現像ローラ、それを用いた現像装置及び画像形成装置
【課題】耐久印刷時のカブリや現像スジを改良した現像ローラを提供する、また、このような現像ローラを用いた高画質な現像装置、及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】軸芯体１の外周に弾性層２を有し、その外周に樹脂と、樹脂粒子とを含有している表面層３を有している現像ローラであって、該表面層３は、該樹脂粒子に由来する凸部を有し、かつ、粗さ曲線の歪度Ｒｓｋが０．１５以上、０．７０以下である粗さの表面を有しており、該樹脂粒子は、体積粒度分布において粒径ｄ１にピークＰ１を有し、粒径ｄ１の粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をａ、かつｄ１より大きい粒径ｄ２、ｄ３の樹脂粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をｂ、ｃとしたとき、ｄ１、ｄ２、ｄ３及びａ、ｂ、ｃが特定の関係を満たしている現像ローラ。
【解決手段】軸芯体１の外周に弾性層２を有し、その外周に樹脂と、樹脂粒子とを含有している表面層３を有している現像ローラであって、該表面層３は、該樹脂粒子に由来する凸部を有し、かつ、粗さ曲線の歪度Ｒｓｋが０．１５以上、０．７０以下である粗さの表面を有しており、該樹脂粒子は、体積粒度分布において粒径ｄ１にピークＰ１を有し、粒径ｄ１の粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をａ、かつｄ１より大きい粒径ｄ２、ｄ３の樹脂粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をｂ、ｃとしたとき、ｄ１、ｄ２、ｄ３及びａ、ｂ、ｃが特定の関係を満たしている現像ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
そして、シャフトとその外周に形成された弾性層と弾性層の外周に形成された少なくとも１層の樹脂被覆層を有する現像ローラにおいて、該樹脂被覆層中に種々の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１〜４）。
【０００５】
ところで、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良くする有効な手段である。しかし、特定の画質項目、特に耐久印刷時のカブリやスジ状の画像不良（以下、現像スジと称す）において改善すべき課題を有している。
【０００６】
すなわち現像剤を小粒径化すると、現像剤どうし、或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、現像剤の劣化する傾向が見られる。そして、劣化した現像剤は、現像ローラや現像剤規制部材の表面に融着し易くなる。表面に劣化した現像剤が融着した現像ローラは、現像剤への帯電付与量が低下し、その結果として電子写真画像にカブリを発生させることがある。また、現像剤規制部材の表面に部分的に劣化した現像剤が融着した場合、現像ローラ上の現像剤のコート量が不均一になり易い。その結果、電子写真画像に現像スジを生じさせてしまうことがある。
【０００７】
また、近年、所謂ベタ画像（ソリッドな画像）の出力が多いカラー画像形成装置においても、さらなる画像の均一性、画像濃度の高濃度化が求められている。
【０００８】
このような要求に対して、現像ローラ上の現像剤量を規制する現像ブレードにバイアスを印加する現像装置が提案されている（特許文献５）。
【０００９】
しかし、現像剤規制部材（現像ブレード）にバイアスを印加することにより、前記トナーの小粒径化と同様に、耐久印刷時のカブリや現像スジの発生が顕著となる場合があった。すなわち、現像ブレードにバイアスを印加することにより現像剤に与えるストレスが増大し、現像剤や現像剤の外添剤が現像ローラ表面や現像ブレードに融着することによりカブリや現像スジが発生しやすくなる。
【００１０】
上記したように、現像剤の小粒径化や、現像ブレードへのバイアス印加といった、電子写真画像へのカブリ、現像スジの発生がより生じやすくなっている近年の技術動向を考慮して現像ローラについての検討を重ねた。その結果、上記特許文献１乃至４に記載されているような、従来提案されている現像ローラは、特に低温低湿環境における耐久印刷時において、電子写真画像にカブリや現像スジを生じさせる場合があった。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１９１５６１号公報
【特許文献２】特開２００５−２５８２０１号公報
【特許文献３】特開２００５−１１５２６５号公報
【特許文献４】特開平１１−２１２３５４号公報
【特許文献５】特開２０００−１１２２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、耐久印刷時のカブリや現像スジ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現像装置、及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者等は、現像ローラの表面層中に添加する弾性樹脂粒子及び表面状態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、現像装置及び画像形成装置を得ることができることを見出した。
【００１４】
すなわち本発明に係る現像ローラは、軸芯体の外周に弾性層を有し、その外周に樹脂と、樹脂粒子とを含有している表面層を有している現像ローラであって、
該表面層は、該樹脂粒子に由来する凸部を有し、
かつ粗さ曲線の歪度Ｒｓｋが０．１５以上、０．７０以下である粗さの表面を有しており、
該樹脂粒子は、体積粒度分布において粒径ｄ１にピークＰ１を有し、
粒径ｄ１の粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をａ、かつｄ１より大きい粒径ｄ２、ｄ３の樹脂粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をｂ、ｃとしたとき、ｄ１、ｄ２、ｄ３及びａ、ｂ、ｃが下記関係式（１）から（７）を満足することを特徴とする。
４μｍ≦ｄ２−ｄ１≦１２μｍ （１）
６μｍ≦ｄ１≦２２μｍ （２）
１０μｍ≦ｄ２≦２７μｍ （３）
２．０体積％≦ｂ≦８．０体積％ （４）
１．５≦ａ／ｂ≦７．０ （５）
０．０≦ｃ／ｂ≦１．１ （６）
ｄ１＜ｄ３＜ｄ２ （７）
【００１５】
また、本発明に係る現像装置は、少なくとも一成分乾式現像剤と、上記の現像ローラと、現像ローラ上の現像剤量を制御する現像ブレードとを有することを特徴とする。
【００１６】
更に本発明に係る画像形成装置は、少なくとも、現像剤を表面に担持する請求項１乃至６の何れかに記載の現像ローラと、該現像ローラ上の現像剤量を制御する現像ブレードと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、耐久印刷時のカブリや現像スジ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現像装置、及び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】
【００１８】
上記の目的達成のための種々の検討の結果、現像スジを改良するためには現像ローラと現像剤規制部材（現像ブレード）との接触点を少なくすることが必要であるとの知見を得た。即ち、現像ローラの表面粗さの粗さ曲線の歪度Ｒｓｋを大きくする必要があることが分かった。
【００１９】
一方、カブリを改良するためには、現像ローラ表面を現像ブレードで掻き取った際に、現像ローラ上において現像剤を滞留させないことが好ましいとの知見を得た。即ち、現像ローラの表面粗さの粗さ曲線の歪度、即ち、Ｒｓｋを０に近づけることが好ましいことが分かった。
【００２０】
ここで、現像ローラの表面粗さの粗さ曲線の歪度について図３Ａ〜３Ｅ及び図４Ａ〜４Ｄを用いて説明する。図３Ａ〜３Ｅは現像ローラ表面近傍の断面概略図であり、弾性層２の外周に表面層３が配置されている。また表面層３中には相対的に大きな粒径を有するウレタン樹脂粒子３１や相対的に小さな粒径を有するウレタン樹脂粒子３２が分散・含有されている。図４Ａ〜４Ｄは現像ローラの表面粗さの粗さ曲線の模式図であり、図の水平方向が現像ローラ表面の軸方向、図の垂直方向が現像ローラ表面の粗さ形状を示している。図４Ａ、４Ｂ、４ＣはそれぞれＲｓｋ＞０、Ｒｓｋ≒０、Ｒｓｋ＜０の場合の粗さ曲線の例である。
【００２１】
すなわち、図３Ａに示すように、現像ローラ表面層中に大きめの粒子が少量含有される場合には、現像ローラ表面粗さにおける粗さ曲線は図４Ａに示すようなプロファイルとなり、粗さ曲線の歪度Ｒｓｋの値は０より大きくなる。
【００２２】
一方、図３Ｂに示すように、現像ローラ表面層中に粒子が多量に含有される場合には、現像ローラ表面粗さにおける粗さ曲線は図４Ｂに示すようなプロファイルとなり、粗さ曲線の歪度Ｒｓｋの値は概ね０となる。
【００２３】
また、現像ローラ表面に微細な凹みがある場合の粗さ曲線は、図４Ｃに示すようなプロファイルになる。
【００２４】
また、図３Ｃに示す様に、現像ローラ表面層中に相対的に大きな粒径の粒子と、相対的に小さな粒径の粒子が同時に含有される場合、現像ローラの表面粗さにおける粗さ曲線は図４Ｄに示す様なプロファイルとなる。
【００２５】
つまり、現像ローラ表面層中に大きめの粒子を少量添加した図３Ａに示すような構成とした場合、前記Ｒｓｋの値を大きくすることができる。Ｒｓｋは、粗さ曲線の尖鋭度を表わすパラメータであるところ、Ｒｓｋを、０．１５以上、０．７０以下とした場合、表面の突起を適度に尖鋭化させることができる。その結果、現像ブレードと現像ローラ表面の接触点、或いは接触面積を、現像剤の帯電させる能力を維持しつつ少なくすることができ、現像剤の劣化を有効に抑制できるものと考えられる。その為に現像スジが改善するものと考えられる。
【００２６】
一方、粒子の非存在部であり表面が粗面化されていない部分が多く存在すると、現像ローラ表面での現像剤の流動性が低くなる。
【００２７】
また、現像ローラ６の表面層３と現像ブレード９とで形成されるギャップ（図３Ａ〜３ＥのＧ）が大きくなった場合、現像ブレード９で摺擦しても現像ローラ表面近傍の前記ギャップ内に現像剤が滞留し、カブリが悪化することがある。
【００２８】
現像ローラ表面層中に粒子を多量に添加した図３Ｂに示すような構成とし、現像ローラ表面を微細に粗面化する（前記Ｒｓｋの値を概ね０にする）ことにより現像ローラ上において現像剤の滞留を防止でき、カブリが改善する。
【００２９】
しかし、このような構成にすると、現像ローラと現像剤規制部材（現像ブレード）との接触点が多くなり、現像スジが相対的に悪化する。
【００３０】
そこで、本発明者等は、添加する粒子の粒度分布と粒径に関してさらに検討を進めた。その結果、カブリと現像スジの両方を同時に改善するためには、以下の要件が必要であることを見出した。
【００３１】
１）図３Ｃに示すように、表面層中に相対的に大きな特定の粒径範囲の粒子と、相対的に小さな特定の粒径範囲の粒子を同時に含有する構成とすること。
【００３２】
２）Ｒｓｋを所定の数値範囲内にコントロールすること。
【００３３】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
【００３４】
本発明に係る現像ローラは、図１に示したように、軸芯体１と、軸芯体の外周に弾性層２と、該弾性層の外周に表面層３を有する。
【００３５】
該表面層は、樹脂と、該樹脂に分散された樹脂粒子とを含む。また、該表面層は、該樹脂粒子に由来する凸部を表面に有している。また、該表面層は、粗さ曲線の歪度（以降「Ｒｓｋ」ともいう）が０．１５以上、０．７０以下である粗さの表面を有する。
【００３６】
そして、該表面層に凸部を担持させる粗し粒子である樹脂粒子は、体積粒度分布において、粒径ｄ１にピークＰ１を有する。該粒径ｄ１の粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をａ、かつｄ１より大きい粒径ｄ２、ｄ３の樹脂粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をｂ、ｃとしたとき、ｄ１、ｄ２、ｄ３及びａ、ｂ、ｃが下記関係式（１）から（７）を満足する。
【００３７】
４μｍ≦ｄ２−ｄ１≦１２μｍ （１）
６μｍ≦ｄ１≦２２μｍ （２）
１０μｍ≦ｄ２≦２７μｍ （３）
２．０体積％≦ｂ≦８．０体積％ （４）
１．５≦ａ／ｂ≦７．０ （５）
０．０≦ｃ／ｂ≦１．１ （６）
ｄ１＜ｄ３＜ｄ２ （７）。
【００３８】
このような構成の採用により、上記した課題、即ち、カブリと現像スジの両方を同時に改善できる。
【００３９】
図３Ｃは、本発明の一態様に係る現像ローラの表面近傍の断面概略図を示したものである。弾性層２の外周には、表面層３が配置されている。表面層３は、結着樹脂であるウレタン樹脂と、該ウレタン樹脂中に分散されてなるウレタン樹脂粒子３１、及び該ウレタン樹脂中に分散されてなり、かつウレタン樹脂粒子３１と比較して相対的に粒径の小さいウレタン樹脂粒子３２とからなる。そして該ウレタン樹脂粒子３１、３２により、該表面層の表面には凸部が形成されている。
【００４０】
そして、該ウレタン樹脂粒子は、その体積粒度分布において、上記式（１）〜（７）を満たし、かつ該表面層の表面のＲｓｋが、０．１５以上、０．７０以下、特には０．３以上、０．６０以下の数値範囲にある。
【００４１】
Ｒｓｋは、表面の粗さを構成している凸部の尖鋭度の指標であり、Ｒｓｋを規定することによって、現像ブレードと現像ローラとの接触状態（接触点、接触面積など）が特定できることになる。そして、Ｒｓｋを上記数値範囲内とした場合、電子写真画像に現像スジが発生することを顕著に改善できる。これは、現像ブレードと現像ローラとの接触箇所における現像剤の劣化を抑制できるためであると考えられる。
【００４２】
また、上記の関係を満足することにより、電子写真画像へのカブリの発生を顕著に抑制できる。これは、図３Ｃで示されるように、相対的に大きなウレタン樹脂粒子３１の非存在部が、相対的に小さなウレタン樹脂粒子３２により微細に粗面化され、現像剤の滞留を抑制できるためであると考えられる。
【００４３】
以上のことから、本発明に係る現像ローラによれば、電子写真画像へのカブリの発生、現像スジの発生の双方を極めて有効に改善することができる。
【００４４】
本発明の現像ローラにおける、樹脂粒子の体積粒度分布の測定方法を以下に示す。
【００４５】
＜樹脂粒子の体積粒度分布の測定方法＞
まず、現像ローラから表面層を切り取った。切り取った表面層を適当な方法で引き裂いて破断し、破断面を、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する。観察倍率は５００〜２０００倍が好ましい。
【００４６】
観察された破断面から、ウレタン樹脂粒子の輪郭線が全て観察可能であるウレタン樹脂粒子のみを１０００個選び出す。選び出したウレタン樹脂粒子の各々について、その面積相当径（投影面積と等しい面積を持つ円の直径）：Ｒ（μｍ）を求める。
【００４７】
本発明において用いられる樹脂粒子は、基本的には球状であるので、各々のウレタン樹脂粒子の体積：Ｖｎ（μｍ3）は、式（１４）によって算出できる。
【００４８】
Ｖｎ＝（４π／３）・（Ｒ／２）3 ・・・式（１４）
（ただし、ｎは１〜１０００の整数）。
【００４９】
選び出した１０００個の樹脂粒子の各々について、該樹脂粒子の体積：Ｖｎ（ｎは１〜１０００の整数）を求める。
【００５０】
以上の操作により得られたＶｎから、横軸が粒子直径（μｍ）で示され、縦軸が体積分率で示されるヒストグラムを作成する。ヒストグラムの作成は以下のようにする。
【００５１】
まず、ヒストグラムの横軸は、樹脂粒子の面積相当径：Ｒ（μｍ）である。ヒストグラムの階層は、直径１．５９μｍから６４μｍの区間を等比級数で３２分割する。
【００５２】
つまり、ヒストグラムの階級値（階級の区切り値）：Ｘｍ（μｍ）は、式（１５）で示される。
【００５３】
【数１】
【００５４】
（ただし、ｍは１〜３３の整数）。
【００５５】
ヒストグラムの各階級に属する樹脂粒子の体積の総和を、下記式で示される１０００個の樹脂粒子の体積の総和で除した値を、その階級におけるヒストグラムの縦軸の値とする。
【００５６】
１０００
Σ Ｖｎ
ｎ＝１
【００５７】
以上のようにして、樹脂粒子１０００個の体積粒度分布を、ヒストグラムで示す。
【００５８】
なお、上記ヒストグラムにおいて、各階級の粒径：ＲＳｊ（μｍ）（ただし、ｊは１〜３２の整数）を、式（１６）にしたがって求め、ＲＳｊを、その階級における代表粒径と定義する。すなわちヒストグラムの縦軸は、ある代表粒径の粒子が全粒子に占める体積分率である。
【００５９】
Ｒｓｊ＝（Ｘm+1＋Ｘm）／２ ・・・式（１６）
（ただし、ｊ＝ｎであり、ｊは１〜３２の整数）。
【００６０】
上記体積粒度分布を示すヒストグラムから、本発明における粒径ｄ１、ｄ２及びｄ３の決定方法を以下に示す。
【００６１】
＜樹脂粒子の体積粒度分布におけるｄ１、ｄ２及びｄ３の決定方法＞
［ｄ１の決定方法］
ヒストグラムの縦軸において極大かつ最大値を示す階級の代表粒径をｄ１（μｍ）とする。
【００６２】
［ｄ２、ｄ３の決定方法］
＜ヒストグラムの縦軸において、ｄ１より大きい粒径に極大値を持つ場合＞
前記ｄ１よりも大きな代表粒径を有する階級に、ヒストグラムの縦軸において極大値を示す階級を１つ以上有する場合、極大値を示す階級のうち代表粒径が最大の階級の代表粒径をｄ２（μｍ）とする。こうして定めたｄ２における階級が、本発明におけるピークＰ２となる。
【００６３】
また、ｄ３（μｍ）はヒストグラムの代表粒径ｄ１とｄ２の間の区間において、ヒストグラムの縦軸が極小かつ最小値を示す階級を示す。
【００６４】
＜ヒストグラムの縦軸において、ｄ１より大きい粒径に極大値を持たない場合＞
一方、ヒストグラムの代表粒径がｄ１よりも大きな粒径区間において、ヒストグラムの縦軸に極大値を有さない場合は、以下の操作を行うことによりｄ２、ｄ３を決定する。
【００６５】
前記ｄ１よりも大きな代表粒径を有する階級の代表粒径を、代表粒径が小さい方から順に、Ｒ１、Ｒ２・・・Ｒｘとする（ただし、ｘは１以上の整数）。つぎに、前記ｄ１よりも大きな代表粒径を有する階級のヒストグラムの縦軸の値をＡｘとし、該Ａｘと、その両隣の階級における縦軸の値（Ａｘ−１及びＡｘ＋１）の相加平均値を比較する。すなわち、代表粒径Ｒｘを横軸に、式（１７）で求められるＢｘの値を縦軸にプロットしたグラフにおいて極大値を示す代表粒径Ｒｘを本発明においてはｄ２（μｍ）とする。また、前記グラフにおいて極大値を複数有する場合は、最も代表粒径が大きいＲｘをｄ２（μｍ）とする。こうして定めたｄ２における階級が、本発明におけるピークＰ２となる。
【００６６】
また、代表粒径Ｒｘを横軸に、式（１７）で求められるＢｘの値を縦軸にプロットしたグラフにおいて、代表粒径ｄ１とｄ２の間に存在する極小値を示す代表粒径Ｒｘをｄ３（μｍ）とする。前記グラフにおいて極小値となる代表粒径が複数存在する場合は、極小値となる代表粒径のなかでヒストグラムの縦軸が最小となる代表粒径をｄ３（μｍ）とする。
【００６７】
Ｂｘ＝Ａｘ−（Ａｘ＋１＋Ａｘ−１）／２ ・・・式（１７）
（ただし、ｘは１以上の整数）。
【００６８】
＜ａ、ｂ、ｃの決定方法＞
また、以上のようにして決定した代表粒径ｄ１、ｄ２及びｄ３の粒径の粒子が全粒子に占める体積分率を、前記体積粒度分布を示すヒストグラムから読み取りそれぞれａ、ｂ及びｃとする。図２Ａ、図２Ｂに各体積粒度分布におけるａ、ｂ及びｃを示す。
【００６９】
＜粗さ曲線の歪度Ｒｓｋの測定方法＞
本発明における現像ローラ表面粗さの粗さ曲線の歪度ＲｓｋはＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１に準拠して測定した。具体的な測定方法を以下に示す。
現像ローラを温度２３℃／湿度５５％Ｒｈの環境に２４時間静置した。次いで、温度２３℃／湿度５５％Ｒｈの環境において、接触式表面粗さ計（商品名：ＳＥ−３５００；小阪研究所製）を用いて当該現像ローラの軸方向に関して、表面粗さの粗さ曲線の歪度Ｒｓｋを測定した。
【００７０】
測定位置は以下に示すように、軸方向３箇所×周方向４箇所の合計１２箇所を測定し、これらの１２点の平均値を現像ローラ表面粗さの粗さ曲線の歪度Ｒｓｋの値とした。測定位置、測定条件を以下に示す。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Ｒｓｋの値とした。測定条件を以下に示す。
【００７１】
＜測定位置＞
軸方向：現像ローラ軸方向中心部と、軸方向両端部から内側に各３０ｍｍの位置の３点
周方向：上記軸方向３点にそれぞれに関して、周方向に角度９０°刻み。
【００７２】
＜測定条件＞
測定方向 ：現像ローラ軸方向
カットオフ ：０．８ｍｍ
フィルター ：２ＣＲ
評価長さ ：４ｍｍ
測定速度 ：１ｍｍ／秒。
【００７３】
ここで樹脂粒子の体積粒度分布において、下記（ａａ）、（ａｂ）又は（ａｃ）の場合、及びＲｓｋの値が０．７０を超える場合、図３ＣのＧで示される現像ローラ表面と現像ブレードで形成されるギャップが過度に大きくなる。そして、このギャップ内に現像剤が滞留することがある。
【００７４】
（ａａ）ｄ２が２７μｍを超える場合
（ａｂ）ｄ１とｄ２の粒径差ｄ２−ｄ１が１２μｍを超える場合
（ａｃ）ｂが８．０体積％を超える場合。
【００７５】
また、樹脂粒子の体積粒度分布において以下の（ａｄ）、（ａｅ）又は（ａｆ）の場合、図３ＣのＧで示される現像ローラ表面と現像ブレードで形成されるギャップ内において、現像ローラ表面と現像剤の接触面積が増大することで現像剤の滞留が発生する。
【００７６】
（ａｄ）ｄ１が６μｍ未満の場合、図３Ｃの３２で示される粒子が小さすぎることにより、現像ローラ表面近傍は図３Ｄに示すようになり、相対的に大きな粒子３１の非存在部を粗面化できない。
【００７７】
（ａｅ）ａ／ｂの値が１．５未満の場合、図３Ｃにおいて３２で示される粒子の含有率が低く、現像ローラ表面を微細に粗面化できない。
【００７８】
（ａｆ）ｄ１が２２μｍを超える場合、現像ローラ表面近傍は図３Ｅに示すようになり、３２で示される粒子が大きく粒子の曲率が小さいことから、相対的に大きな粒子３１の非存在部を微細に粗面化できない。
【００７９】
以上のような要因で、図３Ａ〜３ＥのＧで示される現像ローラ表面と現像ブレードで形成されるギャップ内において現像剤の滞留が発生した場合、感光ドラムや現像剤供給部材などの部材と繰り返し摺擦されるうちに現像剤が潰れることがある。その結果として、現像ローラ表面に融着し、電子写真画像にカブリが発生する場合がある。
【００８０】
一方、樹脂粒子の体積粒度分布において以下の（ａｇ）、（ａｈ）、（ａｉ）、（ａｊ）又は（ａｋ）の場合とＲｓｋの値が０．１５未満の場合、図３ＣのＧで示されるギャップが過度に小さくなる。
【００８１】
（ａｇ）ｄ２が１０μｍ未満の場合
（ａｈ）ｄ１とｄ２の粒径差ｄ２−ｄ１が４μｍ未満の場合
（ａｉ）ａ／ｂの値が７．０を超える場合
（ａｊ）ｂが２．０体積％未満の場合
（ａｋ）ｃ／ｂの値が１．１を超える場合。
【００８２】
このような場合、現像ローラと現像ブレードとの接触部が多くなり、現像スジが発生し易くなる。
【００８３】
ここで、本発明において表面層の結着樹脂にウレタン樹脂を用いた場合には、樹脂粒子もウレタン樹脂粒子を用いることが好ましい。耐久により結着樹脂中から樹脂粒子が脱落し、現像ローラの表面プロファイルや前記ギャップが変化することがないからである。
【００８４】
＜軸芯体＞
本発明において、軸芯体１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。通常は金属、例えば、アルミニウムや鉄、ステンレス（ＳＵＳ）などの円柱体や円筒体が用いられる。当該円柱体や円筒体の外径は、例えば４〜１０ｍｍである。
【００８５】
＜弾性層＞
次に、前記軸芯体１の外周に形成する導電性の弾性層２について説明する。シリコーンゴムやＥＰＤＭ又はウレタン等のエラストマー、あるいはその他の樹脂成型体を基材として用いる。当該基体に対して、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する。該電子導電性物質やイオン導電物質の配合により、適切な抵抗領域１０3〜１０10Ωｃｍ、好ましくは１０4〜１０8Ωｃｍに調整する。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。
【００８６】
前記弾性層２の基材の材料の例は、以下のものを含む。
【００８７】
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、これらの混合物等。
【００８８】
これらの中で、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。
【００８９】
＜表面層の結着樹脂＞
前記弾性層の外周に形成される表面層３の結着樹脂としては、トナーの帯電性や耐摩耗性からポリウレタン樹脂が好ましい。特に、表面層の硬度を小さくできること、トナーの帯電能が高いことから、ポリエーテルポリウレタン樹脂が特に好ましい。
【００９０】
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。
【００９１】
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の例は、以下のものを含む。
【００９２】
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）等の芳香族ポリイソシアネート；
上記のものの変性物、共重合物、そのブロック体。
【００９３】
ただし、これらに限定されるものではない。
【００９４】
＜樹脂粒子＞
前記表面層３に含有される樹脂粒子としては、球状の樹脂粒子が好ましい。
【００９５】
また、結着樹脂との密着性とトナーへの電荷付与性からウレタン樹脂粒子が好ましい。
【００９６】
また、前述のようにカブリと現像スジの観点から、球状ウレタン樹脂粒子が体積粒度分布において前記関係式（１）から（７）を満足すれば、含有されるウレタン樹脂粒子は単独でも複数混合しても構わない。
【００９７】
また、樹脂粒子の体積粒度分布を制御する為に、樹脂粒子を分級しても良い。ここで、分級機は特に制限されるものではない。例えば、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機を用いることができる。特に、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。生産性が良好で分級点の変更が容易にできるからである。
【００９８】
また、現像ローラ表面層において、以下の式（８）から（１０）を満足することが好ましい。なお、ウレタン樹脂１００質量部に対する樹脂粒子の配合量をＡ［質量部］とする。表面層の厚さをｔ［μｍ］とする。また、球状ウレタン樹脂粒子の体積粒度分布において、表面層の厚さの１．２倍以上の粒径の粒子の割合をＢ［％］とする。これにより、前記現像ローラの表面粗さにおいて、粗さ曲線の歪度Ｒｓｋを、０．１５以上、０．７以下に正確にコントロールできる。
【００９９】
１５≦Ａ≦４０ （８）
８．０≦ｔ≦１５．０ （９）
３．０≦Ａ×Ｂ／１００≦９．０ （１０）。
【０１００】
また、前記現像ローラの表面粗さにおいて、粗さ曲線の歪度Ｒｓｋを本発明の好ましい範囲である０．３から０．６にコントロールできることから、前記ｔが式（１１）を満足し、前記Ａ及びＢが式（１２）を満足することが好ましい。
【０１０１】
９．０≦ｔ≦１２．０ （１１）
３．５≦Ａ×Ｂ／１００≦６．０ （１２）。
【０１０２】
また、現像ローラ表面のマイクロゴム硬度を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。
【０１０３】
＜製法＞
本発明に係る現像ローラは、軸芯体の外周に弾性層を形成する。該弾性層の外周に表面層を配置する。
【０１０４】
該表面層は、結着樹脂１００質量部に対して、体積平均粒径が６μｍ以上、２２μｍ以下の樹脂粒子を１２質量部以上、３５質量部以下、体積平均粒径が１０μｍ以上、２７μｍ以下の樹脂粒子を３質量部以上、１５質量部以下含有させることにより得られる。
【０１０５】
特に、結着樹脂１００質量部に対して、前記体積平均粒径が７μｍ以上、１０μｍ以下の樹脂粒子を１５質量部以上、２５質量部以下、体積平均粒径が１２μｍ以上、２０μｍ以下の樹脂粒子を５質量部以上、１０質量部以下含有する表面層が好ましい。
【０１０６】
ウレタン樹脂粒子としては、どのようなものでも使用できるが、分散性、安定性に優れることから架橋ウレタン樹脂からなる球状粒子が好ましい。
【０１０７】
ウレタン樹脂粒子の体積平均粒径は、精密粒度分布測定装置（商品名：マルチサイザー（Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）２；ベックマン・コールター社製）により測定することができる。上記精密粒度分布測定装置に、個数分布及び体積分布を出力するインターフェース（日科機バイオス社製）並びにパーソナルコンピューターを接続する。電解液として、一級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。電解液としては、アイソトン（ＩＳＯＴＯＮ） Ｒ−ＩＩ：商品名；ベックマン・コールター社製）などを使用してもよい。前記電解液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。測定試料を懸濁した電解液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理する。前記超音波処理された電解液を測定サンプルとして、１００μｍのアパーチャーを採用した上記精密粒度分布測定装置により、１．５９μｍから６４．００μｍの範囲で１２８チャンネルの体積粒度分布を測定する。測定された５０％Ｄ径を本発明における球状ウレタン樹脂粒子の体積平均粒径とする。
【０１０８】
本発明に係る現像ローラは、軸芯体の外周に公知の方法を用いて弾性層を形成しその外周に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。
【０１０９】
また、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。安定した表面形状を得ることができることから、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６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。
【０１１０】
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。軸芯体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、引き上げることで樹脂層３が形成される。
【０１１１】
＜抵抗調整剤＞
本発明において弾性層２及び表面層３の電気抵抗を調整するために用いられる導電性材料としては、電子導電性材料でもイオン導電性材料でもよい。
【０１１２】
＜電子導電性材料＞
電子導電性材料の例は以下のものを含む。
【０１１３】
１）導電性カーボン（例えば、ケッチェンブラックＥＣ，アセチレンブラック等）。
【０１１４】
２）ゴム用カーボン（例えば、超耐摩耗性ファーネス（Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ （ＳＡＦ））、準超耐摩耗性ファーネス（ＩｎｔｅｍｅｄｉａｔｅＳＡＦ（ＩＳＡＦ））、高耐摩耗性ファーネス（Ｈｉｇｈ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＨＡＦ））、良押出性ファーネス（Ｆａｓｔ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＦＥＦ））、一般用途ファーネス（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｆｕｒｎａｃｅ （ＧＰＦ））、Ｓｅｍｉ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＲＦ））、微粒熱分解（Ｆｉｎｅ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＦＴ））、中熱分解（Ｍｅｄｉｕｍ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＭＴ））等）。
【０１１５】
３）酸化処理等を施したカラ−（インク）用カーボン。
【０１１６】
４）銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物等。
【０１１７】
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。
【０１１８】
＜イオン導電性材料＞
イオン導電性材料の例は以下のものを含む。
【０１１９】
１）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、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質。
【０１２０】
２）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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
表面層３を形成する塗料中への前記抵抗調整剤や前記ウレタン樹脂粒子の分散方法は特に制限されない。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ウレタン樹脂粒子等を添加し、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ことができる。
【０１２３】
＜現像ローラの電気抵抗＞
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未満の場合にはブレードバイアスリークが発生しやすく、電気抵抗値が１×１０7Ωを超える場合には現像ネガゴーストが発生しやすい。
【０１２４】
＜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、図７に示されるような装置を用いる。現像ローラ６は、現像ローラの軸芯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。
【０１２５】
高圧電源ＨＶから現像ローラの軸芯体に＋５０Ｖの電圧を印加する。金属ドラム２９とグランドとの間に配設した既知の電気抵抗を有する抵抗器Ｒの両端の電位差をデジタルマルチメーターＤＭＭ（ＦＬＵＫＥ社製 １８９ＴＲＵＥ ＲＭＳ ＭＵＬＴＩＭＥＴＥＲ）を用いて計測する。当該電気抵抗は、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用いる。
【０１２６】
その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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
＜現像装置＞
また、本発明に係る現像装置１０は、前記現像ローラを具備した、電子写真装置に用いられる現像装置である。
【０１２９】
当該現像装置は、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。
【０１３０】
そして、現像ローラとして、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と現像スジの両方を同時に改善できる。
【０１３１】
また、より高い現像スジとカブリの改善効果が得られることから、前記現像剤の体積平均粒径をｄｔとしたとき、以下の関係式（１３）を満足することが好ましく、現像剤の体積平均粒径ｄｔは５．０μｍ以上６．５μｍ以下であることが特に好ましい。
【０１３２】
１．０≦（ｄ２−ｄ１）／ｄｔ≦２．０ ・・・式（１３）。
【０１３３】
これらの現像装置は、図５に示すように、感光ドラム、クリーニングブレード、廃トナー収容容器、帯電装置とともに一体のオールインワンプロセスカートリッジ４として用いることもできる。
【０１３４】
ここで、現像剤の体積平均粒径は、精密粒度分布測定装置（商品名：マルチサイザー（Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）２；ベックマン・コールター社製）により測定することができる。
当該精密粒度分布測定装置に、個数分布及び体積分布を出力するインターフェース（日科機バイオス社製）並びにパーソナルコンピューターを接続する。
【０１３５】
電解液として、一級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。電解液としては、アイソトン（ＩＳＯＴＯＮ） Ｒ−ＩＩ：商品名；ベックマン・コールター社製）などを使用してもよい。前記電解液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。測定試料を懸濁した電解液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理する。前記超音波処理された電解液を測定サンプルに用いる。そして、１００μｍのアパーチャーを採用する前記コールターマルチサイザーにより、１．５９μｍから６４．００μｍの範囲で１６チャンネルの体積粒度分布を測定する。測定された５５０％Ｄ径を本発明における現像剤の体積平均粒径とする。
【０１３６】
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が、以下の方法に限定されるものではない。
【０１３７】
１）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。
【０１３８】
２）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。
【０１３９】
３）マイクロカプセル製法のような界面重合法。
【０１４０】
４）ｉｎ ｓｉｔｅ重合法による方法。
【０１４１】
５）コアセルベーション法による方法。
【０１４２】
６）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会合重合法による方法。
【０１４３】
７）単分散を特徴とする分散重合法による方法。
【０１４４】
８）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。
【０１４５】
９）以下の工程を含む破砕法。
【０１４６】
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、均一に分散させる工程。
【０１４７】
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工程。
【０１４８】
その後、更に粒度分布をシャープにする分級工程。
【０１４９】
１０）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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
＜トナーの形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２の測定方法＞
電子顕微鏡（商品名：ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）；日立製作所製）を用い、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。その画像情報を画像解析装置（商品名：Ｌｕｚｅｘ３；ニレコ社製）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。
【０１５３】
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）。
【０１５４】
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現像装置においても、本発明の現像ローラを用いた場合、現像スジとカブリを改善できることから好ましい。
【０１５５】
図５は、本発明の現像ローラ及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。図５の画像形成装置には、プロセスカートリッジ４が脱着可能に装着されている。
【０１５６】
該プロセスカートリッジ４は、現像ローラ６、現像剤塗布部材７、現像剤８、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とを含む。現像装置１０は、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。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。
【０１５７】
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。記録媒体である紙２２は、給紙ローラ２３と吸着ローラ２４とで、転写搬送ベルト２０に供給される。１８は、吸着ローラ２４にバイアスを印加するバイアス電源である。転写搬送ベルト２０は、駆動ローラ１６、テンションローラ１９及び従動ローラ２１との間に張架され、駆動ローラ１６により回転させられている。そして、可視化された感光ドラム５上のトナー像は、転写搬送ベルト２０により搬送される紙２２に、転写ローラ１７によって転写される。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。
【０１５８】
一方、転写されずに感光ドラム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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
現像装置１０における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。
【０１６１】
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供給及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。
【０１６２】
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、１ｍｍ以上、８ｍｍ以下が好ましい。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。
【実施例】
【０１６３】
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。
【０１６４】
各実施例及び比較例において用いた樹脂粒子の種類は以下の通りである。尚、各樹脂粒子の体積平均粒径は、精密粒度分布測定装置（商品名：マルチサイザー（Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ） ２；ベックマン・コールター（Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ， Ｉｎｃ．）社製での測定値である。
【０１６５】
＜樹脂粒子Ａ＞
ウレタン樹脂粒子（商品名：アートパールＣ８００透明；根上工業社製、体積平均粒径７．３μｍ）。
【０１６６】
＜樹脂粒子Ｂ＞
ウレタン樹脂粒子（商品名：アートパールＣ６００透明；根上工業社製、体積平均粒径１０．３μｍ）。
【０１６７】
＜樹脂粒子Ｃ＞
ウレタン樹脂粒子（商品名：アートパールＣ４００透明；根上工業社製、体積平均粒径１４．０μｍ）。
【０１６８】
＜樹脂粒子Ｄ＞
ウレタン樹脂粒子（商品名：アートパールＣ３００透明；根上工業社製、体積平均粒径２１．５μｍ）。
【０１６９】
＜樹脂粒子Ｅ＞
ウレタン樹脂粒子（商品名：アートパールＣ２００透明；根上工業社製、体積平均粒径３０．５μｍ）。
【０１７０】
＜樹脂粒子Ａａ＞
樹脂粒子Ａを分級装置（商品名：ターボフレックス１００ＡＴＰ；ホソカワミクロン社製）を用いて粗粉を除去し、体積平均粒径６．０μｍ、２５％Ｄ径５．０μｍ、７５％Ｄ径６．７μｍに調整したもの。
【０１７１】
＜樹脂粒子Ａｂ＞
樹脂粒子Ａを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径６．８μｍ、２５％Ｄ径５．３μｍ、７５％Ｄ径７．３μｍに調整したもの。
【０１７２】
＜樹脂粒子Ａｃ＞
樹脂粒子Ａを上記の分級装置を用いて粗粉を除去し、体積平均粒径４．７μｍ、２５％Ｄ径４．０μｍ、７５％Ｄ径５．２μｍに調整したもの。
【０１７３】
＜樹脂粒子Ａｄ＞
粒子Ａを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径７．５μｍ、２５％Ｄ径６．５μｍ、７５％Ｄ径７．８μｍに調整したもの。
【０１７４】
＜樹脂粒子Ａｅ＞
粒子Ａを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径７．０μｍ、２５％Ｄ径６．２μｍ、７５％Ｄ径７．２μｍに調整したもの。
【０１７５】
＜樹脂粒子Ｂａ＞
粒子Ｂを上記の分級装置を用いて粗粉を除去し、体積平均粒径９．３μｍ、２５％Ｄ径７．６μｍ、７５％Ｄ径１０．７μｍに調整したもの。
【０１７６】
＜樹脂粒子Ｂｂ＞
樹脂粒子Ｂを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径１０．０μｍ、２５％Ｄ径８．５μｍ、７５％Ｄ径１０．７μｍに調整したもの。
【０１７７】
＜樹脂粒子Ｃａ＞
樹脂粒子Ｃを上記の分級装置を用いて微粉を除去し、体積平均粒径１５．３μｍ、２５％Ｄ径１２．３μｍ、７５％Ｄ径１７．０μｍに調整したもの。
【０１７８】
＜樹脂粒子Ｃｂ＞
樹脂粒子Ｃを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径１２．３μｍ、２５％Ｄ径９．２μｍ、７５％Ｄ径１４．７μｍに調整したもの。
【０１７９】
＜樹脂粒子Ｃｃ＞
樹脂粒子Ｃを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径１４．８μｍ、２５％Ｄ径１３．５μｍ、７５％Ｄ径１５．１μｍに調整したもの。
【０１８０】
＜樹脂粒子Ｃｅ＞
樹脂粒子Ｃを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径１２．０μｍ、２５％Ｄ径１０．５μｍ、７５％Ｄ径１２．９μｍに調整したもの。
【０１８１】
＜樹脂粒子Ｃｆ＞
樹脂粒子Ｃを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径１７．３μｍ、２５％Ｄ径１５．３μｍ、７５％Ｄ径１８．４μｍに調整したもの。
【０１８２】
＜樹脂粒子Ｅａ＞
樹脂粒子Ｅを上記の分級装置を用いて粗粉を除去し、体積平均粒径２６．５μｍ、２５％Ｄ径１９．６μｍ、７５％Ｄ径３２．０μｍに調整したもの。
【０１８３】
＜樹脂粒子Ｄａ＞
樹脂粒子Ｄを上記の分級装置を用いて粗粉を除去し、体積平均粒径１９．３μｍ、２５％Ｄ径１５．５μｍ、７５％Ｄ径２３．３μｍに調整したもの。
【０１８４】
＜樹脂粒子Ｄｂ＞
樹脂粒子Ｄを上記の分級装置を用いて微粉を除去し、体積平均粒径２４．２μｍ、２５％Ｄ径２０．２μｍ、７５％Ｄ径２６．９μｍに調整したもの。
【０１８５】
＜樹脂粒子Ｄｃ＞
樹脂粒子Ｄを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径１９．５μｍ、２５％Ｄ径１７．３μｍ、７５％Ｄ径２０．５μｍに調整したもの。
【０１８６】
＜樹脂粒子Ｆ＞
アクリル樹脂粒子（商品名：ケミスノーＭＸ１５００Ｈ；綜研化学社製、体積平均粒径１５．０μｍ）。
【０１８７】
（実施例１）
［現像ローラの調製］
［弾性層の形成］
直径８ｍｍの、ＳＵＳ製の芯金の表面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、焼付けしたものを軸芯体１として用意した。
【０１８８】
当該軸芯体１を、内径１６ｍｍの円筒状金型の内部に、当該円筒状金型と同心となるように配置した。次いで、以下の組成の付加型シリコーンゴム組成物を金型内に注入した。続いて、金型を加熱して当該付加型シリコーンゴム組成物を温度１５０℃で、１５分間、加硫硬化した。硬化したシリコーンゴムを金型から脱型した後、当該シリコーンゴムを、更に温度２００℃で、２時間、加熱して、硬化反応を完結させた。そして、厚み４ｍｍのシリコーンゴムからなる弾性層２を軸芯体１の外周に設けた。
【０１８９】
＜付加型シリコーンゴム組成物の組成＞
・液状シリコーンゴム（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）：３５質量部、
・耐熱性付与剤としてのシリカ粉体：０．２質量部、
・白金触媒：０．１質量部。
【０１９０】
［ポリオールの合成］
下記の材料をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合し、窒素雰囲気下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）：１００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。
【０１９１】
［イソシアネートの合成］
窒素雰囲気下、下記の材料を温度９０℃で２時間加熱反応させた。
・数平均分子量５００のポリプロピレングリコール：１００質量部、
・粗製ＭＤＩ：５７質量部。
【０１９２】
次いで、ブチルセロソルブを固形分７０％になるように加え、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。
【０１９３】
［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と、ブロックポリイソシアネートＡとを、ＮＣＯ／ＯＨ基比が１．４になるように混合した。当該混合物に、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）２０質量部を混合した。更に、総固形分比が３５質量％になるようにＭＥＫを加え、１．５ｍｍの粒径のガラスビース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。
【０１９４】
一方、上記分散液１中の結着樹脂成分固形分と同量のＭＥＫ中に、下記の樹脂粒子を添加し、超音波分散することにより球状樹脂粒子分散液を得た。
・樹脂粒子Ａ：２４質量部、
・樹脂粒子Ｃ；６質量部。
【０１９５】
得られた樹脂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分間分散して表面層用塗料を得た。
【０１９６】
本発明においては、表面層中に添加した樹脂粒子の、表面層結着樹脂添加量と結果を表１に示す。
【０１９７】
［弾性層上への表面層の形成］
前記表面層用塗料を、図６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後乾燥させ、１５０℃にて２時間加熱処理することで弾性層表面に厚さ１０μｍの樹脂層を設け、実施例１の現像ローラを得た。
【０１９８】
得られた現像ローラを２３℃／５５％Ｒｈの環境に２４時間以上静置し、以下の各種測定を行った。
【０１９９】
［現像ローラ表面層中における樹脂粒子の体積粒度分布の測定］
上記のようにして得られた現像ローラの表面層中における樹脂粒子の体積粒度分布を前述の方法により測定した。測定結果を表２−１に示す。
【０２００】
［現像ローラ表面層の厚さ測定］
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点の測定結果の平均値を現像ローラの表面層厚さとした。ここで、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。
【０２０１】
［現像ローラ表面粗さにおける粗さ曲線の歪度Ｒｓｋの測定］
上記のようにして得られた現像ローラの、表面粗さにおける粗さ曲線の歪度Ｒｓｋを前述の方法により測定した。測定結果を表２−１に示す。
【０２０２】
［現像ローラの電気抵抗の測定］
前述のようにして、得られた現像ローラの電気抵抗を測定した。結果を表２−１に示す。
【０２０３】
［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、現像ローラの表面硬度を測定した。測定点は、現像ローラ表面粗さにおける粗さ曲線の歪度Ｒｓｋの測定点と同様の１２点とし、その平均値を現像ローラの表面硬度とした。測定結果を表２−１に示す。
【０２０４】
［樹脂粒子の粗粒成分量の測定］
表面層塗料中に添加した樹脂粒子と同一混合比になるように樹脂粒子を混合し、混合粒子の体積粒度分布を、精密粒度分布測定装置（商品名：マルチサイザー（Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）２；ベックマン・コールター社製）を用いて測定した。具体的には、当該精密粒度分布測定装置に、個数分布及び体積分布を出力するインターフェース（日科機バイオス社製）並びにパーソナルコンピューターを接続した。電解液として、一級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製した。前記電解液１００ｍｌ中に分散剤として界面活性剤を０．１ｍｌ加え、さらに測定試料を約５ｍｇ加え、測定試料を懸濁した電解液を、超音波分散器で約１分間分散処理した。前記超音波処理された電解液を測定サンプルとして、１００μｍのアパーチャーを採用した上記精密粒度分布測定装置を用いて、１．５９μｍから６４．００μｍの範囲で１２８チャンネルの体積粒度分布を測定した。測定結果から、表面層膜厚の１．２倍以上の粒径を有する粒子の体積分率Ｂ［％］を求めた。また、前記表面層の樹脂１００質量部に対する前記樹脂粒子の配合量をＡ［質量部］としたとき、以下の関係式で導かれる値を樹脂粒子の粗粒成分量とした。測定結果を表１に示す。
【０２０５】
（樹脂粒子の粗粒成分量）＝Ａ×Ｂ／１００。
【０２０６】
［画像出力試験］
プリンター（商品名：ＬＢＰ５５００；キヤノン株社製）用のプロセスカートリッジについて、現像ブレードに、厚み８０μｍのＳＵＳ製ブレードを用い、この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を施した。
【０２０７】
このプロセスカートリッジに、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体積平均粒径５．５μｍ、形状係数ＳＦ−１が１１４、ＳＦ−２が１０８のマゼンタトナーを充填した。更に、このプロセスカートリッジに、上記で調製した現像ローラを組み込んで画像出力試験用カートリッジを３本作製した。
【０２０８】
プリンター（商品名：ＬＢＰ５５００；キヤノン（株）社製）について、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、上記の画像出力試験用カートリッジを装着し、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、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）の各環境で印字率が１％の画像を連続して出力した。１０００枚出力する毎に現像スジ発生の有無を確認し、最終的に２００００（２０Ｋ）枚の画像出力を行い、現像スジとカブリを以下の方法で評価した。
【０２０９】
現像スジ発生の有無の確認は、ベタ画像、ハーフトーン画像を出力して画像を目視することにより判断した。そして、２００００（２０Ｋ）枚画像出力後においても現像スジの発生のない現像ローラは、評価ランクにおいて最良の「Ａ」を付した。
【０２１０】
一方、２００００（２０Ｋ）枚の画像出力以前に、軽微であっても現像スジが発生したものに関しては、現像スジが発生した枚数を記録した。
【０２１１】
カブリについては、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。一般的にカブリ濃度が１．０を超えるものは画像不良として画像への影響が認められる。
【０２１２】
本実施例においては、いずれの環境においても、現像スジ及びカブリは良好であった。結果を表３に示す。
【０２１３】
（実施例２〜実施例２５及び比較例１〜比較例１０）
添加する樹脂粒子、樹脂粒子の添加量、及び表面層厚みの各々を表１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。結果を表２−１、表２−２及び表３に示す。
【０２１４】
【表１】
【０２１５】
【表２−１】
【０２１６】
【表２−２】
【０２１７】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【０２１８】
【図１】本発明に係る現像ローラの一例を示す軸方向の断面図である。
【図２Ａ】本発明に係る球状ウレタン樹脂粒子の体積粒度分布のピークを説明する図である。
【図２Ｂ】本発明に係る球状ウレタン樹脂粒子の体積粒度分布のピークを説明する図である。
【図３Ａ】本発明に係る現像ローラ表面近傍状態を説明する概念図である。
【図３Ｂ】本発明に係る現像ローラ表面近傍状態を説明する概念図である。
【図３Ｃ】本発明に係る現像ローラ表面近傍状態を説明する概念図である。
【図３Ｄ】本発明に係る現像ローラ表面近傍状態を説明する概念図である。
【図３Ｅ】本発明に係る現像ローラ表面近傍状態を説明する概念図である。
【図４Ａ】表面粗さにおける粗さ曲線の歪度を説明する概念図である。
【図４Ｂ】表面粗さにおける粗さ曲線の歪度を説明する概念図である。
【図４Ｃ】表面粗さにおける粗さ曲線の歪度を説明する概念図である。
【図４Ｄ】表面粗さにおける粗さ曲線の歪度を説明する概念図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図６】本発明に係る現像ローラの樹脂層を形成する際に使用する浸漬塗工機の一例を示す概略図である。
【図７】本発明に係る現像ローラの電気抵抗の測定方法の説明図である。
【符号の説明】
【０２１９】
１ 軸芯体
２ 弾性層
３ 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 現像ブレード
１０ 現像装置
１１ レーザー光
１２ 帯電装置
１３ 廃トナー収容容器
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
３１ ウレタン樹脂粒子
３２ ウレタン樹脂粒子３１と比較して相対的に粒径の小さいウレタン樹脂粒子
Ｇ ギャップ
【技術分野】
【０００１】
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現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
そして、シャフトとその外周に形成された弾性層と弾性層の外周に形成された少なくとも１層の樹脂被覆層を有する現像ローラにおいて、該樹脂被覆層中に種々の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１〜４）。
【０００５】
ところで、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良くする有効な手段である。しかし、特定の画質項目、特に耐久印刷時のカブリやスジ状の画像不良（以下、現像スジと称す）において改善すべき課題を有している。
【０００６】
すなわち現像剤を小粒径化すると、現像剤どうし、或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、現像剤の劣化する傾向が見られる。そして、劣化した現像剤は、現像ローラや現像剤規制部材の表面に融着し易くなる。表面に劣化した現像剤が融着した現像ローラは、現像剤への帯電付与量が低下し、その結果として電子写真画像にカブリを発生させることがある。また、現像剤規制部材の表面に部分的に劣化した現像剤が融着した場合、現像ローラ上の現像剤のコート量が不均一になり易い。その結果、電子写真画像に現像スジを生じさせてしまうことがある。
【０００７】
また、近年、所謂ベタ画像（ソリッドな画像）の出力が多いカラー画像形成装置においても、さらなる画像の均一性、画像濃度の高濃度化が求められている。
【０００８】
このような要求に対して、現像ローラ上の現像剤量を規制する現像ブレードにバイアスを印加する現像装置が提案されている（特許文献５）。
【０００９】
しかし、現像剤規制部材（現像ブレード）にバイアスを印加することにより、前記トナーの小粒径化と同様に、耐久印刷時のカブリや現像スジの発生が顕著となる場合があった。すなわち、現像ブレードにバイアスを印加することにより現像剤に与えるストレスが増大し、現像剤や現像剤の外添剤が現像ローラ表面や現像ブレードに融着することによりカブリや現像スジが発生しやすくなる。
【００１０】
上記したように、現像剤の小粒径化や、現像ブレードへのバイアス印加といった、電子写真画像へのカブリ、現像スジの発生がより生じやすくなっている近年の技術動向を考慮して現像ローラについての検討を重ねた。その結果、上記特許文献１乃至４に記載されているような、従来提案されている現像ローラは、特に低温低湿環境における耐久印刷時において、電子写真画像にカブリや現像スジを生じさせる場合があった。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１９１５６１号公報
【特許文献２】特開２００５−２５８２０１号公報
【特許文献３】特開２００５−１１５２６５号公報
【特許文献４】特開平１１−２１２３５４号公報
【特許文献５】特開２０００−１１２２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、耐久印刷時のカブリや現像スジ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現像装置、及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者等は、現像ローラの表面層中に添加する弾性樹脂粒子及び表面状態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、現像装置及び画像形成装置を得ることができることを見出した。
【００１４】
すなわち本発明に係る現像ローラは、軸芯体の外周に弾性層を有し、その外周に樹脂と、樹脂粒子とを含有している表面層を有している現像ローラであって、
該表面層は、該樹脂粒子に由来する凸部を有し、
かつ粗さ曲線の歪度Ｒｓｋが０．１５以上、０．７０以下である粗さの表面を有しており、
該樹脂粒子は、体積粒度分布において粒径ｄ１にピークＰ１を有し、
粒径ｄ１の粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をａ、かつｄ１より大きい粒径ｄ２、ｄ３の樹脂粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をｂ、ｃとしたとき、ｄ１、ｄ２、ｄ３及びａ、ｂ、ｃが下記関係式（１）から（７）を満足することを特徴とする。
４μｍ≦ｄ２−ｄ１≦１２μｍ （１）
６μｍ≦ｄ１≦２２μｍ （２）
１０μｍ≦ｄ２≦２７μｍ （３）
２．０体積％≦ｂ≦８．０体積％ （４）
１．５≦ａ／ｂ≦７．０ （５）
０．０≦ｃ／ｂ≦１．１ （６）
ｄ１＜ｄ３＜ｄ２ （７）
【００１５】
また、本発明に係る現像装置は、少なくとも一成分乾式現像剤と、上記の現像ローラと、現像ローラ上の現像剤量を制御する現像ブレードとを有することを特徴とする。
【００１６】
更に本発明に係る画像形成装置は、少なくとも、現像剤を表面に担持する請求項１乃至６の何れかに記載の現像ローラと、該現像ローラ上の現像剤量を制御する現像ブレードと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、耐久印刷時のカブリや現像スジ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現像装置、及び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】
【００１８】
上記の目的達成のための種々の検討の結果、現像スジを改良するためには現像ローラと現像剤規制部材（現像ブレード）との接触点を少なくすることが必要であるとの知見を得た。即ち、現像ローラの表面粗さの粗さ曲線の歪度Ｒｓｋを大きくする必要があることが分かった。
【００１９】
一方、カブリを改良するためには、現像ローラ表面を現像ブレードで掻き取った際に、現像ローラ上において現像剤を滞留させないことが好ましいとの知見を得た。即ち、現像ローラの表面粗さの粗さ曲線の歪度、即ち、Ｒｓｋを０に近づけることが好ましいことが分かった。
【００２０】
ここで、現像ローラの表面粗さの粗さ曲線の歪度について図３Ａ〜３Ｅ及び図４Ａ〜４Ｄを用いて説明する。図３Ａ〜３Ｅは現像ローラ表面近傍の断面概略図であり、弾性層２の外周に表面層３が配置されている。また表面層３中には相対的に大きな粒径を有するウレタン樹脂粒子３１や相対的に小さな粒径を有するウレタン樹脂粒子３２が分散・含有されている。図４Ａ〜４Ｄは現像ローラの表面粗さの粗さ曲線の模式図であり、図の水平方向が現像ローラ表面の軸方向、図の垂直方向が現像ローラ表面の粗さ形状を示している。図４Ａ、４Ｂ、４ＣはそれぞれＲｓｋ＞０、Ｒｓｋ≒０、Ｒｓｋ＜０の場合の粗さ曲線の例である。
【００２１】
すなわち、図３Ａに示すように、現像ローラ表面層中に大きめの粒子が少量含有される場合には、現像ローラ表面粗さにおける粗さ曲線は図４Ａに示すようなプロファイルとなり、粗さ曲線の歪度Ｒｓｋの値は０より大きくなる。
【００２２】
一方、図３Ｂに示すように、現像ローラ表面層中に粒子が多量に含有される場合には、現像ローラ表面粗さにおける粗さ曲線は図４Ｂに示すようなプロファイルとなり、粗さ曲線の歪度Ｒｓｋの値は概ね０となる。
【００２３】
また、現像ローラ表面に微細な凹みがある場合の粗さ曲線は、図４Ｃに示すようなプロファイルになる。
【００２４】
また、図３Ｃに示す様に、現像ローラ表面層中に相対的に大きな粒径の粒子と、相対的に小さな粒径の粒子が同時に含有される場合、現像ローラの表面粗さにおける粗さ曲線は図４Ｄに示す様なプロファイルとなる。
【００２５】
つまり、現像ローラ表面層中に大きめの粒子を少量添加した図３Ａに示すような構成とした場合、前記Ｒｓｋの値を大きくすることができる。Ｒｓｋは、粗さ曲線の尖鋭度を表わすパラメータであるところ、Ｒｓｋを、０．１５以上、０．７０以下とした場合、表面の突起を適度に尖鋭化させることができる。その結果、現像ブレードと現像ローラ表面の接触点、或いは接触面積を、現像剤の帯電させる能力を維持しつつ少なくすることができ、現像剤の劣化を有効に抑制できるものと考えられる。その為に現像スジが改善するものと考えられる。
【００２６】
一方、粒子の非存在部であり表面が粗面化されていない部分が多く存在すると、現像ローラ表面での現像剤の流動性が低くなる。
【００２７】
また、現像ローラ６の表面層３と現像ブレード９とで形成されるギャップ（図３Ａ〜３ＥのＧ）が大きくなった場合、現像ブレード９で摺擦しても現像ローラ表面近傍の前記ギャップ内に現像剤が滞留し、カブリが悪化することがある。
【００２８】
現像ローラ表面層中に粒子を多量に添加した図３Ｂに示すような構成とし、現像ローラ表面を微細に粗面化する（前記Ｒｓｋの値を概ね０にする）ことにより現像ローラ上において現像剤の滞留を防止でき、カブリが改善する。
【００２９】
しかし、このような構成にすると、現像ローラと現像剤規制部材（現像ブレード）との接触点が多くなり、現像スジが相対的に悪化する。
【００３０】
そこで、本発明者等は、添加する粒子の粒度分布と粒径に関してさらに検討を進めた。その結果、カブリと現像スジの両方を同時に改善するためには、以下の要件が必要であることを見出した。
【００３１】
１）図３Ｃに示すように、表面層中に相対的に大きな特定の粒径範囲の粒子と、相対的に小さな特定の粒径範囲の粒子を同時に含有する構成とすること。
【００３２】
２）Ｒｓｋを所定の数値範囲内にコントロールすること。
【００３３】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
【００３４】
本発明に係る現像ローラは、図１に示したように、軸芯体１と、軸芯体の外周に弾性層２と、該弾性層の外周に表面層３を有する。
【００３５】
該表面層は、樹脂と、該樹脂に分散された樹脂粒子とを含む。また、該表面層は、該樹脂粒子に由来する凸部を表面に有している。また、該表面層は、粗さ曲線の歪度（以降「Ｒｓｋ」ともいう）が０．１５以上、０．７０以下である粗さの表面を有する。
【００３６】
そして、該表面層に凸部を担持させる粗し粒子である樹脂粒子は、体積粒度分布において、粒径ｄ１にピークＰ１を有する。該粒径ｄ１の粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をａ、かつｄ１より大きい粒径ｄ２、ｄ３の樹脂粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をｂ、ｃとしたとき、ｄ１、ｄ２、ｄ３及びａ、ｂ、ｃが下記関係式（１）から（７）を満足する。
【００３７】
４μｍ≦ｄ２−ｄ１≦１２μｍ （１）
６μｍ≦ｄ１≦２２μｍ （２）
１０μｍ≦ｄ２≦２７μｍ （３）
２．０体積％≦ｂ≦８．０体積％ （４）
１．５≦ａ／ｂ≦７．０ （５）
０．０≦ｃ／ｂ≦１．１ （６）
ｄ１＜ｄ３＜ｄ２ （７）。
【００３８】
このような構成の採用により、上記した課題、即ち、カブリと現像スジの両方を同時に改善できる。
【００３９】
図３Ｃは、本発明の一態様に係る現像ローラの表面近傍の断面概略図を示したものである。弾性層２の外周には、表面層３が配置されている。表面層３は、結着樹脂であるウレタン樹脂と、該ウレタン樹脂中に分散されてなるウレタン樹脂粒子３１、及び該ウレタン樹脂中に分散されてなり、かつウレタン樹脂粒子３１と比較して相対的に粒径の小さいウレタン樹脂粒子３２とからなる。そして該ウレタン樹脂粒子３１、３２により、該表面層の表面には凸部が形成されている。
【００４０】
そして、該ウレタン樹脂粒子は、その体積粒度分布において、上記式（１）〜（７）を満たし、かつ該表面層の表面のＲｓｋが、０．１５以上、０．７０以下、特には０．３以上、０．６０以下の数値範囲にある。
【００４１】
Ｒｓｋは、表面の粗さを構成している凸部の尖鋭度の指標であり、Ｒｓｋを規定することによって、現像ブレードと現像ローラとの接触状態（接触点、接触面積など）が特定できることになる。そして、Ｒｓｋを上記数値範囲内とした場合、電子写真画像に現像スジが発生することを顕著に改善できる。これは、現像ブレードと現像ローラとの接触箇所における現像剤の劣化を抑制できるためであると考えられる。
【００４２】
また、上記の関係を満足することにより、電子写真画像へのカブリの発生を顕著に抑制できる。これは、図３Ｃで示されるように、相対的に大きなウレタン樹脂粒子３１の非存在部が、相対的に小さなウレタン樹脂粒子３２により微細に粗面化され、現像剤の滞留を抑制できるためであると考えられる。
【００４３】
以上のことから、本発明に係る現像ローラによれば、電子写真画像へのカブリの発生、現像スジの発生の双方を極めて有効に改善することができる。
【００４４】
本発明の現像ローラにおける、樹脂粒子の体積粒度分布の測定方法を以下に示す。
【００４５】
＜樹脂粒子の体積粒度分布の測定方法＞
まず、現像ローラから表面層を切り取った。切り取った表面層を適当な方法で引き裂いて破断し、破断面を、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する。観察倍率は５００〜２０００倍が好ましい。
【００４６】
観察された破断面から、ウレタン樹脂粒子の輪郭線が全て観察可能であるウレタン樹脂粒子のみを１０００個選び出す。選び出したウレタン樹脂粒子の各々について、その面積相当径（投影面積と等しい面積を持つ円の直径）：Ｒ（μｍ）を求める。
【００４７】
本発明において用いられる樹脂粒子は、基本的には球状であるので、各々のウレタン樹脂粒子の体積：Ｖｎ（μｍ3）は、式（１４）によって算出できる。
【００４８】
Ｖｎ＝（４π／３）・（Ｒ／２）3 ・・・式（１４）
（ただし、ｎは１〜１０００の整数）。
【００４９】
選び出した１０００個の樹脂粒子の各々について、該樹脂粒子の体積：Ｖｎ（ｎは１〜１０００の整数）を求める。
【００５０】
以上の操作により得られたＶｎから、横軸が粒子直径（μｍ）で示され、縦軸が体積分率で示されるヒストグラムを作成する。ヒストグラムの作成は以下のようにする。
【００５１】
まず、ヒストグラムの横軸は、樹脂粒子の面積相当径：Ｒ（μｍ）である。ヒストグラムの階層は、直径１．５９μｍから６４μｍの区間を等比級数で３２分割する。
【００５２】
つまり、ヒストグラムの階級値（階級の区切り値）：Ｘｍ（μｍ）は、式（１５）で示される。
【００５３】
【数１】
【００５４】
（ただし、ｍは１〜３３の整数）。
【００５５】
ヒストグラムの各階級に属する樹脂粒子の体積の総和を、下記式で示される１０００個の樹脂粒子の体積の総和で除した値を、その階級におけるヒストグラムの縦軸の値とする。
【００５６】
１０００
Σ Ｖｎ
ｎ＝１
【００５７】
以上のようにして、樹脂粒子１０００個の体積粒度分布を、ヒストグラムで示す。
【００５８】
なお、上記ヒストグラムにおいて、各階級の粒径：ＲＳｊ（μｍ）（ただし、ｊは１〜３２の整数）を、式（１６）にしたがって求め、ＲＳｊを、その階級における代表粒径と定義する。すなわちヒストグラムの縦軸は、ある代表粒径の粒子が全粒子に占める体積分率である。
【００５９】
Ｒｓｊ＝（Ｘm+1＋Ｘm）／２ ・・・式（１６）
（ただし、ｊ＝ｎであり、ｊは１〜３２の整数）。
【００６０】
上記体積粒度分布を示すヒストグラムから、本発明における粒径ｄ１、ｄ２及びｄ３の決定方法を以下に示す。
【００６１】
＜樹脂粒子の体積粒度分布におけるｄ１、ｄ２及びｄ３の決定方法＞
［ｄ１の決定方法］
ヒストグラムの縦軸において極大かつ最大値を示す階級の代表粒径をｄ１（μｍ）とする。
【００６２】
［ｄ２、ｄ３の決定方法］
＜ヒストグラムの縦軸において、ｄ１より大きい粒径に極大値を持つ場合＞
前記ｄ１よりも大きな代表粒径を有する階級に、ヒストグラムの縦軸において極大値を示す階級を１つ以上有する場合、極大値を示す階級のうち代表粒径が最大の階級の代表粒径をｄ２（μｍ）とする。こうして定めたｄ２における階級が、本発明におけるピークＰ２となる。
【００６３】
また、ｄ３（μｍ）はヒストグラムの代表粒径ｄ１とｄ２の間の区間において、ヒストグラムの縦軸が極小かつ最小値を示す階級を示す。
【００６４】
＜ヒストグラムの縦軸において、ｄ１より大きい粒径に極大値を持たない場合＞
一方、ヒストグラムの代表粒径がｄ１よりも大きな粒径区間において、ヒストグラムの縦軸に極大値を有さない場合は、以下の操作を行うことによりｄ２、ｄ３を決定する。
【００６５】
前記ｄ１よりも大きな代表粒径を有する階級の代表粒径を、代表粒径が小さい方から順に、Ｒ１、Ｒ２・・・Ｒｘとする（ただし、ｘは１以上の整数）。つぎに、前記ｄ１よりも大きな代表粒径を有する階級のヒストグラムの縦軸の値をＡｘとし、該Ａｘと、その両隣の階級における縦軸の値（Ａｘ−１及びＡｘ＋１）の相加平均値を比較する。すなわち、代表粒径Ｒｘを横軸に、式（１７）で求められるＢｘの値を縦軸にプロットしたグラフにおいて極大値を示す代表粒径Ｒｘを本発明においてはｄ２（μｍ）とする。また、前記グラフにおいて極大値を複数有する場合は、最も代表粒径が大きいＲｘをｄ２（μｍ）とする。こうして定めたｄ２における階級が、本発明におけるピークＰ２となる。
【００６６】
また、代表粒径Ｒｘを横軸に、式（１７）で求められるＢｘの値を縦軸にプロットしたグラフにおいて、代表粒径ｄ１とｄ２の間に存在する極小値を示す代表粒径Ｒｘをｄ３（μｍ）とする。前記グラフにおいて極小値となる代表粒径が複数存在する場合は、極小値となる代表粒径のなかでヒストグラムの縦軸が最小となる代表粒径をｄ３（μｍ）とする。
【００６７】
Ｂｘ＝Ａｘ−（Ａｘ＋１＋Ａｘ−１）／２ ・・・式（１７）
（ただし、ｘは１以上の整数）。
【００６８】
＜ａ、ｂ、ｃの決定方法＞
また、以上のようにして決定した代表粒径ｄ１、ｄ２及びｄ３の粒径の粒子が全粒子に占める体積分率を、前記体積粒度分布を示すヒストグラムから読み取りそれぞれａ、ｂ及びｃとする。図２Ａ、図２Ｂに各体積粒度分布におけるａ、ｂ及びｃを示す。
【００６９】
＜粗さ曲線の歪度Ｒｓｋの測定方法＞
本発明における現像ローラ表面粗さの粗さ曲線の歪度ＲｓｋはＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１に準拠して測定した。具体的な測定方法を以下に示す。
現像ローラを温度２３℃／湿度５５％Ｒｈの環境に２４時間静置した。次いで、温度２３℃／湿度５５％Ｒｈの環境において、接触式表面粗さ計（商品名：ＳＥ−３５００；小阪研究所製）を用いて当該現像ローラの軸方向に関して、表面粗さの粗さ曲線の歪度Ｒｓｋを測定した。
【００７０】
測定位置は以下に示すように、軸方向３箇所×周方向４箇所の合計１２箇所を測定し、これらの１２点の平均値を現像ローラ表面粗さの粗さ曲線の歪度Ｒｓｋの値とした。測定位置、測定条件を以下に示す。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Ｒｓｋの値とした。測定条件を以下に示す。
【００７１】
＜測定位置＞
軸方向：現像ローラ軸方向中心部と、軸方向両端部から内側に各３０ｍｍの位置の３点
周方向：上記軸方向３点にそれぞれに関して、周方向に角度９０°刻み。
【００７２】
＜測定条件＞
測定方向 ：現像ローラ軸方向
カットオフ ：０．８ｍｍ
フィルター ：２ＣＲ
評価長さ ：４ｍｍ
測定速度 ：１ｍｍ／秒。
【００７３】
ここで樹脂粒子の体積粒度分布において、下記（ａａ）、（ａｂ）又は（ａｃ）の場合、及びＲｓｋの値が０．７０を超える場合、図３ＣのＧで示される現像ローラ表面と現像ブレードで形成されるギャップが過度に大きくなる。そして、このギャップ内に現像剤が滞留することがある。
【００７４】
（ａａ）ｄ２が２７μｍを超える場合
（ａｂ）ｄ１とｄ２の粒径差ｄ２−ｄ１が１２μｍを超える場合
（ａｃ）ｂが８．０体積％を超える場合。
【００７５】
また、樹脂粒子の体積粒度分布において以下の（ａｄ）、（ａｅ）又は（ａｆ）の場合、図３ＣのＧで示される現像ローラ表面と現像ブレードで形成されるギャップ内において、現像ローラ表面と現像剤の接触面積が増大することで現像剤の滞留が発生する。
【００７６】
（ａｄ）ｄ１が６μｍ未満の場合、図３Ｃの３２で示される粒子が小さすぎることにより、現像ローラ表面近傍は図３Ｄに示すようになり、相対的に大きな粒子３１の非存在部を粗面化できない。
【００７７】
（ａｅ）ａ／ｂの値が１．５未満の場合、図３Ｃにおいて３２で示される粒子の含有率が低く、現像ローラ表面を微細に粗面化できない。
【００７８】
（ａｆ）ｄ１が２２μｍを超える場合、現像ローラ表面近傍は図３Ｅに示すようになり、３２で示される粒子が大きく粒子の曲率が小さいことから、相対的に大きな粒子３１の非存在部を微細に粗面化できない。
【００７９】
以上のような要因で、図３Ａ〜３ＥのＧで示される現像ローラ表面と現像ブレードで形成されるギャップ内において現像剤の滞留が発生した場合、感光ドラムや現像剤供給部材などの部材と繰り返し摺擦されるうちに現像剤が潰れることがある。その結果として、現像ローラ表面に融着し、電子写真画像にカブリが発生する場合がある。
【００８０】
一方、樹脂粒子の体積粒度分布において以下の（ａｇ）、（ａｈ）、（ａｉ）、（ａｊ）又は（ａｋ）の場合とＲｓｋの値が０．１５未満の場合、図３ＣのＧで示されるギャップが過度に小さくなる。
【００８１】
（ａｇ）ｄ２が１０μｍ未満の場合
（ａｈ）ｄ１とｄ２の粒径差ｄ２−ｄ１が４μｍ未満の場合
（ａｉ）ａ／ｂの値が７．０を超える場合
（ａｊ）ｂが２．０体積％未満の場合
（ａｋ）ｃ／ｂの値が１．１を超える場合。
【００８２】
このような場合、現像ローラと現像ブレードとの接触部が多くなり、現像スジが発生し易くなる。
【００８３】
ここで、本発明において表面層の結着樹脂にウレタン樹脂を用いた場合には、樹脂粒子もウレタン樹脂粒子を用いることが好ましい。耐久により結着樹脂中から樹脂粒子が脱落し、現像ローラの表面プロファイルや前記ギャップが変化することがないからである。
【００８４】
＜軸芯体＞
本発明において、軸芯体１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。通常は金属、例えば、アルミニウムや鉄、ステンレス（ＳＵＳ）などの円柱体や円筒体が用いられる。当該円柱体や円筒体の外径は、例えば４〜１０ｍｍである。
【００８５】
＜弾性層＞
次に、前記軸芯体１の外周に形成する導電性の弾性層２について説明する。シリコーンゴムやＥＰＤＭ又はウレタン等のエラストマー、あるいはその他の樹脂成型体を基材として用いる。当該基体に対して、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する。該電子導電性物質やイオン導電物質の配合により、適切な抵抗領域１０3〜１０10Ωｃｍ、好ましくは１０4〜１０8Ωｃｍに調整する。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。
【００８６】
前記弾性層２の基材の材料の例は、以下のものを含む。
【００８７】
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、これらの混合物等。
【００８８】
これらの中で、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。
【００８９】
＜表面層の結着樹脂＞
前記弾性層の外周に形成される表面層３の結着樹脂としては、トナーの帯電性や耐摩耗性からポリウレタン樹脂が好ましい。特に、表面層の硬度を小さくできること、トナーの帯電能が高いことから、ポリエーテルポリウレタン樹脂が特に好ましい。
【００９０】
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。
【００９１】
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の例は、以下のものを含む。
【００９２】
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）等の芳香族ポリイソシアネート；
上記のものの変性物、共重合物、そのブロック体。
【００９３】
ただし、これらに限定されるものではない。
【００９４】
＜樹脂粒子＞
前記表面層３に含有される樹脂粒子としては、球状の樹脂粒子が好ましい。
【００９５】
また、結着樹脂との密着性とトナーへの電荷付与性からウレタン樹脂粒子が好ましい。
【００９６】
また、前述のようにカブリと現像スジの観点から、球状ウレタン樹脂粒子が体積粒度分布において前記関係式（１）から（７）を満足すれば、含有されるウレタン樹脂粒子は単独でも複数混合しても構わない。
【００９７】
また、樹脂粒子の体積粒度分布を制御する為に、樹脂粒子を分級しても良い。ここで、分級機は特に制限されるものではない。例えば、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機を用いることができる。特に、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。生産性が良好で分級点の変更が容易にできるからである。
【００９８】
また、現像ローラ表面層において、以下の式（８）から（１０）を満足することが好ましい。なお、ウレタン樹脂１００質量部に対する樹脂粒子の配合量をＡ［質量部］とする。表面層の厚さをｔ［μｍ］とする。また、球状ウレタン樹脂粒子の体積粒度分布において、表面層の厚さの１．２倍以上の粒径の粒子の割合をＢ［％］とする。これにより、前記現像ローラの表面粗さにおいて、粗さ曲線の歪度Ｒｓｋを、０．１５以上、０．７以下に正確にコントロールできる。
【００９９】
１５≦Ａ≦４０ （８）
８．０≦ｔ≦１５．０ （９）
３．０≦Ａ×Ｂ／１００≦９．０ （１０）。
【０１００】
また、前記現像ローラの表面粗さにおいて、粗さ曲線の歪度Ｒｓｋを本発明の好ましい範囲である０．３から０．６にコントロールできることから、前記ｔが式（１１）を満足し、前記Ａ及びＢが式（１２）を満足することが好ましい。
【０１０１】
９．０≦ｔ≦１２．０ （１１）
３．５≦Ａ×Ｂ／１００≦６．０ （１２）。
【０１０２】
また、現像ローラ表面のマイクロゴム硬度を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。
【０１０３】
＜製法＞
本発明に係る現像ローラは、軸芯体の外周に弾性層を形成する。該弾性層の外周に表面層を配置する。
【０１０４】
該表面層は、結着樹脂１００質量部に対して、体積平均粒径が６μｍ以上、２２μｍ以下の樹脂粒子を１２質量部以上、３５質量部以下、体積平均粒径が１０μｍ以上、２７μｍ以下の樹脂粒子を３質量部以上、１５質量部以下含有させることにより得られる。
【０１０５】
特に、結着樹脂１００質量部に対して、前記体積平均粒径が７μｍ以上、１０μｍ以下の樹脂粒子を１５質量部以上、２５質量部以下、体積平均粒径が１２μｍ以上、２０μｍ以下の樹脂粒子を５質量部以上、１０質量部以下含有する表面層が好ましい。
【０１０６】
ウレタン樹脂粒子としては、どのようなものでも使用できるが、分散性、安定性に優れることから架橋ウレタン樹脂からなる球状粒子が好ましい。
【０１０７】
ウレタン樹脂粒子の体積平均粒径は、精密粒度分布測定装置（商品名：マルチサイザー（Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）２；ベックマン・コールター社製）により測定することができる。上記精密粒度分布測定装置に、個数分布及び体積分布を出力するインターフェース（日科機バイオス社製）並びにパーソナルコンピューターを接続する。電解液として、一級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。電解液としては、アイソトン（ＩＳＯＴＯＮ） Ｒ−ＩＩ：商品名；ベックマン・コールター社製）などを使用してもよい。前記電解液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。測定試料を懸濁した電解液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理する。前記超音波処理された電解液を測定サンプルとして、１００μｍのアパーチャーを採用した上記精密粒度分布測定装置により、１．５９μｍから６４．００μｍの範囲で１２８チャンネルの体積粒度分布を測定する。測定された５０％Ｄ径を本発明における球状ウレタン樹脂粒子の体積平均粒径とする。
【０１０８】
本発明に係る現像ローラは、軸芯体の外周に公知の方法を用いて弾性層を形成しその外周に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。
【０１０９】
また、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。安定した表面形状を得ることができることから、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６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。
【０１１０】
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。軸芯体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、引き上げることで樹脂層３が形成される。
【０１１１】
＜抵抗調整剤＞
本発明において弾性層２及び表面層３の電気抵抗を調整するために用いられる導電性材料としては、電子導電性材料でもイオン導電性材料でもよい。
【０１１２】
＜電子導電性材料＞
電子導電性材料の例は以下のものを含む。
【０１１３】
１）導電性カーボン（例えば、ケッチェンブラックＥＣ，アセチレンブラック等）。
【０１１４】
２）ゴム用カーボン（例えば、超耐摩耗性ファーネス（Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ （ＳＡＦ））、準超耐摩耗性ファーネス（ＩｎｔｅｍｅｄｉａｔｅＳＡＦ（ＩＳＡＦ））、高耐摩耗性ファーネス（Ｈｉｇｈ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＨＡＦ））、良押出性ファーネス（Ｆａｓｔ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＦＥＦ））、一般用途ファーネス（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｆｕｒｎａｃｅ （ＧＰＦ））、Ｓｅｍｉ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＲＦ））、微粒熱分解（Ｆｉｎｅ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＦＴ））、中熱分解（Ｍｅｄｉｕｍ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＭＴ））等）。
【０１１５】
３）酸化処理等を施したカラ−（インク）用カーボン。
【０１１６】
４）銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物等。
【０１１７】
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。
【０１１８】
＜イオン導電性材料＞
イオン導電性材料の例は以下のものを含む。
【０１１９】
１）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、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質。
【０１２０】
２）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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
表面層３を形成する塗料中への前記抵抗調整剤や前記ウレタン樹脂粒子の分散方法は特に制限されない。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ウレタン樹脂粒子等を添加し、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ことができる。
【０１２３】
＜現像ローラの電気抵抗＞
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未満の場合にはブレードバイアスリークが発生しやすく、電気抵抗値が１×１０7Ωを超える場合には現像ネガゴーストが発生しやすい。
【０１２４】
＜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、図７に示されるような装置を用いる。現像ローラ６は、現像ローラの軸芯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。
【０１２５】
高圧電源ＨＶから現像ローラの軸芯体に＋５０Ｖの電圧を印加する。金属ドラム２９とグランドとの間に配設した既知の電気抵抗を有する抵抗器Ｒの両端の電位差をデジタルマルチメーターＤＭＭ（ＦＬＵＫＥ社製 １８９ＴＲＵＥ ＲＭＳ ＭＵＬＴＩＭＥＴＥＲ）を用いて計測する。当該電気抵抗は、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用いる。
【０１２６】
その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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
＜現像装置＞
また、本発明に係る現像装置１０は、前記現像ローラを具備した、電子写真装置に用いられる現像装置である。
【０１２９】
当該現像装置は、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。
【０１３０】
そして、現像ローラとして、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と現像スジの両方を同時に改善できる。
【０１３１】
また、より高い現像スジとカブリの改善効果が得られることから、前記現像剤の体積平均粒径をｄｔとしたとき、以下の関係式（１３）を満足することが好ましく、現像剤の体積平均粒径ｄｔは５．０μｍ以上６．５μｍ以下であることが特に好ましい。
【０１３２】
１．０≦（ｄ２−ｄ１）／ｄｔ≦２．０ ・・・式（１３）。
【０１３３】
これらの現像装置は、図５に示すように、感光ドラム、クリーニングブレード、廃トナー収容容器、帯電装置とともに一体のオールインワンプロセスカートリッジ４として用いることもできる。
【０１３４】
ここで、現像剤の体積平均粒径は、精密粒度分布測定装置（商品名：マルチサイザー（Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）２；ベックマン・コールター社製）により測定することができる。
当該精密粒度分布測定装置に、個数分布及び体積分布を出力するインターフェース（日科機バイオス社製）並びにパーソナルコンピューターを接続する。
【０１３５】
電解液として、一級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。電解液としては、アイソトン（ＩＳＯＴＯＮ） Ｒ−ＩＩ：商品名；ベックマン・コールター社製）などを使用してもよい。前記電解液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。測定試料を懸濁した電解液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理する。前記超音波処理された電解液を測定サンプルに用いる。そして、１００μｍのアパーチャーを採用する前記コールターマルチサイザーにより、１．５９μｍから６４．００μｍの範囲で１６チャンネルの体積粒度分布を測定する。測定された５５０％Ｄ径を本発明における現像剤の体積平均粒径とする。
【０１３６】
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が、以下の方法に限定されるものではない。
【０１３７】
１）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。
【０１３８】
２）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。
【０１３９】
３）マイクロカプセル製法のような界面重合法。
【０１４０】
４）ｉｎ ｓｉｔｅ重合法による方法。
【０１４１】
５）コアセルベーション法による方法。
【０１４２】
６）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会合重合法による方法。
【０１４３】
７）単分散を特徴とする分散重合法による方法。
【０１４４】
８）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。
【０１４５】
９）以下の工程を含む破砕法。
【０１４６】
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、均一に分散させる工程。
【０１４７】
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工程。
【０１４８】
その後、更に粒度分布をシャープにする分級工程。
【０１４９】
１０）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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
＜トナーの形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２の測定方法＞
電子顕微鏡（商品名：ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）；日立製作所製）を用い、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。その画像情報を画像解析装置（商品名：Ｌｕｚｅｘ３；ニレコ社製）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。
【０１５３】
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）。
【０１５４】
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現像装置においても、本発明の現像ローラを用いた場合、現像スジとカブリを改善できることから好ましい。
【０１５５】
図５は、本発明の現像ローラ及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。図５の画像形成装置には、プロセスカートリッジ４が脱着可能に装着されている。
【０１５６】
該プロセスカートリッジ４は、現像ローラ６、現像剤塗布部材７、現像剤８、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とを含む。現像装置１０は、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。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。
【０１５７】
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。記録媒体である紙２２は、給紙ローラ２３と吸着ローラ２４とで、転写搬送ベルト２０に供給される。１８は、吸着ローラ２４にバイアスを印加するバイアス電源である。転写搬送ベルト２０は、駆動ローラ１６、テンションローラ１９及び従動ローラ２１との間に張架され、駆動ローラ１６により回転させられている。そして、可視化された感光ドラム５上のトナー像は、転写搬送ベルト２０により搬送される紙２２に、転写ローラ１７によって転写される。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。
【０１５８】
一方、転写されずに感光ドラム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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
現像装置１０における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。
【０１６１】
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供給及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。
【０１６２】
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、１ｍｍ以上、８ｍｍ以下が好ましい。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。
【実施例】
【０１６３】
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。
【０１６４】
各実施例及び比較例において用いた樹脂粒子の種類は以下の通りである。尚、各樹脂粒子の体積平均粒径は、精密粒度分布測定装置（商品名：マルチサイザー（Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ） ２；ベックマン・コールター（Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ， Ｉｎｃ．）社製での測定値である。
【０１６５】
＜樹脂粒子Ａ＞
ウレタン樹脂粒子（商品名：アートパールＣ８００透明；根上工業社製、体積平均粒径７．３μｍ）。
【０１６６】
＜樹脂粒子Ｂ＞
ウレタン樹脂粒子（商品名：アートパールＣ６００透明；根上工業社製、体積平均粒径１０．３μｍ）。
【０１６７】
＜樹脂粒子Ｃ＞
ウレタン樹脂粒子（商品名：アートパールＣ４００透明；根上工業社製、体積平均粒径１４．０μｍ）。
【０１６８】
＜樹脂粒子Ｄ＞
ウレタン樹脂粒子（商品名：アートパールＣ３００透明；根上工業社製、体積平均粒径２１．５μｍ）。
【０１６９】
＜樹脂粒子Ｅ＞
ウレタン樹脂粒子（商品名：アートパールＣ２００透明；根上工業社製、体積平均粒径３０．５μｍ）。
【０１７０】
＜樹脂粒子Ａａ＞
樹脂粒子Ａを分級装置（商品名：ターボフレックス１００ＡＴＰ；ホソカワミクロン社製）を用いて粗粉を除去し、体積平均粒径６．０μｍ、２５％Ｄ径５．０μｍ、７５％Ｄ径６．７μｍに調整したもの。
【０１７１】
＜樹脂粒子Ａｂ＞
樹脂粒子Ａを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径６．８μｍ、２５％Ｄ径５．３μｍ、７５％Ｄ径７．３μｍに調整したもの。
【０１７２】
＜樹脂粒子Ａｃ＞
樹脂粒子Ａを上記の分級装置を用いて粗粉を除去し、体積平均粒径４．７μｍ、２５％Ｄ径４．０μｍ、７５％Ｄ径５．２μｍに調整したもの。
【０１７３】
＜樹脂粒子Ａｄ＞
粒子Ａを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径７．５μｍ、２５％Ｄ径６．５μｍ、７５％Ｄ径７．８μｍに調整したもの。
【０１７４】
＜樹脂粒子Ａｅ＞
粒子Ａを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径７．０μｍ、２５％Ｄ径６．２μｍ、７５％Ｄ径７．２μｍに調整したもの。
【０１７５】
＜樹脂粒子Ｂａ＞
粒子Ｂを上記の分級装置を用いて粗粉を除去し、体積平均粒径９．３μｍ、２５％Ｄ径７．６μｍ、７５％Ｄ径１０．７μｍに調整したもの。
【０１７６】
＜樹脂粒子Ｂｂ＞
樹脂粒子Ｂを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径１０．０μｍ、２５％Ｄ径８．５μｍ、７５％Ｄ径１０．７μｍに調整したもの。
【０１７７】
＜樹脂粒子Ｃａ＞
樹脂粒子Ｃを上記の分級装置を用いて微粉を除去し、体積平均粒径１５．３μｍ、２５％Ｄ径１２．３μｍ、７５％Ｄ径１７．０μｍに調整したもの。
【０１７８】
＜樹脂粒子Ｃｂ＞
樹脂粒子Ｃを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径１２．３μｍ、２５％Ｄ径９．２μｍ、７５％Ｄ径１４．７μｍに調整したもの。
【０１７９】
＜樹脂粒子Ｃｃ＞
樹脂粒子Ｃを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径１４．８μｍ、２５％Ｄ径１３．５μｍ、７５％Ｄ径１５．１μｍに調整したもの。
【０１８０】
＜樹脂粒子Ｃｅ＞
樹脂粒子Ｃを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径１２．０μｍ、２５％Ｄ径１０．５μｍ、７５％Ｄ径１２．９μｍに調整したもの。
【０１８１】
＜樹脂粒子Ｃｆ＞
樹脂粒子Ｃを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径１７．３μｍ、２５％Ｄ径１５．３μｍ、７５％Ｄ径１８．４μｍに調整したもの。
【０１８２】
＜樹脂粒子Ｅａ＞
樹脂粒子Ｅを上記の分級装置を用いて粗粉を除去し、体積平均粒径２６．５μｍ、２５％Ｄ径１９．６μｍ、７５％Ｄ径３２．０μｍに調整したもの。
【０１８３】
＜樹脂粒子Ｄａ＞
樹脂粒子Ｄを上記の分級装置を用いて粗粉を除去し、体積平均粒径１９．３μｍ、２５％Ｄ径１５．５μｍ、７５％Ｄ径２３．３μｍに調整したもの。
【０１８４】
＜樹脂粒子Ｄｂ＞
樹脂粒子Ｄを上記の分級装置を用いて微粉を除去し、体積平均粒径２４．２μｍ、２５％Ｄ径２０．２μｍ、７５％Ｄ径２６．９μｍに調整したもの。
【０１８５】
＜樹脂粒子Ｄｃ＞
樹脂粒子Ｄを上記の分級装置を用いて微粉及び粗粉を除去し、体積平均粒径１９．５μｍ、２５％Ｄ径１７．３μｍ、７５％Ｄ径２０．５μｍに調整したもの。
【０１８６】
＜樹脂粒子Ｆ＞
アクリル樹脂粒子（商品名：ケミスノーＭＸ１５００Ｈ；綜研化学社製、体積平均粒径１５．０μｍ）。
【０１８７】
（実施例１）
［現像ローラの調製］
［弾性層の形成］
直径８ｍｍの、ＳＵＳ製の芯金の表面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、焼付けしたものを軸芯体１として用意した。
【０１８８】
当該軸芯体１を、内径１６ｍｍの円筒状金型の内部に、当該円筒状金型と同心となるように配置した。次いで、以下の組成の付加型シリコーンゴム組成物を金型内に注入した。続いて、金型を加熱して当該付加型シリコーンゴム組成物を温度１５０℃で、１５分間、加硫硬化した。硬化したシリコーンゴムを金型から脱型した後、当該シリコーンゴムを、更に温度２００℃で、２時間、加熱して、硬化反応を完結させた。そして、厚み４ｍｍのシリコーンゴムからなる弾性層２を軸芯体１の外周に設けた。
【０１８９】
＜付加型シリコーンゴム組成物の組成＞
・液状シリコーンゴム（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）：３５質量部、
・耐熱性付与剤としてのシリカ粉体：０．２質量部、
・白金触媒：０．１質量部。
【０１９０】
［ポリオールの合成］
下記の材料をＭＥＫ溶媒中で段階的に混合し、窒素雰囲気下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）：１００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。
【０１９１】
［イソシアネートの合成］
窒素雰囲気下、下記の材料を温度９０℃で２時間加熱反応させた。
・数平均分子量５００のポリプロピレングリコール：１００質量部、
・粗製ＭＤＩ：５７質量部。
【０１９２】
次いで、ブチルセロソルブを固形分７０％になるように加え、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。
【０１９３】
［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と、ブロックポリイソシアネートＡとを、ＮＣＯ／ＯＨ基比が１．４になるように混合した。当該混合物に、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）２０質量部を混合した。更に、総固形分比が３５質量％になるようにＭＥＫを加え、１．５ｍｍの粒径のガラスビース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。
【０１９４】
一方、上記分散液１中の結着樹脂成分固形分と同量のＭＥＫ中に、下記の樹脂粒子を添加し、超音波分散することにより球状樹脂粒子分散液を得た。
・樹脂粒子Ａ：２４質量部、
・樹脂粒子Ｃ；６質量部。
【０１９５】
得られた樹脂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分間分散して表面層用塗料を得た。
【０１９６】
本発明においては、表面層中に添加した樹脂粒子の、表面層結着樹脂添加量と結果を表１に示す。
【０１９７】
［弾性層上への表面層の形成］
前記表面層用塗料を、図６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後乾燥させ、１５０℃にて２時間加熱処理することで弾性層表面に厚さ１０μｍの樹脂層を設け、実施例１の現像ローラを得た。
【０１９８】
得られた現像ローラを２３℃／５５％Ｒｈの環境に２４時間以上静置し、以下の各種測定を行った。
【０１９９】
［現像ローラ表面層中における樹脂粒子の体積粒度分布の測定］
上記のようにして得られた現像ローラの表面層中における樹脂粒子の体積粒度分布を前述の方法により測定した。測定結果を表２−１に示す。
【０２００】
［現像ローラ表面層の厚さ測定］
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点の測定結果の平均値を現像ローラの表面層厚さとした。ここで、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。
【０２０１】
［現像ローラ表面粗さにおける粗さ曲線の歪度Ｒｓｋの測定］
上記のようにして得られた現像ローラの、表面粗さにおける粗さ曲線の歪度Ｒｓｋを前述の方法により測定した。測定結果を表２−１に示す。
【０２０２】
［現像ローラの電気抵抗の測定］
前述のようにして、得られた現像ローラの電気抵抗を測定した。結果を表２−１に示す。
【０２０３】
［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、現像ローラの表面硬度を測定した。測定点は、現像ローラ表面粗さにおける粗さ曲線の歪度Ｒｓｋの測定点と同様の１２点とし、その平均値を現像ローラの表面硬度とした。測定結果を表２−１に示す。
【０２０４】
［樹脂粒子の粗粒成分量の測定］
表面層塗料中に添加した樹脂粒子と同一混合比になるように樹脂粒子を混合し、混合粒子の体積粒度分布を、精密粒度分布測定装置（商品名：マルチサイザー（Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）２；ベックマン・コールター社製）を用いて測定した。具体的には、当該精密粒度分布測定装置に、個数分布及び体積分布を出力するインターフェース（日科機バイオス社製）並びにパーソナルコンピューターを接続した。電解液として、一級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製した。前記電解液１００ｍｌ中に分散剤として界面活性剤を０．１ｍｌ加え、さらに測定試料を約５ｍｇ加え、測定試料を懸濁した電解液を、超音波分散器で約１分間分散処理した。前記超音波処理された電解液を測定サンプルとして、１００μｍのアパーチャーを採用した上記精密粒度分布測定装置を用いて、１．５９μｍから６４．００μｍの範囲で１２８チャンネルの体積粒度分布を測定した。測定結果から、表面層膜厚の１．２倍以上の粒径を有する粒子の体積分率Ｂ［％］を求めた。また、前記表面層の樹脂１００質量部に対する前記樹脂粒子の配合量をＡ［質量部］としたとき、以下の関係式で導かれる値を樹脂粒子の粗粒成分量とした。測定結果を表１に示す。
【０２０５】
（樹脂粒子の粗粒成分量）＝Ａ×Ｂ／１００。
【０２０６】
［画像出力試験］
プリンター（商品名：ＬＢＰ５５００；キヤノン株社製）用のプロセスカートリッジについて、現像ブレードに、厚み８０μｍのＳＵＳ製ブレードを用い、この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を施した。
【０２０７】
このプロセスカートリッジに、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体積平均粒径５．５μｍ、形状係数ＳＦ−１が１１４、ＳＦ−２が１０８のマゼンタトナーを充填した。更に、このプロセスカートリッジに、上記で調製した現像ローラを組み込んで画像出力試験用カートリッジを３本作製した。
【０２０８】
プリンター（商品名：ＬＢＰ５５００；キヤノン（株）社製）について、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、上記の画像出力試験用カートリッジを装着し、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、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）の各環境で印字率が１％の画像を連続して出力した。１０００枚出力する毎に現像スジ発生の有無を確認し、最終的に２００００（２０Ｋ）枚の画像出力を行い、現像スジとカブリを以下の方法で評価した。
【０２０９】
現像スジ発生の有無の確認は、ベタ画像、ハーフトーン画像を出力して画像を目視することにより判断した。そして、２００００（２０Ｋ）枚画像出力後においても現像スジの発生のない現像ローラは、評価ランクにおいて最良の「Ａ」を付した。
【０２１０】
一方、２００００（２０Ｋ）枚の画像出力以前に、軽微であっても現像スジが発生したものに関しては、現像スジが発生した枚数を記録した。
【０２１１】
カブリについては、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。一般的にカブリ濃度が１．０を超えるものは画像不良として画像への影響が認められる。
【０２１２】
本実施例においては、いずれの環境においても、現像スジ及びカブリは良好であった。結果を表３に示す。
【０２１３】
（実施例２〜実施例２５及び比較例１〜比較例１０）
添加する樹脂粒子、樹脂粒子の添加量、及び表面層厚みの各々を表１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。結果を表２−１、表２−２及び表３に示す。
【０２１４】
【表１】
【０２１５】
【表２−１】
【０２１６】
【表２−２】
【０２１７】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【０２１８】
【図１】本発明に係る現像ローラの一例を示す軸方向の断面図である。
【図２Ａ】本発明に係る球状ウレタン樹脂粒子の体積粒度分布のピークを説明する図である。
【図２Ｂ】本発明に係る球状ウレタン樹脂粒子の体積粒度分布のピークを説明する図である。
【図３Ａ】本発明に係る現像ローラ表面近傍状態を説明する概念図である。
【図３Ｂ】本発明に係る現像ローラ表面近傍状態を説明する概念図である。
【図３Ｃ】本発明に係る現像ローラ表面近傍状態を説明する概念図である。
【図３Ｄ】本発明に係る現像ローラ表面近傍状態を説明する概念図である。
【図３Ｅ】本発明に係る現像ローラ表面近傍状態を説明する概念図である。
【図４Ａ】表面粗さにおける粗さ曲線の歪度を説明する概念図である。
【図４Ｂ】表面粗さにおける粗さ曲線の歪度を説明する概念図である。
【図４Ｃ】表面粗さにおける粗さ曲線の歪度を説明する概念図である。
【図４Ｄ】表面粗さにおける粗さ曲線の歪度を説明する概念図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図６】本発明に係る現像ローラの樹脂層を形成する際に使用する浸漬塗工機の一例を示す概略図である。
【図７】本発明に係る現像ローラの電気抵抗の測定方法の説明図である。
【符号の説明】
【０２１９】
１ 軸芯体
２ 弾性層
３ 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 現像ブレード
１０ 現像装置
１１ レーザー光
１２ 帯電装置
１３ 廃トナー収容容器
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
３１ ウレタン樹脂粒子
３２ ウレタン樹脂粒子３１と比較して相対的に粒径の小さいウレタン樹脂粒子
Ｇ ギャップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯体の外周に弾性層を有し、その外周に樹脂と、樹脂粒子とを含有している表面層を有している現像ローラであって、
該表面層は、該樹脂粒子に由来する凸部を有し、
かつ粗さ曲線の歪度Ｒｓｋが０．１５以上、０．７０以下である粗さの表面を有しており、
該樹脂粒子は、体積粒度分布において粒径ｄ１にピークＰ１を有し、
粒径ｄ１の粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をａ、かつｄ１より大きい粒径ｄ２、ｄ３の樹脂粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をｂ、ｃとしたとき、ｄ１、ｄ２、ｄ３及びａ、ｂ、ｃが下記関係式（１）から（７）を満足することを特徴とする現像ローラ。
４μｍ≦ｄ２−ｄ１≦１２μｍ （１）
６μｍ≦ｄ１≦２２μｍ （２）
１０μｍ≦ｄ２≦２７μｍ （３）
２．０体積％≦ｂ≦８．０体積％ （４）
１．５≦ａ／ｂ≦７．０ （５）
０．０≦ｃ／ｂ≦１．１ （６）
ｄ１＜ｄ３＜ｄ２ （７）
【請求項２】
前記樹脂粒子は、粒径ｄ２にピークＰ２を有し、該粒径ｄ２が、体積粒度分布において、極大値を示す最大の代表粒径である請求項１記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記樹脂粒子は、体積粒度分布において有するピークが、前記ピークＰ１及び前記ピークＰ２の２つである請求項２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記ｄ１が７μｍ以上、１０μｍ以下、ｄ２が１２μｍ以上、２０μｍ以下に存在する請求項１から請求項３の何れかに記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記粗さ曲線の歪度Ｒｓｋが０．３以上、０．６０以下である請求項１から請求項４の何れかに記載の現像ローラ。
【請求項６】
前記表面層において、前記樹脂１００質量部に対する前記樹脂粒子の配合量をＡ［質量部］、前記表面層の厚さをｔ［μｍ］、前記樹脂粒子の体積粒度分布において、前記表面層の厚さの１．２倍以上の粒径の粒子の体積分率をＢ［％］としたとき、以下の式（８）から（１０）を満足する請求項１から請求項５の何れかに記載の現像ローラ。
１５≦Ａ≦４０ （８）
８．０≦ｔ≦１５．０ （９）
３．０≦Ａ×Ｂ／１００≦９．０ （１０）
【請求項７】
前記ｔが式（１１）を満たし、前記Ａ及びＢが式（１２）を満足する請求項６に記載の現像ローラ。
９．０≦ｔ≦１２．０ （１１）
３．５≦Ａ×Ｂ／１００≦６．０ （１２）。
【請求項８】
前記現像ローラの表面硬度が３０度以上３８度以下であることを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の現像ローラ。
【請求項９】
少なくとも一成分乾式現像剤と、請求項１から請求項８の何れかに記載の現像ローラと、現像ローラ上の現像剤量を制御する現像ブレードとを有することを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
前記現像剤の体積平均粒径をｄｔとしたとき、以下の関係式（１３）を満足する請求項９に記載の現像装置。
１．０≦（ｄ２−ｄ１）／ｄｔ≦２．０ （１３）
【請求項１１】
前記現像剤の体積平均粒径が５．０μｍ以上、６．５μｍ以下である請求項１０に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記現像ブレードにバイアスを印加する機構を有する請求項９から請求項１１の何れかに記載の現像装置。
【請求項１３】
少なくとも、現像剤を表面に担持する請求項１から請求項８の何れかに記載の現像ローラと、該現像ローラ上の現像剤量を制御する現像ブレードと、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
軸芯体の外周に弾性層を有し、その外周に樹脂と、樹脂粒子とを含有している表面層を有している現像ローラであって、
該表面層は、該樹脂粒子に由来する凸部を有し、
かつ粗さ曲線の歪度Ｒｓｋが０．１５以上、０．７０以下である粗さの表面を有しており、
該樹脂粒子は、体積粒度分布において粒径ｄ１にピークＰ１を有し、
粒径ｄ１の粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をａ、かつｄ１より大きい粒径ｄ２、ｄ３の樹脂粒子が全樹脂粒子に占める体積分率をｂ、ｃとしたとき、ｄ１、ｄ２、ｄ３及びａ、ｂ、ｃが下記関係式（１）から（７）を満足することを特徴とする現像ローラ。
４μｍ≦ｄ２−ｄ１≦１２μｍ （１）
６μｍ≦ｄ１≦２２μｍ （２）
１０μｍ≦ｄ２≦２７μｍ （３）
２．０体積％≦ｂ≦８．０体積％ （４）
１．５≦ａ／ｂ≦７．０ （５）
０．０≦ｃ／ｂ≦１．１ （６）
ｄ１＜ｄ３＜ｄ２ （７）
【請求項２】
前記樹脂粒子は、粒径ｄ２にピークＰ２を有し、該粒径ｄ２が、体積粒度分布において、極大値を示す最大の代表粒径である請求項１記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記樹脂粒子は、体積粒度分布において有するピークが、前記ピークＰ１及び前記ピークＰ２の２つである請求項２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記ｄ１が７μｍ以上、１０μｍ以下、ｄ２が１２μｍ以上、２０μｍ以下に存在する請求項１から請求項３の何れかに記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記粗さ曲線の歪度Ｒｓｋが０．３以上、０．６０以下である請求項１から請求項４の何れかに記載の現像ローラ。
【請求項６】
前記表面層において、前記樹脂１００質量部に対する前記樹脂粒子の配合量をＡ［質量部］、前記表面層の厚さをｔ［μｍ］、前記樹脂粒子の体積粒度分布において、前記表面層の厚さの１．２倍以上の粒径の粒子の体積分率をＢ［％］としたとき、以下の式（８）から（１０）を満足する請求項１から請求項５の何れかに記載の現像ローラ。
１５≦Ａ≦４０ （８）
８．０≦ｔ≦１５．０ （９）
３．０≦Ａ×Ｂ／１００≦９．０ （１０）
【請求項７】
前記ｔが式（１１）を満たし、前記Ａ及びＢが式（１２）を満足する請求項６に記載の現像ローラ。
９．０≦ｔ≦１２．０ （１１）
３．５≦Ａ×Ｂ／１００≦６．０ （１２）。
【請求項８】
前記現像ローラの表面硬度が３０度以上３８度以下であることを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の現像ローラ。
【請求項９】
少なくとも一成分乾式現像剤と、請求項１から請求項８の何れかに記載の現像ローラと、現像ローラ上の現像剤量を制御する現像ブレードとを有することを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
前記現像剤の体積平均粒径をｄｔとしたとき、以下の関係式（１３）を満足する請求項９に記載の現像装置。
１．０≦（ｄ２−ｄ１）／ｄｔ≦２．０ （１３）
【請求項１１】
前記現像剤の体積平均粒径が５．０μｍ以上、６．５μｍ以下である請求項１０に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記現像ブレードにバイアスを印加する機構を有する請求項９から請求項１１の何れかに記載の現像装置。
【請求項１３】
少なくとも、現像剤を表面に担持する請求項１から請求項８の何れかに記載の現像ローラと、該現像ローラ上の現像剤量を制御する現像ブレードと、を有することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１１２１５０（Ｐ２００８−１１２１５０Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５９９００（Ｐ２００７−２５９９００）
【出願日】平成１９年１０月３日（２００７．１０．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３日（２００７．１０．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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