。
【００２５】
溝２５の形成方法は、特に制限されるものではないが、例えば以下の方法が挙げられる。軸体２２の外周に弾性層２３を形成し、この形成された弾性層２３に対し、研磨を行うことにより微細な凹凸形状を形成する。そして、研磨した後、表層２４の塗工液を塗布し、所定の膜厚の表層２４を形成することで、表面に溝２５が形成された現像ローラ２１を得ることができる。
前記研磨としては、粗研磨と仕上げ研磨の工程にわけることができる。
粗研磨としては、例えば水口製作所社製ＬＥＯ６００−Ｆ４Ｌ−ＢＭＥ等を用いることができる。また、仕上げ研磨としては、例えば水口製作所社製ＳＺＣ等を用いることができる。
【００２６】
溝２５の形状（幅、長さ、深さ）を制御するには、研磨におけるテープの種類（テープ番手）、オシレーション振動数、テープ接触振動数、仕上げ時間等の条件を変更することにより行うことができる。
【００２７】
＜表層＞
次に、弾性層２３の外周に形成される表層２４について説明する。本実施形態において、表層２４はフルオロエチレンビニルエーテル共重合体とイソシアネートのイソシアヌレート体との反応生成物を含むポリウレタンの膜である。また、表層２４には、無機微粒子（フィラー）が含まれていることが好ましく、必要に応じて、導電性材料等のその他の成分を含んでいてもよい。
【００２８】
本実施形態において、表層２４の膜厚は０．５μｍ〜２．０μｍである。表層２４の膜厚が上記範囲を満たす場合、弾性層２３の微細な凹凸形状を表面に露出させることができ、フィルミングを抑制しつつ、異常画像を防止することができる。弾性層２３の微細な凹凸形状を表面に露出させることにより、現像ローラ２１の表面に溝２５が形成され、異常画像に寄与するトナー成分やフィルミング成分を現像ローラ２１にある程度捕縛させ、掻き取り性の向上を図ることができる。さらに、高離型性薄膜によるフィルミング抑制を図ることができる。
膜厚が０．５μｍ未満の場合、フィルミングを十分に抑制することができず、鱗画像（画像ムラ）が生じる。膜厚が２．０μｍよりも大きい場合、フィルミングを十分に抑制することができず、スジ画像が生じる。
【００２９】
ここで、従来の一般的な現像ローラにおいて、現像ローラの表面にトナーがフィルミングした状態の一例を図７に示す。図７の下側の黒く見える部分は軸体の周囲の弾性体であり、上側のやや白く見える部分は弾性体に覆いかぶさったフィルミング成分である。ここでのフィルミング成分は、例えば粒径が約１μｍ程度の微小粒子、シェル材、外添剤処理オイルなどからなる凝集体である。
【００３０】
本実施形態では、現像ローラ２１の表面に前記特定の材料からなる表層２４を設けることで、このようなフィルミングを抑制することができる。本実施形態の表層２４では、ポリウレタンのフルオロエチレンビニルエーテル共重合体由来の部分がフッ素による高離型化機能を有するため、フィルミングの抑制に寄与することとなる。
【００３１】
−フルオロエチレンビニルエーテル共重合体−
フルオロエチレンビニルエーテル共重合体は、フルオロエチレンとビニルエーテルが共重合したものである。フルオロエチレンビニルエーテル共重合体としては、特に制限されるものではないが、例えば、４フッ化フッ素系樹脂、３フッ化フッ素系樹脂等が挙げられる。溶剤可溶性、硬化剤との反応性の観点から３フッ化フッ素系樹脂が好ましく、特に３フッ化１塩化フッ素系樹脂が好ましい。
また、市販品としては、例えば旭硝子社製ルミフロン等が挙げられる。これらの中でも例えば、旭硝子社製ルミフロンＬＦ−２００等が挙げられる。
【００３２】
−イソシアネート−
本実施形態において、表層２４のポリウレタンの膜には、イソシアネートのイソシアヌレート体が用いられる。
ポリウレタンの構成成分であるイソシアネートの例としては、メチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ナフチレン１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ)、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｈ６ＸＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ダイマー酸ジイソシアネート（ＤＤＩ）、ノルボルネンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）等のイソシアネートが挙げられ、これらのイソシアヌレート体が用いられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３３】
これらの中でも、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体が、残存イソシアネートの反応性が比較的低く、ポットライフを稼ぐことができる点で好ましい。これらの中でも、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体が特に好ましい。
【００３４】
このようなイソシアヌレート体としては、市販品を用いることができる。市販品としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体（三井化学社製、Ｄ１７０Ｎ）、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート体（三井化学社製、Ｄ２６２）等が挙げられる。
【００３５】
本実施形態で用いられるポリウレタンをＡＴＲ法（全反射吸収分光法）で測定した際の赤外吸収スペクトルにおけるＮＣＯ基と水酸基のピーク強度比（ＮＣＯ／ＯＨ）は５．６〜８．８が好ましく、６．４〜８．０がより好ましい。前記ピーク強度比が前記規定範囲を外れると離型性が低下してフィルミングが増加することがある。
【００３６】
−無微粒子−
本実施形態の表層２４には無機微粒子（フィラー）が含まれることが好ましい。
無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、チタン、マグネタイトなどの微粒子及びそれらの混合物などが挙げられ、塗工液中の沈降などを考慮すると、比重の軽いシリカ又はアルミナが好ましい。特に、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ジメチルジクロロシラン（ＤＤＳ）などの疎水化処理剤で疎水化されたシリカが好ましい。
【００３７】
疎水化方法は、シリカ粒子分散液に疎水化処理剤を添加し、例えば３０℃〜８０℃で反応させて疎水化処理を施した後、乾燥させることにより疎水性シリカを得る方法、粉体の親水性シリカと疎水化処理剤をヘンシェルミキサーなどで１００℃〜２００℃程度で過熱しながら反応させることにより疎水性シリカを得る方法などがある。
【００３８】
無機微粒子としては、平均一次粒子径が５ｎｍ〜３０ｎｍのシリカであることが好ましく、１０ｎｍ〜２０ｎｍであることがより好ましい。これにより、トナー外添剤から来る現像ローラへのシリカフィルミングを抑制することができ、耐久における掻き取り安定性が確保される。
また、前記無機微粒子が、表層全体の０．５質量％〜３．０質量％含まれることが好ましい。この範囲であると、現像ローラ表面の凹凸に悪影響を与えることなく、上述のフィルミング抑制効果が期待できる。
【００３９】
−その他の成分−
前記導電性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、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；酸化処理等を施したカラー用カーボン、熱分解カーボン；インジウムドープ酸化スズ（ＩＴＯ）、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物；ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマーなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記導電性材料の表層２４における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ポリウレタン１００質量部に対して１質量部〜５０質量部が好ましい。
【００４０】
さらにその他の成分としては、例えば、溶媒、軟化剤、加工助剤、老化防止剤、充填剤、補強剤、滑材などが挙げられる。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒；シクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；イソプロピルエーテル，テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒；ジメチルスルフォアミド等のアミド系溶媒；クロロフォルム、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、又はこれらの混合溶媒などが挙げられる。
【００４１】
表層２４の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば以下の方法が挙げられる。フルオロエチレンビニルエーテル共重合体とイソシアネートのイソシアヌレート体との反応生成物、導電性材料、フィラー、及びその他の成分を溶媒に溶解乃至分散させて塗工液を調整する。調整した塗工液を例えば、ディップ法、ロールコーター法、ドクターブレード法、又はスプレー法等により弾性層２３上に塗布し、常温あるいは５０℃〜１７０℃程度の高温下で乾燥し反応硬化させる方法などが挙げられる。
また、以下の方法も挙げられる。フルオロエチレンビニルエーテル共重合体、イソシアネートのイソシアヌレート体、導電性材料、フィラー、及びその他の成分を溶媒に溶解乃至分散させて塗工液を調整する。調整した塗工液を例えば、ディップ法、ロールコーター法、ドクターブレード法、又はスプレー法等により弾性層２３上に塗布し、５０℃〜１７０℃程度の高温下で乾燥させる。そうすることで、フルオロエチレンビニルエーテル共重合体とイソシアネートのイソシアヌレート体とを反応させて前記反応生成物を得つつ、表層を形成する方法などが挙げられる。
【００４２】
（トナー）
本実施形態の現像ローラ２１は、コアシェル構造を持つ外添被覆率の高いトナーを用いた場合でも有効である。このようなコアシェル構造を有するトナーは公知であり、製造法や材料にも特に制限はない。例えば懸濁重合法、乳化凝集会合法、溶解懸濁法などの湿式造粒法で作製したトナー母体表面に、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などで被覆した構造を持つものが挙げられる。
さらに表面に外添剤を付着させることによりトナー粒子が得られる。なお、外添被覆率が高いトナーとは、トナー母体表面積に対する外添剤投影面積の比が１５０％以上のトナーのことを言う。この比を求める際には、トナー母体表面積、外添剤投影面積のいずれについても、それぞれ測定した体積平均径を有する球形であると仮定した場合の面積に置き換えて計算する。
【００４３】
本実施形態の現像ローラ２１に用いられるトナーとしては、一成分系であってもよいし、二成分系であってもよい。
また、用いられるトナーの粒径としては、特に制限されるものではなく、上述の溝２５の形状によって適宜変更することが可能である。例えば、溝２５の幅、長さ、深さがそれぞれ１０μｍ〜２０μｍ、２０μｍ〜１００μｍ、５μｍ〜１５μｍの場合、トナーの粒径は５．０μｍ〜６.０μｍが好ましい。この場合、ある程度トナーを溝２５に拘束することができ、フィルミングをより抑制することができる。
【００４４】
（プロセスカートリッジ）
図５は、本発明に係る画像形成装置の一部を構成する現像装置の一実施形態とプロセスカートリッジユニットの一実施形態の断面図である。
現像装置１５０は、トナーを収容するトナー収容室１０１と、トナー収容室１０１の下方に設けられたトナー供給室１０２から構成され、トナー供給室１０２の下部には、現像ローラ１０３と、現像ローラ１０３に当接して設けられた層規制部材としての規制ブレード１０４及び供給ローラ１０５が設けられる。本発明のプロセスカートリッジは画像形成装置本体に着脱自在であるものである。
【００４５】
現像ローラ１０３は感光体１１５に接触して配置され、図示しない高圧電源から所定の現像バイアスが印加される。トナー収容室１０１内にはトナー攪拌部材１０６が設けられ、本実施形態では反時計回りの方向で回転する。
【００４６】
トナー攪拌部材１０６は軸方向において、その先端部が開口部近傍を通過しない部分では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を大きくしてあり、収容されたトナーを充分に流動させ攪拌する。また、その先端部が開口部近傍を通過する部分では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を小さくした形状をしており、過剰な量のトナーを開口部１０７へ導くことを防止している。
【００４７】
開口部１０７近傍のトナーは、トナー攪拌部材１０６によって適度にほぐされ、自重によって開口部１０７を通過しトナー供給室１０２へと落下移動する。供給ローラ１０５の表面には空孔（セル）を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナー供給室１０２内に運ばれてきたトナーを効率よく付着させて取り込むとともに、現像ローラ１０３との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止している。発泡材料は例えば１０３Ω〜１０１４Ωの電気抵抗値に設定される。
【００４８】
供給ローラ１０５には、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の供給バイアスが印加される。この供給バイアスは、現像ローラ１０３との当接部で予備帯電されたトナーを現像ローラ１０３に押し付ける方向に作用する。ただし、オフセットの方向はこれに限ったものではなく、トナーの種類によってはオフセットを０もしくはオフセットの方向を変えてもよい。
【００４９】
本実施形態の供給ローラ１０５は反時計回りの方向に回転し、表面に付着させたトナーを現像ローラ１０３の表面に塗布供給する。現像ローラ１０３には、本発明の現像ローラが用いられる。現像ローラ１０３を反時計回りの方向に回転させ、表面に保持したトナーを規制ブレード１０４及び感光体１１５（像担持体）との対向位置へと搬送する。規制ブレード１０４は、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰ又はリン青銅等の金属板バネ材料等を用いることができる。規制ブレード１０４の自由端側を現像ローラ１０３表面に１０Ｎ／ｍ〜１００Ｎ／ｍの押圧力で当接させ、その押圧力下を通過したトナーを薄層化するとともに摩擦帯電によって電荷を付与する。
【００５０】
さらに規制ブレード１０４には、摩擦帯電を補助するために、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の規制バイアスが印加される。本実施形態では、感光体１１５を時計回りの方向に回転させており、従って現像ローラ１０３の表面は感光体１１５との対向位置において感光体１１５の進行方向と同方向に移動する。
【００５１】
薄層化されたトナーは、現像ローラ１０３の回転によって感光体１１５との対向位置へ搬送され、現像ローラ１０３に印加された現像バイアスと感光体１１５上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体１１５の表面に移動し現像される。感光体１１５上に現像されずに現像ローラ１０３上に残されたトナーが再びトナー供給室１０２内へと戻る部分には、封止シール１０８が現像ローラ１０３に当接して設けられ、トナーは現像装置外部に漏れ出ないように封止される。
【００５２】
また、感光体１１５としては、その材質、形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ドラム状、シート状、エンドレスベルト状などが挙げられる。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記画像形成装置の大きさや仕様等に応じて適宜選択することができる。前記材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン、ＣｄＳ、ＺｎＯ等の無機感光体；ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、などが挙げられる。
【００５３】
前記アモルファスシリコン感光体は、例えば、支持体を例えば５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法により、ａ−Ｓｉからなる感光層を形成したものである。これらの中でも、プラズマＣＶＤ法が特に好ましく、具体的には、原料ガスを直流、高周波又はマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉからなる感光層を形成する方法が好適である。
【００５４】
前記有機感光体（ＯＰＣ）は、（１）光吸収波長域の広さ、光吸収量の大きさ等の光学特性、（２）高感度、安定な帯電特性等の電気的特性、（３）材料の選択範囲の広さ、（４）製造の容易さ、（５）低コスト、（６）無毒性、等の理由から一般に広く応用されている。このような有機感光体の層構成としては、単層構造と、積層構造とに大別される。前記単層構造の像担持体は、支持体と、該支持体上に単層型感光層を設けてなり、さらに必要に応じて、保護層、中間層、その他の層を有してなる。
前記積層構造の像担持体は、支持体と、該支持体上に電荷発生層、及び電荷輸送層を少なくともこの順に有する積層型感光層を設けてなり、さらに必要に応じて、保護層、中間層、その他の層を有してなる。
【００５５】
また、図５には帯電手段１１６が図示されている。帯電手段１１６としては、感光体１１５の表面に電圧を印加して一様に帯電させることができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、（１）像担持体と接触して帯電させる接触方式の帯電手段と、（２）像担持体と非接触で帯電させる非接触方式の帯電手段とに大別される。
前記（１）の接触方式の帯電手段としては、例えば導電性又は半導電性の帯電ローラ、磁気ブラシ、ファーブラシ、フィルム、ゴムブレードなどが挙げられる。これらの中でも、前記帯電ローラは、コロナ放電に比べてオゾンの発生量を大幅に低減することが可能であり、像担持体の繰り返し使用時における安定性に優れ、画質劣化防止に有効である。前記（２）の非接触の帯電手段としては、例えばコロナ放電を利用した非接触帯電器や針電極デバイス、固体放電素子、像担持体に対して微小な間隙を持って配設された導電性又は半導電性の帯電ローラなどが挙げられる。
【００５６】
また、図５にはクリーニング手段１１７が図示されている。クリーニング手段１１７としては、特に制限はなく、感光体１１５上に残留する前記トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができる。例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
【００５７】
また、図５には、記録媒体１１８が図示されている。
【００５８】
（画像形成装置）
本実施形態の画像形成装置は、少なくとも像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像に現像剤を付着させ、可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写させる転写手段と、前記像担持体の表面に付着した現像剤を除去するクリーニング手段とを備えている。そして、前記現像手段が、上述した本発明の現像ローラであることを特徴とする。さらに必要に応じて、その他の手段を有してもよい。なお、帯電手段と露光手段とを合わせて潜像形成手段と称することもある。以下、詳細を説明する。
【００５９】
本実施形態の画像形成装置の構成例を図６に示す。図６では、像担持体１の周りに、帯電手段３、露光手段５、現像手段６、転写手段１０、クリーニング手段１５などが図示されている。
画像形成の概要を説明すると、まず、帯電手段３により、像担持体１が平均的に帯電される。次に、露光手段５により、均一に帯電された像担持体１上に静電潜像が形成され、現像手段６により、像担持体１上に形成された静電潜像が可視化される。そして、転送ローラ８によって移送された記録媒体９について、転写手段１０により、像担持体１上で可視化された可視像が記録媒体９上に転写される。なお、転写をより良好に行うために転写前チャージャ７を用いてもよい。その後、クリーニング手段１５により、像担持体に残留した現像剤がクリーニングされる。
以下、各手段の詳細を説明する。
【００６０】
＜帯電手段＞
本発明における帯電手段３としては、特に制限されるものではないが、像担持体の表面を均一に帯電させるＡＣ／ＤＣ重畳の帯電ローラからなる帯電手段等が挙げられる。帯電ローラによる帯電手段３とは、像担持体近傍に導電性ローラ（以下、帯電ローラと称する）を配するとともに、帯電ローラに電界を印加することによって帯電ローラと像担持体間で近接放電を生じさせることにより、像担持体を帯電させる方法である。また、前述のファーブラシ等も用いることができる。
【００６１】
＜露光手段＞
露光手段５としては、帯電手段３により帯電された像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、ＬＥＤ光学系などの各種露光器が挙げられる。
前記露光器における光源としては、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などの発光物全般を用いることができる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。なお、本発明においては、像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【００６２】
＜現像手段＞
現像手段６としては、本発明の現像ローラが用いられる。
【００６３】
＜転写手段＞
転写手段１０は、前記可視像を記録媒体に転写する手段であるが、像担持体表面から記録媒体に可視像を直接転写する方法と、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を記録媒体９上に二次転写する方法がある。いずれの態様も良好に使用することができるが、高画質化に際して転写による悪影響が大きくなるような場合には、転写回数が少ない前者（直接転写）の方法が好ましい。前記転写は、例えば、転写帯電器を用いて像担持体を帯電させ、前記可視像を記録媒体９に転写させることにより行うことができる。
また、転写手段１０としては、転写チャージャ、バイアスローラー等を用いる静電転写方式；粘着転写法、圧力転写法等の機械転写方式；磁気転写方式などが利用可能である。
【００６４】
＜クリーニング手段＞
クリーニング手段１５は、像担持体上に残留する現像剤を除去するものである。クリーニング手段１５としては、特に制限はないが、像担持体表面に残留する現像剤を除去することが目的となるため、像担持体に接触して配する方式が好ましく、公知のクリーナの中から適宜選択することができる。例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
クリーニング手段１５としては前記の転写方式のうち、像担持体から残留現像剤を除去するのに適した方式を選定すると良く、必要に応じてそれぞれ単独又は複数の方式を一緒に用いてもよい。
【００６５】
＜その他の手段＞
前記その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、定着手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段、分離手段などが挙げられる。
【００６６】
−定着手段−
前記定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好ましい。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせなどが挙げられ、前記加熱加圧手段における加熱としては、通常８０℃〜２００℃が好ましい。前記定着としては、例えば、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
【００６７】
−除電手段−
像担持体１上の潜像を取り除くために除電手段１３を用いてもよい。
除電手段１３としては、特に制限はなく、像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ、除電チャージャなどが好適に挙げられる。
【００６８】
−リサイクル手段−
像担持体に付着した現像剤をリサイクルするための現像剤回収手段１４をリサイクル手段として用いてもよい。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段などが挙げられる。
【００６９】
−制御手段−
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御できれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器などが挙げられる。
【００７０】
−分離手段−
記録媒体９を像担持体１より分離する手段として分離チャージャ１１、分離爪１２を用いてもよい。その他分離手段としては、静電吸着誘導分離、側端ベルト分離、先端グリップ搬送、曲率分離等を用いることができる。
【００７１】
（画像形成方法）
本実施形態の画像形成方法は、像担持体の表面を帯電手段により帯電させる帯電工程と、前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像に現像剤を付着させ、可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写させる転写工程と、前記像担持体の表面に付着した現像剤を除去するクリーニング工程とを有している。そして、前記現像工程は、本発明の現像ローラによって前記静電潜像に現像剤を付着させ、可視像を形成することを特徴とする。
【００７２】
本発明のプロセスカートリッジ、画像形成装置、画像形成方法によれば、フィルミングを抑制した高離型性の現像ローラを用いた場合でも、連続使用における縦白スジ等の異常画像を抑制することができる。
【実施例】
【００７３】
以下、本発明を実施例及び比較例を挙げて説明する。なお、本発明はここに例示される実施例に限定されるものではない。【００７４】
（実施例１）
日本ゼオン社製エピクロロヒドリンゴムＨｙｄｒｉｎ  Ｔ３１０６を、ＳＵＳ製８φ（直径８ｃｍ）の金属シャフト（軸体２２）上にゴム厚が４ｍｍになるように押出成型し、その後１５０℃の環境で９０分間焼成加硫した。その後、ローラ表面を水口製作所社製研磨機ＬＥＯ６００−Ｆ４Ｌ−ＢＭＥで粗研磨後、水口製作所社製ＳＺＣにてテープ番手＃３０、冷却水温度１５℃、オシレーション振動数１５Ｈｚ、テープ接触圧力３Ｍｐａ、テープ接触振動数１６７５Ｈｚで変動させながら１３００ｒｐｍのワーク回転数で６０秒間の仕上げ研磨を行い、弾性層２３を形成し、現像ローラ用ゴム基材を得た。【００７５】
次に、表層２４の材料として、酢酸ブチル６．５質量部に旭硝子社製フルオロエチレンビニルエーテルＬＦ−２００（フルオロエチレンビニルエーテル共重合体）を０．１０９質量部、三井化学社製イソシアヌレートＤ１７０Ｎ（ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体）を１質量部、富士色素社製カーボンブラックＡＣＬ−４を０．２７０質量部、及びクラリアント社製シリカＨ２０ＴＭ（平均一次粒子径：２０ｎｍ、疎水化されたシリカ）を０．０２２質量部を添加し、これらをロールミルを用いて６０分撹拌した。その後、触媒（日東化社製ネオスタンＵ−８２０）を０．１質量部添加し、さらに１分攪拌して表層２４の塗工液を調整した。得られた塗工液をアトマックス社製スプレーコーティング装置を用いて、現像ローラ用ゴム基材の表面に噴霧し、１５０℃で１時間保管した後、実施例１の現像ローラ２１を得た。
なお、表層２４の膜厚は１．５μｍ、溝２５の幅、長さ、深さはそれぞれ１５μｍ、５０μｍ、１０μｍ、周方向に対する溝２５の角度は０°、溝２５の本数は１ｍｍ２当たり８００本であった。【００７６】
（実施例２）
実施例１において、テープ接触振動数を１６７５Ｈｚから９００Ｈｚに変更し、溝２５の長さを５０μｍから９５μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２の現像ローラを得た。【００７７】
（実施例３）
実施例１において、テープ接触振動数を１６７５Ｈｚから３３５０Ｈｚに変更し、溝２５の長さを５０μｍから２１μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例３の現像ローラを得た。【００７８】
（実施例４）
実施例１において、仕上げ研磨時間を６０秒から１２０秒に変更し、溝２５の深さを１０μｍから６μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例４の現像ローラを得た。【００７９】
（実施例５）
実施例１において、仕上げ研磨時間を６０秒から４０秒に変更し、溝２５の深さを１０μｍから１４μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例５の現像ローラを得た。【００８０】
（実施例６）
実施例１において、テープ番手を＃３０から＃４０に変更し、溝２５の幅を１５μｍから１０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例６の現像ローラを得た。【００８１】
（実施例７）
実施例１において、テープ番手を＃３０から＃２０に変更し、溝２５の幅を１５μｍから２０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例７の現像ローラを得た。【００８２】
（実施例８）
実施例１において、オシレーション振動数を１５Ｈｚから２０Ｈｚに変更し、溝２５の本数を８００から１０８０に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例８の現像ローラを得た。【００８３】
（実施例９）
実施例１において、オシレーション振動数を１５Ｈｚから１２Ｈｚに変更し、溝２５の本数を８００から６４０に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例９の現像ローラを得た。【００８４】
（実施例１０）
実施例１において、酢酸ブチルを６．５質量部から１４質量部に変更し、表層２４の膜厚を１．５μｍから０．６μｍに変更し、溝２５の幅、長さ、深さをそれぞれ１６μｍ、５１μｍ、１１μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例１０の現像ローラを得た。【００８５】
（実施例１１）
実施例１において、酢酸ブチルを６．５質量部から２．５質量部に変更し、表層２４の膜厚を１．５μｍから２．０μｍに変更し、溝２５の幅、深さをそれぞれ１４μｍ、９μｍに変更した以外は実施例１と同様にして実施例１１の現像ローラを得た。【００８６】
（実施例１２）
実施例１において、クラリアント社製シリカＨ２０ＴＭを日本アエロジル社製Ｒ９７６Ｓ（平均一次粒子径：７ｎｍ、疎水化されたシリカ）に変更し、溝２５の長さを５０μｍから４９μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例１２の現像ローラを得た。【００８７】
（実施例１３）
実施例１において、クラリアント社製シリカＨ２０ＴＭを日本アエロジル社製ＮＡＸ５０（平均一次粒子径：３０ｎｍ）に変更した以外、は実施例１と同様にして実施例１３の現像ローラを得た。【００８８】
（実施例１４）
実施例１において、クラリアント社製シリカＨ２０ＴＭ  ０．０２２質量部を０．０３４質量部に変更し、フィラー固形分比２．０％を３．０％に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例１４の現像ローラを得た。【００８９】
（実施例１５）
実施例１において、クラリアント社製シリカＨ２０ＴＭ  ０．０２２質量部を０．００６質量部に変更し、フィラー固形分比２．０％を０．５％に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例１５の現像ローラを得た。【００９０】
（実施例１６）
実施例１において、クラリアント社製シリカＨ２０ＴＭを用いなかった以外は、実施例１と同様にして実施例１６の現像ローラを得た。【００９１】
（実施例１７）
実施例１において、テープ接触振動数を１６７５Ｈｚから８００Ｈｚに変更し、溝２５の長さを５０μｍから１０５μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例１７の現像ローラを得た。【００９２】
（実施例１８）
実施例１において、テープ接触振動数を１６７５Ｈｚから３９００Ｈｚに変更し、溝２５の長さを５０μｍから１７μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例１８の現像ローラを得た。【００９３】
（実施例１９）
実施例１において、仕上げ研磨時間を６０秒から３０秒に変更し、溝２５の深さを１０μｍから１７μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例１９の現像ローラを得た。【００９４】
（実施例２０）
実施例１において、仕上げ研磨時間を６０秒から１５０秒に変更し、溝２５の深さを１０μｍから４μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２０の現像ローラを得た。【００９５】
（実施例２１）
実施例１において、テープ番手を＃３０から＃１０に変更し、溝２５の幅を１５μｍから２４μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２１の現像ローラを得た。【００９６】
（実施例２２）
実施例１において、テープ番手を＃３０から＃５０に変更し、溝２５の幅を１５μｍから８μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２２の現像ローラを得た。【００９７】
（実施例２３）
実施例１において、オシレーション振動数を１５Ｈｚから２２Ｈｚに変更し、溝２５の本数を８００から１１８０に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２３の現像ローラを得た。【００９８】
（実施例２４）
実施例１において、オシレーション振動数を１５Ｈｚから１０Ｈｚに変更し、溝２５の本数を８００から５４０に変更した以外は実施例１と同様にして実施例２４の現像ローラを得た。【００９９】
（実施例２５）
実施例１において、クラリアント社製シリカＨ２０ＴＭを日本アエロジル社製Ａｌｕ１３０（平均一次粒子径：２０ｎｍ、アルミナ）に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２５の現像ローラを得た。【０１００】
（実施例２６）
実施例１において、クラリアント社製シリカＨ２０ＴＭを０．０２２質量部から０．０３９質量部に変更し、フィラー固形分比２．０％を３．３％に変更した以外は実施例１と同様にして実施例２６の現像ローラを得た。【０１０１】
（実施例２７）
実施例１において、周方向に対する溝２５の角度を０°から１５°に変更し、溝２５の幅、長さ、深さをそれぞれ１７μｍ、５２μｍ、９μｍに変更した以外は実施例１と同様にして実施例２７の現像ローラを得た。【０１０２】
（実施例２８）
実施例１において、周方向に対する溝２５の角度を０°から３０°に変更し、溝２５の幅、長さ、深さをそれぞれ１９μｍ、５４μｍ、８μｍに変更した以外は実施例１と同様にして実施例２８の現像ローラを得た。【０１０３】
（比較例１）
実施例１において、酢酸ブチル６．５質量部を１６質量部に変更し、表層２４の膜厚を１．５μｍから０．４μｍに変更し、弾性層２３における溝２５の幅、長さ、深さをそれぞれ１６μｍ、５２μｍ、１１μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして比較例１の現像ローラを得た。【０１０４】
（比較例２）
実施例１において、酢酸ブチル６．５質量部を２質量部に変更し、表層２４の膜厚を１．５μｍから２．３μｍに変更し、溝２５の幅、長さ、深さをそれぞれ１３μｍ、４８μｍ、７μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして比較例２の現像ローラを得た。【０１０５】
（比較例３）
実施例１において、テープ番手＃３０から＃１００に変更し、オシレーション振動数及びテープ接触圧振動数をかけず、溝２５を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして比較例３の現像ローラを得た。【０１０６】
（比較例４）
実施例１において、旭硝子社製フルオロエチレンビニルエーテルＬＦ−２００／０．１０９質量部を三井化学社製ポリウレタンポリオールＡ２７８９／０．２４８質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして比較例４の現像ローラを得た。【０１０７】
（比較例５）
実施例１において、旭硝子社製フルオロエチレンビニルエーテルＬＦ−２００／０．１０９質量部を旭硝子社製ＬＦ−６００／０．０９４質量部に変更し、三井化学社製イソシアヌレートＤ１７０Ｎ／１質量部を旭化成ケミカルズ社製２価イソシアネートＤ１０１／１質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして比較例５の現像ローラを得た。
なお、旭硝子社製ＬＦ−６００は、フルオロエチレンビニルエーテル共重合体であるが、側鎖が長伸張タイプであり、架橋点間距離が非常に長くなる。
旭化成ケミカルズ社製２価イソシアネートＤ１０１は、２官能型であり、イソシアヌレート体ではない。【０１０８】
（比較例６）
実施例１において、周方向に対する溝２５の角度を０°から４０°に変更し、溝２５の幅、長さ、深さをそれぞれ２１μｍ、６２μｍ、８μｍに変更し、フィラー固形分比２．０％を０．０２％に変更した以外は実施例１と同様にして比較例６の現像ローラを得た。【０１０９】
（評価方法）
上記得られた現像ローラについて、下記の評価を行った。下記１〜３の評価方法について、製品として問題ないレベルは△以上である。【０１１０】
１．鱗画像
１０℃１５％ＲＨ環境において、リコー社製ＩＰＳＩＯ  Ｃ７３０に上記得られた現像ローラを搭載して、１％イールド１Ｐ／Ｊにて４万枚ランニングした後、２ｂｙ２ハーフトーン画像を採取し、下記の評価基準により鱗画像（濃度ムラ）を評価した。
なお、鱗画像（濃度ムラ）の評価は、Ｘｒｉｔｅ社の９３８を用いて行った。以下の評価基準の数値は、２０点測定した後、濃度データの最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）との差〔最大値（ＭＡＸ）−最小値（ＭＩＮ）〕により求めた。
〔評価基準〕
◎：０．０３未満
○：０．０３以上０．０７未満
△：０．０７以上０．１０未満
×：０．１０以上【０１１１】
２．縦白スジ
２７℃８０％ＲＨ環境において、リコー社製ＩＰＳＩＯ  Ｃ７３０に上記得られた現像ローラを搭載して、１％イールド１Ｐ／Ｊにて４万枚ランニングした後、ハーフトーン画像／黒ベタ画像を採取し、下記の評価基準により縦白スジを評価した。
◎：画像上に縦方向の白スジがない。
○：画像上に縦方向の白スジが１本ある。
△：画像上に縦方向の白スジが２本ある。
×：画像上に縦方向の白スジが３本以上ある。【０１１２】
３．フィルミング
２７℃８０％ＲＨ環境において、リコー社製ＩＰＳＩＯ  Ｃ７３０に上記得られた現像ローラを搭載して、１％イールド１Ｐ／Ｊにて２万枚ランニングした後、現像ローラの表面におけるシリカ付着量をＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光光度計）にて測定し、下記の評価基準によりフィルミングを評価した。以下の評価基準の数値は、ＦＴ−ＩＲ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｎｉｃｏｌｅｔ社製  ＮＥＸＵＳ４７０）のＡＴＲ法を用いた分析により求めた。具体的には、以下の評価基準の数値は、得られたＩＲスペクトルから、シアヌレートのＣ＝Ｏの単独ピーク（１６８０ｃｍ−１〜１６９０ｃｍ−１付近）と、ウレタンのＣ＝Ｏの単独ピーク（１７１０ｃｍ−１〜１７３０ｃｍ−１付近）を決め、それらのピーク強度比〔（シアヌレートのＣ＝Ｏの単独ピーク）／（ウレタンのＣ＝Ｏの単独ピーク）〕からより求めた。
〔評価基準〕
◎：０．０３未満
○：０．０３以上０．１０未満
△：０．１０以上０．４０未満
×：０．４０以上【０１１３】
４．溝の各寸法
キーエンス社製レーザー顕微鏡ＶＫ８７００を用いて５０倍のレンズでピッチ０．１μｍ刻みで撮影し、凹凸プロファイルから山と山の間の距離を１００箇所分測定し、その平均値を溝２５の幅とした。同じく山と谷の高低差の１００点平均を溝２５の深さ、周方向の谷の長さの１００点平均を溝２５の長さとした。【０１１４】
５．トナー
上記評価で用いたトナーを以下に示す。
＜樹脂分散体の製造方法＞
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ドデシル硫酸ナトリウム０．７質量部、及びイオン交換水４９８質量部を入れ、攪拌しながら８０℃に加熱して溶解させた後、過硫酸カリウム２．６質量部をイオン交換水１０４質量部に溶解させたものを加え、その１５分後に、スチレンモノマー２００質量部、及びｎ−オクタンチオール４．２質量部の単量体混合液を９０分かけて滴下し、その後、さらに６０分間８０℃に保って重合反応させ、体積平均粒子径１３５ｎｍの白色の樹脂分散体を得た。
この樹脂分散体を２ｍＬシャーレに取り、分散媒を蒸発させて得られた乾固物を測定したところ、数平均分子量が８３００、重量平均分子量が１６９００、Ｔｇが８３℃であった。【０１１５】
＜ポリエステル１の合成＞
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物２２９質量部、ビスフェノールＡプロピオンオキサイド３モル付加物５２９質量部、テレフタル酸２０８質量部、アジピン酸４６質量部及びジブチルスズオキシド２質量部を投入し、常圧下、２３０℃で８時間反応させた。さらに、１０ｍｍＨｇ〜１５ｍｍＨｇの減圧下で５時間反応させた後、反応槽中に無水トリメリット酸４４質量部を添加し、常圧下、１８０℃で２時間反応させて、ポリエステル１を合成した。
得られたポリエステル１は、数平均分子量が２，５００、重量平均分子量が６，７００、ガラス転移温度が４３℃、酸価が２５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。【０１１６】
＜ポリエステル２の合成＞
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物２６４質量部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物５２３質量部、テレフタル酸１２３質量部、アジピン酸１７３質量部及びジブチルチンオキサイド１質量部を入れ、常圧下、２３０℃で８時間反応させた。さらに１０ｍｍＨｇ〜１５ｍｍＨｇの減圧下で８時聞反応させた後、反応容器に無水トリメリット酸２６質量部を入れ、１８０℃、常圧下で２時間反応させてポリエステル２を得た。
得られたポリエステル２は、数平均分子量が４０００、重量平均分子量が４７０００、ガラス転移温度が６５℃、酸価が１２ｍｇＫＯＨ／ｇであった。【０１１７】
＜イソシアネート変性ポリエステルの合成＞
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６８２質量部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物８１質量部、テレフタル酸２８３質量部、無水トリメリット酸２２質量部及びジブチルスズオキシド２質量部を仕込み、常圧下、２３０℃で８時間反応させた。さらに、１０ｍｍＨｇ〜１５ｍｍＨｇの減圧下で、５時間反応させて、中間体ポリエステルを合成した。
得られた中間体ポリエステルは、数平均分子量が２，２００、重量平均分子量が９，７００、ガラス転移温度が５４℃、酸価が０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価が５２ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、中間体ポリエステル４１０質量部、イソホロンジイソシアネート８９質量部、及び酢酸エチル５００質量部を入れて１００℃で５時間反応させ、イソシアネート変性ポリエステルを得た。【０１１８】
＜マスターバッチの作成＞
カーボンブラック（キャボット社製リーガル４００Ｒ）：４０質量部、結着樹脂：ポリエステル樹脂（三洋化成社製ＲＳ−８０１  酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｍｗ２０，０００、Ｔｇ６４℃）：６０質量部、及び水：３０質量部をヘンシェルミキサーで混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面温度１３０℃に設定した２本ロールにより４５分間混練し、パルベライザーで１ｍｍの大きさに粉砕して、マスターバッチを得た。【０１１９】
＜油相作製工程＞
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、ポリエステル１を５４５質量部、［パラフィンワックス（融点７４℃）］１８１質量部、及び酢酸エチル１４５０質量部を仕込み、撹拌しつつ８０℃に昇温し、８０℃のまま５時間保持した後、１時間で３０℃に冷却した。
次いで容器にマスターバッチ５００質量部、及び酢酸エチル１００質量部を仕込み、１時間混合して原料溶解液を得た。この原料溶解液１５００質量部を容器に移し、ビーズミル（ウルトラビスコミル、アイメックス社製）を用いて、送液速度１ｋｇ／ｈｒ、ディスク周速度６ｍ／秒、０．５ｍｍジルコニアビーズを８０体積％充填、３パスの条件で、顔料、ワックス（ＷＡＸ）の分散を行った。
次いで、ポリエステル２の６６質量％酢酸エチル溶液６５５質量部を加え、上記条件のビーズミルで１パスし、顔料・ＷＡＸ分散液を得た。この顔料・ＷＡＸ分散液９７６質量部をＴＫホモミキサー（プライミクス社製）により５，０００ｒｐｍで１分間混合した後、イソシアネート変性ポリエステル８８質量部を加え、ＴＫホモミキサー（プライミスク社製）により５，０００ｒｐｍで１分間混合して油相を得た。
得られた油相の固形分を測定したところ５２．０質量％であり、固形分に対する酢酸エチルの量は９２質量％であった。【０１２０】
＜水相の調製＞
イオン交換水９７０質量部、分散安定用の有機樹脂微粒子（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の２５質量％水性分散液４０質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５質量％水溶液９５質量部、及び酢酸エチル９８質量部を混合撹拌したところ、ｐＨ６．２となった。これに、１０質量％水酸化ナトリウム水溶液を滴下してｐＨ９．５に調整し、水相を得た。【０１２１】
＜芯粒子作製工程＞
前記油相に水相１２００質量部を加え、ミキサーのせん断熱による温度上昇を抑えるために水浴で冷却をすることにより液中温度を２０℃〜２３℃の範囲になるように調整しながら、ＴＫホモミキサーを用いて回転数８，０００ｒｐｍ〜１５，０００ｒｐｍに調整しつつ２分間混合した。さらにアンカー翼を取り付けたスリーワンモーターで回転数１３０ｒｐｍ〜３５０ｒｐｍの間に調整しながら１０分間攪拌し、芯粒子となる油相の液滴が水相に分散された芯粒子スラリーを得た。【０１２２】
＜シェル部の形成＞
芯粒子スラリーをアンカー翼を取り付けたスリーワンモーターで回転数１３０ｒｐｍ〜３５０ｒｐｍの間に調整しつつ攪拌しながら、液温が２２℃の状態で、樹脂分散体１０６質量部とイオン交換水７１質量部を混合したもの（固形分濃度１５質量％）を３分間かけて滴下した。さらに、回転数を２００ｒｐｍ〜４５０ｒｐｍの間に調整して３０分間攪拌を続け、複合粒子スラリーを得た。この複合粒子スラリーを１ｍＬ取って１０ｍＬに希釈し、遠心分離を行ったところ、上澄み液は透明であった。【０１２３】
＜脱溶工程＞
撹拌機及び温度計をセットした容器に複合粒子スラリーを投入し、攪拌しながら３０℃で８時間脱溶剤を行い、分散スラリーを得た。このスラリーを少量スライドグラス上に置き、カバーガラスを挟んで光学顕微鏡により２００倍の倍率で様子を観察したところ、均一な着色粒子が観察され、さらに１０倍に希釈して遠心分離を行ったところ、上澄み液は透明であった。【０１２４】
＜洗浄工程＞
分散スラリー１００質量部を減圧濾過した後、次のような洗浄操作を行って濾過ケーキを得た。
・濾過ケーキにイオン交換水１００質量部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間）した後、濾過した。
・得られた濾過ケーキにイオン交換水９００質量部を加え、超音波振動を付与してＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで３０分間）した後、減圧濾過した。リスラリー液の電気伝導度が１０μＣ／ｃｍ以下となるように、この操作を繰り返した。
・得られたリスラリー液のｐＨが４となるように１０質量％塩酸を加え、そのままスリーワンモーターで攪拌３０分後、濾過した。
・得られた濾過ケーキにイオン交換水１００質量部を加え、ＴＫホモミキサーにより混合（回転数１２０００ｒｐｍで１０分間）した後、濾過した。
・リスラリー液の電気伝導度が１０μＣ／ｃｍ以下になるまで操作を繰り返した。【０１２５】
＜乾燥工程＞
濾過ケーキを循風乾燥機により４５℃で４８時間乾燥し、目開き７５μｍのメッシュで篩い、トナー母体を得た。【０１２６】
＜外添工程＞
トナー母体１００質量部に対し、外添剤として、日本アエロジル社製Ｒ８２００（疎水性シリカ）１．５質量部、日本アエロジル社製ＲＹ５０（疎水性シリカ）３．０質量部、及びチタン工業社製ＳＷ３６０（チタン酸ストロンチウム）０．６質量部を用いてヘンシェルミキサーで攪拌し篩をかけて、トナー母体粒子の表面に外添剤を付着させた評価用トナーを得た。トナー母体粒子の被覆率は１８０％であった。
上記により得られたトナーの平均粒子径は、６．０μｍであった。【０１２７】
上記実施例、比較例における処方及び評価結果を表１に示す。なお、表１中、「ＦＥＶＥ」とあるのは、フルオロエチレンビニルエーテル共重合体を示し、「ＮＣＯ」とあるのは、イソシアネートのイソシアヌレート体を示し、「フィラー径」とあるのは、無機微粒子（フィラー）の平均一次粒子径を示す。
なお、実施例１〜２６、比較例１、２、４、５において、周方向に対する溝２５の角度は０°である。【０１２８】
【表１】
2016072176.tif 000003
【符号の説明】
【０１２９】
１  像担持体
３、１１６  帯電手段
５  露光手段
６  現像手段
７  転写前チャージャ
８  転送ローラ
９、１１８  記録媒体
１０  転写手段
１１  分離チャージャ
１２  分離爪
１３  除電手段
１４  現像剤回収手段
１５、１１７  クリーニング手段
２１、１０３  現像ローラ
２２  軸体
２３  弾性層
２４  表層
２５  溝
２５ａ  幅
２５ｂ  深さ
２６  周方向
１０１  トナー収容室
１０２  トナー供給室
１０４  規制ブレード
１０５  供給ローラ
１０６  トナー攪拌部材
１０７  開口部
１０８  封止シール
１１５  感光体
１５０  現像装置
【図１】
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【図２Ａ】
2016072176.tif 000005
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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2016072176.tif 000014
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