(57)【要約】【課題】樹脂層中に粒子を含有した現像ローラにおいて、ローラ表面から粒子が脱離することのない現像ローラを提供する。【解決手段】導電性シャフト上に粒径が５μｍ以上３０μｍ以下の樹脂粒子を１０質量％以上５０質量％以下含有させ、かつ、個数平均１次粒径が５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の無機酸化物粒子を１質量％以上１０質量％以下含有させた樹脂層を有する現像ローラ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性シャフト上に粒子を含有する樹脂層を設けた現像ローラであって、
前記粒子は樹脂粒子と無機酸化物粒子よりなり、
前記樹脂粒子は、粒径が５μｍ以上３０μｍ以下であり、かつ、前記樹脂層中に１０質量％以上５０質量％以下含有されるものであり、
前記無機酸化物粒子は、個数平均１次粒径が５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、かつ、前記樹脂層中に１質量％以上４０質量％以下含有されるものであることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記樹脂粒子の粒径が、前記無機酸化物粒子の個数平均１次粒径の５０倍以上４０００倍以下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】
前記樹脂粒子の含有量が、前記無機酸化物粒子の含有量の０．２５倍以上２．５０倍以下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。
【請求項４】
前記樹脂層は、前記導電性シャフト上に塗布を行うことにより形成されるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項５】
現像ローラ上にトナーを含む現像剤層を形成し、現像剤層を形成するトナーを用いて像担持体上に形成された静電潜像を現像する工程を有する画像形成方法において、
前記現像ローラは、導電性シャフト上に粒子を含有する樹脂層を有し、
前記粒子は樹脂粒子と無機酸化物粒子よりなるもので、
前記樹脂粒子は、粒径が５μｍ以上３０μｍ以下であり、かつ、前記樹脂層中に１０質量％以上５０質量％以下含有されるものであり、
前記無機酸化物粒子は、個数平均１次粒径が５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、かつ、前記樹脂層中に１質量％以上４０質量％以下含有されるものであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】
前記樹脂粒子の粒径が、前記無機酸化物粒子の個数平均１次粒径の５０倍以上４０００倍以下であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記樹脂粒子の含有量が、前記無機酸化物粒子の含有量の０．２５倍以上２．５０倍以下であることを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ受信機等の電子写真方式の画像形成装置に使用され、特に、シャフト上に形成された樹脂層中に粒子が含有されている現像ローラ、及び、当該現像ローラを用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成方法は、通常、以下の手順を経て用紙等の転写シート上にトナー画像を形成する。先ず、電子写真感光体に代表される像担持体上に形成された静電潜像に電荷の付与されたトナーを供給して静電潜像を現像する。次に、現像により像担持体上に形成されたトナー画像を転写シート上に転写させる。さらに、転写シート上のトナー画像を定着により固定し、転写シート上にトナー画像を形成する。
【０００３】
像担持体上にトナー画像を形成する現像方法には、キャリアとトナーより構成される２成分現像剤を用いる２成分現像方式と、トナーのみからなる１成分現像剤を用いる１成分現像方式がある。このうち、１成分現像方式の１つに非磁性１成分トナーを用いた現像方式は、現像ローラ近傍に配置した帯電部材や現像ローラ自身により摩擦帯電したトナーの層を現像ローラ表面に形成し、層形成されたトナーを飛翔させて像担持体にトナー供給を行っている。非磁性１成分トナーを用いた画像形成は、キャリアを用いることなく簡素な現像装置を用いて像担持体上にトナー画像を形成することが可能なので、特に、フルカラーのプリンタを市場に普及させる上で有効な手段となる。
【０００４】
非磁性１成分トナーを用いる画像形成技術では、像担持体へのトナー供給性能を向上させるために現像ローラの検討が行われている。たとえば、樹脂層中に粒子を添加して現像ローラ表面に凹凸を形成することにより、ローラのトナー搬送性を向上させようとする技術がある（たとえば、特許文献１参照）。この様な技術は、ローラ表面の粗さを均一に付与することの技術がその代表的なもので、たとえば、１０点平均粗さの位置ばらつきや凹凸の平均間隔を特定範囲内にする様に粒子を添加することが検討される様になった（たとえば、特許文献２参照）。また、樹脂層中に酸化チタン等の酸化物粒子を添加してローラの導電性を制御する等、ローラの帯電性能を向上させることも検討されている（たとえば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平７−６４３８７号公報
【特許文献２】特開２００３−２０７９６７号公報
【特許文献３】特開２００３−１９５６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、粒子を添加して粗さを付与した現像ローラでは、ローラ表面からの粒子の脱離により、良好な画像形成を長期にわたり安定して行うことが困難になった。すなわち、粒子の脱離により、ローラ表面の粗さにムラが生ずる様になり、ローラ上でのトナー搬送量にバラツキが生ずる。その結果、像担持体上に所定量のトナーが供給されない部分が形成され、濃度ムラのあるプリント画像が作成されることになる。
【０００６】
この様に、樹脂層中に粒子を添加した現像ローラでは、粒子の脱離という問題を抱えていたが、この問題を解消させる具体的な対応はこれまでほとんどなされていなかった。特に、現像ローラ上に押圧力を加えることになる非磁性１成分方式の画像形成では、画像欠陥のない良好なトナー画像形成を安定して行うことが難しいものになっていた。
【０００７】
本発明は、樹脂層に粒子を添加した現像ローラにおいて、ローラ表面から粒子が脱落せず、画質に変動を来すことのない良好な画像形成を安定して行える現像ローラ、及び、当該現像ローラを用いた画像形成方法を提供することを目的とする。
【０００８】
すなわち、本発明は連続プリント等の画像形成を行った時に、形成画像の濃度に変動が見られず、また、濃度ムラや画像汚染のないプリントが安定して作成できる現像ローラと画像形成方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、下記に記載のいずれかの構成により本発明の課題が解消されることを見出した。すなわち、
請求項１に記載の発明は、
『導電性シャフト上に粒子を含有する樹脂層を設けた現像ローラであって、
前記粒子は樹脂粒子と無機酸化物粒子よりなり、
前記樹脂粒子は、粒径が５μｍ以上３０μｍ以下であり、かつ、前記樹脂層中に１０質量％以上５０質量％以下含有されるものであり、
前記無機酸化物粒子は、個数平均１次粒径が５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、かつ、前記樹脂層中に１質量％以上４０質量％以下含有されるものであることを特徴とする現像ローラ。』というものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、『前記樹脂粒子の粒径が、前記無機酸化物粒子の個数平均１次粒径の５０倍以上４０００倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。』というものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、『前記樹脂粒子の含有量が、前記無機酸化物粒子の含有量の０．２５倍以上２．５０倍以下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。』というものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、『前記樹脂層は、前記導電性シャフト上に塗布を行うことにより形成されるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像ローラ。』というものである。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、
『現像ローラ上にトナーを含む現像剤層を形成し、現像剤層を形成するトナーを用いて像担持体上に形成された静電潜像を現像する工程を有する画像形成方法において、
前記現像ローラは、導電性シャフト上に粒子を含有する樹脂層を有し、
前記粒子は樹脂粒子と無機酸化物粒子よりなるもので、
前記樹脂粒子は、粒径が５μｍ以上３０μｍ以下であり、かつ、前記樹脂層中に１０質量％以上５０質量％以下含有されるものであり、
前記無機酸化物粒子は、個数平均１次粒径が５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、かつ、前記樹脂層中に１質量％以上４０質量％以下含有されるものであることを特徴とする画像形成方法。』というものである。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、『前記樹脂粒子の粒径が、前記無機酸化物粒子の個数平均１次粒径の５０倍以上４０００倍以下であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。』である。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、『前記樹脂粒子の含有量が、前記無機酸化物粒子の含有量の０．２５倍以上２．５０倍以下であることを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成方法。』である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、樹脂層中に粒子を含有させた現像ローラにおいて、ローラ表面から粒子が脱離することのない現像ローラを実現することができる様になった。その結果、連続プリント等の画像形成を行った時に、連続プリントの開始前後で画像濃度に変動が見られず、また、濃度ムラや画像汚染のないトナー画像を安定して作成できる様になった。特に、現像ローラ上に押圧力が加わる非磁性１成分方式の画像形成では、画像欠陥のない良好なトナー画像形成を安定して行える様になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る現像ローラは、導電性シャフト上に粒子を含有する樹脂層を設けたものである。本発明では、樹脂層中に含有させる粒子として、特定の樹脂粒子と無機酸化物粒子を併用することにより、ローラ表面からの粒子の脱離を防止できる様にした。
【００１８】
本発明者は、樹脂層中に添加した粒子が脱離する原因について検討を行い、樹脂層中で粒子が均一分散していないと脱離が起こり易くなるものと考えた。すなわち、粒子の分散性が悪いと樹脂層中で粒子同士が凝集した状態をとり、現像ローラを押圧したときに凝集した粒子が解砕し、脱離が起こるものと考えたのである。
【００１９】
そこで、本発明者は、樹脂層中で粒子が均一分散し易い状態となる条件を見出そうと検討を重ね、粒子として樹脂粒子と無機酸化物粒子を併用し、これらを特定条件の下にすることで、粒子の均一分散が行えることを見出したのである。事実、本発明に係る現像ローラ、及び、樹脂層を形成するための塗布液を観察すると、粒子が均一分散していることが確認された。
【００２０】
この様に、上記構成により粒子の均一分散が実現される様になった理由は明らかではないが、おそらく、ナノメータオーダーの無機酸化物粒子の添加により、塗布液が非ニュートン流体化して樹脂粒子の沈降が抑制されるためと推測される。すなわち、塗布液中で無機酸化物粒子が樹脂粒子を支える様にして樹脂粒子の沈降が抑えられ、沈降による樹脂粒子の凝集が回避されるものと推測される。また、樹脂粒子の存在により塗布液中では無機酸化物粒子同士が接近しにくい状態になり、無機酸化物粒子同士の凝集が抑制されるものと推測される。この様な環境が塗布液中で形成されることにより、粒子の沈降や接近が回避されて粒子の均一分散状態が長期にわたり維持されるためと推測される。
【００２１】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２２】
本発明に係る現像ローラは、導電性シャフト上に少なくとも１層の樹脂層を有するものである。図１に本発明に係る現像ローラの代表的な断面構成を示す。図１（ｂ）はシャフト１１の周りに１層の樹脂層１２を設けたものであり、図１（ｃ）は樹脂層１２を上層１２１と下層１２２よりなる多層構造にしたものである。なお、本発明に係る現像ローラは、図１に示す断面構成のみに限定されるものではない。
【００２３】
本発明に係る現像ローラ１０は、導電性シャフト１１（以下、簡単にシャフトともいう）と、シャフト１１上に設けられた樹脂層１２より構成され、樹脂層１２中に樹脂粒子１３と無機酸化物粒子１４を含有するものである。
【００２４】
シャフト１１は、導電性の部材で構成され、具体的には、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、鉄、アルミニウム、ニッケル、アルミニウム合金、ニッケル合金等の金属材料が好ましい。また、前述した金属の粉体物やカーボンブラック等の導電性材料を樹脂中に充填させた導電性樹脂も使用可能である。導電性シャフト１１は、その比抵抗が１×１０4Ω・ｃｍ以下のものが好ましく、また、その外径は５ｍｍ〜３０ｍｍが好ましく、１０ｍｍ〜２０ｍｍがより好ましい。
【００２５】
樹脂層１２に含有される樹脂粒子１３は、粒径が５μｍ以上３０μｍ以下、好ましくは１０μｍ〜２０μｍであり、樹脂層１２中の含有量が１０質量％以上５０質量％以下のものである。また、無機酸化物粒子１４は、個数平均１次粒径が５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、好ましくは１０〜５０ｎｍであり、樹脂層１２中の含有量が１質量％以上１０質量％以下のものである。
【００２６】
樹脂粒子１３は、現像ローラ表面に粗さを付与することによりトナーの搬送性を向上させることが可能である。本発明に使用可能な樹脂粒子１３の材質としては、特に限定されるものではないが、具体的には、スチレン樹脂、スチレンアクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００２７】
本発明では、シャフト１１上に塗布を行って樹脂層１２を形成するので、樹脂粒子１３は膨潤等の溶剤の影響を受けることのないものが好ましい。この視点から、樹脂粒子１３は架橋構造等の耐溶剤性に優れた構造を有するものが特に好ましく、たとえば、架橋構造を有するアクリル樹脂は特に好ましいものの１つである。
【００２８】
本発明では、樹脂粒子１３の大きさを上記範囲とすることで、ローラ表面で良好なトナー搬送が行える。すなわち、粒径が５μｍ以上３０μｍ以下、より好ましくは、１０μｍ以上２０μｍ以下の樹脂粒子を用いると、現像ローラ上で十分な量のトナーを保持、搬送することができる。その結果、像担持体上には所定量のトナーがいつも供給されており、所定濃度を有し、しかも、ムラのない良好なトナー画像を安定して形成することが可能である。一方、５μｍ未満の樹脂粒子ではローラ表面に適度な凹凸を設けられなくなりトナー搬送性に影響を与えることになる。また、３０μｍを超える樹脂粒子を用いると凹凸が深くなりすぎて像担持体へのトナー供給が困難になってしまう。
【００２９】
また、樹脂粒子１３の含有量を上記範囲にすると、樹脂層１２中に樹脂粒子１３が適度に分散することになり、現像ローラ表面ではトナーをムラなく均一な量で搬送することができる。すなわち、含有量を１０質量％以上５０質量％以下、より好ましくは、１５質量％以上４０質量％以下にすることで、樹脂粒子１３は樹脂層１２中に均一分散し、現像ローラ上のいずれの部位においても同じ量のトナーが搬送されることになる。その結果、現像ローラ上のいずれの部位でも同レベルのトナー帯電が行われることになり、像担持体上へのトナー供給が安定して行われる。一方、樹脂粒子１３の含有量が１０質量％未満では、樹脂粒子が少なすぎて現像ローラ上でトナー搬送が行いにくくなり、樹脂粒子の含有量が５０質量％を超えると、樹脂粒子同士が凝集し易い環境となり、樹脂粒子１３の樹脂層１２中での均一分散が困難になる。
【００３０】
樹脂粒子１３の粒径は、個数基準１次粒径を意味するものである。具体的には、倍率が１，０００倍の透過型電子顕微鏡装置（ＴＥＭ）を用い、１００個の樹脂粒子をランダムに１次粒子として観察し、画像解析により水平方向フェレ径を算出して、その最大値を個数基準１次粒径とするものである。
【００３１】
具体的には、現像ローラ１０より厚さ２００ｎｍの測定用切片試料を作製し、これを透過型電子顕微鏡装置（ＴＥＭ）で観察して、得られた顕微鏡写真を解析することにより樹脂粒子１３の粒径を算出する。透過型電子顕微鏡装置（ＴＥＭ）の具体例としては、「Ｈ−９０００ＮＡＲ」（日立製作所社製）、「ＪＥＭ−２００ＦＸ」（日本電子社製）等を挙げることができる。
【００３２】
透過型電子顕微鏡による観察方法は、現像ローラ断面測定を行う際に行なわれる通常の方法で行なわれる。たとえば、以下の様な手順で行うことが可能である。先ず、観察用試料を作製する。常温硬化性のエポキシ樹脂中に現像ローラを包埋、硬化させてブロックを作製する。作製したブロックをダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用い、厚さ８０〜２００ｎｍの薄片状に切り出して測定用試料を作製する。
【００３３】
次に、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて現像ローラの断面構造を写真撮影をする。当該写真より現像ローラの断面構造を目視で確認することができる。また、「ルーゼックスＦ（ニレコ社製）」等の画像処理装置を透過型電子顕微鏡装置に接続し、得られた画像情報を演算処理することで、樹脂粒子１３の粒径が算出される。また、測定用試料は場合によっては四酸化ルテニウム、または四三酸化オスミウム等で染色してもよい。
【００３４】
次に、樹脂層１２に含有される無機酸化物粒子１４について説明する。無機酸化物粒子１４は、個数平均１次粒径が５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。本発明に使用可能な無機酸化物粒子１４の材質は、特に限定されるものではないが、たとえば、酸化セリウム、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化チタン等が挙げられる。これらの中でも、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムが好ましく、特に酸化チタンが好ましい。酸化チタンは、アナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型等の結晶形態を有するものやアモルファス構造のものが挙げられ、アナターゼ型酸化チタンが特に好ましい。
【００３５】
また、表面処理を施した無機酸化物粒子も使用可能である。無機酸化物粒子への表面処理は、たとえば、メチルハイドロジェンポリシロキサン等に代表されるシリコンオイルやトリメチルシリル化剤に代表されるシランカップリング剤等のケイ素原子含有化合物を用いて行う。これらのケイ素原子含有化合物により表面処理を行った無機酸化物粒子を塗布液に含有させると、樹脂粒子の分散性がさらに向上する傾向がある。
【００３６】
無機酸化物粒子の表面処理に使用可能な化合物の１つとして、トリメチルシリル化剤がある。トリメチルシリル化剤は、下記一般式（１）または一般式（２）で表される。
【００３７】
一般式（１）
（（ＣＨ3）3Ｓｉ）2ＮＲ
（式中、Ｒは水素原子または低級アルキル基を表す。）
一般式（２）
（ＣＨ3）3ＳｉＹ
（式中、Ｙはハロゲン原子、−ＯＨ基、−ＯＲ’基、−ＮＲ2基のいずれかより選択され、Ｒ’は一般式（１）のＲと同じである。）
上記一般式（１）中のＲで示される低級アルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数が１〜５のアルキル基が挙げられ、炭素数が１〜３のものが好ましく、特にメチル基が好ましい。また、Ｙで示されるハロゲン原子としては、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
【００３８】
一般式（１）で示されるトリメチルシリル化剤の具体例としては、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ−メチル−ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチル−Ｎ−プロピルジシラザン等が挙げられ、この中でもヘキサメチルジシラザンが好ましい。
【００３９】
また、一般式（２）で示されるトリメチルシリル化剤の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。すなわち、トリメチルクロルシラン、トリメチルシラノール、メトキシトリメチルシラン、エトキシトリメチルシラン、プロポキシトリメチルシラン、ジメチルアミノトリメチルシラン、ジエチルアミノトリメチルシラン等が挙げられる。この中でもトリメチルシラノールが好ましい。
【００４０】
トリメチルシリル化剤を用いた表面処理方法は、無機酸化物粒子とトリメチルシリル化剤とを水蒸気の存在下で反応させるもので、水蒸気の分圧を４〜２０ｋＰａ、好ましくは５〜１５ｋＰａとして反応を行うものである。
【００４１】
無機酸化物粒子１４の個数平均１次粒径は、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。また、無機酸化物粒子１４の樹脂層１２中への含有量は１質量％以上４０質量％以下、５質量％以上２５質量％以下が好ましい。無機酸化物粒子１４の個数平均１次粒径と樹脂層１２中への含有量を上記範囲とすることで、無機酸化物粒子１４は塗布液中でお互いに凝集することなく適度な分散状態を形成し、その結果、樹脂粒子１３が塗布液中で均一分散できる様に作用するものと推測される。
【００４２】
すなわち、無機酸化物粒子の大きさと含有量を上記範囲にすると、無機酸化物粒子により非ニュートン流体特性が塗布液に付与され、樹脂粒子１３の塗布液中での沈降が抑制されて、均一分散を維持した状態で塗布が行えるものと推測される。一方、無機酸化物粒子が５ｎｍ未満になると塗布液中で均一分散せずに凝集が起こり樹脂粒子の分散を補助できぬばかりか粒子の脱離の原因となる。また、無機酸化物粒子が１００ｎｍを超えると塗布液に非ニュートン流体特性が付与されず、塗布液中で樹脂粒子の沈降を防止できなくなる。さらに、無機酸化物粒子の含有量が１質量％未満だともはや塗布液を増粘させることができなくなり、４０質量％を超えると無機酸化物粒子が接近し合った状態となり無機酸化物粒子同士が凝集するので本発明の効果が発現されなくなる。
【００４３】
無機酸化物粒子１４の個数平均１次粒径は、前述の樹脂粒子の粒径測定と同様、倍率が１００，０００倍の透過型電子顕微鏡を用い、１００個の粒子をランダムに１次粒子として観察し、画像解析により水平方向フェレ径を算出して、その平均値を個数平均１次粒径とする。なお、無機酸化物粒子を複数種類使用する場合には、１種類の粒子につき１００個の粒子を上記の手順で観察し、各無機酸化物粒子の個数平均１次粒径とする。
【００４４】
本発明に使用可能な樹脂粒子と無機酸化物粒子の関係について説明する。本発明に係る現像ローラを構成する樹脂層中に含有される樹脂粒子１３と無機酸化物粒子１４は、樹脂粒子１３の粒径が無機酸化物粒子１４の個数平均１次粒径の５０倍以上４０００倍以下となる関係を有することが好ましい。すなわち、樹脂層１２に含有される樹脂粒子１３の粒径が無機酸化物粒子１４の個数平均１次粒径の５０倍以上４０００倍以下となるものが好ましく、５０倍以上１０００倍以下となるものがより好ましく、１００倍以上４００倍以下となるものが特に好ましい。
【００４５】
前記関係を有する塗布液をシャフト１１上に塗布すると、無機酸化物粒子１４による適度な非ニュートン流体特性の作用により円滑な塗布が行える。また、塗布後は非ニュートン流体特性の作用により、樹脂粒子１３が適度に分散したままの状態で塗膜形成され、樹脂粒子１３が均一分散した構造の樹脂層１２が形成されるものと推測される。また、塗布液中では、無機酸化物粒子による非ニュートン流体特性の作用で樹脂粒子１３の自重による沈降も回避され、塗布液中での樹脂粒子１３の均一分散が維持されるものと推測される。この様な作用により、シャフト１１上に樹脂粒子１３が均一分散してなる樹脂層１２が形成され、作製された現像ローラはトナーの搬送量に偏りがなく、均一な帯電が行えるので、濃度ムラのない良好なトナー画像が得られるものと推測される。
【００４６】
また、樹脂層１２中の樹脂粒子１３の含有量が無機酸化物粒子１４の含有量の０．２５倍以上２．５０倍以下となる関係を有することが好ましい。すなわち、樹脂粒子１３の含有量が無機酸化物粒子１４の含有量の０．２５倍以上２．５０倍以下が好ましく、０．２５倍以上２．００倍以下がより好ましく、０．５０倍以上１．５０倍以下が特に好ましい。両者の含有量がこの関係を満足すると、作製された現像ローラはトナーの搬送と帯電を十分に行えるローラ表面が得られる。したがって、濃度ムラのない良好なトナー画像を安定して形成することができる。すなわち、無機酸化物粒子１４による非ニュートン流体特性の作用で、塗布液中の樹脂粒子１３同士が凝集することのない適度な分散性が付与されることで、樹脂粒子１３が適度に分散した状態でシャフト１１上に塗布が行えるものと推測される。
【００４７】
樹脂層１２は、その表面にトナー層を形成して摩擦帯電によりトナーを帯電するものである。また、樹脂層１２はシャフト１１との間に強固な接着力を発現させることが求められる。
【００４８】
この性能を発現させる樹脂の例として、たとえば、ポリオールとイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン系樹脂が挙げられる。また、前記ポリウレタン系樹脂の作製時に、ポリオールとイソシアネートに加えて鎖伸長剤を必要に応じて添加することも可能である。
【００４９】
前記ポリオールの具体例としては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリカーボネートポリオール、ポリプロピレングリコール等のポリウレタン用ポリオール化合物が挙げられる。これらの中でも、高温高湿環境下での画像形成時にトナーの帯電量低下の発生を防止するポリウレタン樹脂を形成するポリカーボネートポリオールが好ましい。具体的には、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール等の脂肪族または脂環式のポリカーボネートポリオールがより好ましい。
【００５０】
また、前記イソシアネートの具体例としては、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、シクロヘキサンジイソシアネート、水添ＭＤＩ、イソホロンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、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等が挙げられる。
【００５１】
また、上記イソシアネートやポリオール、さらにはポリアミンとを用い、分子末端にイソシアネート基を有する様に反応させて得られるウレタンプレポリマーを用いることも可能である。
【００５２】
前記鎖伸長剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン（ＩＰＤＡ）、ヒドラジン等が挙げられる。
【００５３】
ポリウレタン樹脂の代表的な製造方法としては一段法と二段法が挙げられる。一段法はポリオールとジイソシアネート化合物、及び、必要に応じて鎖伸長剤や重合停止剤を適当な溶媒中で一度に反応させることによりポリウレタン樹脂を作製する方法である。また、二段法はポリオールとジイソシアネート化合物をイソシアネート基が過剰な環境下で反応させることにより、ポリオール鎖の末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを調製し、次いで、これを適当な溶媒中で鎖伸長剤や重合停止剤を存在させた環境下で反応を行うものである。このうち、二段法は均一なポリマー溶液を得られ易いメリットを有する。
【００５４】
ポリウレタン樹脂を作製する際に使用される溶剤としては、通常、以下のものが挙げられる。ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ジアセトンアルコール等のアルコール系溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、その他ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等が挙げられる。これらの有機溶剤を単独または混合して使用することが可能である。
【００５５】
また、樹脂−シリカハイブリッド体と呼ばれる樹脂成分とシリカ成分とを分子結合で一体化した分子構造を有する化合物を樹脂層１２に含有させることにより、樹脂層１２とシャフト１１の間での接着性を向上させることも可能である。樹脂−シリカハイブリッド体は、ケイ素原子と酸素原子の交互結合による網目状のシリカ構造（本発明ではシリカ骨格ともいう）を有する領域と、ポリウレタン樹脂やビニル重合体樹脂からなる有機高分子の領域とから構成されるものである。
【００５６】
樹脂−シリカハイブリッド体は、エポキシ基と反応性を有する官能基を有する樹脂とエポキシ基含有アルコキシシラン部分縮合物との反応によりアルコキシ基含有シラン変性樹脂を形成し、アルコキシ基含有シラン変性樹脂を縮合反応により硬化させてシリカ構造を形成するものである。
【００５７】
また、本発明では樹脂層１２を構成する樹脂としてポリアミド樹脂を使用することも可能で、好ましいポリアミド樹脂として、たとえば、「ダイアミドＸ４６８５（ダイセル・デグサ社製）」が挙げられる。
【００５８】
樹脂層１２の厚みは、１〜３０μｍの範囲に設定することが好ましく、５〜２０μｍが特に好ましい。樹脂層の厚みは、現像ローラより樹脂層を含む断面試料を採取し、その顕微鏡写真より測定することが可能である。また、本発明に係る現像ローラは、図１（ｃ）に示す様に、樹脂層が複数層からなる多層構造のものにすることも可能である。
【００５９】
樹脂層１２の厚みは、膜厚測定器を用いて図１（ｂ）、（ｃ）の樹脂粒子１３や無機酸化物粒子１４が存在しない部分の膜厚を２０点測定し、その平均値をいうものである。なお、膜厚測定器としては渦電流式膜厚計「ｆｉｓｃｈｅｒｓｃｏｐｅ（ｆｉｓｃｈｅｒ社製）」で測定したものであるが、同様の測定精度を有する膜厚測定器であれば測定器は問わない。
【００６０】
本発明に係る現像ローラは、図１に示す様に樹脂層１２中に樹脂粒子１３や無機酸化物粒子１４が樹脂により包含されているので、仮にプリント作製に伴って樹脂層１２の表面が少し削られても、これらの粒子が露出することがない。したがって、多数枚のプリント作製を行っても画像欠陥が発生することのない現像ローラを作製することができる。
【００６１】
また、本発明に係る現像ローラは、樹脂層１２中にカーボンブラックに代表される導電性材料を含有させることも可能である。すなわち、樹脂層１２中に導電性材料を含有させることにより樹脂層にある程度の導電性が付与され、ローラ表面に発生した残留電荷を導電性シャフトにリークさせ易くすることを可能にする。
【００６２】
次に、本発明に係る現像ローラの製造方法について説明する。本発明に係る現像ローラは、導電性を有するシャフトの周りに、樹脂粒子と無機酸化物粒子とを含有する樹脂からなる塗布液を塗布し、塗布後、加熱処理を行うことにより作製することが可能である。また、上記樹脂層の上にさらに塗布液を塗布し、同様の加熱処理を行うことにより、図１（ｂ）に示す多層構造の現像ローラを作製することも可能である。本発明に係る現像ローラの作製手順についてさらに説明する。
【００６３】
先ず、導電性を有するシャフトの周りに形成する樹脂層を形成する材料を有機溶剤に混合、溶解させて樹脂層形成用の塗布液を作製する。本発明では、樹脂層を構成する樹脂材料を溶解させてなる塗布液中に、粒子（樹脂粒子と無機酸化物粒子）も添加して塗布液を調製することになる。また、必要に応じて、カーボンブラック等を添加して塗布液を調製することも可能である。
【００６４】
また、本発明では樹脂粒子と無機酸化物を前述の条件を満足する様に添加して塗布液を調製することにより、樹脂粒子及び無機酸化物粒子を均一分散させた塗布液を作製することが可能である。
【００６５】
塗布液中では粒子が凝集せずに均一分散することが求められる。この条件を満足する塗布液の作製手順としては、たとえば、最初に無機酸化物粒子を溶媒中に１次分散させておき、次に、樹脂層を構成する樹脂材料を添加して２次分散させる。無機酸化物粒子の均一分散を実現させる手段としては、たとえば、メディアタイプの分散装置を用いて２次分散まで行うことが好ましい。具体的には、分散装置として「ダイノーミルＴＩＬＡＢ（シンマルエンタープライセス社製）」に代表されるサンドグラインダを用い、直径０．５ｍｍガラスビーズを使用する分散処理方法が挙げられる。
【００６６】
この様に無機酸化物粒子を均一分散させた後、樹脂粒子を塗布液中に添加して分散処理を行うことにより塗布液を調製する。樹脂粒子を分散処理する際には、樹脂粒子が破砕しない様に分散させることが求められ、無機酸化物粒子の分散処理よりも緩やかな条件で分散処理を行うことが好ましい。この様にして、樹脂粒子と無機酸化物粒子とを含有させた樹脂層形成用の塗布液を調製する。
【００６７】
次に、導電性シャフト上に前述の樹脂層形成用塗布溶液を塗布する。塗布方法は、樹脂層形成用塗布溶液の粘度等に応じて種々の方法を選択することが可能である。具体的な塗布方法としては、具体的にはディッピング法、スプレー法、ロールコート法または刷毛塗り法等の方法が挙げられ、本発明ではこれらの塗布方法を限定するものではない。
【００６８】
導電性シャフト上に樹脂層形成用塗布液を塗布後、乾燥及び加熱処理（温度；１２０〜２００℃、処理時間；２０〜９０分）を行って樹脂層形成用塗布溶液中の溶剤を除去することにより、カーボンブラックを含有する樹脂層（導電性樹脂層）を形成する。
【００６９】
また、上記手順によるカーボンブラックを含有する樹脂層の形成前後に、例えば、シリコーン共重合体樹脂を含有する塗布溶液等の塗布液を塗布することにより、図１（ｃ）に示す多層構造の現像ローラを作製することも可能である。
【００７０】
次に、本発明に係る画像形成方法について説明する。本発明に係る現像ローラは、キャリアを用いずに画像形成を行う非磁性一成分系現像剤を用いる画像形成装置に好ましく使用される。
【００７１】
本発明に係る現像ローラは、静電潜像を形成する像担持体上にトナーを供給する現像装置に装填されるものである。現像装置は、本発明に係る現像ローラの他に、トナー層規制部材とトナー補給補助部材とを有し、これらの部材が現像ローラにそれぞれ当接する様に配置される。現像装置ではトナー層規制部材とトナー補給補助部材により現像ローラ上にトナーの薄層を形成し、これを像担持体上に供給して像担持体上に形成された潜像を可視画像化する。
【００７２】
トナー層規制部材は、押圧状態の下で現像ローラ上にトナーを均一な薄層状態にして供給するとともに、供給したトナーを摩擦帯電する。トナー層規制部材は、ウレタンゴムや金属板等の様にある程度の弾性を有する部材が用いられ、現像ローラを押圧することにより現像ローラ上にトナーの薄層を形成するものである。現像ローラ上に形成されるトナーの薄層は、トナー粒子が最大で１０個分、好ましくは５個分以下となる厚さを有するものである。
【００７３】
トナー層規制部材の現像ローラへの押圧力は、１００ｍＮ／ｃｍ〜５Ｎ／ｃｍが好ましく、２００ｍＮ／ｃｍ〜４Ｎ／ｃｍが特に好ましい。押圧力を上記範囲内にすることで、搬送ムラを起こさずにトナー搬送が行え、白スジ等の画像不良の発生が回避される。また、押圧力を上記範囲とすることで、トナーを変形、破砕させる様な負荷を与えずに現像ローラに供給する。現像ローラへの押圧力は、トナー層規制部材を構成する材質や、画像形成時における部材の長さや厚さを調整することにより、上記範囲内にある所望の大きさに設定することが可能である。
【００７４】
トナー補給補助部材は、現像ローラにトナーを安定に供給するためのものである。トナー補給補助部材には、例えば、撹拌羽根をつけた水車状のローラやスポンジ状のローラが使用されている。トナー補給補助部材の大きさ（直径）は、現像ローラの直径の０．２〜１．５倍が好ましく、この範囲のときに、現像ローラにトナーが過不足なく供給されて、画像不良のない良好な画像形成を可能にする。
【００７５】
また、本発明に係る画像形成方法に使用される像担持体としては、無機感光体、アモルファスシリコン感光体、有機感光体等が挙げられ、この中でも、有機感光体が特に好ましく、さらに、電荷輸送層と電荷発生層とを積層構造としたものが好ましい。
【００７６】
以下、本発明に係る画像形成方法に使用可能な現像器（現像装置）について具体的に説明する。
【００７７】
図２は本発明に係る画像形成方法に使用可能な現像装置２０の断面図である。
【００７８】
図２に示す現像装置２０は、非磁性１成分系トナー（非磁性１成分現像剤）を用いて現像を行うことが可能である。現像装置２０は、本発明に係る現像ローラ１０と、現像ローラ１０の左側に設けられたバッファ室２２と、バッファ室２２に隣接するホッパ２３とを有する。現像ローラ１０は、図示しないモータにより図中反時計回り方向に回転駆動され、図示しない画像形成装置に組み込まれた状態にある像担持体と接触または近接する。
【００７９】
バッファ室２２にはトナー規制部材であるブレード２４が現像ローラ１０に圧接させた状態で配置されている。ブレード２４は、現像ローラ１０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１０の回転方向に対してブレード２４の下流側に、現像ローラ１０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２５をさらに設けることも可能である。
【００８０】
現像ローラ１０には供給ローラ２６が押圧されている。供給ローラ２６は、図示しないモータにより現像ローラ１０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２６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２３には一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２３にはトナーＴを攪拌する回転体２７が設けられている。回転体２７には、フィルム状の搬送羽根が取付けられており、回転体２７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２３とバッファ室２２を隔てる隔壁に設けられた通路２８を介してバッファ室２２に供給される。なお、搬送羽根の形状は、回転体２７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２８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２８に供給している。
【００８２】
また、通路２８には通路２８を閉鎖する弁２８１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２８右側面上側に固定され、トナーＴがホッパ２３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２８を開けるようになっている。その結果、バッファ室２２内にトナーＴが供給される。
【００８３】
また、弁２８１の他端には規制部材２８２が取り付けられている。規制部材２８２と供給ローラ２６は、弁２８１が通路２８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２８２は、バッファ室２２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１０から供給ローラ２６に回収されたトナーＴがバッファ室２２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１０が矢印方向に回転駆動するとともに供給ローラ２６の回転によりバッファ室２２のトナーが現像ローラ１０上に供給される。現像ローラ１０上に供給されたトナーＴは、ブレード２４、補助ブレード２５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１０の回転に伴ってバッファ室２２に戻り、供給ローラ２６により現像ローラ１０から掻き取られ回収される。
【００８５】
また、現像装置２０に設けられる現像バイアス電源装置２９は、現像バイアス電圧Ｖｂの設定値（例えば５００Ｖ程度）を出力する直流電圧電源と交番電界（例えばＶｐｐが２．０ｋＶ，周波数２ｋＨｚ）を形成する交流電源装置より構成される。なお、「Ｖｐｐ」とは、交番電圧波形の振幅の山と谷の差であるピーク・トゥー・ピーク電圧を示す。
【００８６】
画像形成時、静電潜像担持体１１が、帯電装置（図示せず）により例えば８００Ｖ程度の電位に一様に帯電され、その後、所定部分がレーザ等の光学ヘッドにより露光されると、例えば１００Ｖ程度の電位に減衰されて静電潜像が形成される。
【００８７】
現像領域では、現像バイアス電源装置２９から印加される現像バイアス電圧Ｖｂと交番電圧により形成される電界の作用により、現像ローラ１０上で薄層形成していたトナーが現像ローラ１０周面から飛翔してパウダクラウド化する。そして、静電潜像が形成されている静電潜像担持体上にトナー供給が行われ、静電潜像が現像されてトナー像が形成される。
【００８８】
現像ローラ１０上に形成されるトナー層の厚さは、たとえば、以下の様な条件設定を行うことにより制御される。すなわち、静電潜像担持体１１の周速を１００ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラ１０の周速を２００ｍｍ／ｓｅｃ、トナー規制部材２４が現像ローラ１０を押圧する押圧力を、前述の様に１００ｍＮ／ｃｍ〜５Ｎ／ｃｍ、好ましくは２００ｍＮ／ｃｍ〜４Ｎ／ｃｍに設定する。その結果、１０層（トナー粒子１０個分）以下、好ましくは、５層（トナー粒子５個分）以下のトナー層を形成することができる。
【００８９】
なお、本発明に係る現像ローラを搭載可能な現像装置の構成は、図２に示すものに限定されるものではない。
【００９０】
次に、図２に示す現像装置２０を搭載可能なフルカラー画像形成装置の一例を図３に示す。なお、図２に示す現像装置２０が搭載可能な画像形成装置は図３に示すものに限定されるものではない。図３の画像形成装置は、回転駆動される感光体ドラム１５の周囲に、感光体ドラム１５表面を所定電位に均一帯電させる帯電ブラシ１６、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するクリーナ１７が設けられている。
【００９１】
レーザ走査光学系１８は、帯電ブラシ１６により均一帯電された感光体ドラム１５上を走査露光し、感光体ドラム１５上に静電潜像を形成する。レーザ走査光学系１８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、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。そして、上記各色の印字データに基づいて、レーザビームが順次出力され、感光体ドラム１５上を走査露光して、各色毎の静電潜像を形成する。
【００９２】
本発明に係る現像装置２０を収納した現像装置ユニット３０は、静電潜像が形成された感光体ドラム１５に各色トナーを供給して現像を行う。現像装置ユニット３０には、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成分トナーをそれぞれ収納した４つの現像装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋが装着され、支軸３３を中心に回転して、各現像装置２０が感光体ドラム１５と対向する位置に導かれる。
【００９３】
現像装置ユニット３０は、レーザ走査光学系１８により感光体ドラム１５上に各色の静電潜像が形成される毎に、支軸３３を中心に回転し、対応する色のトナーを収容した現像装置２０を感光体ドラム１５に対向する位置に導く。そして、各現像装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋより感光体ドラム１５上に、帯電された各色トナーを順次供給して現像を行う。
【００９４】
図３の画像形成装置は、現像装置ユニット３０より感光体ドラム１５の回転方向下流側に無端状の中間転写ベルト４０が設けられ、感光体ドラム１５と同期して回転駆動する。中間転写ベルト４０は、１次転写ローラ４１により押圧された部位で感光体ドラム１５と接触し、感光体ドラム１５上に形成されたトナー画像を転写する。また、中間転写ベルト４０を支持する支持ローラ４２と対向して、２次転写ローラ４３が回転可能に設けられ、支持ローラ４２と２次転写ローラ４３との対向する部位で、中間転写ベルト４０上のトナー画像が記録紙等の記録材Ｓ上に押圧転写される。
【００９５】
なお、現像装置ユニット３０と中間転写ベルト４０との間には、中間転写ベルト４０上の残留トナーを除去するクリーナ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。
【００９６】
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を収容する給紙トレイ６１と、給紙トレイ６１に収容した記録材Ｓを１枚ずつ給紙する給紙ローラ６２、給紙した記録材Ｓを２次転写部位に送るタイミングローラ６３より構成される。
【００９７】
トナー画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に搬送され、定着装置７０で転写されたトナー画像が記録材Ｓ上に定着される。定着後、記録材Ｓは垂直搬送路８０を搬送され、装置本体１００の上面に排出される。
【実施例】
【００９８】
以下、実施例を挙げて本発明の実施態様を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
１．現像ローラの作製
以下の手順により、「現像ローラ１〜２８」を作製した。
（１）現像ローラ１の作製
ファーネスブラック                                            ３０質量部
アナターゼ型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径３５ｎｍ、メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理）                                        ８．５質量部
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）                                ４００質量部
を、上記順番にメディアタイプの分散機「ダイノーミルＴＩＬＡＢ（シンマルエンタープライセス社製）」に投入し、さらに、直径０．５ｍｍのガラスビーズ１００質量部を投入して、１０００ｒｐｍで２時間の分散処理を行って１次分散液を調製した。
【００９９】
次いで、
ウレタン樹脂「ニッポラン５１２０（日本ポリウレタン社製）」  １００質量部
を分散機に投入し、１０００ｒｐｍで分散処理を行って２次分散液を調製した。
【０１００】
さらに、上記２次分散液中に、架橋アクリル樹脂粒子（粒径（個数基準１次粒径）１５μｍ）２１．１質量部を投入し、架橋アクリル樹脂粒子が破砕しない程度の回転数に設定して分散処理を行い、「樹脂層用塗布液１」を作製した。
【０１０１】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液１」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行って、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ１」を作製した。
（２）現像ローラ２の作製
上記「樹脂層用塗布液１」の作製で、
アナターゼ型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径１００ｎｍ、メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理）を樹脂層中における含有量が４０．０質量％となる様に変更し、
さらに、架橋アクリル樹脂粒子（粒径（個数基準１次粒径）５μｍ）を樹脂層中における含有量が１０．３質量％になる様に変更した他は同様の手順で「樹脂層用塗布液２」を作製した。
【０１０２】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、乾燥時の厚さが１０μｍになる様に「樹脂層用塗布液２」塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行って、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ２」を作製した。
（３）現像ローラ３の作製
上記「樹脂層用塗布液１」の作製で、
アナターゼ型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径３５ｎｍ、メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理）を９．６質量部添加する様に変更し、
さらに、架橋アクリル樹脂粒子（粒径（個数基準１次粒径）３０μｍ）を２１．１質量部添加する様に変更した他は同様の手順で「樹脂層用塗布液３」を作製した。
【０１０３】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液３」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行って、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ３」を作製した。
（４）現像ローラ４の作製
上記「樹脂層用塗布液１」の作製で、
アナターゼ型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径５ｎｍ、メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理）を樹脂層中における含有量が２０．０質量％となる様に変更し、
さらに、架橋アクリル樹脂粒子（粒径（個数基準１次粒径）２０μｍ）を樹脂層中における含有量が１３．２質量％になる様に変更した他は同様の手順で「樹脂層用塗布液４」を作製した。
【０１０４】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液４」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行って、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ４」を作製した。
（５）現像ローラ５の作製
「上記樹脂層用塗布液１」の作製で、
アナターゼ型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径６０ｎｍ、メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理）を樹脂層中における含有量が４０．０質量％となる様に変更し、
さらに、架橋アクリル樹脂粒子（粒径（個数基準１次粒径）３０μｍ）を樹脂層中における含有量が１１．０質量％になる様に変更した他は同様の手順で「樹脂層用塗布液５」を作製した。
【０１０５】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液５」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行って、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ５」を作製した。
（６）現像ローラ６の作製
「上記樹脂層用塗布液１」の作製で、
アナターゼ型酸化チタン粒子の樹脂層中における含有量が３０．０質量％になる様に添加量を変更し、
さらに、架橋アクリル樹脂粒子の樹脂層中における含有量が５０．０質量％になる様に添加量を変更して「樹脂層用塗布液６」を作製した。
【０１０６】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液６」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行って、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ６」を作製した。
（７）現像ローラ７の作製
ファーネスブラック                                            ２０質量部
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）                                ４００質量部
を、上記順番でメディアタイプの分散機「ダイノーミルＴＩＬＡＢ（シンマルエンタープライセス社製）」に投入し、さらに、直径０．５ｍｍのガラスビーズ１００質量部を投入して、１０００ｒｐｍで２時間の分散処理を行って１次分散液を調製した。
【０１０７】
次いで、
ウレタン樹脂「ニッポラン５１２０（日本ポリウレタン社製）」  １００質量部
を分散機に投入し、１０００ｒｐｍで分散処理を行うことにより、「表面層用塗布液１」を作製した。
【０１０８】
「現像ローラ１」の作製において、前述の樹脂層を形成後、乾燥時の厚さが３μｍになる様に「表面層用塗布液１」を塗布し、１３０℃の加熱処理を４５分行って、図１（ｃ）に示す構造を有する「現像ローラ７」を作製した。
（８）現像ローラ８の作製
「現像ローラ１」の作製において、表面処理を行っていないアナターゼ型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径３５ｎｍ）８．５質量部を用いた以外は同様の手順により、「現像ローラ８」を作製した。
（９）現像ローラ９の作製
「樹脂層用塗布液１」の作製工程で、アナターゼ型酸化チタン粒子の添加を行わなかった以外は同様の手順で「樹脂層用塗布液９」を作製し、さらに、「現像ローラ１」と同様の手順で「現像ローラ９」を作製した。
（１０）現像ローラ１０の作製
「上記樹脂層用塗布液１」の作製で、
アナターゼ型酸化チタン粒子を樹脂層中における含有量が４．５質量％になる様に添加量を変更し、
さらに、架橋アクリル樹脂粒子を樹脂層中における含有量が１２．０質量％になるように添加量を変更して「樹脂層用塗布液１０」を作製した。
【０１０９】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液１０」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行って、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ１０」を作製した。
（１１）現像ローラ１１の作製
「上記樹脂層用塗布液１」の作製で、
アナターゼ型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径５ｎｍ、メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理）を樹脂層中における含有量が４０．０質量％となる様に変更し、
さらに、架橋アクリル樹脂粒子（粒径（個数基準１次粒径）３０μｍ）を樹脂層中における含有量が１０．０質量％になる様に変更した他は同様の手順で「樹脂層用塗布液１１」を作製した。
【０１１０】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液１１」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行って、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ１１」を作製した。
（１２）現像ローラ１２の作製
「上記樹脂層用塗布液１」の作製で、
アナターゼ型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径１００ｎｍ、メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理）を樹脂層中における含有量が５．３質量％となる様に変更し、
さらに、架橋アクリル樹脂粒子（粒径（個数基準１次粒径）５μｍ）を樹脂層中における含有量が１４．０質量％になる様に変更した他は同様の手順で「樹脂層用塗布液１２」を作製した。
【０１１１】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液１２」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行って、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ１２」を作製した。
（１３）現像ローラ１３の作製
「上記樹脂層用塗布液１」の作製で、
アナターゼ型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径４ｎｍ、メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理）を樹脂層中における含有量が４０．０質量％となる様に変更し、
さらに、架橋アクリル樹脂粒子（粒径（個数基準１次粒径）３５μｍ）を樹脂層中における含有量が９．０質量％になる様に変更した他は同様の手順で「樹脂層用塗布液１３」を作製した。
【０１１２】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液１３」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行って、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ１３」を作製した。
（１４）現像ローラ１４の作製
「上記樹脂層用塗布液１」の作製で、
アナターゼ型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径２５０ｎｍ、メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理）を樹脂層中における含有量が４．５質量％となる様に変更し、
さらに、架橋アクリル樹脂粒子（粒径（個数基準１次粒径）４．５μｍ）を樹脂層中における含有量が５５．０質量％となる様に変更した他は同様の手順で「樹脂層用塗布液１４」を作製した。
【０１１３】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液１４」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行って、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ１４」を作製した。
（１５）現像ローラ１５の作製
「上記樹脂層用塗布液１」の作製で、
アナターゼ型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径３５ｎｍ、メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理）を樹脂層中における含有量が３０．０質量％となる様に変更し、架橋アクリル樹脂粒子を添加しない他は同様の手順で「樹脂層用塗布液１５」を作製した。
【０１１４】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液１５」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行い、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ１５」を作製した。
（１６）現像ローラ１６〜２６の作製
上記「樹脂層用塗布液１」の作製で、
メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理されたアナターゼ型酸化チタン粒子をそれぞれ表１に記載の個数平均１次粒径のものに変更し、さらに、架橋アクリル樹脂粒子をそれぞれ表１に記載の粒径のものに変更した他は同様の手順で「樹脂層用塗布液１６〜２６」を作製した。
【０１１５】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液１６〜２６」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様にそれぞれ塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行って、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ１６〜２６」を作製した。
（１７）現像ローラ２７の作製
「上記樹脂層用塗布液１」の作製で、
無機酸化物粒子をルチル型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径３５ｎｍ、メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理）に変更した他は同様の手順で「樹脂層用塗布液２７」を作製した。
【０１１６】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液２７」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行い、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ２７」を作製した。
（１８）現像ローラ２８の作製
「上記樹脂層用塗布液１」の作製で、
ウレタン樹脂「ニッポラン５１２０（日本ポリウレタン社製）」をポリアミド樹脂「ダイアミドＸ４６８５（ダイセル・デグサ社製）」に変更した。
【０１１７】
さらに、無機酸化物粒子をルチル型酸化チタン粒子（個数平均１次粒径３５ｎｍ、メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理）に変更し、樹脂粒子を架橋スチレン樹脂粒子（粒径（個数基準１次粒径）１５μｍ）に変更した他は同様の手順で「樹脂層用塗布液２８」を作製した。
【０１１８】
次に、直径１６ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフトの周面に、「樹脂層用塗布液２８」を乾燥時の厚さが１０μｍになる様に塗布し、１３０℃の加熱処理を１時間行い、図１（ｂ）に示す構造を有する「現像ローラ２８」を作製した。
【０１１９】
作製した「現像ローラ１〜２８」について、使用した樹脂粒子、及び、無機酸化物粒子の粒径と両者の比率（粒径比）、含有量と両者の比率（含有量比）を表１に示す。
【０１２０】
【表１】
2008257214.tif 000003
【０１２１】
２．トナーの作製
（１）「樹脂粒子分散液１」の作製
撹拌装置を取り付けたフラスコに、ペンタエリスリトールテトラステアリン酸エステル７２．０ｇを、スチレン１１５．１ｇ、ｎ−ブチルアクリレート４２．０ｇ、及び、メタクリル酸１０．９ｇからなる単量体混合液に添加し、８０℃に加温して溶解させた。
【０１２２】
一方、撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けたセパラブルフラスコに、アニオン系界面活性剤（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム：ＳＤＳ）７．０８ｇをイオン交換水２７６０ｇに溶解させた界面活性剤溶液を投入し、窒素気流下で撹拌速度２３０ｒｐｍで撹拌しながら８０℃に昇温させた。次いで、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス（エム・テクニック（株）製）」により、前記界面活性剤溶液（８０℃）中に前記単量体溶液（８０℃）を混合分散させ、均一な分散粒子径を有する乳化粒子（油滴）が分散された乳化液を調製した。
【０１２３】
この分散液に、重合開始剤（過硫酸カリウム：ＫＰＳ）０．８４ｇをイオン交換水２００ｇに溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を８０℃にて３時間にわたり加熱・撹拌して重合反応を行った。得られた反応溶液に、重合開始剤（ＫＰＳ）７．７３ｇをイオン交換水２４０ｇに溶解させた溶液を添加し、１５分後に温度を８０℃とした後、スチレン３８３．６ｇ、ｎ−ブチルアクリレート１４０．０ｇ、メタクリル酸３６．４ｇ、及び、ｎ−オクチルメルカプタン１２ｇからなる混合液を１００分間かけて滴下し、この系を８０℃で６０分間にわたり加熱・撹拌させた後、この系を４０℃まで冷却することにより、ワックスを含有する「樹脂粒子分散液１」を作製した。
（２）「着色剤分散液Ｋ」の作製
一方、ｎ−ドデシル硫酸ナトリウム９．２ｇをイオン交換水１６０ｇに撹拌溶解した。この溶液を撹拌しながら、着色剤としてカーボンブラック「モーガルＬ」（キャボット社製）２０ｇを徐々に添加し、次いで、機械式分散機「クレアミックス」（エム・テクニック（株）製）を用いて分散処理することにより、「着色剤分散液Ｋ」を調製した。「着色剤分散液Ｋ」における着色剤粒子の粒子径を電気泳動光散乱光度計「ＥＬＳ−８００」（大塚電子社製）で測定したところ、重量平均粒子径で１２０ｎｍであった。
（３）「着色粒子１Ｋ」の作製
温度センサ、冷却管、撹拌装置（撹拌翼を２枚有し、交差角が２０°）、形状モニタリング装置を取り付けた反応容器（四つ口フラスコ）に、「樹脂粒子分散液１」１２５０ｇ（固形分換算）、イオン交換水２０００ｇ、「着色剤分散液Ｋ」全量を投入し、内温を２５℃に調整後、この分散液混合溶液に５ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを１０．０に調整した。次いで、塩化マグネシウム・６水和物５２．６ｇをイオン交換水７２ｇに溶解した水溶液を、撹拌下２５℃にて１０分間かけて添加した。その後、直ちに昇温を開始し、この系を５分間かけて９５℃まで昇温（昇温速度１４℃／分）させた。
【０１２４】
この状態で「マルチサイザー３（ベックマン・コールター社製）」にて凝集粒子の粒径を測定し、体積基準メディアン径（Ｄ５０）が６．５μｍになった時点で、塩化ナトリウム１１５ｇをイオン交換水７００ｇに溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させた。さらに、液温度９０℃にて８時間にわたり加熱撹拌（撹拌回転数１２０ｒｐｍ）して融着を継続させて熟成処理した後、この系を１０℃／分の条件で３０℃まで冷却し、塩酸を添加してｐＨを３．０に調整し、撹拌を停止した。
【０１２５】
生成した粒子を濾過し、イオン交換水で繰り返し洗浄して遠心分離装置によって液中分級処理し、その後、フラッシュジェットドライヤを用いて乾燥処理して含水率１．０質量％の「着色粒子１Ｋ」を生成した。
（４）「着色剤分散液Ｙ」の調製
「着色剤分散液Ｋ」の調製において、カーボンブラック２０ｇに代えて顔料「Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４」２０ｇを用いたこと以外は同様の手順により、「着色剤分散液Ｙ」を調製した。「着色剤分散液Ｙ」における着色剤粒子の粒子径を電気泳動光散乱光度計「ＥＬＳ−８００」（大塚電子社製）を用いて測定したところ、重量平均粒子径で１２０ｎｍであった。
（５）「着色剤分散液Ｍ」の調製
「着色剤分散液Ｋ」の調製において、カーボンブラック２０ｇに代えてキナクリドン系マゼンタ顔料「Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２」２０ｇを用いたこと以外は同様の手順により、「着色剤分散液Ｍ」を調製した。「着色剤分散液Ｍ」における着色剤粒子の粒子径を電気泳動光散乱光度計「ＥＬＳ−８００」（大塚電子社製）を用いて測定したところ、重量平均粒子径で１２０ｎｍであった。
（６）「着色剤分散液Ｃ」の調製
「着色剤分散液Ｋ」の調製において、カーボンブラック２０ｇに代えてフタロシアニン系シアン顔料「Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３」２０ｇを用いたこと以外は同様の手順により、「着色剤分散液Ｃ」を調製した。「着色剤分散液Ｃ」における着色剤粒子の粒子径を電気泳動光散乱光度計「ＥＬＳ−８００」（大塚電子社製）を用いて測定したところ、重量平均粒子径で１２０ｎｍであった。
（７）「着色粒子１Ｙ」の作製
「着色粒子１Ｋ」の作製において、「着色剤分散液Ｋ」全量に代えて「着色剤分散液Ｙ」全量を用いた他は同様の手順により「着色粒子１Ｙ」を作製した。
（８）「着色粒子１Ｍ」の作製
「着色粒子１Ｋ」の作製において、「着色剤分散液Ｋ」全量に代えて「着色剤分散液Ｍ」全量を用いた他は同様の手順により「着色粒子１Ｍ」を作製した。
（９）「着色粒子１Ｃ」の作製
「着色粒子１Ｋ」の作製において、「着色剤分散液Ｋ」全量に代えて「着色剤分散液Ｃ」全量を用いた他は同様の手順により「着色粒子１Ｃ」を作製した。
（１０）トナーの作製
上記「着色粒子」に、数平均１次粒子径が１２ｎｍ、疎水化度が６５の疎水性シリカを０．８質量部、数平均１次粒子径が３０ｎｍ、疎水化度が５５の疎水性チタニアを０．５質量部添加し、ヘンシェルミキサーにて混合して、トナーを作製した。これらを「トナー１Ｋ、トナー１Ｙ、トナー１Ｍ、トナー１Ｃ」とした。
【０１２６】
この様に作製したトナーと前述の各現像ローラ１〜２８を搭載した現像装置を準備し、評価実験を行った。なお、現像装置内におけるトナー層規制部材の現像ローラへの押圧力を３．５Ｎ／ｃｍに設定した。
３．評価実験
市販のカラーレーザプリンタ「Ｍａｇｉｃｏｌｏｒ  ５４４０ＤＬ（コニカミノルタビジネステクノロジー（株）製）」に、上記現像ローラ１〜２８と上記トナーを用いた現像装置を搭載して画像形成を行い評価を行った。表２に示す様に、現像ローラ１〜８、１０〜１２、１６、１９、２４、２７、２８を用いた現像装置を搭載したものを実施例１〜１６、現像ローラ９、１３〜１５、１７、１８、２０〜２３、２５、２６を用いた現像装置を搭載したものを比較例１〜１２とした。
【０１２７】
常温常湿環境（２０℃、５０％ＲＨ）下で、プリント開始時と３０００枚の連続プリント実施後に得られた画像を比較することにより、プリント開始時と終了時の画像濃度変動、プリント終了時の濃度ムラ、帯電性能、及び、画像汚染について評価を行った。なお、３０００枚の連続プリントは、画素率が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）となるＡ４サイズの画像を出力した。
【０１２８】
また、評価に用いた画像は、画素率が６％のオリジナル画像（ハーフトーン画像、フルカラー人物顔写真、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ１／４等分にあるＡ４サイズのオリジナル画像）を用いた。
【０１２９】
〈画像濃度変動〉
開始時及び３０００枚の連続プリント終了時に出力した評価用画像上のベタ黒画像部における濃度の変動を評価した。ベタ黒画像部上で任意の１０点を選択し、マクベス反射濃度計（ＲＤ−９１８）を使用して反射濃度を測定し、その中で濃度が最大と最小になったものを除いた８点の濃度から平均濃度を算出した。この様にして算出した連続プリント開始時と終了時の平均濃度の差を求め、これを画像濃度変動とした。画像濃度の差が０．１５未満のものを合格とした。
【０１３０】
〈画像濃度ムラ〉
３０００枚のプリント終了後に出力した評価用画像上のハーフトーン画像部とベタ黒画像部で評価を行った。各画像部上で任意の１０点を選択し、マクベス反射濃度計（ＲＤ−９１８）を使用して反射濃度を測定し、その中から最大濃度と最小濃度を見つけ、その濃度差を画像濃度ムラとして評価した。ハーフトーン画像部における濃度差は０．０５以下、ベタ黒画像部における濃度差は０．１０以下となるものを合格とした。
【０１３１】
〈帯電性能〉
３０００枚のプリント終了後に機内のトナーこぼれと、評価用のプリント画像上での画像かすれの有無を目視で評価した。評価は、
◎：トナーこぼれ、画像のかすれ発生が全くなし
○：トナーこぼれはないが、プリントの後端に軽微なかすれが発生したが実用上問題なし
×：帯電不良によるトナーこぼれ、画像のかすれが発生し実用上問題
とし、◎と○を合格とした。
【０１３２】
〈画像汚れ〉
３０００枚のプリント終了直前に出力した１０枚のプリントを目視観察し、画像上にローラ表面の摩耗や劣化により発生したと見られる画像汚染の有無を目視で評価した。画像汚染の見られなかったプリントの枚数が８枚以上だったものを合格とした。
【０１３３】
結果を表２に示す。
【０１３４】
【表２】
2008257214.tif 000004
【０１３５】
表２に示す様に、実施例１〜１６では、程度に差はあるものの濃度変動や濃度むら、画像汚れのないトナー画像形成が行われ、本発明の構成を有する現像ローラが画像形成時にローラ上から樹脂粒子が脱離することのない耐久性を有することが確認された。一方、比較例１〜１２は、上記評価項目中の全ての項目が合格に至らない結果となった。
【０１３６】
この様に、実施例の結果からも、本発明の構成を有する現像ローラが樹脂層の削れや粒子の脱離等によるローラ表面の強度低下を起こすことのない十分な耐久性を有するものであることが確認されたといえる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明に係る現像ローラの断面構成を示す図である。
【図２】本発明に使用可能な現像装置の断面図である。
【図３】図２の現像装置が搭載可能な画像形成装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１０  現像ローラ
１１  導電性シャフト
１２  樹脂層
１２１  上層
１２２  下層
１３  樹脂粒子
１４  無機酸化物粒子
２０  現像装置
【図１】
2008257214.tif 000005
【図２】
2008257214.tif 000006
【図３】
2008257214.tif 000007