JP2010128080A - Elastic developing roller - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing roller that forms a uniform-density image by decreasing uneven surface roughness of the developing roller, suppresses an image stripe by suppressing deformation and local reduction of the surface roughness caused by long-term press-contact, and maintains a high-quality image over a long term, in a contact-developing type image forming apparatus and a cartridge for electrophotography. <P>SOLUTION: Elastic resin particles of core shell structure are dispersed in a surface layer of the developing roller. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置において用いられる現像ローラおよびそれを用いた電子写真用プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a developing roller used in an image forming apparatus, an electrophotographic process cartridge using the same, and an image forming apparatus.

近年、複写機、レーザービームプリンター等の電子写真方式画像形成装置(以下、画像形成装置という)においてはカラー化、および高画質化が進んでいる。それに伴い現像プロセスにおいては、現像剤を付着させた弾性体現像ローラ(以下現像ローラという)を感光体に均一に圧接して現像を行なう接触現像方式が提案されている。前記接触現像方式において均一で高濃度の画像を得るためには、現像ローラは低弾性な材料により構成され感光体への均一な圧接幅を確保する必要がある。さらには、現像ローラ表面に均一な粗面を形成し、現像剤量規制部材(以下現像ブレードと言う)との間に均一な隙間を確保し、前記現像ローラ表面に均一かつ薄層の現像剤付着層を形成させる必要がある。そのため、現像ローラ表面に粗面化目的の樹脂粒子を分散し、均一な粗さを有する表面を形成する方法が用いられている。   In recent years, in electrophotographic image forming apparatuses (hereinafter referred to as image forming apparatuses) such as copying machines and laser beam printers, colorization and high image quality have progressed. Accordingly, in the development process, a contact development method has been proposed in which development is performed by uniformly pressing an elastic developing roller (hereinafter referred to as a developing roller) to which a developer is attached to a photosensitive member. In order to obtain a uniform and high-density image in the contact development method, the developing roller must be made of a low-elastic material and ensure a uniform pressure contact width to the photosensitive member. Furthermore, a uniform rough surface is formed on the surface of the developing roller, and a uniform gap is secured between the developer amount regulating member (hereinafter referred to as a developing blade), and a uniform and thin layer developer is formed on the surface of the developing roller. It is necessary to form an adhesion layer. Therefore, a method is used in which resin particles for roughening are dispersed on the surface of the developing roller to form a surface having a uniform roughness.

しかしながら、接触現像方式の画像形成装置において、現像ローラは製造から画像形成に使用するまでの期間、また画像出力を休止している期間、前記現像ブレードや前記感光体などにより特定部分が長期間静止状態で圧接され続ける。その結果、現像ローラの前記圧接部表面に凹みが生じる、さらには圧接部の表面粗さが低下し、現像剤付着状態が局所的に変化し画像上に現像ローラ周期の画像欠陥(画像スジ)が発生するという問題が懸念されている。そのため、特許文献1では現像ローラ樹脂層、表面層結着樹脂および粗面化目的の樹脂粒子に圧縮永久歪みの低い材料、例えばシリコーン樹脂やウレタン樹脂が用いる現像ローラが開示されている。
特開平09−269648号公報
However, in a contact development type image forming apparatus, the developing roller is stationary for a long period of time due to the developing blade, the photoconductor, etc. during the period from manufacture to use for image formation, or during the period when image output is suspended. Continue to be pressed in the state. As a result, a dent is generated on the surface of the pressure contact portion of the developing roller, and further, the surface roughness of the pressure contact portion is reduced, the developer adhesion state is locally changed, and an image defect (image streak) of the developing roller cycle on the image. There is concern about the problem of For this reason, Patent Document 1 discloses a developing roller in which a material having a low compression set, such as a silicone resin or a urethane resin, is used for the developing roller resin layer, the surface layer binder resin, and the resin particles for roughening.
JP 09-269648 A

しかし、現像ローラ表面層の結着樹脂および粗面化目的の粒子の両方に、低弾性かつ圧縮永久歪みの低い材料を選択した場合、粗面化目的の粒子が凝集し、均一に分散されない場合があった。特に粗面化目的の粒子にシリコーン樹脂粒子を選択した場合は、前記粒子が凝集しやすく、均一に分散されない場合があった。   However, if a material with low elasticity and low compression set is selected for both the binder resin on the developing roller surface layer and the particles for roughening, the particles for roughening will aggregate and not be uniformly dispersed. was there. In particular, when silicone resin particles are selected as the particles for roughening, the particles are likely to aggregate and may not be uniformly dispersed.

粗面化目的の粒子が凝集してしまうと、現像ローラ表面に均一な表面粗さの面が形成されず、現像剤膜の形成状態が不均一となり、均一で高濃度の画像を得られない可能性がある。   If the particles for roughening are aggregated, a surface with a uniform surface roughness is not formed on the surface of the developing roller, the developer film is not uniformly formed, and a uniform and high-density image cannot be obtained. there is a possibility.

したがって、本発明の目的は、接触現像方式の画像形成装置の現像ローラにおいて表面に均一な表面粗さの面を形成し、均一で高濃度の画像を得るとともに、長期圧接においても圧接部の表面粗さが変化せず画像スジの発生を抑えることである。   Accordingly, an object of the present invention is to form a uniform surface roughness surface on the developing roller of a contact developing type image forming apparatus to obtain a uniform and high-density image, and also to provide a surface of the pressure contact portion even in long-term pressure welding. Roughness does not change and the generation of image streaks is suppressed.

上記目的を達成するため、芯体と、その周囲に形成された樹脂層と、該樹脂層の周囲に形成された表面層とを有する現像ローラにおいて、
該表面層は、コア・シェル構造を有する弾性樹脂粒子と、該弾性樹脂粒子を分散している結着樹脂とを含み、かつ、
下記a)よりe)の条件を満たしていることを特徴とする現像ローラ:
a)該弾性樹脂粒子のコア部がシリコーン樹脂からなり、シェル部がポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つの樹脂であること、
b)該弾性樹脂微粒子の10%圧縮硬度Eが3MPa以上10MPa以下であること、
c)該弾性樹脂粒子の体積平均粒子径Aが1.0μm以上15.0μm以下であり、該表面層の断面における該弾性樹脂粒子の平均粒子間距離Bμmが、0.1A以上2.0A以下であり、かつ平均粒子間距離Bの変動係数Cが150%以下であること、
d)該表面層の膜厚をDμmとしたときA/Dが0.30以上3.0以下であること、
e)該弾性樹脂粒子の弾性復元率が90%以上であること。
In order to achieve the above object, in a developing roller having a core, a resin layer formed around the core, and a surface layer formed around the resin layer,
The surface layer includes elastic resin particles having a core / shell structure, and a binder resin in which the elastic resin particles are dispersed, and
A developing roller that satisfies the following conditions a) to e):
a) The core portion of the elastic resin particles is made of a silicone resin, and the shell portion is at least one resin selected from the group consisting of a polyurethane resin, an epoxy resin, and a silicone resin,
b) 10% compression hardness E of the elastic resin fine particles is 3 MPa or more and 10 MPa or less,
c) The volume average particle diameter A of the elastic resin particles is 1.0 μm or more and 15.0 μm or less, and the average interparticle distance B μm of the elastic resin particles in the cross section of the surface layer is 0.1 A or more and 2.0 A or less. And the coefficient of variation C of the average interparticle distance B is 150% or less,
d) When the film thickness of the surface layer is D μm, A / D is 0.30 or more and 3.0 or less,
e) The elastic recovery rate of the elastic resin particles is 90% or more.

また、電子写真画像形成装置に脱着可能に構成された電子写真プロセスカートリッジにおいて、上記の現像ローラを具備すること特徴とする電子写真プロセスカートリッジに関する。   The present invention also relates to an electrophotographic process cartridge configured to be detachable from an electrophotographic image forming apparatus, comprising the developing roller.

また、本発明の現像ローラを具備することを特徴とする電子写真画像形成装置に関する。   The present invention also relates to an electrophotographic image forming apparatus comprising the developing roller of the present invention.

本発明の現像ローラは接触現像方式の画像形成装置、および電子写真用カートリッジにおいて現像ローラの表面粗さの均一性を向上させることが可能となり、均一濃度の画像を得ることが可能となる。かつ現像ローラにおいて長期圧接による変形と表面粗さの局所的低下を抑えることが可能となり画像スジの発生を抑えることが可能である。そして接触現像方式の画像形成装置、および電子写真用カートリッジの長期保管、長期の画像出力休止後においても高品質の画像を維持することが可能となる。   The developing roller of the present invention can improve the uniformity of the surface roughness of the developing roller in a contact developing type image forming apparatus and an electrophotographic cartridge, and an image having a uniform density can be obtained. In addition, it is possible to suppress deformation due to long-term pressure contact and local decrease in surface roughness in the developing roller, and it is possible to suppress the occurrence of image streaks. In addition, it is possible to maintain a high-quality image even after long-term storage of an image forming apparatus of a contact development type and an electrophotographic cartridge and long-term image output suspension.

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明の特徴はコア・シェル構造の弾性樹脂粒子を表面層結着樹脂に分散した表面層を有する現像ローラである。   A feature of the present invention is a developing roller having a surface layer in which elastic resin particles having a core / shell structure are dispersed in a surface layer binder resin.

始めに、本発明の実施形態を説明するための一連の図に関して簡単に説明する。   First, a brief description will be given with respect to a series of figures for describing an embodiment of the present invention.

図1に本発明を適用しうる現像ローラの構成例を示す。図1はこの現像ローラ101の長手方向に平行な面の断面図、および現像ローラの円筒中心を通り、長手方向に垂直面の断面を表したものである。現像ローラ101は図1の様に、軸芯体102の周囲に樹脂層103が少なくとも1層形成され、さらに樹脂層103の周りに表面層104が形成されている。   FIG. 1 shows a configuration example of a developing roller to which the present invention can be applied. FIG. 1 is a cross-sectional view of a plane parallel to the longitudinal direction of the developing roller 101 and a cross section of a vertical plane passing through the center of the cylinder of the developing roller in the longitudinal direction. As shown in FIG. 1, the developing roller 101 has at least one resin layer 103 formed around the shaft core body 102 and a surface layer 104 formed around the resin layer 103.

図2に、本発明に適用しうる現像ローラ表面層の断面を拡大した図を示す。表面層104は表面層結着樹脂201中にコア・シェル粒子202が分散されている。表面層104はコア・シェル粒子202により表面層表面203に凹凸204が形成され必要な表面粗さに調整される。   FIG. 2 is an enlarged view of a cross section of a developing roller surface layer applicable to the present invention. In the surface layer 104, core / shell particles 202 are dispersed in a surface layer binder resin 201. The surface layer 104 is adjusted to the required surface roughness by forming the irregularities 204 on the surface layer surface 203 by the core-shell particles 202.

図3に、本発明に適用しうるコア・シェル粒子202の構造例を示す。コア・シェル粒子202は、コア部301とシェル部302とからなる。   FIG. 3 shows a structural example of the core / shell particle 202 applicable to the present invention. The core / shell particle 202 includes a core portion 301 and a shell portion 302.

図4に、本発明に適用しうるコア・シェル構造弾性樹脂粒子の弾性回復率測定方法を説明する。   FIG. 4 illustrates a method for measuring the elastic recovery rate of the core-shell structure elastic resin particles applicable to the present invention.

図5に本発明に適用しうる現像ローラ101を搭載する電子写真プロセスカートリッジおよび画像形成装置について、その概要図を示す。現像ローラ101は、その表面に当接された現像剤供給ローラ413により現像剤405が現像剤貯槽414から供給される。さらに現像ローラ101には現像ブレード415が当接され、表面に形成される現像剤付着層の厚みが均一となるようにしている。また、接触現像方式では現像ローラ101上に感光ドラム401が当接されている。   FIG. 5 shows a schematic diagram of an electrophotographic process cartridge and an image forming apparatus on which a developing roller 101 applicable to the present invention is mounted. The developing roller 101 is supplied with the developer 405 from the developer storage tank 414 by the developer supply roller 413 in contact with the surface of the developing roller 101. Further, a developing blade 415 is brought into contact with the developing roller 101 so that the thickness of the developer adhesion layer formed on the surface becomes uniform. In the contact development method, the photosensitive drum 401 is in contact with the developing roller 101.

本発明に適用しうるコア・シェル粒子202とは、粒子中央部を占める第一の樹脂からなるコア部301を、第二の樹脂からなるシェル部302で包み込んだ二層構造の粒子をいう。   The core-shell particles 202 applicable to the present invention are particles having a two-layer structure in which a core portion 301 made of a first resin occupying the center of the particle is wrapped with a shell portion 302 made of a second resin.

コア部301、シェル部302の各々に、別の種類の樹脂を用いることによってコア部301、シェル部302に別々の機能を持たせ、コア・シェル構造特有の機能を発揮する樹脂粒子を得ることが可能となる。また、同一の種類の樹脂であって、弾性度、分子量、架橋密度など物性の異なるものを選択することにより、コア部301、シェル部302に別々の機能を持たせ、コア・シェル構造特有の機能を発揮する樹脂粒子を得ることが可能となる。   By using different types of resin for each of the core part 301 and the shell part 302, the core part 301 and the shell part 302 are provided with different functions, and resin particles exhibiting functions unique to the core / shell structure are obtained. Is possible. Also, by selecting the same type of resin and having different physical properties such as elasticity, molecular weight, and crosslink density, the core part 301 and the shell part 302 have different functions, and are specific to the core / shell structure. It becomes possible to obtain resin particles that exhibit their functions.

具体的には、コア部301に圧縮永久歪みの小さい材料を選択することにより、表面層表面203に形成された凹凸204が長期圧接により局部的に低くなることを防止し、現像剤付着層の状態の局所的変化を少なくするものである。   Specifically, by selecting a material having a small compression set for the core 301, the unevenness 204 formed on the surface layer surface 203 is prevented from being locally lowered due to long-term pressure contact, and the developer adhesion layer It reduces local changes in state.

また、表層結着樹脂201に対して良好に分散する材料をシェル部302の材料として選択することにより、表層表面203に均一に凹凸204を形成し表面粗さを均一化することが可能となる。   In addition, by selecting a material that disperses well with respect to the surface layer binder resin 201 as the material of the shell portion 302, it is possible to form the unevenness 204 uniformly on the surface layer surface 203 and make the surface roughness uniform. .

本発明に適用しうるコア・シェル粒子202では、コア部301に10%圧縮硬度Eが3MPa以上10MPa以下の低弾性シリコーン樹脂弾性体(弾性を有するシリコーン樹脂)を用いる。シリコーン樹脂弾性体としては主鎖がシロキサン結合で構成される有機珪素ポリマーである。シリコーン樹脂弾性体の例としては、ジメチルシリコーンゴム、ビニルメチルシリコーンゴム、フェニルメチルシリコーンゴム、ビニルフェニルメチルシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴムが挙げられる。   In the core-shell particles 202 applicable to the present invention, a low-elasticity silicone resin elastic body (elastic silicone resin) having a 10% compression hardness E of 3 MPa or more and 10 MPa or less is used for the core portion 301. The silicone resin elastic body is an organosilicon polymer whose main chain is composed of siloxane bonds. Examples of the silicone resin elastic body include dimethyl silicone rubber, vinyl methyl silicone rubber, phenyl methyl silicone rubber, vinyl phenyl methyl silicone rubber, and fluoro silicone rubber.

また、10%圧縮硬度Eが3MPa以上10MPa以下で、および弾性復元率が90%以上を損なわない範囲で、シリコーン樹脂弾性体以外の弾性体材料と複合した材料を選択することも可能である。その場合、複合した材料からなる樹脂粒子は、10%圧縮硬度Eが3MPa以上10MPa以下でシリコーン樹脂弾性体が70質量%以上で含まれることが好ましい。   It is also possible to select a material combined with an elastic material other than the silicone resin elastic body so long as the 10% compression hardness E is 3 MPa or more and 10 MPa or less and the elastic recovery rate does not deteriorate 90% or more. In that case, the resin particles made of the composite material preferably include 10% compression hardness E of 3 MPa or more and 10 MPa or less and a silicone resin elastic body of 70% by mass or more.

一般の弾性体は伸張を受けると弾性体の分子鎖同士が接近し、一定方向に配列し結晶化する。伸張をゆるめれば大部分の結晶は融けて元に戻るが、一部の分子鎖が結晶状態のままで残留し、圧縮永久歪みとなると考えられている。しかしながら、シリコーン樹脂弾性体は他の弾性体に比べ主鎖、側鎖の運動性が高いことが知られ、分子鎖同士が結晶化することが少なく、圧縮永久歪みの残留が特に小さい。   When a general elastic body is stretched, the molecular chains of the elastic body approach each other, and are arranged in a certain direction and crystallize. It is believed that if the elongation is loosened, most of the crystals melt and return to their original state, but some molecular chains remain in the crystalline state and become compression set. However, it is known that the silicone resin elastic body has a higher mobility of the main chain and side chain than other elastic bodies, the molecular chains are rarely crystallized, and the residual compression set is particularly small.

本発明において、圧縮永久歪みの大きさを表す指標としては圧縮弾性復元率を用いる。   In the present invention, the compression elastic recovery rate is used as an index representing the magnitude of compression set.

圧縮弾性復元率の測定方法は図4で説明する。測定は室温23℃、相対湿度60%の環境でおこなう。1)コア・シェル粒子202の直径501の初期直径F(μm)を超微小硬度測定装置(商品名ENT−2100、株式会社エリオニクス社製)に装着されたデジタルマイクロスコープで測定する。2)前記超微小硬度測定装置に先端が20μm角の平面の圧子503を取り付け毎秒1mN荷重を加算して加え、荷重を加えた方向の粒子直径を初期直径F(μm)の25%圧縮する(状態502)。3)その後荷重を1秒保持した後、荷重を毎秒1mNずつ解放し解放後直後に荷重をかけた方向401の粒子直径を測定した値をG(μm)とするとき弾性復元率(%)は式1のように定義する。   A method for measuring the compression elastic recovery rate will be described with reference to FIG. The measurement is performed in an environment with a room temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 60%. 1) The initial diameter F (μm) of the diameter 501 of the core / shell particle 202 is measured with a digital microscope attached to an ultra-micro hardness measuring device (trade name ENT-2100, manufactured by Elionix Co., Ltd.). 2) A flat indenter 503 having a 20 μm square tip is attached to the ultra-small hardness measuring device, and a load of 1 mN is added per second, and the particle diameter in the applied direction is compressed by 25% of the initial diameter F (μm). (State 502). 3) Then, after holding the load for 1 second, releasing the load by 1 mN per second and immediately after releasing the load, the measured particle diameter in the direction 401 immediately after the load is taken as G (μm), and the elastic recovery rate (%) is It is defined as Equation 1.

(G/F)×100 式1
弾性復元率の値が大きいほど、圧縮永久歪みが小さい。コア・シェル粒子202のコア部301にシリコーン樹脂弾性体を用いることにより、弾性復元率が90%以上のコア・シェル粒子202を得ることが可能である。
(G / F) × 100 Formula 1
The larger the value of the elastic recovery rate, the smaller the compression set. By using a silicone resin elastic body for the core portion 301 of the core-shell particle 202, it is possible to obtain the core-shell particle 202 having an elastic recovery rate of 90% or more.

本発明に適用しうる現像ローラ101には、弾性復元率が95%より大きいコア・シェル粒子202を表面層104に分散することが好ましい。さらに好ましい弾性復元率は96〜99%の間である。弾性復元率で95%以上のコア・シェル粒子202を表面層104に分散することにより、長期圧接においても圧接部の表面粗さの変化を少なくすることが可能となる。   In the developing roller 101 applicable to the present invention, it is preferable to disperse the core / shell particles 202 having an elastic recovery rate larger than 95% in the surface layer 104. A more preferable elastic recovery rate is between 96 and 99%. By dispersing the core / shell particles 202 having an elastic recovery rate of 95% or more in the surface layer 104, it is possible to reduce the change in the surface roughness of the press contact portion even in the long-term press contact.

本発明の適用しうるコア・シェル粒子202は、低弾性である必要がある。シリコーン樹脂弾性体は他の弾性体材料に比べ分子鎖同士の距離がはなれた弾性材料を作ることが可能であり、分子鎖の自由度が高く低弾性の材料が得られる。本発明のコア・シェル粒子202のコア部301にシリコーン樹脂弾性体を用いることにより、10%圧縮硬度が3MPa以上10MPa以下であるコア・シェル粒子202が得られる。   The core-shell particle 202 to which the present invention can be applied needs to have low elasticity. The silicone resin elastic body can make an elastic material in which the distance between the molecular chains is larger than that of other elastic material, and a material having a high degree of freedom of molecular chains and a low elasticity can be obtained. By using a silicone resin elastic body for the core portion 301 of the core-shell particle 202 of the present invention, the core-shell particle 202 having a 10% compression hardness of 3 MPa or more and 10 MPa or less is obtained.

本発明に適用しうるコア・シェル粒子202の10%圧縮硬度Eは以下ように定義する。なお、測定は室温23℃相対湿度60%の環境でおこなう。1)コア・シェル粒子202の粒子直径d(mm)を超微小硬度測定装置(商品名ENT−2100、株式会社エリオニクス社製)に装着されたデジタルマイクロスコープで測定する。2)前記超微小硬度測定装置に先端が20μm角の平面の圧子を取り付け毎秒0.001N荷重を加算して加え、荷重をかけた方向の粒子直径を直径d(mm)の10%圧縮する。3)コア・シェル粒子202の直径が10%圧縮されたときの平面圧子に加えられた荷重P(N)を測定する。4)平面圧子に加えられた荷重P(N)を下記式2に入れてコア・シェル粒子202の10%圧縮硬度(MPa)と定義する。   The 10% compression hardness E of the core-shell particles 202 applicable to the present invention is defined as follows. The measurement is performed in an environment where the room temperature is 23 ° C. and the relative humidity is 60%. 1) The particle diameter d (mm) of the core-shell particle 202 is measured with a digital microscope attached to an ultra-micro hardness measuring apparatus (trade name ENT-2100, manufactured by Elionix Co., Ltd.). 2) A flat indenter with a 20 μm square tip is attached to the ultra-micro hardness measuring device, and a 0.001N load is added per second, and the particle diameter in the applied direction is compressed by 10% of the diameter d (mm). . 3) Measure the load P (N) applied to the planar indenter when the diameter of the core-shell particle 202 is compressed by 10%. 4) The load P (N) applied to the planar indenter is put into the following formula 2 and defined as 10% compression hardness (MPa) of the core-shell particle 202.

E=2.8P/πd2 式2
本発明に適用しうるコア・シェル粒子202は10%圧縮硬度が3MPa以上10MPa以下であることが好ましい。10%圧縮硬度Eを上記数値範囲内とすることで、現像ブレード415の圧接により現像ローラ表面101の凹凸204がつぶされることを抑制できる。その結果、現像ブレード415との間に適切な隙間を確保でき、現像ローラ表面101表面に適正な厚さの現像剤付着層を形成できる。また、 繰り返しの電子写真プロセスにおいて現像剤405を劣化させることを抑制することができる。すなわち、凹凸204は現像ローラ101表面に適正な厚さの現像剤付着層を形成すると同時に現像ブレード415との隙間において現像剤405を挟み込んでいる。現像剤は繰返し挟込まれることにより、現像剤表面の外添剤剥離、現像剤母体の変形が進行する場合がある。外添剤が剥離、現像剤母体の変形が生じた現像剤405を電子写真プロセスで用いると、現像剤の流動性低下による濃度ムラが発生する場合がある。また現像剤405の帯電特性が不均一となることによる現像カブリ(例えば反転現像方式の電子写真プロセスにおいて非露光部が現像させてしまう現象)が発生する場合がある。
E = 2.8P / πd 2 Formula 2
The core-shell particles 202 applicable to the present invention preferably have a 10% compression hardness of 3 MPa or more and 10 MPa or less. By setting the 10% compression hardness E within the above numerical range, it is possible to suppress the unevenness 204 of the developing roller surface 101 from being crushed by the pressure contact of the developing blade 415. As a result, an appropriate gap can be secured between the developing blade 415 and a developer adhesion layer having an appropriate thickness can be formed on the surface of the developing roller 101. Further, it is possible to suppress the deterioration of the developer 405 in the repeated electrophotographic process. That is, the unevenness 204 forms a developer adhesion layer with an appropriate thickness on the surface of the developing roller 101 and at the same time sandwiches the developer 405 in the gap with the developing blade 415. When the developer is repeatedly sandwiched, the external additive may be peeled off from the developer surface and the developer base may be deformed. When the developer 405 from which the external additive has been peeled off and the developer base has been deformed is used in an electrophotographic process, density unevenness may occur due to a decrease in developer fluidity. Further, development fogging due to non-uniform charging characteristics of the developer 405 (for example, a phenomenon in which a non-exposed portion is developed in a reversal development type electrophotographic process) may occur.

本発明に適用しうるコア・シェル粒子202のコア部301のガラス転移点は−120℃以上、−110℃以下が好ましい。弾性材料においてガラス転移点は分子鎖同士の自由度や結晶化しやすさと密接な関係にある。そのため、ガラス転移点が−110℃以下のり高いシリコーン樹脂弾性体では、分子鎖同士の自由度が確保されるため、低弾性10%圧縮硬度を10MPa以下にすることができる。   The glass transition point of the core portion 301 of the core-shell particle 202 applicable to the present invention is preferably −120 ° C. or higher and −110 ° C. or lower. In an elastic material, the glass transition point is closely related to the degree of freedom between molecular chains and the ease of crystallization. Therefore, in a silicone resin elastic body having a high glass transition point of −110 ° C. or less, the degree of freedom between the molecular chains is ensured, so that the low elasticity 10% compression hardness can be 10 MPa or less.

本発明に適用しうる現像ローラ101における表面層結着樹脂201の条件としては、第一に低弾性な材料により構成されるが、一方で感光体への均一な圧接幅を確保できる程度には弾性を保持しており、さらに現像剤の劣化をまねかないことが好ましい。第二には、圧接部に永久変形が生じないように圧縮永久歪みの小さい材料であることが好ましい。第三には、現像剤405を安定して摩擦帯電させ、感光体401上の静電潜像を適性に行なわせる作用も有する材料であることが好ましい。上記の3条件を備えた表面層の結着樹脂に用いることのできる材料を以下に例示する。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、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリルウレタン樹脂等。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。   The condition of the surface layer binder resin 201 in the developing roller 101 that can be applied to the present invention is primarily composed of a low-elastic material, but on the other hand, to the extent that a uniform pressure contact width to the photoreceptor can be secured. It is preferable to maintain elasticity and not to cause deterioration of the developer. Secondly, a material having a small compression set is preferable so that permanent deformation does not occur in the press contact portion. Thirdly, it is preferable to use a material that has an action of stably triboelectrically charging the developer 405 and appropriately performing an electrostatic latent image on the photoreceptor 401. Examples of materials that can be used for the binder resin for the surface layer having the above three conditions are given below. 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, polyurethane resin, Silicone resin, acrylic urethane resin, etc. It is also possible to use a combination of two or more of these.

上記の材料の中でも、最も安定した摩擦帯電を維持できる材料としてはポリウレタン樹脂が特に好ましい。   Among the above materials, polyurethane resin is particularly preferable as the material that can maintain the most stable triboelectric charge.

前記ポリウレタン樹脂は、イソシアネート化合物とポリオールとから得られる。前記イソシアネート化合物の例を以下に挙げる。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、またはポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等。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 polyurethane resin is obtained from an isocyanate compound and a polyol. Examples of the isocyanate compound are listed below. 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, or polymethylene polyphenyl polyisocyanate. Moreover, these mixtures can also be used and the mixing ratio may be any ratio.

前記ポリオールの例を以下に挙げる。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をあげることができ、また、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、ソルビトール等。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、または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の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。   Examples of the polyol are given below. 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, Xylene glycol and triethylene glycol can be mentioned, and trivalent or higher polyols include 1,1,1-trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, sorbitol and the like. Furthermore, high molecular weight polyethylene glycol, polypropylene glycol, or ethylene oxide-propylene oxide block glycol polyol obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to diol or triol can be used. Moreover, these mixtures can also be used and the mixing ratio may be any ratio.

表面層結着樹脂201に前記ポリウレタン樹脂を選択した場合であっても、コア・シェル構造を有しない樹脂粒子を用いた場合は、分散性が良好でなく表面層104中で樹脂粒子が凝集してしまう場合がある。その結果、現像ローラの表面粗さが均一にならない場合がある。   Even when the polyurethane resin is selected as the surface layer binder resin 201, when resin particles having no core / shell structure are used, the dispersibility is not good and the resin particles aggregate in the surface layer 104. May end up. As a result, the surface roughness of the developing roller may not be uniform.

しかし、シェル部がポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、重合度の高いシリコーン樹脂より選ばれた少なくとも1つの樹脂である場合、結着樹脂201がポリウレタン樹脂と馴染みやすく樹脂粒子の分散が良好で現像ローラとした場合に表面粗さがより均一となる。表面層結着樹脂201とシェル部302がともにポリウレタン樹脂の場合には同種の樹脂なので親和性が高く良好に分散する。ポリウレタン樹脂とエポキシ樹脂は樹脂同士の溶解性パラメータが近く親和性が高く良好に分散する。シリコーン樹脂でも分子量が高く、重合度の高い樹脂はポリウレタン樹脂との親和性が高く良好に分散する。また分散溶媒中で膨潤しないため分散性が良好である。   However, when the shell portion is at least one resin selected from a polyurethane resin, an epoxy resin, and a silicone resin having a high degree of polymerization, the binder resin 201 is easily compatible with the polyurethane resin, and the dispersion of the resin particles is good, so that the developing roller is obtained. In some cases, the surface roughness becomes more uniform. When both the surface layer binder resin 201 and the shell portion 302 are polyurethane resins, they are the same type of resin and have high affinity and are well dispersed. Polyurethane resin and epoxy resin are close to each other in solubility parameter and have high affinity and are well dispersed. A silicone resin having a high molecular weight and a high degree of polymerization has a high affinity with a polyurethane resin and is well dispersed. Moreover, since it does not swell in the dispersion solvent, the dispersibility is good.

また、現像ローラの表面層形成方法として表面層結着樹脂201、樹脂粒子、その他材料を適切な溶媒に溶解、分散した塗布液を作製し、成型された樹脂層103表面に塗布して表面層104を形成する方法が知られている。このような表面層104形成方法において前記のような表面層結着樹脂201に適したポリウレタン樹脂を選択した場合、分散溶媒としては樹脂粒子材料に対して溶解性の高い溶媒を使用する必要がある。   Further, as a surface layer forming method of the developing roller, a surface layer binder resin 201, resin particles, and other materials are dissolved and dispersed in an appropriate solvent to prepare a coating liquid, which is applied to the surface of the molded resin layer 103 to be surface layer Methods for forming 104 are known. When a polyurethane resin suitable for the surface layer binder resin 201 as described above is selected in such a method for forming the surface layer 104, it is necessary to use a solvent that is highly soluble in the resin particle material as the dispersion solvent. .

樹脂粒子材料に対して溶解性の高い溶媒の例としては例えば2ブタノン、アセトンなどのケトン系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒があげられる。   Examples of solvents that are highly soluble in the resin particle material include ketone solvents such as 2-butanone and acetone, and aromatic solvents such as toluene and xylene.

一般の低弾性の樹脂粒子は膨潤性が高く、前記のような溶解性の高い溶媒を用いた塗布液に分散すると膨潤してしまう。樹脂粒子が膨潤してしまうと樹脂粒子表面に粘性が生じ塗布液中で樹脂粒子同士が粘着し凝集粒子が発生する場合がある。塗布液中に凝集粒子が発生すると現像ロ−ラ表面層として塗布したときに表面粗さが不均一となる場合がある。   General low-elasticity resin particles have high swellability and swell when dispersed in a coating solution using a solvent having high solubility as described above. When the resin particles swell, viscosity is generated on the surface of the resin particles, and the resin particles may adhere to each other in the coating solution to generate aggregated particles. When aggregated particles are generated in the coating solution, the surface roughness may become non-uniform when coated as a developing roller surface layer.

しかしながら、シェル部302がポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、重合度の高いシリコーン樹脂であるコア・シェル粒子では、前記のような溶解性の高い溶媒塗布液においても、シェル部302がコア部301を保護し、樹脂粒子が膨潤しにくい。そのため表面粗さが均一な現像ローラが得られる。シェル部302がアクリル樹脂、ビニル樹脂などの重合体の場合は、シェル部302がコア部301を保護する作用が十分でなく、溶解性の高い溶媒を用いた場合、樹脂粒子が膨潤してしまうことがある。   However, in the case of core / shell particles in which the shell portion 302 is a polyurethane resin, an epoxy resin, or a silicone resin having a high degree of polymerization, the shell portion 302 protects the core portion 301 even in a solvent coating solution having a high solubility as described above. Resin particles hardly swell. Therefore, a developing roller having a uniform surface roughness can be obtained. When the shell portion 302 is a polymer such as an acrylic resin or a vinyl resin, the shell portion 302 does not sufficiently protect the core portion 301, and the resin particles swell when a highly soluble solvent is used. Sometimes.

本発明に適用しうるコア・シェル粒子では、シェル部302に−60℃未満の温度領域にガラス転移点を有していない樹脂を選択することにより、表層結着樹脂201に対する分散が良好となることを見出した。   In the core-shell particles that can be applied to the present invention, by selecting a resin that does not have a glass transition point in the temperature region of less than −60 ° C. for the shell portion 302, the dispersion with respect to the surface binder resin 201 becomes good. I found out.

樹脂によってはガラス転移点に達する前に熱分解が始まり実質的にガラス転移点が測定不能な樹脂も存在するが−60℃より低い領域の温度領域にガラス転移点を有していなければ分散性は良好である。−60℃より低い領域の温度領域にガラス転移点を有する樹脂をシェル材料とした場合には、シェル部302がコア部301を保護する作用が十分でなく、前記のような溶媒中で樹脂粒子が膨潤してしまう場合がある。このような場合、粒子の凝集が生じ、均一な表面粗さの表面層が得られない場合がある。   Some resins start thermal decomposition before reaching the glass transition point, and the glass transition point is substantially impossible to measure. However, if the resin does not have a glass transition point in a temperature range lower than −60 ° C., it is dispersible. Is good. When a resin having a glass transition point in a temperature region lower than −60 ° C. is used as the shell material, the shell portion 302 is not sufficient in protecting the core portion 301, and the resin particles are contained in the solvent as described above. May swell. In such a case, aggregation of particles occurs, and a surface layer having a uniform surface roughness may not be obtained.

本発明に適用しうる現像ローラ表面の表面粗さはRaが0.5μm以上3.0μm以下が好ましい。Raが0.5μmより小さい場合は、表面層表面の表面粗さが小さくなりすぎ、現像剤付着層が薄くなり、画像濃度が薄くなる場合がある。Raが3.0μmより大きい場合は、現像ローラ表面の表面粗さが大きすぎ、現像剤付着層が厚くなりすぎて、現像カブリが発生する場合がある。なお、表面粗さRaの定義はJIS−B0601:2001、測定方法はJIS−B0651:2001により、送り速度は0.1mm/秒、カットオフは0.8mm以上、測定針の先端はJIS−B0651:2001指定のR10μmの60°円錐針を用いた。   As for the surface roughness of the developing roller surface applicable to the present invention, Ra is preferably 0.5 μm or more and 3.0 μm or less. When Ra is smaller than 0.5 μm, the surface roughness of the surface layer surface becomes too small, the developer adhesion layer becomes thin, and the image density may become thin. When Ra is larger than 3.0 μm, the surface roughness of the developing roller surface is too large, the developer adhesion layer becomes too thick, and development fogging may occur. The definition of the surface roughness Ra is JIS-B0601: 2001, the measurement method is JIS-B0651: 2001, the feed rate is 0.1 mm / second, the cutoff is 0.8 mm or more, and the tip of the measuring needle is JIS-B0651. : R10 μm 60 ° conical needle designated by 2001 was used.

本発明に適用しうるコア・シェル粒子202の体積平均粒子径Aは1.0μm以上15.0μm以下とする。体積平均粒子径Aが1.0μmより小さい場合は樹脂粒子添加の効果が少なく、現像剤付着層が薄くなり、画像濃度薄となる場合がある。また、体積平均粒子径Aが15.0μmより大きい場合は現像ローラ表面の表面粗さが大きくなりすぎ、現像剤付着層が厚くなりすぎ、現像カブリが発生する場合がある。   The volume average particle diameter A of the core / shell particles 202 applicable to the present invention is 1.0 μm or more and 15.0 μm or less. When the volume average particle diameter A is smaller than 1.0 μm, the effect of adding resin particles is small, the developer adhesion layer becomes thin, and the image density may become thin. When the volume average particle diameter A is larger than 15.0 μm, the surface roughness of the developing roller surface becomes too large, the developer adhesion layer becomes too thick, and development fogging may occur.

本発明の適用しうるコア・シェル粒子202の体積粒子平均粒子径の測定方法を以下で述べる。1)拡大した画像をディスプレイ上に表示し、その画像上の2点間の距離を測定可能な装置、デジタルマイクロスコープ(VHX−600、株式会社キーエンス製)を用意する。2)100個のコア・シェル粒子202を拡大観察し、粒子外周をはさむ平行線の間隔(Feret径)を測定しその粒子の粒子径とした。3)測定されたコア・シェル粒子202のそれぞれの粒子径をdi(μm)(iは1から100の整数)とすればdi(μm)を下記式3に代入し、体積平均粒子径A(μm)とした。なお、コア・シェル粒子202は球体として計算した。 A method for measuring the volume average particle diameter of the core-shell particles 202 to which the present invention can be applied will be described below. 1) An enlarged image is displayed on a display, and a digital microscope (VHX-600, manufactured by Keyence Corporation) capable of measuring the distance between two points on the image is prepared. 2) 100 core / shell particles 202 were enlarged and observed, and the interval (Feret diameter) between parallel lines sandwiching the outer periphery of the particles was measured to obtain the particle diameter of the particles. 3) If each particle diameter of the measured core-shell particles 202 is d i (μm) (i is an integer from 1 to 100), d i (μm) is substituted into the following equation 3 to obtain a volume average particle diameter: A (μm). The core / shell particles 202 were calculated as spheres.

Figure 2010128080
Figure 2010128080

本発明に適用しうるコア・シェル粒子202の製造方法の例としては、次のような方法がある。まず、種々の重合性化合物を組み合わせて、重合反応によりコア部301を形成させ、次にシェル部302を形成するための重合性単量体を加え、重合反応を行なわせて複合粒子を形成する。次に、複合粒子を含有する懸濁液から水を除去して複合粒子を得る方法である。反応容器内の温度および攪拌条件を変更することによりコア部301の粒子径、シェル部302の厚みを調整することができる。   Examples of the method for producing the core / shell particles 202 applicable to the present invention include the following method. First, various polymerizable compounds are combined to form a core portion 301 by a polymerization reaction, and then a polymerizable monomer for forming a shell portion 302 is added, and a polymerization reaction is performed to form composite particles. . Next, there is a method for obtaining composite particles by removing water from the suspension containing the composite particles. The particle diameter of the core part 301 and the thickness of the shell part 302 can be adjusted by changing the temperature in the reaction vessel and the stirring conditions.

シリコーン樹脂コア部301、シェル部302を有するコア・シェル粒子202の製造方法の例を以下に挙げる。   The example of the manufacturing method of the core shell particle 202 which has the silicone resin core part 301 and the shell part 302 is given to the following.

・分子中にビニル基を含有するポリオルガノシロキサンと架橋剤としてポリオルガノハイドロジェンシロキサンを、界面活性剤により乳化し、白金化合物等の触媒を添加してヒドロシリル化反応を行なう方法。当該界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、グニセリン脂肪酸エステル等が挙げられる。   A method in which a polyorganosiloxane containing a vinyl group in the molecule and a polyorganohydrogensiloxane as a crosslinking agent are emulsified with a surfactant, and a catalyst such as a platinum compound is added to perform a hydrosilylation reaction. Examples of the surfactant include polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, and glycerin fatty acid ester.

・シラノール基を含有するポリオルガノシロキサンとポリオルガノハイドロジェンシロキサンまたはアルコキシ基含有ポリシロキサンを界面活性剤により乳化し、アンモニアまたはアミン類を添加して縮合反応を行なう方法。   A method of emulsifying a polyorganosiloxane containing a silanol group and a polyorganohydrogensiloxane or an alkoxy group-containing polysiloxane with a surfactant and adding ammonia or amines to carry out a condensation reaction.

シリコーン樹脂弾性体からなるコア粒子301は、その分子構造中にケイ素原子の50モル%以上がジメチルシロキサン単位であり、ジメチルシロキサン単位の繰り返し数が5以上3000以下であることが好ましい。シリコーン樹脂の柔軟性が優れ、また粒子の製造が安定するためである。   The core particle 301 made of a silicone resin elastic body preferably has 50 mol% or more of silicon atoms in its molecular structure is a dimethylsiloxane unit, and the number of repeating dimethylsiloxane units is 5 or more and 3000 or less. This is because the flexibility of the silicone resin is excellent and the production of the particles is stable.

次に、シリコーン樹脂からなるシェル部302の製造方法の例としては以下方法が挙げられる。アルカリ性水溶液とオルガノトリアルコキシシラン、オルガノジアルコキシシラン、モノアルコキシシラン、アルコキシ基含有シロキサンの加水分解性基含有化合物を添加して加水分解、縮合反応を行いシリコーン樹脂からなるシェル部302を形成できる。   Next, the following method is mentioned as an example of the manufacturing method of the shell part 302 which consists of silicone resins. The shell part 302 made of a silicone resin can be formed by adding a hydrolyzable group-containing compound of an alkaline aqueous solution and organotrialkoxysilane, organodialkoxysilane, monoalkoxysilane, or alkoxy group-containing siloxane, and performing hydrolysis and condensation reactions.

オルガノトリアルコキシシランとしてはメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシランが挙げられる。オルガノジアルコキシシランとしてはジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシランが挙げられる。モノアルコキシシランとしてはトリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシランが挙げられる。   Examples of the organotrialkoxysilane include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane. Examples of the organodialkoxysilane include dimethyldimethoxysilane and diethyldiethoxysilane. Examples of the monoalkoxysilane include trimethylmethoxysilane and trimethylethoxysilane.

上市されたコア・シェル粒子で好ましい材料の例を以下に挙げる。   Examples of preferable materials for the core / shell particles on the market are listed below.

複合シリコンパウダ(商品名:KMP−600;信越化学工業株式会社製)。   Composite silicon powder (trade name: KMP-600; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

複合シリコンパウダ(商品名:KMP−601;信越化学工業株式会社製)。   Composite silicon powder (trade name: KMP-601; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

複合シリコンパウダ(商品名:KMP−602;信越化学工業株式会社製)。   Composite silicon powder (trade name: KMP-602; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

複合シリコンパウダ(商品名:KMP−605;信越化学工業株式会社製)。   Composite silicon powder (trade name: KMP-605; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

上記した複合シリコンパウダのコア301はシリコーン樹脂で低ガラス転移点−120℃の弾性体である。シェル302もシリコーン樹脂ではあるが重合度が高くガラス転移点に達する前に熱分解が始まり実質的にガラス転移点を有していない。   The core 301 of the above composite silicon powder is a silicone resin and is an elastic body having a low glass transition point of −120 ° C. Although the shell 302 is also a silicone resin, the degree of polymerization is high, and thermal decomposition starts before reaching the glass transition point, and the shell 302 has substantially no glass transition point.

商品名:アルビデュア PU5640、ナノレジンズ社製(コアがシリコーン樹脂、シェルがポリウレタン樹脂)商品名:アルビデュア EP2240、ナノレジンズ社製(コアがシリコーン樹脂、シェルがポリウレタン樹脂)が挙げられる。   Product name: Albidur PU5640, manufactured by Nano Resins (core is silicone resin, shell is polyurethane resin) Product name: Albidur EP2240, manufactured by Nano Resins (core is silicone resin, shell is polyurethane resin).

また本発明に適用しうる現像ローラ101においては表面層中にコア・シェル粒子202が適正に均一分散されている必要がある。   Further, in the developing roller 101 applicable to the present invention, the core / shell particles 202 need to be appropriately uniformly dispersed in the surface layer.

分散の評価方法に関しては下記の方法で測定評価した。
1)拡大した画像をディスプレイ上に表示し、その画像上の2点間の距離を測定可能な装置、例えばデジタルマイクロスコープ(VHX−600、株式会社キーエンス製)を用意する。
2)現像ローラ101表面層の断面を観察し、あるコア・シェル粒子202と最も近いコア・シェル粒子との粒子間距離を測定する。例えば図2においてコア・シェル粒子205に注目すれば最も近いコア・シェル粒子206との距離210を測定する。
3)同様にあるコア・シェル粒子と最も近いコア・シェル粒子との粒子間距離を50個測定する。例えば図2においてはコア・シェル粒子207に注目すれば最も近いコア・シェル粒子206との距離211、コア・シェル粒子208に注目すれば最も近いコア・シェル粒子209との距離212を測定する。
The dispersion evaluation method was measured and evaluated by the following method.
1) A device capable of displaying an enlarged image on a display and measuring a distance between two points on the image, for example, a digital microscope (VHX-600, manufactured by Keyence Corporation) is prepared.
2) The cross section of the surface layer of the developing roller 101 is observed, and the interparticle distance between a certain core / shell particle 202 and the closest core / shell particle is measured. For example, if attention is paid to the core-shell particle 205 in FIG. 2, the distance 210 to the closest core-shell particle 206 is measured.
3) Similarly, 50 inter-particle distances between a certain core-shell particle and the closest core-shell particle are measured. For example, in FIG. 2, the distance 211 from the closest core / shell particle 206 is measured when attention is paid to the core / shell particle 207, and the distance 212 from the closest core / shell particle 209 is measured when attention is paid to the core / shell particle 208.

なお、粒子間距離はコア・シェル粒子と最も近いコア・シェル粒子202との外周どうしで測定した。
4)50個の粒子間距離bi(μm)(iは1から50の整数)の相加平均値を平均粒子間距離B(μm)とした。さらにbi(μm)を下記式4に代入し、変動係数C(%)を求めた。
The interparticle distance was measured between the outer periphery of the core / shell particle and the closest core / shell particle 202.
4) An arithmetic average value of 50 interparticle distances b i (μm) (i is an integer of 1 to 50) was defined as an average interparticle distance B (μm). Furthermore, b i (μm) was substituted into the following equation 4 to obtain the coefficient of variation C (%).

Figure 2010128080
Figure 2010128080

平均粒子間距離Bμmが前記体積平均粒子径Aμmの0.1倍より小さい場合は、コア・シェル粒子202が密につまりすぎ、現像剤付着層が厚くなりすぎ、現像カブリが発生する場合がある。平均粒子間距離Bμmが前記体積平均粒子径Aμmの2.0倍より大きい場合は、樹脂粒子添加による効果が十分でなく、現像剤付着層が薄くなり画像濃度薄となる場合がある。ゆえに、平均粒子間距離(B)は、0.1A以上2.0A以下である。
変動係数Cが150%より大きい場合は、表面層104中でコア・シェル粒子202が凝集していて表面粗さ均一性が不足し、濃度ムラが発生する場合がある。ゆえに、変動係数Cは150%以下であることが好ましい。
When the average interparticle distance Bμm is smaller than 0.1 times the volume average particle diameter Aμm, the core / shell particles 202 are too dense, the developer adhesion layer becomes too thick, and development fogging may occur. . When the average interparticle distance Bμm is larger than 2.0 times the volume average particle diameter Aμm, the effect of adding the resin particles is not sufficient, and the developer adhesion layer may become thin and the image density may become thin. Therefore, the average interparticle distance (B) is 0.1 A or more and 2.0 A or less.
When the coefficient of variation C is larger than 150%, the core / shell particles 202 are aggregated in the surface layer 104, the surface roughness uniformity is insufficient, and density unevenness may occur. Therefore, the coefficient of variation C is preferably 150% or less.

本発明の現像ローラ表面層104の膜厚をDμmとしたとき、A/Dが0.30以上3.0以下の範囲であることが好ましい。A/Dが0.30より小さい場合は樹脂粒子添加による効果が十分でなく、現像剤付着層が薄くなり画像濃度薄となる場合がある。A/Dが3.0より大きい場合はコア・シェル粒子202が密につまりすぎ、現像剤付着層が厚くなりすぎ、現像カブリが発生する場合がある。   When the film thickness of the developing roller surface layer 104 of the present invention is D μm, A / D is preferably in the range of 0.30 to 3.0. When A / D is smaller than 0.30, the effect of adding resin particles is not sufficient, and the developer adhesion layer may become thin and the image density may become thin. When A / D is larger than 3.0, the core / shell particles 202 are too clogged, the developer adhesion layer becomes too thick, and development fogging may occur.

表面層104におけるコア・シェル粒子202の含有量は22質量部以上81質量部以下であることが好ましい。コア・シェル構造弾性樹脂微粒子の含有量が81質量部より大きい場合はコア・シェル粒子202が密につまりすぎ、現像剤付着層が厚くなりすぎ、現像カブリが発生する場合がある。コア・シェル粒子202の含有量が22質量部より小さい場合はコア・シェル粒子202が少なく、樹脂粒子添加による効果が十分でなく、現像剤付着層が薄くなり画像濃度薄となる場合がある。   The content of the core / shell particles 202 in the surface layer 104 is preferably 22 parts by mass or more and 81 parts by mass or less. When the content of the core-shell structure elastic resin fine particles is larger than 81 parts by mass, the core-shell particles 202 are too clogged, the developer adhesion layer becomes too thick, and development fogging may occur. When the content of the core / shell particles 202 is smaller than 22 parts by mass, the amount of the core / shell particles 202 is small, and the effect of adding the resin particles is not sufficient, and the developer adhesion layer may become thin and the image density may become thin.

本発明において、樹脂層103、表面層104に用いる弾性体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広く知られている。   In the present invention, as a means for making the elastic material used for the resin layer 103 and the surface layer 104 conductive, there is widely known a method 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. It has been.

イオン導電機構による導電付与剤としては、以下のものを挙げることができる。LiCF3SO3、NaClO4、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、NaSCN、KSCN、NaClの周期律表第1族金属の塩、NH4Cl、(NH42SO4、NH4NO3のアンモニウム塩、Ca(ClO42、Ba(ClO42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等の陰イオン性界面活性剤、またベタインの両性界面活性剤等。 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 salt, these salts and 1,4-butanediol, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol Complexes of polyhydric 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 monool, and quaternary ammonium salt Ionic surfactant, aliphatic sulfur Anionic surfactants such as phonates, alkyl sulfates and alkyl phosphates, and amphoteric surfactants of betaine.

また、電子導電機構による導電付与剤としては、以下のものを挙げることができる。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、銀等の導電性金属めっきを施した物質等。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、また経済的であるなどの観点から用いられることが多く、本発明では電子導電機構による手法を用いる。   Moreover, the following can be mentioned as an electroconductivity imparting agent by an electronic conduction 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 oxides, materials with various metal fillers plated with conductive metal such as copper, nickel, silver, etc. 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 often used from the viewpoint of easy control of conductivity and economy, and in the present invention, a method using an electronic conduction mechanism is used.

本発明の適用しうる樹脂層103に用いられる材料の例としては、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、シリコーン樹脂が挙げられる。またこれらの材料は単独で又は複数種を組み合わせて用いることができる。さらに、これらの材料の発泡体を樹脂層に用いても良い。   Examples of materials used for the resin layer 103 to which the present invention can be applied include natural rubber, isoprene rubber, styrene rubber, butyl rubber, butadiene rubber, fluorine rubber, urethane rubber, and silicone resin. These materials can be used alone or in combination of two or more. Further, a foam of these materials may be used for the resin layer.

これらの中でもシリコーン樹脂弾性体が特に好ましい。前に述べたようにシリコーン樹脂弾性体は他の弾性体材料に比べ分子鎖同士が結晶化しにくく圧縮永久歪みの残留が特に小さい。樹脂層103にシリコーン樹脂以外の弾性体材料を主として用いた場合は、現像ローラ101の圧接部の表面に凹みが生じる場合がある。   Among these, a silicone resin elastic body is particularly preferable. As described above, the silicone resin elastic body is less susceptible to crystallization of molecular chains than other elastic body materials, and the residual compression set is particularly small. When an elastic material other than silicone resin is mainly used for the resin layer 103, a dent may be generated on the surface of the pressure contact portion of the developing roller 101.

前述のように現像剤405は繰り返し圧力により、劣化が進行する。そのため本発明に適用しうる現像ロ−ラ101は現像剤405が挟み込まれても現像剤が変形せず、現像ローラ表面層104の変形で吸収するように表面硬度を低く設定する必要がある。   As described above, the developer 405 deteriorates due to repeated pressure. Therefore, it is necessary to set the developing roller 101 applicable to the present invention to a low surface hardness so that the developer is not deformed even when the developer 405 is sandwiched and is absorbed by the deformation of the developing roller surface layer 104.

現像ロ−ラ101表面硬度は上記の理由からMD−1表面硬度計(高分子計器(株)製)により測定、定義される表面硬度で20度〜60度であることが好ましい。表面硬度は現像ロ−ラ101を固定し、押針(高さ0.50mmφ0.16mm円錐形)を現像ロ−ラ表面に垂直にあて押込みに必要な荷重を測定し評価する。表面硬度は現像ロ−ラ101が23℃とし測定したときの値である。現像ロ−ラ表面硬度が20度より低硬度であると現像ブレード415により圧接された場合に現像ローラ表面101の凹凸204がつぶされ、現像ブレードとの間に適切な隙間を確保できず、現像剤405を適正な厚さの現像剤付着層を形成できない場合がある。   The surface hardness of the developing roller 101 is preferably 20 to 60 degrees as measured and defined by an MD-1 surface hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) for the above reasons. The surface hardness is evaluated by fixing the developing roller 101 and measuring the load required for pressing by pressing the push needle (height 0.50 mmφ0.16 mm cone) perpendicularly to the surface of the developing roller. The surface hardness is a value when measured with the developing roller 101 at 23 ° C. When the developing roller surface hardness is lower than 20 degrees, the unevenness 204 on the developing roller surface 101 is crushed when pressed by the developing blade 415, and an appropriate gap cannot be secured between the developing roller and the developing blade. In some cases, the developer 405 cannot be formed with an appropriate thickness of the developer 405.

また、現像ロ−ラ101の表面硬度が60度を超える高硬度では、画像形成プロセスにおいて現像剤405と接触する際に現像剤にダメージを与えてしまい、耐久で出力画像の画質が劣化するおそれがある。   Further, when the surface hardness of the developing roller 101 is higher than 60 degrees, the developer may be damaged when contacting the developer 405 in the image forming process, and the image quality of the output image may deteriorate due to durability. There is.

現像ローラ101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、樹脂層103が導電剤を含有し、体積抵抗率1×104Ω・cm〜1×1010Ω・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103材料の体積抵抗率が1×104Ω・cm〜1×1010Ω・cmであれば、現像剤に対して均一な帯電制御性を得ることが可能である。体積抵抗率は、より好ましくは1×104Ω・cm〜1×109Ω・cmである。 The developing roller 101 needs to have an electric resistance value of the semiconductor region. Therefore, the resin layer 103 preferably contains a conductive agent and is formed from a rubber material having a volume resistivity of 1 × 10 4 Ω · cm to 1 × 10 10 Ω · cm. Here, if the volume resistivity of the material of the resin layer 103 is 1 × 10 4 Ω · cm to 1 × 10 10 Ω · cm, it is possible to obtain uniform charge controllability with respect to the developer. The volume resistivity is more preferably 1 × 10 4 Ω · cm to 1 × 10 9 Ω · cm.

なお、樹脂層2の体積抵抗率は、以下の方法で求めた値を採用することができる。抵抗計として、超高抵抗計R8340A(アドバンテスト社製)を用い、以下の条件で測定を行う。
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)
試料箱:超高抵抗計測定用試料箱TR42(アドバンテスト社製)、主電極は口径10mm厚さ10mmの金属、ガードリング電極は内径20mm、外径26mm厚さ10mmの金属とする。
試験片:はじめに、該樹脂層2の材料を、樹脂層2の成形時と同じ条件で、樹脂層2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、該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。
In addition, the value calculated | required with the following method is employable as the volume resistivity of the resin layer 2. FIG. As the resistance meter, an ultrahigh resistance meter R8340A (manufactured by Advantest) is used for measurement under the following conditions.
Measurement mode: Program mode 5
(Charge and major 30 seconds, discharge 10 seconds)
Applied voltage: 100 (V)
Sample box: Sample box TR42 (manufactured by Advantest) for measuring ultrahigh resistance meter, the main electrode is a metal having a diameter of 10 mm and a thickness of 10 mm, and the guard ring electrode is a metal having an inner diameter of 20 mm and an outer diameter of 26 mm and a thickness of 10 mm.
Test piece: First, a flat test piece is produced by curing the material of the resin layer 2 to the same thickness as that of the resin layer 2 under the same conditions as those for molding the resin layer 2. Next, a test piece having a diameter of 30 mm is cut out from the test piece. On one side of the cut-out test piece, a vapor deposition film electrode (back surface electrode) is provided by performing Pt—Pd vapor deposition on the entire surface, and a 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.

測定時には、口径10mmの主電極を口径15mmの主電極膜からはみ出さないように置く。また、内径20mmのガードリング電極を、内径18mmのガードリング電極膜からはみ出さないように、電極膜の上に置いて測定する。測定は、気温23℃、相対湿度50%の環境で行うが、測定に先立って、測定サンプルを、該環境に12時間以上放置しておく。   At the time of measurement, the main electrode having a diameter of 10 mm is placed so as not to protrude from the main electrode film having a diameter of 15 mm. Further, measurement is performed by placing a guard ring electrode having an inner diameter of 20 mm on the electrode film so as not to protrude from the guard ring electrode film having an inner diameter of 18 mm. The measurement is performed in an environment where the temperature is 23 ° C. and the relative humidity is 50%. Prior to the measurement, the measurement sample is left in the environment for 12 hours or more.

以上の状態で、試験片の体積抵抗(Ω)を測定する。次に、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、試験片の体積抵抗率RR(Ωcm)を、以下の式5によって求める。   In the above state, the volume resistance (Ω) of the test piece is measured. Next, 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 test piece is obtained by the following Equation 5.

RR(Ωcm)=π×0.75×0.75×RM(Ω)÷(4×t(cm)) 式5
<本発明に係わる現像ローラ軸芯体>
現像ローラの軸芯体102は導電性であることが必要であり、炭素鋼、合金鋼及び鋳鉄、導電性樹脂などより選択して用いることができるが、強度の観点から金属製が好ましい。合金鋼の例としては、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。軸芯体材料が金属製材料の場合は防錆対策としてめっき、酸化処理を施すことが好ましい。
RR (Ωcm) = π × 0.75 × 0.75 × RM (Ω) ÷ (4 × t (cm)) Equation 5
<Developing roller shaft core according to the present invention>
The shaft core body 102 of the developing roller needs to be conductive, and can be selected and used from carbon steel, alloy steel and cast iron, conductive resin, etc., but metal is preferable from the viewpoint of strength. Examples of alloy steel include stainless steel, nickel chromium steel, nickel chromium molybdenum steel, chromium steel, chromium molybdenum steel, nitriding steel to which Al, Cr, Mo and V are added. When the shaft core material is a metal material, it is preferable to perform plating and oxidation treatment as a rust prevention measure.

<本発明に係わる現像剤>
本発明の現像ローラを用いた電子写真プロセスに適する現像剤としては、特にスチレン−アクリル樹脂を結着樹脂とする現像乾式現像剤が好ましい。スチレン−アクリル樹脂の例としては次のものが挙げられる。
<Developer according to the present invention>
As a developer suitable for an electrophotographic process using the developing roller of the present invention, a development dry developer using styrene-acrylic resin as a binder resin is particularly preferable. The following are mentioned as an example of a styrene-acrylic resin.

スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレシ−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体のスチレン系共重合体等。   Styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene-methacrylic acid Acid methyl copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer Polymers, styrene-vinyl methyl ketone copolymers, styrene-butadiene copolymers, styrene-isoprene copolymers, styrene-maleic acid copolymers, styrene copolymers of styrene-maleic acid ester copolymers, and the like.

本発明に用いられる現像剤には次のようなワックスを添加してもよい。例えば炭化水素系ワックスとしては、次のものがある。低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス等。   The following wax may be added to the developer used in the present invention. For example, hydrocarbon waxes include the following. Low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, aliphatic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax, and the like.

<本発明に係わる画像形成装置>
次に、本発明に適用しうる現像ローラを搭載する電子写真プロセスカートリッジおよび画像形成装置について、その概要を図5で説明する。
<Image Forming Apparatus According to the Present Invention>
Next, an outline of an electrophotographic process cartridge and an image forming apparatus equipped with a developing roller applicable to the present invention will be described with reference to FIG.

感光体ドラム401は帯電ローラ402によりその表面に対し、所定の極性で、電位が一様になるように帯電処理された後、目的画像情報の露光403を受け、電子写真感光体ドラム401の表面に目的画像に対応した静電潜像が形成されている。この静電潜像は、本発明の現像ローラ101により供給される現像剤405により現像剤画像として可視化される。この可視化された現像剤画像は、給紙ローラ406によって搬送された記録材407の裏面から転写ローラ408によって電圧を印加し、記録材407に転写される。さらに定着ローラ409と加圧ローラ410によって構成された定着部へ搬送され、像定着を受け、画像形成物として出力される。電子写真感光体ドラム401はその上に残存する現像剤、ごみ等を除くためにクリーニング部411によりクリーニングされ、除電部材(図示していない)にて除電され、再び帯電過程に進む。なお、クリーニング部411によって取除かれた現像剤は廃現像剤容器412へ集められる。また、クリーニング部411の部材としてクリーニングローラを用いることも可能である。   The surface of the electrophotographic photosensitive drum 401 is subjected to exposure processing 403 of target image information after being charged by the charging roller 402 so that the surface has a predetermined polarity and a uniform potential. An electrostatic latent image corresponding to the target image is formed. This electrostatic latent image is visualized as a developer image by the developer 405 supplied by the developing roller 101 of the present invention. The visualized developer image is transferred to the recording material 407 by applying a voltage from the back surface of the recording material 407 conveyed by the paper supply roller 406 by the transfer roller 408. Further, the toner is conveyed to a fixing unit constituted by a fixing roller 409 and a pressure roller 410, undergoes image fixing, and is output as an image formed product. The electrophotographic photosensitive drum 401 is cleaned by a cleaning unit 411 in order to remove the developer, dust, and the like remaining on the electrophotographic photosensitive drum 401, is discharged by a discharging member (not shown), and proceeds to the charging process again. Note that the developer removed by the cleaning unit 411 is collected in a waste developer container 412. In addition, a cleaning roller can be used as a member of the cleaning unit 411.

一方、現像ローラ101は、その表面に現像剤供給ローラ413により現像剤が現像剤貯槽414から供給され、現像ブレード415にて均一厚みになるように現像ブレード415が当接されている。現像ローラ101上の感光ドラム401で静電潜像を現像する際に使用されなかった現像剤は現像剤供給ローラ413で一旦現像ローラ101から掻き落とされる。また、帯電ローラ402、現像ローラ101および転写ローラ408はバイアス印加電源により必要電圧が印加されている。なお、電子写真プロセスカートリッジはここに記載した部材のうち給紙部、転写ローラ、定着部、露光部を除く部材のすべて、またはいくつかを選んで一体とし本体より分離可能としたものである。   On the other hand, the developing roller 101 is in contact with the developing blade 415 so that the developer is supplied from the developer storage tank 414 by the developer supplying roller 413 and the developing blade 415 has a uniform thickness. The developer not used when developing the electrostatic latent image with the photosensitive drum 401 on the developing roller 101 is scraped off from the developing roller 101 once by the developer supply roller 413. The charging roller 402, the developing roller 101, and the transfer roller 408 are applied with a necessary voltage by a bias application power source. In the electrophotographic process cartridge, all or some of the members excluding the paper feeding unit, transfer roller, fixing unit, and exposure unit are selected and integrated into a single unit and separated from the main body.

また、ブラック、マゼンダ、シアン、イエローの4色の電子写真プロセスカートリッジを並べ、記録材にそれぞれのトナーを転写し、像定着を行なうことにより、カラーの画像形成物を出力することが可能となる。   In addition, by arranging four color electrophotographic process cartridges of black, magenta, cyan, and yellow, transferring each toner to a recording material, and performing image fixing, it becomes possible to output a color image formed product. .

以上より、電子写真画像形成装置は、少なくとも静電潜像を形成するための電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接配置される電子写真用現像部材とを具備し、該電子写真用現像部材として本発明にかかる現像ローラを使用するものである。また、電子写真プロセスカートリッジは、少なくとも静電潜像を形成するための電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接配置される電子写真用現像部材とを具備し、電子写真画像形成装置に脱着可能に構成される。そして、電子写真用現像部材として本発明にかかる現像ローラを使用する。   As described above, the electrophotographic image forming apparatus includes at least an electrophotographic photosensitive member for forming an electrostatic latent image, and an electrophotographic developing member disposed in contact with the electrophotographic photosensitive member. The developing roller according to the present invention is used as a developing member. The electrophotographic process cartridge includes at least an electrophotographic photosensitive member for forming an electrostatic latent image, and an electrophotographic developing member disposed in contact with the electrophotographic photosensitive member, and includes an electrophotographic image forming apparatus. It is configured to be removable. The developing roller according to the present invention is used as an electrophotographic developing member.

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)
<樹脂粒子の物性測定>
(ガラス転移点測定方法)
示走査熱量計DSC8230L(リガク株式会社製)を用い、測定方法はJIS−K7121より測定した。
(Example 1-1)
<Measurement of physical properties of resin particles>
(Glass transition point measurement method)
A scanning calorimeter DSC8230L (manufactured by Rigaku Corporation) was used, and the measuring method was measured from JIS-K7121.

<現像ローラの作製>
軸芯体102としては直径6mm、長さ270mmのSUS304製芯金表面に接着層として2液タイプのプライマー(ダウコ−ニング DY39−051:東レダウコ−ニング社製)を塗布、焼き付けしたものを用いた。
<Production of developing roller>
As the shaft core body 102, a SUS304 cored bar having a diameter of 6 mm and a length of 270 mm is coated and baked with a two-component primer (Dow Corning DY39-051: Toray Dow Corning) as an adhesive layer. It was.

次に前記軸芯体を金型に配置し下記第一の液状シリコーン、第二の液状シリコーンを下記の重量比で混合した配合の液状シリコーンを注入した。
(第一の液状シリコーン)
・オルガノポリシロキサン ・・・ 100重量部
(ジメチルポリシロキサン両末端をビニル基で置換した粘度100Pa・sのジメチルポリシロキサン)
・石英粉末 ・・・・・・・・・・・ 7重量部
(ペンシルバニアガラスサンド社製 Min-USil)
・カーボンブラック ・・・・・・・・・・・ 8重量部
(電気化学工業株式会社製、デンカブラック 粉状グレード)
・白金化合物(硬化触媒として) ・・・・・・ 微量配合
(第二の液状シリコーン)
・オルガノハイドロジェンポリシロキサン 3重量部
(前記ビニル基で置換したジメチルポリシロキサンに含有するビニル基1モルに対して、SiH基が1.1モルとなる量)
続いて、加熱金型に注入された液状シリコーンを130℃にて5分間加熱処理を施して、硬化させた。冷却後、脱型後、さらに、180℃、3時間加熱処理を施すことで、厚さ2.990mmのシリコーン樹脂を主成分とする樹脂層103を軸芯体102の外周面上に設けた。
Next, the shaft core was placed in a mold, and liquid silicone having a composition in which the following first liquid silicone and second liquid silicone were mixed at the following weight ratio was injected.
(First liquid silicone)
・ Organopolysiloxane: 100 parts by weight (dimethylpolysiloxane having a viscosity of 100 Pa · s with both ends substituted with vinyl groups)
・ Quartz powder ・ ・ ・ ・ ・ ・ 7 parts by weight (Min-USil, manufactured by Pennsylvania Glass Sands)
・ Carbon black ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 8 parts by weight (Denka Black powder grade, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
・ Platinum compound (as a curing catalyst) ・ ・ ・ ・ ・ ・ Trace amount (second liquid silicone)
Organic hydrogen polysiloxane 3 parts by weight (amount of SiH group 1.1 moles per mole of vinyl group contained in the dimethylpolysiloxane substituted with the vinyl group)
Subsequently, the liquid silicone injected into the heating mold was heated at 130 ° C. for 5 minutes to be cured. After cooling, demolding, and further heat treatment at 180 ° C. for 3 hours, a resin layer 103 mainly composed of a silicone resin with a thickness of 2.990 mm was provided on the outer peripheral surface of the shaft core body 102.

表面層104の材料として、以下の組成でポリテトラメチレングリコールにイソシアネートをMEK溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下80度にて6時間反応させた。
・ポリテトラメチレングリコール 100質量部
(商品名:PTG1000SN;保土谷化学株式会社製)
・イソシアネート 21.2質量部
(商品名:ミリオネートMT;日本ポリウレタン工業株式会社製)
分子量Mw=48000、水酸基価5.6、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ポリオールプレポリマーを得た。水酸基価はISO 15063の方法で測定した。
As a material for the surface layer 104, polytetramethylene glycol with the following composition was mixed with isocyanate in a MEK solvent stepwise and reacted at 80 ° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere.
・ 100 parts by mass of polytetramethylene glycol (trade name: PTG1000SN; manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.)
・ Isocyanate 21.2 parts by mass (trade name: Millionate MT; manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.)
A bifunctional polyurethane polyol prepolymer having a molecular weight Mw = 48000, a hydroxyl value of 5.6, a molecular weight dispersity Mw / Mn = 2.9, and Mz / Mw = 2.5 was obtained. The hydroxyl value was measured by the method of ISO 15063.

上記ポリウレタンポリオールプレポリマー100質量部とイソシアネート(商品名:タケネートB830;TMP変性TDI、f(平均官能基数)=3相当;三井武田ケミカル株式会社製)7.2質量部を加えて、NCO当量を1.2となるようにした。さらに、カーボンブラック(#1000;pH3.0;三菱化学社製)を適量添加して抵抗値を調整した。上記原料混合液に有機溶剤を加え固形分20%とした。コア・シェル粒子202として(複合シリコンパウダKMP−601;体積平均粒子径15μm;信越化学工業株式会社製)を添加した。コア・シェル粒子202含有量は固形分70重量部に対して30質量部加え、プロペラ羽で攪拌し分散、混合したものを表面層104の塗布液とした。   Add 100 parts by mass of the above polyurethane polyol prepolymer and 7.2 parts by mass of isocyanate (trade name: Takenate B830; TMP-modified TDI, f (average functional group number) = 3; manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.) It was set to 1.2. Further, an appropriate amount of carbon black (# 1000; pH 3.0; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added to adjust the resistance value. An organic solvent was added to the raw material mixture to obtain a solid content of 20%. (Composite silicon powder KMP-601; volume average particle diameter 15 μm; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added as core-shell particles 202. The core / shell particle 202 content was 30 parts by mass with respect to 70 parts by weight of the solid content, and the mixture obtained by stirring and dispersing and mixing with propeller blades was used as the coating solution for the surface layer 104.

この樹脂層の原料液中に、上記の弾性層103の形成を終えた軸芯体102を浸漬して、引上げて自然乾燥させ表面層104塗膜を形成した。次いで、140℃にて150分間加熱処理により塗膜を硬化させ、膜厚10μm、表面粗さRaが1.5μmの表面層104を形成した。以上の工程により外径が12.00mmの現像ローラ101を得た。   The shaft core body 102 after the formation of the elastic layer 103 was immersed in the resin layer raw material liquid, pulled up, and naturally dried to form a surface layer 104 coating film. Next, the coating film was cured by heat treatment at 140 ° C. for 150 minutes to form a surface layer 104 having a thickness of 10 μm and a surface roughness Ra of 1.5 μm. Through the above steps, the developing roller 101 having an outer diameter of 12.00 mm was obtained.

なお、ポリウレタンポリオールプレポリマーの分子量、分子量分布の測定方法を以下に記す。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるクロマトグラムの分子量(Mn、Mw、Mz)は次の条件で測定される。温度40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流し、試料濃度として0.4質量%に調整した樹脂のTHF試料溶液を約100μl注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数(リテンションタイム)との関係から算出する。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。   In addition, the measuring method of the molecular weight of a polyurethane polyol prepolymer and molecular weight distribution is described below. The molecular weight (Mn, Mw, Mz) of the chromatogram by gel permeation chromatography (GPC) is measured under the following conditions. The column was stabilized in a heat chamber at a temperature of 40 ° C., and tetrahydrofuran (THF) as a solvent was passed through the column at this temperature at a flow rate of 1 ml / min. Approximately 100 μl is injected and measured. In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts (retention time). An RI (refractive index) detector is used as the detector.

ポリウレタンポリオールプレポリマーの分子量分散度としては、Mn:数平均分子量、Mw:重量平均分子量、Mz:Z平均分子量を用いる。Z平均分子量は高分子量化合物の平均分子量への寄与を最も重視したものであり、次のように定義される。
高分子中に分子量Miの分子がNi個存在するとき、以下の式6で表す。
As the molecular weight dispersion of the polyurethane polyol prepolymer, Mn: number average molecular weight, Mw: weight average molecular weight, and Mz: Z average molecular weight are used. The Z average molecular weight is most important for the contribution of the high molecular weight compound to the average molecular weight, and is defined as follows.
When Ni molecules having a molecular weight Mi exist in the polymer, it is expressed by the following formula 6.

Mz=(ΣMi3・Ni)/(ΣMi2・Ni) 式6
(表面層膜厚測定)
現像ローラ表面層断面をデジタルマイクロスコープ(VHX−600、株式会社キーエンス製)で観察し表面層膜厚を3箇所測定し算術平均値を採用した。なお、測定は室温23℃相対湿度60%の環境でおこなった。
Mz = (ΣMi 3 · Ni) / (ΣMi 2 · Ni) Equation 6
(Surface layer thickness measurement)
The developing roller surface layer cross section was observed with a digital microscope (VHX-600, manufactured by Keyence Corporation), the surface layer film thickness was measured at three locations, and an arithmetic average value was adopted. The measurement was performed in an environment where the room temperature was 23 ° C. and the relative humidity was 60%.

(表面層表面粗さ測定)
表面粗さ計は(株式会社小坂研究所製、SE3500)を使用し、前述の方法により表面粗さRaを測定した。
(Surface layer surface roughness measurement)
A surface roughness meter (SE3500, manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.) was used, and the surface roughness Ra was measured by the method described above.

現像ローラ中央部を長手方向に10mmおきに3箇所を測定後、円周方向に4.7mmずらして同様に3点、さらに円周方向に4.7mmずらして同様に3点ずつ、計3列測定した。すなわち合計30mm×9.4mmの領域を3点ずつ、3列、9点測定し表面粗さの算術平均値を求め表面層の表面粗さRaとした。さらに前記9点測定した表面粗さの最大値と最小値の差を表面粗さのムラの値とした。   After measuring the central part of the developing roller at 10 mm intervals in the longitudinal direction, shift 3 points in the circumferential direction by 4.7 mm, 3 points in the same way, and 3 points in the same direction by shifting 4.7 mm in the circumferential direction. It was measured. That is, three areas of a total area of 30 mm × 9.4 mm were measured in three rows and nine points, and the arithmetic average value of the surface roughness was obtained to obtain the surface roughness Ra of the surface layer. Further, the difference between the maximum value and the minimum value of the surface roughness measured at the nine points was defined as the value of the unevenness of the surface roughness.

<画像評価方法>
(初期画像濃度/初期画像濃度均一性評価)
画像形成装置としては、Hewlett−Packard社製 Color Laser Jet4700dn、カートリッジは専用のものを用いた。本発明の現像ローラを未使用のカートリッジに組み込み、温度23℃、湿度60%環境に設置した画像形成装置本体に搭載した。シアン現像剤でベタ画像を連続で5枚出力し5枚目で画像濃度均一性評価を行なった。画像域中心部に通紙方向30mm×通紙方向に対して直角方向に9.4mmの長方形の領域を設定し、反射濃度を等間隔に3点ずつ、3列、9点測定した。反射濃度計はRD−918 反射濃度計(クレタクマクベス社製)を使用した。計9点の反射濃度の最大と最小を画像濃度均一性とした。最大と最小の差分が小さいほど画像濃度均一性が良好である。
画像濃度均一性について、以下の基準で評価した。
「A」:最大と最小の差分が0.10以下。
「B」:0.10より大きく、0.15以下。
「C」:0.15より大きく、0.20以下。
「D」:0.20より大。
<Image evaluation method>
(Evaluation of initial image density / initial image density uniformity)
As the image forming apparatus, Color Laser Jet 4700dn manufactured by Hewlett-Packard Co., and a dedicated cartridge were used. The developing roller of the present invention was incorporated in an unused cartridge and mounted on an image forming apparatus main body installed in a temperature 23 ° C. and humidity 60% environment. Five solid images were continuously output with the cyan developer, and the image density uniformity was evaluated on the fifth sheet. A rectangular area of 30 mm in the sheet passing direction × 9.4 mm in the direction perpendicular to the sheet passing direction was set at the center of the image area, and the reflection density was measured at three points in three rows and nine points at regular intervals. As the reflection densitometer, an RD-918 reflection densitometer (manufactured by Kurekuma Kubes) was used. The maximum and minimum reflection density at a total of 9 points was defined as image density uniformity. The smaller the maximum and minimum difference, the better the image density uniformity.
The image density uniformity was evaluated according to the following criteria.
“A”: the difference between the maximum and the minimum is 0.10 or less.
“B”: greater than 0.10 and 0.15 or less.
“C”: greater than 0.15 and less than or equal to 0.20.
“D”: Greater than 0.20.

また、初期画像濃度について、以下の基準で評価した。
「A」:前記ベタ画像の平均濃度が1.3以上。
「B」:1.3より小さく、1.1以上。
「C」:1.1より小さく0.9以上。
「D」:0.9より小。
The initial image density was evaluated according to the following criteria.
“A”: The average density of the solid image is 1.3 or more.
“B”: Less than 1.3 and 1.1 or more.
“C”: Less than 1.1 and 0.9 or more.
“D”: Less than 0.9.

A,B評価は高画質用画像形成装置の出力画像として許容範囲である。C評価は通常の画像形成装置の出力画像として許容範囲である。D評価は許容範囲外である。   A and B evaluations are within an allowable range as an output image of the image forming apparatus for high image quality. C evaluation is an allowable range as an output image of a normal image forming apparatus. D rating is out of acceptable range.

(初期画像カブリ評価)
前記ベタ画像を連続で5枚出力したのち、ベタ白画像を1枚出力し、1枚目でかぶりの程度(画像カブリ値)を以下の方法で測定し、現像ローラの表面汚れの指標とした。かぶり値は、反射濃度計TC−6DS/A(東京電色技術センター社製)を用いて、画像形成装置による画像形成前の転写材である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、その差分を現像ローラの画像かぶり値とした。反射濃度の測定は、転写紙の画像印刷領域の全域をスキャンして反射濃度を測定し、最小値をその転写紙の反射濃度とした。
画像かぶり値は小さいほど良好であり、以下の基準で評価した。
「A」:1.0より小。
「B」:1.0以上、3.0より小。
「C」:3.0以上、5.0より小。
「D」:5.0以上。
(Evaluation of initial image fog)
After outputting five solid images in succession, one solid white image was output, and the degree of fogging (image fogging value) was measured by the following method as the first method, and used as an index of the surface contamination of the developing roller. . The fog value is measured using a reflection densitometer TC-6DS / A (manufactured by Tokyo Denshoku Technology Center Co., Ltd.) and the reflection density of transfer paper, which is a transfer material before image formation by the image forming apparatus, and image formation of a solid white image. The reflection density of the transfer paper after the measurement was measured, and the difference was taken as the image fog value of the developing roller. The reflection density was measured by scanning the entire image printing area of the transfer paper to measure the reflection density, and setting the minimum value as the reflection density of the transfer paper.
The smaller the image fog value, the better. The evaluation was based on the following criteria.
“A”: Less than 1.0.
“B”: 1.0 or more and less than 3.0.
“C”: 3.0 or more and less than 5.0.
“D”: 5.0 or more.

A,B評価は高画質用画像形成装置の出力画像として許容範囲である。C評価は通常の画像形成装置の出力画像として許容範囲である。D評価は許容範囲外である。   A and B evaluations are within an allowable range as an output image of the image forming apparatus for high image quality. C evaluation is an allowable range as an output image of a normal image forming apparatus. D rating is out of acceptable range.

(長期保管後の画像スジ評価)
画像形成装置としては、Hewlett−Packard社製 Color Laser Jet4700dn、カートリッジは専用のものを用いた。本発明の現像ローラを未使用のカートリッジに組み込み、温度40℃、湿度90%の環境に28日間放置した。このとき現像ローラは感光体ドラムおよび現像ブレードに当接していた。
(Image streak evaluation after long-term storage)
As the image forming apparatus, Color Laser Jet 4700dn manufactured by Hewlett-Packard Co., and a dedicated cartridge were used. The developing roller of the present invention was assembled in an unused cartridge and left in an environment of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90% for 28 days. At this time, the developing roller was in contact with the photosensitive drum and the developing blade.

その後、温度23℃、湿度60%環境に設置した画像形成装置本体に搭載した後、2時間放置した後画像出力を行った。べた画(反転現像においてすべてのドットに対して露光)、ハーフトーン画像(感光体ドラムに1ドットおきに露光)をそれぞれ1枚ずつ出力し画像に現像ローラ周期の画像スジがないか目視で評価した。
画像スジについて、以下の基準で評価した。
「A」:べた画像、ハーフトーン画像でも目視でまったく確認できない。
「B」:べた画像のみでわずかに画像スジが確認される。
「C」:べた画像でも、ハーフトーン画像でもわずかに画像スジが確認される。
「D」:べた画像でも、ハーフトーン画像でもはっきりと見える画像スジが確認される。
After that, the image forming apparatus was installed in a temperature 23 ° C. and humidity 60% environment and left for 2 hours to output an image. A solid image (exposed to all dots in reversal development) and a halftone image (exposed on the photosensitive drum every other dot) are output one by one, and the image is visually evaluated for image streaks of the developing roller cycle. did.
Image streaks were evaluated according to the following criteria.
“A”: Even a solid image or a halftone image cannot be visually confirmed.
“B”: A slight image streak is confirmed only with a solid image.
“C”: Slight image streaks are confirmed in both solid images and halftone images.
“D”: An image streak clearly visible in both solid images and halftone images is confirmed.

なお、A,B評価は高画質用画像形成装置の出力画像として許容範囲である。C評価は通常の画像形成装置の出力画像として許容範囲である。D評価は許容範囲外である。   A and B evaluations are within an allowable range as an output image of the high-quality image forming apparatus. C evaluation is an allowable range as an output image of a normal image forming apparatus. D rating is out of acceptable range.

(耐久後画像カブリの評価)
画像形成装置としては、Hewlett−Packard社製 Color Laser Jet4700dn、カートリッジは専用のものを用いた。本発明の現像ローラ101を未使用のカートリッジに組み込み、温度23℃、湿度60%環境に設置した画像形成装置本体に搭載した。印字率が1%の画像を15000枚続けて出力した。
(Evaluation of image fog after endurance)
As the image forming apparatus, Color Laser Jet 4700dn manufactured by Hewlett-Packard Co., and a dedicated cartridge were used. The developing roller 101 of the present invention was incorporated in an unused cartridge and mounted on an image forming apparatus main body installed in a temperature 23 ° C. and humidity 60% environment. 15000 images with a printing rate of 1% were output continuously.

その後、ベタ白画像を1枚出力し、1枚目でかぶりの程度(画像カブリ値)を以下の方法で測定し、現像ローラの表面汚れの指標とした。カブリ値は、反射濃度計TC−6DS/A(東京電色技術センター社製)を用いて、画像形成装置による画像形成前の転写材である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、その差分を現像ローラの画像かぶり値とした。反射濃度の測定は、転写紙の画像印刷領域の全域をスキャンして反射濃度を測定し、最小値をその転写紙の反射濃度とした。
画像かぶり値は小さいほど良好であり、以下の基準で評価した。
「A」:1.0より小。
[B]:1.0以上、3.0より小。
「C」:3.0以上、5.0より小。
「D」:5.0以上。
Thereafter, one solid white image was output, and the degree of fogging (image fogging value) on the first sheet was measured by the following method, and used as an index of the surface contamination of the developing roller. The fog value is determined by using a reflection densitometer TC-6DS / A (manufactured by Tokyo Denshoku Technology Center Co., Ltd.) and the reflection density of transfer paper, which is a transfer material before image formation by the image forming apparatus, and image formation of a solid white image. The reflection density of the transfer paper after the measurement was measured, and the difference was taken as the image fog value of the developing roller. The reflection density was measured by scanning the entire image printing area of the transfer paper to measure the reflection density, and setting the minimum value as the reflection density of the transfer paper.
The smaller the image fog value, the better. The evaluation was based on the following criteria.
“A”: Less than 1.0.
[B]: 1.0 or more and less than 3.0.
“C”: 3.0 or more and less than 5.0.
“D”: 5.0 or more.

繰り返しの画像形成プロセスにおいて現像ローラ101により接触する現像剤405にダメージを与えてしまい、耐久で出力画像の画質が劣化(画像カブリ)するおそれがある。A,B評価は高画質画像形成装置の出力画像として許容範囲である。C評価は通常の画像形成装置の出力画像として許容範囲である。D評価は許容範囲外である。   In the repeated image forming process, the developer 405 that is contacted by the developing roller 101 may be damaged, and the image quality of the output image may deteriorate (image fogging) due to durability. A and B evaluations are within an allowable range as an output image of the high-quality image forming apparatus. C evaluation is an allowable range as an output image of a normal image forming apparatus. D rating is out of acceptable range.

前述の評価項目に関して画像評価を行い、その評価結果を表1−1に示す。   Image evaluation is performed on the aforementioned evaluation items, and the evaluation results are shown in Table 1-1.

(実施例1−2〜3)
実施例1−1の現像ローラ表面に分散する樹脂粒子の量を表1−1に示すようにかえた以外実施例1−1と同じ条件で現像ローラを作製した。作製された現像ローラの物性は表1に示す通りであった。実施例1と同様に評価を実施し、その評価結果を表1−1に示す。
(Examples 1-2 to 3)
A developing roller was produced under the same conditions as in Example 1-1, except that the amount of resin particles dispersed on the surface of the developing roller in Example 1-1 was changed as shown in Table 1-1. The physical properties of the produced developing roller are as shown in Table 1. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Table 1-1.

(実施例1−4〜6)
実施例1−1の現像ローラ表面に分散する樹脂粒子をコア・シェル粒子(複合シリコンパウダKMP−600;体積平均粒子径5μm;信越化学工業株式会社製)にかえ、添加量を表1−1に示すようにした以外実施例1−1と同じ条件で現像ローラを作製した。現像ローラの物性は表1に示す通りであった。実施例1−1と同様に評価を実施し、その評価結果を表1−1に示す。複合シリコンパウダKMP−600は複合シリコンパウダKMP−601同様の構造で体積平均粒子径に差がある。
(Examples 1-4 to 6)
The resin particles dispersed on the surface of the developing roller of Example 1-1 were replaced with core / shell particles (composite silicon powder KMP-600; volume average particle diameter 5 μm; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and the amount added was shown in Table 1-1. A developing roller was produced under the same conditions as in Example 1-1 except as described above. The physical properties of the developing roller are as shown in Table 1. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1-1, and the evaluation results are shown in Table 1-1. The composite silicon powder KMP-600 has a structure similar to that of the composite silicon powder KMP-601 and has a difference in volume average particle diameter.

(実施例1−7〜8)
実施例1−1の現像ローラ表面に分散する樹脂粒子をコア・シェル粒子(複合シリコンパウダX−52−7030;体積平均粒子径1.0μm;信越化学工業株式会社製)にかえ、添加量を表1−2に示すようにした。それ以外は、実施例1−1と同じ条件で現像ローラを作製した。現像ローラの物性は表1に示す通りであった。実施例1−1と同様に評価を実施し、その評価結果を表1−2に示す。複合シリコンパウダX−52−7030は複合シリコンパウダKMP−601同様の構造で体積平均粒子径に差がある。
(Examples 1-7 to 8)
The resin particles dispersed on the surface of the developing roller in Example 1-1 were changed to core / shell particles (composite silicon powder X-52-7030; volume average particle size 1.0 μm; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and the addition amount was changed. As shown in Table 1-2. Other than that, a developing roller was produced under the same conditions as in Example 1-1. The physical properties of the developing roller are as shown in Table 1. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1-1, and the evaluation results are shown in Table 1-2. The composite silicon powder X-52-7030 has the same structure as the composite silicon powder KMP-601, but has a difference in volume average particle diameter.

(比較例1)
表面層に添加する樹脂粒子にコア・シェル構造を有しないシリコーン樹脂弾性体のみよりなる樹脂粒子(商品名:シリコーンゴムパウダーKMP-598、信越化学工業株式会社製)とした以外実施例1−1と同様の方法で現像ローラを作製した。樹脂粒子の物性、現像ローラ作製条件は表2‐1に示した。
(Comparative Example 1)
Example 1-1 except that the resin particles added to the surface layer are resin particles made only of a silicone resin elastic body having no core / shell structure (trade name: silicone rubber powder KMP-598, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) A developing roller was produced in the same manner as described above. Table 2-1 shows the physical properties of the resin particles and the developing roller manufacturing conditions.

実施例1−1同様の方法で画像形成装置により評価を実施し、その評価結果を表2‐1に合わせて示す。現像ローラ表面層断面を顕微鏡観察した結果、凝集粒子が多数見られた。   Evaluation is performed by the image forming apparatus in the same manner as in Example 1-1, and the evaluation results are shown in Table 2-1. As a result of microscopic observation of the cross section of the surface layer of the developing roller, many aggregated particles were observed.

(比較例2)
表面層に添加する粒子をコアがアクリル樹脂よりなる樹脂粒子(商品名:メタブレン W−450A、三菱レーヨン株式会社製)とした以外実施例1−1同様の方法で現像ローラを作製した。樹脂粒子の物性、現像ローラを作製条件は表2‐1に示した。
(Comparative Example 2)
A developing roller was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the particles added to the surface layer were resin particles having a core made of an acrylic resin (trade name: Metablen W-450A, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.). The physical properties of the resin particles and the conditions for producing the developing roller are shown in Table 2-1.

実施例1−1同様の方法で画像形成装置により評価を実施し、その評価結果を表2‐1に合わせて示す。メタブレン W−450Aはコア・シェル構造を有するがコアはアクリル樹脂弾性体でガラス転移点−60℃、シェルはアクリル樹脂でガラス転移点−20℃である。   Evaluation is performed by the image forming apparatus in the same manner as in Example 1-1, and the evaluation results are shown in Table 2-1. METABLEN W-450A has a core-shell structure, but the core is an acrylic resin elastic body and has a glass transition point of -60 ° C, and the shell is an acrylic resin and has a glass transition point of -20 ° C.

(比較例3)
表面層に添加する粒子をコアがアクリル樹脂よりなる樹脂粒子(商品名:メタブレン SX005、三菱レーヨン株式会社製)とした以外実施例1−1同様の方法で現像ローラを作製した。樹脂粒子の物性、現像ローラを作製条件は表2‐1に示した。
(Comparative Example 3)
A developing roller was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the particles added to the surface layer were resin particles whose core was made of an acrylic resin (trade name: Metablen SX005, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.). The physical properties of the resin particles and the conditions for producing the developing roller are shown in Table 2-1.

実施例1−1同様の方法で画像形成装置により評価を実施し、その評価結果を表2‐1に合わせて示す。メタブレン SX005はコア・シェル構造を有するがコアはアクリルシリコン樹脂弾性体でガラス転移点−100℃、シェルはアクリルシリコン樹脂でガラス転移点−20℃である。   Evaluation is performed by the image forming apparatus in the same manner as in Example 1-1, and the evaluation results are shown in Table 2-1. METABLEN SX005 has a core-shell structure, but the core is an acrylic silicon resin elastic body and has a glass transition point of −100 ° C., and the shell is an acrylic silicon resin and has a glass transition point of −20 ° C.

(比較例4)
実施例1−1の現像ローラ表面に分散する樹脂粒子をコア・シェル粒子(複合シリコンパウダKMP-603;体積平均粒子径30μm;信越化学工業株式会社製)とした以外実施例1−1同様の方法で現像ローラを作製した。樹脂粒子の物性、現像ローラ作製条件は表2‐2に示した。
(Comparative Example 4)
The resin particles dispersed on the developing roller surface of Example 1-1 were the same as those of Example 1-1 except that the core / shell particles (composite silicon powder KMP-603; volume average particle diameter 30 μm; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) were used. A developing roller was produced by this method. Table 2-2 shows the physical properties of the resin particles and developing roller manufacturing conditions.

実施例1−1同様の方法で画像形成装置により評価を実施し、その評価結果を表2‐2に合わせて示す。   Evaluation is performed by the image forming apparatus in the same manner as in Example 1-1, and the evaluation results are shown in Table 2-2.

(比較例5)
表面層に添加する粒子をコアがシリコーン樹脂よりなるコア・シェル粒子(商品名:ジェニオパール、旭化成株式会社製)とした以外実施例1−1同様の方法で現像ローラを作製した。樹脂粒子の物性、現像ローラを作製条件は表2‐2に示した。
(Comparative Example 5)
A developing roller was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the particles added to the surface layer were core / shell particles (trade name: Genio Pearl, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) whose core is made of silicone resin. The physical properties of the resin particles and the conditions for producing the developing roller are shown in Table 2-2.

実施例1−1同様の方法で画像形成装置により評価を実施し、その評価結果を表2‐2に合わせて示す。ジェニオパール体積平均粒子径0.15μmである。   Evaluation is performed by the image forming apparatus in the same manner as in Example 1-1, and the evaluation results are shown in Table 2-2. Geniopearl volume average particle diameter is 0.15 μm.

(比較例6)
[コア・シェル粒子1の作製]
20リットルのガラス容器に、下記の材料を入れ、10m/Sで攪拌しながら45℃に加温した。
(Comparative Example 6)
[Preparation of core / shell particles 1]
The following materials were placed in a 20 liter glass container and heated to 45 ° C. with stirring at 10 m / S.

・水:1000g、
・ドデシル硫酸ナトリウム:30g、
・粘度が40mPa・sのα、ω‐ジヒロドキシポリジメチルシロキサン:250g、
・メチルトリメトキシシラン:15g。
・ Water: 1000g
-Sodium dodecyl sulfate: 30 g
Α, ω-dihydroxypolydimethylsiloxane having a viscosity of 40 mPa · s: 250 g,
-Methyltrimethoxysilane: 15g.

ついで10%のテトラプロピオキシチタンのイソプロピルアルコール溶液10gを添加して20時間反応を行い、複合粒子の芯となる粒子を重合した。得られた懸濁液をφ0.5のジルコンアビーズを充填したビスコミル分散機を用いて、周速5m/sで40時間分散させた。ついで水を蒸発させシリコーン樹脂粒子を得た。   Next, 10 g of 10% tetrapropoxyoxytitanium isopropyl alcohol solution was added and reacted for 20 hours to polymerize the core particles of the composite particles. The obtained suspension was dispersed at a peripheral speed of 5 m / s for 40 hours using a Viscomill disperser filled with φ0.5 zircon beads. Subsequently, water was evaporated to obtain silicone resin particles.

次に2次工程として、付加モル数9モルのポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル25gと水5000gの混合液に、上記のシリコーン樹脂粒子 120gを添加し、5.0m/Sで攪拌して分散液を得た。次にアンモニア水を添加してpHを11とした。メチルトリメトキシシラン 51g、フェニルトリメトキシシラン 95g、粘度が40mPa・sのα、ω―ジヒロドキシポリジメチルシロキサン 27gを滴下した後70℃まで加温して1時間攪拌を続けた。つぎに混合液を加圧ろ過機でろ過したのち、100度で乾燥させ、コア・シェル粒子を得た。   Next, as a secondary step, 120 g of the above silicone resin particles are added to a mixed solution of 25 g of polyoxyethylene octylphenyl ether having an addition mole number of 9 mol and 5000 g of water, and the dispersion is stirred at 5.0 m / S. Obtained. Next, aqueous ammonia was added to adjust the pH to 11. 51 g of methyltrimethoxysilane, 95 g of phenyltrimethoxysilane, and 27 g of α, ω-dihydroxypolydimethylsiloxane having a viscosity of 40 mPa · s were dropped, and the mixture was heated to 70 ° C. and stirred for 1 hour. Next, the mixed solution was filtered with a pressure filter and dried at 100 degrees to obtain core / shell particles.

得られたコア・シェル粒子202はコア部301がガラス転移点−120℃のシリコーン樹脂弾性体、シェル部302のシリコーン樹脂のガラス転移点が−60℃であった。   The obtained core-shell particle 202 had a core part 301 having a glass transition point of −120 ° C. and a silicone resin elastic body of shell part 302 having a glass transition point of −60 ° C.

実施例1−1の現像ローラ表面層の樹脂粒子を上記で作製したコア・シェル粒子とし、添加条件は表2-3の様にした以外実施例1−1と同じ条件で現像ローラを作製した。現像ローラの物性は表2-3に示す通りであった。実施例1−1と同様に評価を実施し、その評価結果を表2-3に示す。   The developing roller surface layer of Example 1-1 was prepared as the core / shell particles prepared above, and the developing conditions were the same as in Example 1-1 except that the addition conditions were as shown in Table 2-3. . The physical properties of the developing roller are as shown in Table 2-3. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1-1, and the evaluation results are shown in Table 2-3.

(比較例7)
粘度が40mPa・sの代わりに粘度が5mPa・sのα、ω‐ジヒロドキシポリジメチルシロキサンを用いた以外比較例6と同様にコア・シェル粒子202を作製した。実施例1−1の現像ローラ表面層の樹脂粒子を上記で作製したコア・シェル粒子とし、添加条件は表2-3の様にした以外実施例1−1と同じ条件で現像ローラを作製した。現像ローラの物性は表2-3に示す通りであった。実施例1−1と同様に評価を実施し、その評価結果を表2-3に示す。
(Comparative Example 7)
Core-shell particles 202 were produced in the same manner as in Comparative Example 6 except that α, ω-dihydroxypolydimethylsiloxane having a viscosity of 5 mPa · s was used instead of the viscosity of 40 mPa · s. The developing roller surface layer of Example 1-1 was prepared as the core / shell particles prepared above, and the developing conditions were the same as in Example 1-1 except that the addition conditions were as shown in Table 2-3. . The physical properties of the developing roller are as shown in Table 2-3. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1-1, and the evaluation results are shown in Table 2-3.

(比較例8)
実施例1−1の現像ローラ表面層の膜厚を表2-4に示すようにかえた以外実施例1−1と同じ条件で現像ローラを作製した。作製された現像ローラの物性は表2-4に示す通りであった。実施例1−1と同様に評価を実施し、その評価結果を表2-4に示す。
(Comparative Example 8)
A developing roller was produced under the same conditions as in Example 1-1 except that the film thickness of the surface layer of the developing roller in Example 1-1 was changed as shown in Table 2-4. The physical properties of the produced developing roller were as shown in Table 2-4. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1-1, and the evaluation results are shown in Table 2-4.

(比較例9)
実施例1−7の現像ローラ表面層の膜厚を表2-4に示すようにかえた以外実施例1−7と同じ条件で現像ローラを作製した。作製された現像ローラの物性は表2-4に示す通りであった。実施例1−1と同様に評価を実施し、その評価結果を表2-4に示す。
(Comparative Example 9)
A developing roller was produced under the same conditions as in Example 1-7, except that the film thickness of the surface layer of the developing roller in Example 1-7 was changed as shown in Table 2-4. The physical properties of the produced developing roller were as shown in Table 2-4. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1-1, and the evaluation results are shown in Table 2-4.

Figure 2010128080
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(注1)シェル302もシリコーン樹脂ではあるが重合度が高くガラス転移点に達する前に熱分解が始まり実質的にガラス転移点を有していない。従って−60℃より低い領域の温度領域にガラス転移点が観測されない。   (Note 1) Although the shell 302 is also a silicone resin, the degree of polymerization is high and thermal decomposition starts before reaching the glass transition point, and the shell 302 has substantially no glass transition point. Therefore, no glass transition point is observed in the temperature region below -60 ° C.

Figure 2010128080
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表1に示すように本発明のコア・シェル粒子202を表面層104に添加した現像ローラ101では画像評価の結果、べた画像濃度の均一性が高かった。さらに現像ローラに感光体ドラムや現像ブレードを当接したまま長期保管した後の画像でも画像スジが見られなかった。また現像ローラ101の表面粗さの均一性が高かった。断面を観察した結果、樹脂粒子の分散均一性が高かった。しかしながら、表2比較例1に示すようにコア・シェル構造を有しない樹脂粒子を表面層に添加した現像ローラでは画像評価の結果、べた画像濃度が不均一性であった。さらに現像ローラの表面粗さが不均一で、断面を観察した結果、樹脂粒子が均一に分散されていなかった。   As shown in Table 1, the developing roller 101 in which the core / shell particles 202 of the present invention were added to the surface layer 104 showed high uniformity in solid image density as a result of image evaluation. Further, no image streaks were observed even after the image was stored for a long time with the photosensitive drum or developing blade in contact with the developing roller. Further, the uniformity of the surface roughness of the developing roller 101 was high. As a result of observing the cross section, the dispersion uniformity of the resin particles was high. However, as shown in Table 2 Comparative Example 1, in the developing roller in which resin particles having no core / shell structure were added to the surface layer, the solid image density was non-uniform as a result of image evaluation. Furthermore, the surface roughness of the developing roller was not uniform, and as a result of observing the cross section, the resin particles were not uniformly dispersed.

表2比較例2に示すようにコア・シェル構造を有していてもコアがシリコーン樹脂でない樹脂粒子を表面層104に分散した現像ローラ101では、現像ローラに感光体ドラムや現像ブレードを当接したまま長期保管した後の画像には画像スジが見られた。   As shown in Table 2, in the developing roller 101 in which resin particles whose core is not silicone resin are dispersed in the surface layer 104 even when having a core-shell structure, the photosensitive drum and the developing blade are brought into contact with the developing roller. Image streaks were seen in the image after long-term storage.

表2比較例3に示すようにコア・シェル構造を有していてもシェルがポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂でない樹脂粒子を表面層104に分散した現像ローラ101では、べた画像濃度が不均一性であった。さらに現像ローラの表面粗さが不均一で断面を観察した結果、樹脂粒子が均一に分散されていなかった。   As shown in Table 2 Comparative Example 3, even with a core / shell structure, solid image density is non-uniform in the developing roller 101 in which resin particles whose shell is not polyurethane resin, epoxy resin, or silicone resin are dispersed in the surface layer 104 It was sex. Further, the surface roughness of the developing roller was not uniform, and the cross section was observed. As a result, the resin particles were not uniformly dispersed.

表2比較例4に示すようにコア・シェル粒子202の粒子径Aが15.0μmより大きい場合は画像かぶりが生じた。   As shown in Table 2 Comparative Example 4, image fogging occurred when the particle diameter A of the core-shell particles 202 was larger than 15.0 μm.

表2比較例5に示すようにコア・シェル粒子202の粒子径Aが1.0μmより小さい場合は画像濃度が不足であった。   As shown in Table 2 Comparative Example 5, when the particle diameter A of the core / shell particles 202 was smaller than 1.0 μm, the image density was insufficient.

表2比較例6に示すようにコア・シェル粒子202の10%圧縮硬度Eが10MPaより大きい場合は耐久後画像かぶりが生じた。   As shown in Table 2 Comparative Example 6, when the 10% compression hardness E of the core-shell particles 202 was larger than 10 MPa, image fogging after durability occurred.

表2比較例7に示すようにコア・シェル粒子202の10%圧縮硬度Eが3MPaより小さい場合は画像濃度が不足であった。   As shown in Table 2 Comparative Example 7, when the 10% compression hardness E of the core-shell particles 202 was smaller than 3 MPa, the image density was insufficient.

表2比較例8に示すようにコア・シェル粒子202の表面層の膜厚をDμmとしたときA/Dが3.0より大きいときは画像かぶりが生じた。   As shown in Table 2 Comparative Example 8, when the film thickness of the surface layer of the core / shell particles 202 was D μm, image fogging occurred when A / D was larger than 3.0.

表2比較例9に示すようにコア・シェル粒子202の表面層の膜厚をDμmとしたときA/Dが0.30より小さいときは画像濃度が不足であった。   As shown in Table 2 Comparative Example 9, when the film thickness of the surface layer of the core-shell particle 202 was D μm, the image density was insufficient when A / D was smaller than 0.30.

(実施例2−1〜3)
実施例1−1の現像ローラ表面に分散する樹脂粒子をアルビデュア PU5640、ナノレジンズ社製(コアがシリコーン樹脂、シェルがポリウレタン樹脂)とし、添加量を表3に示すようにした以外、実施例1と同じ条件で現像ローラを作製した。現像ローラの物性は表3に示す通りであった。実施例1と同様に評価を実施し、その評価結果を表3に示す。
(Examples 2-1 to 3)
Example 1 except that resin particles dispersed on the surface of the developing roller of Example 1-1 were Alvidur PU5640, manufactured by Nano Resins (core is silicone resin, shell is polyurethane resin), and the addition amount is as shown in Table 3. A developing roller was produced under the same conditions. Table 3 shows the physical properties of the developing roller. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Table 3.

(実施例3−1〜3)
実施例1−1の現像ローラ表面に分散する樹脂粒子をアルビデュア EP2240、ナノレジンズ社製(コアがシリコーン樹脂、シェルがエポキシ樹脂)とし、添加量を表3に示すようにした以外、実施例1と同じ条件で現像ローラを作製した。現像ローラの物性は表3に示す通りであった。実施例1と同様に評価を実施し、その評価結果を表3に示す。
(Examples 3-1 to 3)
Example 1 except that resin particles dispersed on the developing roller surface of Example 1-1 were Albidur EP2240, manufactured by Nano Resins (core is silicone resin, shell is epoxy resin), and the addition amount is as shown in Table 3. A developing roller was produced under the same conditions. Table 3 shows the physical properties of the developing roller. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2010128080
Figure 2010128080

表3に示すように本発明のコア・シェル構造を有する樹脂粒子を表面層に添加した現像ローラで樹脂粒子の弾性復元率が95%以上では感光体ドラムや現像ブレードを当接したまま長期保管した後の画像でも画像スジが見られなかった。樹脂粒子の弾性復元率が90%では画像スジが見られたが製品として許容範囲であった。   As shown in Table 3, when the elastic recovery rate of the resin particles is 95% or more with the developing roller in which the resin particles having the core / shell structure of the present invention are added to the surface layer, the photosensitive drum or the developing blade is kept in contact for a long time. The image streaks were not seen even in the image after. When the elastic recovery rate of the resin particles was 90%, image streaks were observed, but the product was acceptable.

(実施例4−1〜3)
[コア・シェル粒子2の作製]
20リットルのガラス容器に、水1000g、ドデシル硫酸ナトリウム30gを添加し、粘度が10mPa・sのα、ω‐ジヒロドキシポリジメチルシロキサン 250gとメチルトリメトキシシラン 15gを混合し、10m/Sで攪拌しながら45℃に加温した。ついで10%のテトラプロピオキシチタンのイソプロピルアルコール溶液10gを添加して20時間反応を行い、複合粒子の芯となる粒子を重合した。得られた懸濁液をφ0.5のジルコンアビーズを充填したビスコミル分散機を用いて、周速5m/sで40時間分散させた。ついで水を蒸発させシリコーン樹脂粒子を得た。
(Examples 4-1 to 3)
[Preparation of core / shell particles 2]
In a 20-liter glass container, add 1000 g of water and 30 g of sodium dodecyl sulfate, mix 250 g of α, ω-dihydroxypolydimethylsiloxane with a viscosity of 10 mPa · s and 15 g of methyltrimethoxysilane at 10 m / s. Warm to 45 ° C. with stirring. Next, 10 g of 10% tetrapropoxyoxytitanium isopropyl alcohol solution was added and reacted for 20 hours to polymerize the core particles of the composite particles. The obtained suspension was dispersed at a peripheral speed of 5 m / s for 40 hours using a Viscomill disperser filled with φ0.5 zircon beads. Subsequently, water was evaporated to obtain silicone resin particles.

次に2次工程として、付加モル数9モルのポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル25gと水5000gの混合液に、上記のシリコーン樹脂粒子 120gを添加し、5.0m/Sで攪拌して分散液を得た。次にアンモニア水を添加してpHを11とした。メチルトリメトキシシラン 51g、フェニルトリメトキシシラン 95g、粘度が20mPa・sのα、ω―ジヒロドキシポリジメチルシロキサン 27gを滴下した後70℃まで加温して1時間攪拌を続けた。つぎに混合液を加圧ろ過機でろ過したのち、100度で乾燥させ、コア・シェル粒子を得た。   Next, as a secondary step, 120 g of the above silicone resin particles are added to a mixed solution of 25 g of polyoxyethylene octylphenyl ether having an addition mole number of 9 mol and 5000 g of water, and the dispersion is stirred at 5.0 m / S. Obtained. Next, aqueous ammonia was added to adjust the pH to 11. 51 g of methyltrimethoxysilane, 95 g of phenyltrimethoxysilane, and 27 g of α, ω-dihydroxypolydimethylsiloxane having a viscosity of 20 mPa · s were dropped, and the mixture was heated to 70 ° C. and stirred for 1 hour. Next, the mixed solution was filtered with a pressure filter and dried at 100 degrees to obtain core / shell particles.

得られたコア・シェル粒子202はコア部301がガラス転移点−120℃のシリコーン樹脂弾性体、シェル部302のシリコーン樹脂のガラス転移点が−60℃であった
実施例1−1の現像ローラ表面層の樹脂粒子を上記で作製したコア・シェル粒子とし、添加条件は表4のようにした以外実施例1−1と同じ条件で現像ローラを作製した。現像ローラの物性は表4に示す通りであった。実施例1と同様に評価を実施し、その評価結果を表4に示す。
The obtained core / shell particles 202 had a core part 301 with a silicone resin elastic body having a glass transition point of −120 ° C., and a glass transition point of the silicone resin of the shell part 302 of −60 ° C. Development roller of Example 1-1 A developing roller was produced under the same conditions as in Example 1-1 except that the surface layer resin particles were the core / shell particles produced above and the addition conditions were as shown in Table 4. Table 4 shows the physical properties of the developing roller. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Table 4.

(実施例4−4〜6)
[コア・シェル粒子3の作製]
得られた前記懸濁液のビスコミル分散機条件を、周速15m/sで60時間分散に変えた以外コア・シェル粒子1と同様にコア・シェル粒子を作製した。
(Examples 4-4 to 6)
[Preparation of core-shell particles 3]
Core-shell particles were produced in the same manner as the core-shell particles 1 except that the viscomill disperser conditions of the obtained suspension were changed to dispersion for 60 hours at a peripheral speed of 15 m / s.

得られたコア・シェル粒子202はコア部301がガラス転移点−120℃のシリコーン樹脂弾性体、シェル部302シリコーン樹脂 ガラス転移点が−60℃であった。   The obtained core-shell particle 202 had a core part 301 having a glass transition point of −120 ° C. and a shell resin 302 having a glass transition point of −120 ° C. and a glass transition point of −60 ° C.

実施例1−1の現像ローラ表面層の樹脂粒子を上記で作製したコア・シェル粒子とし、添加条件は表4のようにした以外実施例1−1と同じ条件で現像ローラを作製した。現像ローラの物性は表4に示す通りであった。実施例1−1と同様に評価を実施し、その評価結果を表4に示す。   The developing roller was produced under the same conditions as in Example 1-1 except that the resin particles on the surface layer of the developing roller of Example 1-1 were the core / shell particles prepared above and the addition conditions were as shown in Table 4. Table 4 shows the physical properties of the developing roller. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1-1, and the evaluation results are shown in Table 4.

Figure 2010128080
Figure 2010128080

(実施例5−1)
実施例1−2の現像ローラ表面層の樹脂粒子添加量を表5に示すようにした以外実施例1と同じ条件で現像ローラを作製した。現像ローラの物性は表5に示す通りであった。表面粗さRaが3.5μmとなった。実施例1と同様に評価を実施し、その評価結果を表5に示す。画像スジは良好であったが、現像カブリが見られた。原因は現像ローラの表面粗さが大きすぎ現像剤付着膜厚が多すぎることであった。
(Example 5-1)
A developing roller was produced under the same conditions as in Example 1 except that the amount of resin particles added to the surface layer of the developing roller in Example 1-2 was as shown in Table 5. Table 5 shows the physical properties of the developing roller. The surface roughness Ra was 3.5 μm. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Table 5. Image streaks were good, but development fog was observed. The cause was that the surface roughness of the developing roller was too large and the developer adhered film thickness was too large.

(実施例5−2)
実施例1−6の現像ローラ表面層の樹脂粒子添加量を表4に示すようにした以外実施例1と同じ条件で現像ローラを作製した。現像ローラの物性は表4に示す通りであった。表面粗さRaが0.3μmであった。実施例1と同様に評価を実施し、その評価結果を表4に示す。画像スジは良好であったが、べた画像において画像全体に濃度が不足していた。原因は現像ローラの表面粗さが小さく現像剤付着膜厚が薄すぎることであった。
(Example 5-2)
A developing roller was produced under the same conditions as in Example 1 except that the amount of resin particles added to the surface layer of the developing roller in Example 1-6 was as shown in Table 4. Table 4 shows the physical properties of the developing roller. The surface roughness Ra was 0.3 μm. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Table 4. The image streak was good, but the density of the whole image was insufficient in the solid image. The cause was that the surface roughness of the developing roller was small and the developer adhesion film thickness was too thin.

Figure 2010128080
Figure 2010128080

本発明に係わる現像ローラの長手方向断面、及び軸との垂直面の断面図の一例を示す。1 shows an example of a cross-sectional view of a developing roller according to the present invention in a longitudinal section and a plane perpendicular to an axis. 本発明の適用しうる現像ローラ表面層の断面を拡大した図である。It is the figure which expanded the cross section of the developing roller surface layer which can apply this invention. 本発明に係わるコア・シェル構造弾性樹脂粒子の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the core-shell structure elastic resin particle concerning this invention. 本発明に係わるコア・シェル構造弾性樹脂粒子の弾性復元率の測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the measuring method of the elastic recovery factor of the core-shell structure elastic resin particle concerning this invention. 本発明に係わる電子写真プロセスカートリッジおよび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 process cartridge and an image forming apparatus according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 現像ロ−ラ
102 軸芯体
103 弾性層
104 表面層
201 表層結着樹脂
202 コア・シェル粒子
203 表面層表面
204 表層表面の凹凸
205−209 コア・シェル粒子
210−212 コア・シェル粒子間の距離
301 コア部
302 シェル部
401 感光体ドラム
402 帯電ローラ
403 露光
405 現像剤
406 給紙ローラ
407 記録材
408 転写ローラ
409 定着ローラ
410 加圧ローラ
411 クリーニング部
412 廃現像剤容器
413 現像剤供給ローラ
414 現像剤貯槽
415 現像ブレード
501 コア・シェル粒子の直径
502 25%圧縮の状態
503 平面圧子
101 Development Roller 102 Shaft Core 103 Elastic Layer 104 Surface Layer 201 Surface Binder Resin 202 Core Shell Particle 203 Surface Layer Surface 204 Concavity and Concavity on Surface Layer 205-209 Core Shell Particle 210-212 Between Core Shell Particle Distance 301 Core portion 302 Shell portion 401 Photosensitive drum 402 Charging roller 403 Exposure 405 Developer 406 Feed roller 407 Recording material 408 Transfer roller 409 Fixing roller 410 Pressure roller 411 Cleaning unit 412 Waste developer container 413 Developer supply roller 414 Developer storage tank 415 Development blade 501 Core / shell particle diameter 502 25% compression state 503 Flat indenter

Claims (9)

芯体と、その周囲に形成された樹脂層と、該樹脂層の周囲に形成された表面層とを有する現像ローラにおいて、
該表面層は、コア・シェル構造を有する弾性樹脂粒子と、該弾性樹脂粒子を分散している結着樹脂とを含み、かつ、
下記a)よりe)の条件を満たしていることを特徴とする現像ローラ:
a)該弾性樹脂粒子のコア部がシリコーン樹脂からなり、シェル部がポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つの樹脂であること、
b)該弾性樹脂微粒子の10%圧縮硬度Eが3MPa以上10MPa以下であること、
c)該弾性樹脂粒子の体積平均粒子径Aが1.0μm以上15.0μm以下であり、該表面層の断面における該弾性樹脂粒子の平均粒子間距離Bμmが、0.1A以上2.0A以下であり、かつ平均粒子間距離Bの変動係数Cが150%以下であること、
d)該表面層の膜厚をDμmとしたときA/Dが0.30以上3.0以下であること、
e)該弾性樹脂粒子の弾性復元率が90%以上であること。
In a developing roller having a core, a resin layer formed around the core, and a surface layer formed around the resin layer,
The surface layer includes elastic resin particles having a core / shell structure, and a binder resin in which the elastic resin particles are dispersed, and
A developing roller that satisfies the following conditions a) to e):
a) The core portion of the elastic resin particles is made of a silicone resin, and the shell portion is at least one resin selected from the group consisting of a polyurethane resin, an epoxy resin, and a silicone resin,
b) 10% compression hardness E of the elastic resin fine particles is 3 MPa or more and 10 MPa or less,
c) The volume average particle diameter A of the elastic resin particles is 1.0 μm or more and 15.0 μm or less, and the average interparticle distance B μm of the elastic resin particles in the cross section of the surface layer is 0.1 A or more and 2.0 A or less. And the coefficient of variation C of the average interparticle distance B is 150% or less,
d) When the film thickness of the surface layer is D μm, A / D is 0.30 or more and 3.0 or less,
e) The elastic recovery rate of the elastic resin particles is 90% or more.
前記コア・シェル構造弾性樹脂粒子の弾性復元率が95%以上である請求項1記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 1, wherein the elastic recovery rate of the core-shell structure elastic resin particles is 95% or more. 前記コア・シェル構造弾性樹脂粒子のコア部のガラス転移点が−120℃以上、−110℃以下であり、かつシェル部が−60℃未満の温度領域にガラス転移点を有していない請求項1または2記載の現像ローラ。   The glass transition point of the core portion of the core-shell structure elastic resin particles is -120 ° C or higher and -110 ° C or lower, and the shell portion does not have a glass transition point in a temperature region lower than -60 ° C. 3. The developing roller according to 1 or 2. 前記表面層の結着樹脂がポリウレタン樹脂である請求項1乃至3のいずれかに記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 1, wherein the binder resin of the surface layer is a polyurethane resin. 前記表面層の表面粗さRaが0.5μm以上3.0μm以下である請求項1乃至4のいずれかに記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 1, wherein the surface layer has a surface roughness Ra of 0.5 μm or more and 3.0 μm or less. 前記樹脂層を形成する樹脂がシリコーン樹脂である請求項1乃至5のいずれかに記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 1, wherein the resin forming the resin layer is a silicone resin. 前記表面層に対するコア・シェル構造弾性樹脂微粒子の含有量が22質量部以上81質量部以下である請求項1乃至6のいずれかに記載の現像ローラ。   7. The developing roller according to claim 1, wherein a content of the core-shell structure elastic resin fine particles with respect to the surface layer is 22 parts by mass or more and 81 parts by mass or less. 少なくとも静電潜像を形成するための電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接配置される電子写真用現像部材とを具備し、電子写真画像形成装置に脱着可能に構成された電子写真プロセスカートリッジにおいて、前記現像部材が請求項1乃至7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プロセスカートリッジ。   An electronic apparatus comprising at least an electrophotographic photosensitive member for forming an electrostatic latent image and an electrophotographic developing member disposed in contact with the electrophotographic photosensitive member, and configured to be detachable from an electrophotographic image forming apparatus 8. An electrophotographic process cartridge according to claim 1, wherein the developing member is a developing roller according to any one of claims 1 to 7. 少なくとも静電潜像を形成するための電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接配置される電子写真用現像部材とを具備する電子写真画像形成装置において、請求項1乃至7のいずれかに記載の現像ローラを少なくとも具備することを特徴とする電子写真画像形成装置。   8. An electrophotographic image forming apparatus comprising: an electrophotographic photosensitive member for forming at least an electrostatic latent image; and an electrophotographic developing member disposed in contact with the electrophotographic photosensitive member. An electrophotographic image forming apparatus comprising at least the developing roller described above.
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