現像ローラ、現像装置、現像方法、及び画像形成装置
【課題】長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる現像ローラを提供することが目的である。
【解決手段】基材１０３と、前記基材１０３上に形成された被覆層１０４とを備え、前記被覆層１０４が、電解めっき層１０１と無電解めっき層１０２との少なくとも２つの層を積層したものであり、前記無電解めっき層１０２が、前記電解めっき層１０１より前記基材１０３に近い側に存在し、前記電解めっき層１０１の厚みが、０．０６μｍ以上０．２μｍ未満であり、前記電解めっき層１０１が、前記基材１０３より硬く、前記無電解めっき層１０２が、前記基材１０３より硬く、前記電解めっき層１０１より軟らかく、前記無電解めっき層１０２が、前記電解めっき層１０１に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含む現像ローラを用いる。
【解決手段】基材１０３と、前記基材１０３上に形成された被覆層１０４とを備え、前記被覆層１０４が、電解めっき層１０１と無電解めっき層１０２との少なくとも２つの層を積層したものであり、前記無電解めっき層１０２が、前記電解めっき層１０１より前記基材１０３に近い側に存在し、前記電解めっき層１０１の厚みが、０．０６μｍ以上０．２μｍ未満であり、前記電解めっき層１０１が、前記基材１０３より硬く、前記無電解めっき層１０２が、前記基材１０３より硬く、前記電解めっき層１０１より軟らかく、前記無電解めっき層１０２が、前記電解めっき層１０１に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含む現像ローラを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ローラ、前記現像ローラを備えた現像装置、前記現像ローラを用いた現像方法、及び前記現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等の電子写真方式を利用した画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面を均一に帯電させる帯電装置と、帯電された像担持体の表面を露光することによって、前記像担持体の表面に静電潜像を形成させる露光装置と、前記静電潜像が形成された像担持体の表面にトナーを供給することによって、前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記トナー像を構成するトナーを、前記像担持体から記録媒体へ転写する転写装置と、転写されたトナー像を加熱及び加圧することによって紙等の記録媒体に定着させる定着装置等を備える。このような画像形成装置は、上記各装置によって、前記像担持体上に形成したトナー像を記録媒体に転写し、その後、そのトナー像を記録媒体に定着させることによって、画像を記録媒体上に形成する。
【０００３】
電子写真方式を利用した画像形成装置に備えられる現像装置は、種々の現像方式の現像装置がある。具体的には、１成分現像剤を用いた現像装置としては、例えば、１成分現像剤であるトナーを現像ローラの表面上に担持させた状態で、現像ローラを回転させることによって、現像剤槽等に貯留されたトナーを、像担持体である感光体ドラムまで搬送することによって、前記像担持体の表面に予め形成された静電潜像を前記１成分現像剤で現像させるものが挙げられる。そして、このような現像装置は、その先端が現像ローラの表面に近接した状態で配置される板状のトナー層規制部材が備えられる。このトナー層規制部材によって、トナーが現像ローラによって搬送される際、現像ローラの表面上に担持されたトナー層が所定の厚みになるように、トナーが掻き取られる。その際、現像ローラによるトナーの搬送量を調整するとともに、トナーを帯電させる。すなわち、トナーの帯電は、現像ローラの表面に担持されたトナーが、トナー層規制部材による規制位置を通過する際に、現像ローラの表面に擦りつけられることによると考えられる。
【０００４】
このようなトナー層規制部材が備えられた現像装置では、トナー層規制部材によるトナー層規制位置で、現像ローラに負荷がかかる。よって、長期間にわたって現像を行うと、現像ローラの表面が磨耗する傾向がある。そこで、この現像ローラの表面削れを勘案して、アルミニウム素管より硬いステンレス鋼製の素管が用いられることがあった。
【０００５】
また、このような現像ローラは、トナー搬送性が高いことが求められる。この要求を満たすために、現像ローラの表面にブラスト加工を施し、トナー搬送性を高めるための凹凸を形成することがあった。
【０００６】
しかしながら、表面削りを勘案したステンレス鋼製の素管を用いても、長期間にわたる印刷、すなわち耐久印刷を行うと、トナー搬送性が低下することがあった。このことは、ステンレス鋼製の素管であっても、表面が磨耗し、表面の凸部が削れることによると考えられる。このようなトナー搬送性の低下により、充分なトナー搬送量が確保できないため、高い画像濃度を達成できない場合があるという問題があった。
【０００７】
そこで、この表面磨耗を抑制するために、現像ローラの表面に、ステンレス鋼より硬い金属をめっき処理することが考えられる。表面にめっき処理を施した現像ローラとしては、具体的には、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載のものが挙げられる。
【０００８】
また、特許文献１には、表面に凹凸部を有する下層と、前記下層の表面を被覆する表層とを有し、前記下層の凸部が、前記表層の表面に実質的に露出されており、前記下層の凸部の硬さが、前記表層の硬さよりも硬い電子写真機器用現像ローラが記載されている。
【０００９】
また、特許文献２には、表面に現像剤を担持し搬送する現像剤担持部材において、該現像剤担持部材が、基板、無電界めっき中間層及び電気硬質めっき層を有する現像剤担持部材が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−７５４９７号公報
【特許文献２】特開２０００−２８４５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１によれば、現像ローラ表面にトナーが付着する現象、いわゆるフィルミング、及びブレードへのトナーの固着等の発生を抑制することが可能であることが開示されている。
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の現像ローラは、長期間にわたる、トナーの搬送性の低下を充分に抑制できない場合があった。よって、この現像ローラを備えた現像装置は、長期間にわたって、高画質な画像を形成できない場合があった。このことは、以下のことによると考えられる。
【００１３】
まず、特許文献１に記載の現像ローラは、上述したように、下層の凸部が、表層の表面に実質的に露出されており、前記下層の凸部が、前記表層よりも硬い。そして、トナー層厚規制部材であるブレードが、この凸部と主に接触すると考えられる。このことから、ブレードが接触する凸部を硬くすることで、トナーの融着の発生を抑制し、フィルミングの発生等を抑制しようとするものであると考えられる。よって、特許文献１に記載の現像ローラは、フィルミング等のトナーの融着による不具合の発生を抑制するものであって、トナーの搬送性を高めるものではないと考えられる。
【００１４】
また、特許文献１に記載の現像ローラは、初期段階から、下層が露出しており、表面の磨耗により、トナーに対する帯電付与性能を変化させるものでも、トナー搬送性を高めるものでもないと考えられる。むしろ凸部の消失により、トナーの搬送性が低下するため、トナーの帯電性が過剰に上昇すると考えられる。このことにより、トナーが現像ローラに付着する力が強くなりすぎ、現像ローラ上のトナーの掻き取り性が低下すると考えられる。その結果、現像ローラ上にトナーが蓄積し、トナーに対して正常な摩擦帯電をすることができず、いわゆる層乱れによるかぶりが発生すると考えられる。具体的には、画像を形成させた用紙上に、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりが発生すると考えられる。
【００１５】
また、特許文献２によれば、部材表面が改善され、かつ、硬質めっき層のメリットを充分に活かすことができるため、長期耐久によってもその表面の劣化が小さく、高品質のトナー画像を提供することができることが開示されている。
【００１６】
しかしながら、特許文献２に記載の現像剤担持部材は、長期間にわたる、トナーの搬送性の低下を充分に抑制できない場合があった。よって、この現像剤担持部材を備えた現像装置は、長期間にわたって、高画質な画像を形成できない場合があった。このことは、以下のことによると考えられる。
【００１７】
まず、特許文献２に記載の現像剤担持部材は、硬質めっき層を、所定の硬さ以上とし、さらに０．２μｍ以上としており、硬質めっき層の、耐摩耗性の高さ等のメリットを充分に活かすためのものである。すなわち、硬質めっき層が磨耗して、下層の無電解めっき中間層が露出することを考慮したものでなく、むしろ硬質めっき層が磨耗して、下層の無電解めっき中間層が露出しないようにしたものであると考えられる。このことから、耐久印刷により、現像ローラ表面のブラスト凸部が削れると、トナー搬送力が低下し、トナーが帯電されやすい状態になる。さらに、耐久印刷後のトナーは、搬送量低下と摩擦帯電により、帯電性が上昇した状態である。これらのことから、トナーの帯電性が過剰に上昇すると考えられる。このことにより、上述の場合と同様、トナーに対して正常な摩擦帯電をすることができず、画像を形成させた用紙上に斑点状のかぶり、いわゆる層乱れによるかぶりが発生すると考えられる。
【００１８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる現像ローラを提供することが目的である。また、前記現像ローラを備えた現像装置、前記現像ローラを用いた現像方法、及び前記現像装置を備えた画像形成装置を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者等は、長期間にわたって画像形成を行うと、得られる画像の画質が低下する原因として、以下のことに着目した。
【００２０】
まず、現像装置を使用すると、その現像装置内のトナーが徐々に劣化することに着目した。このことは、現像装置を使用すると、その現像装置内に新たなトナーが補給されるものの、現像に用いられず、現像装置内に滞留したままのトナーが存在することによると考えられる。そして、トナーが劣化すると、現像ローラによるトナー搬送性が低下すると考えられる。
【００２１】
そして、トナーの搬送性が低下すると、トナーの帯電性が過剰に上昇すると考えられる。このことにより、トナーが現像ローラに付着する力が強くなりすぎ、現像ローラ上のトナーの掻き取り性が低下すると考えられる。その結果、現像ローラ上にトナーが蓄積し、トナーに対して正常な摩擦帯電をすることができず、いわゆる層乱れによるかぶりが発生すると考えられる。具体的には、画像を形成させた用紙上に、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりが発生すると考えられる。
【００２２】
そこで、本発明者等は、現像ローラが、トナーの劣化に応じて、現像ローラのトナーへの帯電付与性を変化させることができる、以下のような本発明に想到するに至った。
【００２３】
本発明の一態様に係る現像ローラは、基材と、前記基材上に形成された被覆層とを備え、前記被覆層が、電解めっき層と無電解めっき層との少なくとも２つの層を積層したものであり、前記無電解めっき層が、前記電解めっき層より前記基材に近い側に存在し、前記電解めっき層の厚みが、０．０６μｍ以上０．２μｍ未満であり、前記電解めっき層が、前記基材より硬く、前記無電解めっき層が、前記基材より硬く、前記電解めっき層より軟らかく、前記無電解めっき層が、前記電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含むことを特徴とするものである。
【００２４】
このような構成によれば、長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる現像ローラを提供することができる。
【００２５】
このことは、以下のことによると考えられる。
【００２６】
まず、初期の段階では、現像ローラの表面には、硬くて、標準酸化還元電位の比較的低い金属を含む電解めっき層が、その層厚が０．２μｍ未満と非常に薄く、無電解めっき層より表層に近い領域に存在する。このことから、現像ローラによるトナーの搬送を行うと、現像ローラの表面から徐々に磨耗し、電解めっき層の下層にある無電解めっき層が露出してくると考えられる。
【００２７】
そして、電解めっき層は、標準酸化還元電位の比較的低い、すなわち、イオン化傾向が大きい金属を含む。また、イオン化傾向が大きい金属は、酸化しやすい。このようなイオン化傾向が大きい金属を含む電解めっき層は、トナーに対する帯電付与性能の高いものであると考えられる。また、現像ローラによるトナーの搬送を行うと、徐々に露出してくる無電解めっき層は、前記電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い、すなわち、イオン化傾向が小さい金属を含むので、トナーに対する帯電付与性能が、電解めっき層より低いものであると考えられる。
【００２８】
また、このような無電解めっき層が露出してくる頃には、トナーの劣化が進行していると考えられる。すなわち、トナーの劣化によるトナー搬送性の低下が進行していると考えられる。トナーの搬送性が低下すると、トナーが現像ローラに擦りつけられる摩擦帯電が起こりすぎ、トナーの帯電性が過剰に上昇すると考えられる。このことにより、トナーが現像ローラに付着する力が強くなりすぎ、現像ローラ上のトナーの掻き取り性が低下すると考えられる。その結果、現像ローラ上にトナーが蓄積し、トナーに対して正常な摩擦帯電を阻害し、画像を形成させた用紙上に斑点状のかぶり、いわゆる層乱れによるかぶりが発生すると考えられる。
【００２９】
このように、長期間にわたって、画像形成を行うと、上述したように、トナーが過剰に帯電される状態になると考えられる。この変化とともに、現像ローラから無電解めっき層が徐々に露出してきて、現像ローラの帯電付与性能が低下してくると考えられる。すなわち、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができると考えられる。
【００３０】
これに対して、初期の状態から、軟らかくて、標準酸化還元電位の比較的高い金属を含む無電解めっき層が表層に存在すると、トナーの帯電性が低くなると考えられる。さらに、初期の状態で、トナーの帯電性が良好になるように調整した場合、長期間にわたって画像形成を行うと、トナーが帯電されやすくなるが、現像ローラの帯電付与性能はほとんど変化しないので、トナーの帯電性が高くなりすぎ、好適な画像を形成することができないと考えられる。
【００３１】
さらに、現像ローラの基材には、電解めっき層より先に無電解めっき層が形成されている。無電解めっき層は、そのめっき層の形成の際に、むらの発生が少ないので、基材の有する凹凸を損なうことが少ないと考えられる。また、電解めっき層は、無電解めっき層に比較して、むらの発生が多い傾向があるとされている。このようなむらの発生しやすい電解めっき層を、無電解めっき層を形成した後に、上述したように薄く形成させるので、基材の有する凹凸に起因する凹凸を電解めっき層上に好適に形成させることができる。よって、現像ローラのトナー搬送性を充分に確保することができる。
【００３２】
以上のことから、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができる現像ローラが得られると考えられる。よって、長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる現像ローラを得ることができると考えられる。
【００３３】
また、前記現像ローラにおいて、前記無電解めっき層が、前記電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４〜１．２Ｖ高い金属を含むことが好ましい。
【００３４】
このような構成によれば、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。
【００３５】
このことは、以下のことによると考えられる。
【００３６】
長期間にわたって、画像形成を行うと、上述したように、トナーが過剰に帯電される状態になると考えられる。このトナーが過剰に帯電される状態への変化に、現像ローラの帯電付与性能の変化が好適に適応することによると考えられる。
【００３７】
また、前記現像ローラにおいて、前記電解めっき層が、Ｃｒを含む層であり、前記無電解めっき層が、Ｎｉを含む層であることが好ましい。
【００３８】
このような構成によれば、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。
【００３９】
このことは、以下のことによると考えられる。
【００４０】
前記電解めっき層として、Ｃｒを含む層を用いることによって、初期の状態におけるトナーの帯電性を好適に調整することができると考えられる。また、前記無電解めっき層として、Ｎｉを含む層を用いることによって、前記電解めっき層が磨耗して、前記無電解めっき層が露出してきた際に、トナーへの帯電付与性能を適度に低下させることができると考えられる。よって、トナーが過剰に帯電される状態への変化に、現像ローラの帯電付与性能の変化が好適に適応することによると考えられる。
【００４１】
さらに、前記無電解めっき層として、Ｎｉを含む層を用いることによって、そのめっき層の形成の際に、むらの発生がより少ないので、基材の有する凹凸を損なうことがより少ないと考えられる。また、Ｎｉを含む層は、前記電解めっき層との親和性が高いと考えられる。よって、前記電解めっき層と無電解めっき層との密着性に優れ、電解めっき層の形成を阻害することが少ないと考えられる。そして、前記電解めっき層として、Ｃｒを含む層を用いることによって、前記電解めっき層を、前記無電解めっき層上に薄く形成することができると考えられる。
【００４２】
これらのことから、前記無電解めっき層及び前記電解めっき層の上記各作用を充分に発揮できるので、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができると考えられる。
【００４３】
また、前記現像ローラにおいて、前記基材が、アルミニウム系基材であることが好ましい。
【００４４】
このような構成によれば、より高画質な画像を形成することができる。
【００４５】
このことは、以下のことによると考えられる。
【００４６】
アルミニウム系基材は、軟らかく磨耗しやすいものの、表層にトナー搬送性に寄与できる凹凸を有する。本発明においては、基材の表面が磨耗しやすくても、その基材上に前記無電解めっき層と前記電解めっき層とを含む被覆層が形成されているので、基材が直接磨耗されるものではなく、基材の有する凹凸が被覆層にも反映され、基材の有する凹凸を有効に活かすことができると考えられる。
【００４７】
このことから、現像ローラのトナー搬送性を充分に確保することができると考えられる。よって、より高画質な画像を形成することができると考えられる。
【００４８】
また、本発明の他の一態様に係る現像装置は、静電潜像が形成される像担持体に対向して配置され、表面に担持した１成分現像剤を、前記像担持体まで搬送する現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体が、前記現像ローラであることを特徴とするものである。
【００４９】
このような構成によれば、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる現像装置を提供することができる。
【００５０】
このことは、現像装置に備えられる現像剤担持体として、上述したような、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができる現像ローラを用いていることによると考えられる。
【００５１】
また、本発明の他の一態様に係る現像方法は、前記現像ローラの前記電解めっき層の表面上に担持した１成分現像剤を、前記現像ローラによって、前記像担持体まで搬送することによって、前記像担持体の表面に予め形成された静電潜像を前記１成分現像剤で現像させる第１現像工程と、前記第１現像工程によって、前記電解めっき層が磨耗し、前記無電解めっき層の少なくとも一部が露出した状態の前記現像ローラの表面上に担持した１成分現像剤を、前記現像ローラによって、前記像担持体まで搬送することによって、前記像担持体の表面に予め形成された静電潜像を前記１成分現像剤で現像させる第２現像工程とを備えることを特徴とするものである。
【００５２】
このような構成によれば、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる現像方法を提供することができる。
【００５３】
このことは、以下のことによると考えられる。
【００５４】
現像する際に用いられる現像剤担持体として、上述したような、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができる現像ローラを用いていることによると考えられる。
【００５５】
具体的には、まず、トナーが比較的帯電されにくいと考えられる状態では、前記電解めっき層が表層である状態の現像ローラを用いて現像する第１現像工程を行う。そして、その第１現像工程後に、前記第１現像工程によって、前記電解めっき層が磨耗し、前記無電解めっき層の少なくとも一部が露出した状態の前記現像ローラを用いて現像する第２現像工程を行う。そうすることによって、前記第１現像工程によって、トナーが劣化し、トナー自体のトナー搬送性が低下して、トナーが過剰に帯電される状態になったとしても、前記第２現像工程では、トナーへの帯電付与性能の比較的低い前記無電解めっき層が少なくとも一部露出している。よって、トナーが過剰に帯電される状態になったとしても、現像ローラの帯電付与性能を適度に低下させることができると考えられ、トナーの帯電性を長期間にわたって維持することができると考えられる。
【００５６】
これらのことから、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができると考えられる。よって、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができると考えられる。
【００５７】
また、本発明の他の一態様に係る画像形成装置は、前記現像装置と、前記像担持体とを備えたものである。
【００５８】
このような構成によれば、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。このことは、前記現像装置を備えることによると考えられる。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によれば、長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる現像ローラを提供することができる。また、前記現像ローラを備えた現像装置、前記現像ローラを用いた現像方法、及び前記現像装置を備えた画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を拡大して示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る現像ローラの表面部の層構造を説明するための概略断面図である。
【図４】現像ローラの無電解めっき層及び電解めっき層の各層の厚みの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下、本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置について、図面に基づき詳細に説明する。ここで、画像形成装置としては、図面に示す構成の画像形成装置、具体的には、モノクロタイプのプリンタ装置を例に挙げて説明するが、電子写真方式を利用した画像形成装置であればよく、モノクロタイプのプリンタ装置に限定されるものではない。また、具体的には、複写機、ファクシミリ装置、これらの機能を併せ持つ複合機等の他の画像形成装置であってもよい。また、像担持体として、ドラム状の感光体である感光体ドラムを例に挙げて説明するが、これに限定するものではなく、ベルト状の感光体であっても、シート状の感光体であってもよい。
【００６２】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置（プリンタ）１の概略構成を示す模式図である。この画像形成装置１は、記録媒体である用紙Ｐを収容する給紙部１０と、この給紙部１０から給紙された用紙Ｐ上にトナー像を形成する画像形成部２０と、この画像形成部２０で用紙Ｐ上に形成された未定着トナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着部３０と、この定着部３０によってトナー像が定着された用紙Ｐを画像形成装置外に排出する排紙部４０とを含む。
【００６３】
また、画像形成装置１本体には、給紙部１０から画像形成部２０及び定着部３０を経由して排紙部４０に向けて用紙Ｐを搬送する用紙搬送部５０が備えられている。用紙搬送部５０には、給紙部１０から画像形成部２０及び定着部３０を経由して排紙部４０を繋ぐ搬送路５２と、この搬送路５２の適所に搬送ローラ対５１とを備える。そして、前記用紙搬送部５０は、用紙Ｐを、搬送ローラ対５１によって、搬送路５２内を搬送させることにより、用紙Ｐを給紙部１０から画像形成部２０及び定着部３０を経由して排紙部４０へ搬送する。
【００６４】
給紙部１０は、給紙トレイ１１、ピックアップローラ１２、及び給紙ローラ対１３を備えている。給紙トレイ１１は、画像形成装置本体内における画像形成部２０より下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚の用紙Ｐが積層された用紙束を貯留する。ピックアップローラ１２は、用紙Ｐの搬送方向上流側で上方位置に設けられ、給紙トレイ１１に貯留された用紙束の最上面の用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。給紙ローラ対１３は、ピックアップローラ１２によって取り出された用紙Ｐを搬送路５２に送り出す。そうすることによって、給紙部１０は、画像形成部２０に用紙Ｐを供給する。
【００６５】
また、給紙部１０は、画像形成装置１の一側面、例えば、図１に示す右側側面に取り付けられる手差しトレイ１４、及びピックアップローラ１５をさらに備えている。手差しトレイ１４は、用紙Ｐを手差し操作で画像形成部２０へ向けて供給するために用いられるものである。ピックアップローラ１５は、手差しトレイ１４に載置された用紙Ｐを取り出して、搬送路５２に送り出す。そうすることによって、給紙部１０は、画像形成部２０に用紙Ｐを供給する。
【００６６】
画像形成部２０は、給紙部１０の用紙搬送方向下流側に配置される。そして、画像形成部２０は、外部（例えば、パーソナルコンピュータ等）から伝送された画像データ等に基づいて、給紙部１０から給紙された用紙Ｐ上にトナー像を形成するためのものである。なお、画像形成部２０の構成については、後述する。
【００６７】
定着部３０は、画像形成部２０の用紙搬送方向下流側に配置される。そして、定着部３０は、画像形成部２０で用紙Ｐ上に形成された未定着トナー像を用紙Ｐ上に定着させるためのものである。定着部３０は、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラ３１と、前記加熱ローラ３１に対向配置された加圧ローラ３２とを備えている。
【００６８】
定着部３０へ供給された用紙Ｐは、加熱ローラ３１と加圧ローラ３２との間に形成される定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、画像形成部２０で用紙Ｐに転写されたトナー像は、用紙Ｐに定着される。定着処理の完了した用紙Ｐは、定着部３０から延設された搬送路５２を経由して、画像形成装置１本体の頂部に設けられた排紙部４０の排紙トレイ４１へ向けて排紙される。
【００６９】
排紙部４０は、画像形成装置１の頂部が凹没されることによって、形成され、この凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ４１を備える。
【００７０】
画像形成装置１は、給紙部１０から給紙された用紙Ｐ上に、画像形成部２０でトナー像を形成し、そのトナー像を定着部３０で定着させることにより画像を形成する。そして、画像が形成された用紙Ｐを排紙部４０によって排紙する。
【００７１】
次に、画像形成部２０について、図１に加え、図２を参照しながら説明する。なお、図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部２０を拡大して示す概略断面図である。
【００７２】
画像形成部２０には、像担持体である感光体ドラム２１が所定の方向（図２では、時計回り）に回転可能に配置されている。そして、画像形成部２０は、この感光体ドラム２１上にトナー像を形成し、そのトナー像を給紙部１０から給紙された用紙Ｐ上に転写するものである。そうすることによって、画像形成部２０は、外部（例えば、パーソナルコンピュータ等）から伝送された画像データ等に基づいて、給紙部１０から給紙された用紙Ｐ上にトナー像を形成する。
【００７３】
そして、画像形成部２０は、トナー像が感光体ドラム２１から用紙Ｐへ転写する位置を感光体ドラム２１の回転方向の最も上流側とした場合に、そこから下流側に向かって順に、クリーニングされる位置、除電される位置、帯電される位置、露光される位置、及び現像される位置となるように、クリーニング装置２２、除電装置２３、帯電装置２４、露光装置２５、及び現像装置７０が、それぞれ感光体ドラム２１の周囲に備えられている。そして、画像形成部２０は、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を、給紙部１０から給紙された用紙Ｐに転写する際に、用紙Ｐを搬送する搬送ベルト２７を備えている。また、画像形成部２０は、トナー像が感光体ドラム２１から用紙Ｐへ転写する位置に、搬送ベルト２７を介して、転写ローラ２６が備えられている。
【００７４】
感光体ドラム２１は、帯電処理、露光処理、現像処理、クリーニング処理、及び除電処理等によって、その周面上に、画像情報に基づくトナー像を形成させるためのものである。感光体ドラム２１としては、画像形成装置に備えられる感光体ドラムであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体ドラムや有機感光体（ＯＰＣ）ドラム等が挙げられる。
【００７５】
帯電装置２４は、矢符方向に回転されている感光体ドラム２１の周面を帯電させるためのものである。帯電装置２４としては、画像形成装置に備えられる帯電装置であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、帯電ローラを備え、その帯電ローラに所定の帯電バイアス電圧を印加することによって、感光体ドラムの周面を帯電させる接触帯電方式の帯電装置や、コロトロン型やスコロトロン型の非接触型放電方式の帯電装置等が挙げられる。
【００７６】
露光装置２５は、帯電装置２４によって周面が帯電された感光体ドラム２１の周面に、画像情報に基づくレーザ光やＬＥＤ光等の露光光Ｌを照射し、感光体ドラム２１の周面上に画像情報に基づく静電潜像を形成させるためのものである。露光装置２５としては、画像形成装置に備えられる露光装置であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ＬＥＤヘッドユニットやレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）等が挙げられる。
【００７７】
現像装置７０は、感光体ドラム２１の周面上に形成された静電潜像をトナー像に現像するためのものである。現像装置７０は、現像容器７１内に内装された、現像ローラ７２、攪拌ローラ７３，７４、ブレード７５を備えている。
【００７８】
現像容器７１は、現像装置７０の外郭を構成し、１成分現像剤であるトナーを収容する現像槽である。現像容器７１には、感光体ドラム２１に対向する位置に開口部が設けられている。現像ローラ７２が、その開口部から、感光体ドラム２１に向けて露出するように設けられている。そして、現像容器７１には、その下部に、現像剤貯留部８１が形成されている。
【００７９】
現像剤貯留部８１は、現像装置７０の長手方向（図２の紙面に対して垂直方向）に延びる２つの隣り合う現像剤貯留室８２，８３から構成されている。現像剤貯留室８２，８３は、仕切り板８４によって長手方向において互いに仕切られているが、長手方向における両端部付近において互いに連通している。
【００８０】
また、各現像剤貯留室８２，８３には、攪拌ローラ７３，７４が装着されている。攪拌ローラ７３，７４は、回転により現像剤を攪拌しつつ搬送するためのものである。そして、攪拌ローラ７３，７４は、搬送方向が互いに逆方向になるように配置されているので、現像剤は、現像剤貯留室８２及び現像剤貯留室８３内を攪拌されつつ搬送される。現像剤貯留部８１は、トナーカートリッジ８５から１成分現像剤であるトナーが供給される。
【００８１】
現像ローラ７２は、その周面にトナーを担持させた状態で回転することによって、現像剤貯留部８１に貯留されているトナーを、感光体ドラム２１の近傍まで搬送するためのものである。なお、現像ローラ７２の構成については、後述する。
【００８２】
ブレード７５は、現像ローラ７２上に担持されたトナーの厚みを規制するトナー層規制部材である。ブレード７５は、板状の部材であって、一方の端部が現像ローラ７２の周面に対向して配置される。ブレード７５としては、１成分現像方式の現像装置に備えられるブレードであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製のブレードが挙げられる。
【００８３】
また、現像ローラ７２の表面に担持されたトナーは、トナー層規制部材による規制位置を通過する際に帯電される。このことは、ブレード７５による規制位置を通過する際に、現像ローラの表面にトナーが擦りつけられることによって、帯電されると考えられる。
【００８４】
次に、現像ローラ７２について、図１及び図２に加え、図３を参照しながら説明する。なお、図３は、本発明の実施形態に係る現像ローラ７２の表面部の層構造を説明するための概略断面図であり、感光体ドラム２１もあわせて示す。
【００８５】
現像ローラ７２は、基材１０３と、基材１０３上に形成された被覆層１０４とを備える。そして、被覆層１０４が、電解めっき層１０１と無電解めっき層１０２との少なくとも２つの層を積層したものである。無電解めっき層１０２が、電解めっき層１０１より基材１０３に近い側に存在し、電解めっき層１０１の厚みが、０．０６μｍ以上０．２μｍ未満である。電解めっき層１０１が、基材１０３より硬く、無電解めっき層１０２が、基材１０３より硬く、電解めっき層１０１より軟らかい。そして、無電解めっき層１０２が、電解めっき層１０１に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含むものである。
【００８６】
このような構成の現像ローラを用いれば、長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる。
【００８７】
このことは、以下のことによると考えられる。
【００８８】
まず、初期の段階では、現像ローラの表面には、硬くて、標準酸化還元電位の比較的低い金属を含む電解めっき層が、その層厚が０．２μｍ未満と非常に薄く、無電解めっき層より表層に近い領域に存在する。このことから、現像ローラによるトナーの搬送を行うと、現像ローラの表面から徐々に磨耗し、電解めっき層の下層にある無電解めっき層が露出してくると考えられる。
【００８９】
そして、電解めっき層は、標準酸化還元電位の比較的低い、すなわち、イオン化傾向が大きい金属を含む。また、イオン化傾向が大きい金属は、酸化しやすい。このようなイオン化傾向が大きい金属を含む電解めっき層は、トナーに対する帯電付与性能の高いものであると考えられる。また、現像ローラによるトナーの搬送を行うと、徐々に露出してくる無電解めっき層は、前記電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い、すなわち、イオン化傾向が小さい金属を含むので、トナーに対する帯電付与性能が、電解めっき層より低いものであると考えられる。
【００９０】
また、このような無電解めっき層が露出してくる頃には、トナーの劣化が進行していると考えられる。すなわち、トナーの劣化によるトナー搬送性の低下が進行していると考えられる。トナーの搬送性が低下すると、トナーが現像ローラに擦りつけられる摩擦帯電が起こりすぎ、トナーの帯電性が過剰に上昇すると考えられる。このことにより、トナーが現像ローラに付着する力が強くなりすぎ、現像ローラ上のトナーの掻き取り性が低下すると考えられる。その結果、現像ローラ上にトナーが蓄積し、トナーに対して正常な摩擦帯電を阻害し、画像を形成させた用紙上に斑点状のかぶり、いわゆる層乱れによるかぶりが発生すると考えられる。
【００９１】
このように、長期間にわたって、画像形成を行うと、上述したように、トナーが過剰に帯電される状態になると考えられる。この変化とともに、現像ローラから無電解めっき層が徐々に露出してきて、現像ローラの帯電付与性能が低下してくると考えられる。すなわち、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができると考えられる。
【００９２】
これに対して、初期の状態から、軟らかくて、標準酸化還元電位の比較的高い金属を含む無電解めっき層が表層に存在すると、トナーの帯電性が低くなると考えられる。さらに、初期の状態で、トナーの帯電性が良好になるように調整した場合、長期間にわたって画像形成を行うと、トナーが帯電されやすくなるが、現像ローラの帯電付与性能はほとんど変化しないので、トナーの帯電性が高くなりすぎ、好適な画像を形成することができないと考えられる。
【００９３】
さらに、現像ローラの基材には、電解めっき層より先に無電解めっき層が形成されている。無電解めっき層は、そのめっき層の形成の際に、むらの発生が少ないので、基材の有する凹凸を損なうことが少ないと考えられる。また、電解めっき層は、無電解めっき層に比較して、むらの発生が多い傾向があるとされている。このようなむらの発生しやすい電解めっき層を、無電解めっき層を形成した後に、上述したように薄く形成させるので、基材の有する凹凸に起因する凹凸を電解めっき層上に好適に形成させることができる。よって、現像ローラのトナー搬送性を充分に確保することができる。
【００９４】
以上のことから、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができる現像ローラが得られると考えられる。よって、長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる現像ローラを得ることができると考えられる。
【００９５】
そして、現像ローラ７２は、上記の構成を備えるものであれば、特に限定されない。具体的には、現像剤として、磁性１成分現像剤を用いる場合、回転スリーブと、回転スリーブに内包され、固定して配置される磁石部材とからなるものが挙げられる。この場合、磁性１成分現像剤を、回転スリーブに内包された磁石部材により、回転スリーブ上に引き付けて担持させる。そして、この状態で、回転スリーブを回転させることによって、現像剤を搬送する。なお、現像剤としては、特に限定されないが、磁性１成分現像剤を用いる場合、例えば、正帯電性のトナー等が挙げられる。そして、現像剤としては、現像剤の成分等によっても異なるが、例えば、体積平均粒子径で６〜８μｍであるものが挙げられる。
【００９６】
具体的には、現像ローラ７２は、その回転スリーブが、基材１０３と、基材１０３上に形成された被覆層１０４とを備える。そして、被覆層１０４が、電解めっき層１０１と、この電解めっき層１０１より基材１０３に近い側の無電解めっき層１０２とを積層したものである。また、被覆層１０４としては、電解めっき層１０１と無電解めっき層１０２とをこの順で備えていればよく、他の層を備えていてもよい。具体的には、電解めっき層１０１の表層に、さらに保護層を設けていてもよいし、電解めっき層１０１と無電解めっき層１０２との間に中間層を設けていてもよい。また、無電解めっき層１０２と基材１０３との間に、被覆層１０４の密着性を高めること等を目的とした中間層を備えてもよい。
【００９７】
また、基材１０３としては、現像ローラ、この場合、回転スリーブとして用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、表面にトナーの搬送に寄与できる凹凸を有するものが挙げられる。例えば、アルミニウム素管等のアルミニウム系基材が好ましい。アルミニウム系基材は、表面にトナー搬送性を高めることができる凹凸が好適に形成されている。また、アルミニウム系基材は、軟らかく磨耗しやすい。よって、アルミニウム系基材を回転スリーブにそのまま用いると、表面削れが起こりやすく、優れたトナー搬送性を維持することができない傾向がある。本実施形態によれば、基材の表面が磨耗しやすくても、その基材上に無電解めっき層と電解めっき層とを含む被覆層が形成されているので、基材が直接磨耗されるものではなく、基材の有する凹凸が被覆層にも反映されると考えられる。このことから、基材の有する凹凸を損なうことなく、基材の有する凹凸を有効に活かすことができる被覆層１０４が形成されると考えられる。より、現像ローラによるトナーの搬送性を維持することができると考えられる。
【００９８】
また、無電解めっき層１０２は、基材１０３より硬く、電解めっき層１０１より軟らかく、電解めっき層１０１に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含む、すなわち、電解めっき層１０１に含有される金属よりイオン化傾向の小さい金属を含む無電解めっき層であれば、特に限定されない。また、無電解めっき層１０２は、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４〜１．２Ｖ高い金属を含むことが好ましい。無電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位と比較してあまり高くなければ、トナーの帯電性の好適に維持することが困難になる傾向がある。このことは、電解めっき層が磨耗して、無電解めっき層が露出しても、現像ローラの帯電付与性能の変化が小さくなることによると考えられる。また、無電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位と比較して高すぎても、トナーの帯電性の好適に維持することが困難になる傾向がある。このことは、電解めっき層が磨耗して、無電解めっき層が露出した後の現像ローラの帯電付与性能が低下しすぎることによると考えられる。
【００９９】
また、無電解めっき層１０２としては、上述の構成を満たすものであればよく、例えば、ＣｕやＮｉを含む層等が挙げられる。また、この中でも、Ｎｉを含む層であることが好ましい。無電解めっき層１０２として、Ｎｉを含む層を用いることによって、前記電解めっき層が磨耗して、前記無電解めっき層が露出してきた際に、トナーへの帯電付与性能を適度に低下させることができると考えられる。よって、トナーが過剰に帯電される状態への変化に、現像ローラの帯電付与性能の変化が好適に適応することによると考えられる。また、無電解めっき層１０２として、Ｎｉを含む層を用いることによって、そのめっき層の形成の際に、むらの発生がより少ないので、基材の有する凹凸を損なうことがより少ないと考えられる。また、Ｎｉを含む層は、電解めっき層との親和性が高いと考えられる。よって、電解めっき層との密着性に優れ、電解めっき層の形成を阻害することが少ないと考えられる。また、無電解めっき層１０２として、Ｎｉを含む層を用いる場合、Ｎｉの含有率は、無電解めっき層１０２に対して、８８〜９５質量％あることが好ましい。また、無電解めっき層１０２としては、例えば、Ｎｉ−Ｐめっき層等が挙げられる。
【０１００】
無電解めっき層１０２の厚みは、特に限定されない。例えば、無電解めっき層を構成する材料によっても異なるが、３〜６μｍ程度であることが好ましい。無電解めっき層１０２が薄すぎると、現像によって、上層の電解めっき層が磨耗し、無電解めっき層が露出した後に、無電解めっき層が磨耗して、現像ローラとして使用できなくなるまでの時間が短くなる傾向がある。また、無電解めっき層１０２が厚すぎると、必要以上に現像ローラが大きくなる傾向がある。よって、現像によって、上層の電解めっき層が磨耗し、無電解めっき層が露出した後に、所定の期間内、磨耗されずに維持できる厚さを実現することができる。
【０１０１】
また、電解めっき層１０１は、基材１０３より硬い層である。さらに、無電解めっき層１０２との関係で、電解めっき層１０１は、無電解めっき層１０２よりも硬く、無電解めっき層１０２に含有される金属より標準酸化還元電位の低い金属を含む、すなわち、無電解めっき層１０２に含有される金属よりイオン化傾向の大きい金属を含む電解めっき層である。電解めっき層１０１は、このような関係を満たす電解めっき層であれば、特に限定されない。また、電解めっき層１０１は、上記と同様、無電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４〜１．２Ｖ低い金属を含むことが好ましい。
【０１０２】
また、電解めっき層１０１としては、上述の構成を満たすものであればよく、例えば、Ｃｒを含む層であることが好ましい。また、このＣｒとしては、３価のＣｒであることが好ましい。電解めっき層１０１として、Ｃｒを含む層を用いることによって、初期の状態におけるトナーの帯電性を好適に調整することができると考えられる。また、電解めっき層１０１として、Ｃｒを含む層を用いることによって、硬く、かつイオン化傾向の大きい金属を含む電解めっき層を、無電解めっき層上に薄く形成することができると考えられる。すなわち、電解めっき層１０１の厚みは、０．２μｍ未満であり、これを満たすことができる。
【０１０３】
なお、ここでの標準酸化還元電位は、サイクリックボルタンメトリ等を用いて測定することができる。また、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎの各標準酸化還元電位は、それぞれ−０．７４４Ｖ、−０．２５７Ｖ、０．３４０Ｖ、−０．１３７Ｖである。
【０１０４】
また、ここでの各層における硬いや軟らかいは、他の層との比較においての硬いや軟らかいであり、その硬さの測定方法は、特に限定されないが、例えば、ビッカース硬さ等が挙げられる。ビッカース硬さは、ビッカース硬度計を用いて測定することができる。
【０１０５】
また、電解めっき層１０１の厚みは、０．０６μｍ以上０．２μｍ未満であり、０．１〜０．１８μｍであることが好ましい。電解めっき層１０１が薄すぎると、電解めっき層を均一に形成できない傾向がある。また、トナーの帯電性が高まりすぎる前に下層の無電解めっき層が露出しはじめ、電解めっき層を設けることによるトナーの帯電性の調整が困難になる傾向がある。また、電解めっき層１０１が厚すぎると、長期間にわたって画像を形成する際の、画質の低下を充分に抑制することができない傾向がある。このことは、トナーの帯電性が高まりすぎた状態になっても、電解めっき層が磨耗せず、下層の無電解めっき層が充分に露出せず、現像ローラの帯電付与性能を好適に低下させることが困難になることによると考えられる。よって、電解めっき層１０１の厚みを上記範囲内にすることによって、長期間にわたって、トナーの帯電性を好適なものに維持することができると考えられる。また、電解めっき層１０１の厚みとしては、０．０６μｍ未満とすることは、製造上困難であるという点からも、電解めっき層１０１の厚みの下限値は、０．０６μｍである。
【０１０６】
なお、電解めっき層１０１や無電解めっき層１０２の膜厚は、例えば、蛍光Ｘ線膜厚計等を用いて測定することができる。また、蛍光Ｘ線膜厚計としては、具体的には、例えば、セイコーインスツル株式会社製のＳＦＴ３２０等が挙げられる。
【０１０７】
より具体的には、蛍光Ｘ線膜厚計を用いて、Ｎｉめっき、Ｃｕめっき、Ｓｎめっき、Ａｕめっき、Ｃｒめっきの検量線を作成した上で、電解めっき層１０１や無電解めっき層１０２の膜厚を測定することができる。
【０１０８】
また、現像ローラ７２の表面粗さ、ここでは、電解めっき層１０１の表面粗さは、用いる１成分現像剤であるトナーの平均粒子径等によっても異なるが、十点平均粗さＲｚで、５．５〜９μｍであることが好ましい。また、電解めっき層１０１の表面粗さＲｚは、１成分現像剤であるトナーの体積平均粒子径の０．８〜１．３倍程度であることが好ましい。表面粗さが小さすぎると、トナー搬送性が低下する傾向がある。また、表面粗さが大きすぎると、トナーが、現像ローラ７２による搬送時に、現像ローラ７２に好適にこすり付けられず、トナーが好適に帯電しない傾向がある。
【０１０９】
なお、ここでの表面粗さである十点平均粗さＲｚは、ＪＩＳに準拠したものであり、一般的な表面粗さ測定器等で測定することができる。具体的には、例えば、株式会社東京精密製の表面粗さ形状測定機（ＳＵＲＦＣＯＭ５００ＤＸ）を用いて測定することができる。
【０１１０】
また、現像ローラ７２は、以下のように製造することができる。ここでは、基材として、アルミニウム素管等のアルミニウム系基材を用いた場合を例に挙げて説明する。
【０１１１】
まず、無電解めっき処理により無電解めっき層を形成させる前に、基材として用いるアルミニウム系基材に対して、前処理を施す。
【０１１２】
前記前処理としては、まず、基材に対して脱脂処理を施す。脱脂処理としては、アルカリ脱脂処理等が挙げられる。この脱脂処理によって、基材表面の汚れを除去できる。
【０１１３】
次に、脱脂処理を施した基材に対してエッチング処理を施す。エッチング処理としては、加熱した、燐酸と硫酸との混合液等をエッチング剤として用いたエッチング処理、いわゆる酸エッチング処理等が挙げられる。このエッチング処理によって、基材表面に形成されている酸化被膜を除去することができる。
【０１１４】
次に、エッチング処理を施した基材に対してデスマット処理を施す。デスマット処理としては、硝酸等を用いたデスマット処理等が挙げられる。デスマット処理によって、脱脂処理やエッチング処理により発生したスマットを除去し、表層にアルミニウムの存在率を高めることができる。
【０１１５】
次に、デスマット処理を施した基材に対してジンケート処理を施す。ジンケート処理としては、酸化亜鉛と水酸化ナトリウムとを含む溶液等のジンケート液に浸漬させる処理等が挙げられる。そうすることによって、基材のアルミニウムとジンケート液に含まれる亜鉛との置換反応が起こり、表層に置換亜鉛層が形成される。
【０１１６】
そして、その後、ジンケート処理を施した基材に対して、硝酸等を用いて、前記置換亜鉛層を一旦剥離した後、再度、ジンケート処理を施す。そうすることによって、均一な置換亜鉛層が表層に形成され、めっき密着性が高まる。
【０１１７】
上記のような前処理を施した基材に対して、無電解めっき処理を施し、基材上に無電解めっき層を形成させる。無電解めっき層の形成方法としては、無電解めっき層としてＮｉを含む層を形成する場合、例えば、一般的な無電解Ｎｉめっき処理を施すことによって、Ｎｉを含む無電解めっき層を形成することができる。
【０１１８】
また、無電解めっきの条件としては、上述したような無電解めっき層を形成することができれば、特に限定されない。
【０１１９】
ここでは、無電解Ｎｉめっき処理の条件について、説明する。
【０１２０】
まず、めっき液としては、次亜燐酸水溶液にＮｉを浸漬させた液体であって、形成される無電解めっき層中のＮｉ含有率が、８８〜９５質量％、残部がＰとなるようなめっき液が挙げられる。
【０１２１】
また、めっき液のｐＨとしては、４〜５であることが好ましい。また、めっき液の液温としては、８０〜９０℃であることが好ましい。そして、無電解めっき処理の処理時間としては、１０〜２５分間であることが好ましい。
【０１２２】
次に無電解めっき層を形成させた基材に対して電解めっきを施し、無電解めっき層上に電解めっき層を形成させる。
【０１２３】
電解めっき層の形成方法としては、電解めっき層としてＣｒを含む層を形成する場合、例えば、一般的な電解Ｃｒめっきを施すことによって、Ｃｒを含む電解めっき層を形成することができる。
【０１２４】
電解めっきの条件としては、上述したような電解めっき層を形成することができれば、特に限定されない。具体的には、以下の条件で行うことが好ましい。めっき液のｐＨとしては、３〜４であることが好ましい。また、めっき液の液温としては、３５〜５５℃であることが好ましい。そして、電解めっき処理時の引加電圧としては、３〜６Ｖであることが好ましい。電解めっき処理の処理時間としては、３〜８分間であることが好ましい。
【０１２５】
また、回転スリーブに内包された磁石部材は、例えば、図２に示すような、以下のような磁極配置の４極構造のものが挙げられる。具体的には、感光体ドラム２１と対向する位置に現像極としてＮ極と、ブレード７５に対向する位置にＳ極と、このＳ極の、回転スリーブの回転方向上流側にＮ極と、さらに上流側にＳ極とが配置されている。
【０１２６】
そして、前記ブレード７５には、現像ローラ７２の回転方向上流側の側面上に磁石７６を備えている。また、磁石７６は、現像ローラ７２に近い側がＳ極となるように配置されている。このような磁石７６によって、現像ローラ７２の表面に担持されたトナーが、ブレード７５による規制位置を通過する際に、好適に配列されると考えられる。よって、このようなトナーが現像ローラの表面に擦りつけられるので、トナーが好適に帯電されると考えられる。
【０１２７】
また、現像ローラ７２は、感光体ドラム２１と対向し、対向した周面同士が近接した状態で離間して配置される。そして、現像ローラ７２と感光体ドラム２１との間の距離（ＤＳ間距離）１０５は、使用するトナー等によっても異なるが、例えば、０．２〜０．４ｍｍであることが好ましい。
【０１２８】
また、現像装置７０は、上述したように、静電潜像が形成される像担持体である感光体ドラム２１に対向して配置され、表面に担持した１成分現像剤を、感光体ドラム２１まで搬送する現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体が、前記現像ローラ７２であるものである。
【０１２９】
このような現像装置７０は、現像剤貯留部８１に貯留されたトナーを、現像ローラ７２の表面に担持しながら搬送し、その際、ブレード７５による規制位置を通過する際、トナーを好適に帯電させる。そして、そのトナーを感光体ドラム２１に供給する。よって、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる。このことは、現像装置に備えられる現像剤担持体として、上述したような、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができる現像ローラを用いていることによると考えられる。
【０１３０】
また、前記現像ローラ７２を用いた現像方法は、以下の２つの現像工程を含むものである。まず、現像ローラ７２の電解めっき層１０１の表面上に担持した１成分現像剤を、現像ローラ７２によって、感光体ドラム２１まで搬送することによって、感光体ドラム２１の表面に予め形成された静電潜像を１成分現像剤で現像させる工程（第１現像工程）を備える。そして、この第１現像工程によって、電解めっき層１０１が磨耗し、無電解めっき層１０２の少なくとも一部が露出した状態の現像ローラ７２の表面上に担持した１成分現像剤を、現像ローラ７２によって、感光体ドラム２１まで搬送することによって、感光体ドラム２１の表面に予め形成された静電潜像を１成分現像剤で現像させる工程（第２現像工程）を備える。
【０１３１】
この２つの現像工程を備えることによって、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる。このことは、現像する際に用いられる現像剤担持体として、上述したような、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができる現像ローラを用いていることによると考えられる。
【０１３２】
具体的には、まず、トナーが比較的帯電されにくいと考えられる状態では、電解めっき層１０１が表層である状態の現像ローラ７２を用いて現像する第１現像工程を行う。そして、その第１現像工程後に、第１現像工程によって、電解めっき層１０１が磨耗し、無電解めっき層１０２の少なくとも一部が露出した状態の現像ローラ７２を用いて現像する第２現像工程を行う。そうすることによって、第１現像工程によって、トナーが劣化し、トナー自体のトナー搬送性が低下して、トナーが過剰に帯電される状態になったとしても、第２現像工程では、トナーへの帯電付与性能の比較的低い無電解めっき層１０２が少なくとも一部露出している。よって、トナーが過剰に帯電される状態になったとしても、現像ローラの帯電付与性能を適度に低下させることができると考えられ、トナーの帯電性を長期間にわたって維持することができると考えられる。
【０１３３】
これらのことから、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができると考えられる。よって、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができると考えられる。
【０１３４】
また、このような現像方法において、第１現像工程における現像時間が１００時間以内で、第１現像工程から第２現像工程に移行することが好ましい。また、第１現像工程における現像回数がＡ４換算での印刷枚数が３万〜４０万枚分となる回数で、第１現像工程から第２現像工程に移行することが好ましい。また、第１現像工程から第２現像工程に移行するまでの第１現像工程における現像回数は、上述したように、Ａ４換算での印刷枚数が３万〜４０万枚分となる回数であることが好ましく、５万〜３０万枚分となる回数であることがより好ましく、１０万〜２０万枚分となる回数であることがさらに好ましい。第１現像工程における現像時間が長すぎると、すなわち、第１現像工程における現像回数が多すぎると、トナーの劣化により、トナー自体のトナー搬送性が低下して、トナーが過剰に帯電される状態になったとしても、電解めっき層の磨耗が充分に進行せず、すなわち、下層の無電解めっき層が充分に露出せず、現像ローラの帯電付与性能を適度に低下させることが困難になる傾向がある。また、第１現像工程における現像回数が少なすぎると、トナーの劣化により、トナーの帯電されやすさが変化する前に、下層の無電解めっき層が露出しはじめ、電解めっき層を設けることによって発揮されるトナー帯電性の調整が困難になる傾向がある。これらのことから、第１現像工程における現像回数が上記範囲内であると、トナーの劣化による、トナーが過剰に帯電される状態になる前に、現像ローラの、トナーへの帯電付与性能を好適に調整することができると考えられる。よって、充分に高画質な画像を、より長期間にわたって形成することができると考えられる。
【０１３５】
また、画像形成装置１は、上述したように、現像装置７０と、感光体ドラム２１とを備えた画像形成装置である。このような画像形成装置は、現像装置７０を備えているので、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる。
【実施例】
【０１３６】
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、実施例により何ら限定されるものではない。
【０１３７】
＜実施例Ａ＞
まず、現像ローラの、無電解めっき層と電解めっき層との材質について検討した。
【０１３８】
［実施例１］
まず、アルミニウム（Ａｌ）素管に対して、めっきとの密着性を上げるために、前処理として一般的な処理を施した。具体的には、アルミニウム（Ａｌ）素管に対して、脱脂処理、エッチング処理、デスマット処理、ジンケート処理の順で施した。そして、ジンケート処理を施すことによって、表面に形成された置換亜鉛層を剥離した後、再度、ジンケート処理を施した。そうすることによって、均一な置換亜鉛層が表層に形成されたアルミニウム素管が得られた。基材として、この前処理を施したアルミニウム素管を用いた。この前処理により置換亜鉛層形成に用いたアルミニウム素管、すなわち、前処理を施す前のアルミニウム素管の厚みは、６００μｍであり、ビッカース硬さは、５０であった。なお、ビッカース硬さは、ビッカース硬度計を用いて測定した。
【０１３９】
次に、上記前処理を施したアルミニウム素管上に、中間層として、厚み４μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｎｉめっきを施した。
【０１４０】
具体的には、めっき液として、次亜燐酸水溶液にＮｉを浸漬させた液体であって、形成される無電解めっき層中のＮｉ含有率が、９２質量％、残部がＰとなるようなめっき液を用い、めっき液のｐＨが、４〜５であり、めっき液の液温が、８０〜９０℃である条件で、無電解めっき処理を行った。そして、形成される無電解めっき層の厚みが４μｍとなる処理時間で、無電解めっき処理を行った。なお、処理時間は、所定の厚みの無電解めっき層が形成されるように調整した時間であって、具体的には、ここでは、１５分間程度だった。
【０１４１】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、５００であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＮｉの標準酸化還元電位は、−０．２５７Ｖであった。
【０１４２】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｃｒめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１４３】
具体的には、めっき液として、３価のＣｒめっき層が形成されるようなめっき液を用い、めっき液のｐＨが、３〜４であり、めっき液の液温が、３５〜５５℃であり、印加電圧が５Ｖである条件で、電解めっき処理を行った。そして、形成される電解めっき層の厚みが０．１μｍとなる処理時間で、電解めっき処理を行った。なお、処理時間は、所定の厚みの電解めっき層が形成されるように調整した時間であって、具体的には、ここでは、４分間程度だった。
【０１４４】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、１０００であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＣｒの標準酸化還元電位は、−０．７４４Ｖであった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＣｒは、３価Ｃｒである。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４８７Ｖ高い金属を含むことがわかる。
【０１４５】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、７．８μｍであった。ここでの表面粗さＲｚは、株式会社東京精密製の表面粗さ形状測定機（ＳＵＲＦＣＯＭ５００ＤＸ）を用いて測定した。
【０１４６】
また、得られた現像ローラの無電解めっき層及び電解めっき層の各層の厚みは、セイコーインスツル株式会社製のＳＦＴ３２０を用いて測定した。測定結果は、図４に示すようなグラフとして求められる。なお、図４は、現像ローラの無電解めっき層及び電解めっき層の各層の厚みの一例を示すグラフである。なお、縦軸は、現像ローラの所定の位置からの、厚み方向の長さ（μｍ）を示し、横軸は、現像ローラの所定の位置からの、厚み方向に垂直な方向の距離（μｍ）を示す。
【０１４７】
また、図４における、曲線２０１は、基材であるアルミニウム素管の表面の位置を示し、曲線２０２は、無電解めっき層の表面の位置を示し、曲線２０３は、電解めっき層の表面の位置を示す。すなわち、曲線２０１と曲線２０２との、縦方向の距離が、無電解めっき層の厚みを示す。また、曲線２０２と曲線２０３との、縦方向の距離が、電解めっき層の厚みを示す。
【０１４８】
このことから、得られた現像ローラの無電解めっき層及び電解めっき層の各層の厚みは、以下のようにして求められる。まず、得られた現像ローラを、セイコーインスツル株式会社製のＳＦＴ３２０を用いて測定することによって、図４のようなグラフを得る。そして、曲線２０１と曲線２０２との、縦方向の距離を求めることによって、無電解めっき層の厚みがわかる。また、曲線２０２と曲線２０３との、縦方向の距離を求めることによって、電解めっき層の厚みがわかる。
【０１４９】
このような方法により、実施例１に係る現像ローラを測定すると、無電解めっき層の厚みが、約４μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１μｍであることがわかった。
【０１５０】
なお、この図４から、基材であるアルミニウム素管は、表面に凹凸を有することがわかる。
【０１５１】
次に、図１に示すような、１成分現像方式の現像装置を備えた画像形成装置の、現像剤担持体として、上述のようにして、得られた現像ローラを備えたものを用意した。そして、画像形成装置の各構成としては、以下のようなものである。感光体ドラムは、直径３０ｍｍのアモルファスシリコン感光体ドラムである。感光体速度は、３００ｍｍ／秒である。感光体ドラムと現像ローラとの距離（ＤＳ間距離：現像ギャップ）は、３００μｍである。現像ローラとブレードとの距離（規制ギャップ）は、３００μｍである。ブレードは、ＳＵＳ４３０製のブレードである。現像ローラに印加する現像バイアスとしては、面積中心電圧Ｖｄｃが１７０Ｖの直流電圧に、ピークトウピーク電圧Ｖｐｐが１７５０Ｖの交流電圧が重畳された重畳電圧である。また、感光体ドラムの表面電位Ｖｏが、２８０Ｖとなるように帯電させる。そして、用いる現像剤（１成分現像剤）は、体積平均粒子径が６．８μｍの、正帯電性のトナーである。
【０１５２】
このような画像形成装置を用いて、画像を形成させて、下記の評価を行った。
【０１５３】
具体的には、まず、画像形成装置の電源を入れて安定させた。その後、ソリッド画像を含む画像を印刷した。この画像を初期画像とした。次に、この画像を１００時間連続で印刷した。この１００時間連続して印刷した後に印刷した画像を、１００時間印刷後画像とした。この初期画像と１００時間印刷後画像について、反射濃度計（グレタグマクベス社製のＲＤ−９１８）を用いて反射濃度を測定した。この反射濃度を、画像濃度とした。
【０１５４】
（帯電量）
初期画像、及び１００時間印刷後画像を印刷した直後の現像ローラ上のトナーを、吸引式帯電量測定装置（トレック・ジャパン株式会社製のｑ／ｍメータ）で吸引した。そして、その吸引したトナーの帯電量を、吸引式帯電量測定装置（トレック・ジャパン株式会社製のｑ／ｍメータ）を用いて測定した。
【０１５５】
（層乱れ）
１００時間印刷後画像を印刷した後、ソリッド画像を含む画像を１０枚印刷した。
【０１５６】
その画像を印刷した用紙１０枚全てに、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生が確認できなければ、層乱れによるかぶりが発生していないと評価した。下記表１には、「○」と評価した。また、画像を印刷した用紙１０枚のうち１枚でも、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生が確認できれば、層乱れによるかぶりが発生していると評価した。下記表１には、「×」と評価した。
【０１５７】
［実施例２］
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例１と同様である。
【０１５８】
まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、５０であった。
【０１５９】
次に、前記アルミニウム素管上に、中間層として、厚み５μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｃｕめっきを施した。
【０１６０】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、３００であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＣｕの標準酸化還元電位は、０．３４０Ｖであった。
【０１６１】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｃｒめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１６２】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、１０００であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＣｒの標準酸化還元電位は、−０．７４４Ｖであった。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、１．０８４Ｖ高い金属を含むことがわかる。
【０１６３】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、６．５μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約５μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１μｍであった。
【０１６４】
［実施例３］
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例１と同様である。
【０１６５】
まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、５０であった。
【０１６６】
次に、前記アルミニウム素管上に、中間層として、厚み５μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｓｎめっきを施した。
【０１６７】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、５０であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＳｎの標準酸化還元電位は、−０．１３７Ｖであった。
【０１６８】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１８μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｎｉめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１６９】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、５００であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＮｉの標準酸化還元電位は、−０．２５７Ｖであった。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．１２０Ｖ高い金属を含むことがわかる。
【０１７０】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、６．０μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約５μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１８μｍであった。
【０１７１】
［実施例４］
現像ローラとして、最上層として、厚み０．０６μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｃｒめっきを施すこと以外、実施例１と同様である。
【０１７２】
なお、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、８．１μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約４μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．０６μｍであった。
【０１７３】
［比較例１］
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例１と同様である。
【０１７４】
まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、５０であった。なお、表面粗さを、以下のように調整した。トナーの帯電量が３μＣ／ｇより低くなると、形成された画像の画像濃度が標準化像濃度である１．２を満たさなくなる。このため、得られた現像ローラを用いた場合に、トナーの帯電量が３μＣ／ｇ以上となるように、このアルミニウム素管の表面粗さＲｚを調整したものを用いた。具体的には、比較例１に係る構成では、トナー帯電量が低くなるので、表面粗さＲｚを低下させて、トナー搬送性を高め、トナー帯電量を上昇させる。
【０１７５】
次に、前記アルミニウム素管上に、中間層として、厚み４μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｎｉめっきを施した。
【０１７６】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、５００であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＮｉの標準酸化還元電位は、−０．２５７Ｖであった。
【０１７７】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１６μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｓｎめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１７８】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、５０であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＳｎの標準酸化還元電位は、−０．１３７Ｖであった。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、−０．１２０Ｖ高い金属を含むことがわかる。すなわち、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位が、無電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より高い。
【０１７９】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、５．５μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約４μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１６μｍであった。
【０１８０】
［比較例２］
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例１と同様である。
【０１８１】
まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、５０であった。なお、表面粗さを、以下のように調整した。トナーの帯電量が３μＣ／ｇより低くなると、形成された画像の画像濃度が標準化像濃度である１．２を満たさなくなる。このため、得られた現像ローラを用いた場合に、トナーの帯電量が３μＣ／ｇ以上となるように、このアルミニウム素管の表面粗さＲｚを調整したものを用いた。具体的には、比較例２に係る構成では、トナー帯電量が低くなるので、表面粗さＲｚを低下させて、トナー搬送性を高め、トナー帯電量を上昇させる。
【０１８２】
次に、前記アルミニウム素管上に、中間層として、厚み４μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｎｉめっきを施した。
【０１８３】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、５００であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＮｉの標準酸化還元電位は、−０．２５７Ｖであった。
【０１８４】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１４μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｃｕめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１８５】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、３００であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＣｕの標準酸化還元電位は、０．３４０Ｖであった。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、−０．５９７Ｖ高い金属を含むことがわかる。すなわち、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位が、無電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より高い。
【０１８６】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、４．５μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約４μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１４μｍであった。
【０１８７】
［比較例３］
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例１と同様である。
【０１８８】
まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、５０であった。なお、表面粗さを、以下のように調整した。トナーの帯電量が３μＣ／ｇより低くなると、形成された画像の画像濃度が標準化像濃度である１．２を満たさなくなる。このため、得られた現像ローラを用いた場合に、トナーの帯電量が３μＣ／ｇ以上となるように、このアルミニウム素管の表面粗さＲｚを調整したものを用いた。具体的には、比較例３に係る構成では、トナー帯電量が低くなるので、表面粗さＲｚを低下させて、トナー搬送性を高め、トナー帯電量を上昇させる。
【０１８９】
次に、前記アルミニウム素管上に、中間層として、厚み４μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｃｕめっきを施した。
【０１９０】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、３００であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＣｕの標準酸化還元電位は、０．３４０Ｖであった。
【０１９１】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１６μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｓｎめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１９２】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、５０であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＳｎの標準酸化還元電位は、−０．１３７Ｖであった。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４７７Ｖ高い金属を含むことがわかる。
【０１９３】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、５．５μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約４μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１６μｍであった。
【０１９４】
［比較例４］
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例１と同様である。
【０１９５】
まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、５０であった。なお、表面粗さを、以下のように調整した。トナーの帯電量が３μＣ／ｇより低くなると、形成された画像の画像濃度が標準化像濃度である１．２を満たさなくなる。このため、得られた現像ローラを用いた場合に、トナーの帯電量が３μＣ／ｇ以上となるように、このアルミニウム素管の表面粗さＲｚを調整したものを用いた。具体的には、比較例４に係る構成では、トナー帯電量が低くなるので、表面粗さＲｚを低下させて、トナー搬送性を高め、トナー帯電量を上昇させる。
【０１９６】
次に、前記アルミニウム素管上に、中間層として、厚み４μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｓｎめっきを施した。
【０１９７】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、５０であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＳｎの標準酸化還元電位は、−０．１３７Ｖであった。
【０１９８】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１６μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｃｕめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１９９】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、３００であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＣｕの標準酸化還元電位は、０．３４０Ｖであった。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４７７Ｖ低い金属を含むことがわかる。
【０２００】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、４．５μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約４μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１６μｍであった。
【０２０１】
上記実施例１〜４及び上記比較例１〜４の評価結果を、上記実施例１〜４及び上記比較例１〜４に係る各現像ローラの材質や厚み等ともに示す。
【０２０２】
【表１】
【０２０３】
表１からわかるように、電解めっき層が、基材より硬く、無電解めっき層が、基材より硬く、電解めっき層より軟らかく、無電解めっき層が、電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含む現像ローラを用いた場合（実施例１〜４）は、このような硬さの関係及び標準酸化還元電位の関係の少なくとも一方を満たさない場合（比較例１〜４）と比較して、長時間、画像形成を行った後でも、トナー帯電量の上昇が抑制できる。さらに、実施例１〜４は、層乱れによるかぶりの発生もなかった。
【０２０４】
比較例１、比較例２及び比較例４は、最上層である電解めっき層に含まれる金属が、ＳｎやＣｕで、標準酸化還元電位が比較的高いので、トナーを帯電させにくく、基材のＲｚを下げて、初期の帯電性を高めている。そして、最上層である電解めっき層に含まれる金属が、その下層にある無電解めっき層に含まれる金属より、酸化還元電位が高い、すなわち、無電解めっき層に含まれる金属に酸化還元電位が比較的低いので、電解めっき層が磨耗して、無電解めっき層が露出しても、現像ローラの帯電付与性能が低下せずに、むしろ高まる。よって、長時間にわたって画像形成すると、トナーが過剰に帯電されることになる。また、比較例１、比較例２及び比較例４は、層乱れによるかぶりも発生する。これらのことより、層乱れによるかぶりは、このトナーが過剰に帯電されることによると考えられる。
【０２０５】
また、比較例３は、最上層である電解めっき層が、その下層にある無電解めっき層より軟らかいので、最上層の削れがはげしすぎて、長期間にわたって、トナーの帯電性をできなかったと考えられる。
【０２０６】
これらのことから、トナーの帯電量に関して、表面粗さＲｚを調整することによりトナー搬送性を調整し、そのことにより、初期のトナー帯電量を調整しても、長期間にわたって高画質な画像を形成することは困難であることがわかる。すなわち、電解めっき層が、基材より硬く、無電解めっき層が、基材より硬く、電解めっき層より軟らかく、無電解めっき層が、電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含む現像ローラを用いて、トナー帯電量の変化量を７程度以下にしなければ、層乱れによるかぶりの発生を長期間にわたって寿武運に抑制することができないことがわかった。
【０２０７】
＜実施例Ｂ＞
次に、現像ローラの、電解めっき層の厚みについて検討した。
【０２０８】
［実施例５，６及び比較例５〜７］
実施例５，６及び比較例５〜７は、最上層として、厚みが表２の厚みの電解めっき層が形成されるように、電解めっき処理の処理時間を変更することによって、電解Ｃｒめっきを施したこと以外、実施例１と同様である。
【０２０９】
そして、得られた画像形成装置を用いて、画像を形成させて、下記の評価を行った。
【０２１０】
具体的には、まず、画像形成装置の電源を入れて安定させた。その後、ソリッド画像を含む画像を印刷した。この画像を初期画像とした。次に、この画像を１００万枚印刷した。この１００万枚目に印刷した画像を、１００万枚目画像とした。
【０２１１】
（層乱れ）
１００万枚目画像を印刷した後、ソリッド画像を含む画像を１０枚印刷した。
【０２１２】
その画像を印刷した用紙１０枚全てに、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生が確認できなければ、層乱れによるかぶりが発生していないと評価した。下記表２には、「○」と評価した。また、画像を印刷した用紙１０枚のうち１枚でも、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生が確認できれば、層乱れによるかぶりが発生していると評価した。下記表２には、「×」と評価した。
【０２１３】
また、初期画像を印刷した後に印刷した１０枚に関しても上記と同様に、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生が確認し、同様に評価した。
【０２１４】
【表２】
【０２１５】
表２からわかるように、電解めっき層が、基材より硬く、無電解めっき層が、基材より硬く、電解めっき層より軟らかく、無電解めっき層が、電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含み、電解めっき層の厚みが０．２μｍ未満である場合（実施例１、実施例５、及び実施例６）は、１００万枚印刷後であっても、層乱れによるかぶりの発生がなかった。これに対して、電解めっき層の厚みが０．２μｍ以上である場合（比較例５〜７）は、初期段階では、層乱れによるかぶりの発生がなかったが、１００万枚印刷後には、層乱れによるかぶりの発生が確認された。このことは、電解めっき層が厚すぎて、トナーが帯電されやすくなっているにもかかわらず、電解めっき層が充分に磨耗せず、無電解めっき層が充分に露出していないことによると考えられる。
【符号の説明】
【０２１６】
１ 画像形成装置
１０ 給紙部
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム
２２ クリーニング装置
２３ 除電装置
２４ 帯電装置
２５ 露光装置
２６ 転写ローラ
２７ 搬送ベルト
３０ 定着部
４０ 排紙部
５０ 用紙搬送部
７０ 現像装置
７１ 現像容器
７２ 現像ローラ
７３ 攪拌ローラ
７５ ブレード
７６ 磁石
８１ 現像剤貯留部
８２，８３ 現像剤貯留室
８４ 仕切り板
１０１ 電解めっき層
１０２ 無電解めっき層
１０３ 基材
１０４ 被覆層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ローラ、前記現像ローラを備えた現像装置、前記現像ローラを用いた現像方法、及び前記現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等の電子写真方式を利用した画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面を均一に帯電させる帯電装置と、帯電された像担持体の表面を露光することによって、前記像担持体の表面に静電潜像を形成させる露光装置と、前記静電潜像が形成された像担持体の表面にトナーを供給することによって、前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記トナー像を構成するトナーを、前記像担持体から記録媒体へ転写する転写装置と、転写されたトナー像を加熱及び加圧することによって紙等の記録媒体に定着させる定着装置等を備える。このような画像形成装置は、上記各装置によって、前記像担持体上に形成したトナー像を記録媒体に転写し、その後、そのトナー像を記録媒体に定着させることによって、画像を記録媒体上に形成する。
【０００３】
電子写真方式を利用した画像形成装置に備えられる現像装置は、種々の現像方式の現像装置がある。具体的には、１成分現像剤を用いた現像装置としては、例えば、１成分現像剤であるトナーを現像ローラの表面上に担持させた状態で、現像ローラを回転させることによって、現像剤槽等に貯留されたトナーを、像担持体である感光体ドラムまで搬送することによって、前記像担持体の表面に予め形成された静電潜像を前記１成分現像剤で現像させるものが挙げられる。そして、このような現像装置は、その先端が現像ローラの表面に近接した状態で配置される板状のトナー層規制部材が備えられる。このトナー層規制部材によって、トナーが現像ローラによって搬送される際、現像ローラの表面上に担持されたトナー層が所定の厚みになるように、トナーが掻き取られる。その際、現像ローラによるトナーの搬送量を調整するとともに、トナーを帯電させる。すなわち、トナーの帯電は、現像ローラの表面に担持されたトナーが、トナー層規制部材による規制位置を通過する際に、現像ローラの表面に擦りつけられることによると考えられる。
【０００４】
このようなトナー層規制部材が備えられた現像装置では、トナー層規制部材によるトナー層規制位置で、現像ローラに負荷がかかる。よって、長期間にわたって現像を行うと、現像ローラの表面が磨耗する傾向がある。そこで、この現像ローラの表面削れを勘案して、アルミニウム素管より硬いステンレス鋼製の素管が用いられることがあった。
【０００５】
また、このような現像ローラは、トナー搬送性が高いことが求められる。この要求を満たすために、現像ローラの表面にブラスト加工を施し、トナー搬送性を高めるための凹凸を形成することがあった。
【０００６】
しかしながら、表面削りを勘案したステンレス鋼製の素管を用いても、長期間にわたる印刷、すなわち耐久印刷を行うと、トナー搬送性が低下することがあった。このことは、ステンレス鋼製の素管であっても、表面が磨耗し、表面の凸部が削れることによると考えられる。このようなトナー搬送性の低下により、充分なトナー搬送量が確保できないため、高い画像濃度を達成できない場合があるという問題があった。
【０００７】
そこで、この表面磨耗を抑制するために、現像ローラの表面に、ステンレス鋼より硬い金属をめっき処理することが考えられる。表面にめっき処理を施した現像ローラとしては、具体的には、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載のものが挙げられる。
【０００８】
また、特許文献１には、表面に凹凸部を有する下層と、前記下層の表面を被覆する表層とを有し、前記下層の凸部が、前記表層の表面に実質的に露出されており、前記下層の凸部の硬さが、前記表層の硬さよりも硬い電子写真機器用現像ローラが記載されている。
【０００９】
また、特許文献２には、表面に現像剤を担持し搬送する現像剤担持部材において、該現像剤担持部材が、基板、無電界めっき中間層及び電気硬質めっき層を有する現像剤担持部材が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−７５４９７号公報
【特許文献２】特開２０００−２８４５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１によれば、現像ローラ表面にトナーが付着する現象、いわゆるフィルミング、及びブレードへのトナーの固着等の発生を抑制することが可能であることが開示されている。
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の現像ローラは、長期間にわたる、トナーの搬送性の低下を充分に抑制できない場合があった。よって、この現像ローラを備えた現像装置は、長期間にわたって、高画質な画像を形成できない場合があった。このことは、以下のことによると考えられる。
【００１３】
まず、特許文献１に記載の現像ローラは、上述したように、下層の凸部が、表層の表面に実質的に露出されており、前記下層の凸部が、前記表層よりも硬い。そして、トナー層厚規制部材であるブレードが、この凸部と主に接触すると考えられる。このことから、ブレードが接触する凸部を硬くすることで、トナーの融着の発生を抑制し、フィルミングの発生等を抑制しようとするものであると考えられる。よって、特許文献１に記載の現像ローラは、フィルミング等のトナーの融着による不具合の発生を抑制するものであって、トナーの搬送性を高めるものではないと考えられる。
【００１４】
また、特許文献１に記載の現像ローラは、初期段階から、下層が露出しており、表面の磨耗により、トナーに対する帯電付与性能を変化させるものでも、トナー搬送性を高めるものでもないと考えられる。むしろ凸部の消失により、トナーの搬送性が低下するため、トナーの帯電性が過剰に上昇すると考えられる。このことにより、トナーが現像ローラに付着する力が強くなりすぎ、現像ローラ上のトナーの掻き取り性が低下すると考えられる。その結果、現像ローラ上にトナーが蓄積し、トナーに対して正常な摩擦帯電をすることができず、いわゆる層乱れによるかぶりが発生すると考えられる。具体的には、画像を形成させた用紙上に、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりが発生すると考えられる。
【００１５】
また、特許文献２によれば、部材表面が改善され、かつ、硬質めっき層のメリットを充分に活かすことができるため、長期耐久によってもその表面の劣化が小さく、高品質のトナー画像を提供することができることが開示されている。
【００１６】
しかしながら、特許文献２に記載の現像剤担持部材は、長期間にわたる、トナーの搬送性の低下を充分に抑制できない場合があった。よって、この現像剤担持部材を備えた現像装置は、長期間にわたって、高画質な画像を形成できない場合があった。このことは、以下のことによると考えられる。
【００１７】
まず、特許文献２に記載の現像剤担持部材は、硬質めっき層を、所定の硬さ以上とし、さらに０．２μｍ以上としており、硬質めっき層の、耐摩耗性の高さ等のメリットを充分に活かすためのものである。すなわち、硬質めっき層が磨耗して、下層の無電解めっき中間層が露出することを考慮したものでなく、むしろ硬質めっき層が磨耗して、下層の無電解めっき中間層が露出しないようにしたものであると考えられる。このことから、耐久印刷により、現像ローラ表面のブラスト凸部が削れると、トナー搬送力が低下し、トナーが帯電されやすい状態になる。さらに、耐久印刷後のトナーは、搬送量低下と摩擦帯電により、帯電性が上昇した状態である。これらのことから、トナーの帯電性が過剰に上昇すると考えられる。このことにより、上述の場合と同様、トナーに対して正常な摩擦帯電をすることができず、画像を形成させた用紙上に斑点状のかぶり、いわゆる層乱れによるかぶりが発生すると考えられる。
【００１８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる現像ローラを提供することが目的である。また、前記現像ローラを備えた現像装置、前記現像ローラを用いた現像方法、及び前記現像装置を備えた画像形成装置を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者等は、長期間にわたって画像形成を行うと、得られる画像の画質が低下する原因として、以下のことに着目した。
【００２０】
まず、現像装置を使用すると、その現像装置内のトナーが徐々に劣化することに着目した。このことは、現像装置を使用すると、その現像装置内に新たなトナーが補給されるものの、現像に用いられず、現像装置内に滞留したままのトナーが存在することによると考えられる。そして、トナーが劣化すると、現像ローラによるトナー搬送性が低下すると考えられる。
【００２１】
そして、トナーの搬送性が低下すると、トナーの帯電性が過剰に上昇すると考えられる。このことにより、トナーが現像ローラに付着する力が強くなりすぎ、現像ローラ上のトナーの掻き取り性が低下すると考えられる。その結果、現像ローラ上にトナーが蓄積し、トナーに対して正常な摩擦帯電をすることができず、いわゆる層乱れによるかぶりが発生すると考えられる。具体的には、画像を形成させた用紙上に、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりが発生すると考えられる。
【００２２】
そこで、本発明者等は、現像ローラが、トナーの劣化に応じて、現像ローラのトナーへの帯電付与性を変化させることができる、以下のような本発明に想到するに至った。
【００２３】
本発明の一態様に係る現像ローラは、基材と、前記基材上に形成された被覆層とを備え、前記被覆層が、電解めっき層と無電解めっき層との少なくとも２つの層を積層したものであり、前記無電解めっき層が、前記電解めっき層より前記基材に近い側に存在し、前記電解めっき層の厚みが、０．０６μｍ以上０．２μｍ未満であり、前記電解めっき層が、前記基材より硬く、前記無電解めっき層が、前記基材より硬く、前記電解めっき層より軟らかく、前記無電解めっき層が、前記電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含むことを特徴とするものである。
【００２４】
このような構成によれば、長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる現像ローラを提供することができる。
【００２５】
このことは、以下のことによると考えられる。
【００２６】
まず、初期の段階では、現像ローラの表面には、硬くて、標準酸化還元電位の比較的低い金属を含む電解めっき層が、その層厚が０．２μｍ未満と非常に薄く、無電解めっき層より表層に近い領域に存在する。このことから、現像ローラによるトナーの搬送を行うと、現像ローラの表面から徐々に磨耗し、電解めっき層の下層にある無電解めっき層が露出してくると考えられる。
【００２７】
そして、電解めっき層は、標準酸化還元電位の比較的低い、すなわち、イオン化傾向が大きい金属を含む。また、イオン化傾向が大きい金属は、酸化しやすい。このようなイオン化傾向が大きい金属を含む電解めっき層は、トナーに対する帯電付与性能の高いものであると考えられる。また、現像ローラによるトナーの搬送を行うと、徐々に露出してくる無電解めっき層は、前記電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い、すなわち、イオン化傾向が小さい金属を含むので、トナーに対する帯電付与性能が、電解めっき層より低いものであると考えられる。
【００２８】
また、このような無電解めっき層が露出してくる頃には、トナーの劣化が進行していると考えられる。すなわち、トナーの劣化によるトナー搬送性の低下が進行していると考えられる。トナーの搬送性が低下すると、トナーが現像ローラに擦りつけられる摩擦帯電が起こりすぎ、トナーの帯電性が過剰に上昇すると考えられる。このことにより、トナーが現像ローラに付着する力が強くなりすぎ、現像ローラ上のトナーの掻き取り性が低下すると考えられる。その結果、現像ローラ上にトナーが蓄積し、トナーに対して正常な摩擦帯電を阻害し、画像を形成させた用紙上に斑点状のかぶり、いわゆる層乱れによるかぶりが発生すると考えられる。
【００２９】
このように、長期間にわたって、画像形成を行うと、上述したように、トナーが過剰に帯電される状態になると考えられる。この変化とともに、現像ローラから無電解めっき層が徐々に露出してきて、現像ローラの帯電付与性能が低下してくると考えられる。すなわち、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができると考えられる。
【００３０】
これに対して、初期の状態から、軟らかくて、標準酸化還元電位の比較的高い金属を含む無電解めっき層が表層に存在すると、トナーの帯電性が低くなると考えられる。さらに、初期の状態で、トナーの帯電性が良好になるように調整した場合、長期間にわたって画像形成を行うと、トナーが帯電されやすくなるが、現像ローラの帯電付与性能はほとんど変化しないので、トナーの帯電性が高くなりすぎ、好適な画像を形成することができないと考えられる。
【００３１】
さらに、現像ローラの基材には、電解めっき層より先に無電解めっき層が形成されている。無電解めっき層は、そのめっき層の形成の際に、むらの発生が少ないので、基材の有する凹凸を損なうことが少ないと考えられる。また、電解めっき層は、無電解めっき層に比較して、むらの発生が多い傾向があるとされている。このようなむらの発生しやすい電解めっき層を、無電解めっき層を形成した後に、上述したように薄く形成させるので、基材の有する凹凸に起因する凹凸を電解めっき層上に好適に形成させることができる。よって、現像ローラのトナー搬送性を充分に確保することができる。
【００３２】
以上のことから、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができる現像ローラが得られると考えられる。よって、長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる現像ローラを得ることができると考えられる。
【００３３】
また、前記現像ローラにおいて、前記無電解めっき層が、前記電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４〜１．２Ｖ高い金属を含むことが好ましい。
【００３４】
このような構成によれば、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。
【００３５】
このことは、以下のことによると考えられる。
【００３６】
長期間にわたって、画像形成を行うと、上述したように、トナーが過剰に帯電される状態になると考えられる。このトナーが過剰に帯電される状態への変化に、現像ローラの帯電付与性能の変化が好適に適応することによると考えられる。
【００３７】
また、前記現像ローラにおいて、前記電解めっき層が、Ｃｒを含む層であり、前記無電解めっき層が、Ｎｉを含む層であることが好ましい。
【００３８】
このような構成によれば、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。
【００３９】
このことは、以下のことによると考えられる。
【００４０】
前記電解めっき層として、Ｃｒを含む層を用いることによって、初期の状態におけるトナーの帯電性を好適に調整することができると考えられる。また、前記無電解めっき層として、Ｎｉを含む層を用いることによって、前記電解めっき層が磨耗して、前記無電解めっき層が露出してきた際に、トナーへの帯電付与性能を適度に低下させることができると考えられる。よって、トナーが過剰に帯電される状態への変化に、現像ローラの帯電付与性能の変化が好適に適応することによると考えられる。
【００４１】
さらに、前記無電解めっき層として、Ｎｉを含む層を用いることによって、そのめっき層の形成の際に、むらの発生がより少ないので、基材の有する凹凸を損なうことがより少ないと考えられる。また、Ｎｉを含む層は、前記電解めっき層との親和性が高いと考えられる。よって、前記電解めっき層と無電解めっき層との密着性に優れ、電解めっき層の形成を阻害することが少ないと考えられる。そして、前記電解めっき層として、Ｃｒを含む層を用いることによって、前記電解めっき層を、前記無電解めっき層上に薄く形成することができると考えられる。
【００４２】
これらのことから、前記無電解めっき層及び前記電解めっき層の上記各作用を充分に発揮できるので、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができると考えられる。
【００４３】
また、前記現像ローラにおいて、前記基材が、アルミニウム系基材であることが好ましい。
【００４４】
このような構成によれば、より高画質な画像を形成することができる。
【００４５】
このことは、以下のことによると考えられる。
【００４６】
アルミニウム系基材は、軟らかく磨耗しやすいものの、表層にトナー搬送性に寄与できる凹凸を有する。本発明においては、基材の表面が磨耗しやすくても、その基材上に前記無電解めっき層と前記電解めっき層とを含む被覆層が形成されているので、基材が直接磨耗されるものではなく、基材の有する凹凸が被覆層にも反映され、基材の有する凹凸を有効に活かすことができると考えられる。
【００４７】
このことから、現像ローラのトナー搬送性を充分に確保することができると考えられる。よって、より高画質な画像を形成することができると考えられる。
【００４８】
また、本発明の他の一態様に係る現像装置は、静電潜像が形成される像担持体に対向して配置され、表面に担持した１成分現像剤を、前記像担持体まで搬送する現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体が、前記現像ローラであることを特徴とするものである。
【００４９】
このような構成によれば、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる現像装置を提供することができる。
【００５０】
このことは、現像装置に備えられる現像剤担持体として、上述したような、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができる現像ローラを用いていることによると考えられる。
【００５１】
また、本発明の他の一態様に係る現像方法は、前記現像ローラの前記電解めっき層の表面上に担持した１成分現像剤を、前記現像ローラによって、前記像担持体まで搬送することによって、前記像担持体の表面に予め形成された静電潜像を前記１成分現像剤で現像させる第１現像工程と、前記第１現像工程によって、前記電解めっき層が磨耗し、前記無電解めっき層の少なくとも一部が露出した状態の前記現像ローラの表面上に担持した１成分現像剤を、前記現像ローラによって、前記像担持体まで搬送することによって、前記像担持体の表面に予め形成された静電潜像を前記１成分現像剤で現像させる第２現像工程とを備えることを特徴とするものである。
【００５２】
このような構成によれば、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる現像方法を提供することができる。
【００５３】
このことは、以下のことによると考えられる。
【００５４】
現像する際に用いられる現像剤担持体として、上述したような、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができる現像ローラを用いていることによると考えられる。
【００５５】
具体的には、まず、トナーが比較的帯電されにくいと考えられる状態では、前記電解めっき層が表層である状態の現像ローラを用いて現像する第１現像工程を行う。そして、その第１現像工程後に、前記第１現像工程によって、前記電解めっき層が磨耗し、前記無電解めっき層の少なくとも一部が露出した状態の前記現像ローラを用いて現像する第２現像工程を行う。そうすることによって、前記第１現像工程によって、トナーが劣化し、トナー自体のトナー搬送性が低下して、トナーが過剰に帯電される状態になったとしても、前記第２現像工程では、トナーへの帯電付与性能の比較的低い前記無電解めっき層が少なくとも一部露出している。よって、トナーが過剰に帯電される状態になったとしても、現像ローラの帯電付与性能を適度に低下させることができると考えられ、トナーの帯電性を長期間にわたって維持することができると考えられる。
【００５６】
これらのことから、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができると考えられる。よって、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができると考えられる。
【００５７】
また、本発明の他の一態様に係る画像形成装置は、前記現像装置と、前記像担持体とを備えたものである。
【００５８】
このような構成によれば、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。このことは、前記現像装置を備えることによると考えられる。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によれば、長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる現像ローラを提供することができる。また、前記現像ローラを備えた現像装置、前記現像ローラを用いた現像方法、及び前記現像装置を備えた画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を拡大して示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る現像ローラの表面部の層構造を説明するための概略断面図である。
【図４】現像ローラの無電解めっき層及び電解めっき層の各層の厚みの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下、本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置について、図面に基づき詳細に説明する。ここで、画像形成装置としては、図面に示す構成の画像形成装置、具体的には、モノクロタイプのプリンタ装置を例に挙げて説明するが、電子写真方式を利用した画像形成装置であればよく、モノクロタイプのプリンタ装置に限定されるものではない。また、具体的には、複写機、ファクシミリ装置、これらの機能を併せ持つ複合機等の他の画像形成装置であってもよい。また、像担持体として、ドラム状の感光体である感光体ドラムを例に挙げて説明するが、これに限定するものではなく、ベルト状の感光体であっても、シート状の感光体であってもよい。
【００６２】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置（プリンタ）１の概略構成を示す模式図である。この画像形成装置１は、記録媒体である用紙Ｐを収容する給紙部１０と、この給紙部１０から給紙された用紙Ｐ上にトナー像を形成する画像形成部２０と、この画像形成部２０で用紙Ｐ上に形成された未定着トナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着部３０と、この定着部３０によってトナー像が定着された用紙Ｐを画像形成装置外に排出する排紙部４０とを含む。
【００６３】
また、画像形成装置１本体には、給紙部１０から画像形成部２０及び定着部３０を経由して排紙部４０に向けて用紙Ｐを搬送する用紙搬送部５０が備えられている。用紙搬送部５０には、給紙部１０から画像形成部２０及び定着部３０を経由して排紙部４０を繋ぐ搬送路５２と、この搬送路５２の適所に搬送ローラ対５１とを備える。そして、前記用紙搬送部５０は、用紙Ｐを、搬送ローラ対５１によって、搬送路５２内を搬送させることにより、用紙Ｐを給紙部１０から画像形成部２０及び定着部３０を経由して排紙部４０へ搬送する。
【００６４】
給紙部１０は、給紙トレイ１１、ピックアップローラ１２、及び給紙ローラ対１３を備えている。給紙トレイ１１は、画像形成装置本体内における画像形成部２０より下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚の用紙Ｐが積層された用紙束を貯留する。ピックアップローラ１２は、用紙Ｐの搬送方向上流側で上方位置に設けられ、給紙トレイ１１に貯留された用紙束の最上面の用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。給紙ローラ対１３は、ピックアップローラ１２によって取り出された用紙Ｐを搬送路５２に送り出す。そうすることによって、給紙部１０は、画像形成部２０に用紙Ｐを供給する。
【００６５】
また、給紙部１０は、画像形成装置１の一側面、例えば、図１に示す右側側面に取り付けられる手差しトレイ１４、及びピックアップローラ１５をさらに備えている。手差しトレイ１４は、用紙Ｐを手差し操作で画像形成部２０へ向けて供給するために用いられるものである。ピックアップローラ１５は、手差しトレイ１４に載置された用紙Ｐを取り出して、搬送路５２に送り出す。そうすることによって、給紙部１０は、画像形成部２０に用紙Ｐを供給する。
【００６６】
画像形成部２０は、給紙部１０の用紙搬送方向下流側に配置される。そして、画像形成部２０は、外部（例えば、パーソナルコンピュータ等）から伝送された画像データ等に基づいて、給紙部１０から給紙された用紙Ｐ上にトナー像を形成するためのものである。なお、画像形成部２０の構成については、後述する。
【００６７】
定着部３０は、画像形成部２０の用紙搬送方向下流側に配置される。そして、定着部３０は、画像形成部２０で用紙Ｐ上に形成された未定着トナー像を用紙Ｐ上に定着させるためのものである。定着部３０は、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラ３１と、前記加熱ローラ３１に対向配置された加圧ローラ３２とを備えている。
【００６８】
定着部３０へ供給された用紙Ｐは、加熱ローラ３１と加圧ローラ３２との間に形成される定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、画像形成部２０で用紙Ｐに転写されたトナー像は、用紙Ｐに定着される。定着処理の完了した用紙Ｐは、定着部３０から延設された搬送路５２を経由して、画像形成装置１本体の頂部に設けられた排紙部４０の排紙トレイ４１へ向けて排紙される。
【００６９】
排紙部４０は、画像形成装置１の頂部が凹没されることによって、形成され、この凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ４１を備える。
【００７０】
画像形成装置１は、給紙部１０から給紙された用紙Ｐ上に、画像形成部２０でトナー像を形成し、そのトナー像を定着部３０で定着させることにより画像を形成する。そして、画像が形成された用紙Ｐを排紙部４０によって排紙する。
【００７１】
次に、画像形成部２０について、図１に加え、図２を参照しながら説明する。なお、図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部２０を拡大して示す概略断面図である。
【００７２】
画像形成部２０には、像担持体である感光体ドラム２１が所定の方向（図２では、時計回り）に回転可能に配置されている。そして、画像形成部２０は、この感光体ドラム２１上にトナー像を形成し、そのトナー像を給紙部１０から給紙された用紙Ｐ上に転写するものである。そうすることによって、画像形成部２０は、外部（例えば、パーソナルコンピュータ等）から伝送された画像データ等に基づいて、給紙部１０から給紙された用紙Ｐ上にトナー像を形成する。
【００７３】
そして、画像形成部２０は、トナー像が感光体ドラム２１から用紙Ｐへ転写する位置を感光体ドラム２１の回転方向の最も上流側とした場合に、そこから下流側に向かって順に、クリーニングされる位置、除電される位置、帯電される位置、露光される位置、及び現像される位置となるように、クリーニング装置２２、除電装置２３、帯電装置２４、露光装置２５、及び現像装置７０が、それぞれ感光体ドラム２１の周囲に備えられている。そして、画像形成部２０は、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を、給紙部１０から給紙された用紙Ｐに転写する際に、用紙Ｐを搬送する搬送ベルト２７を備えている。また、画像形成部２０は、トナー像が感光体ドラム２１から用紙Ｐへ転写する位置に、搬送ベルト２７を介して、転写ローラ２６が備えられている。
【００７４】
感光体ドラム２１は、帯電処理、露光処理、現像処理、クリーニング処理、及び除電処理等によって、その周面上に、画像情報に基づくトナー像を形成させるためのものである。感光体ドラム２１としては、画像形成装置に備えられる感光体ドラムであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体ドラムや有機感光体（ＯＰＣ）ドラム等が挙げられる。
【００７５】
帯電装置２４は、矢符方向に回転されている感光体ドラム２１の周面を帯電させるためのものである。帯電装置２４としては、画像形成装置に備えられる帯電装置であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、帯電ローラを備え、その帯電ローラに所定の帯電バイアス電圧を印加することによって、感光体ドラムの周面を帯電させる接触帯電方式の帯電装置や、コロトロン型やスコロトロン型の非接触型放電方式の帯電装置等が挙げられる。
【００７６】
露光装置２５は、帯電装置２４によって周面が帯電された感光体ドラム２１の周面に、画像情報に基づくレーザ光やＬＥＤ光等の露光光Ｌを照射し、感光体ドラム２１の周面上に画像情報に基づく静電潜像を形成させるためのものである。露光装置２５としては、画像形成装置に備えられる露光装置であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ＬＥＤヘッドユニットやレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）等が挙げられる。
【００７７】
現像装置７０は、感光体ドラム２１の周面上に形成された静電潜像をトナー像に現像するためのものである。現像装置７０は、現像容器７１内に内装された、現像ローラ７２、攪拌ローラ７３，７４、ブレード７５を備えている。
【００７８】
現像容器７１は、現像装置７０の外郭を構成し、１成分現像剤であるトナーを収容する現像槽である。現像容器７１には、感光体ドラム２１に対向する位置に開口部が設けられている。現像ローラ７２が、その開口部から、感光体ドラム２１に向けて露出するように設けられている。そして、現像容器７１には、その下部に、現像剤貯留部８１が形成されている。
【００７９】
現像剤貯留部８１は、現像装置７０の長手方向（図２の紙面に対して垂直方向）に延びる２つの隣り合う現像剤貯留室８２，８３から構成されている。現像剤貯留室８２，８３は、仕切り板８４によって長手方向において互いに仕切られているが、長手方向における両端部付近において互いに連通している。
【００８０】
また、各現像剤貯留室８２，８３には、攪拌ローラ７３，７４が装着されている。攪拌ローラ７３，７４は、回転により現像剤を攪拌しつつ搬送するためのものである。そして、攪拌ローラ７３，７４は、搬送方向が互いに逆方向になるように配置されているので、現像剤は、現像剤貯留室８２及び現像剤貯留室８３内を攪拌されつつ搬送される。現像剤貯留部８１は、トナーカートリッジ８５から１成分現像剤であるトナーが供給される。
【００８１】
現像ローラ７２は、その周面にトナーを担持させた状態で回転することによって、現像剤貯留部８１に貯留されているトナーを、感光体ドラム２１の近傍まで搬送するためのものである。なお、現像ローラ７２の構成については、後述する。
【００８２】
ブレード７５は、現像ローラ７２上に担持されたトナーの厚みを規制するトナー層規制部材である。ブレード７５は、板状の部材であって、一方の端部が現像ローラ７２の周面に対向して配置される。ブレード７５としては、１成分現像方式の現像装置に備えられるブレードであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製のブレードが挙げられる。
【００８３】
また、現像ローラ７２の表面に担持されたトナーは、トナー層規制部材による規制位置を通過する際に帯電される。このことは、ブレード７５による規制位置を通過する際に、現像ローラの表面にトナーが擦りつけられることによって、帯電されると考えられる。
【００８４】
次に、現像ローラ７２について、図１及び図２に加え、図３を参照しながら説明する。なお、図３は、本発明の実施形態に係る現像ローラ７２の表面部の層構造を説明するための概略断面図であり、感光体ドラム２１もあわせて示す。
【００８５】
現像ローラ７２は、基材１０３と、基材１０３上に形成された被覆層１０４とを備える。そして、被覆層１０４が、電解めっき層１０１と無電解めっき層１０２との少なくとも２つの層を積層したものである。無電解めっき層１０２が、電解めっき層１０１より基材１０３に近い側に存在し、電解めっき層１０１の厚みが、０．０６μｍ以上０．２μｍ未満である。電解めっき層１０１が、基材１０３より硬く、無電解めっき層１０２が、基材１０３より硬く、電解めっき層１０１より軟らかい。そして、無電解めっき層１０２が、電解めっき層１０１に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含むものである。
【００８６】
このような構成の現像ローラを用いれば、長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる。
【００８７】
このことは、以下のことによると考えられる。
【００８８】
まず、初期の段階では、現像ローラの表面には、硬くて、標準酸化還元電位の比較的低い金属を含む電解めっき層が、その層厚が０．２μｍ未満と非常に薄く、無電解めっき層より表層に近い領域に存在する。このことから、現像ローラによるトナーの搬送を行うと、現像ローラの表面から徐々に磨耗し、電解めっき層の下層にある無電解めっき層が露出してくると考えられる。
【００８９】
そして、電解めっき層は、標準酸化還元電位の比較的低い、すなわち、イオン化傾向が大きい金属を含む。また、イオン化傾向が大きい金属は、酸化しやすい。このようなイオン化傾向が大きい金属を含む電解めっき層は、トナーに対する帯電付与性能の高いものであると考えられる。また、現像ローラによるトナーの搬送を行うと、徐々に露出してくる無電解めっき層は、前記電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い、すなわち、イオン化傾向が小さい金属を含むので、トナーに対する帯電付与性能が、電解めっき層より低いものであると考えられる。
【００９０】
また、このような無電解めっき層が露出してくる頃には、トナーの劣化が進行していると考えられる。すなわち、トナーの劣化によるトナー搬送性の低下が進行していると考えられる。トナーの搬送性が低下すると、トナーが現像ローラに擦りつけられる摩擦帯電が起こりすぎ、トナーの帯電性が過剰に上昇すると考えられる。このことにより、トナーが現像ローラに付着する力が強くなりすぎ、現像ローラ上のトナーの掻き取り性が低下すると考えられる。その結果、現像ローラ上にトナーが蓄積し、トナーに対して正常な摩擦帯電を阻害し、画像を形成させた用紙上に斑点状のかぶり、いわゆる層乱れによるかぶりが発生すると考えられる。
【００９１】
このように、長期間にわたって、画像形成を行うと、上述したように、トナーが過剰に帯電される状態になると考えられる。この変化とともに、現像ローラから無電解めっき層が徐々に露出してきて、現像ローラの帯電付与性能が低下してくると考えられる。すなわち、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができると考えられる。
【００９２】
これに対して、初期の状態から、軟らかくて、標準酸化還元電位の比較的高い金属を含む無電解めっき層が表層に存在すると、トナーの帯電性が低くなると考えられる。さらに、初期の状態で、トナーの帯電性が良好になるように調整した場合、長期間にわたって画像形成を行うと、トナーが帯電されやすくなるが、現像ローラの帯電付与性能はほとんど変化しないので、トナーの帯電性が高くなりすぎ、好適な画像を形成することができないと考えられる。
【００９３】
さらに、現像ローラの基材には、電解めっき層より先に無電解めっき層が形成されている。無電解めっき層は、そのめっき層の形成の際に、むらの発生が少ないので、基材の有する凹凸を損なうことが少ないと考えられる。また、電解めっき層は、無電解めっき層に比較して、むらの発生が多い傾向があるとされている。このようなむらの発生しやすい電解めっき層を、無電解めっき層を形成した後に、上述したように薄く形成させるので、基材の有する凹凸に起因する凹凸を電解めっき層上に好適に形成させることができる。よって、現像ローラのトナー搬送性を充分に確保することができる。
【００９４】
以上のことから、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができる現像ローラが得られると考えられる。よって、長期間にわたる画像形成に用いても、充分に高画質な画像を形成することができる現像ローラを得ることができると考えられる。
【００９５】
そして、現像ローラ７２は、上記の構成を備えるものであれば、特に限定されない。具体的には、現像剤として、磁性１成分現像剤を用いる場合、回転スリーブと、回転スリーブに内包され、固定して配置される磁石部材とからなるものが挙げられる。この場合、磁性１成分現像剤を、回転スリーブに内包された磁石部材により、回転スリーブ上に引き付けて担持させる。そして、この状態で、回転スリーブを回転させることによって、現像剤を搬送する。なお、現像剤としては、特に限定されないが、磁性１成分現像剤を用いる場合、例えば、正帯電性のトナー等が挙げられる。そして、現像剤としては、現像剤の成分等によっても異なるが、例えば、体積平均粒子径で６〜８μｍであるものが挙げられる。
【００９６】
具体的には、現像ローラ７２は、その回転スリーブが、基材１０３と、基材１０３上に形成された被覆層１０４とを備える。そして、被覆層１０４が、電解めっき層１０１と、この電解めっき層１０１より基材１０３に近い側の無電解めっき層１０２とを積層したものである。また、被覆層１０４としては、電解めっき層１０１と無電解めっき層１０２とをこの順で備えていればよく、他の層を備えていてもよい。具体的には、電解めっき層１０１の表層に、さらに保護層を設けていてもよいし、電解めっき層１０１と無電解めっき層１０２との間に中間層を設けていてもよい。また、無電解めっき層１０２と基材１０３との間に、被覆層１０４の密着性を高めること等を目的とした中間層を備えてもよい。
【００９７】
また、基材１０３としては、現像ローラ、この場合、回転スリーブとして用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、表面にトナーの搬送に寄与できる凹凸を有するものが挙げられる。例えば、アルミニウム素管等のアルミニウム系基材が好ましい。アルミニウム系基材は、表面にトナー搬送性を高めることができる凹凸が好適に形成されている。また、アルミニウム系基材は、軟らかく磨耗しやすい。よって、アルミニウム系基材を回転スリーブにそのまま用いると、表面削れが起こりやすく、優れたトナー搬送性を維持することができない傾向がある。本実施形態によれば、基材の表面が磨耗しやすくても、その基材上に無電解めっき層と電解めっき層とを含む被覆層が形成されているので、基材が直接磨耗されるものではなく、基材の有する凹凸が被覆層にも反映されると考えられる。このことから、基材の有する凹凸を損なうことなく、基材の有する凹凸を有効に活かすことができる被覆層１０４が形成されると考えられる。より、現像ローラによるトナーの搬送性を維持することができると考えられる。
【００９８】
また、無電解めっき層１０２は、基材１０３より硬く、電解めっき層１０１より軟らかく、電解めっき層１０１に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含む、すなわち、電解めっき層１０１に含有される金属よりイオン化傾向の小さい金属を含む無電解めっき層であれば、特に限定されない。また、無電解めっき層１０２は、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４〜１．２Ｖ高い金属を含むことが好ましい。無電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位と比較してあまり高くなければ、トナーの帯電性の好適に維持することが困難になる傾向がある。このことは、電解めっき層が磨耗して、無電解めっき層が露出しても、現像ローラの帯電付与性能の変化が小さくなることによると考えられる。また、無電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位と比較して高すぎても、トナーの帯電性の好適に維持することが困難になる傾向がある。このことは、電解めっき層が磨耗して、無電解めっき層が露出した後の現像ローラの帯電付与性能が低下しすぎることによると考えられる。
【００９９】
また、無電解めっき層１０２としては、上述の構成を満たすものであればよく、例えば、ＣｕやＮｉを含む層等が挙げられる。また、この中でも、Ｎｉを含む層であることが好ましい。無電解めっき層１０２として、Ｎｉを含む層を用いることによって、前記電解めっき層が磨耗して、前記無電解めっき層が露出してきた際に、トナーへの帯電付与性能を適度に低下させることができると考えられる。よって、トナーが過剰に帯電される状態への変化に、現像ローラの帯電付与性能の変化が好適に適応することによると考えられる。また、無電解めっき層１０２として、Ｎｉを含む層を用いることによって、そのめっき層の形成の際に、むらの発生がより少ないので、基材の有する凹凸を損なうことがより少ないと考えられる。また、Ｎｉを含む層は、電解めっき層との親和性が高いと考えられる。よって、電解めっき層との密着性に優れ、電解めっき層の形成を阻害することが少ないと考えられる。また、無電解めっき層１０２として、Ｎｉを含む層を用いる場合、Ｎｉの含有率は、無電解めっき層１０２に対して、８８〜９５質量％あることが好ましい。また、無電解めっき層１０２としては、例えば、Ｎｉ−Ｐめっき層等が挙げられる。
【０１００】
無電解めっき層１０２の厚みは、特に限定されない。例えば、無電解めっき層を構成する材料によっても異なるが、３〜６μｍ程度であることが好ましい。無電解めっき層１０２が薄すぎると、現像によって、上層の電解めっき層が磨耗し、無電解めっき層が露出した後に、無電解めっき層が磨耗して、現像ローラとして使用できなくなるまでの時間が短くなる傾向がある。また、無電解めっき層１０２が厚すぎると、必要以上に現像ローラが大きくなる傾向がある。よって、現像によって、上層の電解めっき層が磨耗し、無電解めっき層が露出した後に、所定の期間内、磨耗されずに維持できる厚さを実現することができる。
【０１０１】
また、電解めっき層１０１は、基材１０３より硬い層である。さらに、無電解めっき層１０２との関係で、電解めっき層１０１は、無電解めっき層１０２よりも硬く、無電解めっき層１０２に含有される金属より標準酸化還元電位の低い金属を含む、すなわち、無電解めっき層１０２に含有される金属よりイオン化傾向の大きい金属を含む電解めっき層である。電解めっき層１０１は、このような関係を満たす電解めっき層であれば、特に限定されない。また、電解めっき層１０１は、上記と同様、無電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４〜１．２Ｖ低い金属を含むことが好ましい。
【０１０２】
また、電解めっき層１０１としては、上述の構成を満たすものであればよく、例えば、Ｃｒを含む層であることが好ましい。また、このＣｒとしては、３価のＣｒであることが好ましい。電解めっき層１０１として、Ｃｒを含む層を用いることによって、初期の状態におけるトナーの帯電性を好適に調整することができると考えられる。また、電解めっき層１０１として、Ｃｒを含む層を用いることによって、硬く、かつイオン化傾向の大きい金属を含む電解めっき層を、無電解めっき層上に薄く形成することができると考えられる。すなわち、電解めっき層１０１の厚みは、０．２μｍ未満であり、これを満たすことができる。
【０１０３】
なお、ここでの標準酸化還元電位は、サイクリックボルタンメトリ等を用いて測定することができる。また、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎの各標準酸化還元電位は、それぞれ−０．７４４Ｖ、−０．２５７Ｖ、０．３４０Ｖ、−０．１３７Ｖである。
【０１０４】
また、ここでの各層における硬いや軟らかいは、他の層との比較においての硬いや軟らかいであり、その硬さの測定方法は、特に限定されないが、例えば、ビッカース硬さ等が挙げられる。ビッカース硬さは、ビッカース硬度計を用いて測定することができる。
【０１０５】
また、電解めっき層１０１の厚みは、０．０６μｍ以上０．２μｍ未満であり、０．１〜０．１８μｍであることが好ましい。電解めっき層１０１が薄すぎると、電解めっき層を均一に形成できない傾向がある。また、トナーの帯電性が高まりすぎる前に下層の無電解めっき層が露出しはじめ、電解めっき層を設けることによるトナーの帯電性の調整が困難になる傾向がある。また、電解めっき層１０１が厚すぎると、長期間にわたって画像を形成する際の、画質の低下を充分に抑制することができない傾向がある。このことは、トナーの帯電性が高まりすぎた状態になっても、電解めっき層が磨耗せず、下層の無電解めっき層が充分に露出せず、現像ローラの帯電付与性能を好適に低下させることが困難になることによると考えられる。よって、電解めっき層１０１の厚みを上記範囲内にすることによって、長期間にわたって、トナーの帯電性を好適なものに維持することができると考えられる。また、電解めっき層１０１の厚みとしては、０．０６μｍ未満とすることは、製造上困難であるという点からも、電解めっき層１０１の厚みの下限値は、０．０６μｍである。
【０１０６】
なお、電解めっき層１０１や無電解めっき層１０２の膜厚は、例えば、蛍光Ｘ線膜厚計等を用いて測定することができる。また、蛍光Ｘ線膜厚計としては、具体的には、例えば、セイコーインスツル株式会社製のＳＦＴ３２０等が挙げられる。
【０１０７】
より具体的には、蛍光Ｘ線膜厚計を用いて、Ｎｉめっき、Ｃｕめっき、Ｓｎめっき、Ａｕめっき、Ｃｒめっきの検量線を作成した上で、電解めっき層１０１や無電解めっき層１０２の膜厚を測定することができる。
【０１０８】
また、現像ローラ７２の表面粗さ、ここでは、電解めっき層１０１の表面粗さは、用いる１成分現像剤であるトナーの平均粒子径等によっても異なるが、十点平均粗さＲｚで、５．５〜９μｍであることが好ましい。また、電解めっき層１０１の表面粗さＲｚは、１成分現像剤であるトナーの体積平均粒子径の０．８〜１．３倍程度であることが好ましい。表面粗さが小さすぎると、トナー搬送性が低下する傾向がある。また、表面粗さが大きすぎると、トナーが、現像ローラ７２による搬送時に、現像ローラ７２に好適にこすり付けられず、トナーが好適に帯電しない傾向がある。
【０１０９】
なお、ここでの表面粗さである十点平均粗さＲｚは、ＪＩＳに準拠したものであり、一般的な表面粗さ測定器等で測定することができる。具体的には、例えば、株式会社東京精密製の表面粗さ形状測定機（ＳＵＲＦＣＯＭ５００ＤＸ）を用いて測定することができる。
【０１１０】
また、現像ローラ７２は、以下のように製造することができる。ここでは、基材として、アルミニウム素管等のアルミニウム系基材を用いた場合を例に挙げて説明する。
【０１１１】
まず、無電解めっき処理により無電解めっき層を形成させる前に、基材として用いるアルミニウム系基材に対して、前処理を施す。
【０１１２】
前記前処理としては、まず、基材に対して脱脂処理を施す。脱脂処理としては、アルカリ脱脂処理等が挙げられる。この脱脂処理によって、基材表面の汚れを除去できる。
【０１１３】
次に、脱脂処理を施した基材に対してエッチング処理を施す。エッチング処理としては、加熱した、燐酸と硫酸との混合液等をエッチング剤として用いたエッチング処理、いわゆる酸エッチング処理等が挙げられる。このエッチング処理によって、基材表面に形成されている酸化被膜を除去することができる。
【０１１４】
次に、エッチング処理を施した基材に対してデスマット処理を施す。デスマット処理としては、硝酸等を用いたデスマット処理等が挙げられる。デスマット処理によって、脱脂処理やエッチング処理により発生したスマットを除去し、表層にアルミニウムの存在率を高めることができる。
【０１１５】
次に、デスマット処理を施した基材に対してジンケート処理を施す。ジンケート処理としては、酸化亜鉛と水酸化ナトリウムとを含む溶液等のジンケート液に浸漬させる処理等が挙げられる。そうすることによって、基材のアルミニウムとジンケート液に含まれる亜鉛との置換反応が起こり、表層に置換亜鉛層が形成される。
【０１１６】
そして、その後、ジンケート処理を施した基材に対して、硝酸等を用いて、前記置換亜鉛層を一旦剥離した後、再度、ジンケート処理を施す。そうすることによって、均一な置換亜鉛層が表層に形成され、めっき密着性が高まる。
【０１１７】
上記のような前処理を施した基材に対して、無電解めっき処理を施し、基材上に無電解めっき層を形成させる。無電解めっき層の形成方法としては、無電解めっき層としてＮｉを含む層を形成する場合、例えば、一般的な無電解Ｎｉめっき処理を施すことによって、Ｎｉを含む無電解めっき層を形成することができる。
【０１１８】
また、無電解めっきの条件としては、上述したような無電解めっき層を形成することができれば、特に限定されない。
【０１１９】
ここでは、無電解Ｎｉめっき処理の条件について、説明する。
【０１２０】
まず、めっき液としては、次亜燐酸水溶液にＮｉを浸漬させた液体であって、形成される無電解めっき層中のＮｉ含有率が、８８〜９５質量％、残部がＰとなるようなめっき液が挙げられる。
【０１２１】
また、めっき液のｐＨとしては、４〜５であることが好ましい。また、めっき液の液温としては、８０〜９０℃であることが好ましい。そして、無電解めっき処理の処理時間としては、１０〜２５分間であることが好ましい。
【０１２２】
次に無電解めっき層を形成させた基材に対して電解めっきを施し、無電解めっき層上に電解めっき層を形成させる。
【０１２３】
電解めっき層の形成方法としては、電解めっき層としてＣｒを含む層を形成する場合、例えば、一般的な電解Ｃｒめっきを施すことによって、Ｃｒを含む電解めっき層を形成することができる。
【０１２４】
電解めっきの条件としては、上述したような電解めっき層を形成することができれば、特に限定されない。具体的には、以下の条件で行うことが好ましい。めっき液のｐＨとしては、３〜４であることが好ましい。また、めっき液の液温としては、３５〜５５℃であることが好ましい。そして、電解めっき処理時の引加電圧としては、３〜６Ｖであることが好ましい。電解めっき処理の処理時間としては、３〜８分間であることが好ましい。
【０１２５】
また、回転スリーブに内包された磁石部材は、例えば、図２に示すような、以下のような磁極配置の４極構造のものが挙げられる。具体的には、感光体ドラム２１と対向する位置に現像極としてＮ極と、ブレード７５に対向する位置にＳ極と、このＳ極の、回転スリーブの回転方向上流側にＮ極と、さらに上流側にＳ極とが配置されている。
【０１２６】
そして、前記ブレード７５には、現像ローラ７２の回転方向上流側の側面上に磁石７６を備えている。また、磁石７６は、現像ローラ７２に近い側がＳ極となるように配置されている。このような磁石７６によって、現像ローラ７２の表面に担持されたトナーが、ブレード７５による規制位置を通過する際に、好適に配列されると考えられる。よって、このようなトナーが現像ローラの表面に擦りつけられるので、トナーが好適に帯電されると考えられる。
【０１２７】
また、現像ローラ７２は、感光体ドラム２１と対向し、対向した周面同士が近接した状態で離間して配置される。そして、現像ローラ７２と感光体ドラム２１との間の距離（ＤＳ間距離）１０５は、使用するトナー等によっても異なるが、例えば、０．２〜０．４ｍｍであることが好ましい。
【０１２８】
また、現像装置７０は、上述したように、静電潜像が形成される像担持体である感光体ドラム２１に対向して配置され、表面に担持した１成分現像剤を、感光体ドラム２１まで搬送する現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体が、前記現像ローラ７２であるものである。
【０１２９】
このような現像装置７０は、現像剤貯留部８１に貯留されたトナーを、現像ローラ７２の表面に担持しながら搬送し、その際、ブレード７５による規制位置を通過する際、トナーを好適に帯電させる。そして、そのトナーを感光体ドラム２１に供給する。よって、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる。このことは、現像装置に備えられる現像剤担持体として、上述したような、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができる現像ローラを用いていることによると考えられる。
【０１３０】
また、前記現像ローラ７２を用いた現像方法は、以下の２つの現像工程を含むものである。まず、現像ローラ７２の電解めっき層１０１の表面上に担持した１成分現像剤を、現像ローラ７２によって、感光体ドラム２１まで搬送することによって、感光体ドラム２１の表面に予め形成された静電潜像を１成分現像剤で現像させる工程（第１現像工程）を備える。そして、この第１現像工程によって、電解めっき層１０１が磨耗し、無電解めっき層１０２の少なくとも一部が露出した状態の現像ローラ７２の表面上に担持した１成分現像剤を、現像ローラ７２によって、感光体ドラム２１まで搬送することによって、感光体ドラム２１の表面に予め形成された静電潜像を１成分現像剤で現像させる工程（第２現像工程）を備える。
【０１３１】
この２つの現像工程を備えることによって、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる。このことは、現像する際に用いられる現像剤担持体として、上述したような、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができる現像ローラを用いていることによると考えられる。
【０１３２】
具体的には、まず、トナーが比較的帯電されにくいと考えられる状態では、電解めっき層１０１が表層である状態の現像ローラ７２を用いて現像する第１現像工程を行う。そして、その第１現像工程後に、第１現像工程によって、電解めっき層１０１が磨耗し、無電解めっき層１０２の少なくとも一部が露出した状態の現像ローラ７２を用いて現像する第２現像工程を行う。そうすることによって、第１現像工程によって、トナーが劣化し、トナー自体のトナー搬送性が低下して、トナーが過剰に帯電される状態になったとしても、第２現像工程では、トナーへの帯電付与性能の比較的低い無電解めっき層１０２が少なくとも一部露出している。よって、トナーが過剰に帯電される状態になったとしても、現像ローラの帯電付与性能を適度に低下させることができると考えられ、トナーの帯電性を長期間にわたって維持することができると考えられる。
【０１３３】
これらのことから、長期間にわたって、トナーの帯電性を維持することができると考えられる。よって、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができると考えられる。
【０１３４】
また、このような現像方法において、第１現像工程における現像時間が１００時間以内で、第１現像工程から第２現像工程に移行することが好ましい。また、第１現像工程における現像回数がＡ４換算での印刷枚数が３万〜４０万枚分となる回数で、第１現像工程から第２現像工程に移行することが好ましい。また、第１現像工程から第２現像工程に移行するまでの第１現像工程における現像回数は、上述したように、Ａ４換算での印刷枚数が３万〜４０万枚分となる回数であることが好ましく、５万〜３０万枚分となる回数であることがより好ましく、１０万〜２０万枚分となる回数であることがさらに好ましい。第１現像工程における現像時間が長すぎると、すなわち、第１現像工程における現像回数が多すぎると、トナーの劣化により、トナー自体のトナー搬送性が低下して、トナーが過剰に帯電される状態になったとしても、電解めっき層の磨耗が充分に進行せず、すなわち、下層の無電解めっき層が充分に露出せず、現像ローラの帯電付与性能を適度に低下させることが困難になる傾向がある。また、第１現像工程における現像回数が少なすぎると、トナーの劣化により、トナーの帯電されやすさが変化する前に、下層の無電解めっき層が露出しはじめ、電解めっき層を設けることによって発揮されるトナー帯電性の調整が困難になる傾向がある。これらのことから、第１現像工程における現像回数が上記範囲内であると、トナーの劣化による、トナーが過剰に帯電される状態になる前に、現像ローラの、トナーへの帯電付与性能を好適に調整することができると考えられる。よって、充分に高画質な画像を、より長期間にわたって形成することができると考えられる。
【０１３５】
また、画像形成装置１は、上述したように、現像装置７０と、感光体ドラム２１とを備えた画像形成装置である。このような画像形成装置は、現像装置７０を備えているので、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる。
【実施例】
【０１３６】
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、実施例により何ら限定されるものではない。
【０１３７】
＜実施例Ａ＞
まず、現像ローラの、無電解めっき層と電解めっき層との材質について検討した。
【０１３８】
［実施例１］
まず、アルミニウム（Ａｌ）素管に対して、めっきとの密着性を上げるために、前処理として一般的な処理を施した。具体的には、アルミニウム（Ａｌ）素管に対して、脱脂処理、エッチング処理、デスマット処理、ジンケート処理の順で施した。そして、ジンケート処理を施すことによって、表面に形成された置換亜鉛層を剥離した後、再度、ジンケート処理を施した。そうすることによって、均一な置換亜鉛層が表層に形成されたアルミニウム素管が得られた。基材として、この前処理を施したアルミニウム素管を用いた。この前処理により置換亜鉛層形成に用いたアルミニウム素管、すなわち、前処理を施す前のアルミニウム素管の厚みは、６００μｍであり、ビッカース硬さは、５０であった。なお、ビッカース硬さは、ビッカース硬度計を用いて測定した。
【０１３９】
次に、上記前処理を施したアルミニウム素管上に、中間層として、厚み４μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｎｉめっきを施した。
【０１４０】
具体的には、めっき液として、次亜燐酸水溶液にＮｉを浸漬させた液体であって、形成される無電解めっき層中のＮｉ含有率が、９２質量％、残部がＰとなるようなめっき液を用い、めっき液のｐＨが、４〜５であり、めっき液の液温が、８０〜９０℃である条件で、無電解めっき処理を行った。そして、形成される無電解めっき層の厚みが４μｍとなる処理時間で、無電解めっき処理を行った。なお、処理時間は、所定の厚みの無電解めっき層が形成されるように調整した時間であって、具体的には、ここでは、１５分間程度だった。
【０１４１】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、５００であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＮｉの標準酸化還元電位は、−０．２５７Ｖであった。
【０１４２】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｃｒめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１４３】
具体的には、めっき液として、３価のＣｒめっき層が形成されるようなめっき液を用い、めっき液のｐＨが、３〜４であり、めっき液の液温が、３５〜５５℃であり、印加電圧が５Ｖである条件で、電解めっき処理を行った。そして、形成される電解めっき層の厚みが０．１μｍとなる処理時間で、電解めっき処理を行った。なお、処理時間は、所定の厚みの電解めっき層が形成されるように調整した時間であって、具体的には、ここでは、４分間程度だった。
【０１４４】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、１０００であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＣｒの標準酸化還元電位は、−０．７４４Ｖであった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＣｒは、３価Ｃｒである。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４８７Ｖ高い金属を含むことがわかる。
【０１４５】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、７．８μｍであった。ここでの表面粗さＲｚは、株式会社東京精密製の表面粗さ形状測定機（ＳＵＲＦＣＯＭ５００ＤＸ）を用いて測定した。
【０１４６】
また、得られた現像ローラの無電解めっき層及び電解めっき層の各層の厚みは、セイコーインスツル株式会社製のＳＦＴ３２０を用いて測定した。測定結果は、図４に示すようなグラフとして求められる。なお、図４は、現像ローラの無電解めっき層及び電解めっき層の各層の厚みの一例を示すグラフである。なお、縦軸は、現像ローラの所定の位置からの、厚み方向の長さ（μｍ）を示し、横軸は、現像ローラの所定の位置からの、厚み方向に垂直な方向の距離（μｍ）を示す。
【０１４７】
また、図４における、曲線２０１は、基材であるアルミニウム素管の表面の位置を示し、曲線２０２は、無電解めっき層の表面の位置を示し、曲線２０３は、電解めっき層の表面の位置を示す。すなわち、曲線２０１と曲線２０２との、縦方向の距離が、無電解めっき層の厚みを示す。また、曲線２０２と曲線２０３との、縦方向の距離が、電解めっき層の厚みを示す。
【０１４８】
このことから、得られた現像ローラの無電解めっき層及び電解めっき層の各層の厚みは、以下のようにして求められる。まず、得られた現像ローラを、セイコーインスツル株式会社製のＳＦＴ３２０を用いて測定することによって、図４のようなグラフを得る。そして、曲線２０１と曲線２０２との、縦方向の距離を求めることによって、無電解めっき層の厚みがわかる。また、曲線２０２と曲線２０３との、縦方向の距離を求めることによって、電解めっき層の厚みがわかる。
【０１４９】
このような方法により、実施例１に係る現像ローラを測定すると、無電解めっき層の厚みが、約４μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１μｍであることがわかった。
【０１５０】
なお、この図４から、基材であるアルミニウム素管は、表面に凹凸を有することがわかる。
【０１５１】
次に、図１に示すような、１成分現像方式の現像装置を備えた画像形成装置の、現像剤担持体として、上述のようにして、得られた現像ローラを備えたものを用意した。そして、画像形成装置の各構成としては、以下のようなものである。感光体ドラムは、直径３０ｍｍのアモルファスシリコン感光体ドラムである。感光体速度は、３００ｍｍ／秒である。感光体ドラムと現像ローラとの距離（ＤＳ間距離：現像ギャップ）は、３００μｍである。現像ローラとブレードとの距離（規制ギャップ）は、３００μｍである。ブレードは、ＳＵＳ４３０製のブレードである。現像ローラに印加する現像バイアスとしては、面積中心電圧Ｖｄｃが１７０Ｖの直流電圧に、ピークトウピーク電圧Ｖｐｐが１７５０Ｖの交流電圧が重畳された重畳電圧である。また、感光体ドラムの表面電位Ｖｏが、２８０Ｖとなるように帯電させる。そして、用いる現像剤（１成分現像剤）は、体積平均粒子径が６．８μｍの、正帯電性のトナーである。
【０１５２】
このような画像形成装置を用いて、画像を形成させて、下記の評価を行った。
【０１５３】
具体的には、まず、画像形成装置の電源を入れて安定させた。その後、ソリッド画像を含む画像を印刷した。この画像を初期画像とした。次に、この画像を１００時間連続で印刷した。この１００時間連続して印刷した後に印刷した画像を、１００時間印刷後画像とした。この初期画像と１００時間印刷後画像について、反射濃度計（グレタグマクベス社製のＲＤ−９１８）を用いて反射濃度を測定した。この反射濃度を、画像濃度とした。
【０１５４】
（帯電量）
初期画像、及び１００時間印刷後画像を印刷した直後の現像ローラ上のトナーを、吸引式帯電量測定装置（トレック・ジャパン株式会社製のｑ／ｍメータ）で吸引した。そして、その吸引したトナーの帯電量を、吸引式帯電量測定装置（トレック・ジャパン株式会社製のｑ／ｍメータ）を用いて測定した。
【０１５５】
（層乱れ）
１００時間印刷後画像を印刷した後、ソリッド画像を含む画像を１０枚印刷した。
【０１５６】
その画像を印刷した用紙１０枚全てに、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生が確認できなければ、層乱れによるかぶりが発生していないと評価した。下記表１には、「○」と評価した。また、画像を印刷した用紙１０枚のうち１枚でも、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生が確認できれば、層乱れによるかぶりが発生していると評価した。下記表１には、「×」と評価した。
【０１５７】
［実施例２］
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例１と同様である。
【０１５８】
まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、５０であった。
【０１５９】
次に、前記アルミニウム素管上に、中間層として、厚み５μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｃｕめっきを施した。
【０１６０】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、３００であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＣｕの標準酸化還元電位は、０．３４０Ｖであった。
【０１６１】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｃｒめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１６２】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、１０００であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＣｒの標準酸化還元電位は、−０．７４４Ｖであった。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、１．０８４Ｖ高い金属を含むことがわかる。
【０１６３】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、６．５μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約５μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１μｍであった。
【０１６４】
［実施例３］
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例１と同様である。
【０１６５】
まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、５０であった。
【０１６６】
次に、前記アルミニウム素管上に、中間層として、厚み５μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｓｎめっきを施した。
【０１６７】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、５０であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＳｎの標準酸化還元電位は、−０．１３７Ｖであった。
【０１６８】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１８μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｎｉめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１６９】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、５００であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＮｉの標準酸化還元電位は、−０．２５７Ｖであった。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．１２０Ｖ高い金属を含むことがわかる。
【０１７０】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、６．０μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約５μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１８μｍであった。
【０１７１】
［実施例４］
現像ローラとして、最上層として、厚み０．０６μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｃｒめっきを施すこと以外、実施例１と同様である。
【０１７２】
なお、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、８．１μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約４μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．０６μｍであった。
【０１７３】
［比較例１］
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例１と同様である。
【０１７４】
まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、５０であった。なお、表面粗さを、以下のように調整した。トナーの帯電量が３μＣ／ｇより低くなると、形成された画像の画像濃度が標準化像濃度である１．２を満たさなくなる。このため、得られた現像ローラを用いた場合に、トナーの帯電量が３μＣ／ｇ以上となるように、このアルミニウム素管の表面粗さＲｚを調整したものを用いた。具体的には、比較例１に係る構成では、トナー帯電量が低くなるので、表面粗さＲｚを低下させて、トナー搬送性を高め、トナー帯電量を上昇させる。
【０１７５】
次に、前記アルミニウム素管上に、中間層として、厚み４μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｎｉめっきを施した。
【０１７６】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、５００であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＮｉの標準酸化還元電位は、−０．２５７Ｖであった。
【０１７７】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１６μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｓｎめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１７８】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、５０であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＳｎの標準酸化還元電位は、−０．１３７Ｖであった。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、−０．１２０Ｖ高い金属を含むことがわかる。すなわち、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位が、無電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より高い。
【０１７９】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、５．５μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約４μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１６μｍであった。
【０１８０】
［比較例２］
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例１と同様である。
【０１８１】
まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、５０であった。なお、表面粗さを、以下のように調整した。トナーの帯電量が３μＣ／ｇより低くなると、形成された画像の画像濃度が標準化像濃度である１．２を満たさなくなる。このため、得られた現像ローラを用いた場合に、トナーの帯電量が３μＣ／ｇ以上となるように、このアルミニウム素管の表面粗さＲｚを調整したものを用いた。具体的には、比較例２に係る構成では、トナー帯電量が低くなるので、表面粗さＲｚを低下させて、トナー搬送性を高め、トナー帯電量を上昇させる。
【０１８２】
次に、前記アルミニウム素管上に、中間層として、厚み４μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｎｉめっきを施した。
【０１８３】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、５００であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＮｉの標準酸化還元電位は、−０．２５７Ｖであった。
【０１８４】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１４μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｃｕめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１８５】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、３００であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＣｕの標準酸化還元電位は、０．３４０Ｖであった。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、−０．５９７Ｖ高い金属を含むことがわかる。すなわち、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位が、無電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より高い。
【０１８６】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、４．５μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約４μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１４μｍであった。
【０１８７】
［比較例３］
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例１と同様である。
【０１８８】
まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、５０であった。なお、表面粗さを、以下のように調整した。トナーの帯電量が３μＣ／ｇより低くなると、形成された画像の画像濃度が標準化像濃度である１．２を満たさなくなる。このため、得られた現像ローラを用いた場合に、トナーの帯電量が３μＣ／ｇ以上となるように、このアルミニウム素管の表面粗さＲｚを調整したものを用いた。具体的には、比較例３に係る構成では、トナー帯電量が低くなるので、表面粗さＲｚを低下させて、トナー搬送性を高め、トナー帯電量を上昇させる。
【０１８９】
次に、前記アルミニウム素管上に、中間層として、厚み４μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｃｕめっきを施した。
【０１９０】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、３００であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＣｕの標準酸化還元電位は、０．３４０Ｖであった。
【０１９１】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１６μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｓｎめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１９２】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、５０であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＳｎの標準酸化還元電位は、−０．１３７Ｖであった。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４７７Ｖ高い金属を含むことがわかる。
【０１９３】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、５．５μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約４μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１６μｍであった。
【０１９４】
［比較例４］
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例１と同様である。
【０１９５】
まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、５０であった。なお、表面粗さを、以下のように調整した。トナーの帯電量が３μＣ／ｇより低くなると、形成された画像の画像濃度が標準化像濃度である１．２を満たさなくなる。このため、得られた現像ローラを用いた場合に、トナーの帯電量が３μＣ／ｇ以上となるように、このアルミニウム素管の表面粗さＲｚを調整したものを用いた。具体的には、比較例４に係る構成では、トナー帯電量が低くなるので、表面粗さＲｚを低下させて、トナー搬送性を高め、トナー帯電量を上昇させる。
【０１９６】
次に、前記アルミニウム素管上に、中間層として、厚み４μｍの無電解めっき層が形成されるように、無電解Ｓｎめっきを施した。
【０１９７】
形成された無電解めっき層のビッカース硬さは、５０であった。また、無電解めっき層に含まれる金属であるＳｎの標準酸化還元電位は、−０．１３７Ｖであった。
【０１９８】
次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み０．１６μｍの電解めっき層が形成されるように、電解Ｃｕめっきを施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。
【０１９９】
形成された電解めっき層のビッカース硬さは、３００であった。また、電解めっき層に含まれる金属であるＣｕの標準酸化還元電位は、０．３４０Ｖであった。このことから、無電解めっき層に含有される金属が、電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４７７Ｖ低い金属を含むことがわかる。
【０２００】
また、得られた現像ローラの直径が、２０ｍｍであった。そして、得られた現像ローラの表面粗さ、すなわち、最上層である電解めっき層の表面粗さは、Ｒｚで、４．５μｍであった。また、無電解めっき層の厚みが、約４μｍであり、電解めっき層の厚みが、約０．１６μｍであった。
【０２０１】
上記実施例１〜４及び上記比較例１〜４の評価結果を、上記実施例１〜４及び上記比較例１〜４に係る各現像ローラの材質や厚み等ともに示す。
【０２０２】
【表１】
【０２０３】
表１からわかるように、電解めっき層が、基材より硬く、無電解めっき層が、基材より硬く、電解めっき層より軟らかく、無電解めっき層が、電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含む現像ローラを用いた場合（実施例１〜４）は、このような硬さの関係及び標準酸化還元電位の関係の少なくとも一方を満たさない場合（比較例１〜４）と比較して、長時間、画像形成を行った後でも、トナー帯電量の上昇が抑制できる。さらに、実施例１〜４は、層乱れによるかぶりの発生もなかった。
【０２０４】
比較例１、比較例２及び比較例４は、最上層である電解めっき層に含まれる金属が、ＳｎやＣｕで、標準酸化還元電位が比較的高いので、トナーを帯電させにくく、基材のＲｚを下げて、初期の帯電性を高めている。そして、最上層である電解めっき層に含まれる金属が、その下層にある無電解めっき層に含まれる金属より、酸化還元電位が高い、すなわち、無電解めっき層に含まれる金属に酸化還元電位が比較的低いので、電解めっき層が磨耗して、無電解めっき層が露出しても、現像ローラの帯電付与性能が低下せずに、むしろ高まる。よって、長時間にわたって画像形成すると、トナーが過剰に帯電されることになる。また、比較例１、比較例２及び比較例４は、層乱れによるかぶりも発生する。これらのことより、層乱れによるかぶりは、このトナーが過剰に帯電されることによると考えられる。
【０２０５】
また、比較例３は、最上層である電解めっき層が、その下層にある無電解めっき層より軟らかいので、最上層の削れがはげしすぎて、長期間にわたって、トナーの帯電性をできなかったと考えられる。
【０２０６】
これらのことから、トナーの帯電量に関して、表面粗さＲｚを調整することによりトナー搬送性を調整し、そのことにより、初期のトナー帯電量を調整しても、長期間にわたって高画質な画像を形成することは困難であることがわかる。すなわち、電解めっき層が、基材より硬く、無電解めっき層が、基材より硬く、電解めっき層より軟らかく、無電解めっき層が、電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含む現像ローラを用いて、トナー帯電量の変化量を７程度以下にしなければ、層乱れによるかぶりの発生を長期間にわたって寿武運に抑制することができないことがわかった。
【０２０７】
＜実施例Ｂ＞
次に、現像ローラの、電解めっき層の厚みについて検討した。
【０２０８】
［実施例５，６及び比較例５〜７］
実施例５，６及び比較例５〜７は、最上層として、厚みが表２の厚みの電解めっき層が形成されるように、電解めっき処理の処理時間を変更することによって、電解Ｃｒめっきを施したこと以外、実施例１と同様である。
【０２０９】
そして、得られた画像形成装置を用いて、画像を形成させて、下記の評価を行った。
【０２１０】
具体的には、まず、画像形成装置の電源を入れて安定させた。その後、ソリッド画像を含む画像を印刷した。この画像を初期画像とした。次に、この画像を１００万枚印刷した。この１００万枚目に印刷した画像を、１００万枚目画像とした。
【０２１１】
（層乱れ）
１００万枚目画像を印刷した後、ソリッド画像を含む画像を１０枚印刷した。
【０２１２】
その画像を印刷した用紙１０枚全てに、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生が確認できなければ、層乱れによるかぶりが発生していないと評価した。下記表２には、「○」と評価した。また、画像を印刷した用紙１０枚のうち１枚でも、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生が確認できれば、層乱れによるかぶりが発生していると評価した。下記表２には、「×」と評価した。
【０２１３】
また、初期画像を印刷した後に印刷した１０枚に関しても上記と同様に、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生が確認し、同様に評価した。
【０２１４】
【表２】
【０２１５】
表２からわかるように、電解めっき層が、基材より硬く、無電解めっき層が、基材より硬く、電解めっき層より軟らかく、無電解めっき層が、電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含み、電解めっき層の厚みが０．２μｍ未満である場合（実施例１、実施例５、及び実施例６）は、１００万枚印刷後であっても、層乱れによるかぶりの発生がなかった。これに対して、電解めっき層の厚みが０．２μｍ以上である場合（比較例５〜７）は、初期段階では、層乱れによるかぶりの発生がなかったが、１００万枚印刷後には、層乱れによるかぶりの発生が確認された。このことは、電解めっき層が厚すぎて、トナーが帯電されやすくなっているにもかかわらず、電解めっき層が充分に磨耗せず、無電解めっき層が充分に露出していないことによると考えられる。
【符号の説明】
【０２１６】
１ 画像形成装置
１０ 給紙部
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム
２２ クリーニング装置
２３ 除電装置
２４ 帯電装置
２５ 露光装置
２６ 転写ローラ
２７ 搬送ベルト
３０ 定着部
４０ 排紙部
５０ 用紙搬送部
７０ 現像装置
７１ 現像容器
７２ 現像ローラ
７３ 攪拌ローラ
７５ ブレード
７６ 磁石
８１ 現像剤貯留部
８２，８３ 現像剤貯留室
８４ 仕切り板
１０１ 電解めっき層
１０２ 無電解めっき層
１０３ 基材
１０４ 被覆層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に形成された被覆層とを備え、
前記被覆層が、電解めっき層と無電解めっき層との少なくとも２つの層を積層したものであり、
前記無電解めっき層が、前記電解めっき層より前記基材に近い側に存在し、
前記電解めっき層の厚みが、０．０６μｍ以上０．２μｍ未満であり、
前記電解めっき層が、前記基材より硬く、
前記無電解めっき層が、前記基材より硬く、前記電解めっき層より軟らかく、
前記無電解めっき層が、前記電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含むことを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記無電解めっき層が、前記電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４〜１．２Ｖ高い金属を含む請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記電解めっき層が、Ｃｒを含む層であり、
前記無電解めっき層が、Ｎｉを含む層である請求項１又は請求項２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記基材が、アルミニウム系基材である請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項５】
静電潜像が形成される像担持体に対向して配置され、表面に担持した１成分現像剤を、前記像担持体まで搬送する現像剤担持体を備え、
前記現像剤担持体が、請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像ローラであることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像ローラの前記電解めっき層の表面上に担持した１成分現像剤を、前記現像ローラによって、前記像担持体まで搬送することによって、前記像担持体の表面に予め形成された静電潜像を前記１成分現像剤で現像させる第１現像工程と、
前記第１現像工程によって、前記電解めっき層が磨耗し、前記無電解めっき層の少なくとも一部が露出した状態の前記現像ローラの表面上に担持した１成分現像剤を、前記現像ローラによって、前記像担持体まで搬送することによって、前記像担持体の表面に予め形成された静電潜像を前記１成分現像剤で現像させる第２現像工程とを備えることを特徴とする現像方法。
【請求項７】
請求項５に記載の現像装置と、前記像担持体とを備えた画像形成装置。
【請求項１】
基材と、前記基材上に形成された被覆層とを備え、
前記被覆層が、電解めっき層と無電解めっき層との少なくとも２つの層を積層したものであり、
前記無電解めっき層が、前記電解めっき層より前記基材に近い側に存在し、
前記電解めっき層の厚みが、０．０６μｍ以上０．２μｍ未満であり、
前記電解めっき層が、前記基材より硬く、
前記無電解めっき層が、前記基材より硬く、前記電解めっき層より軟らかく、
前記無電解めっき層が、前記電解めっき層に含有される金属より標準酸化還元電位の高い金属を含むことを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記無電解めっき層が、前記電解めっき層に含有される金属の標準酸化還元電位より、０．４〜１．２Ｖ高い金属を含む請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記電解めっき層が、Ｃｒを含む層であり、
前記無電解めっき層が、Ｎｉを含む層である請求項１又は請求項２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記基材が、アルミニウム系基材である請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項５】
静電潜像が形成される像担持体に対向して配置され、表面に担持した１成分現像剤を、前記像担持体まで搬送する現像剤担持体を備え、
前記現像剤担持体が、請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像ローラであることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像ローラの前記電解めっき層の表面上に担持した１成分現像剤を、前記現像ローラによって、前記像担持体まで搬送することによって、前記像担持体の表面に予め形成された静電潜像を前記１成分現像剤で現像させる第１現像工程と、
前記第１現像工程によって、前記電解めっき層が磨耗し、前記無電解めっき層の少なくとも一部が露出した状態の前記現像ローラの表面上に担持した１成分現像剤を、前記現像ローラによって、前記像担持体まで搬送することによって、前記像担持体の表面に予め形成された静電潜像を前記１成分現像剤で現像させる第２現像工程とを備えることを特徴とする現像方法。
【請求項７】
請求項５に記載の現像装置と、前記像担持体とを備えた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１５５０４０（Ｐ２０１２−１５５０４０Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４６０（Ｐ２０１１−１２４６０）
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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