JP4979460B2 - 現像ローラ、それを用いた電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置などにおいて用いられる現像ローラ、現像ローラを用いた電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
電子写真方式を用いた複写機やファクシミリ、プリンターにおいては、感光体が帯電ローラにより均一に帯電され、レーザー等により静電潜像を形成する。次に、現像容器内の現像剤が現像剤塗布ローラ及び現像剤規制部材により適正電荷で均一に現像ローラ上に塗布され、感光体と現像ローラとの接触部で現像剤の転写（現像）が行われる。その後感光体上の現像剤は、転写ローラにより記録紙に転写され、熱と圧力により定着され、感光体上に残留した現像剤はクリーニングブレードによって除かれ、一連のプロセスが完了する。
これらの画像形成装置に用いられる現像ローラに求められる特性としては、（１）現像剤への均一で高い帯電性、（２）均一な現像剤搬送性が挙げられる。それに対して、シャフトと、シャフトの外周に形成された弾性層有し、最表面層中に微粒子を分散させることにより上記特性の改善を図ることが提案されている（特許文献１）。
上記のもの以外にも、特許文献２には、板状構造を有する無機充填剤を分散したローラが、特許文献３には、片状粉体である無機粉体を分散したローラが、特許文献４には、インターカレーション型無機充填剤を分散したローラがそれぞれ提案されている。また、特許文献５には、層状粘土鉱物を分散したローラが、提案されている。
一方、近年の画像形成装置の高画質化に伴い、画像形成装置に用いられる現像剤は小粒径化が進んでいる。現像剤の平均粒径を小さくすることは、画質特性のうち特に粒状性や文字再現性をよりよくする有効な手段であるが、特定の画質項目、特に耐久印刷時のカブリにおいて改善すべき課題を有している。
すなわち現像剤を小粒径化すると、現像剤どうしあるいは現像剤と現像ローラや現像剤規制部材との接触・衝突回数が増加し、現像剤の劣化が起こり、現像ローラが現像剤により汚染される。即ち現像剤融着が発生する。具体的には、カブリは現像ローラ表面に現像剤融着が発生した結果、現像剤の帯電量が低下することにより発生する。
このような近年の画像形成装置において、現像ローラとして従来技術である上記に記載した現像ローラを用いた場合、耐久印刷時の現像ローラへの現像剤融着を防止することは未だ十分ではなかった。
特開２００４−１９１５６１号公報
特開２００５−１０５３８号公報
特開平１０−３１３６７号公報
特開２００５−２９２４５４号公報
特開２００５−９２０７６号公報
本発明の目的とするところは、耐久印刷時のカブリを改良した現像ローラを提供すること、このような現像ローラを用いた高画質な電子写真プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することにある。
本発明者等は、現像ローラの最表面層中に添加する粒子に関して鋭意検討を行った結果、上記目的を達成できる現像ローラ、電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供できることを見出した。
すなわち本発明は、導電性軸体と、該導電性軸体の周囲に設けられた少なくとも一層以上の弾性層とを有する現像ローラにおいて、該現像ローラの最表面層に両凸レンズ状粒子を含有しており、該最表面層の膜厚をＴμｍ、該両凸レンズ状粒子の面積が最小となるように投影した投影図における平均長径をＸμｍ、平均短径をＹμｍ、とした時に、最表面層またはその構成物が下記（ａ）から（ｆ）を満たしていることを特徴とする現像ローラである。
（ａ）０．６≦Ｔ／Ｙ≦２．０
（ｂ）４μｍ≦Ｔ≦１４μｍ
（ｃ）２μｍ≦Ｙ≦７μｍ
（ｄ）１．５≦Ｘ／Ｙ≦２．０
（ｅ）平均粒子間距離が３０μｍ以下
（ｆ）現像ローラの長手方向および周方向に対する両凸レンズ状粒子の配向度（θ）が３０度以下
（ａ）０．６≦Ｔ／Ｙ≦２．０
（ｂ）４μｍ≦Ｔ≦１４μｍ
（ｃ）２μｍ≦Ｙ≦７μｍ
（ｄ）１．５≦Ｘ／Ｙ≦２．０
（ｅ）平均粒子間距離が３０μｍ以下
（ｆ）現像ローラの長手方向および周方向に対する両凸レンズ状粒子の配向度（θ）が３０度以下
本発明によれば、耐久印刷時のカブリを改良した現像ローラを提供することができ、安定して高画質な画像形成が可能な電子写真プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することができる。
本発明の目的である耐久印刷時のカブリを改良するために検討した。その結果、現像ローラ上において現像剤の滞留を低減させる、かつ、現像剤の劣化を遅らせることが重要であることが分かった。すなわちカブリを改良するためには、現像ローラの表面プロファイルが重要であることが分かった。
ここで、最表面層中に分散された粒子の形状に因る現像ローラの表面プロファイルの変化、及び表面プロファイルに因る現像ローラへの現像剤融着の変化ついて説明する。図２は現像ローラ表面近傍の断面の概略図であり、図３は現像ローラと現像剤規制部材（ブレード）との当接の概略図を示している。図４は図３での現像ローラとブレードとの当接部の拡大図である。弾性層２の外周に最表面層３が配置されており、最表面層３中には図２（Ａ）と図４（Ａ）では球状粒子が、図２（Ｂ）と図４（Ｂ）では板状粒子が、図２（Ｃ）と図４（Ｃ）では両凸レンズ状粒子がそれぞれ分散・含有されている状態を示している。また、図２（Ｄ）と図４（Ｄ）では、最表面層３中に粒子が含有されていない状態を示している。また、図４中の矢印は現像ローラの移動方向を示している。
最表面層３中に球状粒子や板状粒子が含有されている場合には、図２（Ａ）や図２（Ｂ）に斜線で示すように、粒子によって現像ローラ表面の曲率が大きくなる部分ができる。曲率が大きくなると、図４（Ａ）や図４（Ｂ）の斜線の現像剤は、ブレードで摺擦しても移動せずに滞留し、現像剤融着が発生する。一方、最表面層３中に粒子が含有されていない場合は、図２（Ｄ）に示すように現像ローラ表面の曲率は大きくならない。しかし、図４（Ｄ）に示すように、ブレードと接触する現像剤の割合が増加する。その結果として、現像剤の劣化を早めることになり、現像剤融着が発生する。
すなわち、粒子によって現像ローラ表面近傍に曲率の大きな凸部を形成すると、ブレードで摺擦しても移動せずに滞留する現像剤が発生し、一方、凹凸を無くすと、現像剤の劣化を早めることが分かった。
つまり、現像ローラ表面近傍に曲率の小さな凸部を形成する必要があることが分かった。最表面３中に両凸レンズ状粒子を含有させた場合は、図２（Ｃ）に示すように、現像ローラ表面近傍の曲率を小さく保つことができる。その結果、図４（Ｃ）に示すように、多くの現像剤はブレードで摺擦されて移動するために、滞留する現像剤を減らすことができる。また、適度な凹凸を形成することで、ブレードと接触する現像剤の数を減少させ、現像剤の劣化を遅らせることができる。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。本発明の現像ローラは図１に示すように、導電性軸体の周囲に設けられた少なくとも一層以上の弾性層を有し、最表面層に両凸レンズ状粒子を含有している現像ローラである。
該最表面層の膜厚をＴμｍ、該両凸レンズ状粒子の面積が最小となるように投影した投影図における平均長径をＸμｍ、平均短径をＹμｍ、とした時に、最表面層またはその構成物が下記（ａ）から（ｆ）を満たしている。（ａ）から（ｃ）を満たす膜厚と平均短径の関係を図８の斜線部で示した。係る構成の採用により、上記した課題、即ち、カブリを改善できる。
（ａ）０．６≦Ｔ／Ｙ≦２．０、
（ｂ）２μｍ≦Ｔ≦１４μｍ、
（ｃ）２μｍ≦Ｙ≦７μｍ、
（ｄ）１．５≦Ｘ／Ｙ≦２．０、
（ｅ）平均粒子間距離が３０μｍ以下、及び
（ｆ）現像ローラの長手方向および周方向に対する両凸レンズ状粒子の配向度（θ）が３０度以下。
（ａ）０．６≦Ｔ／Ｙ≦２．０、
（ｂ）２μｍ≦Ｔ≦１４μｍ、
（ｃ）２μｍ≦Ｙ≦７μｍ、
（ｄ）１．５≦Ｘ／Ｙ≦２．０、
（ｅ）平均粒子間距離が３０μｍ以下、及び
（ｆ）現像ローラの長手方向および周方向に対する両凸レンズ状粒子の配向度（θ）が３０度以下。
また本発明に係る電子写真プロセスカートリッジは、現像ローラと、該現像ローラに当接したブレードとが装着されている。該現像ローラの表面に、重量平均粒径４μｍ以上８μｍ以下の現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを感光ドラムに接触させて該感光ドラム表面に該現像剤を供給することにより該感光ドラム表面に可視画像を形成させる。このような電子写真プロセスカートリッジにおいて、現像ローラとして、前記の現像ローラを具備する。
また本発明に係る電子写真用画像形成装置は、現像ローラと、該現像ローラに当接したブレードとが装着されている。該現像ローラの表面に、重量平均粒径４μｍ以上８μｍ以下の現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを感光ドラムに接触させて該感光ドラム表面に該現像剤を供給することにより該感光ドラム表面に可視画像を形成させる。このような画像形成装置において、該現像ローラとして、前記現像ローラを具備する。
図５は本発明における両凸レンズ状粒子を説明する概略図である。両凸レンズ状粒子は二枚の凸レンズを合わせた形状をしており、図５（Ａ）は、本発明に用いた両凸レンズ状粒子の面積が最小となるように投影した投影図である。長径は投影図の最大長とし、短径は最大長に垂直な方向における最大垂直長とする。また、図５（Ｂ）は、両凸レンズ状粒子の面積が最大となるように投影した投影図である。
［現像ローラ最表面層中に分散された両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径の測定方法］
液体窒素を用いて現像ローラを凍結させた。導電性軸体の回転中心を含む平面で現像ローラを導電性軸体の長手方向に切断したときの切断面を、ビデオマイクロスコープの如き光学的拡大観察手段で観察した。観察倍率は５００〜２０００倍が好ましい。観察された切断面から、両凸レンズ状粒子の輪郭線が全て観察可能である両凸レンズ状粒子のみを１００個選び出し、長径と短径の相加平均値を求めた。その後、以下の補正係数を用いて現像ローラに添加した両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径を求めた。
液体窒素を用いて現像ローラを凍結させた。導電性軸体の回転中心を含む平面で現像ローラを導電性軸体の長手方向に切断したときの切断面を、ビデオマイクロスコープの如き光学的拡大観察手段で観察した。観察倍率は５００〜２０００倍が好ましい。観察された切断面から、両凸レンズ状粒子の輪郭線が全て観察可能である両凸レンズ状粒子のみを１００個選び出し、長径と短径の相加平均値を求めた。その後、以下の補正係数を用いて現像ローラに添加した両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径を求めた。
＜補正係数の決定方法＞
添加した粒子の平均長径と平均短径を導出するには、図７（Ａ）粒子の切断位置、図７（Ｂ）粒子の配向、図７（Ｃ）粒子の形状係数ＳＦ−１値、の３点を考慮しなければならない。図７に示した粒子内の実線は理想の切断位置、点線は実際の切断位置の模式図を示している。つまり、実線の位置で両凸レンズ状粒子が切断された場合の補正係数は１であり、点線の位置で切断された場合はしかるべき補正係数を用いて補正する必要がある。本発明においては、粒子の配向度が小さかったために、粒子の配向による影響は無視できる。ＳＦ−１値に関しても、粒子は様々な方向で切断されるために、また本発明で用いた両凸レンズ状粒子の形状係数ＳＦ−１値が１００に近いために、ＳＦ−１値による影響は無視できる。以下に粒子の切断位置に関して説明する。
添加した粒子の平均長径と平均短径を導出するには、図７（Ａ）粒子の切断位置、図７（Ｂ）粒子の配向、図７（Ｃ）粒子の形状係数ＳＦ−１値、の３点を考慮しなければならない。図７に示した粒子内の実線は理想の切断位置、点線は実際の切断位置の模式図を示している。つまり、実線の位置で両凸レンズ状粒子が切断された場合の補正係数は１であり、点線の位置で切断された場合はしかるべき補正係数を用いて補正する必要がある。本発明においては、粒子の配向度が小さかったために、粒子の配向による影響は無視できる。ＳＦ−１値に関しても、粒子は様々な方向で切断されるために、また本発明で用いた両凸レンズ状粒子の形状係数ＳＦ−１値が１００に近いために、ＳＦ−１値による影響は無視できる。以下に粒子の切断位置に関して説明する。
図７（Ｄ）に示すように、ある任意の方向に粒子をｎ分割する。ｎが非常に大きい場合は、各々の幅をＷ１、Ｗ２、Ｗ３・・・Ｗｎ、両凸レンズ状粒子の平均長径をＸとすると、
（Ｗ１+Ｗ２+Ｗ３+・・・+Ｗｎ）×Ｘ／ｎ＝π（Ｘ／２）2
となる。ところで、（Ｗ１+Ｗ２+Ｗ３+・・・+Ｗｎ）／ｎは、現像ローラを切断して観察した両凸レンズ状粒子の相加平均長径ｘとなる。よって、
Ｘ＝（４／π）ｘ
となり、現像ローラを切断して観察した両凸レンズ状粒子の相加平均長径の１．２７倍を両凸レンズ状粒子の平均長径とする。また、平均短径に関しても、現像ローラの切断位置によらず粒子の切断面は相似であるので、現像ローラを切断して観察した両凸レンズ状粒子の相加平均短径の１．２７倍を両凸レンズ状粒子の平均短径とする。
（Ｗ１+Ｗ２+Ｗ３+・・・+Ｗｎ）×Ｘ／ｎ＝π（Ｘ／２）2
となる。ところで、（Ｗ１+Ｗ２+Ｗ３+・・・+Ｗｎ）／ｎは、現像ローラを切断して観察した両凸レンズ状粒子の相加平均長径ｘとなる。よって、
Ｘ＝（４／π）ｘ
となり、現像ローラを切断して観察した両凸レンズ状粒子の相加平均長径の１．２７倍を両凸レンズ状粒子の平均長径とする。また、平均短径に関しても、現像ローラの切断位置によらず粒子の切断面は相似であるので、現像ローラを切断して観察した両凸レンズ状粒子の相加平均短径の１．２７倍を両凸レンズ状粒子の平均短径とする。
なお、ここでいう形状係数ＳＦ−１とは、物質を２次元平面上に投影してできる楕円状図形の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００π／４を乗じた時の値で表される。つまり、形状係数ＳＦ−１は、次式、
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）2 ／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）
で定義されるものである。
平均粒子間距離は、隣り合う粒子の隙間の距離１００個の相加平均値とする。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）2 ／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）
で定義されるものである。
平均粒子間距離は、隣り合う粒子の隙間の距離１００個の相加平均値とする。
＜両凸レンズ状粒子の平均粒子間距離の測定方法＞
現像ローラから任意の方向に最表面層を切断し、切断面をビデオマイクロスコープの如き光学的拡大観察手段を用いて、観察倍率５００〜２０００倍で観察した。観察した切断面から平均粒子間距離を求めた。
現像ローラから任意の方向に最表面層を切断し、切断面をビデオマイクロスコープの如き光学的拡大観察手段を用いて、観察倍率５００〜２０００倍で観察した。観察した切断面から平均粒子間距離を求めた。
図６は本発明における配向度を説明する概略図である。図６（Ａ）は、導電性軸体の回転軸を含む平面でローラを導電性軸体の長手方向に切断したときの切断面である。図６（Ｂ）は、導電性軸体の長手方向に垂直な平面でローラを切断したときの切断面である。
図６（Ａ）に示したように、θ１を、両凸レンズ状粒子の最大長を与える２点を通る直線と、回転中心の長手方向とのなす角のうち小さいほうの角度と定義する。そして両凸レンズ状粒子５０個各々のθ１の相加平均値をθ１の平均値とする。
図６（Ｂ）に示したように、θ２を両凸レンズ状粒子の最大長を与える２点を通る直線と、最大長の中心から弾性層と最表面層の界面に下ろした垂線に垂直な直線とのなす角のうち小さい方の角度と定義する。そして両凸レンズ状粒子５０個各々のθ２の相加平均値をθ２の平均値とする。配向度（θ）はθ１の平均値とθ２の平均値との相加平均値とする。
＜現像ローラの長手方向および周方向に対する両凸レンズ状粒子の配向度（θ）の測定方法＞
以下の２つの切断面をビデオマイクロスコープの如き光学的拡大観察手段を用いて、観察倍率５００〜２０００倍で観察した。
・導電性軸体の回転中心を含む平面で現像ローラを導電性軸体の長手方向に切断したときの切断面（図４（Ａ））。
・導電性軸体の長手方向に垂直な平面で現像ローラを切断したときの切断面（図４（Ｂ））。
＜現像ローラの長手方向および周方向に対する両凸レンズ状粒子の配向度（θ）の測定方法＞
以下の２つの切断面をビデオマイクロスコープの如き光学的拡大観察手段を用いて、観察倍率５００〜２０００倍で観察した。
・導電性軸体の回転中心を含む平面で現像ローラを導電性軸体の長手方向に切断したときの切断面（図４（Ａ））。
・導電性軸体の長手方向に垂直な平面で現像ローラを切断したときの切断面（図４（Ｂ））。
そして、観察した切断面から配向度を求めた。
図２（Ｃ）は、本発明の現像ローラ表面近傍の断面概略図を示したものであり、弾性層２と最表面層３とにより構成されている。また、最表面層３中に両凸レンズ状粒子が分散・含有されている。即ち、最表面層の膜厚と両凸レンズ状粒子が上記（ａ）から（ｄ）と（ｆ）を満足することで、両凸レンズ状粒子により現像ローラ表面に曲率の小さな凸部を形成することができ、現像剤の滞留を防止できる。また、上記（ｅ）満足することで、現像ローラ表面に適度な凹凸を形成することができ、ブレードとの接触する現像剤の数が減少させ、現像剤の劣化を遅くすることで、カブリを改善できる。
以上のことから、本発明の現像ローラを用いることによりカブリを改善できる。
ここで、以下の（ア）から（エ）の場合、両凸レンズ状粒子による凸部が小さくなる。そのために、現像ローラ表面の凹凸が小さくなり、ブレードと接触する現像剤の数が増加するために現像剤の劣化が促進し、その結果カブリが悪化する。
（ア）Ｔ／Ｙが２．０を超える場合
（イ）Ｙが２μｍ未満の場合
（ウ）Ｘ／Ｙが２．０を超える場合
（エ）平均粒子間距離が３０μｍを超える場合
また、両凸レンズ状粒子の面積が最小となるように投影した投影図における平均長径、平均短径と配向度において、以下の（オ）から（キ）の場合、ブレードで摺擦しても現像剤が滞留する。
（オ）Ｔ／Ｙが０．６未満になり、粒子がある場所と粒子が無い場所のギャップが大きくなる場合
（オ）Ｙが７μｍを超えて、粒子がある場所と粒子が無い場所のギャップが大きくなる場合
（カ）Ｘ／Ｙが１．５未満になり、粒子の形状が球状に近づき、現像ローラ表面の曲率が大きくなる場合
（キ）現像ローラの長手方向および周方向に対する両凸レンズ状粒子配向度が３０度を超えて、両凸レンズ状粒子の端部が現像ローラ表面に飛び出したし、現像ローラ表面の曲率が大きくなる場合
一方、膜厚Ｔが４未満の場合は、耐久印刷時に現像ローラの最表面層が磨耗し、削れてしまうので好ましくない。
（ア）Ｔ／Ｙが２．０を超える場合
（イ）Ｙが２μｍ未満の場合
（ウ）Ｘ／Ｙが２．０を超える場合
（エ）平均粒子間距離が３０μｍを超える場合
また、両凸レンズ状粒子の面積が最小となるように投影した投影図における平均長径、平均短径と配向度において、以下の（オ）から（キ）の場合、ブレードで摺擦しても現像剤が滞留する。
（オ）Ｔ／Ｙが０．６未満になり、粒子がある場所と粒子が無い場所のギャップが大きくなる場合
（オ）Ｙが７μｍを超えて、粒子がある場所と粒子が無い場所のギャップが大きくなる場合
（カ）Ｘ／Ｙが１．５未満になり、粒子の形状が球状に近づき、現像ローラ表面の曲率が大きくなる場合
（キ）現像ローラの長手方向および周方向に対する両凸レンズ状粒子配向度が３０度を超えて、両凸レンズ状粒子の端部が現像ローラ表面に飛び出したし、現像ローラ表面の曲率が大きくなる場合
一方、膜厚Ｔが４未満の場合は、耐久印刷時に現像ローラの最表面層が磨耗し、削れてしまうので好ましくない。
本発明において、導電性軸体1としては、通常はアルミニウムや鉄、ステンレス（ＳＵＳ）などで外径４〜１０ｍｍの金属製円柱体のものが用いられる。
次に、前記導電性軸体１の周囲に設けられた弾性層２は、シリコーンゴムやＥＰＤＭまたはウレタンのエラストマー、あるいはその他の樹脂成型体を基材として用いる。これはカーボンブラック、金属、金属酸化物のような電子導電性物質や、過塩素酸ナトリウムのようなイオン導電物質を配合し、適切な抵抗領域１０3〜１０10Ωｃｍ、好ましくは１０4〜１０8Ωｃｍに調整したものが用いられる。このとき、弾性層の硬度はＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２５〜６０°とすることが好ましい。
前記弾性層２の基材として具体的には、以下のものが挙げられる。
ポリウレタン。
天然ゴム。
ブチルゴム。
ニトリルゴム。
ポリイソプレンゴム。
ポリブタジエンゴム。
シリコーンゴム。
スチレン−ブタジエンゴム。
エチレン−プロピレンゴム。
エチレン−プロピレン−ジエンゴム。
クロロプレンゴム。
アクリルゴム。
上記のいずれかから選ばれる少なくとも２つ以上の混合物。
ポリウレタン。
天然ゴム。
ブチルゴム。
ニトリルゴム。
ポリイソプレンゴム。
ポリブタジエンゴム。
シリコーンゴム。
スチレン−ブタジエンゴム。
エチレン−プロピレンゴム。
エチレン−プロピレン−ジエンゴム。
クロロプレンゴム。
アクリルゴム。
上記のいずれかから選ばれる少なくとも２つ以上の混合物。
低硬度でかつ高反発弾性という特異な特性を有することからシリコーンゴムが好ましく用いられる。
最表面層３として具体的には、以下のものが挙げられる。
ウレタン樹脂。
エポキシ樹脂。
ジアリルフタレート樹脂。
ポリエチレン樹脂。
ポリカーボネート樹脂。
フッ素樹脂。
ポリプロピレン樹脂。
ユリア樹脂。
メラミン樹脂。
珪素樹脂。
ポリエステル樹脂。
スチロール系樹脂。
アクリル樹脂。
酢酸ビニル樹脂。
フェノール樹脂。
ポリアミド樹脂。
繊維素系樹脂。
塩化ビニル樹脂。
シリコーン樹脂。
水系樹脂。
上記の樹脂から選ばれる少なくとも２つ以上の樹脂の混合物。
ウレタン樹脂。
エポキシ樹脂。
ジアリルフタレート樹脂。
ポリエチレン樹脂。
ポリカーボネート樹脂。
フッ素樹脂。
ポリプロピレン樹脂。
ユリア樹脂。
メラミン樹脂。
珪素樹脂。
ポリエステル樹脂。
スチロール系樹脂。
アクリル樹脂。
酢酸ビニル樹脂。
フェノール樹脂。
ポリアミド樹脂。
繊維素系樹脂。
塩化ビニル樹脂。
シリコーン樹脂。
水系樹脂。
上記の樹脂から選ばれる少なくとも２つ以上の樹脂の混合物。
トナーの帯電性や耐磨耗性からポリウレタン樹脂が好ましく用いられる。さらに被膜の硬度を小さくでき、特にトナーの帯電性が高いポリエーテルポリウレタン樹脂が好ましい。
ポリエーテルポリウレタン樹脂は公知のポリエーテルポリオールとイソシアネート化合物との反応により得ることができる。ポリエーテルポリオールとしては、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。また、これらのポリオール成分は必要に応じて予め２，４−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、１，４ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等のイソシアネートにより鎖延長したプレポリマーとしてもよい。
これらのポリオール成分と反応させるイソシアネート化合物として具体的には、以下のものが挙げられる。
エチレンジイソシアネート。
１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等の脂肪族ポリイソシアネート。
イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、シクロヘキサン１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート。
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（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）の芳香族ポリイソシアネート。
上記のイソシアネートから選ばれる何れかイソシアネートの変性物。
上記のイソシアネートから選ばれる２つ以上のイソシアネートの共重合物。
上記のイソシアネートから選ばれる２つ以上のイソシアネートのブロック体。
エチレンジイソシアネート。
１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等の脂肪族ポリイソシアネート。
イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、シクロヘキサン１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート。
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（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）の芳香族ポリイソシアネート。
上記のイソシアネートから選ばれる何れかイソシアネートの変性物。
上記のイソシアネートから選ばれる２つ以上のイソシアネートの共重合物。
上記のイソシアネートから選ばれる２つ以上のイソシアネートのブロック体。
前記最表面層３に含有される両凸レンズ状粒子として具体的には、以下のものが挙げられる。
アクリル樹脂。
ウレタン樹脂。
シリコーン樹脂。
アミノ樹脂。
ポリエステル樹脂。
ポリアミド樹脂。
ポリカーボネート樹脂。
エポキシ樹脂。
アクリル樹脂。
ウレタン樹脂。
シリコーン樹脂。
アミノ樹脂。
ポリエステル樹脂。
ポリアミド樹脂。
ポリカーボネート樹脂。
エポキシ樹脂。
分散性、粒径の均一性からアクリル樹脂が好ましく用いられる。また、前記のようにカブリの観点から、両凸レンズ状粒子が平均長径、平均短径において前記（ａ）の関係式を満足している必要がある。このような特性を満足すれば、含有される粒子は単一でも複数種類でも構わない。また、両凸レンズ状粒子の平均長径、平均短径を制御する為に、両凸レンズ状粒子を分級しても良い。分級装置は特に制限されるものではなく、ふるい分け機、重力分級機、遠心分級機、慣性分級機等の通常の分級装置を用いることができる。生産性が良好で分級点の変更が容易にできることから、重力分級機、遠心分級機、慣性分級機等の風力分級機を使用することが好ましい。
ここで、カブリをより高い次元で防止するためには、前記Ｔ／Ｙが１．５以上、平均粒子間距離が１０μｍ以下、配向度（θ）が２５度以下であることが好ましい。
また、現像ローラ表面のＭＤ１硬度を３０度以上３８度以下にすることにより、カブリの抑制効果を高めることができる。これは、現像ローラ表面硬度を適度に小さくすることにより現像剤に対するダメージを軽減できることによるものである。
また、現像ローラ表面のＭＤ１硬度を３０度以上３８度以下にすることにより、カブリの抑制効果を高めることができる。これは、現像ローラ表面硬度を適度に小さくすることにより現像剤に対するダメージを軽減できることによるものである。
また、最表面層中に分散・含有する両凸レンズ状粒子は、両凸レンズ状粒子の面積が最大となるように投影した形状（図３（Ｂ））の形状係数ＳＦ−１が１００以上１２０以下にすることで、現像ローラ表面の曲率を小さく保つことができる。形状係数ＳＦ−１の測定方法を以下に示す。
<形状係数ＳＦ−１の測定方法>
日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、拡大倍率３０００倍で両凸レンズ状粒子を観察した。面積が最大となるように投影された両凸レンズ状粒子像を無作為に１００個サンプリングし、その画像情報をニレコ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）にインターフェースを介して導入し、解析を行い、下式より算出して得られた値と定義している。
日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、拡大倍率３０００倍で両凸レンズ状粒子を観察した。面積が最大となるように投影された両凸レンズ状粒子像を無作為に１００個サンプリングし、その画像情報をニレコ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）にインターフェースを介して導入し、解析を行い、下式より算出して得られた値と定義している。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）2／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００
（ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＡＲＥＡ：両凸レンズ状粒子投影面積）
本発明の現像ローラは、該導電性軸体の周囲に公知の方法を用いて弾性層を形成しその外周に最表面層を公知の方法により形成することにより得ることができる。ここで、弾性層の形成方法としては特に限定されるものではないが、高い寸法精度で弾性層を形成できることから型内に弾性材料を注入することにより弾性層を形成する方法が好ましい。
（ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＡＲＥＡ：両凸レンズ状粒子投影面積）
本発明の現像ローラは、該導電性軸体の周囲に公知の方法を用いて弾性層を形成しその外周に最表面層を公知の方法により形成することにより得ることができる。ここで、弾性層の形成方法としては特に限定されるものではないが、高い寸法精度で弾性層を形成できることから型内に弾性材料を注入することにより弾性層を形成する方法が好ましい。
また、最表面層の形成方法としても特に限定されるものではないが、安定した表面形状を得られることから、最表面層塗料を弾性層上にコートする方法が好ましい。特に生産安定性に優れること、両凸レンズ状粒子が配向しやすいこと、から特開昭５７−５０４７号公報に記載されているような浸漬槽上端から塗料をオーバーフローさせるディップコートが好ましい。図１０はオーバーフロー方式の浸漬塗工の概略図である。２５は円筒形の浸漬槽であり、ローラ外形よりも大きな内径を有し、ローラの軸方向長さよりも大きな深さを有している。浸漬槽２５の上縁外周には環状の液受け部が設けられており、撹拌タンク２７と接続されている。また浸漬槽２５の底部は撹拌タンク２７と接続されており、撹拌タンク27の塗料は、液送ポンプ２６により浸漬槽２５の底部に送り込まれる。浸漬槽２５の底部に送り込まれた塗料は、浸漬槽の上端部からオーバーフローして浸漬槽２５の上縁外周の液受け部を介して撹拌タンク２７に戻る。導電性軸体１上に弾性層２を設けたローラ部材は、昇降装置２８に垂直に固定され、浸漬槽２５中に浸漬し、引き上げることで最表面層３が形成される。
本発明において弾性層２および最表面層３の電気抵抗を調整するために用いられる電子導電性材料として具体的には、以下のものが挙げられる。ケッチェンブラックＥＣ，アセチレンブラックの導電性カーボン、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴのゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ−（インク）用カーボン、銅、銀、ゲルマニウムの金属及び金属酸化物。この中で、少量で導電性を制御できることからカーボンブラックが好ましい。これら導電性粉体は、通常基材１００重量部に対して０．５〜５０重量部、特に１〜３０重量部の範囲で好適に用いられる。
また、導電性材料として用いられるイオン導電性物質として以下のものを例示することができる。
過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウムの無機イオン性導電物質。
変性脂肪族ジメチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテートの有機イオン性導電物質。
過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウムの無機イオン性導電物質。
変性脂肪族ジメチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテートの有機イオン性導電物質。
本発明において、弾性層２を形成する材料中への前記抵抗調整材の分散方法としては特に制限されるものではなく、ロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダー等の公知の装置を用いて分散することができる。
また、最表面層３を形成する塗料中への前記抵抗調整剤や前記両凸レンズ状粒子の分散方法としては特に制限されるものではない。樹脂材料を適当な有機溶剤に溶解させた樹脂溶液中に前記抵抗調整剤や前記両凸レンズ状粒子等を添加する。そして、サンドグラインダー、サンドミル、ボールミル等の公知の装置を用いて分散する。
本発明の現像ローラの電気抵抗としては、１×１０5Ω以上、１×１０7Ω以下が好ましい。すなわち、現像ブレードにバイアスを印加したプロセスに使用した場合、電気抵抗値が１×１０5Ω以上、１×１０7Ω以下とした場合にはブレードバイアスリークが発生し難く、現像ネガゴーストが発生しにくい。
＜現像ローラの電気抵抗測定方法＞
電気抵抗測定装置としては、２３℃／５５％Ｒｈの環境下で図１１に示されるような装置を用いる。現像ローラ６は、現像ローラの導電性軸体の両端にそれぞれ４．９Ｎの荷重をかけて直径５０ｍｍの金属ドラム２９に当接されており、金属ドラム２９を不図示の駆動手段により表面速度５０ｍｍ／ｓｅｃで駆動することにより現像ローラ６は従動回転される。具体的には、高圧電源ＨＶから現像ローラの導電性軸体に＋５０Ｖの電圧を印加する。金属ローラ２９とグランドとの間に配設した既知の電気抵抗（現像ローラの電気抵抗に対して２桁以上電気抵抗が低いもの）を有する抵抗器Ｒの両端の電位差を計測する。当該電位差の計測には、デジタルマルチメーターＤＭＭ（ＦＬＵＫＥ社製 １８９ＴＲＵＥ ＲＭＳ ＭＵＬＴＩＭＥＴＥＲ）を用いる。測定した電位差と抵抗器の電気抵抗から、現像ローラを介して金属ローラに流れた電流を計算により求める。その電流と印加電圧５０Ｖから計算することにより現像ローラの電気抵抗値を求める。
電気抵抗測定装置としては、２３℃／５５％Ｒｈの環境下で図１１に示されるような装置を用いる。現像ローラ６は、現像ローラの導電性軸体の両端にそれぞれ４．９Ｎの荷重をかけて直径５０ｍｍの金属ドラム２９に当接されており、金属ドラム２９を不図示の駆動手段により表面速度５０ｍｍ／ｓｅｃで駆動することにより現像ローラ６は従動回転される。具体的には、高圧電源ＨＶから現像ローラの導電性軸体に＋５０Ｖの電圧を印加する。金属ローラ２９とグランドとの間に配設した既知の電気抵抗（現像ローラの電気抵抗に対して２桁以上電気抵抗が低いもの）を有する抵抗器Ｒの両端の電位差を計測する。当該電位差の計測には、デジタルマルチメーターＤＭＭ（ＦＬＵＫＥ社製 １８９ＴＲＵＥ ＲＭＳ ＭＵＬＴＩＭＥＴＥＲ）を用いる。測定した電位差と抵抗器の電気抵抗から、現像ローラを介して金属ローラに流れた電流を計算により求める。その電流と印加電圧５０Ｖから計算することにより現像ローラの電気抵抗値を求める。
ここで、デジタルマルチメーターでの測定は、電圧印加２秒後から３秒間サンプリングを行い、その平均値から計算される値を現像ローラの抵抗値とする。
また、本発明に係る電子写真プロセスカートリッジは前記の現像ローラを具備している。当該電子写真プロセスカートリッジは、少なくとも、一成分乾式現像剤と、現像剤を表面に担持する現像ローラと、現像ローラ上の現像剤量を制御する現像ブレードを有する。本発明に係る現像ローラを用いることにより、どのようなトナーを用いた場合においてもカブリを改善できる。また、より高いカブリの改善効果が得られることから、前記現像剤の重量平均粒径が４μｍ以上８μｍ以下であることが特に好ましい。
ここで、現像剤の重量平均粒径はコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型あるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）などにより測定することができる。具体的には下記のようにして測定することができる。コールターマルチサイザー（コールター社製）を用いて、体積分布を出力するインターフェイス（日科機製）およびＰＣ９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製）を接続する。電解液は一級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製したものを用いることができ、例えば、ＩＳＯＴＯＮ Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）を使用することができる。具体的測定手順は以下の通りである。前記電解水溶液を１００〜１５０ｍｌ加え、さらに測定試料（現像剤）を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い前記コールターマルチサイザーにより１００μｍアパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナーの体積を測定して体積分布を算出する。これより重量平均粒径を求める。
本発明に用いることのできる現像剤（トナー）は例えば以下のような方法で製造することができる。
例えば特公昭３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５３８５６号公報、特開昭５９−６１８４２号公報、特開２００６−１０６１９８号公報等に記載されている懸濁重合法を用いて直接トナー粒子を生成する方法。
単量体には可溶で水溶性重合開始剤の存在下で直接重合させてトナー粒子を生成するソープフリー重合法に代表される乳化重合法。
マイクロカプセル製法のような界面重合法、ｉｎ ｓｉｔｅ重合法による方法；コアセルベーション法による方法。
会合重合法による方法；特開昭６２−１０６４７３号公報や特開昭６３−１８６２５３号公報等に開示されている少なくとも１種以上の微粒子を凝集させ所望の粒径のトナー粒子を得る。
・単分散を特徴とする分散重合法による方法。
・非水溶性有機溶媒に必要な樹脂類を溶解させた後、水中でトナー粒子を得る乳化分散法による方法。
・粉砕法；加圧ニーダーやエクストルーダー、又はメディア分散機等を用いてトナー成分を混練、均一に分散させる。その後、冷却し、混練物を機械的又はジェット気流下でターゲットに衝突させて所望のトナー粒径に微粉砕する。更に分級工程を経て粒度分布をシャープにしてトナー粒子を製造する。
・粉砕法で得られたトナー粒子を溶媒中で加熱等により球形化処理し、トナー粒子を得る方法。
なかでも、懸濁重合法、会合重合法、乳化分散法によるトナー粒子の製造が好ましく、より好ましくは小粒径のトナー粒子が容易に得られる懸濁重合方法である。
また、トナー粒子の形状は球形に近いことが好ましく、具体的にはトナー粒子の形状係数は、ＳＦ−１が１００〜１５０、より好ましくは１００〜１４０、さらに好ましくは１００〜１３０の範囲である。また、ＳＦ−２が１００〜１４０、より好ましくは１００〜１３０、さらに好ましくは１００〜１２０の範囲内である。トナーの形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２の測定方法を以下に示す。
<トナーの形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２の測定方法>
日立製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いる。拡大倍率３０００倍でトナー像を無作為に１００個サンプリングする。その画像情報をニレコ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）にインターフェースを介して導入し、解析し、下式より算出する。その結果得られた値をＳＦ−１、ＳＦ−２と定義する。
日立製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いる。拡大倍率３０００倍でトナー像を無作為に１００個サンプリングする。その画像情報をニレコ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）にインターフェースを介して導入し、解析し、下式より算出する。その結果得られた値をＳＦ−１、ＳＦ−２と定義する。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）2／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）2／ＡＲＥＡ｝×（１／４π）×１００
（ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＡＲＥＡ：トナー投影面積、ＰＥＲＩ：周長）
また、前記現像ブレードにバイアスを印加する機構を有する電子写真プロセスカートリッジにおいても、本発明の現像ローラを用いた場合、カブリを改善できることから好ましい。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）2／ＡＲＥＡ｝×（１／４π）×１００
（ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＡＲＥＡ：トナー投影面積、ＰＥＲＩ：周長）
また、前記現像ブレードにバイアスを印加する機構を有する電子写真プロセスカートリッジにおいても、本発明の現像ローラを用いた場合、カブリを改善できることから好ましい。
図９は、本発明の現像ローラおよび現像ローラを具備したプロセスカートリッジを用いた画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
先述の通り図９の画像形成装置には、オールインワンプロセスカートリッジ４が脱着可能に装着されている。オールインワンプロセスカートリッジ４は、以下の部材からなる。
・現像ローラ６。
・現像剤塗布部材７。
・現像剤８及びブレードバイアスを印加できるような機構を有する現像ブレード９からなる現像装置１０。
・感光ドラム５。クリーニングブレード１４。
・廃トナー収容容器１３。
・帯電装置１２。
・現像ローラ６。
・現像剤塗布部材７。
・現像剤８及びブレードバイアスを印加できるような機構を有する現像ブレード９からなる現像装置１０。
・感光ドラム５。クリーニングブレード１４。
・廃トナー収容容器１３。
・帯電装置１２。
感光ドラム５は矢印方向に回転し、感光ドラム５を帯電処理するための帯電部材１２によって一様に帯電され、感光ドラム５に静電潜像を書き込む露光手段であるレーザー光１１により、その表面に静電潜像が形成される。上記静電潜像は、感光ドラム５に対して接触配置される現像装置１０によってトナーを付与されることにより現像され、トナー像として可視化される。
現像は露光部にトナー像を形成する所謂反転現像を行っている。可視化された感光ドラム５上のトナー像は、転写部材である転写ローラ１７によって記録媒体である紙２２に転写される。トナー像を転写された紙２２は、定着装置１５により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。
一方、転写されずに感光ドラム上５上に残存した転写残トナーは、感光体表面をクリーニングするためのクリーニング部材であるクリーニングブレード１４により掻き取られ廃トナー容器１３に収納され、クリーニングされた感光ドラム５は上述作用を繰り返し行う。
現像装置１０は、一成分現像剤として非磁性トナー８を収容した現像容器と、現像容器内の長手方向に延在する開口部に位置し感光ドラム５と対向設置された現像剤担持体としての現像ローラ６とを備える。そして、感光ドラム５上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。
電子写真用プロセスカートリッジを用いた現像プロセスを以下に説明する。回転可能に支持されたトナー塗布部材７により現像ローラ６上にトナーが塗布される。現像ローラ６上に塗布されたトナーは、現像ローラ６の回転により現像ブレード９と摺擦される。ここで、現像ブレード９に印加されたバイアスにより現像ローラ上のトナーは現像ローラ上に均一にコートされる。現像ローラ6は感光ドラム5と回転しながら接触し、感光ドラム5上に形成された静電潜像を現像ローラ6上にコートされたトナーにより現像することにより画像が形成される。ここで、現像ブレード9に印加されるバイアスの極性は、トナーの帯電極性と同極性であり、その電圧としては現像バイアスよりも数十Ｖから数百Ｖ高い電圧が一般的である。このように現像ブレードにバイアスを印加する場合は、現像ブレードは導電性であることが好ましく、リン青銅やステンレス等の金属であることがより好ましい。
トナー塗布部材７の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や軸芯体上にレーヨン、ポリアミド等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ６へのトナー８供給および未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。例えば、軸芯体上にポリウレタンフォームを設けた弾性ローラを用いることができる。
このトナー塗布部材７の現像ローラ６に対する当接幅としては、１〜８ｍｍが好ましく、また、現像ローラ６に対してその当接部において相対速度をもたせることが好ましい。
このトナー塗布部材７の現像ローラ６に対する当接幅としては、１〜８ｍｍが好ましく、また、現像ローラ６に対してその当接部において相対速度をもたせることが好ましい。
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本実施例は本発明を何ら限定するものではない。
実施例１
[弾性層の形成]
導電性軸体1としてＳＵＳ製のΦ８ｍｍ芯金にニッケルメッキを施し、さらにプライマ−（商品名ＤＹ３５−０５１、東レダウコーニングシリコーン社製）を塗布、焼付けしたものを用いた。
[弾性層の形成]
導電性軸体1としてＳＵＳ製のΦ８ｍｍ芯金にニッケルメッキを施し、さらにプライマ−（商品名ＤＹ３５−０５１、東レダウコーニングシリコーン社製）を塗布、焼付けしたものを用いた。
ついで、導電性軸体１を内径１６ｍｍの円筒状金型に同心となるように配置する。
下記の組成の付加型シリコーンゴム組成物を調製した。
・液状シリコーンゴム材料（商品名ＳＥ６７２４Ａ／Ｂ、東レ・ダウコーニングシリコ ーン社製） １００質量部。
・カーボンブラック（（商品名トーカブラック＃７３６０ＳＢ、東海カーボン社製）３ ５質量部。
・耐熱性付与剤としてシリカ粉体を０．２質量部。
・白金触媒０．１質量部。
・液状シリコーンゴム材料（商品名ＳＥ６７２４Ａ／Ｂ、東レ・ダウコーニングシリコ ーン社製） １００質量部。
・カーボンブラック（（商品名トーカブラック＃７３６０ＳＢ、東海カーボン社製）３ ５質量部。
・耐熱性付与剤としてシリカ粉体を０．２質量部。
・白金触媒０．１質量部。
上記付加型シリコーンゴム組成物を金型内に形成されたキャビティに注入した。続いて、金型を加熱してシリコーンゴムを温度１５０℃、１５分間加硫硬化し、脱型した後、さらに温度２００℃、２時間加熱し硬化反応を完結させ、厚み４ｍｍの弾性層２を導電性軸体１の外周に設けた。
[ポリオールの合成]
最表面層３の結着樹脂成分として下記の材料をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合し、窒素雰囲気下温度８０℃にて７時間反応させて、水酸基価が２０のポリエーテルポリオールを作製した。
・ポリテトラメチレングリコール（商品名ＰＴＧ１０００ＳＮ、保土谷化学社製）１０ ０質量部。
・イソシアネート化合物（商品名ミリオネートＭＴ、日本ポリウレタン工業社製）２０ 質量部。
最表面層３の結着樹脂成分として下記の材料をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合し、窒素雰囲気下温度８０℃にて７時間反応させて、水酸基価が２０のポリエーテルポリオールを作製した。
・ポリテトラメチレングリコール（商品名ＰＴＧ１０００ＳＮ、保土谷化学社製）１０ ０質量部。
・イソシアネート化合物（商品名ミリオネートＭＴ、日本ポリウレタン工業社製）２０ 質量部。
[イソシアネートの合成]
窒素雰囲気下、数平均分子量５００のポリプロピレングリコール１００質量部に対し、粗製ＭDＩ５７質量部を温度９０℃で２時間加熱反応した。その後、ブチルセロソルブを固形分７０％になるように加えた。そして、固形分当たりのＮＣＯ％が５．０％のイソシアネート化合物を得た。その後、反応物温度５０℃の条件下、ＭＥＫオキシムを２２質量部を滴下し、ブロックポリイソシアネートＡを得た。
窒素雰囲気下、数平均分子量５００のポリプロピレングリコール１００質量部に対し、粗製ＭDＩ５７質量部を温度９０℃で２時間加熱反応した。その後、ブチルセロソルブを固形分７０％になるように加えた。そして、固形分当たりのＮＣＯ％が５．０％のイソシアネート化合物を得た。その後、反応物温度５０℃の条件下、ＭＥＫオキシムを２２質量部を滴下し、ブロックポリイソシアネートＡを得た。
［両凸レンズ状粒子の合成］
水２００ｇに対し、懸濁安定剤として複分解法で得られたピロリン酸マグネシウム５ｇを分散させた分散媒を、５００ｍｌセパラブルフラスコに入れ、分散媒に重合禁止剤としての亜硝酸ナトリウム０．１ｇを溶解させた。
水２００ｇに対し、懸濁安定剤として複分解法で得られたピロリン酸マグネシウム５ｇを分散させた分散媒を、５００ｍｌセパラブルフラスコに入れ、分散媒に重合禁止剤としての亜硝酸ナトリウム０．１ｇを溶解させた。
上記とは別に、以下の材料を完全に混合溶解したモノマー混合物を調製した。
・重合性単官能性ビニルモノマーとしてメタクリル酸メチル８７．４ｇ。
・重合性多官能性ビニルモノマーとしてエチレングリコールジメタクリレート２．６ｇ （重合性単官能性ビニルモノマー１００重量部に対して、約３．０重量部）。
・疎水性の液状媒体としてジメチルポリシロキサン（温度２５℃における粘度１０００ ｃＳｔ）３０ｇ（重合性ビニルモノマー１００重量部に対して、３４重量部）。
・リン酸エステルとしてラウリルリン酸０．０６ｇ（重合性ビニルモノマー１００重量 部に対して、０．０７重量部）。
・重合開始剤として２，２´−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．５ｇ 。をモノマー組成物を得た。
・重合性単官能性ビニルモノマーとしてメタクリル酸メチル８７．４ｇ。
・重合性多官能性ビニルモノマーとしてエチレングリコールジメタクリレート２．６ｇ （重合性単官能性ビニルモノマー１００重量部に対して、約３．０重量部）。
・疎水性の液状媒体としてジメチルポリシロキサン（温度２５℃における粘度１０００ ｃＳｔ）３０ｇ（重合性ビニルモノマー１００重量部に対して、３４重量部）。
・リン酸エステルとしてラウリルリン酸０．０６ｇ（重合性ビニルモノマー１００重量 部に対して、０．０７重量部）。
・重合開始剤として２，２´−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．５ｇ 。をモノマー組成物を得た。
このモノマー混合物を上記分散媒に加えて、ホモミキサー（ＩＫＡ社製 商品名：ＵＬＴＲＡ ＴＵＲＲＡＸ Ｔ−２５）にて８０００ｒｐｍで約１０秒間攪拌した。そして、モノマー組成物を分散媒中に微分散した。セパラブルフラスコに撹拌翼、温度計及び還流冷却器を取り付け、窒素置換後、６０℃の恒温水槽中に設置した。セパラブルフラスコ内を撹拌速度２００ｒｐｍで攪拌を継続させ、セパラブルフラスコ内のモノマー組成物を加えた分散媒の温度が６０℃になってから１０時間懸濁重合を行った。
次いで、セパラブルフラスコよりスラリーを取り出し、樹脂粒子中に含有されるジメチルポリシロキサンをシクロヘキサンによる洗浄除去した。冷却後、スラリーのｐＨが２程度になるまで塩酸を添加して懸濁安定剤を分解し、樹脂粒子一次粒子を得た。濾紙を用いたブフナー漏斗で一次粒子を吸引濾過し、１．２リットルのイオン交換水で洗浄することで懸濁安定剤を除去した。吸引濾過後の脱水ケーキを乾燥した後、目的の樹脂粒子を得た。
両凸レンズ状粒子の平均長径、平均短径、ＳＦ−１値を前述の方法により測定した。水に対するメタクリル酸メチル重量比を大きくし、攪拌速度を遅くすると、両凸レンズ状粒子の粒径は小さくなる。また、ジメチルポリシロキサンを多く加えるとＸ／Ｙが大きくなり、ジメチルポリシロキサンの粘度を高くするとＳＦ−１が大きくなる。
両凸レンズ状粒子の平均長径、平均短径、ＳＦ−１値を前述の方法により測定した。水に対するメタクリル酸メチル重量比を大きくし、攪拌速度を遅くすると、両凸レンズ状粒子の粒径は小さくなる。また、ジメチルポリシロキサンを多く加えるとＸ／Ｙが大きくなり、ジメチルポリシロキサンの粘度を高くするとＳＦ−１が大きくなる。
［最表面層用塗料の作製］
上記のようにして作製したポリオールに対し、ブロックポリイソシアネートＡをＮＣＯ／ＯＨ基比が１．４になるように混合した。結着樹脂固形分１００質量部に対し、カーボンブラック（商品名ＭＡ１００、三菱化学社製、Ｐｈ＝３．５）３０質量部を混合した。総固形分比が３５質量％になるようにＭＥＫに溶解、混合した。そして、1.5ｍｍの粒径のガラスビーズを用いてサンドミルを用いて４時間分散して分散液１を作製した。一方、分散液１中の結着樹脂成分固形分と同量のＭＥＫ中に両凸レンズ状粒子（平均短径５．１μｍ、平均長径／平均短径１．７）を２５質量部添加した。次いで、超音波分散することにより両凸レンズ状粒子分散液を得た。得られた両凸レンズ状粒子分散液を分散液１に追加して、サンドミルを用いてさらに３０分間分散して最表面層用塗料を得た。
上記のようにして作製したポリオールに対し、ブロックポリイソシアネートＡをＮＣＯ／ＯＨ基比が１．４になるように混合した。結着樹脂固形分１００質量部に対し、カーボンブラック（商品名ＭＡ１００、三菱化学社製、Ｐｈ＝３．５）３０質量部を混合した。総固形分比が３５質量％になるようにＭＥＫに溶解、混合した。そして、1.5ｍｍの粒径のガラスビーズを用いてサンドミルを用いて４時間分散して分散液１を作製した。一方、分散液１中の結着樹脂成分固形分と同量のＭＥＫ中に両凸レンズ状粒子（平均短径５．１μｍ、平均長径／平均短径１．７）を２５質量部添加した。次いで、超音波分散することにより両凸レンズ状粒子分散液を得た。得られた両凸レンズ状粒子分散液を分散液１に追加して、サンドミルを用いてさらに３０分間分散して最表面層用塗料を得た。
[弾性層上への表面層の形成]
上記のようにして得られた最表面層用塗料を、図１０に示すオーバーフロー方式の浸漬塗工装置を用いて前記弾性層上にそれぞれ浸漬塗工した。その後、当該塗料の塗膜を乾燥させ、温度１５０℃にて２時間加熱処理した。そして、弾性層表面に厚さ８μｍの最表面層を設けた実施例１の現像ローラを得た。当該現像ローラを温度２３℃／湿度５５％Ｒｈの環境に２４時間以上静置した。そして以下の各種測定を行った。
上記のようにして得られた最表面層用塗料を、図１０に示すオーバーフロー方式の浸漬塗工装置を用いて前記弾性層上にそれぞれ浸漬塗工した。その後、当該塗料の塗膜を乾燥させ、温度１５０℃にて２時間加熱処理した。そして、弾性層表面に厚さ８μｍの最表面層を設けた実施例１の現像ローラを得た。当該現像ローラを温度２３℃／湿度５５％Ｒｈの環境に２４時間以上静置した。そして以下の各種測定を行った。
［現像ローラ最表面層の厚さ測定］
現像ローラの中央部、ローラ両端部からそれぞれ３０ｍｍ中央部側の合計３点から、鋭利なかみそり刃を用いて、現像ローラの表面層を弾性層ごとかまぼこ形状に切り出して表面層厚さ測定サンプル（１）〜（３）を得た。得られたサンプル（１）〜（３）それぞれにおいて、測定位置を変えて５点表面層厚さを測定し、合計１５点の測定結果の相加平均値を現像ローラの最表面層厚さとした。ここで、最表面層厚さを測定する手段としては、ビデオマイクロスコープ（キーエンス社製、倍率２０００倍）を用いた。測定結果を表１に示す。
現像ローラの中央部、ローラ両端部からそれぞれ３０ｍｍ中央部側の合計３点から、鋭利なかみそり刃を用いて、現像ローラの表面層を弾性層ごとかまぼこ形状に切り出して表面層厚さ測定サンプル（１）〜（３）を得た。得られたサンプル（１）〜（３）それぞれにおいて、測定位置を変えて５点表面層厚さを測定し、合計１５点の測定結果の相加平均値を現像ローラの最表面層厚さとした。ここで、最表面層厚さを測定する手段としては、ビデオマイクロスコープ（キーエンス社製、倍率２０００倍）を用いた。測定結果を表１に示す。
［現像ローラ最表面層中における両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径の測定］
上記のようにして得られた現像ローラの最表面層中における両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径を前述の方法により測定した。実施例と比較例に用いた両凸レンズ状粒子の測定結果を表１に示す。
上記のようにして得られた現像ローラの最表面層中における両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径を前述の方法により測定した。実施例と比較例に用いた両凸レンズ状粒子の測定結果を表１に示す。
［現像ローラ最表面層中における両凸レンズ状粒子の平均粒子間距離の測定］
上記のようにして得られた現像ローラの最表面層中における両凸レンズ状粒子の平均粒子間距離を前述の方法により測定した。実施例と比較例に用いた両凸レンズ状粒子の測定結果を表１に示す。
上記のようにして得られた現像ローラの最表面層中における両凸レンズ状粒子の平均粒子間距離を前述の方法により測定した。実施例と比較例に用いた両凸レンズ状粒子の測定結果を表１に示す。
［現像ローラの長手方向および周方向に対する両凸レンズ状粒子の配向度（θ）の測定］
上記のようにして得られた現像ローラの最表面層中における両凸レンズ状粒子の配向度を前述の方法により測定した。測定結果を表１に示す。
［現像ローラ表面のマイクロゴム硬度の測定］
マイクロゴム硬度計ＭＤ−１タイプＡ（高分子計器社製）を用いて、現像ローラの最表面硬度を測定した。測定位置は軸方向中心部と、軸方向両端部から内側に各３０ｍｍの位置の３点を周方向に角度９０°刻みで合計１２点に関して、現像ローラ軸方向に測定し、その平均値を現像ローラの最表面硬度とした。測定結果を表１に示す。
上記のようにして得られた現像ローラの最表面層中における両凸レンズ状粒子の配向度を前述の方法により測定した。測定結果を表１に示す。
［現像ローラ表面のマイクロゴム硬度の測定］
マイクロゴム硬度計ＭＤ−１タイプＡ（高分子計器社製）を用いて、現像ローラの最表面硬度を測定した。測定位置は軸方向中心部と、軸方向両端部から内側に各３０ｍｍの位置の３点を周方向に角度９０°刻みで合計１２点に関して、現像ローラ軸方向に測定し、その平均値を現像ローラの最表面硬度とした。測定結果を表１に示す。
[現像ローラの電気抵抗の測定]
上記のようにして得られた現像ローラの電気抵抗を前述の方法により測定した。測定結果を表１に示す。
上記のようにして得られた現像ローラの電気抵抗を前述の方法により測定した。測定結果を表１に示す。
［画像出力試験］
プリンター（ＬＢＰ５５００；商品名、キヤノン製）改造カートリッジに非磁性一成分のマゼンタ現像剤を充填した。当該カートリッジは、OPC感光ドラムを有している。また、現像ローラはOPC感光ドラムを押圧している、現像ブレードとして厚み８０μｍのＳＵＳブレードを用いている。当該現像ブレードには、ブレードバイアスを印加できるように改造してある。また、当該マゼンタ現像剤は、特開２００６−１０６１９８の実施例１に記載された重合方法により製造した重量平均粒径６．５μｍ、形状係数ＳＦ−１が１１４、ＳＦ−２が１０８である。
プリンター（ＬＢＰ５５００；商品名、キヤノン製）改造カートリッジに非磁性一成分のマゼンタ現像剤を充填した。当該カートリッジは、OPC感光ドラムを有している。また、現像ローラはOPC感光ドラムを押圧している、現像ブレードとして厚み８０μｍのＳＵＳブレードを用いている。当該現像ブレードには、ブレードバイアスを印加できるように改造してある。また、当該マゼンタ現像剤は、特開２００６−１０６１９８の実施例１に記載された重合方法により製造した重量平均粒径６．５μｍ、形状係数ＳＦ−１が１１４、ＳＦ−２が１０８である。
得られた現像ローラを組み込んで画像出力試験用プロセスカートリッジを３本作製した。
プリンター（ＬＢＰ５５００；商品名、キヤノン製）を、現像ブレードにブレードバイアスを印加できるように改造した。このプリンターに、上記で作製した画像出力試験用カートリッジを組み込み、画像出力試験を行った。ここで、現像バイアスに対して−２００Ｖのブレードバイアスを印加して、下記の各環境で印字率が１％の画像を連続して出力した。最終的に２００００枚の画像出力を行い、カブリを以下の方法で評価した。
・温度２３℃／湿度５５％Ｒｈ（Ｎ／Ｎ環境）。
・温度１５℃／湿度１０％Ｒｈ（Ｌ／Ｌ環境）。
・温度３０℃／湿度８０％Ｒｈ（Ｈ／Ｈ環境）。
・温度２３℃／湿度５５％Ｒｈ（Ｎ／Ｎ環境）。
・温度１５℃／湿度１０％Ｒｈ（Ｌ／Ｌ環境）。
・温度３０℃／湿度８０％Ｒｈ（Ｈ／Ｈ環境）。
ベタ白画像を出力し、そのベタ白画像を反射式濃度計ＴＣ−６ＤＳ／Ａ（（有）東京電色製）を用いて、白地部の反射濃度を測定し、画像上で測定した１０点の平均値をＤｓとする。そしてベタ白画像出力前の用紙の反射濃度（その平均値をＤｒとする）とＤｓとの差（Ｄｒ−Ｄｓ）を求め、これをカブリ量とした。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足していることから、カブリは良好であった。結果を表１に示す。
実施例２
メタクリル酸メチルを９１．１ｇ、攪拌速度を１２０ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
メタクリル酸メチルを９１．１ｇ、攪拌速度を１２０ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足していることから、カブリは良好であった。結果を表１に示す。
実施例３
メタクリル酸メチルを９１．１ｇ、攪拌速度を１２０ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
メタクリル酸メチルを９１．１ｇ、攪拌速度を１２０ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足しているが、Ｔ／Ｙが小さめであったことから、Ｌ／Ｌ環境においてカブリが１．６％と大きめであった。結果を表１に示す。
実施例４
メタクリル酸メチルを７８．１ｇ、攪拌速度を５００ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
メタクリル酸メチルを７８．１ｇ、攪拌速度を５００ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足していることから、カブリは良好であった。結果を表１に示す。
実施例５
メタクリル酸メチルを９１．１ｇ、攪拌速度を１２０ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
メタクリル酸メチルを９１．１ｇ、攪拌速度を１２０ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足していることから、カブリは良好であった。結果を表１に示す。
実施例６
メタクリル酸メチルを８１．６ｇ、攪拌速度を３００ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
メタクリル酸メチルを８１．６ｇ、攪拌速度を３００ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足していることから、カブリは良好であった。結果を表１に示す。
実施例７
最表面層用塗料中の両凸レンズ状粒子の添加量を８質量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
最表面層用塗料中の両凸レンズ状粒子の添加量を８質量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足しているが、平均分子間距離が３０μｍと大きめであったことから、Ｌ／Ｌ環境においてカブリが１．７％と大きめであった。結果を表１に示す。
実施例８
ジメチルポリシロキサン（温度２５℃における粘度１０００ｃＳｔ）３５ｇ（重合性ビニルモノマー１００重量部に対して、４０重量部）にして両凸レンズ状粒子を合成した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
ジメチルポリシロキサン（温度２５℃における粘度１０００ｃＳｔ）３５ｇ（重合性ビニルモノマー１００重量部に対して、４０重量部）にして両凸レンズ状粒子を合成した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足していることから、カブリは良好であった。結果を表１に示す。
実施例９
最表面層用塗料中の両凸レンズ状粒子の添加量を１２質量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
最表面層用塗料中の両凸レンズ状粒子の添加量を１２質量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足していることから、カブリは良好であった。結果を表１に示す。
実施例１０
最表面層用塗料中の両凸レンズ状粒子の添加量を６０質量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
最表面層用塗料中の両凸レンズ状粒子の添加量を６０質量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足していることから、カブリは良好であった。結果を表１に示す。
実施例１１
弾性層中のカーボンブラックの添加量を３０質量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
弾性層中のカーボンブラックの添加量を３０質量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足しているが、ＭＤ−１硬度が２７度と小さめであったことから、Ｌ／Ｌ環境においてカブリが１．３％と大きめであった。結果を表１に示す。
実施例１２
弾性層中のカーボンブラックの添加量を４２質量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
弾性層中のカーボンブラックの添加量を４２質量部に変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足しているが、ＭＤ−１硬度が４０度と大きめであったことから、Ｌ／Ｌ環境においてカブリが１．５％と大きめであった。結果を表１に示す。
実施例１３
ジメチルポリシロキサン（温度２５℃における粘度１００００ｃＳｔ）２０ｇ（重合性ビニルモノマー１００重量部に対して、２３重量部）にして両凸レンズ状粒子を合成した。最表面層の膜厚を表２に示すように変更した。それ以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
ジメチルポリシロキサン（温度２５℃における粘度１００００ｃＳｔ）２０ｇ（重合性ビニルモノマー１００重量部に対して、２３重量部）にして両凸レンズ状粒子を合成した。最表面層の膜厚を表２に示すように変更した。それ以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本実施例においては、最表面層の膜厚、両凸レンズ状粒子の平均長径と平均短径、平均粒子間距離、配向度（θ）が請求項の範囲を満足していることから、カブリは良好であった。結果を表１に示す。
比較例１
メタクリル酸メチルを９１．１ｇ、攪拌速度を１２０ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
メタクリル酸メチルを９１．１ｇ、攪拌速度を１２０ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本比較例においては、膜厚が２０μｍと大きく、Ｔ／Ｙが２．９と大きいことから、Ｌ／Ｌ環境においてカブリが２．８％と大きかった。結果を表１に示す。
比較例２
メタクリル酸メチルを８１．６ｇ、攪拌速度を３００ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
メタクリル酸メチルを８１．６ｇ、攪拌速度を３００ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本比較例においては、膜厚が２μｍと小さいことから、８０００枚の出力後に最表面層が削れてしまったので、カブリの評価はできなかった。結果を表１に示す。
比較例３
メタクリル酸メチルを９７．０ｇ、攪拌速度を５０ｒｐｍして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
比較例３
メタクリル酸メチルを９７．０ｇ、攪拌速度を５０ｒｐｍして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本比較例においては、平均短径が９μｍと大きいことから、Ｌ／Ｌ環境においてカブリが２．４％と大きかった。結果を表１に示す。
比較例４
メタクリル酸メチルを７０．２ｇ、攪拌速度を７００ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
メタクリル酸メチルを７０．２ｇ、攪拌速度を７００ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本比較例においては、平均短径が１μｍと小さく、Ｔ／Ｙが４．０と大きいことから、Ｌ／Ｌ環境においてカブリが３．５％と大きかった。結果を表１に示す。
比較例５
メタクリル酸メチルを８１．６ｇ、攪拌速度を３００ｒｐｍにし、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
メタクリル酸メチルを８１．６ｇ、攪拌速度を３００ｒｐｍにし、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本比較例においては、Ｔ／Ｙが２．５と大きいことから、Ｌ／Ｌ環境においてカブリが２．８％と大きかった。結果を表１に示す。
比較例６
ジメチルポリシロキサンを加えずに両凸レンズ状粒子を合成した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
ジメチルポリシロキサンを加えずに両凸レンズ状粒子を合成した以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本比較例においては、球状粒子を用いたことから、Ｌ／Ｌ環境においてカブリが２．１％と大きかった。また、球状粒子を用いたので配向度の測定はできなかった。結果を表１に示す。
比較例７
最表面層用塗料中の両凸レンズ状粒子の添加量を４質量部に変更以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
最表面層用塗料中の両凸レンズ状粒子の添加量を４質量部に変更以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本比較例においては、平均粒子間距離が５０μｍと大きいことから、Ｌ／Ｌ環境においてカブリが３．１％と大きかった。結果を表１に示す。
比較例８
メタクリル酸メチルを９１．１ｇ、攪拌速度を１２０ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した。また、最表面層をスプレー塗工した。上記変更点以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
メタクリル酸メチルを９１．１ｇ、攪拌速度を１２０ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成し、最表面層の膜厚を表２に示すように変更した。また、最表面層をスプレー塗工した。上記変更点以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本比較例においては、配向度が４５と大きいことから、Ｌ／Ｌ環境においてカブリが２．９％と大きかった。結果を表１に示す。
比較例９
メタクリル酸メチルを８９．２ｇ、ジメチルポリシロキサン（温度２５℃における粘度１０００ｃＳｔ）５０ｇ（重合性ビニルモノマー１００重量部に対して、５６重量部）、攪拌速度を１８０ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成した。それ以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
メタクリル酸メチルを８９．２ｇ、ジメチルポリシロキサン（温度２５℃における粘度１０００ｃＳｔ）５０ｇ（重合性ビニルモノマー１００重量部に対して、５６重量部）、攪拌速度を１８０ｒｐｍにして両凸レンズ状粒子を合成した。それ以外は実施例１と同様にして現像ローラを作成した。また、実施例１と同様に各種測定、評価を行った。
本比較例においては、Ｘ／Ｙが２．７と大きいことから、Ｌ／Ｌ環境においてカブリが２．３％と大きかった。結果を表１に示す。
＊１：球状粒子含有のため、配向度の測定が不可能であった
＊２：8000枚で最表面層が剥がれたために、カブリ測定が不可能であった
＊２：8000枚で最表面層が剥がれたために、カブリ測定が不可能であった
１ 導電性軸体
２ 導電性弾性層
３ 導電性最表面層
４ プロセスカートリッジ
５ 感光ドラム
６ 現像ローラ
７ 現像剤塗布部材
８ 現像剤
９ 規制ブレード
１０ 現像装置
１１ レーザー光
１２ 帯電部材
１３ 廃トナー容器
１４ クリーニングブレード
１５ 定着装置
１６ 駆動ローラ
１７ 転写ローラ
１８ バイアス電源
１９ テンションローラ
２０ 転写搬送ベルト
２１ 従動ローラ
２２ 紙
２３ 給紙ローラ
２４ 吸着ローラ
２５ 浸漬槽
２６ 液送ポンプ
２７ 攪拌タンク
２８ 昇降装置
２９ 金属ドラム
Ｒ 抵抗器
ＨＶ 高圧電源
ＤＭＭ デジタルマルチメーター
３０ 球状粒子
３１ 板状粒子
３２ 両凸レンズ状粒子
２ 導電性弾性層
３ 導電性最表面層
４ プロセスカートリッジ
５ 感光ドラム
６ 現像ローラ
７ 現像剤塗布部材
８ 現像剤
９ 規制ブレード
１０ 現像装置
１１ レーザー光
１２ 帯電部材
１３ 廃トナー容器
１４ クリーニングブレード
１５ 定着装置
１６ 駆動ローラ
１７ 転写ローラ
１８ バイアス電源
１９ テンションローラ
２０ 転写搬送ベルト
２１ 従動ローラ
２２ 紙
２３ 給紙ローラ
２４ 吸着ローラ
２５ 浸漬槽
２６ 液送ポンプ
２７ 攪拌タンク
２８ 昇降装置
２９ 金属ドラム
Ｒ 抵抗器
ＨＶ 高圧電源
ＤＭＭ デジタルマルチメーター
３０ 球状粒子
３１ 板状粒子
３２ 両凸レンズ状粒子
Claims (5)
- 導電性軸体と、該導電性軸体の周囲に設けられた少なくとも一層以上の弾性層とを有する現像ローラにおいて、該現像ローラの最表面層に両凸レンズ状粒子を含有しており、該最表面層の膜厚をＴμｍ、該両凸レンズ状粒子の面積が最小となるように投影した投影図における平均長径をＸμｍ、平均短径をＹμｍ、とした時に、最表面層またはその構成物が下記（ａ）から（ｆ）を満たしていることを特徴とする現像ローラ。
（ａ）０．６≦Ｔ／Ｙ≦２．０
（ｂ）４μｍ≦Ｔ≦１４μｍ
（ｃ）２μｍ≦Ｙ≦７μｍ
（ｄ）１．５≦Ｘ／Ｙ≦２．０
（ｅ）平均粒子間距離が３０μｍ以下
（ｆ）現像ローラの長手方向および周方向に対する両凸レンズ状粒子の配向度（θ）が３０度以下 - 該最表面層のＭＤ−１硬度が３０度以上３８度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。
- 該両凸レンズ状粒子の面積が最大となるように投影した形状の形状係数ＳＦ−１が１００以上１２０以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像ローラ。
- 現像ローラと、該現像ローラに当接したブレードとが装着されてなり、該現像ローラの表面に重量平均粒径４μｍ以上８μｍ以下の現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを感光ドラムに接触させて該感光ドラム表面に該現像剤を供給することにより該感光ドラム表面に可視画像を形成させる電子写真プロセスカートリッジにおいて、該現像ローラが、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の現像ローラを具備することを特徴とする、電子写真プロセスカートリッジ。
- 現像ローラと、該現像ローラに当接したブレードとが装着されてなり、該現像ローラの表面に重量平均粒径４μｍ以上８μｍ以下の現像剤の薄層を形成し、該現像ローラを感光ドラムに接触させて該感光ドラム表面に該現像剤を供給することにより該感光ドラム表面に可視画像を形成させる画像形成装置において、該現像ローラが、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の現像ローラを具備することを特徴とする、電子写真用画像形成装置。
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