JP2010122608A - Developing roller and method of manufacturing the same, process cartridge for electrophotography, and image forming apparatus for electrophotography - Google Patents

Developing roller and method of manufacturing the same, process cartridge for electrophotography, and image forming apparatus for electrophotography Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing roller capable of forming a stable image by achieving both improvement of adhering property of a resin layer and suppression of deterioration in fogging by use for a long period of time. <P>SOLUTION: The developing roller has a core body, an elastic layer formed of silicone rubber that is provided around the core body and a resin layer covering the elastic layer, and portions which are formed by SiO<SB>2</SB>are scattered between the elastic layer and the resin layer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真用画像形成装置において用いられる現像ローラ、並びに現像ローラの製造方法に関する。さらに本発明は、この現像ローラを具備して成る電子写真用プロセスカートリッジ、及び電子写真用画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing roller used in an electrophotographic image forming apparatus and a method for manufacturing the developing roller. The present invention further relates to an electrophotographic process cartridge including the developing roller and an electrophotographic image forming apparatus.

電子写真用画像形成装置に用いられる現像ローラは、高品質な画像を得るために、トナー劣化抑制、永久変形の防止、トナーへの帯電付与性などの性能が求められる。これらの要求を満たすため、弾性層とその周囲に被覆された樹脂層を有する構成が採用されることが多い。上記の弾性層に好適に用いられる材料として、弾性力の高いシリコーンゴムが挙げられる。しかし、シリコーンゴムは反応性が低いため、樹脂層との密着性が十分に得られない場合があった。   A developing roller used in an electrophotographic image forming apparatus is required to have performance such as suppression of toner deterioration, prevention of permanent deformation, and chargeability to toner in order to obtain a high-quality image. In order to satisfy these requirements, a configuration having an elastic layer and a resin layer coated around the elastic layer is often adopted. Examples of a material suitably used for the elastic layer include silicone rubber having high elasticity. However, since silicone rubber has low reactivity, there are cases where sufficient adhesion to the resin layer cannot be obtained.

上記の課題を解決するため、弾性層と樹脂層との間に中間層を設けることが考えられる。特許文献1には、半導電性弾性体の表面にSiO層を均一に形成後、表面抵抗調整層を形成することで、弾性層と樹脂層との密着性を向上させた半導電性ローラの製造方法が提案されている。
特開2006−337622号公報
In order to solve the above problems, it is conceivable to provide an intermediate layer between the elastic layer and the resin layer. Patent Document 1 discloses a semiconductive roller in which the adhesion between the elastic layer and the resin layer is improved by forming a surface resistance adjusting layer after uniformly forming the SiO 2 layer on the surface of the semiconductive elastic body. The manufacturing method of this is proposed.
JP 2006-337622 A

しかしながら、特許文献1に係る半導電性ローラは、密着性を向上させることはできるものの、中間層に高抵抗なSiO層を均一に形成するため、SiO層に電荷が溜まり易い。これを現像ローラとして使用した場合には、チャージアップが生じ易くなるという新たな課題を招来してしまう。チャージアップが生じると、画像濃度にムラが生じたり、ベタ白画像に現像剤が現像される「かぶり」の画像弊害が生じたりする場合がある。 However, although the semiconductive roller according to Patent Document 1 can improve the adhesion, a high resistance SiO 2 layer is uniformly formed on the intermediate layer, so that charges are easily accumulated in the SiO 2 layer. When this is used as a developing roller, a new problem is caused that charge-up is likely to occur. When the charge-up occurs, the image density may be uneven, or the “fogging” image effect that a developer is developed on a solid white image may occur.

そこで、本発明の目的は、密着性向上とチャージアップの抑制を両立し、長期間に渡って安定した画像形成が可能な現像ローラを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a developing roller that achieves both improvement in adhesion and suppression of charge-up and enables stable image formation over a long period of time.

上記目的を達成するため、本発明は、軸芯体と、該軸芯体の周囲に設けられたシリコーンゴムで形成されている弾性層と、該弾性層を被覆している樹脂層とを有する現像ローラであり、SiOで形成されている部分が該弾性層と該樹脂層との間に点在していることを特徴とする現像ローラに関する。 In order to achieve the above object, the present invention has a shaft core body, an elastic layer formed of silicone rubber provided around the shaft core body, and a resin layer covering the elastic layer. The present invention relates to a developing roller, characterized in that portions formed of SiO 2 are interspersed between the elastic layer and the resin layer.

前記弾性層を形成後、該弾性層の長手方向にコロナ電極を対向させてコロナ処理を施すことにより該弾性層の表面にSiOを主成分とする層を形成した後、少なくとも1層の樹脂層を形成する請求項1に記載の現像ローラの製造方法であって、該コロナ電極と該弾性層との間隔が1mm以上10mm以下であり、コロナ処理時の該コロナ電極全体の平均電流密度I(A/m)が7.0(A/m)以上35.0(A/m)以下であることを特徴とする現像ローラの製造方法に関する。 After forming the elastic layer, a corona treatment is performed with a corona electrode facing the elastic layer in the longitudinal direction to form a layer mainly composed of SiO 2 on the surface of the elastic layer, and then at least one layer of resin The method for producing a developing roller according to claim 1, wherein a distance between the corona electrode and the elastic layer is 1 mm or more and 10 mm or less, and an average current density I of the entire corona electrode during corona treatment is formed. The present invention relates to a method for producing a developing roller, wherein (A / m) is 7.0 (A / m) or more and 35.0 (A / m) or less.

さらに、本発明は、少なくとも静電潜像を形成するための感光体と、該感光体に当接配置される現像ローラとを具備し、電子写真用画像形成装置に脱着可能に構成された電子写真用プロセスカートリッジにおいて、上記現像ローラを具備する電子写真用プロセスカートリッジに関する。   The present invention further includes an electrophotographic image forming apparatus that includes at least a photoconductor for forming an electrostatic latent image and a developing roller that is in contact with the photoconductor, and is detachable from an electrophotographic image forming apparatus. In a photographic process cartridge, the present invention relates to an electrophotographic process cartridge provided with the developing roller.

さらに、本発明は、少なくとも静電潜像を形成するための感光体と、該感光体に当接配置される現像ローラとを具備する電子写真用画像形成装置において、上記現像ローラを具備することを特徴とする電子写真用画像形成装置に関する。   Furthermore, the present invention provides an electrophotographic image forming apparatus comprising at least a photosensitive member for forming an electrostatic latent image and a developing roller disposed in contact with the photosensitive member. The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.

本発明によれば、弾性層と樹脂層との密着性向上及びチャージアップの抑制を両立し、長期間に渡って安定した画像形成が可能な現像ローラを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a developing roller that can improve the adhesion between the elastic layer and the resin layer and suppress charge-up, and can stably form an image over a long period of time.

また本発明によれば、長期間に渡って安定した画像形成が可能な電子写真用プロセスカートリッジ、及び電子写真用画像形成装置を提供することができる。   In addition, according to the present invention, it is possible to provide an electrophotographic process cartridge and an electrophotographic image forming apparatus capable of forming an image stably over a long period of time.

現像ローラの構成本発明は、軸芯体と、該軸芯体の周囲に設けられたシリコーンゴムで形成されている弾性層と、該弾性層を被覆している樹脂層とを有する現像ローラに適用される。樹脂層は1層である必要はなく、2層以上形成しても良い。   The present invention relates to a developing roller having a shaft core body, an elastic layer formed of silicone rubber provided around the shaft core body, and a resin layer covering the elastic layer. Applied. The resin layer need not be a single layer, and may be formed in two or more layers.

本発明に係わる現像ローラの一例を図1の模式図に示す。図中の(a)は現像ローラの長手方向に平行な断面を表したものであり、(b)は長手方向に垂直な断面を表したものである。図1において、現像ローラ10は、円柱状の軸芯体11の周囲に弾性層12、弾性層12の周囲にSiOで形成される部分(以下、SiO部分とも言う)13、その周囲に樹脂層14が被覆層として形成されている。 An example of the developing roller according to the present invention is shown in the schematic view of FIG. (A) in the drawing represents a cross section parallel to the longitudinal direction of the developing roller, and (b) represents a cross section perpendicular to the longitudinal direction. In FIG. 1, a developing roller 10 includes an elastic layer 12 around a cylindrical shaft core 11, a portion formed of SiO 2 around the elastic layer 12 (hereinafter also referred to as SiO 2 portion) 13, and the periphery thereof. The resin layer 14 is formed as a coating layer.

さらに、SiO部分13の詳細を図2の模式図に示す。図中の(a)は現像ローラの長手方向に平行な断面を拡大して表したものであり、(b)は弾性層表面の直径100μmの範囲内にSiO部分が点在している様子を表したものである。図2に示したように、弾性層と樹脂層との間にSiO部分が存在する領域とSiO部分を介さずに接する領域とが混在している。 Further, details of the SiO 2 portion 13 are shown in the schematic view of FIG. (A) in the figure is an enlarged view of a cross section parallel to the longitudinal direction of the developing roller, and (b) is a state in which SiO 2 portions are scattered within the range of the diameter of the elastic layer surface of 100 μm. It represents. As shown in FIG. 2, a region where the SiO 2 portion is present between the elastic layer and the resin layer is mixed with a region where the SiO 2 portion is not in contact with the elastic layer and the resin layer.

本発明者らは、弾性層と樹脂層との間に点在したSiO部分を形成することで、弾性層と樹脂層との密着性向上とチャージアップの抑制を両立できることを見出した。「SiOで形成されている部分が該弾性層と該樹脂層との間に点在している」とは、弾性層と樹脂層との間にSiO部分が偏在せずに点々と形成されていることを表す。つまり、弾性層と樹脂層とが接する領域と、弾性層と樹脂層との間にSiO部分が存在する領域とが偏りなく存在していることを表す。 The present inventors have found that by forming the SiO 2 portions interspersed between the elastic layer and the resin layer, it is possible to achieve both improvement in adhesion between the elastic layer and the resin layer and suppression of charge-up. “The portions formed of SiO 2 are interspersed between the elastic layer and the resin layer” means that the SiO 2 portions are not unevenly distributed between the elastic layer and the resin layer. It represents being done. That is, the region where the elastic layer and the resin layer are in contact and the region where the SiO 2 portion exists between the elastic layer and the resin layer are present without any deviation.

弾性層と樹脂層との密着性を向上させるためには、両者と高い密着性を有する中間層を設けることが有効である。シリコーンゴム弾性層に中間層を設ける場合には、SiO層が挙げられる。シリコーンゴムが弾性層と樹脂層との密着性を向上させる理由は以下の様に考えられる。弾性層を形成するシリコーンゴムの分子末端はメチル基である。メチル基は樹脂層を形成する分子と弱い分子結合しか形成しないため密着性は低い。一方、コロナ処理などの表面処理をシリコーンゴム弾性層表面に施すことにより形成されるSiOは、分子の末端がOH基となる。従って、SiOが弾性層表面にあることで、SiO分子末端のOH基と樹脂層を形成する分子とが水素結合を形成する。これによって、密着性が向上すると考えられる。しかしながら、SiOは一般に高抵抗であるため、中間層としてSiOの層を均一形成した現像ローラを用いて画像形成した場合、チャージアップによる悪影響を生じやすい。 In order to improve the adhesion between the elastic layer and the resin layer, it is effective to provide an intermediate layer having high adhesion with both. In the case where an intermediate layer is provided on the silicone rubber elastic layer, an SiO 2 layer is exemplified. The reason why the silicone rubber improves the adhesion between the elastic layer and the resin layer is considered as follows. The molecular terminal of the silicone rubber forming the elastic layer is a methyl group. Since the methyl group forms only weak molecular bonds with the molecules forming the resin layer, the adhesion is low. On the other hand, in the SiO 2 formed by subjecting the surface of the silicone rubber elastic layer to surface treatment such as corona treatment, the molecular ends are OH groups. Therefore, when SiO 2 is on the surface of the elastic layer, the OH group at the SiO 2 molecule terminal and the molecule forming the resin layer form a hydrogen bond. This is considered to improve the adhesion. However, since SiO 2 generally has high resistance, when an image is formed using a developing roller in which a layer of SiO 2 is uniformly formed as an intermediate layer, adverse effects due to charge-up are likely to occur.

そこで、本発明者らがSiO部分の分布状態とチャージアップの関係を鋭意検討した結果、弾性層と樹脂層との間にSiO部分を点在するように形成することが、チャージアップの抑制に有効であることを見出した。上記のような構成にすることで、SiO部分を介さずに弾性層と樹脂層とが接する部分が点在するので、現像ローラ表面にチャージアップした電荷を軸芯体に逃がすことができるためであると考えられる。さらに、点在したSiO部分によって、弾性層と樹脂層との密着性が高まるため、画像濃度ムラを生じることなく、現像ローラ全体に渡って均一にチャージアップ抑制効果が得られる。 Accordingly, the present inventors result of intensive studies the relationship between the distribution state and the charge-up of the SiO 2 portion, be formed so as to scattered the SiO 2 portion between the elastic layer and the resin layer, the charge-up It was found to be effective for suppression. With the configuration described above, since the portions where the elastic layer and the resin layer are in contact with each other without interposing the SiO 2 portion, the charge charged up on the surface of the developing roller can be released to the shaft core body. It is thought that. Furthermore, since the adhesion between the elastic layer and the resin layer is enhanced by the scattered SiO 2 portions, an effect of suppressing charge-up can be obtained uniformly over the entire developing roller without causing image density unevenness.

すなわち、上記のような構成によって弾性層と樹脂層との密着性向上及びチャージアップの抑制を両立し、連続通紙時の画像濃度変化及び長期間使用後のかぶりの悪化を抑制できる。   That is, with the above-described configuration, it is possible to simultaneously improve the adhesion between the elastic layer and the resin layer and to suppress charge-up, and to suppress the change in image density during continuous paper feeding and the deterioration of fog after long-term use.

図2は本発明の現像ローラを軸方向に切ったときの断面模式図である。図2に示すように、SiO部分13は弾性層12と樹脂層14との間に点在して形成される。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view when the developing roller of the present invention is cut in the axial direction. As shown in FIG. 2, the SiO 2 portions 13 are formed interspersed between the elastic layer 12 and the resin layer 14.

点在するSiO部分の個々の大きさは、最大長さが0.1μm以上10μm未満であることが好ましい。最大長さとは、SiO部分に外接する円の直径である。最大長さを0.1μm以上にすることで、SiO部分による樹脂層の密着性を効果的に得ることができる。また、最大長さを10μm未満にすることで、局所的なチャージアップによる画像濃度ムラを抑制できる。 The individual lengths of the scattered SiO 2 portions preferably have a maximum length of 0.1 μm or more and less than 10 μm. The maximum length is the diameter of a circle circumscribing the SiO 2 portion. By setting the maximum length to 0.1 μm or more, the adhesion of the resin layer by the SiO 2 portion can be effectively obtained. Further, by setting the maximum length to less than 10 μm, it is possible to suppress image density unevenness due to local charge-up.

SiO部分の厚さは、0.05μm以上1μm以下であることが好ましい。厚さを0.05μm以上にすることで、SiO部分による樹脂層の密着性を効果的に得ることができる。また、厚さを1μm以下にすることで、局所的なチャージアップによる画像濃度ムラを抑制できる。 The thickness of the SiO 2 portion is preferably 0.05 μm or more and 1 μm or less. By setting the thickness to 0.05 μm or more, it is possible to effectively obtain the adhesion of the resin layer by the SiO 2 portion. Further, by setting the thickness to 1 μm or less, it is possible to suppress image density unevenness due to local charge-up.

SiO部分の径及び厚さはTEM(透過電子顕微鏡)などの方法を用いて測定することができる。TEMを用いた測定方法の詳細については後述する。 The diameter and thickness of the SiO 2 portion can be measured using a method such as TEM (transmission electron microscope). Details of the measurement method using TEM will be described later.

SiO部分は、少なくともSiOを主成分として51%以上含有していれば良い。SiO以外の成分としては、環状ポリシロキサンやシリコーンゴム材料の低分子成分が挙げられるが、それ以外の成分を含有していても良い。 The SiO 2 portion may contain at least 51% mainly containing SiO 2 . Examples of components other than SiO 2 include low-molecular components of cyclic polysiloxane and silicone rubber materials, but they may contain other components.

SiO部分の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法といった蒸着方法を用いることができる。これらの方法を用いて、適宜マスキングを行い、SiO部分を所望の分布状態にすることが可能である。しかしながら、本発明では、SiO部分を形成する簡便な方法として、シリコーンゴム表面をコロナ処理する方法を見出し、採用した。後述するコロナ処理装置を用いて、特定の条件下でコロナ処理を行うことでSiO部分を形成することが可能である。 As a method for forming the SiO 2 portion, an evaporation method such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, or a CVD method can be used. By using these methods, it is possible to appropriately mask the SiO 2 portion to obtain a desired distribution state. However, in the present invention, as a simple method for forming the SiO 2 portion, a method for corona treatment of the silicone rubber surface has been found and adopted. It is possible to form the SiO 2 portion by performing a corona treatment under specific conditions using a corona treatment apparatus described later.

SiO部分は、現像ローラの長手方向全体に形成されていることが、樹脂層の密着性を得る上で好ましい。さらに、SiO部分の量を現像ローラの長手方向で変化させても良い。とくに、現像ローラの端部でSiO部分を多く形成することは、端部の密着性を向上する上でさらに好ましい。 The SiO 2 portion is preferably formed over the entire length of the developing roller in order to obtain adhesion of the resin layer. Further, the amount of the SiO 2 portion may be changed in the longitudinal direction of the developing roller. In particular, it is more preferable to form a large amount of the SiO 2 portion at the end of the developing roller in order to improve the adhesion of the end.

さらに、本発明は現像ローラにおける弾性層表面上のSiO部分の存在比率Rが、0.25以上0.80以下であることが好ましい。具体的には、以下の様にしてRの値を求める。 Further, in the present invention, it is preferable that the abundance ratio R of the SiO 2 portion on the elastic layer surface in the developing roller is 0.25 or more and 0.80 or less. Specifically, the value of R is obtained as follows.

X線光電子分光法によって、樹脂層の表面から直径100μm範囲内の深さ方向の組成分析を行う。そして、シリコーンゴム由来のSi−Oに帰属されるSi原子が検出された時点の全Si原子数に対するSiOに帰属されるSi原子数の割合Rを求める。Rの値を0.25以上にすることで、点在したSiO部分を形成することができ、弾性層と樹脂層との密着性を向上させることができる。また、Rの値を0.80以下にすることで、SiOの連続層ができることを防止し、チャージアップを抑制することができる。なお、Rの測定は、図7に示すように、現像ローラ樹脂層の端部から長手方向へ現像ローラの長さの8%までの領域内と、現像ローラ長手方向の長さの8%幅の現像ローラ中央部領域内とで行う。その際、軸方向に同じ位置について、それぞれ周方向に4点ずつRの測定する。そして、それぞれのR値について、上記の範囲内に入っているかを判断する。X線光電子分光法による組成分析の詳細については後述する。 By X-ray photoelectron spectroscopy, composition analysis in the depth direction within a diameter of 100 μm from the surface of the resin layer is performed. Then, a ratio R of the number of Si atoms attributed to SiO 2 with respect to the total number of Si atoms at the time when Si atoms attributed to Si—O derived from silicone rubber is detected is obtained. By setting the value of R to 0.25 or more, scattered SiO 2 portions can be formed, and the adhesion between the elastic layer and the resin layer can be improved. Further, by setting the value of R to 0.80 or less, it is possible to prevent the can SiO 2 successive layer, to suppress the charge-up. As shown in FIG. 7, the R is measured within the region from the end of the developing roller resin layer to 8% of the length of the developing roller in the longitudinal direction and the width of 8% of the length in the developing roller longitudinal direction. In the central region of the developing roller. At that time, R is measured at four points in the circumferential direction at the same position in the axial direction. Then, it is determined whether each R value is within the above range. Details of composition analysis by X-ray photoelectron spectroscopy will be described later.

さらに、現像ローラの長手方向の端部と中央部で、弾性層と樹脂層とがSiO部分を介して接する部分の比率を変化させることが好ましい。具体的には、前記のようにして求めたReとRcとの間に、Re×0.50≦Rc≦Re×0.90の関係が成り立つことが好ましい。ここで、Reは現像ローラの端部領域の弾性層のRの値である。また、Rcは現像ローラの中央部領域の弾性層のRの値である。本発明において、現像ローラの端部領域とは、現像ローラの一端から他端に向かって、当該現像ローラの幅に対して8%の長さの領域をいう。また、現像ローラの中央部領域とは、現像ローラの軸に沿う方向の長さ(現像ローラの幅)の中点を基準として、当該長さに対して8%の長さの領域をいう。このような構成にすることで、中央部よりも端部の方がSiO部分の存在比率が多くなるため、チャージアップの抑制を維持しつつ、損傷を生じやすい端部の密着性をとくに向上させることができる。 Furthermore, it is preferable to change the ratio of the portion where the elastic layer and the resin layer are in contact with each other through the SiO 2 portion at the end portion and the center portion in the longitudinal direction of the developing roller. Specifically, it is preferable that a relationship of Re × 0.50 ≦ Rc ≦ Re × 0.90 is established between Re and Rc obtained as described above. Here, Re is the value of R of the elastic layer in the end region of the developing roller. Rc is the value of R of the elastic layer in the central region of the developing roller. In the present invention, the end region of the developing roller refers to a region having a length of 8% with respect to the width of the developing roller from one end to the other end of the developing roller. The central region of the developing roller is a region having a length of 8% with respect to the middle point of the length along the axis of the developing roller (the width of the developing roller). By adopting such a configuration, the existence ratio of the SiO 2 portion is larger in the end portion than in the center portion, and thus particularly improving the adhesion of the end portion that is likely to cause damage while maintaining charge-up suppression. Can be made.

シリコーンゴム弾性層表面に特定の条件下でコロナ処理を施すことで、弾性層表面に点在したSiO部分が形成される。SiO部分は以下の様にして形成されると考えられる。 By subjecting the silicone rubber elastic layer surface to corona treatment under specific conditions, SiO 2 portions scattered on the elastic layer surface are formed. The SiO 2 portion is considered to be formed as follows.

シリコーンゴムにある一定以上のコロナ電流密度でコロナ処理を施した場合、コロナ放電が有する高いエネルギーにより、シリコーンゴムの弾性層中に存在する未反応のポリシロキサンや、結合が切れて遊離したポリシロキサンが、次第に気化する。気化したポリシロキサンは、コロナ放電中で電子やイオンと衝突することにより、Si原子とO原子に分解される。さらに、Si原子とO原子が結合して弾性層表面にSiOとして形成される。その結果、シリコーンゴム弾性層表面に点在したSiO部分が形成されると考えられる。 When corona treatment is applied to the silicone rubber at a certain or higher corona current density, the unreacted polysiloxane present in the elastic layer of the silicone rubber or the polysiloxane released by breaking the bond due to the high energy of corona discharge However, it gradually vaporizes. The vaporized polysiloxane is decomposed into Si atoms and O atoms by colliding with electrons and ions in corona discharge. Furthermore, Si atoms and O atoms are combined to form SiO 2 on the elastic layer surface. As a result, it is considered that SiO 2 portions scattered on the surface of the silicone rubber elastic layer are formed.

該コロナ電極と該弾性層との間隔が1mm以上10mm以下であり、コロナ処理時の該コロナ電極全体の平均電流密度I(A/m)が7.0(A/m)以上35.0(A/m)以下である。   The distance between the corona electrode and the elastic layer is 1 mm or more and 10 mm or less, and the average current density I (A / m) of the entire corona electrode during the corona treatment is 7.0 (A / m) or more and 35.0 ( A / m) or less.

SiO部分を点在して形成するためには、コロナ処理時のコロナ電極全体の平均電流密度I(A/m)が7.0(A/m)以上35.0(A/m)以下であることが好ましい。平均電流密度を7.0(A/m)以上に設定することで、高い熱エネルギーを与えてポリシロキサンを積極的に気化させることができる。気化したポリシロキサンは高エネルギーのコロナ放電中で分解され、SiO部分を形成する。また、平均電流密度を35.0(A/m)以下に設定することで、ポリシロキサンが過剰に気化してSiOの連続層が形成されるのを防止する。その結果、弾性層表面上に点在したSiO部分を形成することができる。 In order to form the SiO 2 portion interspersed, the average current density I (A / m) of the entire corona electrode during the corona treatment is 7.0 (A / m) or more and 35.0 (A / m) or less. It is preferable that By setting the average current density to 7.0 (A / m) or higher, it is possible to positively vaporize the polysiloxane by applying high thermal energy. The vaporized polysiloxane is decomposed in a high energy corona discharge to form a SiO 2 portion. Further, by setting the average current density to 35.0 (A / m) or less, it is possible to prevent the polysiloxane from being excessively vaporized and forming a continuous layer of SiO 2 . As a result, SiO 2 portions scattered on the surface of the elastic layer can be formed.

現像ローラの端部と中央部で、弾性層と樹脂層とがSiO部分を介して接する部分の比率を変化させるために、コロナ処理を以下の条件で施すことが有効である。すなわち、端部の平均電流密度Ie(A/m)と中央部の平均電流密度Ic(A/m)がIc×1.2(A/m)≦Ie≦Ic×2.0(A/m)の関係になるようにすることが好ましい。ここで、Ieはコロナ処理時の樹脂層の端部から長手方向へ現像ローラの長さの8%までの領域の平均電流密度であり、Icは現像ローラ長手方向の長さの8%幅の現像ローラ中央部領域内の平均電流密度である。このように端部と中央部の平均電流密度を調節することで、上述したRe×0.50≦Rc≦Re×0.90の関係を満たす現像ローラを製造することが可能になる。 In order to change the ratio of the portion where the elastic layer and the resin layer are in contact with each other through the SiO 2 portion at the end portion and the center portion of the developing roller, it is effective to perform the corona treatment under the following conditions. That is, the average current density Ie (A / m) at the end and the average current density Ic (A / m) at the center are Ic × 1.2 (A / m) ≦ Ie ≦ Ic × 2.0 (A / m ) Is preferable. Here, Ie is the average current density in the region from the end of the resin layer during corona treatment to 8% of the length of the developing roller in the longitudinal direction, and Ic is 8% of the length in the longitudinal direction of the developing roller. The average current density in the central region of the developing roller. In this way, by adjusting the average current density at the end portion and the central portion, it is possible to manufacture a developing roller that satisfies the above-described relationship of Re × 0.50 ≦ Rc ≦ Re × 0.90.

SiO部分をミクロに点在形成するためには、コロナ電極の表面粗さを制御することが有効である。すなわち、コロナ電極の表面粗さRaを1.0μm以上3.0μm以下とすることが好ましい。これは、コロナ電極の表面を適度に粗すことで、コロナ放電内の電流密度の集中をミクロに分散し、ポリシロキサンの気化量及びSiOの形成量を制御できる。その結果、弾性層上のSiO部分の点在具合を好ましく制御できる。 To dotted form SiO 2 portions microscopically, it is effective to control the surface roughness of the corona electrode. That is, it is preferable that the surface roughness Ra of the corona electrode is 1.0 μm or more and 3.0 μm or less. By appropriately roughening the surface of the corona electrode, the concentration of current density in the corona discharge can be dispersed microscopically, and the amount of polysiloxane vaporized and the amount of SiO 2 formed can be controlled. As a result, it is possible to preferably control the condition of the SiO 2 portion on the elastic layer.

SiO部分を効率よく形成するためには、弾性層表面を予め150℃以上220℃以下の温度に加熱した後にコロナ処理を行うことが好ましい。弾性層表面を加熱してポリシロキサンを予め気化させることで、短時間のコロナ処理で所望のSiO部分を形成でき、弾性層のダメージを最小限に抑えることができる。 In order to efficiently form the SiO 2 portion, it is preferable to perform corona treatment after the surface of the elastic layer is heated to a temperature of 150 ° C. or higher and 220 ° C. or lower in advance. By heating the surface of the elastic layer to vaporize the polysiloxane in advance, a desired SiO 2 portion can be formed with a short corona treatment, and damage to the elastic layer can be minimized.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

<本発明の現像ローラ>
以下、図1の現像ローラについて詳細に説明する。
<Developing roller of the present invention>
Hereinafter, the developing roller of FIG. 1 will be described in detail.

軸芯体11の材料は、導電性であればとくに限定されず、炭素鋼、合金鋼及び鋳鉄、導電性樹脂の中から、適宜選択して用いることが出来る。合金鋼としては、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブテン鋼、クロム鋼、クロムモリブテン鋼、Al、Cr、Mo及びVを添加した窒化用鋼が挙げられる。さらに防錆対策として軸芯体にめっき、酸化処理を施すことができる。めっきの種類としては電気めっき、無電解めっきのいずれも使用することが出来るが、寸法安定性の観点から無電解めっきが好ましい。ここで使用される無電解めっきの種類としては、ニッケルめっき、銅めっき、金めっき、カニゼンめっき、その他各種合金めっきがある。ニッケルめっきの種類としては、Ni―P、Ni−B、Ni−W−P、Ni−P−PTFE複合めっきがある。膜厚はそれぞれ0.05μm以上であれば好ましいが、より好ましくは0.10μm乃至30.00μmである。   The material of the shaft core body 11 is not particularly limited as long as it is conductive, and can be appropriately selected from carbon steel, alloy steel, cast iron, and conductive resin. Examples of the alloy steel include stainless steel, nickel chrome steel, nickel chrome molybdenum steel, chromium steel, chromium molybdenum steel, nitriding steel to which Al, Cr, Mo and V are added. Furthermore, as a rust prevention measure, the shaft core body can be plated and oxidized. As the type of plating, either electroplating or electroless plating can be used, but electroless plating is preferable from the viewpoint of dimensional stability. Examples of the electroless plating used here include nickel plating, copper plating, gold plating, Kanigen plating, and other various alloy plating. Examples of the nickel plating include Ni-P, Ni-B, Ni-WP, and Ni-P-PTFE composite plating. Each film thickness is preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.10 μm to 30.00 μm.

弾性層12の材料には、シリコーンゴムを用いる。シリコーンゴムは単独で用いても良いし、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムから選択される一種または複数種を、シリコーンゴムに組み合わせて用いても良い。   Silicone rubber is used as the material of the elastic layer 12. Silicone rubber may be used alone, or one or more kinds selected from natural rubber, isoprene rubber, styrene rubber, butyl rubber, butadiene rubber, fluorine rubber, and urethane rubber may be used in combination with silicone rubber.

シリコーンゴム材料としては、以下のものが挙げられる。ポリジメチルシロキサン,ポリメチルトリフルオロプロピルシロキサン,ポリメチルビニルシロキサン,ポリトリフルオロプロピルビニルシロキサン,ポリメチルフェニルシロキサン,ポリフェニルビニルシロキサン、これら複数のポリシロキサンの共重合体。   Examples of the silicone rubber material include the following. Polydimethylsiloxane, polymethyltrifluoropropylsiloxane, polymethylvinylsiloxane, polytrifluoropropylvinylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, polyphenylvinylsiloxane, and copolymers of these polysiloxanes.

弾性層12を構成するシリコーンゴム中には、未反応のポリシロキサンが含まれていることが、コロナ処理により所望のSiO部分を形成する上で好ましい。未反応のポリシロキサンとしては、環状ポリシロキサンやシリコーンゴムとして使用される各種材料の低分子成分が挙げられる。通常、シリコーンゴム中には未反応のポリシロキサンが含まれるが、反応性を持たないポリシロキサンを予め配合することで、含有量を制御しても良い。このような未反応のポリシロキサンを含有するシリコーンゴム弾性層を、一定の条件でコロナ処理をすることによって、本発明の現像ローラを製造することができる。特にシリコーンゴム中に含まれる未反応のポリシロキサンの含有量は、3乃至20重量%が好ましい。3重量%以上にすることでSiOの形成を促進し、20重量%以下にすることで画像形成時にシロキサンが染み出して感光体を汚染するのを防止することができる。シリコーンゴム中に含まれる未反応のポリシロキサンの含有量は、シリコーンゴム弾性層を適当な大きさに切り出して、メチルエチルケトン(MEK)に24時間浸漬させてポリシロキサンを抽出させた前後の重量変化より求めることができる。 The silicone rubber constituting the elastic layer 12 preferably contains unreacted polysiloxane in order to form a desired SiO 2 portion by corona treatment. Examples of the unreacted polysiloxane include low molecular components of various materials used as cyclic polysiloxane and silicone rubber. Normally, unreacted polysiloxane is contained in the silicone rubber, but the content may be controlled by blending a polysiloxane having no reactivity in advance. The developing roller of the present invention can be manufactured by corona-treating the silicone rubber elastic layer containing such unreacted polysiloxane under certain conditions. In particular, the content of unreacted polysiloxane contained in the silicone rubber is preferably 3 to 20% by weight. By making it 3% by weight or more, the formation of SiO 2 is promoted, and by making it 20% by weight or less, it is possible to prevent siloxane from seeping out and contaminating the photoreceptor during image formation. The content of the unreacted polysiloxane contained in the silicone rubber is determined from the change in weight before and after the silicone rubber elastic layer was cut into an appropriate size and immersed in methyl ethyl ketone (MEK) for 24 hours to extract the polysiloxane. Can be sought.

弾性層12の厚さは、現像ローラ10に充分な弾性を与えるために0.5mm乃至10.0mmであることが好ましい。弾性層12の厚さを0.5mm以上にすることで、現像ローラ10に充分な弾性が得られ、感光ドラムの摩耗を抑制することができる。また、弾性層12の厚さを10.0mm以下にすることで、現像ローラ10のコストを抑えることができる。   The thickness of the elastic layer 12 is preferably 0.5 mm to 10.0 mm in order to give the developing roller 10 sufficient elasticity. By setting the thickness of the elastic layer 12 to 0.5 mm or more, sufficient elasticity is obtained for the developing roller 10 and wear of the photosensitive drum can be suppressed. Moreover, the cost of the developing roller 10 can be suppressed by making the thickness of the elastic layer 12 10.0 mm or less.

弾性層12の硬度は、Asker−C硬度10度乃至80度であることが好ましい。弾性層12の硬度を10度以上にすることで、弾性層12を構成するゴム材料からのオイル成分の染み出しを抑え、感光ドラムの汚染を抑制することができる。また、弾性層12の硬度を80度以下にすることで、感光ドラムの摩耗を抑制することができる。また、弾性層12のMD−1硬度は、20.0°乃至40.0°にすることで、当接部材による弾性層12の変形量と、弾性層12による感光体ドラムの削れ量を抑制できるため好ましい。ここで、MD−1硬度は、高分子計器株式会社製のマイクロゴム硬度計MD−1型を用いて、温度23℃、湿度50%RHに制御した室内で測定したマイクロゴム硬度の値をいう。   The elastic layer 12 preferably has an Asker-C hardness of 10 to 80 degrees. By setting the hardness of the elastic layer 12 to 10 degrees or more, it is possible to suppress the oil component from oozing out from the rubber material constituting the elastic layer 12 and to suppress contamination of the photosensitive drum. Further, by setting the hardness of the elastic layer 12 to 80 degrees or less, wear of the photosensitive drum can be suppressed. Further, the MD-1 hardness of the elastic layer 12 is set to 20.0 ° to 40.0 °, thereby suppressing the deformation amount of the elastic layer 12 by the contact member and the abrasion amount of the photosensitive drum by the elastic layer 12. This is preferable because it is possible. Here, MD-1 hardness means the value of micro rubber hardness measured in a room controlled at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH using a micro rubber hardness meter MD-1 type manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd. .

弾性層12には、シリコーンゴムが有する低硬度及び低圧縮永久歪の特性を阻害しない範囲内で、充填剤を添加しても良い。充填剤の材料としては、石英微粉末、ヒュームドシリカ、湿式シリカ、ケイソウ土、酸化亜鉛、塩基性炭酸マグネシウム、活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、タルク、雲母粉末、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラス繊維、有機補強剤、有機充填剤を挙げることができる。これらの充填剤の表面は有機珪素化合物、例えば、ポリジオルガノシロキサンで処理して疎水化しても良い。   A filler may be added to the elastic layer 12 as long as the low hardness and low compression set characteristics of the silicone rubber are not impaired. Filler materials include quartz fine powder, fumed silica, wet silica, diatomaceous earth, zinc oxide, basic magnesium carbonate, activated calcium carbonate, magnesium silicate, aluminum silicate, titanium dioxide, talc, mica powder, sulfuric acid Examples include aluminum, calcium sulfate, barium sulfate, glass fiber, organic reinforcing agent, and organic filler. The surface of these fillers may be hydrophobized by treatment with an organosilicon compound such as polydiorganosiloxane.

現像ローラ10は、半導体領域の電気抵抗値を有する必要がある。そのため、弾性層12が導電剤を含有し、体積抵抗率1×10Ω・cm乃至1×10Ω・cmのゴム材料から形成されていることが好ましい。ここで、樹脂層材料の体積抵抗率が1×10Ω・cm乃至1×1010Ω・cmであれば、トナーに対して均一な帯電制御性を得ることが可能である。さらに、より好ましくは1×10Ω・cm乃至1×10Ω・cmである。 The developing roller 10 needs to have an electric resistance value of the semiconductor region. Therefore, the elastic layer 12 preferably contains a conductive agent and is formed of a rubber material having a volume resistivity of 1 × 10 4 Ω · cm to 1 × 10 8 Ω · cm. Here, if the volume resistivity of the resin layer material is a 1 × 10 5 Ω · cm to 1 × 10 10 Ω · cm, it is possible to obtain a uniform charge control with respect to the toner. More preferably, it is 1 × 10 5 Ω · cm to 1 × 10 9 Ω · cm.

樹脂層材料の体積抵抗率の測定は、以下の方法で求めることができる。   The volume resistivity of the resin layer material can be measured by the following method.

はじめに、弾性層12の材料を、弾性層12の成形時と同じ条件で、弾性層12と同じ厚さに硬化させた平板状のテストピースを作製する。次に、テストピースから直径30mmの試験片を切り出す。切り出した試験片の片面には、その全面にPt−Pd蒸着を行うことで蒸着膜電極(裏面電極)を設け、もう一方の面には同じくPt−Pd蒸着膜により、直径15mmの主電極膜と、内径18mm、外径28mmのガードリング電極膜を同心状に設ける。なお、Pt−Pd蒸着膜は、マイルドスパッタE1030(日立製作所製)を用い、電流値15mAにて蒸着操作を2分間行って得る。蒸着操作を終了したものを測定サンプルとする。   First, a flat test piece is produced by curing the material of the elastic layer 12 to the same thickness as the elastic layer 12 under the same conditions as those for forming the elastic layer 12. Next, a test piece having a diameter of 30 mm is cut out from the test piece. On one side of the cut specimen, a vapor deposition film electrode (back electrode) is provided by performing Pt—Pd vapor deposition on the entire surface, and the main electrode film having a diameter of 15 mm is formed on the other surface by the same Pt—Pd vapor deposition film. A guard ring electrode film having an inner diameter of 18 mm and an outer diameter of 28 mm is provided concentrically. The Pt—Pd vapor-deposited film is obtained by performing a vapor deposition operation for 2 minutes at a current value of 15 mA using mild sputter E1030 (manufactured by Hitachi, Ltd.). The sample after the vapor deposition operation is used as a measurement sample.

次に、以下の装置を用いて、以下の条件で測定サンプルの体積抵抗の測定を行う。測定時には、主電極を測定サンプルの主電極膜からはみ出さないように置く。また、ガードリング電極を測定サンプルのガードリング電極膜からはみ出さないように置く。測定は、温度23℃、湿度50%RHの環境で行うが、測定に先立って、測定サンプルを、その環境に12時間以上放置しておく。
試料箱:超高抵抗計測定用試料箱TR42(アドバンテスト社製)
主電極:口径10mm厚さ10mmの金属
ガードリング電極:内径20mm、外径26mm厚さ10mmの金属
抵抗計:超高抵抗計R8340A(アドバンテスト社製)
測定モード:プログラムモード5(チャージ及びメジャー30秒、ディスチャージ10秒)
印加電圧:100(V)
測定した体積抵抗値をRM(Ω)、試験片の厚さをt(cm)とするとき、樹脂層材料の体積抵抗率RR(Ωcm)は、以下の式によって求めることができる。
RR(Ωcm)=π×0.75×0.75×RM(Ω)÷t(cm)
弾性層12の材料を導電化する手段としては、イオン導電機構、または電子導電機構による導電付与剤を上記材料に添加することにより導電化する手法が挙げられる。
Next, the volume resistance of the measurement sample is measured under the following conditions using the following apparatus. At the time of measurement, the main electrode is placed so as not to protrude from the main electrode film of the measurement sample. Further, the guard ring electrode is placed so as not to protrude from the guard ring electrode film of the measurement sample. The measurement is performed in an environment having a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH. Prior to the measurement, the measurement sample is left in the environment for 12 hours or more.
Sample box: Sample box TR42 (manufactured by Advantest) for measuring ultrahigh resistance meter
Main electrode: Metal guard ring electrode having a diameter of 10 mm and a thickness of 10 mm: Metal resistance meter having an inner diameter of 20 mm and an outer diameter of 26 mm and a thickness of 10 mm: Ultrahigh resistance meter R8340A (manufactured by Advantest)
Measurement mode: Program mode 5 (charge and measure 30 seconds, discharge 10 seconds)
Applied voltage: 100 (V)
When the measured volume resistance value is RM (Ω) and the thickness of the test piece is t (cm), the volume resistivity RR (Ωcm) of the resin layer material can be obtained by the following equation.
RR (Ωcm) = π × 0.75 × 0.75 × RM (Ω) ÷ t (cm)
As a means for making the material of the elastic layer 12 conductive, there is a technique of making the material conductive by adding a conductivity-imparting agent based on an ionic conduction mechanism or an electronic conduction mechanism to the material.

イオン導電機構による導電付与剤としては、以下のものが挙げられる。LiCFSO3、NaClO、LiClO、LiAsF、LiBF、NaSCN、KSCN、NaClの周期律表第1族金属の塩、NHCl、(NHSO、NHNO3のアンモニウム塩、Ca(ClO、Ba(ClOの周期律表第2族金属の塩、これらの塩と1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコールの多価アルコールやそれらの誘導体との錯体、これらの塩とエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテルのモノオールとの錯体、第4級アンモニウム塩の陽イオン性界面活性剤、脂肪族スルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩の陰イオン性界面活性剤、ベタインの両性界面活性剤。 Examples of the conductivity imparting agent based on the ion conduction mechanism include the following. LiCF 3 SO 3 , NaClO 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , NaSCN, KSCN, NaCl Group 1 metal salt, NH 4 Cl, (NH 4 ) 2 SO 4 , NH 4 NO 3 ammonium salt , Ca (ClO 4 ) 2 , Ba (ClO 4 ) 2 Periodic Table Group 2 metal salts, polyvalents of these salts and 1,4-butanediol, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol Complexes of alcohols and their derivatives, complexes of these salts with ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monoethyl ether monools, and cationic properties of quaternary ammonium salts World Active agent, aliphatic sulfonates, alkyl sulfates, anionic surfactants alkyl phosphoric acid ester salt, an amphoteric surfactant betaine.

また、電子導電機構による導電付与剤としては、以下のものが挙げられる。カーボンブラック、グラファイトの炭素系物質、アルミニウム、銀、金、錫−鉛合金、銅―ニッケル合金の金属或いは合金、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化銀の金属酸化物、各種フィラーに銅、ニッケル、銀の導電性金属めっきを施した物質。これらイオン導電機構、電子導電機構による導電付与剤は粉末状や繊維状の形態で、単独または2種類以上を混合して使用することが出来る。この中でも、カーボンブラックは導電性の制御が容易であり、また経済的であるといった観点から好適に用いられる。   Moreover, the following are mentioned as a conductive provision agent by an electronic conductive mechanism. Carbon black, carbonaceous material of graphite, aluminum, silver, gold, tin-lead alloy, copper-nickel alloy metal or alloy, zinc oxide, titanium oxide, aluminum oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, silver oxide Metal oxide, various fillers plated with copper, nickel, silver conductive metal. These conductivity-imparting agents based on the ion conduction mechanism and the electron conduction mechanism can be used alone or in a mixture of two or more in the form of powder or fiber. Among these, carbon black is preferably used from the viewpoint that the conductivity can be easily controlled and is economical.

樹脂層14として用いられる材料としては、以下のものが挙げられる。エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ポリプロピレン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、珪素樹脂、ポリエステル樹脂、スチロール系樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、繊維素系樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリルウレタン樹脂、水系樹脂。また、これらを2種類以上組み合わせて使用することも可能である。この中でも特に含窒素化合物であるウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂を用いることがトナーを安定して帯電させられることから好ましい。さらに、イソシアネート化合物とポリオールを反応させて得られるウレタン樹脂からなることが、帯電付与性とトナー劣化抑制の観点からより好ましい。   Examples of the material used for the resin layer 14 include the following. Epoxy resin, diallyl phthalate resin, polycarbonate resin, fluororesin, polypropylene resin, urea resin, melamine resin, silicon resin, polyester resin, styrene resin, vinyl acetate resin, phenol resin, polyamide resin, fiber resin, urethane resin, Silicone resin, acrylic urethane resin, water-based resin. It is also possible to use a combination of two or more of these. Among these, it is particularly preferable to use a urethane resin or an acrylic urethane resin which is a nitrogen-containing compound because the toner can be stably charged. Furthermore, it is more preferable to use a urethane resin obtained by reacting an isocyanate compound and a polyol from the viewpoint of charge imparting properties and suppression of toner deterioration.

イソシアネート化合物としては、以下のものが挙げられる。ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、3,3’−ジメチルビフェニル−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、カルボジイミド変性MDI、キシリレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート。また、これらの混合物を用いることもでき、その混合割合はいかなる割合でもよい。   The following are mentioned as an isocyanate compound. Diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 3,3′-dimethylbiphenyl-4,4′-diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, Carbodiimide-modified MDI, xylylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, naphthylene diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate. Moreover, these mixtures can also be used and the mixing ratio may be any ratio.

また、ここで用いるポリオールとしては、以下のものが挙げられる。2価のポリオール(ジオール)として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、トリエチレングリコール、3価以上のポリオールとして、1,1,1−トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール。さらに、ジオール、トリオールに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを付加した高分子量のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキサイド‐プロピレンオキサイドブロックグリコールといったポリオールも使用可能である。また、これらの混合物を用いることもでき、その混合割合はいかなる割合でもよい。   Moreover, the following are mentioned as a polyol used here. As a divalent polyol (diol), ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,1,1-trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, sorbitol as xylene glycol, triethylene glycol, trivalent or higher polyol. Furthermore, polyols such as high molecular weight polyethylene glycol, polypropylene glycol, and ethylene oxide-propylene oxide block glycol obtained by adding ethylene oxide and propylene oxide to diol and triol can be used. Moreover, these mixtures can also be used and the mixing ratio may be any ratio.

さらに、これらの樹脂層14に導電性を付与して使用することが出来る。導電性を付与する手法としては上記弾性層12の導電化と同様の手法を用いることが可能である。   Furthermore, the resin layer 14 can be used by imparting conductivity. As a method for imparting conductivity, it is possible to use a method similar to the method for making the elastic layer 12 conductive.

樹脂層14の厚さは、1.0μm乃至500.0μmが好ましい。さらには、樹脂層14の厚みは1.0μm乃至50.0μmであることがより好ましい。樹脂層14を1.0μm以上にすることで、耐久性を与えることができる。また、500.0μm以下、さらに好ましくは50.0μm以下にすることで、MD−1硬度を低くでき、トナーの固着を抑制できる。樹脂層を複数層形成する場合には、複数層全体の厚さを上記範囲にすることが望まれる。ここで、樹脂層14の厚さは、キーエンス株式会社製のデジタルマイクロスコープVHX−600を用いて樹脂層の厚み方向の断面を観察し、樹脂層表面の平坦部から弾性層側の界面までの平均距離をいう。   The thickness of the resin layer 14 is preferably 1.0 μm to 500.0 μm. Furthermore, the thickness of the resin layer 14 is more preferably 1.0 μm to 50.0 μm. Durability can be given by making the resin layer 14 1.0 μm or more. Further, by setting the thickness to 500.0 μm or less, more preferably 50.0 μm or less, the MD-1 hardness can be lowered, and toner adhesion can be suppressed. In the case of forming a plurality of resin layers, it is desirable that the thickness of the entire plurality of layers be in the above range. Here, the thickness of the resin layer 14 is measured from the flat part on the surface of the resin layer to the interface on the elastic layer side using a digital microscope VHX-600 manufactured by Keyence Corporation. Mean distance.

現像ローラ10のMD−1硬度は、30.0°乃至50.0°にすることで、トナーの固着と当接部材による変形を効果的に抑制できるため好ましい。ここで、MD−1硬度は、高分子計器株式会社製のマイクロゴム硬度計MD−1型を用いて、温度23℃、湿度50%RHに制御した室内で測定したマイクロゴム硬度の値をいう。   It is preferable to set the MD-1 hardness of the developing roller 10 to 30.0 ° to 50.0 ° because toner adhesion and deformation due to the contact member can be effectively suppressed. Here, MD-1 hardness means the value of micro rubber hardness measured in a room controlled at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH using a micro rubber hardness meter MD-1 type manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd. .

現像ローラ10の表面粗さは、トナーの搬送力に大きく影響し、JIS B 0601:1994表面粗さの規格における中心線平均粗さRaが0.05μm乃至3.00μmであることが好ましい。Raを0.05μm以上にすることで、トナーの搬送力を得ることができ、画像濃度の低下やゴーストといった画像品質の低下を抑制することができる。また、Raを3.00μm以下とすることで、かぶりやガサツキといった画像品質の低下を抑制することができる。   The surface roughness of the developing roller 10 greatly affects the toner conveying force, and the center line average roughness Ra in the standard of JIS B 0601: 1994 surface roughness is preferably 0.05 μm to 3.00 μm. By setting Ra to 0.05 μm or more, it is possible to obtain a toner conveying force, and it is possible to suppress a decrease in image quality such as a decrease in image density and a ghost. Further, by setting Ra to 3.00 μm or less, it is possible to suppress deterioration in image quality such as fogging and roughness.

表面粗さを制御する手段としては、樹脂層14に所望の粒径の粒子を含有させることが有効である。また、樹脂層形成前後に、適宜研磨処理を施すことにより所望の表面粗さに形成することも可能である。その場合、弾性層のみを形成する場合には、弾性層を形成後に研磨処理を施せば良い。弾性層を複数層形成する場合には、複数層を形成後に研磨処理を施せば良い。また、弾性層と樹脂層を形成する場合には、弾性層を形成後に研磨処理を施した後に樹脂層を形成しても、樹脂層を形成後に研磨処理を施しても良い。   As a means for controlling the surface roughness, it is effective to make the resin layer 14 contain particles having a desired particle diameter. It is also possible to form a desired surface roughness by appropriately performing a polishing treatment before and after forming the resin layer. In that case, when only the elastic layer is formed, polishing treatment may be performed after the elastic layer is formed. In the case where a plurality of elastic layers are formed, polishing treatment may be performed after the formation of the plurality of layers. When the elastic layer and the resin layer are formed, the resin layer may be formed after the elastic layer is formed and then the polishing process may be performed, or the polishing process may be performed after the resin layer is formed.

樹脂層14に含有させる粒子には、粒径0.1μm乃至30.0μmの金属粒子及び樹脂粒子を用いることができる。中でも、柔軟性に富み、比較的比重が小さくて塗料の安定性が得やすい樹脂粒子がより好ましい。樹脂粒子としては、ウレタン粒子、ナイロン粒子、アクリル粒子、シリコーン粒子を挙げることができる。これらの樹脂粒子は単独、又は複数種を混合して使用することができる。樹脂層を複数層形成する場合には、複数層全てに粒子を含有させても良いし、複数層のうちの少なくとも一層に粒子を含有させても良い。   As the particles to be contained in the resin layer 14, metal particles and resin particles having a particle diameter of 0.1 μm to 30.0 μm can be used. Among these, resin particles that are highly flexible, have a relatively small specific gravity, and easily obtain the stability of the paint are more preferable. Examples of the resin particles include urethane particles, nylon particles, acrylic particles, and silicone particles. These resin particles can be used alone or in combination of two or more. In the case where a plurality of resin layers are formed, all of the plurality of layers may contain particles, or at least one of the plurality of layers may contain particles.

<本発明に係わるコロナ処理装置>
本発明に適用可能なコロナ処理装置について、その概要を図3により説明する。
<Corona treatment apparatus according to the present invention>
The outline of the corona treatment apparatus applicable to the present invention will be described with reference to FIG.

図3は本発明の現像ローラの製造方法を実現する、コロナ処理装置の一例を示す概略構成図である。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of a corona treatment device that realizes the developing roller manufacturing method of the present invention.

図3において、コロナ処理装置30は、チャンバー31、コロナ電流計32、高周波電源33、ガス導入口34、ガス排気口35、支持部36、回転駆動部37、パージ口38、パルスジェネレーター39、コロナ電極40により構成される。コロナ処理装置の一例として、コロナ放電表面処理装置(春日電機株式会社製)が挙げられる。   In FIG. 3, a corona treatment apparatus 30 includes a chamber 31, a corona ammeter 32, a high frequency power source 33, a gas introduction port 34, a gas exhaust port 35, a support unit 36, a rotation drive unit 37, a purge port 38, a pulse generator 39, a corona. The electrode 40 is configured. An example of the corona treatment device is a corona discharge surface treatment device (manufactured by Kasuga Denki Co., Ltd.).

被処理物である現像ローラ10は、チャンバー31内に設置された支持部36により芯金の両端を支持し、コロナ電極40と平行に所望の間隔を隔てて配置する。さらに、現像ローラ10の軸芯体は支持部36を介して接地するとともに、回転駆動部37に接続する。   The developing roller 10, which is an object to be processed, is supported at both ends of the cored bar by a support portion 36 installed in the chamber 31, and is arranged in parallel with the corona electrode 40 at a desired interval. Further, the shaft core body of the developing roller 10 is grounded via the support portion 36 and is connected to the rotation drive portion 37.

コロナ電極40はチャンバー31とは絶縁し、さらに所望の周波数の高周波電力を出力する高周波電源33を接続する。高周波電源33にはパルスジェネレーター39が接続され、必要に応じて高周波電力をパルス変調することができる。   The corona electrode 40 is insulated from the chamber 31 and further connected to a high frequency power source 33 that outputs high frequency power of a desired frequency. A pulse generator 39 is connected to the high frequency power supply 33, and the high frequency power can be pulse-modulated as necessary.

コロナ電極40と高周波電源33の間にはコロナ電流計32が接続され、コロナ放電に供給される電流値を測定することができる。本発明に係わるコロナ処理時のコロナ電極全体の平均電流密度I(A/m)は、この電流値を弾性層の長手方向におけるコロナ放電の発生領域の長さで除することにより算出できる。なお、コロナ放電の発生領域の長さは、目視でコロナ放電の発生を確認して測定した。   A corona ammeter 32 is connected between the corona electrode 40 and the high-frequency power source 33, and the current value supplied to the corona discharge can be measured. The average current density I (A / m) of the entire corona electrode during corona treatment according to the present invention can be calculated by dividing this current value by the length of the corona discharge generation region in the longitudinal direction of the elastic layer. The length of the corona discharge generation region was measured by visually confirming the generation of corona discharge.

コロナ電極40は、異常放電の発生を抑制するため、高周波電力を供給する金属の導電体部と、その周囲を覆う絶縁体部で構成したものが好ましく用いられる。具体的には、図4(a)に示すように、導電体部41の周囲に絶縁体部42を被覆して構成する。導電体部41は導電体であれば特に制限はされないが、AlやCuを用いることが好ましい。絶縁体部42は絶縁性であれば特に制限はされないが、耐久性の面でセラミックを用いることが好ましい。   The corona electrode 40 is preferably composed of a metal conductor portion that supplies high-frequency power and an insulator portion that covers the periphery thereof in order to suppress the occurrence of abnormal discharge. Specifically, as shown in FIG. 4A, the insulator portion 42 is covered around the conductor portion 41. The conductor portion 41 is not particularly limited as long as it is a conductor, but it is preferable to use Al or Cu. The insulator portion 42 is not particularly limited as long as it is insulative, but it is preferable to use ceramic in terms of durability.

本発明では、樹脂層の端部の平均電流密度Ie(A/m)と中央部の平均電流密度Ic(A/m)を個別に制御するために、コロナ電極の金属の導電体部41を所望の領域で分割し、各々個別にコロナ電流計32、高周波電源33、パルスジェネレーター39を接続して独立して制御することができる。   In the present invention, in order to individually control the average current density Ie (A / m) at the end of the resin layer and the average current density Ic (A / m) at the center, the metal conductor portion 41 of the corona electrode is provided. It is possible to divide in a desired region and control the corona ammeter 32, the high-frequency power source 33, and the pulse generator 39 individually and control them independently.

さらに、図4(b)に示すように、コロナ電極40の絶縁体部42の径を長手方向で制御したり、図4(c)に示すように導電体部41の径を長手方向で制御することで、樹脂層の端部の平均電流密度Ie(A/m)と中央部の平均電流密度Ic(A/m)を制御することも可能である。この場合、各々が所望の電流密度になるように、導電体部41の直径及び絶縁体部42の厚みを適宜調整して用いればよい。   Further, as shown in FIG. 4B, the diameter of the insulator portion 42 of the corona electrode 40 is controlled in the longitudinal direction, and as shown in FIG. 4C, the diameter of the conductor portion 41 is controlled in the longitudinal direction. By doing so, it is also possible to control the average current density Ie (A / m) at the end of the resin layer and the average current density Ic (A / m) at the center. In this case, the diameter of the conductor part 41 and the thickness of the insulator part 42 may be appropriately adjusted and used so that each has a desired current density.

コロナ電極の表面粗さは、弾性層表面に所望のSiO部分を点在して形成する上で有効である。具体的には、JIS B 0601:1994表面粗さの規格における中心線平均粗さRaが、1.0μm以上3.0μm以下がより好ましい。Raを1.0μm以上とすることで、コロナ放電中の電流密度を不均一にでき、所望のSiO部分を点在して形成することができる。また、Raを3.0μm以下とすることで、コロナ放電中で電界集中を生じることにより発生する異常放電を抑制できる。コロナ電極の表面粗さは、一般的な研磨処理、ブラスト処理により所望の値に制御することができる。 The surface roughness of the corona electrode is effective in forming a desired SiO 2 portion on the elastic layer surface. Specifically, the center line average roughness Ra in the standard of JIS B 0601: 1994 surface roughness is more preferably 1.0 μm or more and 3.0 μm or less. By setting Ra to 1.0 μm or more, the current density during corona discharge can be made non-uniform, and desired SiO 2 portions can be scattered and formed. Moreover, the abnormal discharge which generate | occur | produces by producing electric field concentration in corona discharge can be suppressed by Ra being 3.0 micrometers or less. The surface roughness of the corona electrode can be controlled to a desired value by general polishing or blasting.

また、チャンバー31内を所望のガス雰囲気にするため、ガス導入口34が不図示のガスボンベにレギュレーターを介して接続され、さらにガス排気口35は不図示の真空ポンプに接続される。また、チャンバー31内をパージするためのパージ口38が設置される。   In order to make the inside of the chamber 31 have a desired gas atmosphere, the gas inlet 34 is connected to a gas cylinder (not shown) via a regulator, and the gas exhaust port 35 is connected to a vacuum pump (not shown). In addition, a purge port 38 for purging the inside of the chamber 31 is provided.

また、未反応のポリシロキサンを気化しやすくするために、弾性層表面を加熱するための赤外線ハロゲンランプを設置しても良い。   Further, an infrared halogen lamp for heating the surface of the elastic layer may be installed in order to easily vaporize unreacted polysiloxane.

次に、コロナ処理装置の動作について説明する。   Next, the operation of the corona treatment device will be described.

まず、コロナ処理を行う現像ローラ10を所望の位置に設置する。次に、現像ローラ10を回転駆動させる。その後、所望の高周波電力を高周波電源33よりコロナ電極40に供給し、現像ローラ10とコロナ電極40の間にコロナ放電を発生させて処理を開始する。所望の処理時間が経過したら、電力の供給及び回転駆動を停止し、現像ローラ20を取り出して処理を完了する。   First, the developing roller 10 that performs corona treatment is installed at a desired position. Next, the developing roller 10 is driven to rotate. Thereafter, desired high-frequency power is supplied from the high-frequency power source 33 to the corona electrode 40, and corona discharge is generated between the developing roller 10 and the corona electrode 40 to start processing. When the desired processing time has elapsed, the supply of electric power and rotational driving are stopped, the developing roller 20 is taken out, and the processing is completed.

コロナ放電を発生させる条件は、所望のSiO部分が形成できるように適宜調整する必要がある。とくに、コロナ放電が不安定になり、異常放電の発生や弾性層の過昇温が生じると、弾性層の損傷をもたらす場合があるので避けなければならない。 Conditions for generating corona discharge need to be adjusted as appropriate so that a desired SiO 2 portion can be formed. In particular, if the corona discharge becomes unstable and the occurrence of abnormal discharge or excessive temperature rise of the elastic layer may cause damage to the elastic layer, it must be avoided.

コロナ処理の時間は、所望のSiO部分が形成できるように適宜選択することが好ましい。具体的には、処理時間は30秒間以上120秒間以下が好ましい。30秒間以上にすることで、周方向に均一な処理効果が得られるため好ましい。また、120秒間以下にすることで、過昇温による弾性層の損傷を抑制できるため好ましい。 The time for the corona treatment is preferably selected as appropriate so that a desired SiO 2 portion can be formed. Specifically, the treatment time is preferably 30 seconds or longer and 120 seconds or shorter. Setting it to 30 seconds or more is preferable because a uniform treatment effect can be obtained in the circumferential direction. Moreover, since it can suppress the damage of the elastic layer by excessive temperature rising by setting it as 120 seconds or less, it is preferable.

コロナ放電を発生させる際のチャンバー31内の圧力は、とくに制限を受けないが、コロナ放電中の荷電粒子密度を高めて効率良く処理するためには、92kPa乃至111kPaの大気圧近傍下でコロナ放電を形成して処理することが好ましい。   The pressure in the chamber 31 at the time of generating the corona discharge is not particularly limited. However, in order to increase the charged particle density during the corona discharge and to perform the treatment efficiently, the corona discharge is performed near the atmospheric pressure of 92 kPa to 111 kPa. It is preferable to form and process.

コロナ電極40に供給する高周波電力は、周波数及び投入電力を適宜選択することが好ましい。具体的には、1kHz乃至3GHzの周波数が好ましい。とくに、大気中でコロナ放電を発生させる場合には、コロナ放電を安定して形成できることから、1kHz乃至15MHzが好ましく、さらには5乃至100kHzが好ましい。投入電力は、装置構成及びコロナ放電発生領域に依存するためとくに限定はされないが、異常放電の発生や弾性層の過昇温が起きない範囲で高くしたほうが、所望のSiO部分を効率良く形成できるため好ましい。 The high frequency power supplied to the corona electrode 40 is preferably selected as appropriate for the frequency and the input power. Specifically, a frequency of 1 kHz to 3 GHz is preferable. In particular, when corona discharge is generated in the atmosphere, 1 kHz to 15 MHz is preferable, and 5 to 100 kHz is more preferable because corona discharge can be stably formed. The input power is not particularly limited because it depends on the device configuration and the corona discharge generation region, but the desired SiO 2 portion can be formed more efficiently if it is increased within the range where abnormal discharge does not occur and the elastic layer does not overheat. This is preferable because it is possible.

本発明においては、パルス幅変調方式によりパルス変調した高周波電力を供給してコロナ放電を発生させることがより好ましい。パルス幅変調方式を用いることにより、コロナ放電に投入する電力を高く設定でき、所望のSiO部分を得ることが容易になる。また、duty比は50%乃至80%の範囲であることが好ましい。duty比は、パルス変調した高周波電力1周期に対する電力を印加する時間の比率を表す。duty比を50%以上にすることが、所望のSiO部分を得るのに充分なエネルギーを与えることができるため好ましい。また、duty比を80%以下にすることが、コロナ放電による過昇温が引き起こす弾性層の損傷を抑制できるため好ましい。 In the present invention, it is more preferable to generate corona discharge by supplying high-frequency power pulse-modulated by a pulse width modulation method. By using the pulse width modulation method, the power input to the corona discharge can be set high, and a desired SiO 2 portion can be easily obtained. The duty ratio is preferably in the range of 50% to 80%. The duty ratio represents a ratio of time for applying power to one cycle of pulse-modulated high-frequency power. A duty ratio of 50% or more is preferable because sufficient energy can be given to obtain a desired SiO 2 portion. Further, it is preferable to set the duty ratio to 80% or less because damage to the elastic layer caused by excessive temperature rise due to corona discharge can be suppressed.

コロナ電極40と弾性層20の間隔は、長手方向でほぼ均一であればとくに制限はされない。コロナ放電が安定して形成されるように、使用する電源周波数に応じて適正な範囲を選べばよいが、一般的には1mm乃至10mmの間隔が好ましい。1mm以上とすることで、異常放電の発生を抑制できるため好ましい。また、10mm以下とすることで、コロナ放電を均一に形成できるため好ましい。   The distance between the corona electrode 40 and the elastic layer 20 is not particularly limited as long as it is substantially uniform in the longitudinal direction. An appropriate range may be selected in accordance with the power supply frequency to be used so that the corona discharge is stably formed, but generally an interval of 1 mm to 10 mm is preferable. The thickness of 1 mm or more is preferable because the occurrence of abnormal discharge can be suppressed. Moreover, since it can form uniformly a corona discharge by setting it as 10 mm or less, it is preferable.

コロナ放電の発生領域は装置構成によって任意に制御できる。図3に示したように、コロナ電極40を弾性層10全体に対向して設置することで、弾性層10の長手方向全域にコロナ放電を形成し、同時に処理することができる。また、弾性層10の長手方向の一部に形成したコロナ放電を、弾性層10の長手方向に走査することで、弾性層10の長手方向全域を処理しても良い。このようなコロナ放電を発生させるコロナ処理装置の一例として、プラズマ照射表面改質装置PS−601C(春日電機株式会社製)が挙げられる。   The generation area of the corona discharge can be arbitrarily controlled by the apparatus configuration. As shown in FIG. 3, by installing the corona electrode 40 so as to face the entire elastic layer 10, a corona discharge can be formed in the entire longitudinal direction of the elastic layer 10 and processed simultaneously. Alternatively, the entire longitudinal direction of the elastic layer 10 may be processed by scanning a corona discharge formed in a part of the elastic layer 10 in the longitudinal direction in the longitudinal direction of the elastic layer 10. As an example of a corona treatment device that generates such corona discharge, there is a plasma irradiation surface modification device PS-601C (manufactured by Kasuga Electric Co., Ltd.).

コロナ処理は、現像ローラを回転させて周方向に均一に行うことが好ましい。現像ローラの回転数はとくに制限されることはないが、1rpm乃至300rpmの回転数が均一に処理でき好ましい。   The corona treatment is preferably performed uniformly in the circumferential direction by rotating the developing roller. The rotation speed of the developing roller is not particularly limited, but a rotation speed of 1 rpm to 300 rpm is preferable because it can be uniformly processed.

また、コロナ処理を行う前に弾性層表面を加熱することが、SiO部分を効率良く形成できて好ましい。その場合、未反応のポリシロキサンが気化しやすくなるように、現像ローラを回転駆動させた後、10秒乃至300秒間加熱して弾性層表面を温度150℃乃至220℃にすることが好ましい。熱源はとくに制限されないが、赤外線ハロゲンランプがコスト、昇温速度の点で好ましい。 In addition, heating the surface of the elastic layer before performing the corona treatment is preferable because the SiO 2 portion can be efficiently formed. In this case, it is preferable to rotate the developing roller and heat it for 10 to 300 seconds so that the unreacted polysiloxane is easily vaporized to bring the elastic layer surface to a temperature of 150 to 220 ° C. The heat source is not particularly limited, but an infrared halogen lamp is preferable from the viewpoint of cost and temperature increase rate.

以上のようなコロナ処理装置を用いれば、弾性層表面に所望のSiO部分を形成することが可能となる。 If the corona treatment apparatus as described above is used, a desired SiO 2 portion can be formed on the elastic layer surface.

<本発明に係わる電子写真用画像形成装置及び電子写真用プロセスカートリッジ>
次に、本発明の現像ローラを搭載する電子写真用画像形成装置の一例を、図5で説明する。なお、以下の例ではカラーの電子写真用画像形成装置について説明するが、本発明の現像ローラは単色の電子写真用画像形成装置についても使用することが出来る。
<Electrophotographic image forming apparatus and electrophotographic process cartridge according to the present invention>
Next, an example of an electrophotographic image forming apparatus equipped with the developing roller of the present invention will be described with reference to FIG. In the following example, a color electrophotographic image forming apparatus will be described. However, the developing roller of the present invention can also be used for a monochrome electrophotographic image forming apparatus.

図5において、電子写真用画像形成装置500には、イエロートナー、マゼンダトナー、シアントナー、ブラックトナーの各色トナー毎に設けられる画像形成ユニットa、b、c、dが設けられる。各画像形成ユニットには、それぞれ矢印方向に回転する静電潜像担持体としての感光体505が設けられる。各感光体の周囲には、感光体を一様に帯電するための帯電装置511、一様に帯電処理した感光体にレーザー光510を照射して静電潜像を形成する露光手段、静電潜像を形成した感光体にトナーを供給し静電潜像を現像する現像装置509が設けられる。   In FIG. 5, the image forming apparatus 500 for electrophotography is provided with image forming units a, b, c, and d provided for each color toner of yellow toner, magenta toner, cyan toner, and black toner. Each image forming unit is provided with a photoreceptor 505 as an electrostatic latent image carrier that rotates in the direction of the arrow. Around each photoconductor, a charging device 511 for uniformly charging the photoconductor, exposure means for irradiating the uniformly charged photoconductor with laser light 510 to form an electrostatic latent image, electrostatic A developing device 509 is provided that supplies toner to the photosensitive member on which the latent image is formed to develop the electrostatic latent image.

一方、給紙ローラ523により供給される紙等の記録材522を搬送する転写搬送ベルト520が駆動ローラ516、従動ローラ521、テンションローラ519に懸架されて設けられる。転写搬送ベルト520には吸着ローラ524を介して吸着バイアス電源525の電荷が印加され、記録材522を表面に静電気的に付着させて搬送するようになっている。   On the other hand, a transfer conveyance belt 520 that conveys a recording material 522 such as paper supplied by a paper supply roller 523 is provided suspended from a drive roller 516, a driven roller 521, and a tension roller 519. The transfer / conveying belt 520 is charged with the charge of the suction bias power source 525 via the suction roller 524 so that the recording material 522 is electrostatically attached to the surface and transported.

各画像形成ユニットの感光体上のトナー像を、転写搬送ベルト520によって搬送される記録材522に転写するための電荷を印加する転写バイアス電源518が設けられる。転写バイアスは転写搬送ベルト520の裏面に配置される転写ローラ517を介して印加される。各画像形成ユニットにおいて形成される各色のトナー像は、画像形成ユニットに同期して可動される転写搬送ベルト520によって搬送される記録材523上に、順次重畳して転写されるようになっている。   A transfer bias power source 518 is provided to apply a charge for transferring the toner image on the photosensitive member of each image forming unit to the recording material 522 conveyed by the transfer conveyance belt 520. The transfer bias is applied via a transfer roller 517 disposed on the back surface of the transfer conveyance belt 520. The toner images of the respective colors formed in the image forming units are sequentially superimposed and transferred onto a recording material 523 conveyed by a transfer conveying belt 520 that is moved in synchronization with the image forming unit. .

更に、カラー電子写真用画像形成装置には、記録材上に重畳転写したトナー像を加熱などにより定着する定着装置515、画像形成された記録材522を装置外に排出する搬送装置(不図示)が設けられる。   Further, in the color electrophotographic image forming apparatus, a fixing device 515 for fixing the toner image superimposed and transferred on the recording material by heating or the like, and a conveying device (not shown) for discharging the image-formed recording material 522 to the outside of the apparatus. Is provided.

一方、各画像形成ユニットには各感光体上に転写されずに残存する転写残トナーを除去し表面をクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング装置512が設けられる。更に、その他感光体から掻き取られたトナーを収納する廃トナー容器が設けられる。クリーニングされた感光体は画像形成可能状態とされて待機するようになっている。   On the other hand, each image forming unit is provided with a cleaning device 512 having a cleaning blade for removing residual toner remaining without being transferred onto each photoreceptor and cleaning the surface. Further, a waste toner container for storing toner scraped off from the photoreceptor is provided. The cleaned photoconductor is set in an image-formable state and stands by.

上記各画像形成ユニットに設けられる現像装置509には、一成分現像剤として非磁性トナーを収容したトナー容器507と、トナー容器の開口を閉塞するように設置され、トナー容器から露出した部分で感光体と対向するように現像ローラ10が設けられる。   A developing device 509 provided in each of the image forming units is provided with a toner container 507 containing non-magnetic toner as a one-component developer, and a toner container that closes the opening of the toner container. A developing roller 10 is provided so as to face the body.

トナー容器内には、現像ローラにトナーを供給すると同時に、現像後現像ローラ上に使用されずに残留するトナーを掻き取るためのトナー供給ローラ506と、現像ローラ上のトナーを薄膜状に形成すると共に、摩擦帯電するトナー量規制部材508とが設けられている。これらはそれぞれ現像ローラ10に当接配置されている。トナー量規制部材508にはトナー量規制部材バイアス電源513が接続され、現像ローラには現像ローラバイアス電源514が接続され、画像形成時において、トナー量制部材と現像ローラにはそれぞれ電荷が印加される。トナー量規制部材バイアス電源513から出力される電圧は、現像ローラバイアス電源514から出力される電圧より50V乃至400V低い電圧が出力される。   In the toner container, toner is supplied to the developing roller, and at the same time, a toner supply roller 506 for scraping off toner that is not used on the developing roller after development, and the toner on the developing roller are formed in a thin film shape. In addition, a toner amount regulating member 508 that is frictionally charged is provided. These are disposed in contact with the developing roller 10, respectively. A toner amount regulating member bias power source 513 is connected to the toner amount regulating member 508, a developing roller bias power source 514 is connected to the developing roller, and electric charges are respectively applied to the toner amount regulating member and the developing roller during image formation. The The voltage output from the toner amount regulating member bias power supply 513 is 50V to 400V lower than the voltage output from the developing roller bias power supply 514.

次に、本発明の現像ローラを搭載する電子写真用画像形成装置に脱着可能な電子写真用プロセスカートリッジの一例を、図6で説明する。図6に示す電子写真用画像形成装置用プロセスカートリッジ530は、現像装置509と、感光体505、クリーニング装置512を有し、これらが一体化されて電子写真用画像形成装置本体に着脱自在に設けられる。現像装置9としては電子写真用画像形成装置で説明したものと同様のものを挙げることができる。本発明の電子写真用画像形成装置用プロセスカートリッジは、上記の他、感光体上のトナー像を記録材に転写する転写部材などを上記の部材と共に一体的に設けたものであってもよい。   Next, an example of an electrophotographic process cartridge detachable from an electrophotographic image forming apparatus equipped with the developing roller of the present invention will be described with reference to FIG. The process cartridge 530 for an electrophotographic image forming apparatus shown in FIG. 6 has a developing device 509, a photoreceptor 505, and a cleaning device 512, which are integrated and detachably provided on the main body of the electrophotographic image forming apparatus. It is done. Examples of the developing device 9 include the same ones as described in the electrophotographic image forming apparatus. In addition to the above, the process cartridge for an electrophotographic image forming apparatus of the present invention may be one in which a transfer member for transferring a toner image on a photosensitive member to a recording material is integrally provided with the above members.

<本発明に係わる分析方法>
(透過電子顕微鏡によるSiO部分の確認)
本発明では、弾性層と樹脂層とがSiO部分を介して接している様子を、透過電子顕微鏡により確認した。
<Analysis method according to the present invention>
(Confirmation of SiO 2 part by transmission electron microscope)
In the present invention, it was confirmed by a transmission electron microscope that the elastic layer and the resin layer were in contact with each other through the SiO 2 portion.

試料は、測定する現像ローラを、弾性層と樹脂層が両方含まれるように断面方向に切り出した後、ミクロトームで切削し、100μm角、厚さ100nmの薄片を作製した。この試料を、透過電子顕微鏡(商品名:H−7500、株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用いて10000倍の倍率で観察し、弾性層と樹脂層の間にSiO部分の有無を確認した。同時に、図2(a)に示すように、弾性層と樹脂層とがSiO部分を介して接する部分と、SiO部分を介さずに接する部分とが混在しているかどうかを確認した。さらに、SiO部分の径及び厚さを確認した。 As a sample, a developing roller to be measured was cut out in a cross-sectional direction so as to include both an elastic layer and a resin layer, and then cut with a microtome to produce a 100 μm square and a 100 nm thick flake. This sample was observed at a magnification of 10,000 times using a transmission electron microscope (trade name: H-7500, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), and the presence or absence of a SiO 2 portion was confirmed between the elastic layer and the resin layer. At the same time, as shown in FIG. 2A, it was confirmed whether a portion where the elastic layer and the resin layer are in contact with each other via the SiO 2 portion and a portion where the elastic layer and the resin layer are in contact without using the SiO 2 portion are mixed. Furthermore, the diameter and thickness of the SiO 2 part were confirmed.

(X線光電子分光法によるSiO部分の定量分析)
本発明では、X線光電子分光法によりSiO部分の定量分析を行った。
(Quantitative analysis of SiO 2 part by X-ray photoelectron spectroscopy)
In the present invention, quantitative analysis of the SiO 2 portion was performed by X-ray photoelectron spectroscopy.

試料は、測定する現像ローラの表面から5mm角で、弾性層と樹脂層の両方が充分に含まれるように深さ1mm以上を切り出して作製した。この試料を、X線光電子分光装置(商品名:Quantum2000、アルバック・ファイ株式会社製)を用いて、アルゴンイオンエッチング法により試料の樹脂層表面から深さ方向の組成分析を行った。ここで、分析領域はφ100μmとし、X線源にはAl Kα(15kV、25W)を用いた。さらに、約100nmエッチングする毎に組成情報を得て、深さ方向の組成分析を行った。   The sample was produced by cutting out a depth of 1 mm or more so that both the elastic layer and the resin layer were sufficiently contained at 5 mm square from the surface of the developing roller to be measured. This sample was subjected to composition analysis in the depth direction from the resin layer surface of the sample by an argon ion etching method using an X-ray photoelectron spectrometer (trade name: Quantum 2000, manufactured by ULVAC-PHI Co., Ltd.). Here, the analysis region was set to φ100 μm, and Al Kα (15 kV, 25 W) was used as the X-ray source. Furthermore, composition information was obtained every time etching was performed at about 100 nm, and composition analysis in the depth direction was performed.

具体的には、Siの2p軌道の結合エネルギーに起因するピークの測定を行い、SiOに帰属されるSiのピークを103.7eV、Si−Oに帰属されるSiのピークを102.5eVとしてピーク分離を行った。それぞれの結合に帰属されるSiの組成より、弾性層由来のSi−Oに帰属されるSi原子が検出された時点の全Si原子数に対するSiOに帰属されるSi原子数の割合Rを求めた。 Specifically, the peak due to the binding energy of Si 2p orbit is measured, the Si peak attributed to SiO 2 is 103.7 eV, and the Si peak attributed to Si—O is 102.5 eV. Peak separation was performed. From the composition of Si attributed to each bond, the ratio R of the number of Si atoms attributed to SiO 2 with respect to the total number of Si atoms at the time when Si atoms attributed to Si—O derived from the elastic layer were detected was obtained. It was.

その測定結果の一例を表1に示す。表1では、100nm毎の深さ方向の相対位置におけるSi−Oに帰属されるSi原子とSiOに帰属されるSi原子の組成、及び全Si原子数に対するSiOに帰属されるSi原子数の割合Rを示した。なお、表1では深さ方向の相対位置をSiO部分近傍のみ示した。また、測定した組成分析結果は、検出された炭素、窒素、酸素、珪素を合わせた総数を100(atom%)とした。 An example of the measurement result is shown in Table 1. In Table 1, the composition of Si atoms attributed to Si—O and Si atoms attributed to SiO 2 at relative positions in the depth direction every 100 nm, and the number of Si atoms attributed to SiO 2 with respect to the total number of Si atoms. The ratio R was shown. In Table 1, the relative position in the depth direction is shown only in the vicinity of the SiO 2 portion. Moreover, the composition analysis result measured was set to 100 (atom%) as the total number of detected carbon, nitrogen, oxygen, and silicon.

ここで、Si−Oに帰属されるSi原子の組成が、弾性層におけるSi−Oに帰属されるSi原子の組成の1/2以上になった時点を、弾性層由来のSi−Oに帰属されるSi原子が検出された時点と定義した。表1の測定例においては、弾性層におけるSi−Oに帰属されるSi原子の組成は20(atom%)であった。したがって、深さ方向の相対位置13で弾性層由来のSi−Oに帰属されるSi原子を検出したと判断した。この時点での全Si原子数に対するSiOに帰属されるSi原子数の割合Rは0.36であった。 Here, the time when the composition of Si atoms attributed to Si-O becomes 1/2 or more of the composition of Si atoms attributed to Si-O in the elastic layer is attributed to Si-O derived from the elastic layer. It was defined as the point in time when Si atoms to be detected were detected. In the measurement example of Table 1, the composition of Si atoms attributed to Si—O in the elastic layer was 20 (atom%). Therefore, it was judged that Si atoms belonging to Si—O derived from the elastic layer were detected at the relative position 13 in the depth direction. At this time, the ratio R of the number of Si atoms attributed to SiO 2 with respect to the total number of Si atoms was 0.36.

このようにして、弾性層由来のSi−Oに帰属されるSi原子が検出された時点の全Si原子数に対するSiOに帰属されるSi原子数の割合Rを求めた。 In this way, the ratio R of the number of Si atoms attributed to SiO 2 with respect to the total number of Si atoms at the time when Si atoms attributed to Si—O derived from the elastic layer were detected was determined.

Figure 2010122608
Figure 2010122608

以下、本発明を実施例及び比較例に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples and comparative examples.

下記の実施例は、本発明の最良な実施形態の一例であるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。   The following examples are examples of the best mode of the present invention, but the present invention is not limited to these examples.

[実施例1−1]
<現像ローラの作製>
以下の手順により、円柱状の軸芯体の周囲に、被覆層として弾性層と樹脂層を1層ずつ設けた現像ローラを作製した。
[Example 1-1]
<Production of developing roller>
By the following procedure, a developing roller was produced in which an elastic layer and a resin layer were provided as a coating layer around a cylindrical shaft core.

軸芯体として、直径6mm、長さ279mmのSUS304製の芯金を用いた。   As the shaft core body, a SUS304 metal core having a diameter of 6 mm and a length of 279 mm was used.

弾性層の材料として、以下の要領で液状シリコーンゴムを準備した。まず、次の材料を混合し液状シリコーンゴムのベース材料とした。
両末端にビニル基を有する温度25℃における粘度が100Pa・sのジメチルポリシロキサン(東レダウコーニング社製、重量平均分子量100,000):100質量部。
充填剤として石英粉末(Pennsylvania Glass Sand社製、商品名:Min−USil):7質量部。
カーボンブラック(電気化学工業製、商品名:デンカブラック、粉状品)8質量部。このベース材料に、硬化触媒として白金化合物(東レダウコーニング社製、Pt濃度1%)を微量配合したものと、分子鎖両末端と側鎖にSiH基を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン(東レダウコーニング社製、重量平均分子量500)3質量部を配合したものを質量比1:1で混合し、液状シリコーンゴムとした。
As a material for the elastic layer, liquid silicone rubber was prepared in the following manner. First, the following materials were mixed to form a liquid silicone rubber base material.
Dimethylpolysiloxane having a vinyl group at both ends and a viscosity of 100 Pa · s at a temperature of 25 ° C. (manufactured by Toray Dow Corning, weight average molecular weight 100,000): 100 parts by mass.
Quartz powder (manufactured by Pennsylvania Glass Sand, trade name: Min-USil) as a filler: 7 parts by mass.
8 parts by mass of carbon black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo, trade name: Denka Black, powdered product). To this base material, a platinum compound (Toray Dow Corning, 1% Pt concentration) as a curing catalyst, and an organohydrogenpolysiloxane having SiH groups at both molecular chain ends and side chains (Toray Dow Corning) A product obtained by blending 3 parts by mass with a weight average molecular weight of 500) was mixed at a mass ratio of 1: 1 to obtain a liquid silicone rubber.

内径12mmの円筒型金型内の中心部に軸芯体を配置し、円筒型金型内に注入口からこの液状シリコーンゴムを注入し、温度120℃で5分間加熱硬化させ、室温まで冷却後、軸芯体と一体となった弾性層を脱型した。さらに温度150℃で4時間加熱して硬化反応を完了させ、厚さ3mmのシリコーンゴムを主成分とする弾性層を軸芯体の外周面上に設けた。シリコーンゴム中の未反応のポリシロキサンの含有量は10重量%であった。   A shaft core is placed in the center of a cylindrical mold with an inner diameter of 12 mm, and this liquid silicone rubber is injected into the cylindrical mold from the injection port, heated and cured at 120 ° C. for 5 minutes, and cooled to room temperature. The elastic layer integrated with the shaft core was removed. Further, the curing reaction was completed by heating at a temperature of 150 ° C. for 4 hours, and an elastic layer mainly composed of silicone rubber having a thickness of 3 mm was provided on the outer peripheral surface of the shaft core body. The content of unreacted polysiloxane in the silicone rubber was 10% by weight.

その後、図3に示したコロナ処理装置(春日電機株式会社製)により以下の要領で処理し、弾性層表面にSiO部分を形成した。 Then treated in the following manner by a corona treatment apparatus shown in FIG. 3 (Kasuga Electric Works Ltd.) to form a SiO 2 portion in the elastic layer surface.

温度23℃、湿度50%RHに制御した室内に設置したコロナ処理装置に、弾性層をコロナ電極と3mmの間隔を隔てて配置した。コロナ電極の長さは300mmとし、表面粗さRaは2.0μmとした。チャンバー内の雰囲気は室内の空気そのままとし、圧力は101kPaとした。   The elastic layer was disposed at a distance of 3 mm from the corona electrode in a corona treatment apparatus installed in a room controlled at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH. The length of the corona electrode was 300 mm, and the surface roughness Ra was 2.0 μm. The atmosphere in the chamber was kept as room air, and the pressure was 101 kPa.

弾性層表面が温度23℃であることを確認した後、弾性層を60rpmの回転数で回転駆動させた後、赤外線ハロゲンランプ(岩崎電気株式会社製)を用いて、弾性層表面を温度200℃に加熱した後、1分間放置した。   After confirming that the elastic layer surface has a temperature of 23 ° C., the elastic layer is rotated at a rotation speed of 60 rpm, and then the elastic layer surface is heated to a temperature of 200 ° C. using an infrared halogen lamp (manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.). And then left for 1 minute.

その後、周波数35kHzの電力をパルス変調はさせずに、長手方向に均一にコロナ電流密度20(A/m)で供給してコロナ処理を行った。処理時間は30秒間とした。   Thereafter, the electric power of frequency 35 kHz was supplied with a corona current density of 20 (A / m) uniformly in the longitudinal direction without performing pulse modulation to perform corona treatment. The processing time was 30 seconds.

次に、樹脂層を以下の要領で被覆した。   Next, the resin layer was coated as follows.

樹脂層の材料として、次のものを用いた。
ポリテトラメチレングリコール(商品名:PTG650SN、数平均分子量Mn=1000、f=2(fは官能基数を表す。以下同じ。);保土谷化学株式会社製):100.0質量部。イソシアネート(商品名:ミリオネートMT、MDI、f=2、日本ポリウレタン工業株式会社製):21.2質量部。
これら材料をMEK溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下80度にて6時間反応させ、重量平均分子量Mw=10000、水酸基価20.0(mg・KOH/g)、分子量分散度Mw/Mn=2.9、Mz/Mw=2.5の2官能のポリウレタンプレポリマーを得た。MEKはメチルエチルケトンである。
The following materials were used as the material for the resin layer.
Polytetramethylene glycol (trade name: PTG650SN, number average molecular weight Mn = 1000, f = 2 (f represents the number of functional groups; the same shall apply hereinafter); manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.): 100.0 parts by mass. Isocyanate (trade name: Millionate MT, MDI, f = 2, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.): 21.2 parts by mass.
These materials are mixed stepwise in a MEK solvent and reacted at 80 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere. The weight average molecular weight Mw = 10000, the hydroxyl value 20.0 (mg · KOH / g), and the molecular weight dispersity Mw. A bifunctional polyurethane prepolymer having /Mn=2.9 and Mz / Mw = 2.5 was obtained. MEK is methyl ethyl ketone.

このポリウレタンプレポリマー100.0質量部にイソシアネート(商品名:コロネート2521、日本ポリウレタン工業株式会社製)35.0質量部を加えて、NCO当量を1.4となるようにした。なお、NCO当量は、イソシアネート化合物中のイソシアネート基のモル数とポリオール成分中の水酸基のモル数との比([NCO]/[OH])を示すものである。   30.0 parts by mass of isocyanate (trade name: Coronate 2521, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) was added to 100.0 parts by mass of this polyurethane prepolymer so that the NCO equivalent was 1.4. The NCO equivalent represents a ratio ([NCO] / [OH]) between the number of moles of isocyanate groups in the isocyanate compound and the number of moles of hydroxyl groups in the polyol component.

さらに、カーボンブラック(商品名:#1000、pH3.0、三菱化学社製)を21.0質量部添加した。この原料混合液に有機溶剤を加え、20μm前後の膜厚が得られるように固形分20質量%乃至30質量%の範囲で適宜調整した。さらに、ウレタン樹脂粒子(商品名:C400透明、直径14μm、根上工業株式会社製)を21.0質量部加え、均一分散、混合したものを樹脂層の原料液とした。   Furthermore, 21.0 parts by mass of carbon black (trade name: # 1000, pH 3.0, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added. An organic solvent was added to the raw material mixture, and the solid content was appropriately adjusted in the range of 20% by mass to 30% by mass so as to obtain a film thickness of about 20 μm. Furthermore, 21.0 parts by mass of urethane resin particles (trade name: C400 transparent, diameter 14 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) were added, uniformly dispersed, and mixed to obtain a raw material liquid for the resin layer.

この樹脂層の原料液中に、上記の樹脂層を形成した軸芯体を浸漬した後、引上げて自然乾燥させた。次いで、温度140℃にて60分間の加熱処理を行い、樹脂層の原料液を硬化させて、平均20.0μmの膜厚の樹脂層を得た。このようにして、外径が約12mm、被覆層の長さ235mm、JIS B 0601:1994表面粗さの規格における中心線平均粗さRaが、1.5μmの現像ローラを作製した。   The shaft core body on which the resin layer was formed was immersed in the resin layer raw material liquid, and then pulled up and allowed to dry naturally. Next, a heat treatment was performed at a temperature of 140 ° C. for 60 minutes to cure the resin layer raw material liquid to obtain a resin layer having an average thickness of 20.0 μm. In this way, a developing roller having an outer diameter of about 12 mm, a coating layer length of 235 mm, and a centerline average roughness Ra of 1.5 μm according to JIS B 0601: 1994 surface roughness standards was produced.

<評価>
作製した現像ローラについて、前述の分析方法に従い、透過電子顕微鏡によるSiO部分の確認を行った。その結果、弾性層と樹脂層の間にSiO部分を確認した。
<Evaluation>
The developing roller produced according to the method the foregoing analysis, was confirmed SiO 2 parts by transmission electron microscopy. As a result, a SiO 2 portion was confirmed between the elastic layer and the resin layer.

同時に、図2(a)及び(b)に示すようにSiO部分が点在しており、弾性層と樹脂層とがSiO部分を介して接する部分と、SiO部分を介さずに接する部分とが混在していることを確認した。 At the same time, contact without the intervention and dotted with SiO 2 portions as shown in FIG. 2 (a) and (b), a portion where the elastic layer and the resin layer in contact via the SiO 2 portion, the SiO 2 portion It was confirmed that the part was mixed.

次に、現像ローラの端部から20mm位置と、長手方向の中央位置においてSiOの最大長さを測定した。その際、軸方向の同じ位置について、それぞれ周方向に4点ずつ測定を行った。透過電子顕微鏡で、25μm四方の範囲にあるSiO部分を観察したところ、多少大きさのバラツキはあったものの、それぞれの最大長さは0.1μm以上10μm以下の範囲に入っていた。 Next, the maximum length of SiO 2 was measured at a position 20 mm from the end of the developing roller and a central position in the longitudinal direction. At that time, four points were measured in the circumferential direction at the same position in the axial direction. When the SiO 2 portion in the range of 25 μm square was observed with a transmission electron microscope, the maximum length of each was in the range of 0.1 μm or more and 10 μm or less, although there was some variation in size.

次に、X線光電子分光法によるSiO部分の定量分析を行った。その結果、弾性層由来のSi−Oに帰属されるSi原子が検出された時点の全Si原子数に対するSiOに帰属されるSi原子数の割合Rは0.56であった。 Next, quantitative analysis of the SiO 2 portion by X-ray photoelectron spectroscopy was performed. As a result, the ratio R of the number of Si atoms attributed to SiO 2 with respect to the total number of Si atoms at the time when Si atoms attributed to Si—O derived from the elastic layer were detected was 0.56.

さらに、同条件で作製した現像ローラを用い、電子写真用画像形成装置で画像評価を行った。電子写真用画像形成装置には、Hewlett−Packard社製 Color Laser Jet3600を用いた。プロセスカートリッジには専用のブラック用のものを用い、現像ローラのみを交換して以下の評価を行った。   Furthermore, image evaluation was performed with an electrophotographic image forming apparatus using a developing roller produced under the same conditions. For the electrophotographic image forming apparatus, Color Laser Jet 3600 manufactured by Hewlett-Packard Co. was used. A special black cartridge was used as the process cartridge, and only the developing roller was replaced, and the following evaluation was performed.

(かぶり評価)
本実施例の現像ローラを組み込んだプロセスカートリッジを画像形成装置本体に搭載し、温度15℃、湿度10%RHの環境に24時間放置した。その後、同環境において、印字率が1%の画像を公称寿命よりも多い25000枚出力した。その後、同環境でベタ白画像を出力し、以下の方法でかぶり値を測定した。
(Cover evaluation)
The process cartridge incorporating the developing roller of this embodiment was mounted on the main body of the image forming apparatus, and left in an environment of a temperature of 15 ° C. and a humidity of 10% RH for 24 hours. Thereafter, in this environment, 25,000 images having a printing rate of 1%, which is longer than the nominal life, were output. Thereafter, a solid white image was output in the same environment, and the fogging value was measured by the following method.

かぶり値は、反射濃度計(商品名:TC−6DS/A;東京電色技術センター社製)を用いて、画像形成前の転写紙の反射濃度と、ベタ白画像の画像形成を行った後の転写紙の反射濃度を測定し、その差分により求めた。   The fog value is measured after the reflection density of the transfer paper before image formation and solid white image formation using a reflection densitometer (trade name: TC-6DS / A; manufactured by Tokyo Denshoku Technology Center Co., Ltd.). The reflection density of the transfer paper was measured and obtained from the difference.

かぶり値について以下の基準により評価を行った。かぶり値は小さいほど、チャージアップを抑制できていると考えられる。ここで、下記評価A及び評価Bは、目視では「かぶり」を認識できないレベルである。一方、評価C及び評価Dは、目視で「かぶり」を明らかに認識できるレベルである。
A:1.0より小さい
B:1.0以上かつ2.0より小さい
C:3.0以上かつ5.0より小さい
D:5.0以上。
The fogging value was evaluated according to the following criteria. It is considered that charge-up can be suppressed as the fogging value is smaller. Here, the following evaluation A and evaluation B are levels at which “fog” cannot be recognized visually. On the other hand, the evaluation C and the evaluation D are levels at which “fogging” can be clearly recognized visually.
A: Less than 1.0 B: 1.0 or more and less than 2.0 C: 3.0 or more and less than 5.0 D: 5.0 or more.

(密着性評価)
次に、かぶり評価を終えた現像ローラを取り出し、温度20℃、湿度55%RHの環境に24時間放置した後、同環境において、以下の方法で密着性評価を行った。
(Adhesion evaluation)
Next, the developing roller that had been subjected to the fog evaluation was taken out and left in an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 55% RH for 24 hours, and in the same environment, adhesion evaluation was performed by the following method.

まず、現像ローラの表面をメチルエチルケトンで洗浄し、トナー及びトナー由来の付着物を除去した。次に、現像ローラ表面の長手方向全面にポリイミドテープ(型番:P−221、パーマセル社製)を貼り付け、カミソリ刃を用いてポリイミドテープの上から長手方向に幅10mmの切り込みを現像ローラ長手方向全面に入れた。その後、現像ローラの両端の断面部にポリイミドテープとほぼ平行にカミソリ刃を用いて切り込みを入れてから、ポリイミドテープと現像ローラ表面を一緒に、現像ローラ表面に対して90°の角度で剥離したときの剥離強度を、引っ張り試験機を用いて測定した。現像ローラ表面の剥離が進むに連れて、一般に剥離強度が最小となる弾性層と樹脂層の界面で剥離が進むことから、この方法により弾性層と樹脂層の密着性を評価することが可能である。   First, the surface of the developing roller was washed with methyl ethyl ketone to remove toner and toner-derived deposits. Next, a polyimide tape (model number: P-221, manufactured by Permacel) is pasted on the entire surface of the developing roller in the longitudinal direction, and a razor blade is used to cut a 10 mm width in the longitudinal direction from above the polyimide tape. I put it all over. After that, the cross-sections at both ends of the developing roller were cut using a razor blade almost parallel to the polyimide tape, and then the polyimide tape and the developing roller surface were peeled together at an angle of 90 ° with respect to the developing roller surface. The peel strength was measured using a tensile tester. As the surface of the developing roller is peeled off, peeling generally proceeds at the interface between the elastic layer and the resin layer where the peel strength is minimized, so that this method can evaluate the adhesion between the elastic layer and the resin layer. is there.

現像ローラの両端部から、現像ローラの長手方向全面について測定を行い、剥離強度の最小値を以下の基準により評価した。剥離強度の値が大きいほど、長期間使用後においても、現像ローラの樹脂層の密着性が良好であると考えられる。   Measurements were made on the entire length of the developing roller from both ends of the developing roller, and the minimum peel strength was evaluated according to the following criteria. It is considered that the greater the peel strength value, the better the adhesion of the resin layer of the developing roller even after long-term use.

ここで、下記評価A及び評価Bは、実使用上密着性に全く問題が無いレベルである。一方、評価C及び評価Dは、現像ローラを再利用した場合に密着性に問題が生じる可能性があるレベルである。
A:200gf以上
B:150gf以上かつ200gfより小さい
C:80gf以上100gfより小さい
D:80gf以下
[比較例1]
弾性層を形成後、コロナ処理の代わりにエキシマ処理を行った後、樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様にして製造した現像ローラの評価を行った。
Here, the following evaluation A and evaluation B are levels at which there is no problem in adhesion in actual use. On the other hand, the evaluation C and the evaluation D are levels that may cause a problem in adhesion when the developing roller is reused.
A: 200 gf or more B: 150 gf or more and less than 200 gf C: 80 gf or more and less than 100 gf D: 80 gf or less [Comparative Example 1]
After the elastic layer was formed, the developing roller manufactured in the same manner as in Example 1 was evaluated except that the excimer treatment was performed instead of the corona treatment and the resin layer was formed.

エキシマ処理は以下の条件で行った。弾性層表面を、軸芯体を回転軸として30rpmで回転させながら、波長172nmの紫外線を照射可能な細管エキシマランプ(ハリソン東芝ライティング製)により、積算光量が120mJ/cmとなるように照射して処理を行なった。照射時の弾性層表面とエキシマランプの距離は2mmとした。 Excimer treatment was performed under the following conditions. The elastic layer surface is irradiated with a capillary excimer lamp (manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.) capable of irradiating ultraviolet rays with a wavelength of 172 nm while rotating the shaft core at a rotation axis of 30 rpm so that the integrated light amount becomes 120 mJ / cm 2. Was processed. The distance between the elastic layer surface and the excimer lamp at the time of irradiation was 2 mm.

作製した現像ローラを透過電子顕微鏡により評価した結果、弾性層と樹脂層の間にSiO部分は確認されなかった。 As a result of evaluating the produced developing roller with a transmission electron microscope, no SiO 2 portion was observed between the elastic layer and the resin layer.

[比較例2]
弾性層を形成後、コロナ処理の代わりにスパッタリング装置によりSiO部分を均一に形成した後、樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様にして製造した現像ローラの評価を行った。
[Comparative Example 2]
After forming the elastic layer, the developing roller manufactured in the same manner as in Example 1 was evaluated except that the SiO 2 portion was uniformly formed by a sputtering apparatus instead of the corona treatment, and then the resin layer was formed.

SiO部分の形成は、スパッタリング装置(商品名:E−200S、キヤノンアネルバエンジニアリング社製)にSiOのターゲットを用いて、500nmの膜厚で均一に形成した。 The SiO 2 portion was formed uniformly with a film thickness of 500 nm using a SiO 2 target in a sputtering apparatus (trade name: E-200S, manufactured by Canon Anelva Engineering).

作製した現像ローラを透過電子顕微鏡により評価した結果、弾性層と樹脂層の間に連続したSiO部分が形成されていることを確認した。 As a result of evaluating the produced developing roller with a transmission electron microscope, it was confirmed that a continuous SiO 2 portion was formed between the elastic layer and the resin layer.

[比較例3]
弾性層を形成後、コロナ処理の条件を以下のように変更して行った後、樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様にして製造した現像ローラの評価を行った。
[Comparative Example 3]
After the elastic layer was formed, the developing roller manufactured in the same manner as in Example 1 was evaluated except that the resin layer was formed after changing the corona treatment conditions as follows.

コロナ処理の条件は、コロナ電極の表面粗さRaを0.5μmとし、弾性ローラ表面は加熱せず常温のままとし、電流密度を5.0(A/m)、処理時間を10秒間とした以外は実施例1と同じ条件でコロナ処理を行った。   The conditions of the corona treatment were as follows: the surface roughness Ra of the corona electrode was 0.5 μm, the elastic roller surface was not heated and kept at room temperature, the current density was 5.0 (A / m), and the treatment time was 10 seconds. Except for the above, corona treatment was performed under the same conditions as in Example 1.

作製した現像ローラを透過電子顕微鏡により評価した結果、弾性層と樹脂層の間にSiO部分は確認されなかった。 As a result of evaluating the produced developing roller with a transmission electron microscope, no SiO 2 portion was observed between the elastic layer and the resin layer.

以上の評価結果を、合わせて表2に示す。   The above evaluation results are shown together in Table 2.

Figure 2010122608
Figure 2010122608

表2の結果より、弾性層と樹脂層とがSiO部分を介して接する領域とSiO部分を介さずに接する領域とを混在して形成した実施例1において、樹脂層の密着性向上とチャージアップによるかぶりの抑制を両立できる現像ローラを提供できることが分かった。 From the results of Table 2, in Example 1 in which the region in which the elastic layer and the resin layer are in contact with each other through the SiO 2 portion and the region in which the elastic layer and the resin layer are in contact with each other without using the SiO 2 portion are mixed, the adhesion of the resin layer is improved. It has been found that it is possible to provide a developing roller that can simultaneously suppress fogging due to charge-up.

[実施例1−2]
弾性層の効果反応条件を変更し、温度150℃で6時間加熱して硬化反応を完了させて、弾性層に使用するシリコーンゴムに含まれる未反応のポリシロキサンの量を変化させた以外は、実施例1と同様にして製造した現像ローラの評価を行った。シリコーンゴム中の未反応のポリシロキサンの含有量は3重量%であった。また、実施例1−1と同様にしてSiOの最大長さを測定した結果、SiOの最大長さは、0.1μm以上10μm以下の範囲に入っていた。
[Example 1-2]
Other than changing the amount of unreacted polysiloxane contained in the silicone rubber used in the elastic layer by changing the effect reaction conditions of the elastic layer, heating at 150 ° C. for 6 hours to complete the curing reaction, The developing roller manufactured in the same manner as in Example 1 was evaluated. The content of unreacted polysiloxane in the silicone rubber was 3% by weight. Moreover, as a result of measuring the maximum length of SiO 2 in the same manner as in Example 1-1, the maximum length of SiO 2 was in the range of 0.1 μm to 10 μm.

[実施例1−3]
弾性層の材料として、環状ポリシロキサン(東レ・ダウコーニング社製、商品名:DC246Fluid)10質量部を加えて混合し、液状シリコーンゴムのベース材料とした以外は、実施例1と同様にして製造した現像ローラの評価を行った。シリコーンゴム中の未反応のポリシロキサンの含有量は20重量%であった。また、実施例1−1と同様にしてSiOの最大長さを測定した結果、SiOの最大長さは、0.1μm以上10μm以下の範囲に入っていた。
[Example 1-3]
Manufactured in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by mass of cyclic polysiloxane (trade name: DC246 Fluid, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) is added and mixed as a material for the elastic layer to obtain a liquid silicone rubber base material. The developed roller was evaluated. The content of unreacted polysiloxane in the silicone rubber was 20% by weight. Moreover, as a result of measuring the maximum length of SiO 2 in the same manner as in Example 1-1, the maximum length of SiO 2 was in the range of 0.1 μm to 10 μm.

[実施例2−1〜2−11]
表3に示すように、コロナ処理の際の樹脂層端部から長手方向へ現像ローラの長さの8%までの領域の平均電流密度Ie(A/m)と現像ローラ長手方向の長さの8%幅の現像ローラ中央部領域内の平均電流密度Ic(A/m)を制御した以外は、実施例1と同様にして製造した現像ローラの評価を行った。
[Examples 2-1 to 2-11]
As shown in Table 3, the average current density Ie (A / m) and the length in the longitudinal direction of the developing roller in the region up to 8% of the length of the developing roller in the longitudinal direction from the end of the resin layer during corona treatment The developing roller manufactured in the same manner as in Example 1 was evaluated except that the average current density Ic (A / m) in the central region of the developing roller having an 8% width was controlled.

[実施例3]
さらに、表3に示すように、コロナ電極の表面粗さを変化させ、平均電流密度Iを20.0(A/m)とした以外は実施例1と同様にして製造した現像ローラの評価を行った。
[Example 3]
Further, as shown in Table 3, the developing roller manufactured in the same manner as in Example 1 was evaluated except that the surface roughness of the corona electrode was changed and the average current density I was 20.0 (A / m). went.

[実施例4]
さらに、表3に示すように、コロナ処理開始時の弾性層表面の温度を変化させて、平均電流密度Iを10.0(A/m)とし、コロナ処理時間を10秒間とした以外は、実施例1と同様にして製造した現像ローラの評価を行った。
[Example 4]
Furthermore, as shown in Table 3, except that the temperature of the elastic layer surface at the start of corona treatment was changed, the average current density I was 10.0 (A / m), and the corona treatment time was 10 seconds. The developing roller manufactured in the same manner as in Example 1 was evaluated.

[実施例5−1]
さらに、弾性層の効果反応条件を変更し、温度150℃で8時間加熱して硬化反応を完了させて、弾性層に使用するシリコーンゴムに含まれる未反応のポリシロキサンの量を変化させた。その結果、シリコーンゴム中の未反応のポリシロキサンの含有量は1重量%であった。
[Example 5-1]
Furthermore, the effect reaction conditions of the elastic layer were changed, and the curing reaction was completed by heating at a temperature of 150 ° C. for 8 hours, thereby changing the amount of unreacted polysiloxane contained in the silicone rubber used in the elastic layer. As a result, the content of unreacted polysiloxane in the silicone rubber was 1% by weight.

さらに、表3に示すように、Ie(A/m)とIc(A/m)を制御した以外は、実施例1と同様にして製造した現像ローラの評価を行った。   Furthermore, as shown in Table 3, the developing roller produced in the same manner as in Example 1 was evaluated except that Ie (A / m) and Ic (A / m) were controlled.

また、実施例1−1と同様にしてSiOの最大長さを測定した。SiOの最大長さが0.1μm以上10μm以下の範囲に入っていないものが観察された。 Further, the maximum length of SiO 2 was measured in the same manner as in Example 1-1. One in which the maximum length of SiO 2 was not within the range of 0.1 μm to 10 μm was observed.

[実施例5−2]
さらに、弾性層の材料として、環状ポリシロキサン(東レ・ダウコーニング社製、商品名:DC246Fluid)15質量部を加えて混合し、液状シリコーンゴムのベース材料とした。その結果、シリコーンゴム中の未反応のポリシロキサンの含有量は20重量%であった。
[Example 5-2]
Furthermore, as a material for the elastic layer, 15 parts by mass of cyclic polysiloxane (manufactured by Toray Dow Corning, trade name: DC246 Fluid) was added and mixed to obtain a liquid silicone rubber base material. As a result, the content of unreacted polysiloxane in the silicone rubber was 20% by weight.

さらに、表3に示すように、コロナ処理開始時の弾性層表面の温度と、コロナ処理の際のIe(A/m)とIc(A/m)を制御した以外は、実施例1と同様にして製造した現像ローラの評価を行った。   Further, as shown in Table 3, the temperature of the elastic layer surface at the start of the corona treatment and Ie (A / m) and Ic (A / m) at the time of the corona treatment were controlled as in Example 1. The developing roller manufactured as described above was evaluated.

また、実施例1−1と同様にしてSiOの最大長さを測定した。SiOの最大長さが0.1μm以上10μm以下の範囲に入っていないものが観察された。 Further, the maximum length of SiO 2 was measured in the same manner as in Example 1-1. One in which the maximum length of SiO 2 was not within the range of 0.1 μm to 10 μm was observed.

実施例1−1〜比較例4−2で製造した現像ローラについて、樹脂層の端部から現像ローラの長さの8%までの領域のReと、現像ローラ長手方向の長さの8%幅の現像ローラ中央部領域内でRcの測定を行った。その際、軸方向に同じ位置について、それぞれ周方向に4点ずつ測定を行った。その結果を表4に示す。   About the developing roller manufactured in Example 1-1 to Comparative Example 4-2, the Re of the region from the end of the resin layer to 8% of the length of the developing roller and the width of 8% of the length in the developing roller longitudinal direction Rc was measured in the central region of the developing roller. At that time, four points were measured in the circumferential direction at the same position in the axial direction. The results are shown in Table 4.

Figure 2010122608
Figure 2010122608

Figure 2010122608
Figure 2010122608

表3の結果より、弾性層由来のSi−Oに帰属されるSi原子が検出された時点の全Si原子数に対するSiOに帰属されるSi原子数の割合Re及びRcが、0.25以上0.80以下を満足すると、樹脂層の密着性向上とかぶりの抑制を両立できることが分かった(実施例1−1乃至実施例4−4)。 From the results of Table 3, the ratios Re and Rc of the number of Si atoms attributed to SiO 2 with respect to the total number of Si atoms at the time when Si atoms attributed to Si—O derived from the elastic layer were detected are 0.25 or more. When satisfying 0.80 or less, it was found that both improvement in adhesion of the resin layer and suppression of fogging can be achieved (Example 1-1 to Example 4-4).

また、弾性層のシリコーンゴム中には未反応のポリシロキサンが含有されており、その割合が変化しても一定の条件でコロナ処理を行えば、本発明の現像ローラが得られることが分かった(実施例1−1乃至実施例1−3)。   Further, it has been found that the unreacted polysiloxane is contained in the silicone rubber of the elastic layer, and the developing roller of the present invention can be obtained if the corona treatment is performed under certain conditions even if the ratio changes. (Example 1-1 to Example 1-3).

さらに、ReとRcとがRe×0.50≦Rc≦Re×0.90を満足すると、樹脂層の密着性向上とかぶりの抑制をより高いレベルで両立できることが分かった(実施例2−7乃至実施例2−11)。   Furthermore, it was found that when Re and Rc satisfy Re × 0.50 ≦ Rc ≦ Re × 0.90, it is possible to achieve both higher adhesion of the resin layer and suppression of fog at a higher level (Example 2-7). To Example 2-11).

また、コロナ電極全体の平均電流密度I(A/m)が、7.0(A/m)≦I≦35.0(A/m)を満足すると、樹脂層の密着性向上とかぶりの抑制を両立できる現像ローラを提供できることが分かった(実施例2−1乃至実施例2−11)。   Further, when the average current density I (A / m) of the entire corona electrode satisfies 7.0 (A / m) ≦ I ≦ 35.0 (A / m), the adhesion of the resin layer is improved and the fog is suppressed. It was found that a developing roller capable of satisfying both of these conditions can be provided (Example 2-1 to Example 2-11).

さらに、Ie(A/m)とIc(A/m)とがIc×1.2(A/m)≦Ie≦Ic×2.0(A/m)を満足すると、樹脂層の密着性向上とかぶりの抑制をより高いレベルで両立できることが分かった(実施例2−7乃至実施例2−11)。   Furthermore, when Ie (A / m) and Ic (A / m) satisfy Ic × 1.2 (A / m) ≦ Ie ≦ Ic × 2.0 (A / m), the adhesion of the resin layer is improved. It was found that the suppression of fog and fog can be achieved at a higher level (Example 2-7 to Example 2-11).

さらに、コロナ電極の表面粗さRaが1.0μm以上3.0μm以下とすると、樹脂層の密着性向上とかぶりの抑制をより高いレベルで両立できることが分かった(実施例3−1乃至実施例3−4)。   Furthermore, it was found that when the surface roughness Ra of the corona electrode is 1.0 μm or more and 3.0 μm or less, the adhesion of the resin layer can be improved and the suppression of fogging can be achieved at a higher level (Example 3-1 to Example). 3-4).

さらに、弾性層表面を予め温度150℃以上220℃以下に加熱した後にコロナ処理を行うと、樹脂層の密着性向上とかぶりの抑制をより高いレベルで両立できることが分かった(実施例4−1乃至実施例4−4)。   Furthermore, when the corona treatment was performed after heating the elastic layer surface to a temperature of 150 ° C. or higher and 220 ° C. or lower in advance, it was found that the adhesion of the resin layer and the suppression of fog could be achieved at a higher level (Example 4-1). To Example 4-4).

Re及びRcが、0.25以上0.80以下を満足しないと、それを満足するものと比較して、樹脂層の密着性が低下したり、若干のかぶりが出てしまうことが分かった(実施例5−1乃至実施例5−2)。   It was found that if Re and Rc do not satisfy 0.25 or more and 0.80 or less, the adhesiveness of the resin layer is reduced or a slight fog is produced as compared with those satisfying that ( Example 5-1 to Example 5-2).

本発明の現像ローラの一例を示す、(a)長手方向に平行、(b)長手方向に垂直な概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the developing roller of the present invention, (a) parallel to the longitudinal direction and (b) perpendicular to the longitudinal direction. 本発明の現像ローラのSiO部分の分布状態を表す、(a)長手方向に垂直、(b)弾性層表面の直径100μmの範囲内の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a distribution state of the SiO 2 portion of the developing roller of the present invention, in which (a) is perpendicular to the longitudinal direction and (b) the elastic layer surface has a diameter of 100 μm. 本発明に係わるコロナ処理装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the corona treatment apparatus concerning this invention. 本発明に係わるコロナ処理装置における、コロナ電極の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the corona electrode in the corona treatment apparatus concerning this invention. 本発明に係わる電子写真用画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an electrophotographic image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係わる電子写真用プロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an electrophotographic process cartridge according to the present invention. 本発明のRの値を測定する領域を示す図である。It is a figure which shows the area | region which measures the value of R of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 現像ローラ
11 軸芯体
12 弾性層
13 SiOで形成されている部分(SiO部分)
14 樹脂層
30 コロナ処理装置
31 チャンバー
32 コロナ電流計
33 高周波電源
34 ガス導入口
35 ガス排気口
36 支持部
37 回転駆動部
38 パージ口
39 パルスジェネレーター
40 コロナ電極
41 導電体部
42 絶縁体部
500 電子写真用画像形成装置
505 感光体
506 トナー供給ローラ
507 トナー容器
508 トナー量規制部材
509 現像装置
510 レーザー光
511 帯電装置
512 クリーニング装置
513 ブレードバイアス電源
514 現像ローラバイアス電源
515 定着装置
516 駆動ローラ
517 転写ローラ
518 転写バイアス電源
519 テンションローラ
520 転写搬送ベルト
521 従動ローラ
522 記録材
523 給紙ローラ
524 吸着ローラ
525 吸着バイアス電源
526 浸漬槽
527 液送ポンプ
528 攪拌タンク
529 昇降装置
530 電子写真用プロセスカートリッジ
10 developing roller 11 mandrel 12 portion is formed of an elastic layer 13 SiO 2 (SiO 2 portion)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Resin layer 30 Corona treatment apparatus 31 Chamber 32 Corona ammeter 33 High frequency power supply 34 Gas introduction port 35 Gas exhaust port 36 Support part 37 Rotation drive part 38 Purge port 39 Pulse generator 40 Corona electrode 41 Conductor part 42 Insulator part 500 Electron Photographic image forming apparatus 505 photoconductor 506 toner supply roller 507 toner container 508 toner amount regulating member 509 developing device 510 laser beam 511 charging device 512 cleaning device 513 blade bias power source 514 developing roller bias power source 515 fixing device 516 driving roller 517 transfer roller 518 Transfer bias power supply 519 Tension roller 520 Transfer conveyance belt 521 Drive roller 522 Recording material 523 Paper feed roller 524 Adsorption roller 525 Adsorption bias power supply 526 Immersion Dipping tank 527 Liquid feed pump 528 Stirring tank 529 Lifting device 530 Process cartridge for electrophotography

Claims (10)

軸芯体と、該軸芯体の周囲に設けられたシリコーンゴムで形成されている弾性層と、該弾性層を被覆している樹脂層とを有する現像ローラであり、
SiOで形成されている部分が該弾性層と該樹脂層との間に点在していることを特徴とする現像ローラ。
A developing roller having a shaft core, an elastic layer formed of silicone rubber provided around the shaft core, and a resin layer covering the elastic layer;
A developing roller, wherein portions formed of SiO 2 are interspersed between the elastic layer and the resin layer.
透過電子顕微鏡で観察される前記SiOで形成される部分の最大長さが0.1μm以上10μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の現像ローラ。 The developing roller according to claim 1, wherein the maximum length of the portion formed of SiO 2 observed with a transmission electron microscope is 0.1 μm or more and 10 μm or less. 該樹脂層の表面からX線光電子分光法により直径100μm範囲内の深さ方向の組成分析を行った際に、該弾性層由来のSi−Oに帰属されるSi原子が検出された時点の全Si原子数に対するSiOで形成される部分に帰属されるSi原子数の割合Rが0.25以上0.80以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の現像ローラ。 When the composition analysis in the depth direction within the range of 100 μm in diameter was performed by X-ray photoelectron spectroscopy from the surface of the resin layer, all of the Si atoms attributed to Si—O derived from the elastic layer were detected. The developing roller according to claim 1, wherein a ratio R of the number of Si atoms attributed to a portion formed of SiO 2 with respect to the number of Si atoms is 0.25 or more and 0.80 or less. 該現像ローラの端部領域における前記Rの値をRe、該現像ローラの中央部領域における前記Rの値をRcとしたとき、該Reと該Rcとが、Re×0.50≦Rc≦Re×0.90を満足することを特徴とする請求項3に記載の現像ローラ。   When the value of R in the end region of the developing roller is Re and the value of R in the central region of the developing roller is Rc, Re and Rc are Re × 0.50 ≦ Rc ≦ Re The developing roller according to claim 3, wherein × 0.90 is satisfied. 軸芯体と、該軸芯体の周囲に設けられたシリコーンゴムで形成されている弾性層と、該弾性層を被覆している樹脂層とを有する現像ローラの製造方法であって、該弾性層の長手方向にコロナ電極を対向させて該弾性層にコロナ処理を施すことにより、該弾性層中に存在する未反応のポリシロキサンを気化し分解して、点在したSiOを形成する工程を有することを特徴とする現像ローラの製造方法。 A method for producing a developing roller, comprising: a shaft core; an elastic layer formed of silicone rubber provided around the shaft core; and a resin layer covering the elastic layer. A step of corona treatment on the elastic layer with the corona electrode facing the longitudinal direction of the layer to vaporize and decompose unreacted polysiloxane present in the elastic layer to form scattered SiO 2 A method for producing a developing roller, comprising: 前記コロナ処理時において、前記樹脂層端部から長手方向へ現像ローラの長さの8%までの領域内における平均電流密度Ie(A/m)、及び現像ローラ長手方向の長さの8%幅の現像ローラ中央部領域内における平均電流密度Icが、Ic×1.2(A/m)≦Ie≦Ic×2.0(A/m)を満足することを特徴とする請求項5に記載の現像ローラの製造方法。   During the corona treatment, the average current density Ie (A / m) in the region from the end of the resin layer to 8% of the length of the developing roller in the longitudinal direction, and the width of 8% of the length in the developing roller longitudinal direction The average current density Ic in the developing roller central region satisfies Ic × 1.2 (A / m) ≦ Ie ≦ Ic × 2.0 (A / m). Method for producing a developing roller. 該コロナ電極の表面粗さRaが1.0μm以上3.0μm以下であることを特徴とする請求項5又は6に記載の現像ローラの製造方法。   The method for manufacturing a developing roller according to claim 5 or 6, wherein the surface roughness Ra of the corona electrode is 1.0 µm or more and 3.0 µm or less. 該弾性層表面を予め温度150℃以上220℃以下に加熱した後にコロナ処理を行うことを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載の現像ローラの製造方法。   8. The method for producing a developing roller according to claim 5, wherein the elastic layer surface is preliminarily heated to a temperature of 150 ° C. or higher and 220 ° C. or lower to perform corona treatment. 少なくとも静電潜像を形成するための感光体と、該感光体に当接配置される現像ローラとを具備し、電子写真用画像形成装置に脱着可能に構成された電子写真用プロセスカートリッジにおいて、該現像ローラが、請求項1乃至4のいずれかに記載の現像ローラであることを特徴とする電子写真用プロセスカートリッジ。   An electrophotographic process cartridge comprising at least a photosensitive member for forming an electrostatic latent image and a developing roller disposed in contact with the photosensitive member, and configured to be detachable from an electrophotographic image forming apparatus. An electrophotographic process cartridge, wherein the developing roller is the developing roller according to claim 1. 少なくとも静電潜像を形成するための感光体と、該感光体に当接配置される現像ローラとを具備する電子写真用画像形成装置において、請求項1乃至4のいずれかに記載の現像ローラを具備することを特徴とする電子写真用画像形成装置。   5. The developing roller according to claim 1, comprising at least a photosensitive member for forming an electrostatic latent image and a developing roller disposed in contact with the photosensitive member. An image forming apparatus for electrophotography, comprising:
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