(57)【要約】      （修正有）【課題】被覆層に耐久性を付与することにより、多数枚のプリントを行ったときでも一定レベルの帯電付与性能とトナー搬送性能が維持されて、所定濃度を有し濃度ムラのないトナー画像を安定して作成することが可能な現像ローラの提供。【解決手段】導電性シャフト１１の外周に導電性を有する被覆層１２を形成してなる現像ローラ２５において、該被覆層１２が少なくとも無機酸化物粒子と光硬化性樹脂を有していることを特徴とする現像ローラ２５。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性シャフトの外周に導電性を有する被覆層を形成してなる現像ローラにおいて、該被覆層が少なくとも無機酸化物粒子と光硬化性樹脂を有していることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記無機酸化物粒子の数平均一次粒径が、５〜１５０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記光硬化性樹脂が、多官能アクリレート基を有するモノマー或いはエラストマーを用いて形成された樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の現像ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成に使用される現像ローラに関する。
【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電子写真感光体上に形成された静電潜像にトナーを接触させ接触方式で、或いは狭い間隙を飛翔させて非接触方式で、顕像化する現像過程を経て電子写真感光体上にトナー像を形成し、当該トナー像を普通紙等に転写した後、熱定着して最終画像を形成するものである。
【０００３】
トナー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、トナーのみを用いて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。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、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化も可能であるため、注目されている。
【０００４】
この方式は、トナー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、現像装置（以下、現像器ともいう）の機構が複雑でなく、且つコンパクトにできるというメリットがある。したがって、現像装置を４個以上必要とするカラー画像形成装置に適用し易いもので、特に近年、装置の軽量化、小型化が積極的に進められていることから、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同時に、トナーをこれらの部材と摩擦させることにより行う。
【０００６】
現像ローラは、前述したように金属性或いは導電性樹脂のシャフトの外周面にシリコーンゴム等のゴム状弾性体を用いた弾性層が形成されているが、トナーへの帯電付与或いはトナーの搬送性を向上させるために、弾性層上に表面層が形成されることがある。この表面層にはトナーの付着や融着を防止するために、フッ素ゴムを用いることが知られている。弾性層上にフッ素ゴムの層を形成するには、接着性を向上させる必要があり、弾性層表面にシランカップリング剤の中間層を形成させ、更にその上にフッ素ゴム等を主成分とする塗布液を塗布して形成することが知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００７】
また、近年の画像形成装置の軽量化、小型化へのニーズ対応の１つの施策として、現像装置の小型化、軽量化の検討が行われる様になり、現像ローラをはじめとする構成部材の対応も検討される様になった。そこで、本発明者等は現像ローラの小型化、軽量化を実現するために、導電性シャフトの外周に直接被覆層を設けた構造の現像ローラの開発を検討した。そして、当該現像ローラにおける帯電付与性能とトナー搬送性能を維持、向上させるために、被覆層を構成する樹脂の検討を行っていた。
【０００８】
すなわち、非磁性１成分現像方式に使用される現像ローラでは、たとえば、連続で５０００枚以上のプリント作成を行う様な時でも、前述の２つの性能が安定して発現されることが求められ、ローラ表面にはみだりに摩耗することのない耐久性が求められていた。具体的には、架橋構造を形成する樹脂を用いて被覆層の耐久性を向上させようと考え、架橋剤や他の架橋性樹脂の存在下で光照射を行うことにより、高耐久性の樹脂が得られる光硬化性樹脂を用いた被覆層の形成に着目した。これは、光硬化性樹脂の中でもアクリレート系樹脂は高い表面硬度を有する樹脂が得られることから、被覆層形成用の樹脂として有力なものであるとみていた。事実、光硬化性樹脂としてウレタンアクリレート系樹脂やエポキシアクリレート系樹脂を用いて現像ローラを作製する技術が開示されていた（たとえば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平８−１９０２６３号公報
【特許文献２】特開２００５−１７３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、安定した画像形成を維持する上で現像ローラには、前述した帯電付与性能やトナー搬送性能に加え、ローラ表面の残留電荷を導電性シャフトに適度にリークさせる性能が求められている。すなわち、樹脂層に若干の導電性を付与することでこれを実現させるもので、主にカーボンブラックをはじめとする導電剤を樹脂層中に含有させていた。
【００１０】
しかしながら、光硬化性樹脂を用いて被覆層を形成する際、カーボンブラックの存在により照射光が吸収され、高耐久の被覆層が形成されないことが明らかになった。前述の現像ローラで、たとえば、５０００枚を超えるレベルの連続プリントを行うと、被覆層が摩耗して帯電付与性能やトナー搬送性が変動して、画質を維持することができなかった。
【００１１】
この様に、光硬化性樹脂を用いて被覆層を形成する現像ローラでは、カーボンブラックの影響で高耐久の被覆層が得られなかったのである。本発明は、光硬化性樹脂を用いて導電性シャフト上に直接被覆層を形成する現像ローラについて、多数枚のプリント作成を行っても被覆層が摩耗することのない高耐久の現像ローラを提供することを目的とする。
【００１２】
具体的には、被覆層に耐久性を付与することにより、多数枚のプリントを行ったときでも一定レベルの帯電付与性能とトナー搬送性能が維持されて、所定濃度を有し濃度ムラのないトナー画像を安定して作成することが可能な現像ローラを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、下記構成を採ることにより達成される。
【００１４】
１．導電性シャフトの外周に導電性を有する被覆層を形成してなる現像ローラにおいて、該被覆層が少なくとも無機酸化物粒子と光硬化性樹脂を有していることを特徴とする現像ローラ。
【００１５】
２．前記無機酸化物粒子の数平均一次粒径が、５〜１５０ｎｍであることを特徴とする前記１に記載の現像ローラ。
【００１６】
３．前記光硬化性樹脂が、多官能アクリレート基を有するモノマー或いはエラストマーを用いて形成された樹脂であることを特徴とする前記１または２に記載の現像ローラ。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、導電性シャフト上に直接形成された被覆層の耐久性が向上し、たとえば、連続で５０００枚を超える様な多数枚のプリント作成を行う場合でも、現像ローラ表面における帯電付与性能やトナー搬送性能が一定レベルに維持される様になった。その結果、所定濃度を有し、濃度ムラのない良好なトナー画像を有するプリントを安定して提供することができる様になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明者等は、上記問題を解決できる現像ローラを得るために、光硬化用の樹脂と併用しても光硬化反応を阻害することのない導電剤を用いて、光硬化性樹脂からなる被覆層を形成する技術の検討を行った。
【００１９】
種々検討の結果、導電剤として特定の無機酸化物粒子を用いると、光硬化反応を阻害せずに十分な硬度を有する被覆層が形成されることを見いだした。すなわち、導電性シャフトの外周に設けた被覆層の耐摩耗性を向上させることができることを見出した。
【００２０】
本発明に係る無機酸化物粒子は、光硬化を行うための照射光を透過する程度に小粒径のものであり、良好な分散性を有し、さらに十分な導電性を有するものである。
【００２１】
また、被覆層を形成する光硬化性樹脂は、多官能アクリレート基を有するモノマー或いはエラストマーを用いて形成された樹脂であることが好ましい。
【００２２】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２３】
最初に、現像ローラの構成について説明する。
【００２４】
《現像ローラの構成》
本発明の現像ローラは、導電性シャフトの外周に、少なくとも光硬化性樹脂と無機酸化物粒子を有する導電性の被覆層を形成して構成される。
【００２５】
図１は、本発明の現像ローラの一例を示す断面概略図である。
【００２６】
図１において、２５は現像ローラ、１１は導電性シャフト、１２は被覆層、１３は下層、１４は上層を示す。
【００２７】
本発明の現像ローラは、図１（ａ）に示すように導電性シャフト１１に直接被覆層１２を設けても、図１（ｂ）に示すように導電性シャフト１１に下層１３を設けその上に上層１３を設けた多層構造の被覆層１２のものでもよい。尚、下層及び上層は各々複数層で形成されていてもよい。
【００２８】
次に、現像ローラを作製するのに用いる材料、作製方法について説明する。
【００２９】
《導電性シャフト》
本発明で用いられる導電性シャフトは、現像ローラ表面に蓄積される電荷をリークさせる部材も兼ねるため、導電性の金属で構成されるものが好ましい。代表的なものとして、直径５〜３０ｍｍのステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０３）、鉄、アルミニウム、ニッケル、アルミニウム合金、ニッケル合金等の導電性金属があり、また導電性樹脂で構成されるものでもよい。
【００３０】
《被覆層》
本発明に係る被覆層は、光硬化性樹脂成分（モノマー或いはエラストマー）と、無機酸化物粒子、必要に応じイオン導電剤、非導電性充填剤（粗さ粒子）、架橋剤等の各種添加剤を適宜配合して得られる塗布液を導電性シャフトの外周面に塗布、乾燥して膜を形成後、光を照射して光硬化性樹脂成分を硬化して形成することができる。
【００３１】
〈光硬化性樹脂成分〉
本発明でいう光硬化性樹脂とは、光を照射することにより光硬化性樹脂成分であるモノマー或いはエラストマーが光化学反応を起こし硬化して得られる樹脂のことをいう。
【００３２】
光硬化性樹脂成分として用いるモノマー或いはエラストマーとしては、光照射により硬化するもので有れば特に限定されないが、架橋構造が形成しやすく且つ表面硬度が硬い樹脂を形成しやすい多官能基を有するアクリル系のモノマー或いはエラストマーが好ましい。
【００３３】
光硬化アクリル系樹脂としては、具体的に、硬化（メタ）アクリル酸樹脂を挙げることができ、硬化（メタ）アクリル酸樹脂の被覆層は、例えば（メタ）アクリルモノマーまたはオリゴマーと重合開始剤を含有する塗膜を形成後、紫外線を照射して得ることができる。
【００３４】
硬化アクリルモノマーまたはオリゴマーとしては、アクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯ−）、またはメタクリロイルオキシ基（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＨ3）ＣＯＯ−）を複数有する化合物である。
【００３５】
代表的な化合物例を挙げれば、下記構造のものを挙げることができる。
【００３６】
【化１】
2008233447.tif 000003
【００３７】
【化２】
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【００３８】
【化３】
2008233447.tif 000005
【００３９】
【化４】
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【００４０】
【化５】
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【００４１】
光硬化反応に使用される重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、チオキサントン、ベンゾブチルエーテル、アシロキシムエステル、ジベンゾスロベン、ビスアシルフォスフィンオキサイド等を挙げることができる。
【００４２】
被覆層の硬度特性は、光硬化アクリルモノマーまたはオリゴマーの種類、とその組成比、光硬化条件等により影響される。
【００４３】
即ち、被覆層は、形成する硬化（メタ）アクリル酸樹脂が、２官能以上の官能基を有するモノマー（多官能モノマー）を反応して作製された樹脂であるのが好ましく、５官能以上の官能基を有するモノマーを反応して形成された樹脂、及び、炭素数１２以上のアルキル基を有する硬化（メタ）アクリル酸によって造られていること、或いは、２官能オリゴマーと反応してなる樹脂を主要成分として含有することで特に好ましい。
【００４４】
尚、被覆層は、上記の光硬化性樹脂に公知の樹脂を添加して形成してもよい。
【００４５】
〈無機酸化物粒子〉
本発明に係る無機酸化物粒子は、光硬化反応に用いる照射光を吸収せず透過する形態を有するものが好ましい。
【００４６】
無機酸化物粒子は、数平均一次粒径が５〜１５０ｎｍのものが好ましく、１０〜１００ｎｍのものがより好ましい。
【００４７】
また、無機酸化物粒子は、被覆層中で導電剤として機能するものが好ましく、具体的には体積抵抗が１〜１×１０10Ω・ｃｍのものが好ましい。
【００４８】
無機酸化物粒子の含有量は、被覆層中に５〜５０質量％含有することが好ましく、１０〜３０質量％がより好ましい。
【００４９】
上記無機酸化物粒子は、被覆層塗布液中での分散安定性が良好で、光硬化時に照射する光を透過し、光硬化性樹脂成分を均一に光硬化反応させることができる。この被覆用塗布液を用いて形成した被覆層は、硬度が硬く、且つ均一な硬度を有するので、多数枚プリントしてもハーフトーン画像部に画像欠陥（黒ポチ、白ポチ）が発生せず高品質のトナー画像を得ることができる。
【００５０】
無機酸化物粒子の数平均一次粒径は、被覆層の表面を透過型電子顕微鏡観察によって１０，０００倍に拡大し、ランダムに１００個の粒子を一次粒子として観察し、画像解析によってフェレ方向平均径としての測定値である。
【００５１】
本発明で用いられる無機酸化物粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化第二鉄、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン等を挙げることができる。
【００５２】
これらの中では酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化アンチモンが好ましい。これらの粒子は導電性シャフトからのキャリアの注入を抑えて、黒ポチ防止効果に優れている。
【００５３】
また、無機酸化物粒子は、これらのうち１種、または必要に応じて２種以上を含有する粒子でもよい。更に、良好な分散性を達成するためにこれらの粒子の表面を処理したものも用いることができる。
【００５４】
〈イオン導電剤〉
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、Ｌｉ、ＬｉＣｌ、ＮａＩ、ＮａＢｒ、ＫＩ等のアルカリ金属ハライド、ＬｉＣｌＯ4、ＫＣｌＯ4、ＣｕＣ12Ｍｇ（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、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の４級アンモニウム塩を挙げることができる。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。
【００５５】
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。
【００５６】
〈非導電性充填剤（粗さ粒子）〉
非導電性充填剤としては、珪藻土、石英粉末、乾式シリカ、湿式シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミノケイ酸、炭酸カルシウム、樹脂粒子等が挙げられる。これらの中では樹脂粒子が好ましく、樹脂粒子としては架橋アクリル樹脂粒子、架橋ウレタン樹脂粒子が特に好ましい。
【００５７】
《現像ローラの作製》
本発明の現像ローラは、導電性シャフトの外周に、少なくとも光硬化性樹脂と無機酸化物粒子を有する導電性の被覆層を形成し、その後、紫外線を照射して光硬化反応を行い、被覆層を硬化して作製することができる。
【００５８】
導電性シャフトの外周面に被覆層を形成する手段としては、被覆層を形成する材料を有機溶剤に溶解、分散して調製した塗布液を導電性シャフト上に塗布する手段が有効に採用される。この塗布液の樹脂成分濃度は特に制限はなく、必要とする層厚に応じ、適宜調整すればよいが、塗布液における各種添加剤の分散性や安定性から、樹脂成分濃度は１０質量％以上であることが好ましい。塗布液を調製するために用いる溶剤は、上記樹脂成分を溶解することができるものであれば何れのものでもよく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの低級アルコール、メチルエチルケトンなどのケトン類、シクロヘキサン、トルエン、キシレンなどが好ましく用いられる。
【００５９】
被覆層の形成手段としては、例えば樹脂層を構成する樹脂成分の粘度などに応じて、浸漬塗布、スプレー塗布、ロールコートまたは刷毛塗りなどが挙げられるが、本発明はこの形成手段を特に限定するものではない。
【００６０】
光照射の光源としては、光硬化性樹脂を硬化できれば特に限定されず、例えば、紫外線を発する水銀灯、キセノン灯を用いることができる。
【００６１】
光照射は、被覆層の硬化を均一に行うため、被覆層を形成した現像ローラを回転させながら行うことが好ましい。
【００６２】
このようにして形成される被覆層の厚さは、２〜３０μｍの範囲に設定することが好ましく、５〜２０μｍがより好ましい。
【００６３】
尚、被覆層の厚みは、現像ローラより被覆層を含む断面試料を採取し、断面試料の顕微鏡写真より測定することができる。
【００６４】
被覆層の硬さは、ユニバーサル硬さ（ＨＵ）で５０〜４００Ｎ・ｍｍ2が好ましく、３００〜４００Ｎ・ｍｍ2がより好ましい。被覆層の硬さを上記範囲とすることで、プリントによる被覆層の摩耗を少なくできる。
【００６５】
このユニバーサル硬さの測定は、市販の硬度測定装置を用いて行うことができ、例えば、超微小硬度計「Ｈ−１００Ｖ」（フィッシャーインストルメント社製）を用い、下記測定条件にて測定することができる。
【００６６】
測定条件
測定機：微小硬度計「Ｈ−１００Ｖ」（フィッシャーインストルメント社製）
圧子形状：ビッカース圧子（ａ＝１３６°）
測定環境：２０℃、６０％ＲＨ
最大試験荷重：３ｍＮ
荷重速度：３ｍＮ／２０ｓｅｃ
最大荷重クリープ時間：５秒
除荷速度：３ｍＮ／２０ｓｅｃ
尚、測定は各試料とも軸方向に均等間隔で５点、周方向に均等角度で３点の合計１５点測定し、その平均値を本発明で定義するユニバーサル硬さ（ＨＵ）（Ｎ／ｍｍ2）とする。
【００６７】
被覆層の導電性は、体積抵抗率により評価することが可能である。体積抵抗率を測定する方法としては、公知の方法にて測定することができる。
【００６８】
本発明では、以下の方法で測定される現像ローラの体積抵抗率が、１×１０2〜１×１０9Ω・ｃｍであるとき、適度な導電性を示すと判断される。特に好ましくは１×１０3〜１×１０8Ω・ｃｍである。現像ローラの体積抵抗率が上記範囲であることにより、現像ローラ表面に生じた電荷が適度にリークし、且つ適度にリークが抑制されるからである。
【００６９】
現像ローラの体積抵抗率の測定は、代表的には図２に示すような装置を用いて、金属ローラ電極法により測定できる。
【００７０】
図２は、現像ローラの体積抵抗率を説明する構成図である。
【００７１】
図２において、ステンレス製の電極ローラ１０１を現像ローラ２５上に接触させ、電極ローラ１０１の自重と合わせ９．８Ｎで押圧し、この状態でローラを回転させながら、現像ローラ２５の一端に＋１００Ｖの電圧を印加して電流値を計測する。計測した電流値から下記式（１）を用い、現像ローラの体積抵抗率を計算で求める。
【００７２】
式（１）
Ｒ＝Ｖ／Ｉ
測定条件
測定環境：２３℃、５７ＲＨ％
印加電圧：＋１００Ｖ
ローラ回転数：２７ｒｐｍ
電極ローラ荷重：９．８Ｎ（電極ローラ自重含む）
電極ローラ有効幅：２３０ｍｍ（径３０ｍｍ）
測定項目：電流値（電圧印加  ５ｓｅｃ後の平均値）
本発明でいう非磁性１成分現像剤とは、トナー中に磁性体を含まず、キャリアを用いずトナーのみで現像剤として用いることができる熱定着可能なトナーをいう。
【００７３】
トナーの体積基準におけるメディアン径（Ｄ50）は、高品質のトナー画像を得るという観点から３〜９μｍのものが好ましい。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
次に、本発明に係る現像装置、フルカラー画像形成装置について説明する。
【００７７】
図３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。
【００７８】
図３に示す現像装置２０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。
【００７９】
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をさらに設けることも可能である。
【００８０】
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。
【００８１】
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を攪拌する回転体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２８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。
【００８２】
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２８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。
【００８３】
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。
【００８４】
現像装置２０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、感光体ドラムとの対向領域に搬送され、感光体ドラム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の回転に伴ってバッファ室２６に戻り、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。
【００８５】
図４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。
【００８６】
図４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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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４に示すように、回転してトナーを搬送する現像ローラ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。
【００９０】
そして、上記のようにレーザ走査光学系２０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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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上にシアン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。
【００９８】
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２０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。
【００９９】
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。
【０１００】
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】
【０１０１】
以下に、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。
【０１０２】
《現像ローラの作製》
以下のようにして、現像ローラを作製した。
【０１０３】
（導電性シャフトの準備）
現像ローラのシャフトとして、ＳＵＳ３０３の中空筒状の導電性シャフトを準備した。これを「シャフト１」とする。
【０１０４】
〈現像ローラ１の作製〉
（被膜層形成用塗布液１の調製）
下記被覆層用塗膜組成物を、サンドミルを用いて２時間分散させ、被膜層形成用塗布液を調製した。これを「被膜層形成用塗布液１」とする。
【０１０５】
被覆層用塗膜組成物
アクリルモノマー「ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ」（日本化薬社製）  １００質量部
重合開始剤「Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４」（チバスペシャルティケミカルズ社製）
５質量部
無機酸化物粒子（ＺｎＯ／Ｓｂ2Ｏ5）※１                          ２０質量部
粗さ粒子「架橋アクリル樹脂粒子」
（体積基準におけるメディアン径（Ｄ50））１５μｍ                ２０質量部
メチルエチルケトン                                            ２００質量部
イソプロパノール                                              ２００質量部
※１：「セルナックスＣＸ−Ｚ２１０ＩＰ」（固形分濃度２０質量％：日産化学社製）
（被覆層形成）
上記で作製した「被覆層形成用塗布液１」を「シャフト１」上に浸漬塗布し、その後３０℃のオーブン中で３０分１次乾燥を行って被覆層を形成した。その後、被覆層を形成した導電性シャフトを回転させながら紫外線強度１ｋＷ／ｃｍ2の水銀灯から２０００ｍＪ／ｃｍ2の積算光量を照射して硬化を行い、光硬化アクリル樹脂を主成分とする「被覆層１」を形成し、「現像ローラ１」を作製した。
【０１０６】
〈現像ローラ２〜５〉
現像ローラ１の作製で用いた無機酸化物粒子（ＺｎＯ／Ｓｂ2Ｏ5）の種類とその添加量を表１に示すように変更した以外は同様にして「現像ローラ２〜５」を作製した。
【０１０７】
〈現像ローラ６〉
現像ローラ１の作製で用いた無機酸化物粒子を添加しなかった以外は同様にして「現像ローラ６」を作製した。
【０１０８】
〈現像ローラ７〉
（被膜層形成用塗布液７の調製）
メチルエチルケトン７００質量部に、熱可塑性アクリル樹脂「アクリル１：スミペックスＬＧ」（住友化学社製）１００質量部を溶解した溶液に、無機酸化物粒子（ＺｎＯ／Ｓｂ2Ｏ5）４０質量部、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド５．０質量部と、体積基準におけるメディアン径（Ｄ50）１５μｍの架橋アクリル樹脂粒子３０質量部とをサンドミルを用いて２時間分散させ、被膜層形成用塗布液を調製した。これを「被膜層形成用塗布液７」とする。
【０１０９】
（被覆層形成）
「被覆層形成用塗布液７」を「シャフト１」の外周面に浸漬塗布した後、１２０℃で１時間乾燥を行い、乾燥後の膜厚が１０μｍの被覆層を形成し、「現像ローラ７」を作製した。
【０１１０】
表１に、現像ローラ作製に用いた無機酸化物粒子（種類とその数平均１次粒子径と添加量）及び樹脂、光硬化後の被覆層のユニバーサル硬さ（ＨＵ）を示す。
【０１１１】
【表１】
2008233447.tif 000008
【０１１２】
《評価》
〈光硬化後の被覆層のユニバーサル硬さ（ＨＵ）〉
光硬化後の被覆層のユニバーサル硬さ（ＨＵ）は、前記の方法で測定して得られた値である。
【０１１３】
〈実写評価〉
現像ローラの実写評価は、カラーレーザプリンタ「Ｍａｇｉｃｏｌｏｒ２４３０ＤＬ」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製）に上記で作製した現像ローラを順次装着し、常温常湿環境（２０℃、５５％ＲＨ）、と高温高湿環境（３３℃、８０％ＲＨ）で５０００枚プリントして行った。
【０１１４】
現像ローラ初期の性能評価は、画素率２０％（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色５％のフルカラーモード）でＡ４サイズの原稿を１０枚プリントし、そのトナー画像品質と現像ローラの残留電位で評価した。
【０１１５】
その後、画像率２％（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色０．５％のフルカラーモード）の原稿を用いて５０００枚プリントを行った。
【０１１６】
５０００枚プリント後の性能評価は、初期性能評価と同じ画素率２０％（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色５％のフルカラーモード）でＡ４サイズの原稿を１０枚プリントし、そのトナー画像品質（画像濃度、ハーフトーン画像）と摩耗性（傷の発生）で評価した。
【０１１７】
（摩耗性）
摩耗性は、摩耗による傷の発生状態で評価した。具体的には、高温高湿環境（３３℃、８０％ＲＨ）で５０００枚のプリント終了後、現像ローラ表面の傷の発生状態を目視観察とプリントして得られた画像から評価した。
【０１１８】
評価基準
◎：目視できる傷は無し
○：目視できる傷が、２箇所有るが、プリント画像には現れない
×：目視できる傷が、３箇所以上有り、プリント画像に画像欠陥として現れる。
【０１１９】
（画像濃度）
画像濃度は、常温常湿環境（２０℃、５５％ＲＨ）でプリントを行った初期と５０００枚プリント後のべた黒画像部の濃度を反射濃度計「ＲＤ−９１８」（マクベス社製）を用いて１２点測定して評価した。
【０１２０】
評価基準
◎：べた黒画像部の濃度が、１．４０以上で優れている
○：べた黒画像部の濃度が、１．２０以上、１．４０未満で良好である
×：べた黒画像部の濃度が、１．２０未満で実用上問題となるレベル。
【０１２１】
（ハーフトーン画像の濃度ムラ（黒ポチ、白ポチも含む））
ハーフトーン画像の濃度ムラは、常温常湿環境（２０℃、５５％ＲＨ）でプリントを行った５０００万枚プリント修了時のプリントを目視観察し評価した。
【０１２２】
評価基準
◎：ハーフトーン部に、濃度ムラの無い均一な画像
○：ハーフトーン部に、スジ状の薄い濃度ムラ、黒ポチ、白ポチが存在するが実用上問題なし
×：ハーフトーン部に、スジ状の濃度ムラが数本、黒ポチ、白ポチが存在し実用上問題。
【０１２３】
表２に、評価結果を示す。
【０１２４】
【表２】
2008233447.tif 000009
【０１２５】
表２に示すように、本発明に該当する実施例１〜４の「現像ローラ１〜４」は光硬化後の被覆層が硬く、摩耗性、画像濃度、ハーフトーン画像ムラが共に良好な結果となったのに対し、本発明外の比較例１〜３の「現像ローラ５〜７」は光硬化後の被覆層が硬化しないか或いは軟らかく、評価項目の何れかに問題が見られ、本発明の効果が発現されないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の現像ローラの一例を示す断面概略図である。
【図２】現像ローラの体積抵抗率を説明する構成図である。
【図３】本発明の現像ローラが装着して用いられる現像器の一例を示す概要断面図である。
【図４】フルカラー画像形成装置の一例を示す概要断面図である。
【符号の説明】
【０１２７】
２５  現像ローラ
１１  導電性シャフト
１２  被覆層
１３  下層
１４  上層
【図１】
2008233447.tif 000010
【図２】
2008233447.tif 000011
【図３】
2008233447.tif 000012
【図４】
2008233447.tif 000013