JP2002031946A - Toner carrier and device for image formation - Google Patents

Toner carrier and device for image formation

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JP2002031946A
JP2002031946A JP2000216389A JP2000216389A JP2002031946A JP 2002031946 A JP2002031946 A JP 2002031946A JP 2000216389 A JP2000216389 A JP 2000216389A JP 2000216389 A JP2000216389 A JP 2000216389A JP 2002031946 A JP2002031946 A JP 2002031946A
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JP
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toner
toner carrier
resin coating
coating layer
image
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Application number
JP2000216389A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuharu Takagi
光治 高木
Kazuya Murata
和也 村田
Takao Ouchi
隆生 大内
Toshiaki Arai
利晃 荒井
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner carrier which is excellent in durability and can definitely reproduce images of high picture quality for a long time without causing fog in a white image, rough halftone image or irregular density in a black image even when the carrier is used for a long time. SOLUTION: In the toner carrier having a semiconducting elastic layer 3 formed around a conductive shaft 2, the semiconducting elastic layer 3 is formed by applying at least two resin coating layers on a conductive elastic substrate 31. The first resin coating layer 32 in contact with the conductive elastic substrate 31 has <=109 Ω.cm resistance, and the outermost resin coating layer 33 constituting the outermost layer essentially comprises phenol resin and has >=1010 Ω.cm resistance.

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、複写機、プリンタ
等の電子写真装置や静電記録装置などにおいて、静電潜
像を保持した感光ドラムなどにトナーを供給して静電潜
像を可視化する場合や、紙葉類などの画像形成体に直接
トナーを供給して画像形成を行う場合に用いられるトナ
ー担持体及び該トナー担持体を用いた画像形成装置に関
し、更に詳述すると、高速,連続印刷においても長期に
亘って安定的に高画質を得ることができるトナー担持体
及び該トナー担持体を用いた画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for visualizing an electrostatic latent image by supplying toner to a photosensitive drum holding the electrostatic latent image in an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer or an electrostatic recording apparatus. The toner carrier used in the case of performing image formation by directly supplying toner to an image forming body such as a paper sheet, and an image forming apparatus using the toner carrier are described in more detail below. The present invention relates to a toner carrier capable of stably obtaining high image quality for a long time even in continuous printing, and an image forming apparatus using the toner carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ等の電子写真方
式の画像形成装置では、潜像を保持した感光ドラム等に
トナーを供給し、感光ドラムの潜像にトナーを付着させ
て潜像を可視化する現像方法として、加圧現像法が知ら
れており(米国特許第3152012号、同第3731
146号等)、この方法によれば、キャリアなどの磁性
材料が不要であるため装置の簡素化、小型化が容易であ
ると共に、磁性粉を含まないためカラー画像にも対応可
能である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, toner is supplied to a photosensitive drum or the like holding a latent image, and the toner is attached to the latent image on the photosensitive drum to form the latent image. As a development method for visualizing, a pressure development method is known (U.S. Pat.
According to this method, a magnetic material such as a carrier is not required, so that the device can be simplified and downsized easily, and a color image can be handled because it does not contain a magnetic powder.

【0003】この加圧現像法は、トナーを担持した現像
ローラ(トナー担持体)を感光ドラム等の静電潜像を保
持した潜像保持体(画像形成体)に接触させて、トナー
を該潜像保持体の潜像に付着させることにより現像を行
うものであり、このため上記現像ローラ(トナー担持
体)を導電性を有する弾性体で形成する必要がある。
In this pressure development method, a developing roller (toner carrying member) carrying toner is brought into contact with a latent image holding member (image forming member) holding an electrostatic latent image such as a photosensitive drum, and the toner is condensed. The development is performed by attaching the latent image to the latent image on the latent image holding member. For this reason, it is necessary to form the developing roller (toner carrier) with a conductive elastic body.

【0004】即ち、この加圧現像法では、例えば図4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4と静電潜像を保持した感光ドラム(画像形成体)
5との間に、上記現像ローラ(トナー担持体)1が配設
され、これら現像ローラ1、感光ドラム5及びトナー塗
布用ローラ4がそれぞれ図中矢印方向に回転することに
より、トナー6がトナー塗布用ローラ4により現像ロー
ラ1の表面に供給され、このトナーが成層ブレード7に
より均一な薄層に整えられ、この状態で現像ローラ1が
感光ドラム5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現像ローラ1から感光ドラム5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。なお、図中8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おり、また9は
クリーニング部であり、そのクリーニングブレード10
により転写後に感光ドラム5表面に残留するトナーを除
去するようになっている。
That is, in this pressure development method, as shown in FIG. 4, for example, a toner applying roller 4 for supplying toner and a photosensitive drum (image forming body) holding an electrostatic latent image
5, the developing roller (toner carrier) 1 is disposed, and the developing roller 1, the photosensitive drum 5, and the toner applying roller 4 rotate in the direction of the arrow in FIG. The toner is supplied to the surface of the developing roller 1 by the coating roller 4, and the toner is adjusted to a uniform thin layer by the layering blade 7. In this state, the developing roller 1 rotates while being in contact with the photosensitive drum 5, thereby forming a thin layer. Is adhered to the latent image on the photosensitive drum 5 from the developing roller 1 to visualize the latent image. In the figure, reference numeral 8 denotes a transfer unit, which transfers a toner image onto a recording medium such as paper. Reference numeral 9 denotes a cleaning unit.
Thus, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 5 after the transfer is removed.

【0005】この場合、現像ローラ1は、感光ドラム5
に密着した状態を確実に保持しつつ回転しなければなら
ず、このため図6に示されているように、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、
NBR、EPDM、ポリウレタンゴム等の弾性ゴムやフ
ォーム等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。更に、トナーに対する帯電性や付着性の制御のた
め、あるいは現像ローラと成層ブレードとの摩擦力の制
御や、現像ローラの弾性体による感光体の汚染防止の目
的で樹脂等からなる被覆層3aを表面に形成する場合も
ある。
In this case, the developing roller 1 includes a photosensitive drum 5
It is necessary to rotate while firmly maintaining the state of being in close contact with the shaft. Therefore, as shown in FIG.
The conductive elastic layer 3 is formed of a conductive elastic body having a conductivity imparted by blending a conductive agent into an elastic rubber such as NBR, EPDM, polyurethane rubber, foam or the like. Further, a coating layer 3a made of resin or the like is formed for the purpose of controlling the chargeability and adhesion of the toner, controlling the frictional force between the developing roller and the layering blade, and preventing the photosensitive member from being contaminated by the elastic body of the developing roller. It may be formed on the surface.

【0006】また、同様のトナー担持体表面に担持した
トナーを、孔状の制御電極を介して直接紙やOHP用紙
上に飛翔せしめて画像を形成する方法も提案されてい
る。
Further, there has been proposed a method of forming an image by directly flying toner carried on the surface of a toner carrier through a perforated control electrode onto paper or OHP paper.

【0007】これらトナー担持体は、担持したトナーを
感光体などの画像形成体に移行させる推進力となる電界
を得るために、担持体全体の抵抗値は104〜1010Ω
程度に調整される。そして、多くの場合、抵抗調整を容
易にするために導電性弾性層3よりも表面を被覆する樹
脂被覆層3aの抵抗が高く設定されている。この場合、
樹脂被覆層3aの抵抗調整にも上記半導電性弾性層3の
場合と同様に、カーボンブラックや金属粉、金属酸化物
等の導電剤が使用される。
These toner carriers have an electric resistance of 10 4 to 10 10 Ω in order to obtain an electric field which serves as a driving force for transferring the carried toner to an image forming body such as a photosensitive member.
Adjusted to the extent. In many cases, the resistance of the resin coating layer 3a covering the surface is set higher than that of the conductive elastic layer 3 in order to facilitate resistance adjustment. in this case,
As in the case of the semiconductive elastic layer 3, a conductive agent such as carbon black, metal powder, or metal oxide is used for adjusting the resistance of the resin coating layer 3a.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プリン
タ等の画像形成装置が高速化されたり、高度な微細画像
の形成が要求されたり、カラー画像化が要求されるな
ど、近年、画像形成に対する要求が厳しくなり、上述し
た従来のトナー担持体では十分に対応し得ない問題が顕
在化してきている。即ち、画像の均一性についての要求
は一層厳しくなり、また、トナー担持体を画像形成装置
に組み込んで長期的に使用することにより印字枚数が増
加すると、白画像カブリ、ハーフトーン画像のザラツキ
或いは黒画像の濃淡ムラなどの画像不良が発生するとい
う問題があった。
However, in recent years, image forming apparatuses such as printers have been accelerated, advanced fine image formation has been demanded, and color image formation has been demanded. The problem has become severe, and the problem that the above-described conventional toner carrier cannot sufficiently cope with the problem has become apparent. That is, the demand for image uniformity becomes more severe, and when the number of printed sheets is increased by incorporating the toner carrier into the image forming apparatus and using it for a long time, white image fog, roughness of halftone images or black There has been a problem that image defects such as uneven shading of images occur.

【0009】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、近年の高画質化に対する要求に十分に応えることが
でき、長期に使用しても白画像カブリ、ハーフトーン画
像のザラツキ或いは黒画像の濃淡ムラ等を生じることな
く、耐久性に優れ長期に亘って高画質画像を確実に再現
することができるトナー担持体及び該トナー担持体を用
いた画像形成装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can sufficiently respond to recent demands for higher image quality. Even when used for a long period of time, white image fogging, half-tone image roughness or black image An object of the present invention is to provide a toner carrier having excellent durability and capable of reliably reproducing a high-quality image over a long period of time without causing shading and the like, and an image forming apparatus using the toner carrier.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、良導電性シャフトの外周に半導電性弾性層を形成し
てローラ状等のトナー担持体を形成する場合に、導電性
弾性基体上に少なくとも2層の樹脂被覆層を形成して上
記半導電性弾性層を構成し、上記樹脂被覆層のうち上記
導電性弾性基体に接する第1樹脂被覆層の抵抗を108
Ω・cm以下とし、かつ最外層を構成する最外層樹脂被
覆層をフェノール樹脂、特にレゾール型フェノール樹脂
を主材として形成すると共に、その抵抗を1010Ω・c
m以上とすることにより、高画質が要求される使用条件
で長期間使用した場合でも、白画像カブリ、ハーフトー
ン画像のザラツキ或いは黒画像の濃淡ムラ等を生じるこ
となく良好な画像が長期に亘って得られることを見出
し、本発明を完成したものである。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention The present inventor has conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, formed a semiconductive elastic layer on the outer periphery of a good conductive shaft to form a roller. In the case of forming a toner carrier having a shape such as a shape, at least two resin coating layers are formed on a conductive elastic substrate to constitute the semiconductive elastic layer, and the conductive elastic substrate is formed of the resin coating layer. the resistance of the first resin coating layer in contact with the 10 8
Ω · cm or less, and the outermost resin coating layer constituting the outermost layer is formed mainly of a phenol resin, particularly a resol type phenol resin, and has a resistance of 10 10 Ω · c.
m or more, a good image can be obtained for a long period of time without causing white image fog, roughness of a halftone image, unevenness of shading of a black image, etc. The present invention has been completed, and the present invention has been completed.

【0011】即ち、本発明のトナー担持体は、上記最外
樹脂被覆層を構成するフェノール樹脂が帯電性に優れ、
良好なトナー担持性能を発揮し得ると共に、強度特性に
優れ耐久時の劣化が少なく、長期に亘って優れた性能を
維持し得るものである。この場合、このトナー担持体表
面を構成する最外樹脂被覆層は、トナー帯電性安定化の
観点から導電性微粒子を含まないことが好ましく、長期
に亘って安定的に画像形成を行うには、導電剤をできる
だけ用いることなくその抵抗を1010Ω・cm以上とす
る必要があるが、トナー担持体の表面に被覆層としてこ
のような高抵抗樹脂層を単独で形成した場合、トナー担
持体全体の抵抗上昇を招き、現像バイアスが十分に確保
できずに画像濃度の低下を招くこととなり、またこの場
合にはチャージアップ特性も悪化して画像ムラが生じて
しまう。そこで、本発明では、この最外樹脂被覆層の内
側に抵抗が109Ω・cm以下の比較的良好な導電性を
有する上記第1樹脂被覆層を上記導電性弾性基材に接す
る被覆層として設け、十分な現像バイアスを確保すると
共に、チャージアップ特性の悪化を防止して良好な画像
が確実に得られるようにしたものである。
That is, in the toner carrier of the present invention, the phenol resin constituting the outermost resin coating layer has excellent chargeability,
In addition to exhibiting good toner carrying performance, the toner has excellent strength characteristics, has little deterioration during durability, and can maintain excellent performance over a long period of time. In this case, it is preferable that the outermost resin coating layer constituting the surface of the toner carrier does not contain conductive fine particles from the viewpoint of stabilizing the toner charging property, and in order to stably form an image over a long period of time, It is necessary to set the resistance to 10 10 Ω · cm or more without using a conductive agent as much as possible. However, when such a high-resistance resin layer is formed alone as a coating layer on the surface of the toner carrier, , The development bias cannot be sufficiently secured, and the image density decreases. In this case, the charge-up characteristic also deteriorates and image unevenness occurs. Therefore, in the present invention, the first resin coating layer having a relatively good conductivity of 10 9 Ω · cm or less is provided inside the outermost resin coating layer as a coating layer in contact with the conductive elastic base material. In this case, a sufficient developing bias is ensured, and the deterioration of the charge-up characteristic is prevented so that a good image can be reliably obtained.

【0012】従って、本発明は、良導電性シャフトの外
周に半導電性弾性層を形成してなり、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前記トナーを
供給することにより、前記画像形成体に可視画像を形成
するトナー担持体において、上記半導電性弾性層が、導
電性弾性基材上に少なくとも2層の樹脂被覆層を設けた
ものであり、上記導電性弾性基材に接する第1樹脂被覆
層の抵抗が109Ω・cm以下で、最外層を構成する最
外樹脂被覆層が、フェノール樹脂を主材とし抵抗が10
10Ω・cm以上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。
Accordingly, the present invention provides a semiconductive elastic layer formed on the outer periphery of a good conductive shaft, and carries a toner on the surface to form a thin layer of the toner. In contact or close, by supplying the toner to the surface of the image forming body, in a toner carrier that forms a visible image on the image forming body, the semiconductive elastic layer is formed on a conductive elastic substrate. At least two resin coating layers are provided, and the resistance of the first resin coating layer in contact with the conductive elastic substrate is 10 9 Ω · cm or less, and the outermost resin coating layer constituting the outermost layer is Phenol resin as main material and resistance is 10
An object of the present invention is to provide a toner carrier characterized by having a resistivity of 10 Ω · cm or more.

【0013】また、本発明は、トナー担持体を用いた画
像形成装置として、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該トナーを供給することによ
り、該画像形成体表面に可視画像を形成するトナー担持
体を具備してな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提供する。
Further, according to the present invention, as an image forming apparatus using a toner carrier, a toner is carried on the surface to form a thin layer of the toner. In an image forming apparatus including a toner carrier that forms a visible image on the surface of the image forming body by supplying the toner to the surface of the image forming body, the toner carrier of the present invention is used as the toner carrier. There is provided an image forming apparatus characterized in that it is used.

【0014】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のトナー担持体は、例えば図1に示したように、
良導電性シャフト2の外周に導電性弾性基材31と2層
以上(図では2層)の樹脂被覆層32,33とからなる
半導電性弾性層3を設けたものであり、この場合、本発
明では、上記樹脂被覆層32,33のうち導電性弾性基
材31と接する第1樹脂被覆層32の抵抗値を109Ω
・cm以下に調整し、かつ最外層を構成する最外樹脂被
覆層33をフェノール樹脂を主材として形成すると共
に、その抵抗値を1010Ω・cm以上としたものであ
る。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The toner carrier of the present invention is, for example, as shown in FIG.
A semiconductive elastic layer 3 composed of a conductive elastic substrate 31 and two or more (two layers in the figure) resin coating layers 32 and 33 is provided on the outer periphery of the good conductive shaft 2. In this case, In the present invention, the resistance value of the first resin coating layer 32 that is in contact with the conductive elastic substrate 31 among the resin coating layers 32 and 33 is 10 9 Ω.
Cm or less, and the outermost resin coating layer 33 constituting the outermost layer is formed mainly of phenol resin, and has a resistance value of 10 10 Ω · cm or more.

【0015】ここで、上記シャフト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、通常は鉄、ステンレススチール、アルミニウム等
の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。
As the shaft 2, any shaft having good conductivity can be used. Usually, the shaft 2 is made of a metal such as iron, stainless steel, aluminum or the like. A metal shaft such as a metal cylinder having a hollow or hollow inside is used.

【0016】次に、このシャフト2の外周に形成する半
導電性弾性層3は、上記のように導電性弾性基材31上
に上記第1樹脂被覆層32と上記最外樹脂被覆層33と
を含む少なくとも2層の樹脂被覆層を積層したものであ
る。
Next, as described above, the semiconductive elastic layer 3 formed on the outer periphery of the shaft 2 is formed on the conductive elastic base material 31 by the first resin coating layer 32 and the outermost resin coating layer 33. And at least two resin coating layers are laminated.

【0017】上記導電性弾性基材31は、エラストマー
単体もしくはそれを発泡させたフォーム体にカーボンブ
ラック等の電子導電剤や過塩素酸ナトリウム等のイオン
導電剤を配合して抵抗値を調整した導電性の弾性体によ
り形成される。
The conductive elastic base material 31 is a conductive elastomer obtained by blending an electronic conductive agent such as carbon black or an ionic conductive agent such as sodium perchlorate into an elastomer alone or a foam body obtained by foaming the elastomer to adjust the resistance value. It is formed of an elastic body.

【0018】上記エラストマーとしては、シリコーンゴ
ム、ウレタンゴム、ポリブタジエン系ゴム、ポリイソプ
レン系ゴム、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ニト
リルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、エ
ピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、及びこれら
の混合物等が挙げられ、これらの中ではウレタンゴム、
ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム等、又はこれ
らの混合ゴムが好ましく用いられる。また、これらエラ
ストマーを発泡剤を用いて化学的に発泡させたり、ポリ
ウレタンフォームのように空気を機械的に巻き込んで発
泡させたフォーム体として用いることもできる。
Examples of the elastomer include silicone rubber, urethane rubber, polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, natural rubber, styrene butadiene rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, and mixtures thereof. Among these, urethane rubber,
Polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, or the like, or a mixed rubber thereof is preferably used. Further, these elastomers can be chemically foamed by using a foaming agent, or can be used as a foam body which is foamed by mechanically entraining air like a polyurethane foam.

【0019】また、この導電性弾性基材31に配合され
る導電剤としては、まず電子導電剤を例示すれば、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、SAF,ISAF,HAF,FEF,GPF,SR
F,FT,MT等のゴム用カーボン、酸化処理等を施し
たカラ−(インク)用カーボン、熱分解カーボン、天然
グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの
酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲ
ルマニウム等の金属及び金属酸化物、ポリアニリン、ポ
リピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙
げられる。これら電子導電剤の配合量は、通常上記エラ
ストマー100重量部に対して1〜50重量部、特に5
〜40重量部の範囲で好適に用いられる。
Examples of the conductive agent to be incorporated into the conductive elastic substrate 31 include an electronic conductive agent, for example, conductive carbon such as Ketjen black and acetylene black, SAF, ISAF, HAF, FEF, and the like. GPF, SR
Rubber carbon such as F, FT, MT, etc., carbon for color (ink) subjected to oxidation treatment, pyrolytic carbon, natural graphite, artificial graphite, antimony-doped tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel, copper And metal oxides such as silver and germanium, and conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, and polyacetylene. The amount of the electronic conductive agent is usually 1 to 50 parts by weight, especially 5 to 100 parts by weight of the elastomer.
It is preferably used in the range of from 40 to 40 parts by weight.

【0020】また、イオン導電剤を例示すれば、テトラ
エチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、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、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性
脂肪酸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、ホウ弗化水素
酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、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
リウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金
属、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、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩
等が挙げられる。これらイオン導電剤の配合量は、通常
上記エラストマー100重量部に対して0.01〜5重
量部、特に0.05〜2重量部の範囲で好適に用いられ
る。
Examples of the ion conductive agent include perchlorates, chlorates, and hydrochloric acid such as tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, and modified dimethylethylammonium fatty acid. Ammonium salts such as salts, bromates, iodates, borofluorides, sulfates, ethyl sulfates, carboxylates, sulfonates; alkali metals such as lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium; Examples include alkaline earth metal perchlorates, chlorates, hydrochlorides, bromates, iodates, borofluorides, sulfates and the like. The compounding amount of these ionic conductive agents is generally suitably used in the range of 0.01 to 5 parts by weight, particularly 0.05 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the elastomer.

【0021】なお、上記導電剤は、1種を単独で用いて
も2種以上を組み合わせて用いてもよく、この場合電子
導電剤とイオン導電剤とを組み合わせることも可能であ
る。
The above-mentioned conductive agents may be used alone or in combination of two or more. In this case, it is possible to combine an electronic conductive agent and an ionic conductive agent.

【0022】この導電性弾性基材31は、特に制限され
るものではないが、上記導電剤の配合により、その抵抗
値を103〜1010Ωcm、特に104〜108Ωcmと
することが好ましい。抵抗値が103Ωcm未満である
と電荷が感光ドラム等にリークしたり、電圧によりトナ
ー担持体自身が破壊したりする場合があり、一方10 10
Ωcmを超えると、地かぶりが発生しやすくなる。
The conductive elastic substrate 31 is not particularly limited.
Although it is not a thing, the combination of the conductive agent
Value 10Three-10TenΩcm, especially 10Four-108Ωcm
Is preferred. Resistance value is 10ThreeLess than Ωcm
Charge leaks to the photosensitive drum, etc.
-The carrier itself may be destroyed, while 10 Ten
If it exceeds Ωcm, ground fogging tends to occur.

【0023】この導電性弾性基材31には、必要に応じ
て上記エラストマーをゴム状物質とするために架橋剤、
加硫剤を添加することができる。この場合、有機過酸化
物架橋及び硫黄架橋のいずれの場合でも加硫助剤、加硫
促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤等を用いることがで
きる。更にまた、上記以外にもゴムの配合剤として一般
に用いられているしゃく解剤、発泡剤、可塑剤、軟化
剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分離剤、離型剤、増量
剤、着色剤等を添加することができる。
The conductive elastic base material 31 has a crosslinking agent for converting the elastomer into a rubbery substance, if necessary.
Vulcanizing agents can be added. In this case, a vulcanization aid, a vulcanization accelerator, a vulcanization acceleration aid, a vulcanization retarder, and the like can be used in both cases of organic peroxide crosslinking and sulfur crosslinking. Furthermore, peptizing agents, foaming agents, plasticizers, softeners, tackifiers, antiblocking agents, separating agents, release agents, extenders, and coloring agents that are commonly used as rubber compounding agents in addition to the above. Etc. can be added.

【0024】更に、この導電性弾性基材31には、トナ
ー担持体の表面に担持されたトナーの帯電量をコントロ
ールする目的でニグロシン、トリアミノフェニルメタ
ン、カチオン染料などの各種荷電制御材、シリコーン樹
脂、シリコーンゴム、ナイロンなどの微粉体を添加する
ことができる。この場合、これら添加剤の添加量は、上
記主材100重量部に対して、上記荷電制御剤は1〜5
重量部、上記微粉体は1〜10重量部とすることが好ま
しい。
Further, in order to control the amount of charge of the toner carried on the surface of the toner carrier, various charge control materials such as nigrosine, triaminophenylmethane, and cationic dye, silicone Fine powders such as resin, silicone rubber, and nylon can be added. In this case, the amount of these additives is 1 to 5 parts by weight of the charge control agent based on 100 parts by weight of the main material.
It is preferable that the weight of the fine powder is 1 to 10 parts by weight.

【0025】ここで、この導電性弾性基材31を構成す
る弾性体は、特に制限されるものではないが、その引裂
強度を10kg/cm以上、特に12kg/cm以上と
することが好ましい。この場合、引裂強度は、弾性体を
構成する基材、導電剤及びその他の添加剤の組み合わせ
や配合比、加硫条件等を適宜選定することにより調整す
ることができる。なお、引裂強度は、JIS K 62
52に従って測定した値である。
Here, the elastic body constituting the conductive elastic substrate 31 is not particularly limited, but its tear strength is preferably 10 kg / cm or more, particularly preferably 12 kg / cm or more. In this case, the tear strength can be adjusted by appropriately selecting the combination and the mixing ratio of the base material, the conductive agent and other additives constituting the elastic body, the vulcanization conditions, and the like. The tear strength was measured according to JIS K62.
This is a value measured according to No. 52.

【0026】また、上記導電性弾性基材31を構成する
弾性体は、JIS K 6264に準拠したランボーン
摩耗試験における摩耗量が0.1cm3以下、特に0.
05cm3以下、更には0.03cm3以下であることが
好ましく、引裂強度を上記の通りに調整することによ
り、このような良好な耐摩耗性を達成することができ
る。なお、ランボーン摩耗試験の試験条件は、JIS
K 6264に準拠した適宜な条件とすることができ
る。この場合、スリップ率等の試験条件はサンプルに応
じて適宜変更することができ、具体的な試験条件として
は、例えば40番のやすりを用い、スリップ率99%、
荷重4.5kg、サンプル周速30cm/秒、試験時間
15秒とすることができる。
The elastic material constituting the conductive elastic base material 31 has a wear amount of 0.1 cm 3 or less, especially 0.1 mm 3 in a Lambourn abrasion test according to JIS K 6264.
05cm 3 or less, more preferably at 0.03 cm 3 or less, the tear strength by adjusting as described above, it is possible to achieve such good wear resistance. The test conditions for the Lambourn abrasion test were based on JIS.
Appropriate conditions in accordance with K 6264 can be set. In this case, the test conditions such as the slip ratio can be appropriately changed according to the sample. As the specific test conditions, for example, using a No. 40 file, a slip ratio of 99%,
The load can be 4.5 kg, the sample peripheral speed can be 30 cm / sec, and the test time can be 15 seconds.

【0027】上記導電性弾性基材31の引裂強度及びラ
ンボーン摩耗試験による摩耗量を上記のように調整する
ことにより、導電性弾性基材31の耐久性が向上し、ト
ナー担持体全体の耐久性も向上して、より確実に本発明
の目的を達成し得るものである。
The durability of the conductive elastic substrate 31 is improved by adjusting the tear strength of the conductive elastic substrate 31 and the wear amount in the Lambourn abrasion test as described above, and the durability of the entire toner carrier is improved. And the object of the present invention can be more reliably achieved.

【0028】また、上記導電性弾性基材31をウレタン
を用いて構成する場合には、特に制限されるものではな
いが、主としてポリオール成分とイソシアネート成分と
からなり、主鎖にシロキサン結合を持つ片末端型アルコ
ール又はアミノ変性シリコーンオイルを含有するポリウ
レタンを用いてこの導電性弾性基材31を形成すること
が好ましい。このようなポリウレタンを用いることによ
り、摩擦係数の低減化を図ることができ、耐摩耗を向上
させることができる。また、タック感をなくすことが可
能となり離型性や切削性等が向上し、良好な加工性を得
ることができる。
When the conductive elastic base material 31 is made of urethane, there is no particular limitation, but a piece mainly composed of a polyol component and an isocyanate component and having a siloxane bond in the main chain. It is preferable to form the conductive elastic substrate 31 using a polyurethane containing a terminal alcohol or an amino-modified silicone oil. By using such a polyurethane, the coefficient of friction can be reduced, and the wear resistance can be improved. In addition, the tackiness can be eliminated, and the releasability and the machinability can be improved, and good workability can be obtained.

【0029】ここで、上記ポリオール成分としては、特
に制限はなく市販されている種々のポリオールを用いる
ことができ、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリテ
トラメチレンエーテルグリコール、THF−アルキレン
オキサイド共重合体ポリオール、ポリエステルポリオー
ル、アクリルポリオール、ポリオレフィンポリオール、
エチレン−酢酸ビニル共重合体の部分鹸化物、フォスフ
ェート系ポリオール、ハロゲン含有ポリオール等を好適
に用いることができる。
The polyol component is not particularly limited, and various commercially available polyols can be used. Examples thereof include polyether polyol, polytetramethylene ether glycol, THF-alkylene oxide copolymer polyol, Polyester polyol, acrylic polyol, polyolefin polyol,
Partially saponified ethylene-vinyl acetate copolymers, phosphate-based polyols, halogen-containing polyols, and the like can be suitably used.

【0030】また、上記イソシアネート成分も特に制限
はなく、具体的には、TDI、MDI、粗製−MDI
(ポリメリック−MDI)、及び変性MDIなどの汎用
イソシアネートを用いることができ、またこれら汎用イ
ソシアネートの他にも、1,5−ナフタレンジイソシア
ネート、トリジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジ
イソシアネート、イソホロンジイソシアネート、p−フ
ェニレンジイソシアネート、トランスシクロヘキサン−
1,4−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト(XDI)、水添−XDI、水添−MDI、リジンジ
イソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネー
ト、トリス(イソシアネートフェニール)チオフォスフ
ェート、テトラメチルキシレンジイソシアネーチ、リジ
ンエステルトリイソシアネート、1,6,11−ウンデ
カントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート、
4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキ
サメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリ
イソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシア
ネートなどの比較的特殊なイソシアネートも好適に用い
ることができる。
The isocyanate component is not particularly limited, and specifically, TDI, MDI, crude-MDI
(Polymeric-MDI) and general-purpose isocyanates such as modified MDI. In addition to these general-purpose isocyanates, 1,5-naphthalene diisocyanate, tolidine diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, Transcyclohexane-
1,4-diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), hydrogenated-XDI, hydrogenated-MDI, lysine diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tris (isocyanate phenyl) thiophosphate, tetramethyl xylene diisocyanate, lysine ester Triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 1,8-diisocyanate,
Relatively special isocyanates such as 4-isocyanate methyloctane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, bicycloheptane triisocyanate, and trimethylhexamethylene diisocyanate can also be suitably used.

【0031】上述のように、上記ポリオール成分及びイ
ソシアネート成分を主体とし、主鎖にシロキサン結合を
持つ片末端型アルコール又はアミノ変性シリコーンオイ
ルを含有するポリウレタンが好ましく用いられるもので
あるが、上記片末端型アルコール又はアミノ変性シリコ
ーンオイルは、下記式(1)で示される側鎖アルコール
又はアミノ変性シリコーンオイル、下記式(2)で示さ
れる片末端アルコール又はアミノ変性シリコーンオイル
が上げられる。なお、下記式(3)は両末端アルコール
又はアミノ変性シリコーンオイル、下記式(4)は側鎖
両末端アルコール又はアミノ変性シリコーンオイルをそ
れぞれ示すもであり、これら式(3),(4)に示され
る両末端型のアルコール又はアミノ変性シリコーンオイ
ルでは、上述した効果を得ることができない。
As described above, a polyurethane mainly containing the polyol component and the isocyanate component and containing a one-terminal alcohol having a siloxane bond in the main chain or an amino-modified silicone oil is preferably used. Examples of the type alcohol or amino-modified silicone oil include a side chain alcohol or amino-modified silicone oil represented by the following formula (1) and a one-terminal alcohol or amino-modified silicone oil represented by the following formula (2). In addition, the following formula (3) represents a double-ended alcohol or amino-modified silicone oil, and the following formula (4) represents a double-ended alcohol or an amino-modified silicone oil, respectively. These formulas (3) and (4) The above-mentioned effects cannot be obtained with the double-ended alcohol or amino-modified silicone oil shown.

【0032】[0032]

【化1】 (式中、R1〜R4は、いずれも同じか又は個々に異なる
アルキレン基を示し、Xは水酸基又はアミノ基を示し、
mは1以上の整数、nは0以上の整数を示す。)
Embedded image (Wherein, R 1 to R 4 all represent the same or individually different alkylene groups, X represents a hydroxyl group or an amino group,
m represents an integer of 1 or more, and n represents an integer of 0 or more. )

【0033】なお、上記片末端型アルコール変性又はア
ミノ変性シリコーンオイルの分子量は、特に制限される
ものではないが、2000〜6000、特に4000〜
6000であることが好ましい。この場合、分子量が6
000を超えるものを用いても特に効果の向上は見られ
ず、一方2000未満であると十分な効果が得られない
場合がある。
The molecular weight of the above-mentioned one-terminal type alcohol-modified or amino-modified silicone oil is not particularly limited, but may be from 2,000 to 6,000, particularly from 4,000 to 4,000.
Preferably it is 6000. In this case, the molecular weight is 6
Even if the amount exceeds 000, the effect is not particularly improved, while if less than 2,000, a sufficient effect may not be obtained.

【0034】上記片末端型アルコール又はアミノ変性シ
リコーンオイルの添加量は、特に制限されるものではな
いが、通常ポリオール成分100重量部に対して2〜1
0重量部、特に5〜10重量部とすることが好ましく、
この場合10重量部を超えて添加しても、より以上の効
果を得ることはできず、単にコスト高を招くことなる。
The amount of the one-terminal alcohol or amino-modified silicone oil to be added is not particularly limited, but is usually 2 to 1 per 100 parts by weight of the polyol component.
0 parts by weight, particularly preferably 5 to 10 parts by weight,
In this case, even if added in an amount exceeding 10 parts by weight, no further effect can be obtained, and the cost simply increases.

【0035】なお、上記導電性弾性基材31をポリウレ
タンにより形成する方法は、上記ポリオール成分とイソ
シアネート成分とを同時に混合する所謂ワンショット法
であっても、ポリオールとイソシアネートとをプレポリ
マー化原材料を用いる所謂プレポリマー法であってもよ
い。この場合、ワンショット法では上記片末端型アルコ
ール又はアミノ変性シリコーンオイルを上述した重量比
で配合すればよく、またプレポリマー法では、プレポリ
マー100重量部中に、主鎖にシロキサン結合を持つシ
リコーンプレポリマーを10重量部以下で適量配合すれ
ばよい。
The method for forming the conductive elastic substrate 31 from polyurethane is a so-called one-shot method in which the polyol component and the isocyanate component are simultaneously mixed. The so-called prepolymer method used may be used. In this case, in the one-shot method, the above-mentioned one-terminal alcohol or amino-modified silicone oil may be blended in the above-mentioned weight ratio, and in the prepolymer method, a silicone having a siloxane bond in the main chain in 100 parts by weight of the prepolymer. The prepolymer may be blended in an appropriate amount at 10 parts by weight or less.

【0036】この導電性弾性基材31には、トナー担持
体表面上のトナー帯電量をコントロールする目的でニグ
ロシン、トリアミノフェニルメタン、カチオン染料など
の各種荷電制御剤、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、
ナイロンなどの微粉体を添加することもできる。この場
合、これら添加剤の添加量は、上記ゴムやポリウレタン
などの弾性基材100重量部に対して、上記荷電制御剤
は1〜5重量部、上記微粉体は1〜10重量部とするこ
とが好ましい。
The conductive elastic substrate 31 has various charge control agents such as nigrosine, triaminophenylmethane, and cationic dye, silicone resin, silicone rubber, and the like for the purpose of controlling the toner charge amount on the surface of the toner carrier.
Fine powder such as nylon can also be added. In this case, the additive amount of these additives is 1 to 5 parts by weight of the charge control agent and 1 to 10 parts by weight of the fine powder based on 100 parts by weight of the elastic base material such as rubber or polyurethane. Is preferred.

【0037】また、この導電性弾性基材31の硬度は、
特に制限されるものではないが、Asker−Cスケー
ルで85°以下、特に60〜75°とすることが好まし
い。この場合、硬度が85°を超えると、例えば現像ロ
ーラとして用いる場合に、感光ドラム等との接触面積が
小さくなり、良好な現像が行えなくなるおそれがある。
更に、トナーに損傷を与え感光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りやすい。逆に、
あまり低硬度にすると感光体や成層ブレードとの摩擦力
が大きくなり、ジッターなどの画像不良が発生する虞が
ある。また、この導電性弾性基材31は、硬度を低硬度
に設定する場合でも、圧縮永久歪をなるべく小さくする
ことが好ましく、具体的には20%以下とすることが好
ましい。
The hardness of the conductive elastic substrate 31 is as follows:
Although not particularly limited, the angle is preferably 85 ° or less, particularly preferably 60 to 75 ° on an Asker-C scale. In this case, if the hardness exceeds 85 °, for example, when used as a developing roller, the contact area with the photosensitive drum or the like becomes small, and there is a possibility that good development cannot be performed.
Further, the toner is damaged, and the toner adheres to the photoreceptor or the layered blade, and the image is likely to be defective. vice versa,
If the hardness is too low, the frictional force between the photoreceptor and the laminating blade increases, and image defects such as jitter may occur. Further, even when the hardness of the conductive elastic substrate 31 is set to a low hardness, it is preferable to reduce the compression set as much as possible, specifically, it is preferable to set the compression set to 20% or less.

【0038】また、導電性弾性基材31の表面粗さは、
特に制限されるものではないが、JIS10点平均粗さ
で15μmRz以下、特に3〜10μmRzとすること
が好ましい。表面粗さが15μmRzを超えるとトナー
層の層厚や帯電の均一性が損なわれる場合があるが、1
5μmRz以下とすることにより、トナーの付着性を向
上させることができると共に、長期使用時でのローラの
摩耗による画像劣化をより確実に防止し得る。
The surface roughness of the conductive elastic substrate 31 is as follows:
Although not particularly limited, the JIS 10-point average roughness is preferably 15 μmRz or less, particularly preferably 3 to 10 μmRz. If the surface roughness exceeds 15 μmRz, the thickness of the toner layer and the uniformity of charging may be impaired.
By adjusting the thickness to 5 μmRz or less, the adhesion of the toner can be improved, and the image deterioration due to the wear of the roller during long-term use can be more reliably prevented.

【0039】本発明のトナー担持体は、図1に示したよ
うに、上記導電性弾性基材31上に2層以上の樹脂被覆
層(図では第1樹脂被覆層32と最外樹脂被覆層33と
の2層構造)を形成したものである。この樹脂被覆層の
うち、上記導電性弾性基材31に接する第1樹脂被覆層
32は、その抵抗値が109Ω・cm以下のものであ
り、好ましくは104〜108Ω・cmのものである。
As shown in FIG. 1, the toner carrier of the present invention comprises two or more resin coating layers (the first resin coating layer 32 and the outermost resin coating layer in the figure) on the conductive elastic substrate 31. 33 is formed. Among these resin coating layers, the first resin coating layer 32 that is in contact with the conductive elastic base material 31 has a resistance value of 10 9 Ω · cm or less, preferably 10 4 to 10 8 Ω · cm. Things.

【0040】この第1樹脂被覆層32は、上記抵抗値を
満足し、感光ドラムなどの相手部材を汚染することのな
いものであれば、その材質に特に制限はない。具体的に
は、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹
脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アク
リル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アル
キッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹
脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などが
挙げられ、これらの1種又は2種以上を混合して用いる
ことができるが、本発明では柔軟性,塗工性等の観点か
らウレタン樹脂、ポリアミド樹脂等が好ましく用いら
れ,中でもウレタン樹脂が特に好適である。
The material of the first resin coating layer 32 is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned resistance value and does not contaminate a partner member such as a photosensitive drum. Specifically, polyester resin, polyether resin, fluorine resin, epoxy resin, amino resin, polyamide resin, acrylic resin, acrylic urethane resin, urethane resin, alkyd resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, silicone resin, polyvinyl resin Butyral resins and the like can be mentioned, and one or more of these can be used as a mixture. In the present invention, urethane resins, polyamide resins, and the like are preferably used from the viewpoint of flexibility, coatability and the like. Urethane resins are particularly preferred.

【0041】この第1樹脂被覆層32には、その導電性
を上記抵抗値に制御する目的で導電剤を配合することが
でき、導電剤としては、上記導電性弾性基材31に用い
られる導電剤として例示したものと同様のものを例示す
ることができる。
A conductive agent can be added to the first resin coating layer 32 for the purpose of controlling the conductivity to the above-mentioned resistance value. As the conductive agent, the conductive agent used for the conductive elastic substrate 31 can be used. The same agents as those exemplified above can be exemplified.

【0042】この第1樹脂被覆層32の厚さは,特に制
限されるものではないが、通常2〜30μm、特に5〜
20μm程度とすることが好ましく、厚さが2μm未満
であると、基材を十分に被覆することができずに不均一
な表面となって、画像ムラが発生する場合があり、一方
30μmを超えると、表面層に割れが発生する場合があ
る。
Although the thickness of the first resin coating layer 32 is not particularly limited, it is usually 2 to 30 μm, especially 5 to 30 μm.
The thickness is preferably about 20 μm, and if the thickness is less than 2 μm, the base material cannot be sufficiently coated, resulting in an uneven surface, which may cause image unevenness. Then, cracks may occur in the surface layer.

【0043】また、上記最外樹脂被覆層33は、本発明
トナー担持体の表面層を構成するものであり,フェノー
ル樹脂を主材として形成された抵抗値が1010Ω・cm
以上の樹脂被覆層である。
The outermost resin coating layer 33 constitutes a surface layer of the toner carrier of the present invention, and has a resistance value of 10 10 Ω · cm formed mainly of phenol resin.
The above is the resin coating layer.

【0044】この最外樹脂被覆層33を形成するフェノ
ール樹脂としては、レゾール型及びノボラック型のいず
れをも使用することができ、更に詳述すればフェノール
とホルマリンとを反応させた単純フェノール樹脂、フェ
ノールの代わりにレゾルシンを用いたレゾルシン樹脂、
フェノールとレゾルシンを併用した樹脂、メラミン変
性,キシレン変性,エポキシ変性等の各種変性フェノー
ル樹脂を用いることもできる。中でも単純フェノール、
レゾルシン樹脂、及びこれらの混合物が好ましく用いら
れる。また、レゾールタイプのフェノール樹脂は、架橋
剤を要することなく加熱のみで良好な硬化皮膜を形成し
得、生産性に優れる点で特に好ましく用いられる。
As the phenol resin forming the outermost resin coating layer 33, any of a resol type and a novolak type can be used. More specifically, a simple phenol resin obtained by reacting phenol with formalin, Resorcinol resin using resorcinol instead of phenol,
Resins using a combination of phenol and resorcin, and various modified phenol resins such as melamine-modified, xylene-modified, and epoxy-modified can also be used. Among them are simple phenols,
Resorcinol resins and mixtures thereof are preferably used. In addition, a resol type phenol resin is particularly preferably used because a good cured film can be formed only by heating without the need for a crosslinking agent, and the productivity is excellent.

【0045】この最外樹脂被覆層33は、上記のように
1010Ω・cm以上の高い電気抵抗を有するものであ
り、特に導電剤を配合する必要はないが、場合によって
は導電剤を配合して抵抗値を調整することもできる。こ
の場合、導電剤としては、上記導電性弾性基材31に用
いられる導電剤として例示したものと同様のものを例示
することができる。この最外層樹脂被覆層33は、上記
のように抵抗値を1010Ω・cm以上とするものである
が、好ましくは1011Ω・cm以上、より具体的には1
12〜1014Ω・cm程度であることが好ましい。
The outermost resin coating layer 33 has a high electric resistance of 10 10 Ω · cm or more as described above, and it is not necessary to particularly mix a conductive agent. To adjust the resistance value. In this case, the conductive agent may be the same as the conductive agent used for the conductive elastic substrate 31. The outermost resin coating layer 33 has a resistance value of 10 10 Ω · cm or more as described above, but is preferably 10 11 Ω · cm or more,
It is preferable to be about 0 12 to 10 14 Ω · cm.

【0046】この最外樹脂被覆層33には、特に制限さ
れるものではないが,フッ素樹脂粉末を添加して表面の
摩擦係数を低減化することが好ましい。即ち、画像形成
耐久時にトナー層を成層する成層ブレード等とトナー担
持体表面(最外樹脂被覆層33)との間の摩擦係数が高
い場合には,トナー担持体表面(最外樹脂被覆層3
3)、或いはブレード接触面が摩耗して、これが画像ム
ラ発生の原因となる。この問題を防止するためにはトナ
ー担持体表面の低摩擦化が必要となり、低摩擦化剤とし
てフッ素樹脂粉末を添加した場合その効果が特に顕著と
なるものである。この場合、用いるフッ素樹脂粉末の粒
径が大きいと表面粗さが増大してトナー搬送量過多によ
る画像劣化が生じる場合があり、用いるフッ素樹脂粉末
は、その粒径が2μm以下、特に1μm以下の微粒子と
することが好ましい。
The outermost resin coating layer 33 is not particularly limited, but it is preferable to add a fluororesin powder to reduce the friction coefficient of the surface. That is, when the coefficient of friction between the layered blade or the like that forms the toner layer during image formation durability and the surface of the toner carrier (the outermost resin coating layer 33) is high, the surface of the toner carrier (the outermost resin coating layer 3).
3) Or, the blade contact surface is worn, which causes image unevenness. In order to prevent this problem, it is necessary to lower the friction of the surface of the toner carrier. When a fluororesin powder is added as a friction-reducing agent, the effect becomes particularly remarkable. In this case, if the particle size of the fluororesin powder used is large, the surface roughness increases, and image deterioration may occur due to an excessive amount of toner transport. The fluororesin powder used has a particle size of 2 μm or less, particularly 1 μm or less. Fine particles are preferred.

【0047】上記フッ素樹脂粉末としては、特に制限さ
れるものではないが、ポリテトラフルオロエチレン(P
TFE)、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体(PFA)、ヘキサフルオロプロピレン共重合体(F
EP)、四フッ化エチレン−エチレン共重合体(ETF
E)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)
等が例示され、これらの1種又は2種以上を併用するこ
とができる。なおこれらの中では、特にPTFEが好ま
しく用いられる。
The fluororesin powder is not particularly limited, but may be polytetrafluoroethylene (P
TFE), perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), hexafluoropropylene copolymer (F
EP), ethylene tetrafluoride-ethylene copolymer (ETF)
E), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE)
And the like, and one or more of these can be used in combination. Of these, PTFE is particularly preferably used.

【0048】このフッ素樹脂微粒子の添加量は、特に制
限されるものではないが、基材のフェノール樹脂100
重量部に対して、10〜50重量部、特に20〜30重
量部とすることが好ましく、添加量が10重量部未満で
あると十分な低摩擦化効果が得られない場合があり、一
方50重量部を超えると塗膜が脆くなる場合がある。
The amount of the fluororesin particles added is not particularly limited, but the phenolic resin 100
The amount is preferably 10 to 50 parts by weight, more preferably 20 to 30 parts by weight, with respect to parts by weight. If the addition amount is less than 10 parts by weight, a sufficient effect of reducing friction may not be obtained. Exceeding the weight part may make the coating film brittle.

【0049】この最外樹脂被覆層33の厚さは、特に制
限されるものではないが、1〜20μm、特に3〜10
μmとすることが好ましい。この場合、厚さが1μm未
満であると、ローラ表面の耐摩耗性が不十分になって長
期使用に耐えられなくなる場合があり、一方20μmを
超えると、皮膜の可撓性が損なわれ上記導電性弾性基材
31の変形に追随できずに感光ドラム等の相手部材に当
接させた際、亀裂等が生じる場合があり、また感光ドラ
ム等の相手部材表面にダメージを与えるおそれもある。
The thickness of the outermost resin coating layer 33 is not particularly limited, but is 1 to 20 μm, particularly 3 to 10 μm.
It is preferably set to μm. In this case, if the thickness is less than 1 μm, the abrasion resistance of the roller surface becomes insufficient and it may not be able to withstand long-term use. When it comes into contact with a mating member such as a photosensitive drum without being able to follow the deformation of the elastic elastic base material 31, cracks or the like may occur, and there is a possibility that the mating member surface such as the photosensitive drum may be damaged.

【0050】この最外樹脂被覆層33を形成したローラ
表面の粗度は、特に制限されるものではないが、良好な
トナー搬送性に影響することから、通常JIS10点平
均粗さRzで2〜30μm、特に5〜15μmに調整す
ることが好ましい。この場合、JIS10点平均粗さR
zが2μm未満であると、トナー搬送量が不足して画像
濃度が薄くなる不都合が生じる場合があり、一方30μ
mを超えると帯電していないトナーまで搬送されて画像
にカブリが生じる場合がある。ローラの表面粗度は上記
導電性弾性基材31の表面研磨により調整することがで
き、また、上記第1樹脂被覆層32や上記最外樹脂被覆
層33にフッ素樹脂,シリコーン樹脂等のポリマー微粒
子やシリカ,グラファイト等の無機微粒子を混入させて
適度な粗度を得るようにすることもできる。なお、上記
最外樹脂被覆層33を形成したトナー担持体全体の硬度
は、特に制限されるものではないが、アスカーC硬度で
60〜85゜、特に60〜75゜とすることが好まし
い。
The roughness of the surface of the roller on which the outermost resin coating layer 33 is formed is not particularly limited, but since it affects good toner transportability, it is generally 2 to 10 JIS 10-point average roughness Rz. It is preferable to adjust the thickness to 30 μm, particularly 5 to 15 μm. In this case, JIS 10 point average roughness R
If z is less than 2 μm, the toner transport amount may be insufficient and the image density may be reduced.
If it exceeds m, the toner may be conveyed to an uncharged toner and fog may occur in the image. The surface roughness of the roller can be adjusted by polishing the surface of the conductive elastic base material 31, and the first resin coating layer 32 and the outermost resin coating layer 33 are coated with fine polymer particles such as fluororesin and silicone resin. Also, inorganic fine particles such as silica, graphite and the like can be mixed to obtain an appropriate roughness. The hardness of the entire toner carrier on which the outermost resin coating layer 33 is formed is not particularly limited, but is preferably 60 to 85 °, particularly preferably 60 to 75 ° in Asker C hardness.

【0051】上記第1樹脂被覆層32及び最外樹脂被覆
層33には、必要に応じて上記以外の添加剤を添加して
もよい。また、これら樹脂被覆層32,33の形成方法
に制限はなく、適宜な方法により形成することができる
が、通常は上記基材樹脂成分及び添加剤を含有する樹脂
溶液で上記導電性弾性基材31又は第1樹脂被覆層32
を表面処理する方法が好適に採用される。この場合表面
処理は、樹脂溶液を調製した後、スプレー法、ロールコ
ーター法、ディッピング法などにより行うことができ
る。なお、樹脂溶液を調製するための溶剤は、上記基材
樹脂を溶解するものであればいずれのものでもよいが、
通常はメタノール,エタノール,イソプロパノール等の
低級アルコール、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類、トルエン、キシレンなどが
好ましく用いられる。
The first resin coating layer 32 and the outermost resin coating layer 33 may optionally contain additives other than those described above. The method for forming the resin coating layers 32 and 33 is not limited, and can be formed by an appropriate method. Usually, the conductive elastic base material is formed by a resin solution containing the base resin component and additives. 31 or first resin coating layer 32
Is preferably employed. In this case, after preparing the resin solution, the surface treatment can be performed by a spray method, a roll coater method, a dipping method, or the like. The solvent for preparing the resin solution may be any solvent as long as it dissolves the base resin,
Usually, lower alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, toluene and xylene are preferably used.

【0052】なお、ここでは、上記第1樹脂被覆層32
と最外樹脂被覆層33との二層構造の樹脂被覆層を示し
たが、本発明トナー担持体の樹脂被覆層はこのような二
層構造のものに限定されるものではなく、本発明の目的
を逸脱しないものであれば、上記第1樹脂被覆層32と
最外樹脂被覆層33との間に他の樹脂被覆層を設けるこ
ともできる。
Here, the first resin coating layer 32 is used.
And a resin coating layer having a two-layer structure with the outermost resin coating layer 33, the resin coating layer of the toner carrier of the present invention is not limited to such a two-layer structure. Another resin coating layer may be provided between the first resin coating layer 32 and the outermost resin coating layer 33 as long as the purpose is not deviated.

【0053】本発明のトナー担持体は、特に制限される
ものではないが、100V印加時の電気抵抗を1010Ω
以下、特に104〜106Ωとなるように構成することが
好ましい。この場合抵抗値が104Ω未満であると、階
調性コントロールが困難となる場合があり、また感光体
等の画像形成体に欠陥があった場合バイアスリークが生
じる虞もある。一方、抵抗値が1010Ωを超えると、例
えばトナーを感光体等の潜像保持体に現像する場合、現
像バイアスがトナー担持体自体の高抵抗のために電圧降
下をおこし、現像に十分な現像バイアスが確保できなく
なって、十分な画像濃度が得られなくなってしまう場合
がある。なお、この抵抗値の測定は、例えば平板又は円
筒状の対極にトナー担持体を所定圧力で押し当て、シャ
フトと対極との間に100Vの電圧を印加して、その時
の電流値から求めることができる。
Although the toner carrier of the present invention is not particularly limited, it has an electric resistance of 10 10 Ω when a voltage of 100 V is applied.
Hereinafter, it is particularly preferable to configure so as to be 10 4 to 10 6 Ω. In this case, if the resistance value is less than 10 4 Ω, it may be difficult to control the gradation, and if an image forming body such as a photoreceptor has a defect, a bias leak may occur. On the other hand, when the resistance exceeds 10 10 Ω, for example, when developing the toner on a latent image holding member such as a photoconductor, the developing bias causes a voltage drop due to the high resistance of the toner holding member itself, and the developing bias is insufficient. In some cases, it becomes impossible to secure a developing bias, and it is impossible to obtain a sufficient image density. The resistance value can be measured, for example, by pressing the toner carrier against a flat or cylindrical counter electrode at a predetermined pressure, applying a voltage of 100 V between the shaft and the counter electrode, and measuring the current value at that time. it can.

【0054】このように、トナー担持体の抵抗値を適正
かつ均一に制御することは、トナーが移動するための電
界強度を適正かつ均一に保つ点で重要であるが、トナー
担持体上のトナーの帯電量を適正かつ均一化するには必
要条件ではあるが必ずしも十分条件ではない。即ち、こ
の抵抗値に加えてトナー担持体表面の電荷保持能力を制
御し、また均一に保つことがトナー帯電量の適正化及び
均一化には重要である。この場合、表面電荷保持能力
は、通常一対の電極をトナー担持体表面に配置し、両極
間に一定電圧を印加することにより表面抵抗を測定して
検討されるが、この場合には電流は表面のみを流れるわ
けではなく担持体内部をも流れてしまうため、正確な担
持体表面の評価を行うことはできない。また、四端子法
による精度の向上も提案されているが、特に積層型のト
ナー担持体の場合、表面層はかなり薄い層であり、この
方法においても表面のみの特性付けをすることは困難で
ある。従って、これら従来の測定法によって得られる特
性値は、表面電荷保持能力を正確に表すことはできな
い。
As described above, it is important to appropriately and uniformly control the resistance value of the toner carrier in order to maintain the electric field strength for toner movement properly and uniformly. Are necessary, but not necessarily sufficient, to make the amount of charge of the toner proper and uniform. That is, in addition to the resistance value, it is important to control the charge holding ability of the surface of the toner carrier and keep it uniform, in order to make the toner charge amount appropriate and uniform. In this case, the surface charge holding ability is examined by measuring a surface resistance by arranging a pair of electrodes on the surface of the toner carrier and applying a constant voltage between the two electrodes. Since it does not only flow through the carrier but also flows inside the carrier, accurate evaluation of the carrier surface cannot be performed. Improvements in accuracy by the four-terminal method have also been proposed, but particularly in the case of a stacked toner carrier, the surface layer is a very thin layer, and it is difficult to characterize only the surface in this method. is there. Therefore, the characteristic values obtained by these conventional measurement methods cannot accurately represent the surface charge holding ability.

【0055】そこで、上記100V印加時の抵抗値に加
えて、トナー担持体表面と1mmの間隔をもって配置さ
れたコロナ放電器に8kVの電圧を印加してコロナ放電
を発生させて表面を帯電させた場合の0.35秒後の表
面電位の最大値により表面電荷保持能力を評価すること
が有効であり、その最大値を100V以下、特に50V
以下となるようにトナー担持体を構成することが良好な
画像を長期に亘って再現する上で好ましいものである。
この場合、上記最大値が100Vを超えると、トナーが
画像形成体へと供給されて、トナー担持体表面からトナ
ーが除去された際に、その部分の電荷が逃げることなく
そこに留まってしまうため、次に同じ部分で帯電させら
れるトナーの帯電量は低いものとなってしまう場合があ
る。また、トナーが画像形成体へと供給されることなく
連続的に回転し続けた場合にトナー電荷が漸増し、場合
によってはトナー荷電により発生した電界が極大値を超
えることによって感光体等の画像形成体との間に放電が
生じ、画像不良が発生することもある。
Therefore, in addition to the resistance value when 100 V was applied, a voltage of 8 kV was applied to a corona discharger arranged at a distance of 1 mm from the surface of the toner carrier to generate corona discharge to charge the surface. In this case, it is effective to evaluate the surface charge retention ability based on the maximum value of the surface potential after 0.35 seconds, and set the maximum value to 100 V or less, especially 50 V
It is preferable to form the toner carrier as follows in order to reproduce a good image over a long period of time.
In this case, if the maximum value exceeds 100 V, the toner is supplied to the image forming body, and when the toner is removed from the surface of the toner carrier, the electric charge in that part stays there without escaping. Then, the charge amount of the toner charged next in the same portion may be low. Also, when the toner continues to rotate without being supplied to the image forming body, the toner charge gradually increases, and in some cases, the electric field generated by the toner charging exceeds a local maximum value, so that the image of the photoconductor or the like is not obtained. Discharge occurs between the formed member and the formed member, and image defects may occur.

【0056】以上を要約すれば、次の通りである。即
ち、トナー担持体表面の荷電保持能力が高過ぎる場合に
は、現像されたトナーの逆電荷が表面に残留してしま
い、次に新しいトナーが担持される際に条件が異なって
しまう。このため、画像先端部分と後端部分で画像濃度
が異なるような画像不良が発生する場合があるが、10
0V印加時の電気抵抗が104〜1010Ωであり、かつ
トナー担持体表面と1mmの間隔をもって配置されたコ
ロナ放電器に8kVの電圧を印加してコロナ放電を発生
させて表面を帯電させた場合の0.35秒後の表面電位
の最大値が100V以下となるようにトナー担持体を構
成することにより、このような問題を生じることなく、
良好な画像を確実に形成することができるものである。
The above can be summarized as follows. In other words, if the charge holding ability of the surface of the toner carrier is too high, the reverse charge of the developed toner remains on the surface, and the conditions will be different when new toner is carried next time. For this reason, an image defect may occur in which the image density differs between the front end portion and the rear end portion of the image.
The electric resistance at the time of application of 0 V is 10 4 to 10 10 Ω, and a voltage of 8 kV is applied to a corona discharger arranged at a distance of 1 mm from the surface of the toner carrier to generate corona discharge to charge the surface. By configuring the toner carrying member such that the maximum value of the surface potential after 0.35 seconds after the above is 100 V or less, such a problem does not occur.
A good image can be surely formed.

【0057】ここで、表面電位の測定をコロナ放電の発
生による帯電時から0.35秒後としたのは次の理由に
よる。即ち、コロナ放電による帯電直後の表面電位を計
測することは困難で、またごく初期の表面電位は不安定
であるためこの部分での特性値を制御することは好まし
くない。現像などの画像形成における実際のプロセスを
考えた場合、例えばトナー担持体がローラ形状の場合、
回転速度は通常0.35sec/1回転となり、表面に
おける残留電荷の制御はこの時間で行えばよい。
The reason why the surface potential was measured 0.35 seconds after charging due to the occurrence of corona discharge is as follows. That is, it is difficult to measure the surface potential immediately after charging by corona discharge, and since the surface potential at the very beginning is unstable, it is not preferable to control the characteristic value in this portion. When considering an actual process in image formation such as development, for example, when the toner carrier is a roller shape,
The rotation speed is usually 0.35 sec / 1 rotation, and the control of residual charges on the surface may be performed during this time.

【0058】なお、上記表面電位の最大値の測定は、例
えば図2に示した装置により行うことができる。即ち、
トナー担持体1のシャフト2両端部をチャック11に握
持させて、トナー担持体1を支持し、小型のコロトロン
放電器12と表面電位計13とを所定間隔離間して並設
した計測ユニットを上記トナー担持体1の表面と1mm
の間隙をもって対向配置し、上記トナー担持体1を静止
させた状態のまま、上記計測ユニット12,13を該ト
ナー担持体1の一端から他端まで一定速度で移動させる
ことにより、表面電荷を与えつつその0.35秒後の表
面電位を測定する方法が好適に採用される。
The maximum value of the surface potential can be measured by, for example, the apparatus shown in FIG. That is,
A measurement unit in which both ends of the shaft 2 of the toner carrier 1 are gripped by the chuck 11 to support the toner carrier 1, and a small corotron discharger 12 and a surface electrometer 13 are juxtaposed at a predetermined interval. 1 mm from the surface of the toner carrier 1
The measurement units 12 and 13 are moved at a constant speed from one end to the other end of the toner carrier 1 while the toner carrier 1 is kept stationary, so that a surface charge is applied. In addition, a method of measuring the surface potential 0.35 seconds later is preferably employed.

【0059】本発明のトナー担持体は、非磁性一成分現
像剤を用いる現像装置などの画像形成装置に組み込むこ
とができ、具体的には図4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4と静電潜像を保持した
感光ドラム5との間に、本発明トナー担持体を現像ロー
ラ1として感光ドラム5と接触又は近接した状態で配設
し、トナー塗布用ローラ4によりトナー6をこの現像ロ
ーラ1に供給し、これを成層ブレード7により均一な薄
層に整え、更にこの薄層からトナーを感光ドラム5に供
給し、該感光ドラム5の静電潜像にトナーを付着させて
潜像を可視化することができる。なお、図2の詳細につ
いては、従来技術において説明しているのでその説明を
省略する。
The toner carrier of the present invention can be incorporated in an image forming apparatus such as a developing apparatus using a non-magnetic one-component developer, and more specifically, as shown in FIG. The toner carrier of the present invention is disposed as a developing roller 1 in contact with or in proximity to the photosensitive drum 5 between the coating roller 4 and the photosensitive drum 5 holding the electrostatic latent image. The toner 6 is supplied to the developing roller 1, which is formed into a uniform thin layer by a layering blade 7, and the toner is supplied from the thin layer to the photosensitive drum 5, and the toner is applied to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 5. The latent image can be visualized by attaching it. Since the details of FIG. 2 have been described in the related art, the description thereof is omitted.

【0060】また、本発明のトナー担持体は、このよう
な現像装置だけではなく、例えば紙葉類からなる画像形
成体に、トナー担持体に担持させたトナーを孔状の制御
電極を介して直接飛翔せしめて、画像を形成する画像形
成装置にも好適に使用されるものである。
Further, the toner carrier of the present invention is not limited to such a developing device. For example, the toner carried on the toner carrier is formed on an image forming body made of paper sheets via a control electrode in the form of a hole. It is also suitably used in an image forming apparatus which forms an image by directly flying.

【0061】[0061]

【実施例】以下、実施例,比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。 [実施例1,2及び比較例1〜5]下記方法により、導
電性弾性基材、第1樹脂被覆層及び最外樹脂被覆層を形
成して、表1及び表2に示した現像ローラ(トナー担持
体)を作成した。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. [Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5] A conductive elastic substrate, a first resin coating layer and an outermost resin coating layer were formed by the following method, and the developing roller (Table 1 and Table 2) (Toner carrier).

【0062】[導電性弾性基材の形成]実施例1及び比較例1〜4 水酸基価33.0のポリエーテルポリオール(住友バイ
エルウレタン(株)製、SBUポリオール0610)1
00重量部と、前記一般式(1)に示した主鎖にシロキ
サン結合を持つ側鎖アルコール変性シリコーンオイル
(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製、SF8
428)1重量部、ジブチルスズジラウレート0.01
重量部、1,4−B.D.(ブタンジオール)(東ソウ
製、1,4−B.D.)1重量部、アルキルジフェニ
ルアミン(精工化学(株)製、ステアラーSTAR)
0.5重量部、及びアセチレンブラック(電気化学工業
(株)製、デンカブラック)3.5重量部を混合して3
0分間減圧脱泡した後、NCO%が23.0のウレタン
変性MDI(BASF・INOACポリウレタン(株)
製、イプラネートMP102)16.5重量部を加えて
減圧脱泡しながら3分間攪拌した。
[Formation of Conductive Elastic Substrate] Examples 1 and Comparative Examples 1-4 Polyether polyol having a hydroxyl value of 33.0 (SBU polyol 0610, manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) 1
00 parts by weight and a side chain alcohol-modified silicone oil having a siloxane bond in the main chain represented by the general formula (1) (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., SF8
428) 1 part by weight, dibutyltin dilaurate 0.01
Parts by weight, 1,4-B. D. 1 part by weight of (butanediol) (manufactured by Tosoh, 1,4-BD), alkyldiphenylamine (manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd., steerer STAR)
0.5 parts by weight and 3.5 parts by weight of acetylene black (Denka Black, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
After defoaming under reduced pressure for 0 minutes, a urethane-modified MDI having an NCO% of 23.0 (BASF INOAC Polyurethane Co., Ltd.)
(Ipratenate MP102) was added and stirred for 3 minutes while defoaming under reduced pressure.

【0063】得られたウレタン組成物を、金属シャフト
をセットした内径22mmの金型に流し込み、90℃/
16時間の条件で硬化させた後、脱型し、所定の外径及
び表面粗さRz5μmとなるように研磨して、上記シャ
フトの外周にポリウレタンからなる導電性弾性基材を形
成した。
The obtained urethane composition was poured into a mold having an inner diameter of 22 mm on which a metal shaft was set.
After being cured for 16 hours, the mold was removed, and polished to a predetermined outer diameter and a surface roughness Rz of 5 μm to form a conductive elastic substrate made of polyurethane on the outer periphery of the shaft.

【0064】実施例2及び比較例5 ポリブタジエンゴム65重量部とポリイソプレンゴム3
5重量部とを混合し、この混合ゴムに15重量%となる
ようにインクカーボンを添加してよく混合し、金属シャ
フトをセットした金型に注型して90℃/1時間の条件
で加硫硬化させ、上記シャフトの外周に導電性弾性基材
を形成した。一方、同様の組成物から同様の加硫条件で
試験片を成形し、JIS K 6252に従って引裂強
度を測定すると共に、下記試験条件でJIS K 62
64に準拠した方法によりランボーン摩耗試験を行った
ところ、引裂強度は10.59kg/cm、ランボーン
摩耗量は4.85×10-2cm3であった。ランボーン摩耗試験の試験条件 研磨砥石:40番の紙やすり スリップ率:99% サンプル周速:30cm/秒 荷重:4.5kg 試験時間:15秒
Example 2 and Comparative Example 5 65 parts by weight of polybutadiene rubber and polyisoprene rubber 3
5 parts by weight, ink carbon was added to the mixed rubber to a concentration of 15% by weight, mixed well, poured into a mold having a metal shaft set, and heated at 90 ° C. for 1 hour. After curing with sulfur, a conductive elastic substrate was formed on the outer periphery of the shaft. On the other hand, a test piece was molded from the same composition under the same vulcanization conditions, the tear strength was measured according to JIS K6252, and JIS K62 under the following test conditions.
When a Lambourn abrasion test was performed by a method based on No. 64, the tear strength was 10.59 kg / cm and the Lambourn abrasion amount was 4.85 × 10 −2 cm 3 . Test conditions for Lambourn abrasion test Grinding wheel: sandpaper No. 40 Slip ratio: 99% Sample peripheral speed: 30 cm / sec Load: 4.5 kg Test time: 15 sec

【0065】[第1樹脂被覆層の形成]実施例1,2及び比較例3 ポリオール成分がポリエステル系(アジピン酸と1,4
−ブタンジオールの縮合系)で、イソシアネートがメチ
レンビスフェニルジイソシアネートからなるポリウレタ
ン(分子量がポリスチレン換算でMn=80000、M
w=140000)をバインダーとして用い、これをメ
チルエチルケトンとジオキサンとの混合溶媒で希釈し、
樹脂濃度10重量%の溶液を調製した。この溶液にカラ
ー用HFCカーボン(比表面積:260m2/g、吸油
量:40ml/100g)を上記ポリウレタン100重
量部に対して13重量部添加してレッドデビル法で分散
混合し、塗料溶液を作成した。この塗料溶液を用いてデ
ィピング法により導電性弾性基材上に第1樹脂被覆層を
形成し、100℃で1時間乾燥させた。
[Formation of First Resin Coating Layer] Examples 1 and 2 and Comparative Example 3 The polyol component was a polyester (adipic acid and 1,4
A polycondensate of butanediol) and a polyurethane in which the isocyanate is methylenebisphenyl diisocyanate (the molecular weight is Mn = 80000 in terms of polystyrene, M
w = 140000) as a binder, which was diluted with a mixed solvent of methyl ethyl ketone and dioxane,
A solution having a resin concentration of 10% by weight was prepared. To this solution was added 13 parts by weight of HFC carbon for color (specific surface area: 260 m 2 / g, oil absorption: 40 ml / 100 g) based on 100 parts by weight of the above polyurethane, and dispersed and mixed by a red devil method to prepare a coating solution. did. Using this coating solution, a first resin coating layer was formed on a conductive elastic substrate by a dipping method, and dried at 100 ° C. for 1 hour.

【0066】[最外樹脂被覆層の形成]実施例1,2及び比較例1,2 レゾール型フェノール樹脂(住友デュレズ社製、PR5
0781)とフッ素樹脂微粉末としてPTFE(ダイキ
ン工業社製、LD100E、平均粒径0.2μm)とを
重量比3:1となるように混合し、これを全体量として
15重量%となるようにエタノールに溶解し、ガラスビ
ーズを添加した後ペイントシェーカーにて6時間振とう
させて塗料溶液を調製した。得られた塗料溶液を用い
て、ディッピング法により最外樹脂被覆層を形成し、1
10℃で4時間加熱して乾燥硬化させた。
[Formation of Outer Resin Coating Layer] Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 Resole type phenol resin (PR5, manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd.)
0781) and PTFE (LD100E, manufactured by Daikin Industries, Ltd., average particle size: 0.2 μm) as a fine powder of fluororesin so as to have a weight ratio of 3: 1. After dissolving in ethanol and adding glass beads, the mixture was shaken with a paint shaker for 6 hours to prepare a coating solution. Using the obtained coating solution, an outermost resin coating layer is formed by a dipping method.
It was dried and cured by heating at 10 ° C. for 4 hours.

【0067】比較例3 オイルフリーアルキド樹脂(大日本インキ社製「M64
02」)とメラミン樹脂(大日本インキ社製「L14
5」)とを重量比7:3となるように混合し、これを全
体量として15重量%となるようにメチルエチルケトン
に溶解し、塗料溶液を調整した。得られた塗料溶液を用
いて、ディッピング法により最外樹脂被覆層を形成し
た。
Comparative Example 3 Oil-free alkyd resin (“M64” manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
02 ") and a melamine resin (" L14 "manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
5 ") was mixed at a weight ratio of 7: 3, and this was dissolved in methyl ethyl ketone so as to have a total amount of 15% by weight to prepare a coating solution. An outermost resin coating layer was formed by a dipping method using the obtained coating solution.

【0068】得られた各トナー担持体につき、ローラ抵
抗、表面粗さRz、0.35秒後表面電位及びアスカー
C硬度を測定した。結果を物性値として表1及び表2に
示す。なお、上記ローラ抵抗は、図5に示した回転抵抗
測定器を用いて100Vの電圧を印加して測定したもの
であり、また上記0.35秒後表面電位は、図2に示し
た表面電位測定装置を用い図3に示した計測ユニットに
より、上述した条件で測定したものである。
For each of the obtained toner carriers, the roller resistance, the surface roughness Rz, the surface potential after 0.35 seconds, and the Asker C hardness were measured. The results are shown in Tables 1 and 2 as physical properties. Note that the roller resistance was measured by applying a voltage of 100 V using the rotation resistance measuring instrument shown in FIG. 5, and the surface potential after 0.35 seconds was the surface potential shown in FIG. This was measured by the measuring unit shown in FIG. 3 using the measuring device under the conditions described above.

【0069】また、各トナー担持体につき、下記方法に
より初期ローラ特性(トナー帯電量、トナー搬送量)、
初期画像(画像濃度、カブリ、先後端濃度差、ハーフト
ーン斑)、耐久特性、ブレード圧接痕、感光体汚染を評
価した。結果を表1及び表2に示す。
For each toner carrier, the initial roller characteristics (toner charge amount, toner transport amount),
The initial image (image density, fog, difference in front and rear edges, halftone spots), durability characteristics, blade contact marks, and photoconductor contamination were evaluated. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0070】[トナー帯電量(q/m),トナー搬送量
(m/a)]各ローラを現像ローラとして図2に示した
現像ユニットに装着し、50mm/secの周速で回転
させ、現像ローラ表面に均一な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ーゲージ内に導入し、
電荷量を測定すると共に、同時に吸引吸引されたトナー
重量を測定し、単位重量当たりのトナー帯電量を求め
た。また、吸引してトナーが除去された部分の面積を測
定し、単位面積当たりのトナー重量を算出してトナー搬
送量を求めた。 [画像評価]各ローラを現像ローラとして、図2に示し
た現像ユニットに装着し、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
電性非磁性一成分トナーを用いて線速60mm/sec
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、ハーフトーン、黒地画像における画像評価を実施し
た。この場合、初期画像としては10枚目、耐久画像と
しては1万枚目の印刷画像の前後5枚を各々評価した。
なお、黒地画像においては、印刷先端における濃度と印
刷後端に置ける濃度との差異を先後端濃度差として評価
した。 [ブレード圧接痕]各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装着し、ブレードとローラが一
定圧で接触した状態にて1ヶ月放置し、その後ハーフト
ーン画像を印刷してローラとブレードとの接触面の痕の
有無について評価した。 [感光体汚染]各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装着し、感光体と接触させた状態
で、50℃,80%RHの環境下に5日間放置した。放
置後の感光体を用いてハーフトーン画像を印刷し、ロー
ラと感光体の接触面の痕の有無について評価した。
[Toner Charge Amount (q / m), Toner Conveyance Amount (m / a)] Each roller is attached to the developing unit shown in FIG. 2 as a developing roller, and rotated at a peripheral speed of 50 mm / sec. A uniform thin layer of toner is formed on the roller surface, and the thin layer of toner is sucked and introduced into a Faraday gauge,
The amount of charge was measured, and at the same time, the weight of the toner sucked and sucked was measured to determine the amount of toner charge per unit weight. Further, the area of the portion from which the toner was removed by suction was measured, and the toner weight per unit area was calculated to obtain the toner transport amount. [Evaluation of Image] Each roller was used as a developing roller and attached to the developing unit shown in FIG. 2, and a developing bias of -400 V and a blade bias of -600 V were used. Speed 60mm / sec
An image was formed by reversal development while rotating at a peripheral speed of, and image evaluation was performed on a white background, a halftone image, and a black background image. In this case, the tenth sheet as the initial image and the five sheets before and after the 10,000th printed image as the durable image were evaluated.
In the case of a black background image, the difference between the density at the leading edge of the printing and the density at the trailing edge of the printing was evaluated as the difference between the leading edge and the trailing edge. [Blade Pressing Mark] FIG.
Was left for one month in a state where the blade and the roller were in contact with each other at a constant pressure, and then a halftone image was printed to evaluate the presence or absence of a trace on the contact surface between the roller and the blade. [Photoconductor contamination] Each roller was set as a developing roller in the developing unit shown in FIG. 2 and left in an environment of 50 ° C. and 80% RH for 5 days while being in contact with the photoconductor. A halftone image was printed using the photoconductor after standing, and the presence or absence of a trace on the contact surface between the roller and the photoconductor was evaluated.

【0071】[0071]

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【0072】表1及び表2に示されているように、本発
明のトナー担持体によれば、良好な画像を長期に亘って
安定的に再現し得ることが確認された。
As shown in Tables 1 and 2, it was confirmed that the toner carrier of the present invention can stably reproduce a good image over a long period of time.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトナー担
持体及びこれを用いた画像形成装置によれば、高画質化
に対する要求に十分に応えることができ、長期に使用し
ても白画像カブリ、ハーフトーン画像のザラツキ或いは
黒画像の濃淡ムラ等を生じることなく、耐久性に優れ長
期に亘って高画質画像を確実に再現することができる。
As described above, according to the toner carrier of the present invention and the image forming apparatus using the same, it is possible to sufficiently meet the demand for higher image quality, and to obtain a white image even when used for a long time. It is excellent in durability and can reliably reproduce a high-quality image over a long period of time without causing fog, roughness of a halftone image, or shading of a black image.

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

【図1】本発明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 the toner carrier of the present invention.

【図2】トナー担持体の表面電位を測定する装置の一例
を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an apparatus for measuring a surface potential of a toner carrier.

【図3】実施例,比較例で用いた表面電位測定装置の計
測ユニットの形状及び寸法を示す概略平面図である。
FIG. 3 is a schematic plan view showing the shape and dimensions of a measuring unit of the surface potential measuring device used in Examples and Comparative Examples.

【図4】本発明画像形成装置(現像装置)の一例を示す
概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing an example of the image forming apparatus (developing apparatus) of the present invention.

【図5】実施例,比較例で用いた抵抗測定器を示す概略
図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a resistance measuring instrument used in Examples and Comparative Examples.

【図6】従来のトナー担持体の一例を示す概略断面図で
ある。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing an example of a conventional toner carrier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 現像ローラ(トナー担持体) 2 シャフト 3 半導電性弾性層 31 導電性弾性基材 32 第1樹脂被覆層 33 最外樹脂被覆層 4 トナー塗布用ローラ 5 感光ドラム(画像形成体) 6 トナー(非磁性一成分現像剤) 7 成層ブレード 8 転写部 9 クリーニング部 10 クリーニングブレード 11 チャック 12 コロトロン放電器(コロナ放電器) 13 表面電位計 REFERENCE SIGNS LIST 1 developing roller (toner carrier) 2 shaft 3 semiconductive elastic layer 31 conductive elastic base material 32 first resin coating layer 33 outermost resin coating layer 4 toner coating roller 5 photosensitive drum (image forming body) 6 toner ( 7 Non-magnetic one-component developer 7 Layering blade 8 Transfer unit 9 Cleaning unit 10 Cleaning blade 11 Chuck 12 Corotron discharger (Corona discharger) 13 Surface potentiometer

フロントページの続き (72)発明者 荒井 利晃 東京都小平市小川東町3−5−5−843 Fターム(参考) 2H077 AD06 AD13 AD35 AE09 EA14 EA15 EA16 FA01 FA13 FA22 FA25 3J103 AA02 AA15 AA36 AA51 AA85 BA41 FA30 GA02 GA57 GA58 HA02 HA06 HA11 HA12 HA20 HA32 HA33 HA37 HA41 HA48 HA53 4J034 CA01 CD07 DA01 DA03 DB03 DF01 DG02 DG06 DM01 DM05 DP12 DP18 HA01 HA07 HC03 HC12 HC13 HC35 QB12 QB15Continued on the front page (72) Inventor Toshiaki Arai 3-5-5-843 Ogawahigashi-cho, Kodaira-shi, Tokyo F-term (reference) 2H077 AD06 AD13 AD35 AE09 EA14 EA15 EA16 FA01 FA13 FA22 FA25 3J103 AA02 AA15 AA36 AA51 AA85 BA41 FA30 GA02 GA57 GA58 HA02 HA06 HA11 HA12 HA20 HA32 HA33 HA37 HA41 HA48 HA53 4J034 CA01 CD07 DA01 DA03 DB03 DF01 DG02 DG06 DM01 DM05 DP12 DP18 HA01 HA07 HC03 HC12 HC13 HC35 QB12 QB15

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 良導電性シャフトの外周に半導電性弾性
層を形成してなり、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前記トナーを供給することによ
り、前記画像形成体に可視画像を形成するトナー担持体
において、上記半導電性弾性層が、導電性弾性基材上に
少なくとも2層の樹脂被覆層を設けたものであり、上記
導電性弾性基材に接する第1樹脂被覆層の抵抗が109
Ω・cm以下で、最外層を構成する最外樹脂被覆層が、
フェノール樹脂を主材とし抵抗が1010Ω・cm以上で
あることを特徴とするトナー担持体。
1. A semiconductive elastic layer is formed on the outer periphery of a good conductive shaft, and a thin layer of the toner is formed by carrying a toner on the surface of the shaft. In the toner carrier that forms a visible image on the image forming body by supplying the toner to the surface of the image forming body, the semiconductive elastic layer has at least two layers on a conductive elastic substrate. A resin coating layer is provided, and the resistance of the first resin coating layer in contact with the conductive elastic substrate is 10 9
Ωcm or less, the outermost resin coating layer constituting the outermost layer is
A toner carrier comprising a phenol resin as a main material and having a resistance of 10 10 Ω · cm or more.
【請求項2】 上記最外樹脂被覆層を形成するフェノー
ル樹脂がレゾール型フェノール樹脂である請求項1記載
のトナー担持体。
2. The toner carrier according to claim 1, wherein the phenol resin forming the outermost resin coating layer is a resol type phenol resin.
【請求項3】 上記最外樹脂被覆層が2μm以下のフッ
素樹脂微粒子を含有する請求項1又は2記載のトナー担
持体。
3. The toner carrier according to claim 1, wherein said outermost resin coating layer contains fine particles of fluororesin of 2 μm or less.
【請求項4】 100V印加時の電気抵抗が104〜1
10Ωであり、かつトナー担持体表面と1mmの間隔を
もって配置されたコロナ放電器に8kVの電圧を印加し
てコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合の0.
35秒後の表面電位の最大値が100V以下である請求
項1〜3のいずれか1項に記載のトナー担持体。
4. The electric resistance when 100V is applied is 10 4 -1.
0 is 10 Omega, and 0 in the case of applying a voltage of 8kV to the corona discharger disposed at an interval of the toner carrying member surface and 1mm charges the surface by generating corona discharge.
The toner carrier according to any one of claims 1 to 3, wherein the maximum value of the surface potential after 35 seconds is 100 V or less.
【請求項5】 上記導電性弾性基材が、引裂強度10k
g/cm以上の弾性体からなる請求項1〜4のいずれか
1項に記載のトナー担持体。
5. The conductive elastic base material has a tear strength of 10 k.
The toner carrier according to any one of claims 1 to 4, wherein the toner carrier is made of an elastic body having a particle size of g / cm or more.
【請求項6】 上記導電性弾性基材を形成する弾性体
が、JIS K 6264に準拠したランボーン磨耗試
験による磨耗量が0.1cm3以下のものである請求項
5記載のトナー担持体。
6. The toner carrier according to claim 5, wherein the elastic body forming the conductive elastic base material has a wear amount of 0.1 cm 3 or less in a Lambourn abrasion test according to JIS K 6264.
【請求項7】 上記導電性弾性基材が、主としてポリオ
ール成分とイソシアネート成分とからなるポリウレタン
を主材とし、主鎖にシロキサン結合を持つ片末端型アル
コール又はアミノ変性シリコーンオイルを含有するもの
である請求項1〜6のいずれか1項に記載のトナー担持
体。
7. The conductive elastic base material is mainly composed of a polyurethane mainly composed of a polyol component and an isocyanate component, and contains one-terminal alcohol or amino-modified silicone oil having a siloxane bond in the main chain. The toner carrier according to claim 1.
【請求項8】 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該トナーを供給することにより、該
画像形成体表面に可視画像を形成するトナー担持体を具
備してなる画像形成装置において、該トナー担持体とし
て請求項1〜7のいずれか1項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。
8. A toner is carried on the surface to form a thin layer of the toner.
8. An image forming apparatus comprising a toner carrier for forming a visible image on the surface of the image forming body by supplying the toner to the surface of the image forming body, wherein the toner carrier is used as the toner carrier. An image forming apparatus using the toner carrier according to claim 1.
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