(57)【要約】【課題】圧接部における画像スジの発生がなく、高品質の画像を長期にわたり維持すること現像ローラを提供する。【解決手段】現像ローラにおいて、ローラ表面の表面粗さ（Ｒｚ）をａ（μｍ）とし、平板上に圧接静止状態で４０℃９５％ＲＨ環境に７日放置した後の、圧接部の表面粗さＲｚをｂ（μｍ）とした時に、２≦ａ≦２０かつ２≦ｂ≦２０かつ０≦ａ−ｂ≦５とする。【選択図】　　図１
2004037672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に圧接し、回転して静電潜像を現像、可視化する現像ローラにおいて、現像ローラは導電性軸体上の弾性層と、その外周部に表面層を配した２層構成で形成されており、未圧接時のローラ表面の表面粗さ（Ｒｚ）をａ（μｍ）とし、平板上で１００μｍ変形させた圧接静止状態で４０℃、９５％ＲＨ環境下で７日放置し、解放６時間後の、ローラ表面圧接部の表面粗さ（Ｒｚ）をｂ（μｍ）とした時に、以下の式
【数１】
2004037672.tif 000014
を満足することを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記現像ローラを、平板上で１００μｍ変形させた圧接静止状態で４０℃、９５％ＲＨ環境下で７日放置し、解放６時間後の、ローラ表面圧接部のローラ外径変形量をｃ（μｍ）とした時に、以下の式
【数２】
2004037672.tif 000015
を満足す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】
前記現像ローラの弾性層が、圧縮永久歪み０〜１０％の導電性ゴム材料からなることを特徴とする、請求項１から２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記現像ローラの弾性層が、シリコーンゴムを主成分とするゴム材料からなることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記現像ローラの弾性層が硬化可能なオルガノポリシロキサンを、シロキサン骨格を有する硬化剤を用いて架橋したシリコーンゴムを主成分とするゴム材料からなることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項６】
前記現像ローラの弾性層が、電子導電系導電剤を含有し、体積抵抗率１×１０＋Ｅ３〜１×１０＋Ｅ１０Ω・ｃｍのゴム材料から形成されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項７】
前記現像ローラの表面層が、永久伸び０〜２０％の樹脂材料からなることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項８】
前記現像ローラの表面層を構成する前記樹脂材料が、架橋成分により架橋されることによってトルエン不溶性となる樹脂材料であり、該現像ローラをトルエンに含浸したときの抽出率が０〜３０質量％であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項９】
前記現像ローラの表面層を形成する前記樹脂材料の固形分１００質量部に対して、真比重０．９〜３ｇ／ｃｍ３、平均粒子径３〜２０μｍの粗し材を１〜５０質量部含有することを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項１０】
前記現像ローラの表面層が、窒素原子を含有する樹脂材料からなることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項１１】
前記現像ローラの表面層が電子導電系導電剤を含有することを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項１２】
電子写真画像形成装置本体に脱離可能に装着される電子写真プロセスカートリッジにおいて、該カートリッジが、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の現像ローラを有することを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ。
【請求項１３】
静電潜像を保持するための静電保持体及び該静電保持体に当接配置される現像ローラを有する電子写真画像形成装置において、該現像ローラが、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の現像ローラであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置において用いられる現像ローラおよびそれを用いた電子写真画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複写機、プリンター等のＯＡ機器は高画質化が進んでおり、それに伴い感光体上の静電潜像をトナーにより可視化する現像プロセスにおいては、現像ローラとして弾性体を用い、感光体に均一に圧接して現像を行なう接触現像方式が提案されている。この接触現像においては、現像ローラは感光体への均一な圧接幅を確保するために、弾性材料により構成されると共に、現像ローラ表面にはトナーを適正量、搬送するための適正な表面粗さが必要となる。特に非磁性一成分トナーを用いた場合には、現像ローラ上のトナーは薄層であり、ローラ表面の表面粗さ（Ｒｚ）を２〜２０μｍ程度に調整する必要がある。更にその表面粗さを使用中常に維持するために、表面層に粒子等を添加することにより、凹凸形状を形成するといった手段がとられている。
【０００３】
しかしながら、接触現像方式における現像ローラは、現像剤量規制部材や感光体などに長期間静止状態で圧接されるために、その圧接跡が画像上に現像ローラ周期のスジとなって発生するといった問題が生じる。原因としては、表面層の永久変形や、弾性層の永久変形などが考えられるため、弾性層には圧縮永久歪みの低い材料、例えばシリコーンゴムやウレタンゴム用いられ、表面層には架橋性のウレタン樹脂、ナイロン樹脂等が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、弾性層とその外周に形成した表面層からなる現像ローラにおいては、弾性層として圧縮永久歪みの低い材料を用いた場合も、静止状態で長期圧接した場合、画像上にスジが発生するという問題がある。一つ目の原因としては、弾性層の変形を小さくしても、表面層の変形により、現像ローラとしての圧接による変形量が大きくなることが挙げられる。二つ目の原因として、表面層で形成した凹凸が長期圧接により平面化し、トナーのコート状態が局所的に変化することが挙げられる。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、電子写真装置において、感光体に圧接し現像剤を可視化する現像ローラにおいて、長期圧接によるローラの変形と表面粗さの局所的低下を抑え、現像ローラ上のトナーコート状態を均一化し、画像スジの発生を抑えることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は感光体に圧接し、回転して静電潜像を現像、可視化する現像ローラにおいて、現像ローラは導電性軸体上の弾性層と、その外周部に表面層を配した２層構成で形成されており、未圧接時のローラ表面の表面粗さ（Ｒｚ）をａ（μｍ）とし、平板上で１００μｍ変形させた圧接静止状態で４０℃、９５％ＲＨ環境下で７日放置し、解放６時間後の、ローラ表面圧接部の表面粗さ（Ｒｚ）をｂ（μｍ）とした時に、以下の式
【０００７】
【数３】
2004037672.tif 000003
【０００８】
を満足することを特徴とする現像ローラに関するものである。より好ましくは、
【０００９】
【数４】
2004037672.tif 000004
【００１０】
であるのが良い。さらに好ましくは、
【００１１】
【数５】
2004037672.tif 000005
【００１２】
であるのが良い。また、現像ローラを、平板上で１００μｍ変形させた圧接静止状態で４０℃、９５％ＲＨ環境下で７日放置し、解放６時間後の、ローラ表面圧接部のローラ外径変形量をｃ（μｍ）とした時に、以下の式
【００１３】
【数６】
2004037672.tif 000006
【００１４】
を満足することが好ましい。より好ましくは、
【００１５】
【数７】
2004037672.tif 000007
【００１６】
であるのが良い。さらに好ましくは、
【００１７】
【数８】
2004037672.tif 000008
【００１８】
であるのが良い。現像ローラの弾性層は、圧縮永久歪み０〜１０％の導電性ゴム材料からなることが好ましい。
【００１９】
現像ローラの弾性層が、シリコーンゴムを主成分とするゴム材料からなることが好ましい。
【００２０】
現像ローラの弾性層が、硬化可能なオルガノポリシロキサンと、シロキサン骨格を有する硬化剤とを用いて架橋したシリコーンゴムを主成分とするゴム材料であることが好ましい。
【００２１】
現像ローラの弾性層が、導電剤を含有し、体積抵抗率１×１０＋Ｅ３〜１×１０＋Ｅ１０Ω・ｃｍのゴム材料から形成されていることが好ましい。導電剤としては、温度や湿度の環境変化においても抵抗値が変化しにくい、電子導電系導電剤が好ましい。
【００２２】
現像ローラの表面層が、永久伸び０〜２０％の樹脂材料からなることが好ましい。
【００２３】
現像ローラの表面層を構成する樹脂材料が、架橋成分により架橋されることによってトルエン不溶性となる樹脂材料であり、現像ローラをトルエンに含浸したときの抽出率が０〜３０質量％であることが好ましい。
【００２４】
現像ローラの表面層を形成する樹脂材料の固形分１００質量部に対して、真比重０．９〜３ｇ／ｃｍ３、平均粒子径３〜２０μｍの粗し材を１〜５０質量部含有することが好ましい。
【００２５】
現像ローラの表面層が、窒素原子を含有する樹脂材料からなることが好ましい。
【００２６】
現像ローラの表面層が電子導電系導電剤を含有することを特徴とするが好ましい。
【００２７】
本発明は電子写真画像形成装置本体に脱離可能に装着される電子写真プロセスカートリッジにおいて、カートリッジが、現像ローラを有することを特徴とする電子写真プロセスカートリッジに関するものである。
【００２８】
また、本発明は静電潜像を保持するための静電保持体及び静電保持体に当接配置される現像ローラを有する電子写真画像形成装置において、現像ローラが、前記現像ローラであることを特徴とする電子写真画像形成装置に関するものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明は感光体に圧接し、回転して静電潜像を現像、可視化する現像ローラにおいて、現像ローラは導電性軸体上の弾性層と、その外周部に表面層を配した２層構成で形成されており、未圧接時のローラ表面の表面粗さ（Ｒｚ）をａ（μｍ）とし、平板上で１００μｍ変形させた圧接静止状態で４０℃、９５％ＲＨ環境下で７日放置し、解放６時間後の、ローラ表面圧接部の表面粗さ（Ｒｚ）をｂ（μｍ）とした時に、以下の式
【００３０】
【数９】
2004037672.tif 000009
【００３１】
を満足することを特徴とする現像ローラに関するものである。
【００３２】
未圧接時のローラ表面の表面粗さ（Ｒｚ）ａ（μｍ）および圧接放置後のローラ表面圧接部の表面粗さ（Ｒｚ）ｂ（μｍ）を式９を満たすように調節し、弾性層の上にさらに表面層を設ける２層構造とすることによって、長期圧接によるローラの変形と表面粗さの局所的低下を抑え、現像ローラ上のトナーコート状態を均一化し、画像スジの発生を抑えることができる。
【００３３】
導電性軸体としては良好な導電性を有するものであれば、いずれのものも使用し得るが、通常はアルミニウムや鉄、ＳＵＳなどの金属製円筒体のものが用いるのが好ましい。
【００３４】
本発明によれば、まず導電性軸体上に押出成形、射出成形、注型などいずれかの方法により弾性ゴム層を設ける。この方法は、材料の特性（液状、固形、粘度など）にあわせて適宜選択することが出来る。また、寸法精度（外径、振れ、円筒度など）を向上するために、更に弾性ゴム層表面を研磨などで追加工することも可能である。次に、表面層を構成する樹脂材料、粗し材および電子導電系導電剤等をボールミル、サンドミル、液衝突型分散、超音波分散などを単独または併用して混合攪拌する。特に良好な分散を得るために超音波照射機による分散を用いるのが好ましい。架橋剤および必要により架橋触媒を添加し、攪拌することにより得られる塗料を、スプレー、ディッピング等の公知の方法で塗布し、現像ローラを作製する。
【００３５】
現像ローラを、平板上で１００μｍ変形させた圧接静止状態で４０℃、９５％ＲＨ環境下で７日放置し、解放６時間後の、ローラ表面圧接部のローラ外径変形量をｃ（μｍ）とした時に、以下の式
【００３６】
【数１０】
2004037672.tif 000010
【００３７】
を満足することが好ましい。
【００３８】
未圧接時のローラ表面の表面粗さ（Ｒｚ）ａ（μｍ）、圧接放置後のローラ表面圧接部の表面粗さ（Ｒｚ）ｂ（μｍ）およびローラ外径変形量ｃ（μｍ）を式１０を満たすように調節することによって、さらに効果的に長期圧接時のローラ変形を抑え、画像スジの発生をより効果的に抑制することができる。なお、ローラ外径変形量ｃ（μｍ）はレーザースキャンマイクロメーターＬＳ（キーエンス社製）を使用して２３℃、５５％ＲＨ環境下で１２時間放置後に測定を行なう。
【００３９】
ここで現像ローラの弾性層には、圧縮永久歪みが０〜１０％のゴム材料を用いることが好ましい。より好ましくは圧縮永久歪みは０〜６％である。圧縮永久歪みが０〜１０％のゴム材料を用いた場合、現像剤量規制部材や感光体などに長期間静止状態で圧接した場合でも現像ローラの変形により画像上スジが発生せず良好な画像特性を得ることができる。ゴム材料としては、例えば、天然ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ネオプレンゴム、イソプレンゴム、二トリルゴム、スチレンジエン共重合ゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ヒドリンゴム、多硫化ゴム、フッ素ゴム等が挙げられ、これらを２種類以上組み合わせて使用することも出来る。
【００４０】
また、ゴム材料の硬度としては、弾性ローラのローラ硬度がＡｓｋｅｒＣ硬度２０〜７０°、好ましくは３５〜５５°のものが好ましい。ここでＡｓｋｅｒＣ硬度とは、日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ０１０１に準拠したアスカーＣ型スプリング式ゴム硬度計（高分子計器（株）社製）を用いて測定したローラの硬度であり、常温常湿（２３℃、５５％ＲＨ）の環境中に１２時間以上放置したローラに対して、上記硬度計を１０Ｎの力で当接させてから３０秒後の測定値とする。ローラ硬度が２０〜７０°のとき、表面層を形成した場合にしわ等の外観不良が発生せず、圧縮永久歪みが悪化しない。また、現像剤量規制部材や感光体との圧接力が増加し、摺擦によるトナー劣化を防止することができる。なお、圧縮永久歪みはテストピースを成型し、放置温度７０℃、放置時間２２時間の条件で、ＪＩＳ　Ｋ６３０１に従って測定した。
【００４１】
現像ローラの弾性層が、シリコーンゴムを主成分とするゴム材料からなることが好ましい。
【００４２】
現像ローラの弾性層にシリコーンゴムを使用することで、長期圧接によるローラ変形を抑え、画像スジの発生を抑えることができる。
【００４３】
また、シリコーンゴムは硬化可能なオルガノポリシロキサンと、シロキサン骨格を有する硬化剤を用いて架橋したものであることが好ましい。
【００４４】
硬化可能なオルガノポリシロキサンとしては例えば、ジメチルポリシロキサンまたは末端にビニル基等の硬化剤と反応する官能基を有するオルガノポリシロキサンを用いることができる。硬化可能なオルガノポリシロキサンはシリコーンゴム原料のベースポリマーであり、その分子量は特に限定されないが１０万以上１００万以下が好ましく、平均分子量はおよそ５０万程度が好ましい。また、硬化剤としてはオルガノハイドロジェンポリシロキサンを用いることができる。硬化可能なオルガノポリシロキサンのアルケニル基は、硬化剤であるオルガノハイドロジェンポリシロキサンの活性水素と反応して架橋点を形成する部位であり、その種類は特に限定されないが、活性水素との反応性が高い等の理由から、ビニル基およびアリル基の少なくとも一方であることが好ましく、ビニル基が特に好ましい。オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、硬化工程における付加反応の架橋剤の働きをするもので、一分子中のケイ素原子結合水素原子の数は２コ以上であり、硬化反応を最適に行わせるために、３個以上のポリマーが好ましい。ポリオルガノハイドロジェンシロキサンの分子量に特に制限は無く、低分子量（オリゴマー）から高分子量まで含有される。しかし、硬化反応を最適に行わせるために、比較的低分子量のポリマーが好ましい。
【００４５】
本発明においてポリオルガノハイドロジェンシロキサンの架橋触媒として使用される塩化白金酸六水和物のかわりに、ヒドロシリル化反応において触媒作用を示す遷移金属化合物が使用できる。特に制限はないが、例えば、Ｆｅ（ＣＯ）５、Ｃｏ（ＣＯ）８、ＲｕＣｌ３、ＩｒＣｌ３、〔（オレフィン）ＰｔＣｌ２〕２、ビニル基含有ポリシロキサン−Ｐｔ錯体、Ｈ２ＰｔＣｌ６・６Ｈ２Ｏ、Ｌ３ＲｈＣｌ３、Ｌ２Ｎｉ（オレフィン）、Ｌ４Ｐｄ、Ｌ４Ｐｔ、Ｌ２ＮｉＣｌ２（但し、Ｌ＝ＰＰｈ３若しくはＰＲ’３、ここでＰｈはフェニル基、Ｒ’はアルキル基を示す）を挙げることができる。その中でも、好ましくは白金、パラジウム、ロジウム系遷移金属化合物触媒である。
【００４６】
現像ローラの弾性層が、導電剤を含有し、体積抵抗率１×１０＋Ｅ３〜１×１０＋Ｅ１０Ω・ｃｍのゴム材料から形成されていることが好ましい。ここで、弾性層材料の体積抵抗率が１×１０＋Ｅ３〜１×１０＋Ｅ１０Ω・ｃｍのとき、感光体にピンホール等の欠陥がある場合、現像バイアスがリークすることにより、横スジ画像が発生する等といった問題が発生しない。また、現像バイアスによる現像電流が微小になり、画像濃度が低下するという問題が発生しない。体積抵抗率は、テストピースとして１３０℃のオーブンに入れ２０分加熱することにより厚み１０ｍｍのゴムシートを成型し、その後２００℃のオーブンで４時間２次加硫を行ない、ハイレスタＩＰ（三菱油化社製）を用いて１００Ｖの電圧印加で測定した。体積抵抗率は、より好ましくは１×１０＋Ｅ４〜１×１０＋Ｅ９Ω・ｃｍである。
【００４７】
また、導電剤としては、温度や湿度の環境変化においても抵抗値が変化しにくい、電子導電系導電剤が好ましい。電子導電系導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト等の炭素系物質、アルミニウム、銀、金、錫−鉛合金、銅−ニッケル合金等の金属或いは合金、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化銀等の金属酸化物、各種フィラーに銅、ニッケル、銀等の導電性金属めっきを施した物質等を挙げる事が出来る。
【００４８】
これら電子導電系導電剤は粉末状或いは、繊維状の形態で、単独または２種類以上を混合して使用する事が出来る。この中でもカーボンブラックは導電性の制御がしやすい、経済的であるなどの観点から使用することが好ましい。
【００４９】
現像ローラの表面層が、永久伸び０〜２０％の樹脂材料からなることが好ましい。
【００５０】
永久伸びが０〜２０％のとき、現像剤量規制部材や感光体との圧接放置により、変形した表面層が復元せず、画像スジが発生するといった問題が生じない。より好ましくは、永久伸びは０〜１０％である。なお、永久伸びは、厚さ１５０μｍのＪＩＳ２号ダンベル片を作製し、標準間距離２０ｍｍに対し２０％（４ｍｍ）伸長で保持し、常温常湿環境下に３日間、放置後開放し、静置１時間後の伸び量ｄ（ｍｍ）を測定し、以下の計算式により求めた。
【００５１】
永久伸び（％）＝伸び量ｄ（ｍｍ）／４（ｍｍ）×１００
現像ローラの表面層を構成する樹脂材料は、架橋成分により架橋されることによってトルエン不溶性となる樹脂材料であり、現像ローラをトルエンに含浸したときの抽出率が０〜３０質量％であることが好ましい。
【００５２】
表面層に架橋成分を含まない、またはトルエン抽出率が０〜３０質量％のとき、圧接による変形が回復せず、画像スジが発生するといった問題が生じない。トルエン抽出率は、より好ましくは０〜１５質量％である。
【００５３】
ここで、トルエン抽出率の測定法としては、表面層に用いる材料を幅２０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚み１ｍｍのシート状に成形し、室温下にてトルエン中に３日間含浸した後取り出し、風乾１週間後の質量減量百分率を求めた。表面層に用いる、永久伸びが０〜２０％、トルエン抽出率が０〜３０％となる樹脂材料として、例えば３官能成分を含有するポリオール化合物に、２〜５個の官能基を有するイソシアネート化合物を添加し、加熱硬化することにより得られる架橋性のウレタン樹脂、またはメトキシメチル化ナイロン等の変性ナイロン樹脂を必要に応じて触媒を添加し、加熱硬化することにより得られる架橋性のナイロン樹脂が好ましい。
【００５４】
現像ローラの表面層を形成する樹脂材料の固形分１００質量部に対して、真比重０．９〜３ｇ／ｃｍ３、平均粒子径３〜２０μｍの粗し材を１〜５０質量部含有することが好ましい。より好ましくは、粗し材の含量は３〜３０質量部であるのが良い。
【００５５】
ここで、所望の表面粗さを粗し材の凹凸で形成することにより、画像出力耐久を通じて安定した現像ローラ表面の表面粗さを得ることができ、例えば、表面粗さ（Ｒｚ）を２〜２０μｍに調整することが可能となる。平均粒子径が３〜２０μｍの粗し材を１〜５０質量部含有することによって、所望の表面の粗さが確保でき、トナーの搬送量が十分でないために、画像濃度が良好であり、画像上ムラも発生しない。平均粒子径はより好ましくは６〜１８μｍである。また、真比重が０．９〜３ｇ／ｃｍ３の粗し材を用いることによって現像剤量規制部材や感光体との圧接放置により、圧接部における粗し材の変形が起こらず、初期の表面粗さを維持することが可能となると共にローラが適度な強度を有し、圧接による変形が起こらず、表面粗さが変化しない。真比重はより好ましくは１〜１．５ｇ／ｃｍ３である。また、粗し材としては例えば、ナイロン粒子、アクリル粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタンゴム粒子、炭素粒子等がられ、これらを２種類以上組み合わせて使用することも出来る。
【００５６】
表面層を形成する樹脂成分としては、マイナスに帯電する現像剤（ネガトナー）の帯電に有利な窒素原子を含有していることが好ましく、特にウレタン樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
【００５７】
現像ローラの表面層が電子導電系導電剤を含有することを特徴とするが好ましい。ローラ表面層が電子導電系導電剤を含有することによって、温度や湿度の環境変化においても現像ローラの電気抵抗値を変化しにくいものとすることができる。電子導電系導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト等の炭素系物質、アルミニウム、銀、金、錫−鉛合金、銅−ニッケル合金等の金属或いは合金、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化銀等の金属酸化物、各種フィラーに銅、ニッケル、銀等の導電性金属めっきを施した物質等を挙げる事が出来る。これら電子導電系導電剤は粉末状或いは、繊維状の形態で、単独または２種類以上を混合して使用する事が出来る。この中でもカーボンブラックは導電性の制御がしやすい、経済的であるなどの観点から使用することが好ましい。
【００５８】
図１は、本発明の現像ローラの概略を示したものであり、１ａは芯金、１ｂ弾性層、１ｃは表面層を示す。
【００５９】
芯金１ａは、成形時や実使用時のたわみに耐えうる強度を有すれば良く、外径４〜１０ｍｍが好ましい。より好ましくは６〜８ｍｍであるのが良い。弾性層１ｂはシリコーンゴムを主成分とする。
【００６０】
これらのゴム材料に必要に応じてカーボンブラック、グラファイト、導電性粒子、導電性ゴム等を添加したものであり、硬さ、圧縮永久歪みを考慮した場合、シリコーンゴムが好ましく、厚みは１〜６ｍｍが好ましい。より好ましくは２〜５ｍｍであるのが良い。
【００６１】
表面層１ｃは、耐摩耗性やトナー帯電性、トナー搬送性等が要求されるため、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等をメチルエチルケトン、トルエン、アルコール、水等の溶媒で適宜希釈し、導電剤としてカーボンブラックを分散し、表面粗し材を、固形分に対し１〜５０質量部、分散した後、硬化剤もしくは硬化触媒を添加し、ボールミル、サンドミル、液衝突型分散、超音波分散などを単独または併用して混合攪拌する。特に良好な分散を得るために超音波照射機による分散を用いるのが好ましい。このようにして得られた塗料を、スプレー、ディッピング等の公知の方法で塗布して現像ローラを得る。
【００６２】
表面粗し材としては、真比重０．９〜３ｇ／ｃｍ３、平均粒子径３〜２０μｍの粗し材が好ましく、例えば、ナイロン粒子、アクリル粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタンゴム粒子、炭素粒子等が挙げられる。被覆層の厚みは弾性層の柔軟性を損なうことなく、また摩耗性を考慮し、３〜１００μｍが好ましい。より好ましくは５〜３０μｍであるのが良い。
【００６３】
本発明は電子写真画像形成装置本体に脱離可能に装着される電子写真プロセスカートリッジに
おいて、カートリッジが、現像ローラを有することを特徴とする電子写真プロセスカートリッジに関するものである。
【００６４】
また、本発明は静電潜像を保持するための静電保持体及び静電保持体に当接配置される現像ローラを有する電子写真画像形成装置において、現像ローラが、前記現像ローラであることを特徴とする電子写真画像形成装置に関するものである。電子写真画像形成装置は図２に示すように、トナーを供給するためのトナー塗布用ローラ６、感光ドラム５を帯電させる帯電ローラ８、静電潜像を保持した感光ドラム５に対応するトナー像を形成する現像ローラ４、トナー塗布用ローラ６により現像ローラ４の表面にトナーが供給され、このトナーをより均一な薄層に整える現像ブレード７からなっており、この状態で現像ローラ４が感光ドラム５と接触しながら回転することにより、薄層に形成されたトナーが現像ローラ４から感光ドラム５の潜像に付着して、潜像が可視化するようになっている。なお、図２中１０は転写部であり、ここで紙等の記録媒体にトナー画像を転写するようになっており、また９はクリーニングブレードであり、これにより転写後に感光ドラム５表面に残留するトナーを除去するようになっている。また、図２中１１は定着ローラであり、トナーを熱と圧力で紙等の記録媒体に定着させるものである。
【００６５】
【実施例】
（実施例１）
外径８ｍｍの芯金を内径１６ｍｍの円筒状金型内に同心となるように設置し、液状導電性シリコーンゴム（東レダウシリコーン社製：ＡｓｋｅｒＣ硬度３５度：体積抵抗率２×１０＋Ｅ３Ω・ｃｍ：２液性シリコーンゴム）を注入後、１３０℃のオーブンに入れ２０分加熱成型し、脱型後、２００℃のオーブンで４時間２次加硫を行ない、弾性層厚み４ｍｍのローラを得た。次いで、（ニッポランＮ５０３３：日本ポリウレタン社製）を濃度１０質量％となるように、メチルエチルケトンで希釈し、導電剤としてカーボンブラック（商品名：＃７３６０ＳＢ：東海カーボン製）をポリオールおよび後に添加するイソシアネート化合物の総固形分量１００質量部に対し４０質量部、表面粗し材として平均粒子径６μｍのアクリル粒子（商品名：Ｇ−８００：根上工業社製）をポリオールおよび後に添加するイソシアネート化合物の総固形分量１００質量部に対し１０質量部添加した後、超音波照射機（８５１０（商品名）：Ｂｒａｎｓｏｎ社製）により十分に分散した塗料に、イソシアネート化合物（商品名：コロネートＬ：日本ポリウレタン社製）をポリオール１００質量部に対し１０質量部添加、先に成型したローラ上に引き上げ速度１５０ｍｍ／ｍｉｎの条件でディッピングすることにより膜厚１０μｍとなるように塗布し、８０℃のオーブンで１５分乾燥後、１４０℃のオーブンで４時間硬化し、現像ローラを得た。
（実施例２）
弾性層として、液状導電性シリコーンゴム（東レダウシリコーン社製：ＡｓｋｅｒＣ硬度１５度：体積抵抗率８×１０＋Ｅ９Ω・ｃｍ：２液性シリコーンゴム）を用い、表面層に添加するイソシアネート化合物（商品名：コロネートＬ：日本ポリウレタン社製）の量を５質量部とした以外は実施例１と同様にして現像ローラを得た。
（実施例３）
弾性層として、液状導電性シリコーンゴム（東レダウシリコーン社製：ＡｓｋｅｒＣ硬度６０度：体積抵抗率５×１０＋Ｅ７Ω・ｃｍ：２液性シリコーンゴム）を用い、表面粗し材として平均粒子径１５μｍのウレタン樹脂粒子（Ｃ−４００：根上工業社製）をポリオールおよび後に添加するイソシアネート化合物の総固形分量１００質量部に対して２０質量部添加した以外は実施例１と同様にして現像ローラを得た。
（実施例４）
表面層に添加するイソシアネート化合物（商品名：コロネートＬ：日本ポリウレタン社製）の量を５質量部とし、表面粗し材として平均粒子径２０μｍの炭素粒子（商品名：ニカビーズ　ＭＳＢ：日本カーボン社製）をポリオールおよび後に添加するイソシアネート化合物の総固形分量１００質量部に対して２０質量部添加した以外は実施例１と同様にして現像ローラを得た。
（実施例５）
表面粗し材として平均粒子径３μｍのアクリル粒子（商品名：Ｆ−５Ｐ、根上工業社製）をポリオールおよび後に添加するイソシアネート化合物の総固形分量１００質量部に対して４５質量部添加した以外は実施例１と同様にして現像ローラを得た。
（実施例６）
弾性層として、液状導電性シリコーンゴム（東レダウシリコーン社製：ＡｓｋｅｒＣ硬度１０度：体積抵抗率６×１０＋Ｅ２Ω・ｃｍ：２液性シリコーンゴム）を用い、表面粗し材として平均粒子径１５μｍのウレタン樹脂粒子（商品名：Ｃ−４００：根上工業社製）をポリオールおよび後に添加するイソシアネート化合物の総固形分量１００質量部に対して２０質量部添加したとした以外は実施例１と同様にして現像ローラを得た。
（実施例７）
弾性層として、液状導電性シリコーンゴム（東レダウシリコーン社製：ＡｓｋｅｒＣ硬度３５度：体積抵抗率２×１０Ｅ＋１０Ω・ｃｍ：２液性シリコーンゴム）を用い、表面粗し材として平均粒子径２μｍの導電性ほう酸アルミニウム粒子（商品名：５２１０、三井金属社製）をポリオールおよび後に添加するイソシアネート化合物の総固形分量１００質量部に対して５０質量部添加したとした以外は実施例１と同様にして現像ローラを得た。
（実施例８）
弾性層として、液状導電性シリコーンゴム（東レダウシリコーン社製：ＡｓｋｅｒＣ硬度６５度：体積抵抗率２×１０＋Ｅ４Ω・ｃｍ：２液性シリコーンゴム）を用い、表面粗し材として平均粒子径１５μｍのウレタン樹脂粒子（Ｃ−４００：根上工業社製）をポリオールおよび後に添加するイソシアネート化合物の総固形分量１００質量部に対して２０質量部添加したとした以外は実施例１と同様にして現像ローラを得た。
（実施例９）
表面粗し材として平均粒子径２μｍの導電性ほう酸アルミニウム粒子（５２１０：三井金属社製）をポリオールおよび後に添加するイソシアネート化合物の総固形分量１００質量部に対して５質量部添加したとした以外は実施例１と同様にして現像ローラを得た。
【００６６】
以上により作製した現像ローラの処方一覧を表１に示す。
（比較例１）
表面層に添加するイソシアネート化合物（商品名：コロネートＬ、日本ポリウレタン社製：２液性シリコーンゴム）の量を２質量部とし、表面粗し材として平均粒子径２１μｍのウレタン樹脂粒子（Ｃ−３００：根上工業社製）をポリオールおよび後に添加するイソシアネート化合物の総固形分量１００質量部に対して２０質量部添加したとした以外は実施例１と同様にして現像ローラを得た。
（比較例２）
表面粗し材として平均粒子径１０μｍの中空多孔質アクリル粒子（商品名：Ｍ−６１０：松本油脂製薬社製）をポリオールおよび後に添加するイソシアネート化合物の総固形分量１００質量部に対して２０質量部添加した以外は実施例１と同様にして現像ローラを得た。
【００６７】
【表１】
2004037672.tif 000011
【００６８】
「ｐｈｒ」はポリオール１００質量部に対して使用するコロネート量の質量部を表す。
【００６９】
上記弾性層に用いるゴム材料を用いて、テストピースを成型し、ＪＩＳ　Ｋ６３０１に従い圧縮永久歪みを測定した。また、ローラ成型と同じ加熱条件で厚み１０ｍｍのゴムシートを成型し、体積抵抗率をハイレスタＩＰ（三菱油化社製）を用いて１００Ｖの電圧印加で測定した。また、弾性層をローラとして成型後、荷重１０ＮにてローラのＡｓｋｅｒＣ硬度を測定した。次いで、表面層に用いる材料を用いて、厚さ１５０μｍのＪＩＳ２号ダンベル片を作製し、標準間距離２０ｍｍに対し２０％（４ｍｍ）伸長で保持し、常温常湿環境下に３日間、放置後開放し、静置１時間後の伸び量ｄ（ｍｍ）を測定し、以下の計算式により求めた。
【００７０】
永久伸び（％）＝伸び量ｄ（ｍｍ）／４（ｍｍ）×１００
次に表面層に用いる材料を幅２０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚み１ｍｍのシート状に成形し、室温下にてトルエン中に３日間含浸した後、取り出し風乾１週間後の質量減量百分率を求め、トルエン抽出率とした。
【００７１】
以上により作製した現像ローラを、感光体に変形量１００μｍとなるように圧接し、高温高湿環境（４０℃／９５％ＲＨ）下に７日間放置した後、解放６時間後に表面粗さ計（サーフコーダーＳＥ−３４００：小坂研究所社製）を用いて、圧接部と非圧接部の軸方向の十点平均表面粗さ（Ｒｚ）を測定した。また、ローラ周方向にレーザースキャンマイクロメーターＬＳ（キーエンス社製）を用いて外径を測定し、圧接部の変形量を求めた。更に、カラーレーザープリンターを用いてベタ画像を出力し、画像濃度、現像ローラ周期の画像スジを目視により評価した。また、非画像域に直径０．２ｍｍのピンホールを配した感光体を用い、カラーレーザープリンターにてハーフトーン画像の出力を行い、ピンホール部の横スジを目視により判定した。結果を表２、３に示す。
【００７２】
【表２】
2004037672.tif 000012
【００７３】
【表３】
2004037672.tif 000013
【００７４】
表から明らかな様に、実施例１〜５および７〜９では画像スジが発生していない。比較例１、２では圧接による表面粗さの変化により、画像スジが発生した。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、ローラ表面の表面粗さ（Ｒｚ）をａ（μｍ）とし、平板上に圧接静止状態で４０℃９５％ＲＨ環境に７日放置した後の、圧接部の表面粗さＲｚをｂ（μｍ）とした時に、２≦ａ≦２０かつ２≦ｂ≦２０かつ０≦ａ−ｂ≦５を満足する現像ローラは、圧接部における画像スジの発生がなく、高品質の画像を長期にわたり維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像ローラの使用形態の一例の説明図である。
【図２】本発明の現像ローラを利用したレーザープリンタの構成を示す概念図である。
【符号の説明】
１ａ　　芯金
１ｂ　　弾性層
１ｃ　　表面層
４　　現像ローラ
５　　感光ドラム
６　　トナー塗布用ローラ
７　　現像ブレード
８　　帯電ローラ
９　　クリーニングブレード
１０　　転写ローラ
１１　　定着ローラ
【図１】
2004037672.tif 000016
【図２】
2004037672.tif 000017