(57)【要約】【課題】最表面上の凹凸が、現像ローラ製造ロット間でも、同一ローラの端部と中央部といった位置によるバラツキもなく、トナー帯電性、現像性が一定で、膜剥がれ等を生ぜず高耐久性を有する現像ローラを提供する。【解決手段】樹脂組成物を少なくとも画像形成領域部に対応する部分に凹凸を設けた金型に射出成形することにより現像ローラを製造し、画像形成領域部の現像ローラの表面粗さ（Ｒａ：算術平均粗さ）が、０．５〜５．０μｍであることを特徴とする現像ローラ。【選択図】図３
2008275834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも画像形成領域部に対応する部分に凹凸を設けた金型に、樹脂組成物を射出成形することにより作製される現像ローラであって、前記現像ローラの画像形成領域部の表面粗さが、０．５〜５．０μｍであることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記現像ローラの画像形成領域の表面粗さが、１．０〜２．０μｍであり、前記表面粗さの標準偏差が、０．０５μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記現像ローラの画像形成領域に設けられた凹凸の平均間隔が５０〜１００μｍであり、
前記平均間隔の標準偏差が２．００μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の現像ローラ。
【請求項４】
少なくとも画像形成領域部に対応する部分に凹凸を設けた金型に、樹脂組成物を射出成形させることにより現像ローラを作製する現像ローラの製造方法であって、前記射出成形により作製された現像ローラの画像形成領域における表面粗さを、０．５〜５．０μｍにすることを特徴とする現像ローラの製造方法。
【請求項５】
前記画像形成領域における表面粗さが１．０〜２．０μｍとなり、且つ、前記表面粗さの標準偏差が０．０５μｍ以下となるように現像ローラを作製することを特徴とする請求項４に記載の現像ローラの製造方法。
【請求項６】
前記画像形成領域部に設けられる凹凸の平均間隔が５０〜１００μｍとなり、且つ、前記平均間隔の標準偏差が２．００μｍ以下となるように、現像ローラを作製することを特徴とする請求項４又は５に記載の現像ローラの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至３の何れか１項記載の現像ローラを用いて、非磁性１成分現像剤を潜像担持体表面に供給し、前記非磁性１成分現像剤により、前記潜像担持体表面に形成された潜像を現像することを特徴とする現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ローラとその製造方法、及びそれを用いた非磁性１成分現像方式による現像方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在広く用いられている電子写真画像形成方法は、電荷付与されたトナーを静電潜像担持体（通常電子写真感光体）上に形成された静電潜像に接触、或いは狭い間隙を介して対向させ、静電潜像をトナーにより顕像化する現像過程を経て形成された静電潜像担持体上のトナー画像を、普通紙等に転写した後、定着して最終画像を形成するものである。
【０００３】
トナー画像を形成するための現像方法として、キャリアとトナーとから構成される２成分現像剤を用いてトナーを帯電させ現像する２成分現像方式や、トナーのみからなる現像剤を搬送する現像ローラや現像剤規制部材などとの摩擦で帯電させ現像する１成分現像方式がある。この１成分現像方式ではキャリアを使用しないため、現像装置が簡略化できるため、近年ではかなり幅広く使用されている。特に、近年のカラー化の流れに伴い、磁性体を含有しないトナーを用いる非磁性１成分現像方式がカラーの画像形成に適しており、注目されている。
【０００４】
この方式は、２成分現像方式とは異なり、キャリアを使用せず、トナーのみを帯電部材と摩擦させ、或いは、現像ローラ面等に押圧することにより帯電させるものであり、現像器の機構が複雑でなく、且つコンパクトにできるという大きなメリットがある。その結果、通常、現像機構を４個以上必要とするカラー画像形成装置にも適用し易いという特徴を有する。特に近年、装置の軽量化、小型化が積極的に進められており、プリンタでは非磁性１成分現像剤を用いた現像方式が主流となっている。
【０００５】
この非磁性１成分現像方式における現像ローラとしては、従来、例えば導電性シャフトの外周にシリコーンゴムを用いた弾性層を形成したものが用いられてきた。トナーを帯電させるためには、金属板或いはローラ等の帯電部材を用いて現像ローラ上にトナーの薄層を形成すると共に、これとトナーを摩擦させて帯電を行うため、機構的には極めて単純な構成の現像器となる。
【０００６】
この現像ローラは、トナーへの帯電付与或いはトナーの搬送性を付与するために、通常は数百μｍから数ｍｍの膜厚を有する弾性層上に、被覆層が形成されている。しかし、最近は弾性層は存在しないものも開発されている。
【０００７】
何れの構成を採るにしろ、従来は導電性シャフト上に上記の層を塗布して重層構造を得ていた。そして最表面層はローラのトナー搬送性や帯電性、或いはその直下の層と接着性を得るため、適度な凹凸を有している必要がある。しかし、従来の製造方法では現像ローラ製造ロット間で特性が一定化せず、現像特性がバラツキ、又各塗布層の剥離が生じて高い耐久性を有する現像ローラを造ることは困難であった。
【０００８】
一方、射出成形による現像ローラ作製の技術開発もなされていたが、樹脂製の導電性シャフトの成形等に係わるもの、或いは更にその上の層を設けることが可能との記載に限られ、それを上記問題を解決する為に適用するという発想は出されていなかった（例えば、特許文献１及び２）。
【特許文献１】特開２００６−２３７００号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、現像ローラを構成する画像形成領域部の最表面に設けられる凹凸が、例えば、製造ロット間が異なる様な場合でも、現像ローラ間でバラツキがない現像ローラを提供することを目的とするものである。又、本発明は、１本の現像ローラにおいても、例えば画像形成領域部の端部と中央部で形成された凹凸にバラツキのない現像ローラを提供することを目的とする。
【００１０】
即ち、本発明はロット間の違いや、１本の現像ローラでも、画像形成領域部に形成される凹凸の分布にバラツキがなく、均一なトナー帯電と現像が行え、しかも、膜はがれを起こすことのない現像ローラとその製造方法並びにそれを用いた現像方法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】
【００１１】
本発明の目的は、下記構成のいずれかを採ることにより達成される。
【００１２】
（１）
少なくとも画像形成領域部に対応する部分に凹凸を設けた金型に、樹脂組成物を射出成形することにより作製される現像ローラであって、前記現像ローラの画像形成領域部の表面粗さが、０．５〜５．０μｍであることを特徴とする現像ローラ。
【００１３】
（２）
前記現像ローラの画像形成領域の表面粗さが、１．０〜２．０μｍであり、前記表面粗さの標準偏差が、０．０５μｍ以下であることを特徴とする（１）記載の現像ローラ。
【００１４】
（３）
前記現像ローラの画像形成領域に設けられた凹凸の平均間隔が５０〜１００μｍであり、
前記平均間隔の標準偏差が２．００μｍ以下であることを特徴とする（１）又は（２）記載の現像ローラ。
【００１５】
（４）
少なくとも画像形成領域部に対応する部分に凹凸を設けた金型に、樹脂組成物を射出成形させることにより現像ローラを作製する現像ローラの製造方法であって、前記射出成形により作製された現像ローラの画像形成領域における表面粗さを、０．５〜５．０μｍにすることを特徴とする現像ローラの製造方法。
【００１６】
（５）
前記画像形成領域における表面粗さが１．０〜２．０μｍとなり、且つ、前記表面粗さの標準偏差が０．０５μｍ以下となるように現像ローラを作製することを特徴とする（４）に記載の現像ローラの製造方法。
【００１７】
（６）
前記画像形成領域部に設けられる凹凸の平均間隔が５０〜１００μｍとなり、且つ、前記平均間隔の標準偏差が２．００μｍ以下となるように、現像ローラを作製することを特徴とする（４）又は（５）に記載の現像ローラの製造方法。
【００１８】
（７）
（１）乃至（３）の何れか１項記載の現像ローラを用いて、非磁性１成分現像剤を潜像担持体表面に供給し、前記非磁性１成分現像剤により、前記潜像担持体表面に形成された潜像を現像することを特徴とする現像方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、現像ローラを構成する画像形成領域部の最表面に設けられる凹凸が、例えば、製造ロット間が異なる様な場合でも、現像ローラ間でバラツキがない現像ローラを提供することが出来る。又、本発明により、１本の現像ローラにおいても、例えば画像形成領域部の端部と中央部で形成された凹凸にバラツキのない現像ローラを提供することができる。
【００２０】
即ち、本発明により、ロット間の違いや、１本の現像ローラでも、画像形成領域部に形成される凹凸の分布にバラツキがなく、均一なトナー帯電と現像が行え、しかも、膜はがれを起こすことのない現像ローラとその製造方法並びにそれを用いた現像方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
電子写真方式の画像形成に用いられる現像ローラとは、従来技術においては軸体、軸心などと呼ばれている金属性或いは導電性樹脂で作られた棒状の部材と、その上に形成されている弾性層などからなるものである。一方、本発明においては樹脂組成物の射出成形により、これらを一体として作製されたものを現像ローラという。
【００２２】
なお、現像ローラはある程度の導電性が必要であり、樹脂組成物に通常はカーボンブラック等の導電剤を含有させることにより、適度な導電性が付与される。
【００２３】
前記した通り、従来技術においても、射出成形による現像ローラ作製の技術開発が検討されていたが、樹脂製導電性シャフトの成形等に係わるもの、或いはその上の弾性層を作製するという考え方に止まるものであった。従って、金型を用いて軸体と画像形成領域部を一体成形し、しかも画像形成領域部に対応する部分に凹凸を設けることにより、本発明の解決課題である現像ローラ製造ロット間の表面凹凸のバラツキや、同一現像ローラ中の位置による表面凹凸のバラツキを抑えようとする本発明の思想を示唆するものではなかった。
【００２４】
従来より、非磁性１成分現像方式の現像ローラは、トナー搬送性やトナー帯電性を発現させるため、その表面に適度な凹凸を付与しておく必要がある。従って、表面層或いはその下の層を形成するために無機粒子や有機樹脂粒子等を分散含有させた塗布液を塗布し、塗布乾燥後に所定の凹凸を得ていた。
【００２５】
この方法は簡便ではあるが、樹脂塗布液はかなり高粘度である為に無機粒子、有機樹脂粒子を均一に常に分散させることは困難である。現像ローラ製造にあたっては塗布液中に軸体等を浸漬して塗布するが、製造の初期から終段まで、また、塗布液槽のどの位置でも濃度を均一に保つた分散液を作製することは実際には非常に困難であった。従って、塗布液を用いた場合、無機粒子や有機樹脂粒子の偏在がどうしても発生してしまい、出来上がった現像ローラの表面では凹凸にバラツキが生じることは避けられなかった。又、弾性層や表面層を浸漬塗布法により形成せるために現像ローラ軸体を塗布液に浸漬し、塗布液から引き上げる時の液だれの影響によっても表面が凹凸は変化することがあった。
【００２６】
これに対して、本発明のように射出成形の金型の内表面に凹凸をつけ、この金型より現像ローラを作製することにより、一旦金型の必要部に所望の形状・大きさの凹凸を形成しておけば、常に一定の凹凸が現像ローラ表面に形成される。
【００２７】
〔現像ローラの作製〕
本発明に係わる現像ローラは、通常の射出成形の方法で成形することが可能であるが軸体も含めて作製するため、樹脂中に後述する様な導電剤を加えることにより、所望とする導電性を確保することができる。また、射出成形金型も通常用いられるものが使用できるが、現像ローラの画像形成領域部に凹凸を形成させるため、少なくとも金型内壁の画像形成領域を形成する部分に凹凸を設けることにより、現像ローラ本体の画像形成領域部分に、所望の形状・大きさの凹凸を形成することができる。
【００２８】
図１に、現像ローラ１の作製方法の例を示す。
【００２９】
樹脂組成物を金型２の中に射出成形して取り出す。無論出来上がった現像ローラ１の画像形成領域部に対応する部分には、必要な凹凸が出来るように金型の対応する部分に凹凸が形成されているため、この工程のみで現像ローラが完成する。
【００３０】
尚、現像ローラ１は、重層構造を有していてもよく、図１（２）の如く、メインの樹脂組成物とその外周を形成する第２の樹脂組成物を金型中に射出し、２層構造の現像ローラ１を形成することもできる。
【００３１】
又、作製後の現像ローラ１の金型よりの取り出しについては、金型が２分割される図２（１）のタイプは勿論（図中、矢印は金型をはずす方向を示す）、図２（２）の如く現像ローラ本体１の軸方向に引き抜く方式を用いても、成形された樹脂が若干収縮するため取り出しは容易に出来る。図２（１）、及び（２）の矢印が金型を取り外す方向、２′は金型２と組み合わせて用いられる現像ローラ１の金型２よりの取り出しに際し、はずされる金型である。
【００３２】
又、３は金型内面の凹凸を有する部分である。図２（１）、（２）の何れにおいても、形成される現像ローラにおける画像形成領域部の表面を形づくる金型の面に、出来上がる現像ローラの画像形成領域部の表面が所定の粗さに成るように、金型面に凹凸を形成してあればよい。
【００３３】
尚、画像形成領域部とは現像ローラとして用いた時、形成された現像剤層が画像形成に用いられる部分のことをいう。また、金型に凹凸を形成するのは、通常は実際に画像形成に供せられる領域よりいくらか幅広である方か好ましい。
【００３４】
又、金型自体の作製は従来周知の方法にて作製することが出来る。しかし、現像ローラとして用いる時に画像形成領域に該当する部分については、特殊な加工を施す必要がある。
【００３５】
例えば、従来の方法により作製した金型を用い、その画像形成領域に対応する部分を下記の方法で処理する。
【００３６】
１）まずマシニングセンタ（牧野社製、ＦＮＣ１０６−Ａ２０）で、銅製のローラ原型を作製する。この場合は、表面の鋳型のひな形として用いるものであるからその端部形状は任意のものでよい。
【００３７】
２）レーザー加工機（キ−エンス社製、ＭＬ−Ｚ９５１０）で、１）で作製したローラ原型の表面に所望の凹凸パターンを形成する。
【００３８】
３）２）を電極として用いて、ＮＣ放電加工機（ソティック社製、Ａ１０Ｃ）にて、金型表面に凹凸パターンを形成する。
【００３９】
〔現像ローラ〕
図３は、出来上がった現像ローラ１を示す図である。
【００４０】
図３（１）は、現像ローラ１の斜視図であり、図３（２）は、現像ローラ１の画像形成領域部の一部表面を切り出し拡大した斜視図であり、表面上に均一に凹凸２３が形成されている状態を示している。また、図３（３）は、現像ローラ１の軸方向の一部の断面図である。現像ローラ１の表面２０上に凹凸が形成されている状態を示している。
【００４１】
〔表面粗さ〕
本発明の現像ローラの表面粗さＲａは、０．５〜５．０μｍであり、１．０〜２．０μｍがより好ましい。
【００４２】
現像ローラ本体の画像形成領域の表面粗さ（Ｒａ：算術平均粗さ）の測定は、ＪＩＳＢ−０６０１−１９９４に規定の方法により行う。
【００４３】
図４に示す如く、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さｌだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの距離の絶対値を合計し、平均した値であり下記数式「数１」で算出される。
【００４４】
測定に当たっては、図６（１）の如く、現像ローラの長手方向にみて、画像形成領域の中央部と、そこから５０ｍｍ、１００ｍｍずつ両端部によった箇所の計５点について測定を行う。又、実際には各測定箇所において図６（２）に示す如く、その位置で円周方向に４５度ずつ計８点を測定し、その平均値を求めてその箇所の値としている。
【００４５】
又、現像ローラの表面粗さＲａは、各測定箇所におけるバラツキが少ない方がよく、その標準偏差が０．０５μｍ以下であるのが望ましい。
【００４６】
更に、現像ローラの表面粗さの平均間隔ＲＳｍも、現像ローラ表面の場所によるばらつきが少ないことが好ましい。具体的には、以下で定義したＲＳｍの標準偏差が２．００μｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
尚、ＲＳｍは、現像ローラの軸方向の中心位置と中心位置から両側に向かって５０ｍｍ、１００ｍｍ離れた位置の計５つの位置で測定する（図６（１）参照）。又、その各々の箇所でＲａ同様に８点測定し平均値によりその箇所のＲＳｍ値とした（図６（２）参照）。
【００４８】
現像ローラの表面粗さＲａと表面粗さの平均間隔ＲＳｍ及びＲＳｍのばらつきを上記範囲とすることによりトナーの搬送性不良、及びフィルミングの発生を防止できる。
【００４９】
（表面粗さＲａの測定）
表面粗さＲａは、図４に示すような粗さ曲線を測定し、数式１を用い、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さＬだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの長さの絶対値を合計し、平均した値である。又、その標準偏差を求める式も下記数式１中に記載した。
【００５０】
【数１】
2008275834.tif 000003
【００５１】
図４は、表面粗さＲａを測定した粗さ曲線の一例を示す。
【００５２】
（表面粗さの平均間隔ＲＳｍ）
表面粗さの平均間隔ＲＳｍは、図５に示すような粗さ曲線を測定し、数式２を用い、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さＬだけ抜き取り、１つの山及びそれに隣り合う谷に対応する平均線の長さの和を求め、平均値をミリメートル（μｍ）で表したものである。
【００５３】
現像ローラにおける表面粗さの平均間隔ＲＳｍは５０〜１００μｍが望ましい範囲である。又、その標準偏差はを求める式も下記数式２中に記載した。
【００５４】
【数２】
2008275834.tif 000004
【００５５】
図５は、表面粗さの平均間隔ＲＳｍを測定した粗さ曲線の一例を示す。
【００５６】
表面粗さＲａ及び表面粗さの平均間隔ＲＳｍは、表面粗さ計「サーフコム１４００Ｄ」（東京精密社製）で測定する。但し、誤差範囲内で同一の結果を生じる測定器であれば、他の測定器を用いても良い。
【００５７】
測定条件
測定長さＬ                ：４．０ｍｍ
基準長さＬｒ              ：０．８ｍｍ
カットオフ波長λｃ        ：０．８ｍｍ
触針先端形状                  ：先端角度６０°円錐
触針先端半径                  ：２μｍ
測定速度                      ：０．３ｍｍ／ｓｅｃ
測定倍率                      ：１００００倍
〔現像ローラ形成に用いる樹脂〕
現像ローラ本体形成に用いる樹脂材料としては、適度の強度を有するとともに、射出成型等により成形可能なものであればよく、汎用樹脂やエンジニアリングプラスチックの中から適宜選定することができ、特に制限されるものではない。具体的には、エンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリアセタール、ポリアミド樹脂（例えば、ナイロン６、ナイロン６・６、ナイロン１２、ナイロン４・６、ナイロン６・１０、ナイロン６・１２、ナイロン１１、ナイロンＭＸＤ６（メタキシレンジアミンとアジピン酸とから得られるポリアミド）等）、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレンなどを挙げることができる。また、汎用樹脂としては、ポリプロピレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリスチレン、ポリエチレンなどが挙げられる。その他、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等を用いることもできる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５８】
上記の中でも、特にエンジニアリングプラスチックが好ましく、さらに、ポリアセタール、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネートなどが、熱可塑性で成形性に優れ、かつ、機械的強度に優れる点でより好ましい。特に、ナイロン６・６、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６・１２、あるいはこれらの混合樹脂が好適である。なお、熱硬化性樹脂を用いることに差し支えはないが、リサイクル性を考慮すれば熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００５９】
導電剤としては、樹脂材料中に均一に分散することができるものであれば各種のものを使用することが可能である。例えば、カーボンブラック粉末、グラファイト粉末、カーボンファイバーやアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛などの金属酸化物粉末、導電性ガラス粉末などの粉末状導電剤が好ましく用いられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。この導電剤の配合量は、目的とする導電ローラの用途や状況に応じて適当な抵抗値が得られるように選定すればよく、特に制限されるものではないが、通常は現像ローラ本体の材料全体に対して５〜４０質量％、特には、５〜２０質量％とすることが好ましい。
【００６０】
現像ローラ本体の体積抵抗率については、現像ローラの用途等に応じて適宜設定すればよいが、通常は１×１０2〜１×１０12Ω・ｃｍ、好ましくは１×１０2〜１×１０10Ω・ｃｍ、より好ましくは１×１０5〜１×１０10Ω・ｃｍとする。
【００６１】
更に、現像ローラ本体の材料中には、必要に応じ補強や増量等を目的として各種導電性または非導電性の繊維状物やウィスカー、フェライトなどを配合することができる。繊維状物としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維などの繊維を挙げることができ、また、ウィスカーとしては、チタン酸カリウムなどの無機ウィスカーを挙げることができる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの配合量は、用いる繊維状物やウィスカーの長さおよび径、主体となる樹脂材料の種類や目的とするローラ強度等に応じて適宜選定することができるが、通常は材料全体の５〜７０質量％、特には１０〜２０質量％である。
【００６２】
又、現像ローラ形成に用いる樹脂中には、更に必要に応じイオン導電剤等を添加することができる。
【００６３】
イオン導電剤としては、従来から無機イオン塩や有機イオン塩として公知のものが、何れも適宜に選択使用できる。具体的には、ＬｉＣｌ、ＮａＩ、ＮａＢｒ、ＫＩ等のアルカリ金属ハライド、ＬｉＣｌＯ4、ＫＣｌＯ4、Ｃｕ（ＣｌＯ4）2、Ｍｇ（ＣｌＯ4）2等の過塩素酸塩、ＬｉＳＣＮ、ＮａＳＣＮ、ＣｓＳＣＮ等のチオシアン酸塩等のごとき無機イオン塩や、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールリン酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加リン酸エステル塩、４級アンモニウム塩、ベタイン等の有機イオン塩を挙げることができる。これらの中で特に好ましいものとして、４級アンモニウム塩を挙げることができ、その具体例としてトリメチルオクタデシルアンモニウムパークロレート、テトラメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド等がある。このイオン導電剤は、１種類で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６４】
イオン導電剤の配合量は、特に制限はなく各種状況に応じて適宜選定されるが、被覆層を形成する樹脂成分１００質量部に対し０．００１〜５質量部が好ましく、０．０５〜２質量部がより好ましい。
【００６５】
これにより、１×１０4〜１×１０10Ω・ｃｍの抵抗領域で、電気抵抗の位置ばらつきが少なく、且つ電気抵抗の電圧依存性が少ない上、温湿度の環境変化に対する電気抵抗の変動が少ない導電性を有する表面層が得られる。
【００６６】
〈本発明に用いられる現像剤（現像用トナー）〉
本発明に係る現像剤は通常は非磁性１成分現像剤であり、特に熱定着可能で非磁性１成分現像手段に用いることができるトナーであれば特に限定されるものではない。
【００６７】
トナーの体積基準におけるメディアン径（Ｄ50）径は、高品質のトナー画像を得るという観点から３〜６μｍのものが好ましい。
【００６８】
トナーを構成する樹脂の具体例としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂を挙げることができる。
【００６９】
トナーの製造方法は特に限定されず、公知の重合法や粉砕法により作製することができる。
【００７０】
体積基準におけるメディアン径（Ｄ50）は、「マルチサイザー３」（ベックマン・コールター製）に、データ処理用のコンピュータシステム（ベックマン・コールター製）を接続した装置を用いて測定、算出することができる。
【００７１】
体積基準におけるメディアン径（Ｄ50）の測定手順としては、トナー０．０２ｇを、界面活性剤溶液２０ｍｌ（トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で１０倍希釈した界面活性剤溶液）で馴染ませた後、超音波分散を１分間行い、トナー分散液を作製する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内のＩＳＯＴＯＮII（ベックマン・コールター製）の入ったビーカーに、測定濃度５〜１０％になるまでピペットにて注入し、測定機カウントを３００００個に設定して測定する。尚、マルチサイザー３のアパチャー径は５０μｍのものを使用する。
【００７２】
〈本発明に用いられる現像装置〉
次に、本発明に係る現像装置例について説明する。
【００７３】
本発明の現像ローラは、その表面に非磁性１成分現像剤を保持して搬送し、該現像剤を潜像担持体表面の潜像に付着させる現像装置を用い、潜像を可視化する画像形成方法に用いられる。
【００７４】
図７は、本発明に係る現像装置の一例を示す断面概略図である。
【００７５】
図７に示す現像装置は、現像ローラ２５に隣接してバッファ室２６を、バッファ室２６に隣接してホッパ２７等を有する。
【００７６】
バッファ室２６にはトナー規制部材であるブレード２８が現像ローラ２５に圧接させた状態で配置されている。ブレード２８は、現像ローラ２５上のトナーの帯電量及び付着量を規制するものである。また、現像ローラ２５の回転方向に対してブレード２８の下流側に、現像ローラ２５上のトナー帯電量・付着量の規制を補助するための補助ブレード２９を更に設けることも可能である。
【００７７】
現像ローラ２５には供給ローラ３０が押圧されている。供給ローラ３０は、図示しないモータにより現像ローラ２５と同一方向（図中反時計回り方向）に回転駆動する。供給ローラ３０は、導電性の円柱基体と基体の外周にウレタンフォームなどで形成された発泡層を有する。
【００７８】
ホッパ２７には非磁性１成分現像剤であるトナーＴが収容されている。また、ホッパ２７にはトナーＴを撹拌する回転体３１が設けられている。回転体３１には、フィルム状の搬送羽根が取付けられており、回転体３１の矢印方向への回転によりトナーＴを搬送する。搬送羽根により搬送されたトナーＴは、ホッパ２７とバッファ室２６を隔てる隔壁に設けられた通路３２を介してバッファ室２６に供給される。尚、搬送羽根の形状は、回転体３１の回転に伴い羽根の回転方向前方でトナーＴを搬送しながら撓むとともに、通路３２の左側端部に到達すると真っ直ぐの状態に戻るようになっている。このように羽根はその形状を湾曲状態を経て真っ直ぐに戻るようにすることでトナーＴを通路３２に供給している。
【００７９】
また、通路３２には通路３２を閉鎖する弁３２１が設けられている。この弁はフィルム状の部材で、一端が隔壁の通路３２右側面上側に固定され、トナーＴがホッパ２７から通路３２に供給されると、トナーＴからの押圧力により右側に押されて通路３２を開けるようになっている。その結果、バッファ室２６内にトナーＴが供給される。
【００８０】
また、弁３２１の他端には規制部材３２２が取付けられている。規制部材３２２と供給ローラ３０は、弁３２１が通路３２を閉鎖した状態でも僅かな隙間を形成する様に配置される。規制部材３２２は、バッファ室２６の底部に溜まるトナー量が過度にならないように調整するもので、現像ローラ２５から供給ローラ３０に回収されたトナーＴがバッファ室２６の底部に多量に落下しないように調整される。
【００８１】
現像装置では、画像形成時に現像ローラ２５が矢印方向に回転駆動するとともに供給ローラ３０の回転によりバッファ室２６のトナーが現像ローラ２５上に供給される。現像ローラ２５上に供給されたトナーＴは、ブレード２８、補助ブレード２９により帯電、薄層化された後、像担持体との対向領域に搬送され、像担持体上の静電潜像の現像に供される。現像に使用されなかったトナーは、現像ローラ２５の回転に伴って除電ブレード２４により除電され、現像ローラとトナーの静電的な付着力を低減させた後、供給ローラ３０により現像ローラ２５から掻き取られ回収される。
【００８２】
〈本発明に用いられる画像形成装置〉
次に、本発明に用いられる画像形成装置の一例として、フルカラー画像形成装置について説明する。
【００８３】
図８は、フルカラー画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【００８４】
図８に示すフルカラー画像形成装置においては、回転駆動される感光体ドラム１０の周囲に、この感光体ドラム１０の表面を所定の電位に均一に帯電させる帯電ブラシ１１１や、この感光体ドラム１０上に残留したトナーを掻き落すクリーナ１１２が設けられている。
【００８５】
また、帯電ブラシ１１１によって帯電された感光体ドラム１０をレーザビームによって走査露光するレーザ走査光学系２０が設けられており、このレーザ走査光学系２０はレーザダイオード，ポリゴンミラー，ｆθ光学素子を内蔵した周知のものであり、その制御部にはイエロー，マゼンタ，シアン，ブラック毎の印字データがホストコンピュータから転送されるようになっている。そして、このレーザ走査光学系２０は、上記の各色毎の印字データに基づいて、順次レーザビームとして出力し、感光体ドラム１０上を走査露光し、これにより感光体ドラム１０上に各色毎の静電潜像を順次形成するようになっている。
【００８６】
また、このように静電潜像が形成された感光体ドラム１０に各色のトナーを供給してフルカラーの現像を行うフルカラー現像装置３０は、支軸３３の周囲にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各非磁性１成分トナーを収容させた４つの色別の現像器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂｋが設けられており、支軸３３を中心として回転し、各現像器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂｋが感光体ドラム１０と対向する位置に導かれるようになっている。
【００８７】
また、このフルカラー現像装置３０における各現像器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂｋにおいては、上記図６に示すように、回転してトナーを搬送する現像剤担持体（現像ローラ）２５の外周面にトナー規制部材が圧接されており、このトナー規制部材により、現像ローラ２５によって搬送されるトナーの量を規制すると共に、搬送されるトナーを帯電させるようになっている。尚、このフルカラー現像装置３０においては、現像ローラ２５によって搬送されるトナーの規制と帯電とを適切に行うために、トナー規制部材を２つ設けるようにしてもよい。
【００８８】
そして、上記のようにレーザ走査光学系によって感光体ドラム１０上に各色の静電潜像が形成される毎に、上記のように支軸３３を中心にして、このフルカラー現像装置３０を回転させ、対応する色彩のトナーが収容された現像器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂｋを感光体ドラム１０と対向する位置に順々に導き、各現像器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂｋにおける現像ローラ２５を感光体ドラム１０に接触させて、上記のように各色の静電潜像が順々に形成された感光体ドラム１０上に、帯電された各色のトナーを順々に供給して現像を行うようになっている。
【００８９】
また、このフルカラー現像装置３０より感光体ドラム１０の回転方向下流側の位置には、中間転写体４０として、回転駆動される無端状の中間転写ベルト４０が設けられており、この中間転写ベルト４０は感光体ドラム１０と同期して回転駆動されるようになっている。そして、この中間転写ベルト４０は回転可能な１次転写ローラ４１により押圧されて感光体ドラム１０に接触するようになっており、またこの中間転写ベルト４０を支持する支持ローラ４２の部分には、２次転写ローラ４３が回転可能に設けられ、この２次転写ローラ４３によって記録紙等の記録材Ｓが中間転写ベルト４０に押圧されるようになっている。
【００９０】
更に、前記のフルカラー現像装置３０とこの中間転写ベルト４０との間のスペースには、中間転写ベルト４０上に残留したトナーを掻き取るクリーナ５０が中間転写ベルト４０に対して接離可能に設けられている。
【００９１】
また、普通紙等の記録材Ｓを中間転写ベルト４０に導く給紙手段６０は、記録材Ｓを収容させる給紙トレイ６１と、この給紙トレイ６１に収容された記録材Ｓを１枚ずつ給紙する給紙ローラ６２と、上記の中間転写ベルト４０上に形成された画像と同期して給紙された記録材Ｓを中間転写ベルト４０と上記の２次転写ローラ４３との間に送るタイミングローラ６３とで構成されており、このようにして中間転写ベルト４０と２次転写ローラ４３との間に送られた記録材Ｓを２次転写ローラ４３によって中間転写ベルト４０に押圧させて、中間転写ベルト４０からトナー像を記録材Ｓへ押圧転写させるようになっている。
【００９２】
一方、上記のようにトナー像が押圧転写された記録材Ｓは、エアーサクションベルト等で構成された搬送手段６６により定着装置７０に導かれるようになっており、この定着装置７０において転写されたトナー像が記録材Ｓ上に定着され、その後、この記録材Ｓが垂直搬送路８０を通して装置本体１００の上面に排出されるようになっている。
【００９３】
次に、このフルカラー画像形成装置を用いてフルカラーの画像形成を行う動作について具体的に説明する。
【００９４】
まず、感光体ドラム１０と中間転写ベルト４０とを同じ周速度でそれぞれの方向に回転駆動させ、感光体ドラム１０を帯電ブラシ１１によって所定の電位に帯電させる。
【００９５】
そして、このように帯電された感光体ドラム１０に対して、上記のレーザ走査光学系２０によりイエロー画像の露光を行い、感光体ドラム１０上にイエロー画像の静電潜像を形成した後、この感光体ドラム１０にイエロートナーを収容させた現像器３１Ｙから前記のようにトナー規制部材によって荷電されたイエロートナーを供給してイエロー画像を現像し、このようにイエローのトナー像が形成された感光体ドラム１０に対して中間転写ベルト４０を１次転写ローラ４１によって押圧させ、感光体ドラム１０に形成されたイエローのトナー像を中間転写ベルト４０に１次転写させる。
【００９６】
このようにしてイエローのトナー像を中間転写ベルト４０に転写させた後は、前記のようにフルカラー現像装置３０を支軸３３を中心にして回転させ、マゼンタトナーが収容された現像器３１Ｍを感光体ドラム１０と対向する位置に導き、上記のイエロー画像の場合と同様に、レーザ走査光学系により帯電された感光体ドラム１０に対してマゼンタ画像を露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をマゼンタトナーが収容された現像器３１Ｍによって現像し、現像されたマゼンタのトナー像を感光体ドラム１０から中間転写ベルト４０に１次転写させ、更に同様にして、シアン画像及びブラック画像の露光，現像及び１次転写を順々に行って、中間転写ベルト４０上にイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナー画像を順々に重ねてフルカラーのトナー像を形成する。
【００９７】
そして、中間転写ベルト４０上に最終のブラックのトナー像が１次転写されると、記録材Ｓをタイミングローラ６３により２次転写ローラ４３と中間転写ベルト４０との間に送り、２次転写ローラ４３により記録材Ｓを中間転写ベルト４０に押圧させて、中間転写ベルト４０上に形成されたフルカラーのトナー像を記録材Ｓ上に２次転写させる。
【００９８】
そして、このようにフルカラーのトナー像が記録材Ｓ上に２次転写されると、この記録材Ｓを上記の搬送手段６６により定着装置７０に導き、この定着装置７０によって転写されたフルカラーのトナー像を記録材Ｓ上に定着させ、その後、この記録材Ｓを垂直搬送路８０を通して装置本体１の上面に排出させるようになっている。
【実施例】
【００９９】
下記に本発明の実施態様例を示し、本発明を更に説明するが、本発明の態様は無論これに限定されるものではない。
【０１００】
尚、文中「部」とは「質量部」を表す。
【０１０１】
〔現像ローラの作製〕
現像ローラ１
アクリル樹脂（スミペックスＬＧ２：住友化学社製）１００部、テトラプロピルアンモニウムヨージド０．１部、及びカーボンブラック（＃４４：三菱化学社製）３０部を２５０℃で溶融混練し、樹脂組成物（１）を得た。
【０１０２】
射出成形には金型の表面粗さＲａ＝２．０のものを用い、住友重機械社製ネスタールサイキャップ１２０トン射出成形機を用いた。成形温度は２８０℃、金型冷却温度７０℃、射出時間１５秒、冷却時間５０秒で射出成形を行い、現像ローラ１を得た。
【０１０３】
現像ローラ２
アクリル樹脂（スミペックスＬＧ２：住友化学社製）１００部、テトラプロピルアンモニウムヨージド０．１部、及びカーボンブラック（＃４４：三菱化学社製）５０部を２５０℃で溶融混練し、樹脂組成物（２）を得た。
【０１０４】
射出成形には金型の表面粗さＲａ＝０．５のものを用い、住友重機械社製ネスタールサイキャップ１２０トン射出成形機を用いた。成形温度は２８０℃、金型冷却温度７０℃、射出時間１５秒、冷却時間５０秒で射出成形を行い、現像ローラ２を得た。
【０１０５】
現像ローラ３
オレフィン系エラストマー（タフマー：三井化学社製）１００部、及びカーボンブラック（＃４４：三菱化学社製）３０部を２５０℃で溶融混練し、樹脂組成物（３）を得た。
【０１０６】
射出成形には金型の表面粗さＲａ＝５．０のものを用い、住友重機械社製ネスタールサイキャップ１２０トン射出成形機を用いた。成形温度は２８０℃、金型冷却温度７０℃、射出時間１５秒、冷却時間５０秒で射出成形を行い、現像ローラ３を得た。
【０１０７】
現像ローラ４（比較用）
軸体として、ステンレス（ＳＵＳ３０３、径１０ｍｍ）の芯金を用い、外周面にアクリル樹脂（スミペックスＬＧ２：住友化学社製）１００部と、平均粒子径２０μｍのウレタン樹脂から成る粒子（バーノックＣＦＢ１００、大日本インキ化学工業社製）６０部と、テトラプロピルアンモニウムヨージド０．１部、及びカーボンブラック（＃４４：三菱化学社製）３０部を混合分散させ、これをローラ塗布にて乾燥後膜厚１５μｍの層を形成し、「比較用の現像ローラ４」を作製した。
【０１０８】
現像ローラ５（比較用）
軸体として、ステンレス（ＳＵＳ３０３、径１０ｍｍ）の芯金を用い、外周面にアクリル樹脂（スミペックスＬＧ２：住友化学社製）１００部と、平均粒子径２０μｍのウレタン樹脂から成る粒子（バーノックＣＦＢ１００、大日本インキ化学工業社製）６０部と、テトラプロピルアンモニウムヨージド０．１部、及びカーボンブラック（＃４４：三菱化学社製）５０部を混合分散させ、これをローラ塗布にて乾燥後膜厚１５μｍの層を形成し、「比較用の現像ローラ５」を作製した。
【０１０９】
各ローラは、５００本ずつ作製し、現像ローラ１〜５のＲａ、ＲＳｍ及びその標準偏差を求めた。
【０１１０】
得られた現像ローラ１〜５のＲａ、ＲＳｍ及びその標準偏差を下記表１に示す。
【０１１１】
【表１】
2008275834.tif 000005
【０１１２】
本発明の製造方法にて作製した現像ローラ１〜３は、同一ローラ中の異なる箇所同士のバラツキも、１本目〜５００本間のバラツキも小さいことがわかる。
【０１１３】
〔性能評価〕
現像ローラ１〜５について、市販のトナー及びレーザプリンタを用いて、複写用紙５０００枚の印字を行った後、印字後の現像ローラ表面層の剥離の有無を調べ、剥離のなかったものを○、剥離の有るものを×とした。
【０１１４】
なお、現像条件は（Ｖｂ＝４２０Ｖ、Ｖｐｐ＝１１００Ｖ、周波数＝２．０ｋＨｚ）にて非接触の非磁性一成分現像方式を採用している。
【０１１５】
結果は下記の如くである。
【０１１６】
又、上記複写用紙５０００枚の印字を行った後、濃度０．４５の中間ブラックベタ濃度画像を作成し、Ａ４全紙を縦横中点を境に４区間に分け、その真ん中部の濃度で比較した。反射濃度計で測定したその最高濃度と最低濃度の差の結果を示す。
【０１１７】
表面層剥離            濃度差
現像ローラ１        ○            ０．００１以下
現像ローラ２        ○            ０．００１以下
現像ローラ３        ○            ０．００１以下
現像ローラ４        ×            ０．００５以上
現像ローラ５        ×            ０．００５以上
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の現像ローラの作製を示す断面模式図。
【図２】本発明の金型と現像ローラの作製を示す断面模式図。
【図３】本発明の現像ローラの構成と表面を示す・斜視図と断面模式図。
【図４】表面の粗さＲａをを測定した粗さ曲線の一例の図。
【図５】表面粗さの平均間隔ＲＳｍを測定した粗さ曲線の一例の図。
【図６】本発明の現像ローラと画像形成領域を示す図。
【図７】本発明に係る現像装置の一例を示す断面概略図。
【図８】フルカラー画像形成装置の一例を示す概略断面図。
【符号の説明】
【０１１９】
１  現像ローラ
２  金型
３  金型内面の画像形成領域部
２３  凹凸
２０  表面
【図１】
2008275834.tif 000006
【図２】
2008275834.tif 000007
【図３】
2008275834.tif 000008
【図４】
2008275834.tif 000009
【図５】
2008275834.tif 000010
【図６】
2008275834.tif 000011
【図７】
2008275834.tif 000012
【図８】
2008275834.tif 000013