(57)【要約】 【課題】  初期経時を問わず感光体へのトナー付着量を常に一定にして安定化させることにより、画像品質の劣化を防止できる現像剤担持体及び一成分現像装置を提供することである。【解決手段】  移動する感光体１００に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して現像ロール１上に搬送し現像する現像ローラ１で、現像ローラ１の表面硬度よりも表面硬度の硬い球形粒子を用いてブラスト処理されている現像ローラ１及びこれを用いる現像装置１０１である。【選択図】      図１
2005091957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する像担持体に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して像担持体上に搬送し現像する現像剤担持体において、
前記現像剤担持体は、現像剤担持体の表面硬度よりも表面硬度の硬い球形粒子を用いてブラスト処理されている
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項２】
請求項１に記載の現像剤担持体において、
前記現像剤担持体は、アルミニウム又はその合金製である
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項３】
移動する像担持体に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して像担持体上に搬送し現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触し該現像剤を該現像剤担持体上に供給する供給ブラシ部材とを備えた一成分現像装置において、
該現像剤担持体は、外周面上に球形のガラスビーズを噴射する事により微細凹凸を形成した事を特徴とする一成分現像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の一成分現像装置おいて、
前記現像剤担持体の表面は、粗さ曲線の粗さＲｚ（１０点平均粗さ：ＪＩＳ  Ｂ０６０１の測定に準拠）を１０〜３０μｍとした
ことを特徴とする一成分現像装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の一成分現像装置おいて、
前記現像剤担持体は、アルミニウム又はその合金製である
ことを特徴とする一成分現像装置。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれかに記載の一成分現像装置において、
前記一成分現像装置は、供給ブラシを現像剤担持体との接触部におけるトナー供給ブラシの周速を現像剤担持体の周速に対して１．４倍から１．８倍とした
ことを特徴とする一成分現像装置。
【請求項７】
移動する像担持体に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して像担持体上に搬送し現像する現像剤担持体において、
前記現像剤担持体は、現像剤担持体の表面硬度よりも表面硬度の硬い球形粒子を用いてブラスト処理されている
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項８】
移動する像担持体に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して像担持体上に搬送し現像する現像剤担持体において、
前記現像剤担持体は、多角径粒子によりブラスト処理された後、球形粒子によりブラスト処理をブラスト処理されている
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の現像剤担持体において、
前記現像剤担持体は、ステンレス製である
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項１０】
移動する像担持体に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して像担持体上に搬送し現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触し該現像剤を該現像剤担持体上に供給する供給ブラシ部材とを備えた一成分現像装置において、
該現像剤担持体は、現像剤担持体の表面硬度よりも表面硬度の硬い球形粒子を用いてブラスト処理されている
ことを特徴とする一成分現像装置。
【請求項１１】
移動する像担持体に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して像担持体上に搬送し現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触し該現像剤を該現像剤担持体上に供給する供給ブラシ部材とを備えた一成分現像装置において、
前記現像剤担持体は、多角径粒子によりブラスト処理された後、球形粒子によりブラスト処理をブラスト処理されている
ことを特徴とする一成分現像装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の一成分現像装置において、
前記現像剤担持体は、ステンレス製である
ことを特徴とする一成分現像装置。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれかに記載の一成分現像装置において、
前記一成分現像装置は、潜像を現像する時に、交互電界を印加する
ことを特徴とする一成分現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の静電複写プロセスによる画像形成に用いられる現像剤担持体に関するものであり、また、この現像剤担持体を用いる一成分現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
潜像を像担持体上（以下、感光体と言う）に形成し、これを現像剤によって可視化する画像形成装置において、現像装置の小型化、低コスト化等の点から、一成分系現像剤を用いた現像装置が有利である。特にカラー化を行うには透明度が高いことから非磁性の一成分系現像剤を用いることが有利である。
従来、一成分系現像剤（以下、トナーという）を用いた現像装置としては、表面にトナーを担持し現像領域を含む所定の循環経路に沿って搬送する金属から成る円筒状の現像剤担持体（以下、現像ローラという）と、トナーを貯溜する貯溜手段と、該現像ローラに接触し該現像剤貯溜手段に貯溜されているトナーを該現像現像ローラに供給するトナー供給部材と、該供給手段を通過した現像ローラ上のトナーをブレードで均一な薄層にし現像に供するものが知られている。そして、現像ローラ表面は、トナーを現像ローラ外周表面上に均一にムラなく搬送し得る為に微細凹凸を付けることが必須な技術とされていた。この時、ローラ表面外周表面に微細凹凸を付ける方法としてサンドペーパーで表面を擦るサンドペーパー法、溶剤を用いて化学処理による粗しを行うエッチング法、球形、又は多角径（不定形）粒子を一定圧力にて噴き付けて多数の微細凹凸を作り粗したブラスト法が提案されており実施されている。
最近では、現像ローラ表面に導電性顔料を含んだ樹脂膜層を設け画質の向上を計っている。トナー供給部材は、導電性のスポンジローラや、ブラシローラから成りトナーを帯電、搬送するものが使われている。
【０００３】
ところが、上記構成で従来実用化されているこの種の現像装置では、以下の様な欠点が有った。
(1)現像ローラとトナー供給スポンジローラ、ブラシローラは、線速に差を設けているので接触部におけるトナーの擦りつけにより現像ローラ表面の微細凹凸にトナーが目詰まりし経時にて画像濃度低下を引き起こす。特にスポンジローラとの相性悪い。
(2)現像ローラ表面に樹脂膜層を設けても、すぐに樹脂層が剥がれてしまい、上述した（１）の欠点が生じる。
(3)現像ローラの表面粗さＲｚが３０μｍより高いとローラ軸方向でのブレード圧が不均一（ブレードとの接触機会が減少する）となりトナー薄層が均一に出来なく濃度ムラが生したり、トナーの帯電量が著しく低下し画像上でカブリを生じたりドットの再現性が悪くなる。
(4)現像ローラの表面粗さＲｚが１０μｍより低いとトナーの搬送量が少なく供給不足となり正規の画像濃度を満足することが出来ない（濃度薄）。
(5)現像ローラの表面を多角形（不定形）粒子によるブラスト処理を行うと、表面が球形凹凸を確保出来なく表面粗さに丸みが無いので球形粒子によりブラスト処理を行った場合と比較し現像ローラ上でのトナーの回転や、滑りが起きにくく、トナーの帯電を十分に得られ無い。また、トナーが目詰まりし易い。特に、スポンジローラとの組み合わせは初期時の目詰まりを生じる。
(6)球形粒子でも樹脂から成形されたフェノール粒子は粒子自体の硬さが現像ローラの硬さより劣るため正規の粗さを確保できず、金属系の粒子から成るスチールビーズやステンレスビーズは球形粒子の中に多角形粒子が２０％の割合で混入されており、狙いの表面形状を転写することができず、上述した(5)と同様の不具合があった。
(7)トナー供給ブラシを現像剤担持体との接触部におけるトナー供給ブラシの周速を現像剤担持体の周速に対して１．４未満、１．８以上にするとトナーが供給不足となり正規の画像濃度を満足することが出来ない。周速比が低下するとトナー供給能力が低下し、高すぎても逆に搬送したトナーを掻き落してしまい供給不足を生じた。
【０００４】
例えば、特許文献１では、トナー担持体とトナー供給部材との接触圧力をＰ（ｇ/ｃｍ）、トナー担持体とトナー供給部材に対する周速比をＳ、トナー担持体の表面の十点平均粗さＲｚをＲ（μｍＲｚ）とした時、Ｐ＋７０Ｓ−３．５Ｒ≧９０の関係を満足する現像装置が開示されている。また、特許文献２及び特許文献３では、現像剤用キャリアの重量平均粒径が２０〜６０μｍであるとともに、該現像スリーブの表面粗さＲｚが１０〜３０μｍの現像装置が開示されている。
また、特許文献４では開示されているように、現像ロールの材質は加工性の優れるアルミニウム、又はステンレス以下の硬度を有する材料を用いるのが主流である。しかしながら、装置の広幅化や小型化のため現像ロール材質としてステンレスを用いる場合がある。ステンレスは、同断面形状のアルミニウムに比べ縦弾性係数(ヤング率)が３倍であることより、現像ロール自重によるたわみや現像ロールにかかる負荷によるたわみの量が１／３になる。また、感光体と現像ロールの隙間（現像ギャップ）を０．１〜０．３ｍｍ程度の微小に保つ非接触現像方式の広幅化や小型化にはステンレスを現像ロールの材質に用いたほうがたわみによる現像ギャップ変動が少なくなるので有利である。
【０００５】
ステンレスにガラスビーズを用いてブラスト処理を行うと、ガラスビーズが図２のように一部が砕けてしまう。ステンレスとガラスビーズの硬さはほぼ同じで、より脆いガラスビーズが砕けてしまう。アルミニウムにガラスビーズを用いてブラスト処理を行うと、ガラスビーズはほとんど砕けることは無い。ブラスト処理装置は研磨剤粒子が循環する形式のものが主で、研磨剤粒子が砕けて劣化すると
狙いの表面粗さをや球形状の表面形態を得ることができなくなる。砕けた劣化粒子が混ざるため、経時的に表面粗さが小さくなってしまう。また、ステンレスとアルミニウムの表面粗さを同等にしたい場合、ステンレスは硬いためにブラスト処理装置の噴射圧をより高くしたり、噴射ノズルをより近づけたりすることで、より研磨剤粒子を強く当てる必要がある。そうすると、前述のように研磨剤粒子が砕けて劣化する。さらに研磨剤粒子を強く当てることにより、現像ロールの外径変形やフレが増加するという問題がある
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０９８７３２号公報
【特許文献２】特開２００１−３０５８６２号公報
【特許文献３】特開２００２−０４９１８３号公報
【特許文献４】特開２０００−１５５４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、初期経時を問わず感光体へのトナー付着量を常に一定にして安定化させることにより、画像品質の劣化を防止できる現像剤担持体及び一成分現像装置を提供することである。
【０００８】
また、現像剤担持体に高硬度の材料を用いても球形状の凹凸面を安定して作成可能であって、現像装置が感光体上の潜像を現像する時により画像濃度を安定化させることができる現像剤担持体及び一成分現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の現像剤担持体は、移動する像担持体に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して像担持体上に搬送し現像する現像剤担持体で、現像剤担持体の表面硬度よりも表面硬度の硬い球形粒子を用いてブラスト処理されていることを特徴とする。
また、本発明の現像剤担持体は、さらに、アルミニウム又はその合金製であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の一成分現像装置は、移動する像担持体に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して像担持体上に搬送し現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触し該現像剤を該現像剤担持体上に供給する供給ブラシ部材とを備え、該現像剤担持体は、外周面上に球形のガラスビーズを噴射する事により微細凹凸を形成した事を特徴とする。
また、本発明の一成分現像装置は、さらに、前記現像剤担持体の表面は、粗さ曲線の粗さＲｚ（１０点平均粗さ：ＪＩＳ  Ｂ０６０１の測定に準拠）を１０〜３０μｍとしたことを特徴とする。
また、本発明の一成分現像装置は、さらに、アルミニウム又はその合金製であることを特徴とする。
また、本発明の一成分現像装置は、さらに、供給ブラシを現像剤担持体との接触部におけるトナー供給ブラシの周速を現像剤担持体の周速に対して１．４倍から１．８倍としたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の現像剤担持体は、移動する像担持体に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して像担持体上に搬送し現像する現像剤担持体で、前記現像剤担持体は、現像剤担持体の表面硬度よりも表面硬度の硬い球形粒子を用いてブラスト処理されていることを特徴とする。
本発明の現像剤担持体は、移動する像担持体に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して像担持体上に搬送し現像する現像剤担持体で、前記現像剤担持体は、多角径粒子によりブラスト処理された後、球形粒子によりブラスト処理をブラスト処理されていることを特徴とする。
また、本発明の現像剤担持体は、さらに、ステンレス製であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一成分現像装置は、移動する像担持体に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して像担持体上に搬送し現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触し該現像剤を該現像剤担持体上に供給する供給ブラシ部材とを備えた一成分現像装置で、該現像剤担持体は、現像剤担持体の表面硬度よりも表面硬度の硬い球形粒子を用いてブラスト処理されていることを特徴とする。
本発明の一成分現像装置は、移動する像担持体に画像露光装置による画像露光で静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像化すべく表面に現像剤を担持して像担持体上に搬送し現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触し該現像剤を該現像剤担持体上に供給する供給ブラシ部材とを備えた一成分現像装置で、前記現像剤担持体は、多角径粒子によりブラスト処理された後、球形粒子によりブラスト処理をブラスト処理されていることを特徴とする。
また、本発明の一成分現像装置は、さらに、前記現像剤担持体は、ステンレス製であることを特徴とする。
また、本発明の一成分現像装置は、潜像を現像する時に、交互電界を印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、上記解決するための手段によって、本発明の現像剤担持体及び一成分現像装置では、現像剤担持の外周面上に球形のガラスビーズを噴射すること事により微細凹凸を形成した事により、現像ローラの表面に球形凹凸を確実に転写でき微細凹凸にトナーが目詰まりする事がないので初期経時に係わらず現像ローラ上のトナー付着量を常に一定の範囲に保つことができる。従って、常に良好な画像形成（複写）を行うことができる。
【００１４】
また、本発明の現像剤担持体及び一成分現像装置では、現像ロールの表面硬度よりも表面硬度の硬い球形粒子を用いてブラスト処理をすることによって、現像ロールにステンレス材などの硬い材料を用いても、安定して球形状の凹凸面を作成することができるようになる。このような現像ロールを用いれば、画像形成装置の広幅化、小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
以下、本発明を電子写真複写機の現像装置に適用した実施例について説明する。
図１は、本実施形態に係る現像装置の概要構成を示す断面図である。像担持体としての感光体ドラム１００は例えば周速２００ｍｍ／ｓｅｃで、矢印時計方向に回転駆動される。該感光体ドラム１００の右側方に現像装置１０１が配設されている。感光体ドラム１００の周囲には、電子写真プロセスを実施するために、周知の帯電装置、露光光学系、転写分離装置、クリーニング装置、除電装置（いずれも不図示）が配設されている。本実施例の現像装置１０１は、感光体ドラム１００表面に向けた開口を備えたケーシング７と、該開口から一部が露出して所定の周速で矢印反時計方向に回転駆動される現像剤担持体としての現像ローラ１と、該現像ローラ１の右側方部に圧接した状態で矢印時計方向に回転駆動される現像剤供給部材としてのトナー供給ブラシ３と、ケーシング７内の右側方部に構成された現像剤貯溜手段としてのホッパー部に収容されている非磁性一成分系現像剤（以下、トナーという）を該供給ブラシ３表面に供給するとともにホッパー部内のトナーを撹拌するアジテーター５、６と、現像ローラ１の回転で感光体ドラム１００との対向部である現像領域に搬送される現像ローラ１上のトナー層の厚みを均一にならす現像剤規制部材としてのブレード２と、該ブレードを支持し現像装置１０１の上蓋を兼ねたホルダを有している。
【００１６】
上記現像ローラ１は、図１に示すように現像領域で感光体ドラム１００表面と所定間隙（０．１５ｍｍ）をおいて対向して非接触現像を行うように配置しており、現像領域における表面移動方向が感光体ドラム１００と同方向で、かつ、その周速が感光体ドラム１００の周速とほぼ等速、即ちこの例の場合には約２２０ｍｍ／ｓｅｃになるようにして成る（感光体ドラム１００周速：現像ローラ１周速＝１：１．１）。そして、この現像ローラ１としては、外径がφ２０ｍｍのＡｌ芯金ローラで、付着トナーを搬送させる等の目的で表面を粗している。１．５ｋｇ／ｃｍ２のエアー圧にてビーズブラスト粒子（＃６０）を噴き付け表面粗さはＲｚ1７（十点平均粗さ）に粗されている。
【００１７】
表面粗さについては後に詳細説明する。
上記供給ブラシ３は、外径がφ９ｍｍの芯金ローラ上に導電性のナイロンブラシを有する外径φ１６ｍｍ（毛足３．５ｍｍ）のブラシローラで構成し、この導電性のナイロンブラシ層としては、抵抗値１０３〜１０８Ωｃｍ、糸の太さ２００ｄ／９６ｆ、密度１４４Ｋ本／ｉｎｃｈ２であり、帯電極性は正（プラス）帯電である。そして、該ブラシ繊維を織り込んだ生地をパイル間隔（生地と生地の隙間）０．５以下で芯金部材の周囲に斜めに巻きつけ接着したものである。
また、供給ブラシ３は、例えば現像ローラ１の表面に１ｍｍ喰い込んで圧接する位置に支持され、表面が現像ローラ１との接触部において現像ローラ１表面と同方向に移動する順方向に回転（現像ローラとは逆回転）するように駆動される。供給ブラシ３の周速は、現像ローラ１の周速の約１．６倍に設定され、摺察され帯電する。周速差については後に詳細説明する。
【００１８】
この上記具体例では、トナーは負極性に帯電される。該トナーは、重量平均粒子径５〜１５μｍの範囲に有る。何故なら５μｍ以下では現像ローラ１との付着力が強く現像性が低下し、現像されても重量が小さいために画像濃度が低いため高品位の画像を得ることが困難、１５μｍ以上では、逆に現像され易く画像の非画像部に地肌部汚れとして発生し易いからである。また、トナーは熱可塑性樹脂に着色剤を溶融混合し粉砕して製造する。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、スチレン-アクリル樹脂等を用いる。着色剤としては、キナクリドン系顔料、アゾ系顔料、あるいはペリレン系顔料等の任意のものを用いることが出来る。
【００１９】
上記ブレード２は、板厚２ｍｍのポリウレタンゴムで、２０ｇ／cｍ程度の当接圧で、現像ローラ１に当接するように配置されている。そして、上記供給ブラシ３を通過した現像ローラ１上のトナー層は、現像ローラ１上に当接しているブレード２で厚みを均一に摺擦されて均一な薄層にされ、現像ローラ１の回転で現像領域に搬送される。このとき、現像領域では、非接触現像法で最適な現像バイアスが印加され、現像ローラ１の表面と感光体ドラム１００表面とがほぼ等速で移動しながら現像が行われる。
上記アジテーター５、６は、ホッパー部内の収容トナーをトナー供給ブラシ３表面に供給するとともに、収容トナーを撹拌するものであるが、ホッパー部の形状やトナーの流動性及び自重で、トナー供給ブラシ３表面への供給が可能である場合等には、省略しても良い。
【００２０】
以下、このより詳細な説明を実験結果とともに記載する。
現像ローラ１表面はガラスビーズ＃６０（研磨材相当番号ＪＩＳ−Ｒ６００１）粒径３００μｍを用いブラスト処理されＲｚ１７±３μｍに粗されている。これまでの経緯を説明する。なお、粗さ測定の方法である十点平均粗さＲｚはＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠し測定を行い粗さ曲線の粗さを表記している。
本発明者は、まず初めに、現像ローラ１の表面粗さＲｚを振り現像に供するに十分なトナーを供給するにはどの程度なのか確認した。Ｒｚ２．５、５、１０、１５、２０、３０の現像ローラを試作し確認を行った。なお、この時の現像ローラ表面粗さはサンドブラスト処理（不定形粒子、材質アルミナ、粒径不明）にて行われたものである。
その結果、Ｒｚ５μｍ以下はトナーの搬送量が少なく供給不足となり濃度薄を生じ、Ｒｚが２０μｍより高いとローラ軸方向でのブレード圧が不均一（ブレードとの接触機会が減少する）となりトナー薄層が均一に出来なく濃度ムラが生したり、トナーの帯電量が著しく低下し画像上でカブリを生じたりドットの再現性が悪くなった。よって、現像ローラ表面上の粗さはＲｚ５〜２０μｍにて初期の画像劣化が無い事を確認した。
【００２１】
そこで、Ｒｚ１２μｍの現像ローラにてランニング（通紙確認）を行った。
ところが、５０００枚プリント経過から画像濃度が低下し始めた。原因はトナーが供給スポンジローラに目詰まりし現像ローラへの供給が徐々に減少していたことが判明した。そこで、本発明者は供給部材をブラシに変更しランニングを再開した。ところが、４００００枚プリント経過からまた濃度が低下してきた。これは、現像ローラ表面の微細凹部にトナーが固着しているのが確認された。
そこで、現像ローラ微細凹部にトナーがめり込まない表面形状は無いかブラスト粒子の検討を始めた。
現像ローラ表面を粗すブラスト粒子（研掃材）は形状が球形のものから、円柱状、多角形状のもの、粒径も多種多用のものが市販されており、それぞれの用途（金型のクリーニング、バリ取り）に適選使用されている。その中から、球形の粒子による表面粗さを行えば、トナーの引っ掛かりが無くなりトナーのめり込みが無くなるのではと予測し球形粒子によりブラスト処理し表面を観察した。その時の粒子は樹脂系（フェノール）、ガラス系（ガラス）、金属系（ステンレス、スチール）である。
【００２２】
樹脂系のフェノール粒子は、粒子の硬さがローラ基材（アルミ）柔らかいので、ブラスト圧、ワークまでの距離を近づけてもＲｚが低く（５μｍ以下）トナーを搬送させる粗さを得る事が出来なかった。次に、金属系の球形粒子（ステンレスビーズ、スチールビーズ）により現像ローラ表面をブラスト処理した。しかし、
ステンレスビーズ、スチールビーズとも、球形微細凹凸を得る事が出来ませんでした。これは、球形粒子の中に多角形粒子が２０％の割合で混入されていることが確認された。よって狙いの球面表面形状を転写することが出来ず断念した。
最後にガラスビーズによる確認を行った。結果は良好で、現像ローラ表面上に球形の微細凹凸が転写されていた。ガラスビーズは球形が９８％以上であった。次に懸念されたのが、ガラスビーズの粒子径である。どのぐらいの粒子径がベストの値なのか最適化を行った。ガラスビーズ径をＪＩＳ−Ｒ６００１研磨材相当番号＃３００（粒径５０μｍ）、＃１８０（粒径９０μｍ）、＃６０（粒径３００μｍ）にて試作し初期画像評価を行った。その結果、＃６０が良好な結果を得た。＃３００、＃１８０、＃６０のＲｚを測定すると、２．５、５、であり球形が＃６０に比較して小さいので狙いのＲｚを確保出来ませんでした。
【００２３】
そこで、もう一度＃６０にてＲｚ１７μｍに粗した現像ローラにて通紙確認を行い、９００００枚を超えても問題発生無く常に良好な画像を提供できた。
図２、３にサンドブラスト処理にてＲｚ１７μｍ粗さ曲線とガラスビーズにてブラスト処理をしたＲｚ１７μｍ粗さ曲線を示す。ガラスビーズの方が曲線なめらかである事が判る。
図４は、ガラスビーズブラストにより粗した表面を顕微鏡で撮影した画像で、ガラスビーズの球形が転写されているのが良く判る。
図５は、スチールビーズにて粗したサンプルで、球形状が全然転写されていないのが良く判る。図４、５は表面粗さどちらもＲｚ＝１７μｍであり比較サンプルとした。
【００２４】
また、図６は、本発明の現像ロールが用いられる電子写真画像形成装置の現像装置を示す断面図である。ここでは、現像装置１０１の現像ロール１はたわみによる変形をより少なくするためにステンレス等金属の円筒状のものである。感光体１００と現像ロール１の隙間である現像ギャップは０．１ｍｍ〜０．３ｍｍで、その現像バイアスは−７５０Ｖの直流バイアスまたは、直流バイアスを重畳した交流バイアスが用いられる。場合は、直流バイアスを重畳した交流バイアス５００Ｖ〜−１２００Ｖの振幅で周波数５００Ｈｚ〜２ｋＨｚ、トナーが感光体に向かおうとする時間の割合ｄｕｔｙ比が５０％以下矩形波交流バイアスに−４００〜−８００Ｖの直流バイアスを重畳したものが望ましい。交流バイアスを用いれば、この現像ロールを用いた現像装置の画像がより一層滑らかな画像を提供することができる。
【００２５】
例えば、現像ロール１は、長手長さ９７０ｍｍの広幅対応である。現像ロール材質は、ステンレス管（ＳＵＳ３０４）で、外径φ３０、肉厚１．５ｍｍである。表面はブラスト処理によってＲｚ１７μｍにしている。この表面粗さを得るためには、ステンレスよりも表面硬度（モース硬度）の硬いスチールビーズ（粒径３００μｍ前後）を用いた場合、射出圧３．５ｋｇｆ／ｃｍ２、射出距離１００ｍｍであった。ステンレスより表面硬度が硬く、比重の軽いジルコンビーズ（粒径３００μｍ前後）を用いた場合は、射出圧5．５ｋｇｆ／ｃｍ２であった。射出後のスチールビーズ、ジルコニアビーズの変形は認められなかった。ガラスビーズ（粒径３００μｍ前後）を射出圧5．５ｋｇｆ／ｃｍ２にしても表面粗さはＲｚ１２μｍしか得られなかった。射出後のガラスビーズは一部が砕けてしまった。スチールビーズ、ジルコンビーズ以外にもステンレスより硬いスチールショットやジルコニアビーズでも同様な表面粗さを得ることができた。ステンレスビーズやステンレスショットは同材料であるため、射出圧を高めても表面粗さを得ることができなかった。射出圧をより強くしたり、射出距離を近づけることにより表面粗さをより大きくすることができるが、現像ロールの外径膨張やフレの増大につながってしまう。前述の条件では、画像には影響無いレベルではあるが、約０．０１ｍｍのフレの増大がみとめられた。このフレの増大は現像ギャップを狭く設定した時に、現像ローラピッチのムラになってしまう。
上記で製作した現像ローラを画像形成装置で用いたところ、安定した画像が形成できた。
【００２６】
また、図７は、表面粗さと断面曲線の具体例である。前述と同様の現像ロールを用い、最初にアランダム粒子（多角形粒子、粒経３００μｍ〜５００μｍ）を用い、射出圧３．５ｋｇｆ／ｃｍ２、射出距離１００ｍｍにてブラスト処理を行った。表面粗さはＲｚ２０μｍで、鋭角な凹凸面を作成した（図７ａ）。その後、ジルコンビーズ（粒径３００μｍ前後）を用い、射出圧３．５ｋｇｆ／ｃｍ２、射出距離１００ｍｍにて再度現像ロール表面をブラスト処理した。表面粗さはＲｚ１７μｍとなり、鋭角な凸凹面は表面が球形状の凸凹面に変わった。下面は鋭角な凸凹は残ってしまう（図７ｂ）。
この条件では、密度の軽い粒子を比較的に弱い射出圧で当てているため、現像ロールのフレの増大はみとめられなかった。
上記で製作した現像ローラを画像形成装置で用いたところ、安定した画像が形成できた。下面の鋭角な凸凹は、トナー径（約１０μｍ）であることより、トナーの搬送性・劣化には影響をしていない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係る現像装置の概要構成を示す断面図である。
【図２】にサンドブラスト処理にてＲｚ１７μｍ粗さ曲線を示す。
【図３】ガラスビーズにてブラスト処理をしたＲｚ１７μｍ粗さ曲線を示す。
【図４】ガラスビーズブラストにより粗した表面を顕微鏡で撮影した画像である。
【図５】スチールビーズにて粗した表面を顕微鏡で撮影した画像である。
【図６】本発明の現像ロールが用いられる電子写真画像形成装置の現像装置を示す断面図である。
【図７】表面粗さと断面曲線の具体例である。
【符号の説明】
【００２８】
１００  感光体ドラム
１０１  現像装置
１  現像ロール
２  ブレード
３  トナー供給ブラシ
４  フィルム
５、６アジテーター
７  ケーシング
【図１】
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【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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