(57)【要約】【課題】  トナー担持体のトナーシール部においては、トナーシール性が確保されると共に駆動トルクの増大が防止され、画像部においてはトナーの帯電性と付着量が適正に得られる現像装置を提供する。また、このような現像装置を搭載した画像形成装置を提供する。【解決手段】  静電潜像が形成された像担持体に接触し、かつ、トナーを付着させて前記静電潜像を可視化するために作像時に回転するトナー担持体と、前記トナー担持体に接触するように配置され、かつ、トナーを前記トナー担持体に供給するトナー供給部材と、前記トナー担持体に付着するトナーの量を規制して前記トナー担持体にトナー薄層を形成するトナー規制部材と、該トナー担持体の非画像部両端部に該トナー担持体に付着しているトナーの飛散を防止するための圧接部を有し、該圧接部にグリースを介在させてシール構造を形成している現像装置において、前記トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の表面形状が、該トナー担持体の周方向に対して規則的なピッチを有する。【選択図】        図３
2005309191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成された像担持体に接触しつつ、トナーを付着して前記静電潜像を可視化するために作像時に回転するトナー担持体と、前記トナー担持体に接触するように配置され、かつ、トナーを前記トナー担持体に供給するトナー供給部材と、前記トナー担持体に付着するトナーの量を規制して前記トナー担持体にトナー薄層を形成するトナー規制部材と、該トナー担持体両端の非画像部に該トナー担持体に付着しているトナーの飛散を防止するための圧接部を有し、該圧接部にグリースを介在させてシール構造を形成している現像装置において、前記トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の表面形状が、該トナー担持体の周方向に対して規則的なピッチを有する形状であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の表面粗さ波形が、画像形成部の表面粗さ波形に比較して鋭角形状をしており、凹凸の平均山間隔Ｓｍおよび接触比ｔｐが小さいことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の現像装置において、トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の接触比ｔｐ（％）が、下記（１）の条件を満たすことを特徴とする現像装置。
（１）断面切断レベル０〜４０％における変化率が、断面切断レベル４０％〜８０％における変化率より小さいこと。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置において、トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の表面のＲｍａｘ、Ｒｚが共に０．５μｍ以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置において、トナー担持体のローラ基体を金属材料で構成し、画像部には導電性の塗料が被覆されていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置において、トナー担持体の画像部に被覆されている導電性の塗料が、トリアジン系化合物を硬化剤とし、ベース樹脂として水酸基を有する樹脂を用い、縮合架橋化合物を形成していることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置が搭載されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の現像装置、詳しくはトナー担持体を有する現像装置および該現像装置を搭載する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置においては、装置の小型化や簡素化に有利な乾式非磁性１成分トナーを用いた種々の現像装置が実用化されている。従来の非磁性１成分現像装置においては、トナー担持体表面に供給されたトナーは、板状の金属もしくはゴム、エラストマーなどで構成されたトナー規制部材によって規制、薄層化されて静電潜像の形成された感光体に当接または近接させ、該薄層化されたトナーを現像電界に応じて前記潜像上に移動させ可視像化される。
近年、トナーの高寿命化の観点から、トナー担持体やトナー規制部材など、回転時におけるトナーとの摩擦帯電により摩擦が生じる部材については、低摩耗、摩擦力の低減、安定化、発熱の低減などが図られているが、カラー化および高画質化の観点から、トナーの小粒径化や流動性の向上がなされており、これら構成部材の摩擦力の低減がトナー漏れの原因となり、両者がトレードオフの関係にある。
そのため、トナー担持体の画像部ではトナーの安定した付着搬送および帯電化を機能とし、非画像部ではトナー漏れや、飛散を防止する機能に区分されている。しかし、トナー担持体の画像部と非画像部は共に摩擦力の制御を安定して行うことが困難であり、非画像部のトナーシール性においては、シール部材をローラ端部に押し付けたり、シール部材とローラシール部にグリースを介在させることによりトナー漏れを防止している。
しかしながら、押し付け圧を大きくすることによりローラの回転トルク（回転に対する抵抗）が大きくなる。また、グリースを介在させることによりローラ表面の凹凸に潤滑剤が埋まり、シール部材との接合面積が大きくなり、駆動トルクが増加し、その結果、モータのロッキングが生じる不具合も見られる。特にグリースをシール部に介在させた場合のシール部の摩擦抵抗はローラの表面性によって大きな影響を受ける。
トナー担持体の非画像部（トナーシール部）はトナーシール性および耐磨耗性が必要とされることから、該トナーシール部にはトナー担持部とは材質の違う部材を接着、圧入したり、表面処理をしたりして対処している場合がある。その場合はトナー担持部との接合部での強度的問題が、また、接合部にトナーが介在することにより接合部が磨耗基点となり、シール性が低下する問題があり、トナー担持部とトナーシール部の接合精度や強度の信頼性が求められる。そのため、高寿命化、高信頼性から、トナー担持部とトナーシール部は一体構造とすることも検討する必要がある。
文献としてはトナー飛散防止に関して、ローラのシール部に２重構造のマグネットを設けると共に該磁界の外縁に仕切り用壁面を設けて磁性トナーの飛散防止を図るものがある（特許文献１参照）が十分なものとはいえない。
【特許文献１】特開平８−２７２２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、トナー担持体のトナーシール部においては、トナーシール性が確保されると共に駆動トルクの増大が防止され、一方、画像部においてはトナーの帯電性と付着量が適正に得られる現像装置を提供すること、また、このような現像装置を搭載した画像形成装置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】
【０００４】
上記本発明の目的は次の手段により達成される。すなわち、本発明によれば、第一に、静電潜像が形成された像担持体に接触し、かつ、トナーを付着させて前記静電潜像を可視化するために作像時に回転するトナー担持体と、前記トナー担持体に接触するように配置され、かつ、トナーを前記トナー担持体に供給するトナー供給部材と、前記トナー担持体に付着するトナー量を規制して前記トナー担持体にトナー薄層を形成するトナー規制部材と、該トナー担持体の非画像部両端部に該トナー担持体に付着しているトナーの飛散を防止するための圧接シール構造を有し、該圧接部にグリースを介在させてシール構造を形成している現像装置において、前記トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の表面形状が、該トナー担持体の周方向に対して規則的なピッチを有する形状であることを特徴とする現像装置が提供される。
第二に、第一に記載の現像装置において、トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の表面粗さ波形が、画像形成部の表面粗さ波形に比較して鋭角形状をしており、凹凸の平均山間隔Ｓｍおよび接触比ｔｐが小さいことを特徴とする現像装置が提供される。
第三に、第一または第二に記載の現像装置において、トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の接触比ｔｐ（％）が、下記（１）の条件を満たすことを特徴とする現像装置が提供される。
（１）断面切断レベル０〜４０％における変化率が、断面切断レベル４０％〜８０％における変化率より小さいこと。
第四に、第一ないし第三のいずれかに記載の現像装置において、トナー担持体のトナーシール構造と当接する部分の表面のＲｍａｘ、Ｒｚが共に０．５μｍ以上であることを特徴とする現像装置が提供される。
第五に、第一ないし第四のいずれかに記載の現像装置において、トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の表面は金属材料で構成され、画像部は導電性の塗料が被覆されていることを特徴とする現像装置が提供される。
第六に、第一ないし第五のいずれかに記載の現像装置において、トナー担持体の画像部に被覆されている導電性の塗料が、トリアジン系化合物を硬化剤とし、ベース樹脂として水酸基を有する樹脂を用い、縮合架橋化合物を形成していることを特徴とする現像装置が提供される。
第七に、第一ないし第六のいずれかに記載の現像装置を搭載していることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の現像装置によれば、トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の表面形状が、該トナー担持体の周方向に対して規則的なピッチを有することから、ローラの回転に対する抵抗を低減する効果のあるトナー担持体を得ることができる。
請求項２の現像装置によれば、トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の表面粗さ波形が、画像形成部の表面粗さ波形に比較して鋭角形状で、かつ、凹凸の平均山間隔Ｓｍおよび接触比ｔｐが小さいことから、シール部材との密着性が向上し良好なトナーシール性が得られ、また、シール部材がローラ部と完全な密着でなく空隙が生じるため低駆動トルクを有するトナー担持体を得ることができる。
請求項３の現像装置によれば、上記トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の接触比ｔｐの断面切断レベル０〜４０％の変化率が、断面切断レベル４０％〜８０％の変化率より小さいことから、さらに回転トルクを低減する効果のあるトナー担持体を得ることができる。
請求項４の現像装置によれば、上記トナー担持体の端部シール構造と接触する部分のＲｚ、Ｒｍａｘが共に０．５μｍ以上であることから、平滑すぎず、良好なトナーシール性と低駆動トルクを有するトナー担持体を得ることができる。
請求項５の現像装置によれば、トナー担持体の端部シール構造と接触する部分の表面が金属材料で構成され、画像部は導電性の塗料が被覆されていることから、トナーシール部の摺動において、耐磨耗性の優れたトナー担持体を得ることができる。
請求項６の現像装置によれば、トナー担持体の画像部に被覆されている導電性の塗料が、トリアジン系化合物を硬化剤とし、ベース樹脂として水酸基を有する樹脂を用い、縮合架橋化合物を形成していることから、トナーを高帯電させ、また、充分な担持力を得ることが可能になり、トナーの安定した搬送とトナー飛散やトナー漏れ防止に効果のあるトナー担持体を得ることができる。
請求項７の現像装置によれば、請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置を搭載することから、高画質、かつ、高寿命の画像形成装置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】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１、図２に現像装置の概略図を示す（静電潜像担持体は図示しない）。図１は、実施例で説明するトナー規制ローラを用いた現像装置である。図２は、トナー規制構造にブレードを用いた従来からある現像装置である。以下ではトナー担持体をローラ形状（現像ローラ）として説明する。
図１における現像装置の動作を説明する。本発明における現像方式の動作の例としては、トナー規制ローラ４を駆動回転させるものでなく、現像ローラ１を非現像時に作像時の回転方向と逆転させるものである。これによって、現像ローラ１とトナー規制ローラ４の間のくさび部分に堆積したトナーが、非現像時に一旦上流側へ押し戻される効果が発生する。このことにより、規制部材と現像ローラの接触面は常に変化するために、従来からの現像装置（図２）で経時で発生していたような規制部材へのトナーフィルミング、規制部材と現像ローラのくさび部へのトナー堆積による、現像ローラ上トナー薄層上のスジの発生が無くなり、これにより現像装置としての寿命を延ばすことが可能となった。ただし、規制ローラ４を現像ローラ１と共に駆動回転させることは、現像装置として、不具合が発生しない範囲であれば特に制約を受けることはない。
トナー規制ローラ４を常時回転させない場合を基本として説明すると、トナー規制ローラ４の軸にワンウェイクラッチを設けることで、現像ローラ１が逆回転する場合のみにトナー規制ローラ４を稼動させることが可能であり、トナー規制ローラ４と現像ローラ１表面の摩擦抵抗のみによってトナー規制ローラ４を回転させることが可能となる。トナー規制ローラ４を同方向に強制的に駆動させる方式でも同じ効果を示すが、装置を煩雑にすることになり、また、ギアの構成如何によってはバンディング等の副作用が発生することに留意する必要がある。トナー攪拌・搬送部材３によってトナー供給ローラ２に供給されたトナーは、現像ローラ１上へ供給され、トナー規制ローラ４との間でトナーへの摩擦帯電を付与すると同時に、現像ローラ１上のトナー量が適正量になるように調節される。その後、静電潜像担持体（図示しない）上の潜像を帯電したトナーにより現像する。
トナーシール部の構成としてはローラ両端部に円周方向にシール部材を巻きつけ、（感光体接触範囲は開放）回転時におけるトナーの飛散を防止している。
【０００７】
次に現像ローラ１の構成について説明する。現像ローラ１及びそのシール構造は、図３に示すような構成であり、ジャーナル２４の外周に形成したローラ基体２０の画像部（両端のトナーシール部２３を除いた中央の領域）上にトナー帯電性を付与する目的で樹脂による塗装部である表面層２１を形成している。現像ローラ１の表面層２１を構成する材料としては、通常マイナス帯電トナーを使用するため、トナーをマイナスに帯電させるためにプラス帯電系列の材料を使用することが望ましい。そのために、プラス帯電性の材料であるＮ（窒素）基を含んだ材料を用いることが有効である。特に、ベース樹脂として、分子中に水酸基を有する樹脂をトリアジン系化合物（メラミン、グアナミン等の誘導体）を硬化剤として用いることにより、縮合架橋化合物を形成することができる。このことにより、トナー帯電性を向上させるためではなく、表面層の耐水性、耐溶剤性、耐摩耗性等の機械的物性を向上させることができる。
基体２０としては、静電潜像担持体（感光体）としてベルト基体を用いる場合は、弾性体の基体を使用することもできるが、画像部の表面層２１の制約（例えば、柔軟性が必要である）等を受けないため、硬い基体を用いる方が容易である。硬い基体の場合、硬質プラスチックを用いることも考えられるが、現像ローラ１には、バイアス電圧が印加されるために、導体である必要がある。また、表面層２１を形成する際には、樹脂を硬化させるために耐熱性が要求される。従って、期待０としては金属を用いることが最も容易、かつ、有効である。基体２０の製造には、アルミの押出しにより形成した三ツ矢パイプの両端に軸を圧入し、その後、外径をダイヤモンドバイトによる切削加工を行い、形状を仕上げる。外径を加工する加工する方法としては、上記、切削あるいは、研削（円筒研削、センタレス研削）方法、研磨（テープ研磨）、転造（トナー担持体を等速で回転させ、規則的なピッチを持った凹凸刃具を当接させて、形状を転写させる）がある。研磨としてラップ研磨、バフ研磨もあるがこれらは鏡面加工を目的とした工法であり、本件に対しては適当ではない。またテープ研磨に関しても研磨テープの番手により表面が大きく異なるため、検討が必要である。研削加工に関しては通し研磨も可能だが、外径形状の安定性などを考慮すると円筒研削、もしくはセンタレス研削のインフィード方式が適当である。
【０００８】
画像部の領域の現像ローラ表面は凹凸ピッチが規則的に表れていたり、平滑面でないとローラ表面にトナーがローラピッチ上に担持されたり、ムラが生じ、画像にその状態が転写されることになるため、ランダムな表面粗さ波形、平滑面が必要であるが、軸方向両端部のトナーシール部２３（非塗装部）においては、その外周に配置するシール部材２２との密着性が強くなると接触面積が大きくなり、駆動トルクが増加する不具合が生じるため、平滑すぎる面はかえって不都合となる。トナーシール部材２２においてはナイロン、レーヨン、テフロン（登録商標）材などの植毛シール材が使用され、トナーシール性向上のためにシリコーン、フッ素系のグリースを使用することがある。このようにトナーシール部分のローラ表面２３の粗さは、画像形成部分の表面粗さと要求される仕様が異なる。
トナーシール部分２３のローラ表面の粗さ、つまり、トナー担持体１の端部シール部の表面形状は、円周方向に規則性を持った表面形状、つまり規則的なピッチ（機械加工、同一送りピッチ）を有する加工面である方が、円周方向に不規則性を持っていたり、軸方向に規則性を持った形状より、ローラの回転に対する抵抗を低減する効果がある。また、円周方向に規則性を持った表面形状にする加工としては切削、研削加工があり、形状精度（真円度、外径精度、円筒度）が高精度に仕上げられるメリットがある。
【０００９】
さらに、その表面形状の粗さ波形は、当接部分との摩擦力と大きく関係している。粗さ波形が鋭角な形状（図４参照）の場合は、鈍角形状の場合（図５参照）と比べ当接面積が小さくなり、摩擦力が小さくなる傾向にある。特に潤滑剤が介在し、トナーシール部のようなフエルト状部材と接触している場合は、これに巻き付くシール部材２２が喰い込みにより変形し、また潤滑剤の薄膜化により、ローラ部材表面の凹凸に潤滑剤が入り、よりローラ表面との密着面積が増大し、密着性が向上する。よって、ローラ表面形状は鋭角な形状を持つ方が駆動トルクを減少する効果がある。表面形状の鋭角度合いについては、粗さのパラメータとして、JIS B 6301で規定されている下記ｔｐ値を用いた。
ｔｐ（ａ％）＝（Ｌ１＋Ｌ２＋・・・・＋Ｌ）／Ｌ×１００％（式１）
接触比ｔｐ（ａ％）
接触比ｔｐ＝断面曲線から測定長さＬだけ抜き取った部分の平均線に平行で、且つ最高山頂から切断レベルａ％だけ下側にある直線で切断した表面の切断部分の長さを全長Ｌに対する百分率で表したもの。切断レベルを最高山頂を０％、最低の谷を１００％とした時のパーセントで表示したパラメータを用いた。実施例では、切断レベルａをＲｍａｘのａ＝４０％のレベルで行った。ｔｐ（％）の測定（計算）には粗さ計を用いた。
このパラメータを用いた場合、ｔｐ値が小さくなる程、波形が鋭角形状を表すことになる。本発明においては画像部分よりトナーシール部のｔｐ値を小さくする（＝波形を鋭角化する）ことにより、画像部においてはトナーの帯電性および付着量を適正にし、非画像部（トナーシール部）においては駆動トルクを減少する効果が認められた。
また平均山間隔Ｓｍも小さくなると粗さ波形の凹凸間隔が小さくなり、トナーシール部に巻き付けるシール部材２２も完全にローラ部と密着せずに空隙が発生し、その分駆動トルクを減少させることができる。平均山間隔ＳｍはJIS B 6301の規定に従った。
表面粗さ形状を表すパラメータとして接触比ｔｐ（％）を使用すると、断面曲線の高さ方向の切断レベルにより、このｔｐ値が変化するが、この変化量、変化率によってもトナー担持体の回転トルクが大きく影響を受ける。先端形状が鋭角な粗さ面より先端形状が鈍角な粗さ面の方がグリースがローラとシール部材に介在する面積および体積が小さくなり、シール部材とトナー担持体表面との接触面にグリースが適切に分散されて介在し、トナー担持体表面の凹凸隙間部でのグリースの流体的自由度が向上し、トナーシール性および潤滑性能が向上する。一方先端形状が鈍角な粗さ面の場合、シール部材とローラ表面との当接部分が多くなる分、その当接箇所にグリースが多く介在し、トナー担持体表面の凹凸隙間部にグリースが充填され易くなり、トナーシール性は向上するが、回転トルクは増加する傾向になる。
接触比ｔｐ（％）においては、断面切断レベル０〜４０％のｔｐ変化率（傾き）が、断面切断レベル４０％〜８０％の変化率（傾き）より小さい形状の方が回転トルク低減に効果がある。
【００１０】
図６、図７にトナー担持体とシール部材２２とグリースの介在する関係を示す、図６では鋭角な波形の場合であり、図７は鈍角な波形の場合のモデルである。
また、十点平均粗さＲｚ、最大高さＲｍａｘについても平滑すぎると駆動トルク増加となるため、Ｒｚ、Ｒｍａｘが共に０．５μｍ以上の面が望ましい。またＲｚが大きすぎると逆にトナーのシール性が悪くなるため、上限はトナーの体積平均粒径以下の４μｍ以下が望ましい。十点平均粗さＲｚ、最大高さＲｍａｘはJIS B 6301の規定に従った。
また、ローラの耐磨耗に関しては、耐磨耗性の優れている金属性材料としてアルミ材、鉄系材料（ＳＵＳ材、ＳＵＭ材、機械構造用鋼、炭素鋼）を使用することで、経時での低トルク、トナーシール性の安定にも効果が見られる。
トナー担持体の画像部に被覆されている導電性の塗料を、トリアジン系化合物（メラミン、グアナミン等の誘導体）を硬化剤として、ベース樹脂として水酸基を有する樹脂を用い、縮合架橋化合物を形成することにより、トナーを高帯電させ、充分な担持力を得ることが可能になる。これによりトナーの安定的な搬送と、現像ローラの回転による遠心力によるトナー飛散を防止する作用がある。
上記現像装置を搭載する画像形成装置によれば、高画質、かつ、高寿命の画像形成装置を実現することできる。
【００１１】
本発明において、用いるトナーは、ポリエステル、ポリオール等の樹脂に帯電制御剤（ＣＣＡ）、色剤、低軟化点物質（ワックス）を分散混合し、その周りにシリカ、酸化チタン等の物質を外添して、流動性を高めたものである。トナーは、従来の粉砕法、あるいは、乳化、懸濁重合法等の重合法により製造されるものである。
外添剤としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セルウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物、窒化ケイ素等の窒化物、炭化ケイ素等の炭化物、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の金属塩、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、カーボンブラック、シリカ等を挙げることができる。外添剤の粒径は通常０．１〜１．５μｍの範囲であり、添加量としては、トナー粒子１００重量部に対し、０．０１〜１０重量部が用いられ、好ましくは０．０５〜５重量部が用いられる。これらの外添剤は単独で用いてもあるいは、複数を併用しても構わない。また、これらの外添剤は、疎水化処理されたものを用いるのがより好ましい。
色剤はカーボンブラック、フタロシアニンブルー、キナクリドン、カーミン等を挙げることができる。
トナーの体積平均粒径の範囲は３〜１２μｍが好適であるが、実施例では約６．５μｍであり、１２００ｄｐｉ以上の高解像度の画像にも十分対応することが可能である。
また、トナー内部に低軟化物質を内添することも可能であり、低軟化点物質としては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロピッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体又はこれらのグラフト／ブロック化合物等が挙げられ、この様な低軟化点物質を添加する場合は、トナー中へ５〜３０重量％程度添加することが好ましい。
【００１２】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。ただし、実施例により本発明が限定されるものではない。
実施例で用いた現像ローラ
ローラ部をアルミ材（Ａ６０６３−Ｔ５）に三ツ矢管押し出し素材を用い、三ツ矢管の中心部にφ８のジャーナルをアルミ部インロー部に圧入し、ジャーナル部を固定し、旋盤による切削加工によりφ２６ｍｍに仕上げを行った。ローラ基体の表面については、切削条件（バイト送り、バイトノーズＲ）を変更し、面精度を検討した。切削加工においては、回転数は３０００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍ、切り込み量は０．１０〜０．１５ｍｍ（片側：半径方法）と条件を設定した。
〔切削条件〕
・回転数：３０００〜５０００ｒｐｍ
・送り：０．０５〜０．１５ｍｍ／ｒｅｖ
・チャック方式：両端コレットチャックによるジャーナル保持
・切り込み量：０．０５〜０．１５ｍｍ
・テール圧：０．３〜０．４ＭＰａ
・切削油：不水溶性切削油使用
・バイト：コンパックスバイト（詳細は各実施例で記載）
また塗装後、ローラのトナーシール部分について研磨加工（テープ研磨）で追加工を行い、面精度を検討した。特にテープ番手により粗さの差が見られ、影響が大きい加工方法であることが確認された。
形成されたアルミ基体上に、ポリエステル樹脂とメチル化メラミン樹脂を固形分比で７：３に配合し、これに導電粒子としてＩＴＯとを分散した塗料を、スプレー塗装後、１６０℃１時間で硬化させることにより膜厚約８〜１０μｍの表面層を形成した。表面層の膜厚は、切削加工で形成された基体表面粗さＲｍａｘよりも厚くすることにより、基体表面の凹凸が表面層上に露出することを防止することができる。また、表面層上の表面粗さを小さくするためには、膜厚を厚くして塗料（樹脂）をレベリングさせればよいが、うねりが大きくなるため、あまり厚膜にはできない。また、厚くなると抵抗が高くなってしまう、あるいは、塗料コストがかかるため、薄膜の方が望ましい。本発明で使用するような現像ローラの膜厚は、表面粗さ、うねりを満足して、かつ、機能を満足する膜厚として、１０μｍ以下で実施した。
【００１３】
またローラ部寸法は３３０ｍｍとし、両端１０ｍｍがシール部材に当接するため、マスクをし、塗料がコートされないようにした。
グアナミン系樹脂及びメラミン系樹脂とグアナミン系樹脂とのブレンドであっても、配合比、ブレンド比によって必要なトナー帯電量等を得ることができれば使用できる。その後、＃１０００の研磨テープ（研磨剤；ＳｉＣ）を用いて現像ローラの表面を研磨（膜厚で約０．０５μｍ研磨）し表面粗さをＲｚ２μｍ以下の平滑面とした。メラミンはアミノ基を含有するトリアジン系化合物であり、マイナス帯電トナーと逆極性を示す物質である。メラミン樹脂はトリアジン環に付加しているアミノ基が−ＮＨ２の形では硬化剤として作用しないので、−ＮＨ（ＣＨ２ＯＲ）のエーテル化した構造に変えることにより、エーテル基とベース樹脂の水酸基の間で縮合架橋反応により架橋構造を形成する。
現像ローラは導電性が必要であり、本発明においては、酸化物であるＩＴＯを使用している。ＩＴＯはアルミナ粉をベースとし、この表面にインジウムドープ酸化錫をコーティングしたものであり、塗料への分散性が容易、導電性の制御が容易、カーボンブラックよりもそれ自身が固いため、耐摩耗性が向上する。コーティングする基体が剛体の場合、割れ等の問題はない。またローラ部全長の両端部１０ｍｍはトナーシール部材との当接面となるため、この部分には塗膜をスプレー塗装する際にこの領域はマスクし、塗膜がコートされないようにした。
トナー規制ローラは、現像ローラを剛体としたので、弾性体ローラとした。φ１０のＳ４５Ｃの芯金上に、ニトリルゴム、エピクロルヒドリンゴム等を２ｍｍ厚被覆したゴムローラに、導電剤を添加したフッ素樹脂をスプレー塗装によって２０μｍ厚に形成したものを使用した。
また、現像ローラに当接し、現像ローラと同方向に回り、トナーを供給するトナー供給ローラは、ウレタン製スポンジローラを用いた。
トナーは前述のポリエステル系樹脂に極性制御剤（ＣＣＡ）、ワックス、顔料等を内部に分散させ、外部にはシリカ、酸化チタン等の無機添加剤を外添したものを用いた。
【００１４】
（実施例１）
ローラ部切削：バイトノーズＲ  ０．４ｍｍ、逃げ角  １４°、粒子径  ＃３０００、送り  ０．０５ｍｍ／ｒｅｖ、主軸回転数  ５０００ｒｐｍ、切り込み量  ０．０８〜０．１ｍｍ、ローラジャーナル部をコレットチャックで保持。切削油は不水溶性切削油。
切削面はローラ中央部で若干のビビリが見られたが、端部（トナーシール部）においては切削送りピッチ目と同ピッチの波形が得られた。
＜切削面＞
Ｒｚ（シール部）  １．４μｍ、Ｒｍａｘ＝１．４μｍ、Ｓｍ＝０．０７ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝１３％
Ｒｚ（中央、塗装部）  １．７μｍ、Ｒｍａｘ＝１．８μｍ、Ｓｍ＝０．１２ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝２０％
接触比傾き  （０〜４０％）：０．３  （４０〜８０％）：２．２
＜塗装面＞
塗装部Ｒｚ  １．７μｍ、Ｓｍ＝０．２４ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝５７％
（実施例２）
ローラ部切削：バイトノーズＲ  ２ｍｍ、逃げ角  １４°、粒子径  ＃３０００、送り  ０．２ｍｍ／ｒｅｖ、主軸回転数  ３０００ｒｐｍ、切り込み量  ０．０５〜０．０７ｍｍ、ローラジャーナル部をコレットチャックで保持。切削油は不水溶性切削油。
＜切削面＞
Ｒｚ（シール部）１．０μｍ、Ｒｍａｘ＝１．０μｍ、Ｓｍ＝０．１２ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝４４％、
接触比傾き  （０〜４０％）：１．１  （４０〜８０％）：１．４
Ｒｚ（中央、塗装部）  １．１μｍ、Ｒｍａｘ＝１．２μｍ、Ｓｍ＝０．１４ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝４６％
＜塗装面＞
塗装部Ｒｚ  １．５μｍ、Ｓｍ＝０．２５ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝５２％
【００１５】
（実施例３）
芯金の仕上げ加工〜塗装：実施例２に準ずる。
シール部をテープ研磨加工で追加工し、鋭角的な波形に加工。
＃４００のシリコンカーバイト塗粒テープ幅２０ｍｍでテンション１ｋｇｆを１０ｓｅｃ押し付けて面加工。乾式研磨、テープ喰込み量１２ｍｍ、テープ送り５０ｍｍ／ｍｉｎ、ワーク回転数１０００ｒｐｍ、チャック：コレットチャックにて両ジャーナルを保持。
Ｒｚ（シール部）  １．７μｍ、Ｒｍａｘ＝１．８μｍ、Ｓｍ＝０．０８ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝３９％
接触比傾き  （０〜４０％）：１．０  （４０〜８０％）：１．５
（比較例１）
フラットバイト（ミラクルバイト）、すくい角  １２°、切削部全長（刃先長さ６ｍｍ）、粒子径  ＃１０００
ローラ部切削：送り  ０．２ｍｍ／ｒｅｖ、主軸回転数  ３０００ｒｐｍ、切り込み量  ０．０５〜０．０７ｍｍ、ローラジャーナル部をコレットチャックで保持。切削油は不水溶性切削油。
＜切削面＞
Ｒｚ（シール部）  ０．８μｍ、Ｒｍａｘ＝０．８μｍ、Ｓｍ＝０．２２ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝８３％
接触比傾き  （０〜４０％）：２．１  （４０〜８０％）：０．４
Ｒｚ（中央、塗装部）  ０．９μｍ、Ｒｍａｘ＝０．９μｍ、Ｓｍ＝０．２２ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝８０％
＜塗装面＞
Ｒｚ（塗装部）  １．８μｍ、Ｓｍ＝０．２２ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝５５％
【００１６】
（比較例２）
フラットバイト（ミラクルバイト）、すくい角  １２°、切削部全長（刃先長さ６ｍｍ）、粒子径  ＃３０００
ローラ部切削：０．２ｍｍ／ｒｅｖ、主軸回転数  ３０００ｒｐｍ、切り込み量  ０．０５〜０．０７ｍｍ、ローラジャーナル部をコレットチャックで保持。切削油は不水溶性切削油。
＜切削面＞
Ｒｚ（シール部）  ０．３μｍ、Ｒｍａｘ＝０．４μｍ、Ｓｍ＝０．２１ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝６０％
接触比傾き  （０〜４０％）：１．５  （４０〜８０％）：１．０
Ｒｚ（中央、塗装部）  ０．３μｍ、Ｒｍａｘ＝０．４μｍ、Ｓｍ＝０．２２ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝６２％
＜塗装面＞
Ｒｚ（塗装部）  １．６μｍ、Ｓｍ＝０．２２ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝５８％
（比較例３）
芯金の仕上げ加工〜塗装：実施例２に準ずる。
シール部をテープ研磨加工で追加工。実施例３に比べて研磨材を細粒化し、面精度を小さく仕上げた。
＃３０００のシリコンカーバイト塗粒テープ幅２０ｍｍでテンション１ｋｇｆを１０ｓｅｃ押し付けて面加工。乾式研磨、テープ喰込み量１２ｍｍ、テープ送り５０ｍｍ／ｍｉｎ、ワーク回転数１０００ｒｐｍ、チャック：コレットチャックにて両ジャーナルを保持。
Ｒｚ（シール部）  ０．３μｍ、Ｒｍａｘ＝０．４μｍ、Ｓｍ＝０．０１ｍｍ、ｔｐ（４０％）＝７２％
接触比傾き  （０〜４０％）：１．８  （４０〜８０％）：０．７
実施例および比較例の現像ローラのトナーシール部の切断レベルの接触比ｔｐ（％）およびその変化率（断面切断レベル０〜４０％のｔｐ変化率（傾き）と断面切断レベル４０％〜８０％の変化率（傾き））を表１並びに図８および図９に示す。
【００１７】
【表１】
2005309191.tif 000003
【００１８】
評価および評価結果
実施例１および２並びに比較例１および２において、切削条件により面粗さは変化したが、塗装面は大きな変化が見られなかった。
現像ローラの評価として、図１の現像装置を用い、ローラを駆動し、その際の駆動トルクを測定した。トナーシール材はテフロン（登録商標）の植毛シール材を使用し、潤滑剤としてフッ素樹脂配合の潤滑剤を使用した。駆動トルクの測定結果は次のとおりである。
実施例１：駆動トルク  ０．４４Ｎｍ
実施例２：駆動トルク  ０．４９Ｎｍ
実施例３：駆動トルク  ０．４８Ｎｍ
比較例１：駆動トルク  ０．８７Ｎｍ  モータ過負荷によるロッキングあり。
比較例２：駆動トルク  １．２Ｎｍ  モータ過負荷によるロッキングあり。
比較例３：駆動トルク  ０．９５Ｎｍ  モータ過負荷によるロッキングあり。
また、ローラを３０ｍｉｎ、図１の現像ユニットで空回ししたところ、実施例１および２の条件においてはトナーの飛散および漏れは見られなかった。
上記結果から、ローラとトナーシール部の駆動トルクが減少する状態にするには、接触比ｔｐが小さく、変化率も０〜４０％での凸部分での占有体積が小さいこと、Ｒｚ、Ｒｍａｘが共に０．５μｍ以上であることが必要であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例で使用する現像装置の概略構成図。
【図２】従来からある現像装置の一例を示す概略構成図。
【図３】（ａ）はトナー担持体（または現像ロール）の断面図、（ｂ）は側面図。
【図４】トナー担持体の端部シール部の表面形状の一例を示す粗さ波形図。
【図５】トナー担持体の端部シール部の表面形状の他の例を示す粗さ波形図。
【図６】トナー担持体表面とシール部材およびグリースが介在する関係を示す波形モデル図。
【図７】トナー担持体表面とシール部材およびグリースが介在する関係を示す別の波形モデル図。
【図８】断面切断レベル（％）と接触比ｔｐ（％）との関係を示すグラフ図。
【図９】断面切断レベルの接触比ｔｐの傾き（変化率）を示すグラフ図。
【図１０】画像形成装置の一例を示す断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１、１０  現像ローラ、２、１１  トナー供給ローラ、３、１２  トナー攪拌・搬送部材、４、トナー規制ローラ、５、１４  ケース、６  バネ、７、１５  トナー、１３  トナー規制ブレード、２０  基体、２１  表面層、２２  シール部材、２３  非塗装部（トナーシール部）、２４  ジャーナル、１００  感光体ベルト、１１０  帯電装置、１２０  露光装置、１５０  クリーニングローラ、１６０  クリーニングブレード、２００  現像ユニット、３００  転写ベルト、４００  定着装置
【図１】
2005309191.tif 000004
【図２】
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【図３】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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