JP2000330370A - Toner support and image forming device - Google Patents

Toner support and image forming device

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JP2000330370A
JP2000330370A JP14211799A JP14211799A JP2000330370A JP 2000330370 A JP2000330370 A JP 2000330370A JP 14211799 A JP14211799 A JP 14211799A JP 14211799 A JP14211799 A JP 14211799A JP 2000330370 A JP2000330370 A JP 2000330370A
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toner
toner carrier
image forming
alkyd
melamine resin
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利晃 荒井
Mitsuharu Takagi
光治 高木
Tokuo Okada
徳男 岡田
Takahiro Kawagoe
隆博 川越
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner support giving a high quality image free from unevenness in density, less liable to a change in characteristics in long-term use and excellent in durability and to provide an image forming device with the toner support. SOLUTION: The toner support 1 is a member which supplies a toner to the surface of an image forming body to form a visible image on the surface of the image forming body and has a coating layer 4 comprising a material containing a resin obtained by curing a mixture of an alkyd modified silicone compound and melamine resin on the surface of an electrically conductive elastic layer 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー担持体及び
画像形成装置に関し、さらに詳しくは、複写機やプリン
ター等の画像形成装置において、静電潜像を保持した感
光体や紙等の画像形成体にトナーを供給して、該画像形
成体表面に可視像を形成させるためのトナー担持体であ
って、濃度むらのない高品質の画像を与え、かつ長期使
用における特性変化が小さく耐久性に優れたトナー担持
体、及びそれを装着した画像形成装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toner carrier and an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer for forming an image on a photosensitive member or paper holding an electrostatic latent image. A toner carrier for supplying toner to the body to form a visible image on the surface of the image forming body, giving a high quality image without density unevenness, and having a small characteristic change in long-term use and durability. And an image forming apparatus equipped with the toner carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複写機やプリンター等の電子写真
方式の画像形成装置などにおいて、静電潜像を保持した
感光体等の画像形成体に一成分トナーを供給し、該トナ
ーを潜像に付着させて可視化する画像形成方法として、
加圧現像法が知られている(米国特許第3152012
号明細書、同第3731146号明細書等)。この加圧
現像法は、トナーを担持したトナー担持体を、静電潜像
を保持した画像形成体(感光体)に接触させて、トナー
を該画像形成体の潜像に付着させることにより画像形成
を行うもので、このため上記トナー担持体を導電性と弾
性を有する導電性弾性体で形成することが必要である。
すなわち、この加圧現像法では、例えば図2に示すよう
に、トナーを供給するためのトナー塗布用ローラ5と静
電潜像を保持した画像形成体(感光体)6との間に、ト
ナー担持体(現像ローラ)1が配設され、これらトナー
担持体1、画像形成体6及びトナー塗布用ローラ5がそ
れぞれ図中矢印方向に回転することにより、トナー7が
トナー塗布用ローラ5によりトナー担持体1の表面に供
給され、このトナーが成層ブレード8により均一な薄膜
に整えられる。そして、この状態でトナー担持体1が画
像形成体6と接触しながら回転することにより、薄層に
形成されたトナーがトナー担持体1から画像形成体6の
潜像に付着して、該潜像が可視化するようになってい
る。図中9は転写部であり、ここで紙等の記録媒体にト
ナー画像を転写するようになっている。また、10はク
リーニング部であり、そのクリーニングブレード11に
より転写後に画像形成体6表面に残存するトナーを除去
するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a one-component toner is supplied to an image forming body such as a photoconductor holding an electrostatic latent image, and the toner is supplied to the latent image. As an image forming method for visualizing by attaching to
A pressure development method is known (U.S. Pat.
No., specification No. 3731146, etc.). In this pressure development method, an image is formed by bringing a toner carrier carrying a toner into contact with an image forming body (photoreceptor) holding an electrostatic latent image and adhering the toner to the latent image of the image forming body. Therefore, it is necessary to form the toner carrier from a conductive elastic material having conductivity and elasticity.
That is, in this pressure development method, as shown in FIG. 2, for example, a toner is applied between a toner applying roller 5 for supplying toner and an image forming body (photoconductor) 6 holding an electrostatic latent image. A carrier (developing roller) 1 is provided, and the toner 7 is rotated by the toner applying roller 5 by rotating the toner carrier 1, the image forming body 6 and the toner applying roller 5 in the direction of the arrow in FIG. The toner is supplied to the surface of the carrier 1, and the toner is formed into a uniform thin film by the layering blade 8. Then, in this state, when the toner carrier 1 rotates while being in contact with the image forming body 6, the toner formed in a thin layer adheres from the toner carrier 1 to the latent image of the image forming body 6, and The image is made visible. In the drawing, reference numeral 9 denotes a transfer unit, which transfers a toner image to a recording medium such as paper. Reference numeral 10 denotes a cleaning unit which removes toner remaining on the surface of the image forming body 6 after transfer by the cleaning blade 11.

【0003】このような加圧現像法による画像形成装置
においては、トナー担持体1は、画像形成体6に密着し
た状態を保持しながら回転しなければならず、このた
め、図1の概略断面図に示すように、金属等の良導電性
材料からなるシャフト2の外周に、シリコーンゴム,N
BR(アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム),E
PR(エチレン−プロピレンゴム),EPDM(エチレ
ン−プロピレン−ジエン共重合ゴム),ポリウレタンゴ
ム等の弾性ゴムやフォームなどに導電剤を配合して導電
性を付与した導電性弾性体からなる導電性弾性層3を形
成した構造となっている。さらに、トナー7に対する帯
電性や付着性の制御のために、画像形成体6及び成層ブ
レード8との摩擦力制御のために、あるいは弾性体によ
る画像形成体の汚染防止などのために、樹脂等からなる
被覆層4が導電性弾性層3の表面に設けられている。一
方、紙やOHP用紙などの紙葉類からなる画像形成体
に、トナー担持体上に担持させたトナーを孔状の制御電
極を介して直線飛翔せしめて、画像を形成させる画像形
成法も提案されている。また、画像形成体(感光体)に
近接して非接触状態に配設されたスリーブ状のトナー担
持体の表面に、薄層に成層した非磁性トナーを担持し、
これを画像形成体上に飛翔させて現像を行い、画像を形
成させる方法も提案されている(特開昭58−1165
59号公報)。
In such an image forming apparatus using the pressure development method, the toner carrier 1 must rotate while maintaining a state in which the toner carrier 1 is in close contact with the image forming body 6. As shown in the figure, a silicone rubber, N
BR (acrylonitrile-butadiene copolymer rubber), E
Conductive elasticity made of a conductive elastic material obtained by adding a conductive agent to an elastic rubber or foam such as PR (ethylene-propylene rubber), EPDM (ethylene-propylene-diene copolymer rubber), polyurethane rubber, etc. It has a structure in which the layer 3 is formed. Further, in order to control the chargeability and adhesion of the toner 7, to control the frictional force between the image forming body 6 and the layering blade 8, or to prevent the elasticity of the image forming body from contaminating the resin 7. Is provided on the surface of the conductive elastic layer 3. On the other hand, an image forming method for forming an image by causing a toner carried on a toner carrier to fly in a straight line through an aperture-shaped control electrode on an image forming body made of paper such as paper or OHP paper is also proposed. Have been. Further, a non-magnetic toner having a thin layer is carried on a surface of a sleeve-like toner carrier provided in a non-contact state close to the image forming body (photoreceptor),
A method of forming an image by flying the image on an image forming body and developing the image is also proposed (JP-A-58-1165).
No. 59).

【0004】いずれの場合も、トナー担持体上には、ト
ナーに対する帯電性や付着性の制御のために、あるいは
画像形成体,成層ブレード,制御電極等の他の部材との
摩擦力低減などのために、樹脂等からなる被覆層が導電
性弾性層の表面に設けられている。本発明者らは、これ
までに、メラミン樹脂,フェノール樹脂,アルキッド樹
脂,フッ素樹脂,ポリアミド樹脂等の樹脂を被覆層に用
いたトナー担持体を、摩擦や画像を改良しうるトナー担
持体として提案してきた。
[0004] In any case, the toner carrier is provided on the toner carrier for controlling the chargeability and adhesion of the toner or for reducing the frictional force with other members such as an image forming body, a layered blade, and a control electrode. To this end, a coating layer made of a resin or the like is provided on the surface of the conductive elastic layer. The present inventors have proposed a toner carrier using a resin such as a melamine resin, a phenol resin, an alkyd resin, a fluorine resin, or a polyamide resin as a coating layer as a toner carrier capable of improving friction and an image. I've been.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近に
至って、プリンターなどが高速化されたり、微細画像が
要求されたり、あるいはカラー画像化されたりすること
により、画像形成に対する要求が厳しくなり、従来のト
ナー担持体では対応できない種々の問題が顕在化してき
た。すなわち、トナー担持体をプリンターなどに組み込
み、長期間に渡って非使用状態に保った後に画像出しを
行う場合、 1)白地画像において、用紙の進行方向に対し垂直方向
に黒線(黒横線)が入る、 2)ハーフトーン画像において、「ざらつき」紋様や濃
淡むらが生じる、などの画像不良が発生するという問題
が顕在化してきた。また、トナー担持体を長期間使用す
るに伴い、 3)トナー帯電量あるいはトナー搬送量が低下する、と
いう現象も発生し、これも大きな問題となっている。本
発明者らは、上記問題について検討を重ねた結果、画像
不良が次のような原因によるものであるという知見を得
た。
However, recently, the demand for image formation has become strict due to the speeding up of printers and the like, the demand for fine images, and the development of color images. Various problems that cannot be dealt with by the toner carrier have become apparent. That is, when an image is to be output after the toner carrier is incorporated in a printer or the like and kept in a non-use state for a long period of time, 1) In a white background image, a black line (black horizontal line) is perpendicular to the paper traveling direction. 2) In a halftone image, the problem of image defects such as "roughness" pattern and shading unevenness has become apparent. Further, as the toner carrier is used for a long period of time, 3) the phenomenon that the toner charge amount or the toner conveyance amount is reduced occurs, which is also a serious problem. The present inventors have repeatedly studied the above problem, and have found that the image defect is due to the following causes.

【0006】すなわち、例えば、図2に示すような画像
形成装置においてトナー担持体1を長期間使用した場
合、トナー7、トナー塗布用ローラ5あるいは成層ブレ
ード8との摩擦により、トナー担持体表面の被覆層が摩
耗すること、トナーフィルミングの発生によって、トナ
ー担持体の表面性状が変化するため、トナー帯電量やト
ナー搬送量が変わり、画像不良が発生することである。
従って、画像不良の問題を解決するには表面を形成する
被覆層の耐久性を上げればよいことになる。表面を形成
する被覆層の耐久性を上げるには、これまで、該被覆層
を厚膜化することが試みられてきた。しかしながら、こ
のような厚膜化は、初期の使用条件におけるトナー帯電
量の制御不能による高帯電量化あるいはトナー担持体の
高硬度化によるトナーの損傷やトナーの融着,画像形成
体のキズの発生など、好ましくない事態を招来するおそ
れがある。
That is, for example, when the toner carrier 1 is used for a long period of time in an image forming apparatus as shown in FIG. 2, the friction between the toner carrier 1 and the toner application roller 5 or the layering blade 8 causes the toner carrier 1 Since the surface properties of the toner carrier change due to wear of the coating layer and occurrence of toner filming, the amount of toner charged and the amount of toner transported change, resulting in image defects.
Therefore, in order to solve the problem of the image defect, it is only necessary to increase the durability of the coating layer forming the surface. In order to increase the durability of the coating layer forming the surface, attempts have been made to increase the thickness of the coating layer. However, such an increase in the thickness of the film causes an increase in the charge amount due to the inability to control the charge amount of the toner in the initial use condition, or damage of the toner, fusion of the toner, and scratches on the image forming member due to an increase in the hardness of the toner carrier. Such a situation may cause an undesirable situation.

【0007】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、画像むらがない高品質の画像が得られるように初期
条件を最適化した上で、長期使用時における画像不良の
発生を防止し、良好な画像が確実に得られるような、帯
電性能と耐久性とが両立したトナー担持体及び及びそれ
を装着した画像形成装置を提供することを目的とするも
のである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and optimizes initial conditions so as to obtain a high-quality image without image unevenness, and prevents the occurrence of image defects during long-term use. It is an object of the present invention to provide a toner carrier having both charging performance and durability so that a good image can be reliably obtained, and an image forming apparatus equipped with the toner carrier.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、トナー、トナー塗布用ローラあるい
は成層ブレードとの摩擦に対して、優れた耐久性を発揮
し、長期使用による表面性変化が小さく、しかも画像形
成体の汚染防止、トナー付着防止、トナー帯電量の制
御、抵抗調整、摩擦係数の制御等、被覆層の設計におい
て求められる諸機能を有する構成材料を念頭において鋭
意研究検討を重ねた結果、アルキッド変性シリコーン化
合物とメラミン樹脂の混合物を硬化させてなる樹脂を含
有する材料が、これらの諸要求を満足させうることを見
出した。シリコーン化合物は、その骨格を形成するシロ
キサン結合が、C−C単結合と対比してより大きな結合
エネルギーを示すこと、約50%のイオン結合性を有す
ることなどから、結合が安定したものである。また、シ
ロキサン結合は、その結合間距離がC−C単結合より長
く、電子密度も低いことから結合の回転が容易であり、
C−C鎖と比べてより柔軟な性状を示すものである。以
上のような特性を有することから、シリコーン化合物
は、柔軟性と耐熱・耐候性を両立する材料としての利用
を可能としている。しかしながら、シリコーン化合物
は、密着性に劣ること、レジン状乃至エラストマー状に
すると機械的強度が低下することから、種々有機樹脂と
組み合わせ、変性体として用いられることが多い。この
ような変性シリコーン樹脂で導電性弾性材料からなるロ
ーラの表面を被覆すれば、皮膜を厚膜化することなく耐
久性の良好なローラを実現できると考え、鋭意検討の結
果、ある種の変性シリコーン樹脂を用いると、強度と柔
軟性とを兼ね備えた皮膜を生成し得ることを見出した。
しかし、変性シリコーン化合物の加熱乾燥硬化には一般
に150〜200℃の高温を要し、この温度は、ローラ
基材である導電性弾性材料の耐熱限界を超える温度であ
るため、ローラの皮膜として使用することはできなかっ
た。本発明者らが着目したのは、上記変性シリコーン化
合物が変性によって有機樹脂との相溶性が向上している
点であり、変性シリコーン化合物を他の樹脂と混合し、
硬化させることにより、シリコーン化合物が有する可撓
性等の特性を該有機樹脂に付与し、耐久性が得られるも
のと推定した。そこで更に詳細な検討を行った結果、ア
ルキッド変性シリコーン化合物とメラミン樹脂を組み合
わせることにより、表面特性、耐久性、タック性等に優
れた被覆層を、ローラ基材である導電性弾性材料の熱的
耐久性の範囲内である中低温領域で生成しうることを見
出した。一方、本発明で硬化剤として用いられるメラミ
ン樹脂は、その構造が電子供与性能に有利な形態を取っ
ており、優れた電子放出能を発現する。このため、メラ
ミン樹脂をアルキッド変性シリコーン化合物の硬化に用
いことによって、トナーを電子供与により帯電させるの
に有利に働くことも上記「トナー帯電量制御不能による
高帯電量化」という問題解決に有利に働くものと推定さ
れ、これにより、アルキッド変性シリコーン化合物のも
つ優れた物性とメラミン樹脂のもつ優れたトナー帯電性
の両者を併有するトナー担持体被覆層用樹脂が得られる
ことを見出した。
In order to achieve the above object, the present inventors have demonstrated excellent durability against friction with a toner, a toner coating roller or a layered blade, and have been used for a long time. With a small change in surface properties, and with a focus on constituent materials having various functions required in the design of the coating layer, such as prevention of contamination of the image forming body, prevention of toner adhesion, control of toner charge amount, resistance adjustment, control of friction coefficient, etc. As a result of repeated studies and investigations, it has been found that a material containing a resin obtained by curing a mixture of an alkyd-modified silicone compound and a melamine resin can satisfy these requirements. The silicone compound has a stable bond because the siloxane bond forming the skeleton has a larger binding energy than the C—C single bond and has about 50% ionic bondability. . In addition, the siloxane bond has a longer inter-bond distance and a lower electron density than a C—C single bond, so that rotation of the bond is easy,
It shows more flexible properties than the CC chain. Due to the above properties, the silicone compound can be used as a material having both flexibility and heat and weather resistance. However, the silicone compound is often used as a modified compound in combination with various organic resins because the silicone compound is inferior in adhesiveness and the mechanical strength is reduced when the resin is formed into a resin or elastomer. We believe that if the surface of a roller made of a conductive elastic material is coated with such a modified silicone resin, a roller with good durability can be realized without increasing the thickness of the film. It has been found that when a silicone resin is used, a film having both strength and flexibility can be formed.
However, the drying and curing of the modified silicone compound generally requires a high temperature of 150 to 200 ° C., which is higher than the heat resistance limit of the conductive elastic material that is the roller base material, and is therefore used as a roller coating. I couldn't. What the present inventors have paid attention to is that the modified silicone compound has improved compatibility with an organic resin by modification, and the modified silicone compound is mixed with another resin,
It is presumed that by curing, the organic resin is given properties such as flexibility that the silicone compound has and durability can be obtained. Therefore, as a result of a more detailed study, the combination of an alkyd-modified silicone compound and a melamine resin resulted in a coating layer with excellent surface properties, durability, tackiness, etc. It has been found that it can be formed in a medium to low temperature range that is within the range of durability. On the other hand, the melamine resin used as a curing agent in the present invention has a structure that is advantageous in electron donating performance, and exhibits excellent electron emitting ability. For this reason, by using the melamine resin for curing the alkyd-modified silicone compound, the toner works advantageously to charge by donating electrons, and also works to solve the above problem of “increase in charge amount due to inability to control toner charge amount”. It was presumed that a resin for a toner carrier coating layer having both excellent physical properties of an alkyd-modified silicone compound and excellent toner charging properties of a melamine resin was obtained.

【0009】本発明は、かかる知見に基づいて完成した
ものである。すなわち、本発明は、表面にトナーを担持
してその薄膜を形成し、この状態で画像形成体に接触又
は近接して、該画像形成体表面に該トナーを供給するこ
とにより、画像形成体表面に可視画像を形成させるトナ
ー担持体において、トナー担持体が、導電性弾性層の表
面に、アルキッド変性シリコーン化合物とメラミン樹脂
との混合物を硬化させてなる樹脂を含有する材料からな
る被覆層を有するものであることを特徴とするトナー担
持体を提供するものである。また本発明は、トナー担持
体が装着されてなり、かつトナー担持体の表面にトナー
を担持してその薄膜を形成し、このトナー担持体を画像
形成体に接触又は近接させて、該画像形成体表面にトナ
ーを供給することにより、画像形成体表面に可視画像を
形成させる画像形成装置において、該トナー担持体とし
て、上記本発明のトナー担持体を用いたことを特徴とす
る画像形成装置をも提供するものである。
The present invention has been completed based on such findings. That is, the present invention provides a method of forming a thin film by carrying a toner on a surface thereof, and contacting or approaching the image forming body in this state, and supplying the toner to the surface of the image forming body, thereby forming a surface of the image forming body. In a toner carrier for forming a visible image, the toner carrier has, on the surface of the conductive elastic layer, a coating layer made of a material containing a resin obtained by curing a mixture of an alkyd-modified silicone compound and a melamine resin. It is intended to provide a toner carrier characterized in that it is a toner carrier. Further, according to the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising a toner carrier mounted thereon, and carrying a toner on the surface of the toner carrier to form a thin film thereof, and bringing the toner carrier into contact with or close to the image forming body. An image forming apparatus for forming a visible image on the surface of an image forming body by supplying toner to the body surface, wherein the toner supporting body of the present invention is used as the toner supporting body. Is also provided.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明のトナー担持体は、図1に
示すように、良導電性シャフト2の外周に導電性弾性層
3が形成され、導電性弾性層3の表面に被覆層4を形成
したものである。シャフト2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が、通常
は、金属製の中実体からなる芯金や内部を中空にくりぬ
いた金属製円筒体等の金属製シャフトが用いられる。上
記導電性弾性層3には、適当なゴム材料に導電剤を添加
して導電性を付与した弾性材料が用いられる。ここで、
ゴム材料としては、特に制限はなく、例えばニトリルゴ
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,スチレンブタジエンゴム,ブタジエンゴム,イ
ソプレンゴム,天然ゴム,シリコーンゴム,ウレタンゴ
ム,アクリルゴム,クロロプレンゴム,ブチルゴム,エ
ピクロルヒドリンゴム等が挙げられ、これらは一種用い
てもよく、二種以上を組み合わせて用いることができる
が、これらの中で、特にブタジエンゴム,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及びウレタ
ンゴムから選ばれる一種又は二種以上の混合物が好まし
い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 1, a toner carrier according to the present invention has a conductive elastic layer 3 formed on the outer periphery of a good conductive shaft 2 and a coating layer 4 on the surface of the conductive elastic layer 3. Is formed. As the shaft 2, any material having good conductivity can be used, but usually, a metal such as a metal core bar made of a solid metal body or a metal cylindrical body having a hollow inside is used. A shaft made of is used. The conductive elastic layer 3 is made of an elastic material obtained by adding a conductive agent to an appropriate rubber material to impart conductivity. here,
There is no particular limitation on the rubber material. For example, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, ethylene propylene diene rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, natural rubber, silicone rubber, urethane rubber, acrylic rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, Epichlorohydrin rubber and the like may be used, and these may be used alone or in combination of two or more. Among them, particularly selected from butadiene rubber, ethylene propylene rubber, ethylene propylene diene rubber and urethane rubber. One or a mixture of two or more is preferred.

【0011】一方、これらのゴム材料に添加される導電
剤は、イオン導電剤と電子導電剤とがあり、前者のイオ
ン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム,テ
トラブチルアンモニウム,ラウリルトリメチルアンモニ
ウム等のドデシルトリメチルアンモニウム,ヘキサデシ
ルトリメチルアンモニウム,ステアリルトリメチルアン
ミニウム等のオクタデシルトリメチルアンモニウム,ベ
ンジルトリメチルアンモニウム,変性脂肪族ジメチルエ
チルアンモニウム等の過塩素酸塩,塩素酸塩,塩酸塩,
臭素酸塩,ヨウ素酸塩,ホウフッ化水素酸塩,硫酸塩,
アルキル硫酸塩,カルボン酸塩,スルホン酸塩などのア
ンモニウム塩;リチウム,ナトリウム,カルシウム,マ
グネシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の過
塩素酸塩,塩素酸塩,塩酸塩,臭素酸塩,ヨウ素酸塩,
ホウフッ化水素酸塩,トリフルオロメチル硫酸塩,スル
ホン酸塩などが挙げられる。また、電子導電剤の例とし
ては、ケッチェンブラック,アセチレンブラック等の導
電性カーボンブラック;SAF,ISAF,HAF,F
EF,GPF,SRF,FT,MT等のゴム用カーボン
ブラック;酸化処理を施したインク用カーボンブラッ
ク,熱分解カーボンブラック,グラファイト;酸化ス
ズ,酸化チタン,酸化亜鉛等の導電性金属酸化物;ニッ
ケル,銅等の金属などの粉末が挙げられる。
On the other hand, conductive agents added to these rubber materials include an ionic conductive agent and an electronic conductive agent. Examples of the former ionic conductive agent include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, lauryltrimethylammonium and the like. Perchlorates, chlorates, hydrochlorides, such as octadecyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, and modified aliphatic dimethylethylammonium, such as dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, and stearyltrimethylammonium;
Bromate, iodate, borofluoride, sulfate,
Ammonium salts such as alkyl sulfates, carboxylates, and sulfonates; perchlorates, chlorates, hydrochlorides, bromates, and iodines of alkali metals or alkaline earth metals such as lithium, sodium, calcium, and magnesium Acid salt,
Borofluoride, trifluoromethyl sulfate, sulfonate and the like can be mentioned. Examples of the electronic conductive agent include conductive carbon blacks such as Ketjen black and acetylene black; SAF, ISAF, HAF, F
Carbon black for rubber such as EF, GPF, SRF, FT, and MT; carbon black for ink after oxidation treatment, pyrolytic carbon black, graphite; conductive metal oxide such as tin oxide, titanium oxide, and zinc oxide; nickel And powders of metals such as copper.

【0012】これらの導電剤は一種用いてもよく、二種
以上を組み合わせて用いてもよい。また、その添加量は
特に制限されるものではないが、イオン導電剤の場合、
上記ゴム材料100重量部に対して、0.01〜5重量
部、好ましくは0.05〜2重量部の範囲とすることがで
き、電子導電剤の場合、1〜50重量部、好ましくは5
〜40重量部の範囲とすることができる。この導電剤添
加量の調整により、導電性弾性層の固有抵抗値を、10
3 〜10 10Ω・cm、特に104 〜108 Ω・cmの範
囲に調整するのが好ましい。なお、この導電性弾性層に
は、上記導電剤以外に必要に応じ、従来公知の充填剤,
架橋剤など、その他のゴム用添加剤を適宜添加すること
ができる。この導電性弾性層の硬度は、JIS−Aで6
0°以下、特に25〜55°の範囲とすることが好まし
い。この硬度が60°を超えるとトナー担持体が硬くな
り、感光体等との接触面積が小さくなって、良好な画像
形成が行えなくなるおそれがある上、トナーに損傷を与
えて画像形成体や成層ブレードへのトナー固着などが発
生して、画像不良が生じる原因となる。逆に低硬度にな
りすぎると、画像形成体や成層ブレードとの摩擦が大き
くなり、ジッター等の画像不良が発生するおそれがあ
る。
[0012] These conductive agents may be used alone,
These may be used in combination. The amount of addition
Although not particularly limited, in the case of an ion conductive agent,
0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber material
Parts, preferably in the range of 0.05 to 2 parts by weight.
1 to 50 parts by weight, preferably 5
It can be in the range of 4040 parts by weight. This conductive additive
By adjusting the addition amount, the specific resistance of the conductive elastic layer is reduced to 10
Three-10 TenΩ · cm, especially 10Four-108Ω · cm range
It is preferable to adjust to the surroundings. In addition, this conductive elastic layer
May be a conventionally known filler, if necessary, in addition to the conductive agent.
Add other rubber additives, such as crosslinking agents, as appropriate
Can be. The hardness of this conductive elastic layer is 6 according to JIS-A.
0 ° or less, preferably in the range of 25 to 55 °
No. When the hardness exceeds 60 °, the toner carrier becomes hard.
The contact area with the photoreceptor etc
May not be able to be formed, and may damage the toner.
Toner sticking to the image forming body and the layering blade
And cause image defects. On the contrary, low hardness
Too much friction with the image forming body and stratification blade
May cause image defects such as jitter.
You.

【0013】導電性弾性層は、画像形成体や成層ブレー
ドなどと当接して使用されることから、圧縮永久歪みが
小さいことが好ましく、具体的には20%以下、特に1
0%以下が好ましい。特にポリウレタンゴムは、この圧
縮永久歪みを小さく設計できるので、特に好ましい。ま
た、この導電性弾性層の表面粗さは、JIS10点平均
粗さで、15μmRz以下、特に3〜10μmRzとす
ることが好ましい。この平均粗さが15μmRzを超え
るとトナー担持体の表面を形成する被覆層を厚く形成す
る必要があり、その結果、トナー担持体表面が硬くな
り、トナーに損傷を与えて画像形成体や成層ブレードへ
のトナー固着などが発生して、画像不良となるので好ま
しくない。また、Rzが小さすぎると該被覆層を形成し
たときに、トナー担持体の表面のRzが小さくなりす
ぎ、トナー担持量が少なくなり画像濃度が低下するおそ
れが生じる。なお、この表面粗さは、表面粗さ計「サー
フコム590A」(東京精密社製)を用いて、円周方向
に測定長さ2.4mm、測定速さ0.3mm/秒、カットオ
フ波長0.8mmでローラのシャフト方向及び円周方向で
偏りがないように300箇所以上測定して求めた値であ
る(以下においても同様)。
Since the conductive elastic layer is used in contact with an image forming body, a layered blade, or the like, it is preferable that the compression set is small, specifically, 20% or less, particularly 1%.
0% or less is preferable. In particular, polyurethane rubber is particularly preferable because the compression set can be designed to be small. The surface roughness of the conductive elastic layer is preferably 15 μmRz or less, particularly preferably 3 to 10 μmRz in terms of JIS 10-point average roughness. If the average roughness exceeds 15 μmRz, it is necessary to form a thick coating layer that forms the surface of the toner carrier, and as a result, the surface of the toner carrier becomes hard and damages the toner, resulting in damage to the image forming body and the laminating blade. This is not preferable because toner adheres to the toner, resulting in an image failure. On the other hand, if the Rz is too small, when the coating layer is formed, the Rz on the surface of the toner carrier becomes too small, and the amount of the toner carried becomes small, so that the image density may be reduced. The surface roughness was measured using a surface roughness meter “Surfcom 590A” (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) in the circumferential direction at a measurement length of 2.4 mm, a measurement speed of 0.3 mm / sec, and a cutoff wavelength of 0 mm. It is a value obtained by measuring 300 points or more at 0.8 mm so that there is no deviation in the shaft direction and circumferential direction of the roller (the same applies to the following).

【0014】本発明のトナー担持体においては、トナー
に対する帯電性や付着性の制御のために、画像形成体や
成層ブレードなどとの摩擦力低減のために、あるいは、
弾性体による画像形成体の汚染防止などのために、上記
導電性弾性層の表面に樹脂等からなる被覆層が設けられ
ている。この被覆層は、アルキッド変性シリコーン化合
物とメラミン樹脂との混合物を硬化させてなる樹脂を含
有する材料で形成される。アルキッド変性シリコーン化
合物としては、オルガノポリシロキサンとアルキッドと
を脱水縮合反応させて変性したもの、オルガノアルコキ
シポリシロキサンとアルキッドとを脱アルコール縮合反
応させて変性したもの、オルガノポリシロキサン,多価
アルコール,脂肪酸及び多塩基性酸を脱水縮合反応させ
て変性したものとに大別されるが、本発明においてはこ
れらのいずれのものも使用することができる。また、硬
化特性により大別すると、常温硬化型のものと加熱乾燥
型のものとがあるが、加熱乾燥型のものは混合溶液の常
温ゲル化のおそれがなく、実際に使用する場合、ポット
ライフの面から有利であると考えられる。常温硬化型の
例として信越化学工業社製のKR5206が挙げられ、
加熱乾燥型の例として信越化学工業社製のKR206が
挙げられる。本発明者らの検討によると、加熱乾燥型の
例として挙げたアルキッド変性シリコーン化合物を含有
する材料で被覆層を構成した場合、トナー帯電性が良
く、特に好ましい結果をもたらす。該アルキッド変性シ
リコーン化合物の構造としては多種多様なものがある
が、一例として下記式
In the toner carrier of the present invention, for controlling the chargeability and adhesion of the toner, for reducing the frictional force with an image forming body, a layered blade, or the like, or
In order to prevent the image forming body from being contaminated by the elastic body, a coating layer made of a resin or the like is provided on the surface of the conductive elastic layer. This coating layer is formed of a material containing a resin obtained by curing a mixture of an alkyd-modified silicone compound and a melamine resin. Examples of the alkyd-modified silicone compound include those modified by dehydration condensation of an organopolysiloxane and an alkyd, those modified by a dealcoholization condensation reaction of an organoalkoxypolysiloxane and an alkyd, organopolysiloxanes, polyhydric alcohols, fatty acids And polybasic acids modified by a dehydration condensation reaction. In the present invention, any of these can be used. In general, there are two types: a room temperature curing type and a heating drying type. The heating drying type has no risk of gelation of the mixed solution at room temperature. It is considered to be advantageous from the viewpoint of. An example of a room temperature curing type is KR5206 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
An example of the heat drying type is KR206 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. According to the study of the present inventors, when the coating layer is formed of the material containing the alkyd-modified silicone compound mentioned as an example of the heat-drying type, the toner chargeability is good and particularly preferable results are brought. There are various types of structures of the alkyd-modified silicone compound.

【0015】[0015]

【化1】 Embedded image

【0016】(式中、R1 は任意の炭素数を有するアル
キレン基を示し、R2 〜R6 は任意の炭素数を有するア
ルキル基又はフェニル基を示し、これらは互いに同一で
あっても異なっていてもよい。n及びmは単位構造の構
成比率を示す。)で表されるアルキッド変性シリコーン
化合物が挙げられる。上記式において、アルキレン基と
しては炭素数1〜60のものが好ましく、特に1〜30
のものが好ましい。また、アルキル基としては炭素数1
〜60のものが好ましく、特に1〜30のものが好まし
い。これらのアルキッド変性シリコーン化合物は一種用
いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Wherein, R 1 represents an alkylene group having an arbitrary number of carbon atoms, and R 2 to R 6 represent an alkyl group or a phenyl group having an arbitrary number of carbon atoms. N and m indicate the constitutional ratio of the unit structure.). In the above formula, the alkylene group is preferably one having 1 to 60 carbon atoms, particularly 1 to 30 carbon atoms.
Are preferred. The alkyl group has 1 carbon atom.
~ 60, particularly preferably 1 ~ 30. These alkyd-modified silicone compounds may be used alone or in a combination of two or more.

【0017】一方、メラミン樹脂としては、例えばトリ
メチロールメラミン樹脂,ヘキサメトキシメチルメラミ
ン樹脂,n−ブチルエーテルメラミン樹脂,イソブチル
エーテルメラミン樹脂などが挙げられる。これらの中
で、特にトリメチロールメラミン樹脂,ヘキサメトキシ
メチルメラミン樹脂及びイソブチルエーテルメラミン樹
脂が好適である。これらのメラミン樹脂は一種用いても
よく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明に
おいては、上記アルキッド変性シリコーン化合物とメラ
ミン樹脂は、固形分重量比(アルキッド変性シリコーン
化合物:メラミン樹脂)が、好ましくは20:80〜9
8:2、より好ましくは30:70〜95:5、特に好
ましくは40:60〜70:30の範囲になるような割
合で用いるのが有利である。本発明に係る被覆層は、溶
剤に対する不溶率が70重量%以上のものが好ましく、
この不溶率が70重量%未満では、長期間の放置によ
り、画像形成体や成層ブレードなど、トナー担持体と接
触している部材の圧接痕ができ、その結果、画像に黒横
線などの不具合が生じるおそれがある。特に、溶剤不溶
率が80重量%以上のものが好適である。
On the other hand, examples of the melamine resin include trimethylol melamine resin, hexamethoxymethyl melamine resin, n-butyl ether melamine resin, isobutyl ether melamine resin and the like. Among them, trimethylol melamine resin, hexamethoxymethyl melamine resin and isobutyl ether melamine resin are particularly preferable. These melamine resins may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, the alkyd-modified silicone compound and the melamine resin have a solid content weight ratio (alkyd-modified silicone compound: melamine resin) of preferably 20: 80-9.
It is advantageous to use a ratio of 8: 2, more preferably 30:70 to 95: 5, particularly preferably 40:60 to 70:30. The coating layer according to the present invention preferably has an insolubility in a solvent of 70% by weight or more,
If the insolubility is less than 70% by weight, the contact of the member in contact with the toner carrier, such as an image forming body or a stratified blade, is caused by a long-term storage, and as a result, the image has a defect such as a black horizontal line. May occur. Particularly, those having a solvent insolubility of 80% by weight or more are preferable.

【0018】本発明に係る被覆層は、上記硬化樹脂を主
成分とするものであるが、その他に、トナーへの帯電能
のさらなる向上、他の部材との摩擦力低減や導電性付与
等の目的で、荷電制御剤,滑材,導電剤、その他の樹脂
等の種々の添加剤を含有させることができる。本発明の
トナー担持体においては、このような被覆層の抵抗を、
導電性弾性層の抵抗より高くすることが、トナー担持体
の抵抗を調整する上で好ましく、この被覆層の好ましい
固有抵抗値は109 〜1015Ω・cmの範囲であり、特
に10 10〜1013Ω・cmの範囲が好ましい。また、ト
ナー担持体の抵抗としては10 5 〜1012Ωが好まし
く、107 〜1010Ωが特に好ましい。また、被覆層を
形成したトナー担持体の表面粗さは、JIS10点平均
粗さで、10μmRz以下、特に1〜8μmRzとする
ことが好ましい。この平均粗さが10μmRzを超える
と、トナーの帯電量が小さくなったり逆帯電トナーが生
じて、画像かぶりを生じるので好ましくない。また、R
zが小さすぎるとトナー担持量が少なくなり、画像濃度
が低下するおそれが生じる。本発明のトナー担持体にお
ける被覆層の形成方法については特に制限はないが、ア
ルキッド変性シリコーン化合物及びメラミン樹脂、必要
に応じて各種添加剤を溶解又は分散させてなる塗工液を
ディッピング法,ロールコーター法,ドクターブレード
法,スプレー法などにより、導電性弾性層上に塗布した
のち、常温あるいは50〜170℃程度の温度で乾燥
し、架橋硬化させて形成する。
The coating layer according to the present invention mainly comprises the above cured resin.
Component, but also has the ability to charge toner
Further improvement, reduction of frictional force with other members and addition of conductivity
Charge control agents, lubricants, conductive agents, and other resins
And other various additives. Of the present invention
In the toner carrier, the resistance of such a coating layer is
Making the resistance higher than the resistance of the conductive elastic layer depends on the toner carrier.
Is preferable in adjusting the resistance of the coating layer.
The specific resistance is 109-1015Ω · cm range.
To 10 Ten-1013The range of Ω · cm is preferable. Also,
The resistance of the toner carrier is 10 Five-1012Ω is preferred
107-10TenΩ is particularly preferred. Also, the coating layer
The surface roughness of the formed toner carrier is an average of 10 points according to JIS.
10 μmRz or less, especially 1 to 8 μmRz in roughness
Is preferred. This average roughness exceeds 10 μmRz
Causes the toner charge amount to decrease,
Undesirably, image fogging occurs. Also, R
If z is too small, the amount of toner carried will decrease and the image density will decrease.
May be reduced. The toner carrier of the present invention
There is no particular limitation on the method of forming the coating layer in
Liquid modified silicone compound and melamine resin, required
A coating liquid obtained by dissolving or dispersing various additives according to
Dipping method, roll coater method, doctor blade
Applied on the conductive elastic layer by spraying, spraying, etc.
After that, dry at room temperature or about 50-170 ° C
Then, it is formed by crosslinking and curing.

【0019】この被覆層の厚さは、3〜50μm程度と
することができるが、特に5〜30μmの範囲が好まし
い。この被覆層の厚さが薄すぎると局所的な放電が起こ
り、画像に白横線が発生しやすくなる。また、厚すぎる
とトナー担持体が硬くなり、トナーに損傷を与えて画像
形成体や成層ブレードへのトナー固着などが発生して画
像不良の原因となる。前記塗工液の調製に用いられる溶
媒としては、例えばメタノール,エタノール,イソプロ
パノール,ブタノール等のアルコール系溶媒、アセト
ン,メチルエチルケトン,シクロヘキサノン等のケトン
系溶媒、トルエン,キシレン等の芳香族炭化水素系溶
媒、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、シクロヘキサ
ン等の脂環式炭化水素系溶媒、酢酸エチル等のエステル
系溶媒、イソプロピルエーテル,テトラヒドロフラン等
のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド等のアミド系
溶媒、クロロホルム,シクロロエタン等のハロゲン化炭
化水素系溶媒等、及びこれらの混合溶媒などが挙げられ
る。本発明においては、ケトン系溶媒及びケトン系溶媒
と芳香族系炭化水素との混合溶媒が特に好ましく用いら
れる。
The thickness of this coating layer can be about 3 to 50 μm, but is particularly preferably in the range of 5 to 30 μm. If the thickness of the coating layer is too small, local discharge occurs, and horizontal white lines are likely to occur in the image. On the other hand, if it is too thick, the toner carrier becomes too hard, damaging the toner and causing the toner to adhere to the image forming body or the layered blade, causing image defects. Examples of the solvent used for preparing the coating liquid include alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; Aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane; alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclohexane; ester solvents such as ethyl acetate; ether solvents such as isopropyl ether and tetrahydrofuran; amide solvents such as dimethylformamide; Examples thereof include halogenated hydrocarbon solvents such as chloroethane and the like, and mixed solvents thereof. In the present invention, ketone solvents and mixed solvents of ketone solvents and aromatic hydrocarbons are particularly preferably used.

【0020】本発明のトナー担持体は、電子写真装置に
おける現像装置などの画像形成装置に現像ローラ等とし
て組み込まれて用いられるものであり、例えば、図2に
示したように、トナーを供給するためのトナー塗布用ロ
ーラ5と静電潜像を保持した感光ドラム(画像形成体)
6との間に、本発明のトナー担持体を現像ローラ1とし
て配置し、トナー塗布用ローラ5によりトナー7を担持
し、これを成層ブレード8により均一な薄層に整え、さ
らにこの薄層からトナーを感光ドラム(画像形成体)6
に供給し、感光ドラム(画像形成体)6の静電潜像にト
ナーを付着させて潜像を可視化するものである。図2に
示した画像形成装置の詳細については、上述の従来技術
において説明したので省略する。なお、本発明のトナー
担持体を装着する画像形成装置は、図2に示したものに
限定されず、表面にトナーを担持して該トナーの薄層を
形成し、この状態で画像形成体に接触又は近接して、該
画像形成体表面にトナーを供給することにより、画像形
成体表面に可視画像を形成するものであればいずれのも
のでもよい。例えば、紙やOHP用紙等の紙葉類を画像
形成体とし、ごれらにトナー担持体上に担持させたトナ
ーを制御電極に形成した孔を通して直接飛翔せしめ、紙
やOHP用紙に直接画像を形成させるものであってもよ
い。
The toner carrier of the present invention is used by being incorporated as a developing roller or the like in an image forming apparatus such as a developing apparatus in an electrophotographic apparatus. For example, as shown in FIG. Drum (image forming body) holding toner applying roller 5 and electrostatic latent image
6, the toner carrier of the present invention is arranged as a developing roller 1, and a toner 7 is carried by a toner applying roller 5, and the toner 7 is formed into a uniform thin layer by a layering blade 8. Apply toner to photosensitive drum (image forming body) 6
And makes toner adhere to the electrostatic latent image on the photosensitive drum (image forming body) 6 to visualize the latent image. The details of the image forming apparatus shown in FIG. The image forming apparatus to which the toner carrier of the present invention is attached is not limited to the one shown in FIG. 2, but carries the toner on the surface to form a thin layer of the toner, and in this state, forms the image forming body. Any material may be used as long as a visible image is formed on the surface of the image forming body by supplying the toner to the surface of the image forming body in contact with or close to the surface. For example, paper such as paper or OHP paper is used as an image forming body, and the toner carried on the toner carrier is directly flown through a hole formed in the control electrode to directly print an image on paper or OHP paper. It may be formed.

【0021】また、本発明のトナー担持体に担持させる
トナーとしては、非磁性の一成分現像剤が好適に用いら
れるが、磁性タイプの一成分現像剤を用いることもで
き、例えば磁性一成分現像剤を用いて白黒画像印字を行
う場合にも、本発明のトナー担持体及び画像形成装置を
好適に用いることができる。
As the toner carried on the toner carrier of the present invention, a non-magnetic one-component developer is preferably used. However, a magnetic one-component developer can also be used. The toner carrier and the image forming apparatus of the present invention can be suitably used also when performing black and white image printing using an agent.

【0022】[0022]

【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳しく
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。なお、実施例及び比較例で得られ
たローラ(トナー担持体)について、下記の要領で特性
試験を行った。 (1)被覆層の層厚 被試験ローラの垂直切断面を走査型電子顕微鏡により観
察して測定した。 (2)被覆層の溶剤不溶率 被試験ローラとは別に、ガラス板を用意して、各ローラ
の被覆層形成に用いた塗工液をガラス板に塗布し、各ロ
ーラの作製と同一の条件で塗膜を加熱し、硬化させて塗
膜試料を作製した。このガラス板を、塗工液の調製に用
いたものと同様の溶媒中に常温で24時間浸漬した後、
乾燥させて、浸漬前後の塗膜の重量を測定し、下記の式
により溶剤不溶率を算出し、ローラの被覆層の溶剤不溶
率とし、この被覆層の溶剤不溶率が70重量%以上かど
うかを確認した。 溶剤不溶率=〔(溶剤に浸漬、乾燥後の塗膜重量)/
(溶剤に浸漬前の塗膜重量)〕×100(重量%)
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The rollers (toner carriers) obtained in Examples and Comparative Examples were subjected to characteristic tests in the following manner. (1) Layer Thickness of Coating Layer A vertical section of the roller to be tested was observed and measured with a scanning electron microscope. (2) Solvent insolubility of the coating layer A glass plate was prepared separately from the roller to be tested, and the coating liquid used for forming the coating layer of each roller was applied to the glass plate. The coating film was heated and cured to prepare a coating film sample. After immersing this glass plate in a solvent similar to that used for preparing the coating liquid at room temperature for 24 hours,
After drying, the weight of the coating film before and after immersion is measured, the solvent insolubility is calculated by the following equation, and the solvent insolubility of the coating layer of the roller is determined. Whether the solvent insolubility of the coating layer is 70% by weight or more It was confirmed. Solvent insolubility = [(coating weight after immersion in solvent and drying) /
(Coating weight before immersion in solvent)] x 100 (% by weight)

【0023】(3)屈曲試験 被試験ローラとは別に、ポリプロピレン製トレーを用意
して、各ローラの被覆層形成に用いた塗工液をこのトレ
ー中に広げ、該塗工液の溶媒を揮発させた後、各ローラ
の作製と同一の条件で加熱乾燥させ、硬化させて塗膜試
料を作製した。塗工液の使用量は、最終的に膜厚15μ
m程度の試料が得られるように適宜調節した。得られた
塗膜をトレーから丁寧に引き剥がし、30mm×30m
mの大きさに切り出して試験片とした。この試験片の対
角が重なるように屈曲させ、膨らんだ試験片の中央部を
折り目が付く程度にまで潰していく、という作業を折り
目が十分に塑性変形するまで繰り返し、この間に試験片
に折り目が生じるかどうかを確認した。 (4)表面粗さ(Rz) 被試験ローラについて、表面粗さ計サーフコム590A
(東京精密社製)を用い、軸方向に対して直行した向き
(円周方向)に測定長さ2.4mm、測定速さ0.3mm/
sec.、カットオフ波長0.8mmで、ローラのシャフ
ト方向及び円周方向で偏りがないように、300箇所以
上測定した値を平均してJIS10点平均粗さを求め
た。
(3) Bending test Separately from the roller to be tested, a polypropylene tray is prepared, the coating liquid used for forming the coating layer of each roller is spread in this tray, and the solvent of the coating liquid is volatilized. After that, each roller was heated and dried under the same conditions as in the production of each roller, and cured to produce a coating film sample. The amount of coating liquid used is 15 μm
It was adjusted appropriately so as to obtain a sample of about m. Carefully peel off the obtained coating film from the tray, 30mm x 30m
The test piece was cut out into a size of m. This test piece was bent so that the diagonals overlap, and the process of crushing the central part of the swollen test piece until it was creased was repeated until the fold was sufficiently plastically deformed. Was confirmed. (4) Surface roughness (Rz) For the roller to be tested, use a surface roughness meter Surfcom 590A.
(Manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) in a direction perpendicular to the axial direction (circumferential direction), measuring length 2.4 mm, measuring speed 0.3 mm /
sec. At a cutoff wavelength of 0.8 mm, JIS 10 point average roughness was obtained by averaging the values measured at 300 or more locations so that there was no deviation in the shaft direction and circumferential direction of the roller.

【0024】(5)ローラの抵抗 被試験ローラの両端に各500gの荷重をかけて銅板上
に押し付け、抵抗率計R8340A(アドバンテスト社
製)を用い、100Vの電圧を印加して抵抗値を測定し
た。 (6)トナー帯電量 被試験ローラを現像ローラとして、図2に示した現像ユ
ニット部に装着し、現像ローラを50mm/秒の周速で
回転させ、この現像ローラ表面にトナー薄層を形成し、
このトナー薄層を吸引してファラディゲージ内に導入
し、電荷量を測定した。これと同時に、吸引されたトナ
ー量も測定し、単位重量当たりのトナー帯電量〔q/m
(μC/g)〕を求めた。 (7)画像評価 被試験ローラを現像ローラとして図2に示した現像ユニ
ットに組み込み、現像バイアス−400V、ブレードバ
イアス600Vとし、平均粒径7μmの負帯電非磁性一
成分トナーを用い、線速60mm/秒の周速で回転させ
ながら反転現像で画像出しを行い、白地画像、ハーフト
ーン画像及び黒地画像における画像評価を行った。初期
画像として10枚目、耐久画像として1万枚目の印刷画
像の前後の計5枚について評価し、評価結果とした。
(5) Roller Resistance A load of 500 g was applied to both ends of the roller to be tested, pressed against a copper plate, and the resistance was measured by applying a voltage of 100 V using a resistivity meter R8340A (manufactured by Advantest). did. (6) Amount of toner charge The roller under test is mounted on the developing unit shown in FIG. 2 as a developing roller, and the developing roller is rotated at a peripheral speed of 50 mm / sec to form a thin toner layer on the surface of the developing roller. ,
The thin toner layer was sucked and introduced into a Faraday gauge, and the charge amount was measured. At the same time, the amount of sucked toner is also measured, and the toner charge amount per unit weight [q / m
(ΜC / g)]. (7) Image evaluation The roller to be tested is incorporated in the developing unit shown in FIG. 2 as a developing roller, a developing bias is -400 V, a blade bias is 600 V, and a negatively charged non-magnetic one-component toner having an average particle diameter of 7 μm is used. An image was formed by reversal development while rotating at a peripheral speed of / sec, and image evaluation was performed on a white background image, a halftone image, and a black background image. A total of five images before and after the tenth print image as the initial image and the ten thousandth print image as the durable image were evaluated, and the evaluation results were obtained.

【0025】実施例1 グリセリンにプロピレンオキシドとエチレンオキシドを
付加し、分子量5000としたポリエーテルポリオール
(OH価:33mgKOH/g)100重量部に1,4
−ブタンジオール1.0重量部、ニッケルアセチルアセト
ネート0.5重量部、ジブチルチンジラウレート0.01重
量部及びアセチレンブラック2.0重量部を添加し、混合
機を用いて混合してポリオール組成物を調製した。この
ポリオール組成物を減圧下に攪拌して脱泡した後、ウレ
タン変性MDI(ジフェニルメタンジイソシアネート)
を17.5重量部加えて2分間攪拌し、これを、金属シャ
フトを配置し予め110℃に加熱した金型に注型し、1
10℃で2時間硬化させて金属シャフトの外周に導電性
弾性層を形成してローラを得た。得られたローラの表面
を研磨して、表面をJIS10点平均粗さ10.5μmR
z に調整した。なお、この表面粗さは、上述したよう
に、表面粗さ計「サーフコム590A」(東京精密社
製)を用いて測定した(以下の例においても同様)。
Example 1 Propylene oxide and ethylene oxide were added to glycerin, and 1,4 parts were added to 100 parts by weight of a polyether polyol (OH value: 33 mgKOH / g) having a molecular weight of 5,000.
-1.0 part by weight of butanediol, 0.5 part by weight of nickel acetylacetonate, 0.01 part by weight of dibutyltin dilaurate and 2.0 parts by weight of acetylene black are added, and mixed using a mixer to form a polyol composition. Was prepared. After defoaming by stirring this polyol composition under reduced pressure, urethane-modified MDI (diphenylmethane diisocyanate)
Was added to 17.5 parts by weight of the mixture and stirred for 2 minutes.
After curing at 10 ° C. for 2 hours, a conductive elastic layer was formed on the outer periphery of the metal shaft to obtain a roller. The surface of the obtained roller is polished, and the surface is JIS 10-point average roughness 10.5 μmR
Adjusted to z. As described above, the surface roughness was measured using a surface roughness meter “Surfcom 590A” (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) (the same applies to the following examples).

【0026】次に、アルキッド変性シリコーン化合物と
してシリコーンアルキッドワニスKR206(信越化学
工業社製,固形分率50重量%)、メラミン樹脂として
スーパーベッカミンL−145−60(大日本インキ化
学工業社製、固形分率60重量%)を用い、溶媒として
メチルエチルケトンとトルエンを重量比9/1で混合し
たものに、上記化合物を固形分重量比50/50となる
ように混合し、導電剤として予め溶媒に分散させたカー
ボンブラック#220(御國色素社製,固形分濃度40
重量%)を、上記混合物の固形分100重量部に対して
固形分で30重量部となるように添加し、分散させて全
体固形分濃度25重量%の塗工液を調製した。当該塗工
液中に、上記導電性弾性ローラを浸漬して引き上げ、こ
れを110℃にて4時間加熱し、硬化した被覆層を有す
る図1と同様のローラ状トナー担持体を得た。このトナ
ー担持体の特性を第1表に示す。 実施例2 実施例1における被覆層の形成において、アルキッド変
性シリコーン化合物とメラミン樹脂とを固形分重量比9
0/10となるように混合した以外は、実施例1と同様
にしてローラ状トナー担持体を作製した。このトナー担
持体の特性を第1表に示す。
Next, silicone alkyd varnish KR206 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., solid content: 50% by weight) as an alkyd-modified silicone compound, and Super Beckamine L-145-60 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) as a melamine resin. The above compound was mixed with a mixture of methyl ethyl ketone and toluene at a weight ratio of 9/1 as a solvent so as to have a solid weight ratio of 50/50. Dispersed carbon black # 220 (manufactured by Mikuni Color Co., Ltd., solid content concentration 40
(% By weight) was added so that the solid content was 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the above mixture, and dispersed to prepare a coating liquid having a total solid content concentration of 25% by weight. The conductive elastic roller was immersed in the coating liquid and pulled up, and heated at 110 ° C. for 4 hours to obtain a roller-shaped toner carrier similar to FIG. 1 having a cured coating layer. Table 1 shows the characteristics of the toner carrier. Example 2 In the formation of the coating layer in Example 1, the alkyd-modified silicone compound and the melamine resin were mixed at a solid content weight ratio of 9
A roller-shaped toner carrier was produced in the same manner as in Example 1, except that the mixture was 0/10. Table 1 shows the characteristics of the toner carrier.

【0027】比較例1 実施例1における被覆層の形成において、アルキッド変
性シリコーン化合物とメラミン樹脂とを固形分重量比1
00/0、すなわちアルキッド変性シリコーン化合物の
みを用いた以外は、実施例1と同様にしてローラ状トナ
ー担持体を作製した。このトナー担持体の特性を第1表
に示す。 比較例2 実施例1における被覆層の形成において、アルキッド変
性シリコーン化合物の代わりにオイルフリーアルキッド
樹脂(大日本インキ化学工業社製、商品名:M640
2)を用いた以外は、実施例1と同様にしてローラ状ト
ナー担持体を作製した。このトナー担持体の特性を第1
表に示す。 比較例3 実施例1における被覆層の形成において、アルキッド変
性シリコーン化合物及びメラミン樹脂との混合物の変わ
りに、ポリエステルポリオール100重量部にウレタン
変性MDIを10重量部加えたものを用いた以外は、実
施例1と同様にしてローラ状トナー担持体を作製した。
このトナー担持体の特性を第1表に示す。
Comparative Example 1 In forming the coating layer in Example 1, the alkyd-modified silicone compound and the melamine resin were mixed at a solid content weight ratio of 1
A roller-shaped toner carrier was produced in the same manner as in Example 1 except that 00/0, that is, only the alkyd-modified silicone compound was used. Table 1 shows the characteristics of the toner carrier. Comparative Example 2 In forming the coating layer in Example 1, an oil-free alkyd resin (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc., trade name: M640) was used instead of the alkyd-modified silicone compound.
A roller-shaped toner carrier was produced in the same manner as in Example 1 except that 2) was used. The characteristics of this toner carrier are
It is shown in the table. Comparative Example 3 The procedure of Example 1 was repeated except that, in forming the coating layer in Example 1, 100 parts by weight of polyester polyol and 10 parts by weight of urethane-modified MDI were added instead of the mixture of the alkyd-modified silicone compound and the melamine resin. A roller-shaped toner carrier was produced in the same manner as in Example 1.
Table 1 shows the characteristics of the toner carrier.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】第1表から、実施例のトナー担持体は、良
好なトナー帯電性を示し、被覆層において屈曲による亀
裂が発生することのない柔軟性を有し、かつ良好に耐久
画像を再現しうるものであることが確認できた。
From Table 1, it can be seen that the toner carriers of the examples show good toner charging properties, have flexibility not to cause cracks due to bending in the coating layer, and reproduce well durable images. It was confirmed that it was possible.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明のトナー担持体は、メラミン樹脂
により硬化させたアルキッド変性シリコーン化合物を用
いて、導電性弾性層の表面に設けられる被覆層を構成す
ることにより、長期間連続使用しても、該被覆層に割れ
や削れが生じることがなく、各種画像不良の発生を防止
することができ、良好な画像を長期に渡って再現するこ
とができるものであって、各種画像形成装置のトナー担
持体として好適に用いられる。
The toner carrier of the present invention can be used continuously for a long period of time by forming a coating layer provided on the surface of the conductive elastic layer using an alkyd-modified silicone compound cured with a melamine resin. Also, it is possible to prevent the occurrence of various image defects without causing cracking or shaving in the coating layer, and to reproduce a good image over a long period of time. It is suitably used as a toner carrier.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のトナー担持体の一例を示す概略断面
図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a toner carrier of the present invention.

【図2】 本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面
図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of the image forming apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:トナー担持体(現像ローラ) 2:シャフト 3:導電性弾性層 4:被覆層 5:トナー塗布用ローラ 6:画像形成体(感光体) 7:トナー 8:成層ブレード 9:転写部 10:クリーニング部 11:クリーニングブレード 1: toner carrier (developing roller) 2: shaft 3: conductive elastic layer 4: coating layer 5: toner applying roller 6: image forming body (photoreceptor) 7: toner 8: layered blade 9: transfer unit 10: Cleaning section 11: Cleaning blade

フロントページの続き (72)発明者 川越 隆博 埼玉県所沢市青葉台1302−57 Fターム(参考) 2H077 AC04 AD02 AD06 FA13 FA21 FA25 GA03 Continuation of front page (72) Inventor Takahiro Kawagoe 1302-57 Aobadai, Tokorozawa-shi, Saitama F-term (reference) 2H077 AC04 AD02 AD06 FA13 FA21 FA25 GA03

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面にトナーを担持してその薄膜を形成
し、この状態で画像形成体に接触又は近接して、該画像
形成体表面に該トナーを供給することにより、画像形成
体表面に可視画像を形成させるトナー担持体において、
トナー担持体が、導電性弾性層の表面に、アルキッド変
性シリコーン化合物とメラミン樹脂との混合物を硬化さ
せてなる樹脂を含有する材料からなる被覆層を有するも
のであることを特徴とするトナー担持体。
An image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner is carried on the surface to form a thin film of the toner, and in this state, the toner is supplied to the surface of the image forming body by contacting or approaching the image forming body. In a toner carrier for forming a visible image,
The toner carrier having a coating layer made of a resin-containing material obtained by curing a mixture of an alkyd-modified silicone compound and a melamine resin on the surface of a conductive elastic layer. .
【請求項2】 アルキッド変性シリコーン化合物とメラ
ミン樹脂との混合割合(アルキッド変性シリコーン化合
物:メラミン樹脂)が、固形分重量比20:80〜9
8:2である請求項1記載のトナー担持体。
2. The mixing ratio of the alkyd-modified silicone compound to the melamine resin (alkyd-modified silicone compound: melamine resin) is 20:80 to 9 by weight of the solid content.
The toner carrier according to claim 1, wherein the ratio is 8: 2.
【請求項3】 アルキッド変性シリコーン化合物が、オ
ルガノポリシロキサンとアルキッドとを脱水縮合反応さ
せて変性したもの、オルガノアルコキシポリシロキサン
とアルキッドとを脱アルコール縮合反応させて変性した
もの、並びにオルガノポリシロキサン,多価アルコー
ル,脂肪酸及び多塩基性酸を脱水縮合反応させて変性し
たものの中から選ばれた少なくとも一種である請求項1
又は2記載のトナー担持体。
3. An alkyd-modified silicone compound obtained by modifying an organopolysiloxane and an alkyd by a dehydration-condensation reaction, a modified alkyd-modified silicone compound by a dealcoholization-condensation reaction between an organoalkoxypolysiloxane and an alkyd, and an organopolysiloxane. 2. The composition of claim 1, wherein the polyhydric alcohol, fatty acid and polybasic acid are modified by a dehydration condensation reaction.
Or the toner carrier according to 2.
【請求項4】 メラミン樹脂が、トリメチロールメラミ
ン樹脂,ヘキサメトキシメチルメラミン樹脂,n−ブチ
ルエーテルメラミン樹脂及びイソブチルエーテルメラミ
ン樹脂の中から選ばれた少なくとも一種である請求項1
〜3のいずれかに記載のトナー担持体。
4. The melamine resin is at least one selected from the group consisting of trimethylol melamine resin, hexamethoxymethyl melamine resin, n-butyl ether melamine resin, and isobutyl ether melamine resin.
4. The toner carrier according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 導電性弾性層を構成するゴム弾性体が、
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及びウレタンゴムの中かれ選ばれた
少なくとも一種である請求項1〜4のいずれかに記載の
トナー担持体。
5. A rubber elastic body constituting a conductive elastic layer,
5. The toner carrier according to claim 1, which is at least one selected from butadiene rubber, ethylene propylene rubber, ethylene propylene diene rubber, and urethane rubber.
【請求項6】 導電性弾性層の固有抵抗値が103 〜1
10Ω・cm、硬度がJIS−Aで60゜以下、圧縮永
久歪が20%以下及び表面粗さがJIS10点平均粗さ
で15μmRz以下である請求項1〜5のいずれかに記
載のトナー担持体。
6. The conductive elastic layer has a specific resistance of 10 3 to 1
0 10 Ω · cm, the toner according to any hardness 60 ° or less in JIS-A, compression set 20% or less and the surface roughness of the claims 1 to 5 is 15μmRz less in JIS10 point average roughness Carrier.
【請求項7】 被覆層の厚さが、3〜50μmである請
求項1〜6のいずれかに記載のトナー担持体。
7. The toner carrier according to claim 1, wherein the thickness of the coating layer is 3 to 50 μm.
【請求項8】 被覆層の溶剤に対する不溶率が、70重
量%以上である請求項1〜7のいずれかに記載のトナー
担持体。
8. The toner carrier according to claim 1, wherein the insolubility of the coating layer in the solvent is 70% by weight or more.
【請求項9】 被覆層の固有抵抗値が、109 〜1015
Ω・cmである請求項1〜8のいずれかに記載のトナー
担持体。
9. The coating layer having a specific resistance of 10 9 to 10 15
The toner carrier according to any one of claims 1 to 8, wherein Ω · cm.
【請求項10】 トナー担持体の抵抗が105 〜1012
Ω及び表面粗さがJIS10点平均粗さで10μmRz
以下である請求項1〜9のいずれかに記載のトナー担持
体。
10. The toner carrier has a resistance of 10 5 to 10 12.
Ω and surface roughness are 10 μm Rz in JIS 10 point average roughness
The toner carrier according to claim 1, wherein:
【請求項11】 トナー担持体が装着されてなり、かつ
トナー担持体の表面にトナーを担持してその薄膜を形成
し、このトナー担持体を画像形成体に接触又は近接させ
て、該画像形成体表面にトナーを供給することにより、
画像形成体表面に可視画像を形成させる画像形成装置に
おいて、上記トナー担持体として、請求項1〜10のい
ずれかに記載のトナー担持体を用いたことを特徴とする
画像形成装置。
11. An image forming apparatus comprising a toner carrier mounted thereon, and carrying toner on the surface of the toner carrier to form a thin film of the toner carrier. By supplying toner to the body surface,
An image forming apparatus for forming a visible image on the surface of an image forming body, wherein the toner holding body according to claim 1 is used as the toner holding body.
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CN100367123C (en) * 2003-10-14 2008-02-06 佳能株式会社 Developing roller, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus

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