JP2010152125A - Developing roller, process cartridge, image forming apparatus, and method for manufacturing developing roller - Google Patents

Developing roller, process cartridge, image forming apparatus, and method for manufacturing developing roller Download PDF

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JP2010152125A JP2008330714A JP2008330714A JP2010152125A JP 2010152125 A JP2010152125 A JP 2010152125A JP 2008330714 A JP2008330714 A JP 2008330714A JP 2008330714 A JP2008330714 A JP 2008330714A JP 2010152125 A JP2010152125 A JP 2010152125A
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秀紀 佐藤
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健一 山内
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing roller that is satisfactory in roller dimension accuracy and surfaceness, uniform in electric resistance and hardness, and can be recycled after use. <P>SOLUTION: The developing roller bears toner, and supplies toner to the surface of an image carrier on which a latent image is formed, thereby developing the electrostatic latent image. The developing roller comprises an axial core, and at least one elastic layer formed on the peripheral face of the axial core. The elastic layer contains thermoplastic elastomer. In addition, when measurement is made using an elastic layer cut out from the developing roller, T1 (L) representing a temperature (°C) at which viscosity is 5.0×10<SP>3</SP>Pa s and T1(H) representing a temperature (°C) at which viscosity is 5.0×10<SP>4</SP>Pa s satisfy the relation expressed by formula (1): 5°C≤T1(L)-T1(H)≤20°C. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンターあるいはファクシミリの受信装置、電子写真方式を採用した画像形成装置に組み込まれる潜像担持体(感光ドラム)に接触させて使用される現像ローラ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。また、該現像ローラの製造方法に関する。   The present invention relates to a developing roller used in contact with a latent image carrier (photosensitive drum) incorporated in an image forming apparatus employing a copying machine, a printer or a facsimile, or an electrophotographic system, a process cartridge, and image formation Relates to the device. The present invention also relates to a method for manufacturing the developing roller.

複写機やファクシミリ、プリンターの如き画像形成装置には、感光ドラムを帯電させたり、静電潜像を顕像化したりするために、その目的にあった導電性(電気抵抗)を有する弾性ローラが一般に用いられている。一成分現像方式の画像形成装置では、現像ローラから感光ドラムへトナーを移動させて静電潜像を顕像化、すなわち現像される。このような画像形成装置に用いられる現像ローラは、規制部材によって薄層化されたトナーを担持するため、規制部材に対応する外径の寸法精度や均一な表面性を持っていることが必要である。   An image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer has an elastic roller having electrical conductivity (electric resistance) suitable for the purpose in order to charge a photosensitive drum or to visualize an electrostatic latent image. Commonly used. In the one-component developing type image forming apparatus, the electrostatic latent image is visualized, that is, developed by moving the toner from the developing roller to the photosensitive drum. Since the developing roller used in such an image forming apparatus carries the toner thinned by the regulating member, it needs to have a dimensional accuracy of the outer diameter corresponding to the regulating member and a uniform surface property. is there.

現像ローラには、導電性を付与したゴム材料からなる弾性体層を軸芯体の外周面に形成したものが一般的に使用されている。現像ローラを作成する方法に関して、様々な方法が開示及び実施されているが、外径の寸法精度や均一な表面性を得る一つの方法として、高精度の金型を用いた成形を行なうことがある。金型を用いた成形に用いられる材料としては大きく二つに分類することができ、熱硬化性材料と熱可塑性材料がある。   A developing roller is generally used in which an elastic layer made of a rubber material imparted with conductivity is formed on the outer peripheral surface of a shaft core. Various methods have been disclosed and implemented regarding the method of creating the developing roller. As one method for obtaining the dimensional accuracy of the outer diameter and uniform surface properties, molding using a high-precision mold is performed. is there. Materials used for molding using a mold can be roughly classified into two types, thermosetting materials and thermoplastic materials.

熱硬化性材料では、液状もしくは加熱されると流動性が現れる材料を金型内に注ぎ、加熱硬化して架橋させた後、金型から取り出すことにより、現像ローラは成形される(特許文献1)。硬化させるためには、加熱装置が必要であり、エネルギーも多く消費するため、生産性として課題となっていた。   In a thermosetting material, a developing material is formed by pouring a liquid or a material that exhibits fluidity when heated into a mold, heat-curing and crosslinking, and then removing the material from the mold (Patent Document 1). ). In order to make it harden | cure, since the heating apparatus is required and energy is also consumed, it became a subject as productivity.

一方、熱可塑性材料は、架橋のための加熱硬化工程が不要で、短時間での成形が可能であるため、生産上の利点となる。また、熱可塑性材料は、使用後も含めた再利用が可能で、廃棄物を減らせる環境にやさしい材料である。熱可塑性材料である樹脂あるいはエラストマーを用いる成形では、所望の形状を達成するためには、その材料の流動特性に着目する必要がある。これまで、電子写真に用いられる帯電ローラ(帯電部材)として、材料のメルトフローインデックスを一定の範囲である材料を用いることで、環境変動が少なく容易に成形できる帯電ローラの開示がされている(特許文献2)。   On the other hand, a thermoplastic material does not require a heat curing step for cross-linking, and can be molded in a short time, which is a production advantage. In addition, the thermoplastic material can be reused even after use, and is an environmentally friendly material that can reduce waste. In the molding using a resin or elastomer which is a thermoplastic material, it is necessary to pay attention to the flow characteristics of the material in order to achieve a desired shape. Until now, as a charging roller (charging member) used for electrophotography, there has been disclosed a charging roller that can be easily molded with less environmental fluctuation by using a material having a melt flow index of the material within a certain range ( Patent Document 2).

弾性ローラが現像ローラとして用いられる場合には、寸法精度だけでなく、規制部材に対応した硬度、変形回復性、表面均一性も同時に求められる。つまり、現像ローラは、特に接触現像においては、感光ドラムに対して所定の接触幅をもって圧接する必要があり、変形しやすく、同時に変形回復性(セット回復性)にも優れ、かつ半導電領域といわれる電気抵抗特性が求められる。   When an elastic roller is used as a developing roller, not only dimensional accuracy but also hardness, deformation recovery property, and surface uniformity corresponding to the regulating member are required at the same time. That is, particularly in contact development, the developing roller needs to be pressed against the photosensitive drum with a predetermined contact width, is easily deformed, and at the same time has excellent deformation recovery (set recovery), and is a semiconductive region. The electrical resistance characteristic is required.

さらに、近年の省資源・省エネルギーの観点からも現像ローラの再資源化が望まれ、そのためには、リサイクルが可能な弾性体層が要望されている。
特開2002−055522号公報 特開平7−295328号公報
Furthermore, from the viewpoint of resource saving and energy saving in recent years, it is desired to recycle the developing roller. For this purpose, an elastic layer that can be recycled is desired.
JP 2002-055522 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-295328

本発明はこのような従来技術の状況に鑑みなされたものである。すなわち、本発明は、軸芯体と、該軸芯体の外周面に少なくとも1層以上の弾性体層を有する、ローラ寸法精度及び表面性がよく、電気抵抗や硬度が均一であり、かつ使用後の再資源化が可能な現像ローラを提供することにある。   The present invention has been made in view of such a state of the art. That is, the present invention has a shaft core body and at least one elastic layer on the outer peripheral surface of the shaft core body, has good roller dimensional accuracy and surface property, uniform electrical resistance and hardness, and is used. An object of the present invention is to provide a developing roller that can be recycled later.

また、本発明は、このような現像ローラを備えた、規制部材との圧ムラによる縦スジや画像濃淡ムラがなく画像形成装置の画質の高品位化に対応出来るプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。   In addition, the present invention provides a process cartridge and an image forming apparatus having such a developing roller, which are free from vertical streaks and unevenness of image density due to pressure unevenness with a regulating member, and can cope with high image quality of the image forming apparatus. There is to do.

さらに、本発明は、繰り返し成形時の平均外径が安定し、かつ生産性に優れた、現像ローラの製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a developing roller manufacturing method having a stable average outer diameter during repeated molding and excellent productivity.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく、鋭意研究・検討を進めた結果、弾性体層から切り出した弾性体層の粘度を測定した時、ある関係を有する時に、外径安定性、生産性、表面性状等に優れていることを見出し、ついに本発明を完成するにいたった。   As a result of diligent research and examination to solve the above-mentioned problems, the inventors measured the viscosity of the elastic layer cut out from the elastic layer, and when having a certain relationship, the outer diameter stability, The inventors have found that it is excellent in productivity, surface properties, etc., and finally completed the present invention.

すなわち、本発明は、トナーを担持して静電潜像の形成された像担持体表面にトナーを供給し、該静電潜像を顕像化する現像ローラにおいて、軸芯体と、該軸芯体の外周面に少なくとも1層の弾性体層とからなり、該弾性体層は、熱可塑性エラストマーを含有しており、かつ、該弾性体層から切り出した弾性体で測定したとき、粘度が5.0×103Pa・sとなる温度(℃):T1(L)、粘度が5.0×104Pa・sとなる温度(℃):T1(H)が下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする現像ローラである。
5℃≦T1(L)−T1(H)≦20℃ 式(1)
That is, according to the present invention, in a developing roller that carries toner and supplies the toner to the surface of the image carrier on which the electrostatic latent image is formed, and visualizes the electrostatic latent image, the shaft core and the shaft It comprises at least one elastic layer on the outer peripheral surface of the core, and the elastic layer contains a thermoplastic elastomer and has a viscosity when measured with an elastic body cut out from the elastic layer. Temperature (° C.) at which 5.0 × 10 3 Pa · s is obtained: T1 (L), Temperature (° C.) at which the viscosity is 5.0 × 10 4 Pa · s: T1 (H) is represented by the following formula (1) The developing roller is characterized by satisfying the relationship.
5 ° C. ≦ T1 (L) −T1 (H) ≦ 20 ° C. Formula (1)

本発明によれば、少なくとも1層以上の弾性体層を有する現像ローラにおいて、ローラ寸法精度、及び表面性がよく、ローラとしての抵抗や、硬度が均一である現像ローラとなる。また、本発明の現像ローラを用いたプロセスカートリッジ、画像形成装置において、規制部材との圧ムラによる縦スジや画像濃淡ムラがなく、良好な画像を経時で継続して得ることができる。また、上記のような現像ローラを、容易に低コストで生産することができる。さらには、同様の製造方法で容易に使用した現像ローラを再利用することができる。   According to the present invention, in the developing roller having at least one elastic layer, the developing roller has good roller dimensional accuracy and surface property, and uniform resistance and hardness as a roller. Further, in the process cartridge and the image forming apparatus using the developing roller of the present invention, there are no vertical streaks or unevenness in image density due to pressure unevenness with the regulating member, and good images can be obtained continuously over time. Further, the developing roller as described above can be easily produced at low cost. Furthermore, the developing roller used easily by the same manufacturing method can be reused.

以下に、本発明をより詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

本発明の現像ローラは、トナーを担持して静電潜像の形成された潜像担持体表面にトナーを供給し、該静電潜像を顕在化するためのローラであり、軸芯体と該軸芯体の外周面に形成された少なくとも1層以上の弾性体層とからなる。また、該弾性体層が熱可塑性エラストマーを含有している。そして、現像ローラから切り出した弾性体層で測定したとき、粘度が5.0×103Pa・sとなる温度(℃):T1(L)、粘度が5.0×104Pa・sとなる温度(℃):T1(H)が下記式(1)の関係を満たす。
5℃≦T1(L)−T1(H)≦20℃ 式(1)
The developing roller of the present invention is a roller for carrying toner and supplying the toner to the surface of the latent image carrier on which the electrostatic latent image is formed, and revealing the electrostatic latent image. It comprises at least one elastic layer formed on the outer peripheral surface of the shaft core. The elastic layer contains a thermoplastic elastomer. And when it measures with the elastic body layer cut out from the developing roller, the temperature (° C.) at which the viscosity is 5.0 × 10 3 Pa · s: T1 (L), the viscosity is 5.0 × 10 4 Pa · s. Temperature (° C.): T1 (H) satisfies the relationship of the following formula (1).
5 ° C. ≦ T1 (L) −T1 (H) ≦ 20 ° C. Formula (1)

弾性体層が上記式(1)の関係を満たす場合、現像ローラは、寸法精度及び表面性に優れ、電気抵抗の均一性及び硬度の均一性にも優れたものとなり、規制部材との圧ムラによる縦スジや画像濃淡ムラがなく、良好な画像を経時で継続して得ることができる。これにより、現像ローラとしてプロセスカートリッジ、画像形成装置に組み込まれたときに、良好な性能を発揮する。   When the elastic layer satisfies the relationship of the above formula (1), the developing roller has excellent dimensional accuracy and surface property, and also has excellent uniformity in electrical resistance and hardness, and uneven pressure with the regulating member. Therefore, a good image can be continuously obtained over time without vertical stripes and unevenness of image density. Thereby, when incorporated in a process cartridge or an image forming apparatus as a developing roller, good performance is exhibited.

本発明の現像ローラの一例を図1(斜視図)及び図2(断面図)に示す。現像ローラ1は、中心に軸芯体11があり、その外周面に、弾性体層12及び被覆層13が積層した構造を有している。   An example of the developing roller of the present invention is shown in FIG. 1 (perspective view) and FIG. 2 (cross-sectional view). The developing roller 1 has a shaft core body 11 at the center and a structure in which an elastic body layer 12 and a coating layer 13 are laminated on the outer peripheral surface thereof.

軸芯体11は、通常、円柱状の形状を有しており、金属の如き導電性材料で形成されている。画像形成装置に利用される現像ローラは、電気的なバイアスを印加して、あるいは、接地して、使用されるのが一般的であり、軸芯体11は、支持部材であることは勿論、現像部材の電極として機能するものである。軸芯体11は、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼の如き金属又は合金、クロム、ニッケルでメッキ処理を施した鉄、導電化された合成樹脂などで、少なくともその外周面が、その上に形成される弾性体層に所定の電圧の印加に十分な導電性の材質で構成される。画像形成装置に利用される現像ローラにおいては、軸芯体の外径は、通常4mm以上10mm以下の範囲とされる。   The shaft core 11 usually has a cylindrical shape and is made of a conductive material such as metal. The developing roller used in the image forming apparatus is generally used with an electrical bias applied or grounded, and the shaft core 11 is a support member. It functions as an electrode of the developing member. The shaft body 11 is made of a metal or alloy such as aluminum, copper alloy or stainless steel, iron plated with chromium or nickel, a synthetic resin made conductive, etc., and at least its outer peripheral surface is formed thereon. The elastic layer is made of a conductive material sufficient to apply a predetermined voltage. In the developing roller used in the image forming apparatus, the outer diameter of the shaft core is usually in the range of 4 mm to 10 mm.

弾性体層12は、柔軟性を有しており、原料の主成分として熱可塑性エラストマーを含有する材料を用いて形成したものである。弾性体層12は、該弾性体層から切り出した弾性体にて測定した粘度が5.0×103Pa・sとなる温度(℃):T1(L)、粘度が5.0×104Pa・sとなる温度(℃):T1(H)が下記式(1)の関係を満たしている必要がある。
5℃≦T1(L)−T1(H)≦20℃ 式(1)
The elastic body layer 12 has flexibility and is formed using a material containing a thermoplastic elastomer as a main component of a raw material. The elastic body layer 12 has a temperature (° C.) at which the viscosity measured by an elastic body cut out from the elastic body layer is 5.0 × 10 3 Pa · s: T1 (L), and the viscosity is 5.0 × 10 4. Temperature (° C.) at which Pa · s is obtained: T1 (H) needs to satisfy the relationship of the following formula (1).
5 ° C. ≦ T1 (L) −T1 (H) ≦ 20 ° C. Formula (1)

<T1(L)及びT1(H)の測定>
なお、T1(L)及びT1(H)は以下のようにして求める。
<Measurement of T1 (L) and T1 (H)>
T1 (L) and T1 (H) are obtained as follows.

弾性体層から2mm角の立方体形状に切り出した弾性体を測定サンプルとし、フローテスターCFT−500D(商品名、株式会社島津製作所製)を用い、下記の条件で流出量を測定する。
ダイ穴径 :0.5mm
ダイ長さ :1.0mm
シリンダ圧力 :4.903×105(Pa)
測定モード :昇温法
プレヒート時間:300秒
昇温速度 :3.0℃/min
温度範囲 :50℃乃至300℃
An elastic body cut into a 2 mm square cube shape from the elastic layer is used as a measurement sample, and a flow tester CFT-500D (trade name, manufactured by Shimadzu Corporation) is used to measure the outflow amount under the following conditions.
Die hole diameter: 0.5mm
Die length: 1.0 mm
Cylinder pressure: 4.903 × 10 5 (Pa)
Measurement mode: Temperature rising method Preheating time: 300 seconds Temperature rising rate: 3.0 ° C / min
Temperature range: 50 ° C to 300 ° C

サンプルは、等速昇温するに従い、徐々に加熱されてサンプル台中央部の孔から流出が開始する。さらに昇温すると溶融状態となったサンプルは大きく流出し、ブランジャーの降下が停止し、終了する。各温度での流出量を測定した際に得られる見かけ粘度より、温度―粘度曲線を作成する。作成した温度―粘度曲線より、粘度が5.0×103Pa・sとなる温度(T1(L))、粘度が5.0×104Pa・sとなる温度(T1(H))を求める。 As the temperature of the sample is increased at a constant speed, the sample is gradually heated and starts to flow out from the hole in the center of the sample table. When the temperature is further raised, the sample in a molten state largely flows out, and the descent of the blanker stops and ends. A temperature-viscosity curve is created from the apparent viscosity obtained when the amount of effluent at each temperature is measured. Temperature was created - from the viscosity curve, the temperature at which the viscosity becomes 5.0 × 10 3 Pa · s ( T1 (L)), the temperature at which the viscosity becomes 5.0 × 10 4 Pa · s to (T1 (H)) Ask.

{T1(L)−T1(H)}が5℃以上20℃以下の時、現像ローラは、寸法精度、表面性に優れ、電気抵抗の均一性、硬度の均一性にも優れたものとなる。すなわち、{T1(L)−T1(H)}が20℃を超える場合には、現像ローラとして十分な寸法精度が得られず、射出成形した場合に、弾性体層外周面に十分な平滑性が得られない。一方、{T1(L)−T1(H)}が5℃未満となる場合、成形時のせん断履歴の影響が残り易く、現像ローラの電気抵抗が安定せず、電気抵抗ムラも大きくなる傾向にある。上記範囲内では、{T1(L)−T1(H)}の値は小さい方が寸法精度を良くし易く、5℃以上15℃以下であることがより好ましい。   When {T1 (L) -T1 (H)} is 5 ° C. or more and 20 ° C. or less, the developing roller is excellent in dimensional accuracy and surface property, and also in uniformity in electrical resistance and hardness. . That is, when {T1 (L) -T1 (H)} exceeds 20 ° C., sufficient dimensional accuracy cannot be obtained as a developing roller, and sufficient smoothness on the outer peripheral surface of the elastic layer when injection molding is performed. Cannot be obtained. On the other hand, when {T1 (L) -T1 (H)} is less than 5 ° C., the influence of the shearing history during molding tends to remain, the electric resistance of the developing roller is not stable, and the electric resistance unevenness tends to increase. is there. Within the above range, the smaller the value of {T1 (L) −T1 (H)}, the better the dimensional accuracy, and the more preferable is 5 ° C. or more and 15 ° C. or less.

{T1(L)−T1(H)}が、現像ローラの寸法精度に与える影響としては、次のように考えることができる。すなわち、成形を行なう際、装置仕様及び条件に対して、材料には適した粘度があり、その条件を選択することになる。前述の通り、ある装置仕様、条件においては、T1(L)は、その材料が成形時に十分な流動性を持つ温度と相関する。同じく、T1(H)は成形された材料の運動性が安定する温度と相関する。材料が十分な流動性を持った状態で、短時間で成形され、かつ短時間で運動性が安定することにより、寸法精度のよい成形が可能となる。一般的な射出成形では、金型内に材料が射出される工程で、材料温度が低下することが普通であり、生産性とのバランスを考え、上記{T1(L)−T1(H)}の値は設定する必要がある。   The influence of {T1 (L) -T1 (H)} on the dimensional accuracy of the developing roller can be considered as follows. That is, when molding is performed, the material has a viscosity suitable for the apparatus specifications and conditions, and the conditions are selected. As described above, T1 (L) correlates with a temperature at which the material has sufficient fluidity during molding under certain apparatus specifications and conditions. Similarly, T1 (H) correlates with the temperature at which the mobility of the molded material is stable. Molding with good dimensional accuracy is possible because the material is molded in a short period of time with sufficient fluidity and the mobility is stabilized in a short period of time. In general injection molding, the temperature of the material is usually lowered in the process of injecting the material into the mold, and considering the balance with productivity, {T1 (L) −T1 (H)} The value of must be set.

さらに、T1(H)は、120℃以上145℃以下であることが好ましい。T1(H)が120℃以上である場合、現像ローラを使用することの多い温度領域(10℃乃至35℃)において、弾性体層の運動性が低くオイル成分の染み出しや移行による物性の変化を受け難い。また、T1(H)が145℃以下である場合、弾性層中のカーボンブラックやゴム成分の凝集状態に変化が起きにくく、現像ローラの形状精度がよくなり、抵抗や硬度も安定する。   Further, T1 (H) is preferably 120 ° C. or higher and 145 ° C. or lower. When T1 (H) is 120 ° C. or higher, in a temperature range (10 ° C. to 35 ° C.) where a developing roller is often used, the elasticity of the elastic layer is low and changes in physical properties due to oil component seepage or migration. It is difficult to receive. When T1 (H) is 145 ° C. or lower, the aggregation state of the carbon black and the rubber component in the elastic layer hardly changes, the shape accuracy of the developing roller is improved, and the resistance and hardness are stabilized.

本発明でいう「熱可塑性エラストマー」とは、使用温度領域ではゴムの性質を示し、高温では塑性変形が可能な材料のことである。熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントとソフトセグメントを有しており、高温環境ではハードセグメントの樹脂要素が、低温環境ではソフトセグメントのゴム弾性要素が発現されるものである。   The term “thermoplastic elastomer” as used in the present invention refers to a material that exhibits rubber properties in the operating temperature range and is capable of plastic deformation at high temperatures. The thermoplastic elastomer has a hard segment and a soft segment, and a hard segment resin element is developed in a high temperature environment, and a soft segment rubber elastic element is developed in a low temperature environment.

本発明では、熱可塑性エラストマーとして、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー及びウレタン系熱可塑性エラストマーを使用することができる。   In the present invention, olefin-based thermoplastic elastomers, styrene-based thermoplastic elastomers, ester-based thermoplastic elastomers, and urethane-based thermoplastic elastomers can be used as the thermoplastic elastomer.

オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、市販されているオレフィン系熱可塑性エラストマーであればいずれも使用できる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−エチルアクリレート樹脂、エチレン−ビニルアセテート樹脂、エチレン−メタクリル酸樹脂、メタロセン触媒重合ポリエチレン、メタロセン触媒重合ポリプロピレンなどの樹脂が挙げられる。また、エチレン、プロピレン及びジエン成分の共重合体からなるエラストマー、例えば、エチレン−プロピレン共重合体(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)も使用可能である。   Any commercially available olefinic thermoplastic elastomer can be used as the olefinic thermoplastic elastomer. Specific examples include resins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-ethyl acrylate resin, ethylene-vinyl acetate resin, ethylene-methacrylic acid resin, metallocene-catalyzed polyethylene, and metallocene-catalyzed polypropylene. Further, an elastomer composed of a copolymer of ethylene, propylene and a diene component, for example, an ethylene-propylene copolymer (EPM) or an ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) can also be used.

スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、以下のものが使用可能である。スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)及びその水素添加物、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)及びその水素添加物、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SIBS)及びその水素添加物、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEEPS)など。   As the styrenic thermoplastic elastomer, the following can be used. Styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS) and hydrogenated product thereof, styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS) and hydrogenated product thereof, styrene-isoprene-butadiene-styrene block copolymer (SIBS) And its hydrogenated product, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS), styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer (SEPS), styrene-ethylene-ethylene-propylene-styrene block copolymer ( SEEPS).

SBSの水素添加物は、SBSのブタジエン単位の二重結合部分を水素添加した共重合体であり、例えば、SEBSを含む。また、SISの水素添加物は、SISのイソプレン単位の二重結合部分を水素添加した共重合体であり、例えば、SEPSを含む。SIBSの水素添加物は、SIBSのブタジエン単位及びイソプレン単位の二重結合部分を水素添加した共重合体であり、例えば、SEEPSを含む。   The hydrogenated product of SBS is a copolymer obtained by hydrogenating the double bond portion of the butadiene unit of SBS, and includes, for example, SEBS. The hydrogenated product of SIS is a copolymer obtained by hydrogenating the double bond portion of the isoprene unit of SIS, and includes, for example, SEPS. The hydrogenated product of SIBS is a copolymer obtained by hydrogenating double bond portions of butadiene units and isoprene units of SIBS, and includes, for example, SEEPS.

エステル系熱可塑性エラストマーとしては、ハードセグメントとして芳香族ポリエステル単位を、ソフトセグメントとして脂肪族ポリエーテル単位又は脂肪族ポリエステル単位を有する共重合体が挙げられる。前記芳香族ポリエステル単位は、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸又はそのエステルと、炭素数1乃至25のグリコール又はそのエステル形成性誘導体とから形成される。なお、炭素数1乃至25のグリコールとしては、エチレングリコール、1,4−ブタンジオールが好ましいものとして挙げられる。   Examples of the ester-based thermoplastic elastomer include a copolymer having an aromatic polyester unit as a hard segment and an aliphatic polyether unit or an aliphatic polyester unit as a soft segment. The aromatic polyester unit is composed of an aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid, isophthalic acid, diphenyldicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, or an ester thereof, and a glycol having 1 to 25 carbon atoms or an ester-forming derivative thereof. It is formed. In addition, as a C1-C25 glycol, ethylene glycol and 1, 4- butanediol are mentioned as a preferable thing.

ソフトセグメントを構成する脂肪族ポリエーテル単位は、例えば、ポリ(エチレンオキサイド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキサイド)グリコール等のポリアルキレンエーテルグリコールを用いることができる。また、ソフトセグメントを構成する脂肪族ポリエステル単位は、例えば、カプロラクトン、エナントラクトン又はカプリロラクトンなどのラクトン類のポリマーを用いることができる。   As the aliphatic polyether unit constituting the soft segment, for example, polyalkylene ether glycols such as poly (ethylene oxide) glycol and poly (tetramethylene oxide) glycol can be used. As the aliphatic polyester unit constituting the soft segment, for example, a polymer of a lactone such as caprolactone, enanthlactone, or caprylolactone can be used.

ウレタン系熱可塑性エラストマーは、一般にハードセグメントとしてポリウレタン構造を有し、ソフトセグメントとしてポリエステルポリオール又はポリエーテルのポリオール単位を有する。前記ポリウレタン構造は一般にジイソシアネートと鎖延長剤としての多価アルコール類又はアミン類とからなる。本発明においては、ポリオール単位や鎖延長剤は特に制限されず、一般的にウレタン系熱可塑性エラストマーに使用されるものを適宜用いることができる。   The urethane-based thermoplastic elastomer generally has a polyurethane structure as a hard segment, and has a polyester polyol or polyether polyol unit as a soft segment. The polyurethane structure generally comprises a diisocyanate and a polyhydric alcohol or amine as a chain extender. In the present invention, the polyol unit and the chain extender are not particularly limited, and those generally used for urethane thermoplastic elastomers can be appropriately used.

ここで、ポリオール単位としては特に制限されるものではないが、ポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、コポリエステル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオールなどを挙げることができる。より具体的には、以下のものを挙げることができる。ポリエステル系ポリオールとしてポリカプロラクトングリコール、ポリ(エチレン−1,4−アジペート)グリコール、ポリ(ブチレン−1,4−アジペート)グリコール;ポリエーテル系ポリオールとしてポリオキシテトラメチレングリコール;コポリエステル系ポリオールとしてポリ(ジエチレングリコールアジペート)グリコール;ポリカーボネート系ポリオールとして(ヘキサンジオール−1,6−カーボネート)グリコール。これらの数平均分子量は600以上5,000以下、特に1,000以上3,000以下であることが好ましい。   Here, the polyol unit is not particularly limited, and examples thereof include a polyester polyol, a polyether polyol, a copolyester polyol, and a polycarbonate polyol. More specifically, the following can be mentioned. Polycaprolactone glycol, poly (ethylene-1,4-adipate) glycol, poly (butylene-1,4-adipate) glycol as polyester polyol; polyoxytetramethylene glycol as polyether polyol; Diethylene glycol adipate) glycol; (hexanediol-1,6-carbonate) glycol as a polycarbonate-based polyol. These number average molecular weights are preferably 600 or more and 5,000 or less, particularly 1,000 or more and 3,000 or less.

ジイソシアネートとしては、以下のものを挙げることができる。例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、ナフタリンジイソシアネート(NDI)等の芳香族ジイソシアネート;例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4及び/又は2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、リジンジイソシアネート(LDI)等の脂肪族ジイソシアネート;例えば、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(H6XDI)、トランス−1,4−シクロヘキサンジイソシアネート(CHDI)等の脂環式ジイソシアネート。こららの中で、特に、HDI、H12MDI、H6XDI及びCHDIが耐変色性(耐黄変性)に優れる点から好ましい。   Examples of the diisocyanate include the following. For example, aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), tolidine diisocyanate (TODI), naphthalene diisocyanate (NDI); for example, hexamethylene diisocyanate (HDI), 2, 2, 4 and / or 2 , 4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate (TMDI), lysine diisocyanate (LDI) and the like; for example, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 1,3-bis ( Cycloaliphatic diisocyanates such as isocyanate methyl) cyclohexane (H6XDI), trans-1,4-cyclohexane diisocyanate (CHDI). Among these, HDI, H12MDI, H6XDI, and CHDI are particularly preferable from the viewpoint of excellent resistance to discoloration (yellowing resistance).

鎖延長剤としては、通常多価アルコール類又はアミン類を用いることができ、以下のものを例示できる。1,4−ブチレングリコール、1,2−エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,6−ヘキシルグリコール、1,3−ブチレングリコール、ジシクロヘキシルメタンジアミン(水素添加MDA)、イソホロンジアミン(IPDA)など。   As the chain extender, polyhydric alcohols or amines can be usually used, and the following can be exemplified. 1,4-butylene glycol, 1,2-ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,6-hexyl glycol, 1,3-butylene glycol, dicyclohexylmethanediamine (hydrogenated MDA), isophoronediamine (IPDA), etc. .

これら熱可塑性エラストマーの中でも、ソフトセグメントとして、架橋ゴム成分含有したものが、好ましい特性、いわゆるゴム弾性を得られ易いので望ましい。この架橋ゴム成分として、以下のものを挙げることができる。エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)、エピクロルヒドリンゴム(CO、ECO)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)、アクリルゴム(ACM)、イソブチレンとp−メチルスチレンの共重合体を臭素化したゴム(BIMS)、フッ素ゴム(FKM)及びシリコーンゴム(Q)。   Among these thermoplastic elastomers, those containing a crosslinked rubber component as the soft segment are desirable because preferable characteristics, so-called rubber elasticity, can be easily obtained. Examples of the crosslinked rubber component include the following. Ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), natural rubber (NR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene rubber (IR) , Chloroprene rubber (CR), epichlorohydrin rubber (CO, ECO), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (X-IIR), acrylic rubber (ACM), rubber obtained by bromination of a copolymer of isobutylene and p-methylstyrene (BIMS), fluororubber (FKM) and silicone rubber (Q).

熱可塑性エラストマーは、単独で用いても、任意の2種以上をブレンドして用いてもよい。   A thermoplastic elastomer may be used independently or may be used by blending arbitrary 2 or more types.

また、熱可塑性エラストマーは、熱可塑性樹脂をブレンドして用いてもよい。ブレンドされる熱可塑性樹脂は、熱可塑性エラストマーにハードセグメント成分として含まれる樹脂と同じ種類の樹脂でも、異なる種類の樹脂でもよい。   The thermoplastic elastomer may be used by blending a thermoplastic resin. The thermoplastic resin to be blended may be the same type of resin as the resin contained in the thermoplastic elastomer as a hard segment component or a different type of resin.

これらの熱可塑性エラストマーの中でも、ハードセグメントがポリプロピレン樹脂、ソフトセグメントが、エチレン、プロピレン及びジエン成分の三元共重合体からなる架橋ゴム(EPDM)、であるオレフィン系熱可塑性エラストマーが好ましい。   Among these thermoplastic elastomers, an olefinic thermoplastic elastomer in which the hard segment is a polypropylene resin and the soft segment is a crosslinked rubber (EPDM) made of a terpolymer of ethylene, propylene and a diene component is preferable.

すなわち、ハードセグメントにポリプロピレン樹脂を用いると、流動性と相容化能力に優れ、適度な耐擦傷性を付与できるという利点がある。また、ソフトセグメントにEPDMを用いると、ポリプロピレンとの相容性がよく、前記式(1)を満たす弾性層を創出し易くなる。さらには、ソフトセグメントであるEPDMは、架橋ゴムである方が、ゴム弾性が得られ易く好ましい。   That is, when a polypropylene resin is used for the hard segment, there are advantages in that fluidity and compatibilizing ability are excellent and appropriate scratch resistance can be imparted. Moreover, when EPDM is used for the soft segment, compatibility with polypropylene is good, and an elastic layer satisfying the formula (1) can be easily created. Further, EPDM, which is a soft segment, is preferably a crosslinked rubber because rubber elasticity is easily obtained.

また、ソフトセグメントであるEPDMの架橋ゴムの比率が多い方が、ゴム弾性が得られ易いが、熱可塑性エラストマーとして必要な流動性が低くなる場合がある。例えば、ハードセグメントであるポリプロピレン樹脂中に、ソフトセグメントであるEPDMの架橋ゴムの分散している状態をより小粒径で、均一にすることにより、ゴム弾性と流動性を両立し易くなるものと考えることができる。ハードセグメントがポリプロピレン樹脂、ソフトセグメントがEPDMの架橋ゴムであるオレフィン系熱可塑性エラストマーで、前記式(1)を満たす弾性層を創出し易いものとしては、以下のものがあげられる。エクセリンク1101N、1200N、1300N、1400N、1500N、1600N、1700N、1800N、1101B、1200B、1300B、1400B、1500B、1600B、1700B、1800B(いずれも、商品名、JSR株式会社製)。   Further, when the ratio of the EPDM cross-linked rubber, which is a soft segment, is large, rubber elasticity is easily obtained, but the fluidity required as a thermoplastic elastomer may be low. For example, by making the dispersed state of the crosslinked rubber of EPDM, which is a soft segment, into a hard resin, which is a hard segment, with a smaller particle size, it becomes easier to achieve both rubber elasticity and fluidity. Can think. Examples of the olefin-based thermoplastic elastomer whose hard segment is a polypropylene resin and soft segment is a crosslinked rubber of EPDM and can easily create an elastic layer satisfying the above formula (1) include the following. EXELINK 1101N, 1200N, 1300N, 1400N, 1500N, 1600N, 1700N, 1800N, 1101B, 1200B, 1300B, 1400B, 1500B, 1600B, 1700B, 1800B (all trade names, manufactured by JSR Corporation).

また、これらの熱可塑性エラストマーに種々の添加剤を必要に応じて配合して弾性体層を成形することができる。添加剤としては、現像ローラの個別的な用途に合わせて、弾性体層自体に要求される機能に必要な成分、導電剤、非導電性充填剤、軟化剤等、また、熱可塑性エラストマー成形体とする際に利用される各種添加剤成分、分散促進剤などが用いられる。これらの添加量も、目的とする用途において要求される特性に応じて選択することができる。   Moreover, various additives can be blended with these thermoplastic elastomers as necessary to form an elastic layer. Additives include components necessary for the functions required for the elastic layer itself, conductive agents, non-conductive fillers, softeners, etc., and thermoplastic elastomer molded bodies, depending on the specific application of the developing roller. Various additive components, dispersion accelerators and the like that are used in the process are used. These addition amounts can also be selected according to the characteristics required for the intended application.

弾性体層に添加する導電剤としては、イオン導電機構によるイオン導電性導電剤、電子導電機構による電子導電性導電剤があり、どちらか一方でも、また併用することでもよい。   Examples of the conductive agent added to the elastic layer include an ionic conductive agent based on an ionic conductive mechanism and an electronic conductive conductive agent based on an electronic conductive mechanism. Either one of them may be used in combination.

イオン導電性導電剤としては、以下のものが挙げられる。LiCF3SO3、NaClO4、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、NaSCN,KSCN,NaCl等の周期律表第1族金属の塩;NH4Cl、NH4SO4、NH4NO3等のアンモニウム塩;Ca(ClO42、Ba(ClO42等の周期律表第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等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等のモノオールとの錯体;第四級アンモニウム塩等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;ベタイン等の両性界面活性剤。これらイオン導電性物質は、粉末状又は繊維状で、単独又は2種類以上を混合して使用することができる。 Examples of the ion conductive conductive agent include the following. LiCF 3 SO 3 , NaClO 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , NaSCN, KSCN, salts of Group 1 metals such as NaCl; ammonium such as NH 4 Cl, NH 4 SO 4 , NH 4 NO 3 Salts; salts of Group 2 metals of the periodic table such as Ca (ClO 4 ) 2 and Ba (ClO 4 ) 2 ; these salts and 1,4-butanediol, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, etc. Complexes of these with polyhydric alcohols and their derivatives; complexes of these salts with monools such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monoethyl ether; quaternary ammonium salts Cationic surfactants such as fats Anionic surfactants such as aromatic sulfonates, alkyl sulfates, and alkyl phosphates; amphoteric surfactants such as betaines. These ion conductive materials are powdery or fibrous and can be used alone or in admixture of two or more.

また、電子導電性導電剤としては、以下のものが挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀の金属系粉体や金属繊維;カーボンブラック;金属酸化物や金属化合物の粉;樹脂粒子や無機粒子の表面を導電化処理したもの;カーボンナノチューブ、カーボン繊維末等のカーボン系導電剤。   Moreover, the following are mentioned as an electroconductive electrically conductive agent. Metal powders and metal fibers of aluminum, palladium, iron, copper, silver; carbon black; powders of metal oxides and metal compounds; the surface of resin particles and inorganic particles made conductive; carbon nanotubes and carbon fiber powder Carbon-based conductive agent such as

これらの内、カーボンブラックは、比較的容易に入手でき、また、主成分の熱可塑性エラストマーの種類によらず、良好な帯電性が得られるため、好適である。   Among these, carbon black is suitable because it can be obtained relatively easily and good chargeability can be obtained regardless of the type of the main component thermoplastic elastomer.

弾性体層を導電化する手段としてカーボンブラックを用いる場合、DBP吸収量が50ml/100g以上100ml/100g以下であるカーボンブラックが好ましい。DBP吸収量がこの範囲であるカーボンブラックを用いると、弾性体層の硬度を相対的に低く抑えられると共に、せん断力を受けることによるカーボンブラック同士の凝集が生じ難く、弾性体層の流動特性の変化が殆どないため、所望の導電性を得ることが容易となる。   When carbon black is used as a means for making the elastic layer conductive, carbon black having a DBP absorption of 50 ml / 100 g or more and 100 ml / 100 g or less is preferable. When carbon black having a DBP absorption in this range is used, the hardness of the elastic layer can be kept relatively low, and aggregation of the carbon black due to the shearing force is less likely to occur. Since there is almost no change, it becomes easy to obtain desired conductivity.

DBP吸収量50ml/100g以上のカーボンブラックでは、弾性体層中への分散が容易であり、導電性を出すための添加量を抑えることができる。また、DBP吸収量100ml/100g以下のカーボンブラックは、弾性体層に対する補強効果が大きく、少量の添加で好適な硬度とし、所望の導電性を安定して得ることが容易となる。カーボンブラックはDBP吸収量60ml/100g以上90ml/100g以下の範囲にあることがより好ましい。   Carbon black having a DBP absorption of 50 ml / 100 g or more can be easily dispersed in the elastic body layer, and the amount added for providing conductivity can be suppressed. Carbon black having a DBP absorption amount of 100 ml / 100 g or less has a large reinforcing effect on the elastic layer, and it becomes easy to obtain a desired conductivity stably by adding a small amount to a suitable hardness. More preferably, the carbon black has a DBP absorption in the range of 60 ml / 100 g to 90 ml / 100 g.

カーボンブラックのDBP吸収量は、カーボンブラック100g当たりのDBPの吸収量を示しており、カーボンブラックのストラクチャーの大小を判断する指標の1つである。DBP吸収量は、JIS K6217−4(2001年)「ゴム用カーボンブラック−基本特性−第4部:DBP吸収量の求め方」の規定に従って測定したものである。   The DBP absorption amount of carbon black indicates the DBP absorption amount per 100 g of carbon black, and is one of the indexes for determining the size of the structure of carbon black. The DBP absorption is measured in accordance with JIS K6217-4 (2001) “Carbon black for rubber—Basic characteristics—Part 4: Determination of DBP absorption”.

弾性体層からカーボンブラック成分を取り出し単離する方法としては、一般的に知られている方法を用いればよい。一例を挙げると、現像ローラ1から弾性体層12を切り出し、1mm乃至2mm角程度に細かくした弾性体層片をロータリーキルン中で窒素気流下に一定時間にわたり高温加熱してゴム成分を分解し、その残渣よりカーボンブラック成分を回収する。温度と時間は、弾性体層に含まれるゴムの種類や量に応じで選択すればよく、ゴムは、炭化水素及び/又はオイルに分解される。回収された残渣には、カーボンブラック成分の他に、シリカ、石英、タルクなどの無機成分末が含まれることがあるが、これらは比重の違いから容易に分離することができる。   As a method for extracting and isolating the carbon black component from the elastic layer, a generally known method may be used. For example, the elastic layer 12 is cut out from the developing roller 1 and the elastic layer piece, which has been reduced to about 1 mm to 2 mm square, is heated in a rotary kiln under a nitrogen stream at a high temperature for a certain period of time to decompose the rubber component. The carbon black component is recovered from the residue. The temperature and time may be selected according to the type and amount of rubber contained in the elastic layer, and the rubber is decomposed into hydrocarbons and / or oil. The recovered residue may contain inorganic component powders such as silica, quartz, and talc in addition to the carbon black component, but these can be easily separated from the difference in specific gravity.

本発明で用いるカーボンブラックは、市販品であっても、市販品を処理したものであっても、あるいは新規に製造されたものであってもよく、特に制限されない。オイルファーネスブラック、ガスファーネスブラックやチャンネルタイプのカーボンブラック、これらのカーボンブラックに対し酸化処理を施したものなどを用いることができる。   The carbon black used in the present invention may be a commercially available product, a product obtained by treating a commercially available product, or a newly produced product, and is not particularly limited. Oil furnace black, gas furnace black, channel type carbon black, those obtained by oxidizing these carbon blacks, and the like can be used.

また、前記カーボンブラックの添加量としては、通常、弾性体層を形成するゴム100質量部に対して、10質量部以上80質量部以下とすることが好ましい。10質量部以上とすると所望とする導電性を安定して得ることが容易となり、80質量部以下とすると硬度が高くなりすぎてしまうことがない。さらに、弾性体層中への分散がし易く、導電性を安定して得ることができる点から、20質量部以上50質量部以下であることがより好ましい。   The amount of carbon black added is usually preferably 10 parts by mass or more and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of rubber forming the elastic layer. If it is 10 parts by mass or more, it becomes easy to stably obtain desired conductivity, and if it is 80 parts by mass or less, the hardness does not become too high. Furthermore, it is more preferably 20 parts by mass or more and 50 parts by mass or less from the viewpoint that dispersion into the elastic layer is easy and conductivity can be obtained stably.

弾性体層に添加される軟化剤としては、オイル、可塑剤等が挙げられる。オイルとしては、パラフィン系、ナフテン系、芳香族系の鉱物油、炭化水素系オリゴマーからなるそれ自体公知の合成油、プロセスオイル等を用いることができる。合成油としては、α−オレフィンとのオリゴマー、ブテンのオリゴマー、エチレンとα−オレフィンとの非晶質オリゴマーが好ましい。可塑剤としては、ジオクチルフタレート(DOP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルセパケート(DOS)、ジオクチルアジペート(DOA)等を用いることができる。   Examples of the softener added to the elastic layer include oil and plasticizer. As the oil, paraffinic, naphthenic, aromatic mineral oils, synthetic oils known per se made of hydrocarbon oligomers, process oils, and the like can be used. The synthetic oil is preferably an oligomer with an α-olefin, an oligomer of butene, or an amorphous oligomer of ethylene and an α-olefin. As the plasticizer, dioctyl phthalate (DOP), dibutyl phthalate (DBP), dioctyl separate (DOS), dioctyl adipate (DOA) and the like can be used.

これらの中では、パラフィン系オイルが好ましく、さらには、芳香族系有機化合物を含有しないものが好ましい。パラフィン系オイル中に芳香族系有機化合物が入っていると表面に染み出しやすく、現像ローラとしての抵抗を変化させたり、被膜層に表面に移行して表面性を悪くしたりすることがある。芳香族系有機化合物を含まないパラフィン系オイルとしては、ダイアナプロセスオイルPW−90、ダイアナプロセスオイルPW−380(いずれも、商品名、出光興産株式会社製)がある。   Of these, paraffinic oils are preferred, and those that do not contain aromatic organic compounds are preferred. If an aromatic organic compound is contained in the paraffinic oil, the surface easily oozes out, and the resistance as a developing roller may be changed, or the surface may be deteriorated by moving to the surface of the coating layer. Examples of paraffinic oils that do not contain aromatic organic compounds include Diana Process Oil PW-90 and Diana Process Oil PW-380 (both trade names, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.).

弾性体層に添加可能な非導電性充填剤として、珪藻土、石英粉末、乾式シリカ、湿式シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミノケイ酸、炭酸カルシウムを挙げることができる。   Nonconductive fillers that can be added to the elastic layer include diatomaceous earth, quartz powder, dry silica, wet silica, titanium oxide, zinc oxide, aluminosilicate, and calcium carbonate.

主成分の熱可塑性エラストマー中に、ブレンドされる熱可塑性樹脂及びエラストマー、導電剤、非導電性充填剤、軟化剤、その他各種添加剤(加工助剤、分散促進剤)を分散させる手段としては、従来から利用される手段が利用可能である。すなわち、短軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー、連続ミキサーの如き装置を用いて混合すことができる。これらは、主成分の熱可塑性エラストマー、導電剤の種類に応じて適宜選択し利用すればよい。その中でも、装置自体の混合性能に優れ、かつ混合時の異物混入を低減できる点より二軸押出機が好んで用いられる。   As means for dispersing the thermoplastic resin and elastomer to be blended, the conductive agent, the non-conductive filler, the softening agent, and other various additives (processing aid, dispersion accelerator) in the thermoplastic elastomer as the main component, Conventionally used means can be used. That is, it can mix using apparatuses, such as a short screw extruder, a twin screw extruder, a kneader, a Banbury mixer, and a continuous mixer. These may be appropriately selected and used according to the type of thermoplastic elastomer or conductive agent as the main component. Among them, a twin screw extruder is preferably used because it is excellent in mixing performance of the apparatus itself and can reduce contamination by foreign matters during mixing.

弾性体層12は、前記T1(H)の温度でフローテスターを用いた測定を5回繰り返した後の該弾性体層の粘度が5.0×103Pa・sとなる温度(℃):T5(L)と前記T1(L)とが下記式(2)の関係を満たすことが好ましい。
−12℃≦T5(L)−T1(L)≦2℃ 式(2)
The elastic body layer 12 has a temperature (° C.) at which the viscosity of the elastic body layer becomes 5.0 × 10 3 Pa · s after repeating the measurement using the flow tester at the temperature of T1 (H) five times. It is preferable that T5 (L) and T1 (L) satisfy the relationship of the following formula (2).
−12 ° C. ≦ T5 (L) −T1 (L) ≦ 2 ° C. Formula (2)

{T5(L)−T1(L)}が2℃以下では、成形時に粘度が相対的に高く変化することを抑えることができ、流動特性の変化が少なく弾性層の寸法精度をよりよくすることできる。また、{T5(L)−T1(L)}が−12℃以上では、繰り返しのせん断履歴による変化が小さく、混練りロットが異なる場合でも安定した寸法精度を出すことができる。さらに、{T5(L)−T1(L)}が−12℃以上2℃以下である弾性体層の材料は、現像ローラとして使用した後に、溶融して再利用する際、同じ製造条件にて使用することができる。   If {T5 (L) -T1 (L)} is 2 ° C. or less, it is possible to suppress a relatively high change in viscosity during molding, and there is little change in flow characteristics and the dimensional accuracy of the elastic layer is improved. it can. Further, when {T5 (L) -T1 (L)} is −12 ° C. or higher, a change due to repeated shearing history is small, and stable dimensional accuracy can be obtained even when kneading lots are different. Furthermore, the material of the elastic layer whose {T5 (L) -T1 (L)} is −12 ° C. or higher and 2 ° C. or lower is used under the same manufacturing conditions when it is melted and reused after being used as a developing roller. Can be used.

T1(L)に対してT5(L)が変化する主な要因として、熱可塑性エラストマー自体の高分子鎖がせん断により切断されることがあげられる。分子量が低下することにより、粘度が5.0×103Pa・sとなる温度は低くなる。また、弾性体層に用いられる組成物においては、カーボンブラックの分散状態、凝集性、及びポリマー鎖とカーボンブラックの相互作用などの変化も、T5(L)の値に影響しており、粘度が5.0×103Pa・sとなる温度は、高い方向へ変化する場合もある。 The main factor that changes T5 (L) relative to T1 (L) is that the polymer chain of the thermoplastic elastomer itself is broken by shear. As the molecular weight decreases, the temperature at which the viscosity becomes 5.0 × 10 3 Pa · s decreases. In the composition used for the elastic layer, changes in the dispersion state of carbon black, cohesion, and the interaction between the polymer chain and carbon black also affect the value of T5 (L), and the viscosity is The temperature that becomes 5.0 × 10 3 Pa · s may change in a higher direction.

<T5(L)の測定>
ここで、T5(L)の測定は以下のようにして行なう。
<Measurement of T5 (L)>
Here, the measurement of T5 (L) is performed as follows.

現像ローラから弾性体層部分を切り出し、2mm角程度の直方体状に切断したものをサンプルとした。フローテスターCFT−500D(商品名)を下記条件の定温法の設定とし、別に求めたT1(H)にて、サンプル台中央部の孔から流出させる。
ダイ穴径 :0.5mm
ダイ長さ :1.0mm
シリンダ圧力 :4.903×105(Pa)
測定モード :定温法
プレヒート時間:600秒
温度 :T1(H)〔℃〕
The elastic body layer portion was cut out from the developing roller and cut into a rectangular parallelepiped shape of about 2 mm square to make a sample. The flow tester CFT-500D (trade name) is set to the constant temperature method under the following conditions, and the flow tester CFT-500D is allowed to flow out from the hole at the center of the sample stage at T1 (H) obtained separately.
Die hole diameter: 0.5mm
Die length: 1.0 mm
Cylinder pressure: 4.903 × 10 5 (Pa)
Measurement mode: Constant temperature method Preheating time: 600 seconds Temperature: T1 (H) [° C]

流出したストランド形状の材料を自然冷却させて30℃以下となった後、常温常湿(23℃、55%RH)の環境中に2時間以上置く。そのストランド形状の材料を3mm乃至5mmの長さに裁断したものをサンプルとし、上記条件でフローテスターのサンプル台中央部の孔から流出させる。この作業を4回繰り返す。   The strand-shaped material that has flowed out is naturally cooled to 30 ° C. or lower, and then placed in an environment of normal temperature and humidity (23 ° C., 55% RH) for 2 hours or longer. A sample obtained by cutting the strand-shaped material into a length of 3 mm to 5 mm is used as a sample, and the sample is allowed to flow out from the hole at the center of the sample stage of the flow tester under the above conditions. Repeat this operation four times.

以上のように、T1(H)の温度にて合計5回の定温法による測定を行なうことで、流出を繰り返したサンプルを「現像ローラから切り出した弾性体層を、T1(H)の温度にてフローテスターを用いた測定を5回繰り返した該弾性体層材料」という。これをサンプルとして用い、フローテスターCFT−500D(商品名)にて、下記の条件で流出量を測定する。
ダイ穴径 :0.5mm
ダイ長さ :1.0mm
シリンダ圧力 :4.903×105(Pa)
測定モード :昇温法
プレヒート時間:300秒
昇温速度 :3.0℃/min
温度範囲 :50℃乃至300℃
As described above, by performing the measurement by the constant temperature method five times at a temperature of T1 (H), a sample that has repeatedly flowed out is obtained as “the elastic body layer cut out from the developing roller is brought to a temperature of T1 (H). The measurement using a flow tester is repeated for 5 times, and the elastic layer material is referred to. Using this as a sample, the outflow amount is measured under the following conditions using a flow tester CFT-500D (trade name).
Die hole diameter: 0.5mm
Die length: 1.0 mm
Cylinder pressure: 4.903 × 10 5 (Pa)
Measurement mode: Temperature rising method Preheating time: 300 seconds Temperature rising rate: 3.0 ° C / min
Temperature range: 50 ° C to 300 ° C

上記T1(L)、T1(H)の測定で行ったと同様に温度―粘度曲線を作成し、作成した温度―粘度曲線より、粘度が5.0×103Pa・sとなる温度(℃):T5(L)を求める。 A temperature-viscosity curve is prepared in the same manner as in the measurement of T1 (L) and T1 (H), and the temperature (° C.) at which the viscosity becomes 5.0 × 10 3 Pa · s from the prepared temperature-viscosity curve. : Determine T5 (L).

弾性体層の厚さは、現像ローラの使用目的により種々変え得るが、感光ドラムと当接する際に均一なニップ幅を確保し、かつ、好適なセット回復性を満たすためには、好ましくは0.5mm以上であり、より好ましくは1.0mm以上とすることが望ましい。なお、作製される現像ローラの外径精度を損なわない限り、弾性体層の厚さに特に制限はないものの、一般に、弾性体層の厚さを過度に厚くすると、作製コストを適正な範囲に抑えることが難しく、現像ローラ自体の寸法精度を安定させることが難しくなる。これらの実用上の制約を考慮すると、弾性体層の厚さは、好ましくは5.0mm以下であり、さらには4.0mm以下とすることがより望ましい。従って、弾性体層の厚さは0.5mm以上5.0mm以下の範囲とすることが好ましく、1.0mm以上4.0mm以下の範囲にすることがより好ましい。なお、弾性体層の厚さは、その硬さに応じて適宜決められる。   The thickness of the elastic layer can be variously changed depending on the purpose of use of the developing roller, but is preferably 0 in order to ensure a uniform nip width when contacting the photosensitive drum and satisfy a suitable set recoverability. 0.5 mm or more, more preferably 1.0 mm or more. The thickness of the elastic layer is not particularly limited as long as the outer diameter accuracy of the developing roller to be manufactured is not impaired, but in general, if the thickness of the elastic layer is excessively increased, the manufacturing cost is within an appropriate range. It is difficult to suppress, and it becomes difficult to stabilize the dimensional accuracy of the developing roller itself. Considering these practical restrictions, the thickness of the elastic layer is preferably 5.0 mm or less, and more preferably 4.0 mm or less. Accordingly, the thickness of the elastic layer is preferably in the range of 0.5 mm to 5.0 mm, and more preferably in the range of 1.0 mm to 4.0 mm. Note that the thickness of the elastic layer is appropriately determined according to the hardness thereof.

弾性体層の成形方法としては、従来から利用される手段、押出成形法、射出成形法によって可能であるが、本発明では、金型を用いるため、外径の寸法精度や、均一な表面性を得やすい点より、射出成形を採用することが好ましい。   As a method for forming the elastic body layer, conventionally used means, extrusion molding methods, and injection molding methods can be used. However, in the present invention, since a mold is used, the dimensional accuracy of the outer diameter and uniform surface properties are achieved. It is preferable to adopt injection molding from the point that it is easy to obtain.

本発明のトナーを担持して静電潜像の形成された潜像担持体の表面にトナーを供給し、静電潜像を顕像化する現像ローラの製造方法は、熱可塑性エラストマーを含む弾性体層用の原料組成物を軸芯体の外周面に射出成形することにより弾性体層を形成する。その製造方法としては、まず、下記粘度−温度特性を有する、熱可塑性エラストマーを含有する弾性体層用の原料組成物を準備する。   The developing roller manufacturing method for developing the electrostatic latent image by supplying the toner to the surface of the latent image carrier on which the electrostatic latent image is formed by carrying the toner of the present invention is an elastic material including a thermoplastic elastomer. The elastic body layer is formed by injection molding the raw material composition for the body layer on the outer peripheral surface of the shaft core body. As the production method, first, a raw material composition for an elastic layer containing a thermoplastic elastomer having the following viscosity-temperature characteristics is prepared.

粘度が5.0×103Pa・sとなる温度(℃):T0(L)及び粘度が5.0×104Pa・sとなる温度(℃):T0(H)が下記式(3)の関係を満たし、かつ、T0(H)が115℃以上150℃以下である。
5℃≦T0(L)−T0(H)≦18℃ 式(3)
The temperature at which the viscosity becomes 5.0 × 10 3 Pa · s (° C.): T0 (L) and the temperature at which the viscosity becomes 5.0 × 10 4 Pa · s (° C.): T0 (H) is the following formula (3 ) And T0 (H) is 115 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.
5 ° C. ≦ T0 (L) −T0 (H) ≦ 18 ° C. Formula (3)

{T0(L)−T0(H)}が上記の範囲にある場合、ローラ寸法精度、及び表面性がよく、ローラとしての抵抗や、硬度が均一である現像ローラを、容易に低コストで生産することができる。   When {T0 (L) -T0 (H)} is in the above range, it is easy to produce a developing roller with good roller dimensional accuracy and surface quality, and uniform resistance and hardness as a roller at low cost. can do.

<T0(L)及びT0(H)の測定>
T0(L)及びT0(H)は、原料組成物を2軸押出機で混合後、ストランド形状で押出し、回転刃で裁断したペレット状(大きさは、ほぼ5mm角相当以下)のものを用い、T1(l)及びT1(H)の測定と同様にして測定し、温度―粘度曲線より求めた。なお、粘度が5.0×103Pa・sとなる温度(℃)がT0(L)であり、粘度が5.0×104Pa・sとなる温度(℃)がをT0(H)である。
<Measurement of T0 (L) and T0 (H)>
For T0 (L) and T0 (H), the raw material composition is mixed with a twin screw extruder, extruded in a strand shape, and cut into pellets (size is approximately 5 mm square or less). , T1 (l) and T1 (H) were measured in the same manner as above, and obtained from a temperature-viscosity curve. The temperature (° C.) at which the viscosity is 5.0 × 10 3 Pa · s is T0 (L), and the temperature (° C.) at which the viscosity is 5.0 × 10 4 Pa · s is T0 (H). It is.

本発明の現像ローラは、弾性体層12を設けた状態のままで使用してもよく、弾性体層12の表面を処理したり、弾性体層12の外周面に被覆層(表層)13を設けたりして使用してもよい。   The developing roller of the present invention may be used with the elastic body layer 12 provided. The surface of the elastic body layer 12 is treated or a coating layer (surface layer) 13 is provided on the outer peripheral surface of the elastic body layer 12. You may use it.

本発明においては、被覆層13が形成されているかいないかにかかわらず、現像ローラ表面の硬さは、50度以上80度以下(Asker−C硬度)であることが好ましい。   In the present invention, the hardness of the surface of the developing roller is preferably 50 degrees or more and 80 degrees or less (Asker-C hardness) regardless of whether or not the coating layer 13 is formed.

現像ローラ表面が、この範囲の硬さであると、柔軟で変形し易く、接触現像の場合には適切なニップ巾を得ることができる。硬さが50度以上の場合には、十分な変形回復性を合わせ持つ現像ローラを得られ易く、80度以下の場合には、ブレードへの追従性が十分となりトナーを均一にコートし易くなると共に、接触現像の場合には適切なニップ巾を得ることができる。現像ローラ表面の硬さは、50度乃至65度(Asker−C硬度)の範囲にあることがより好ましい。   When the surface of the developing roller is in this range, it is flexible and easily deformed, and an appropriate nip width can be obtained in the case of contact development. When the hardness is 50 degrees or more, it is easy to obtain a developing roller having sufficient deformation recovery properties. When the hardness is 80 degrees or less, the followability to the blade is sufficient and it is easy to coat the toner uniformly. At the same time, an appropriate nip width can be obtained in the case of contact development. The hardness of the developing roller surface is more preferably in the range of 50 to 65 degrees (Asker-C hardness).

<ローラ硬さ(Asker−C硬度)の測定>
本発明におけるAsker−C硬度とは、日本ゴム協会標準規格SRIS0101に準拠したアスカーC型スプリング式ゴム硬度計(商品名、高分子計器株式会社製)を用いて測定した現像ローラ表面の硬さである。温度25℃、相対湿度50%RHの環境中に12時間以上置いた現像ローラに、硬度計を10Nの力で当接させて、その30秒後に測定した値をその測定箇所の固さとする。測定は、現像ローラの長手方向を4等分した位置である3ヵ所、周方向に120°で分けた3ヶ所の、計9ヶ所で行い、得られた測定値を相加平均した値を当該ローラの硬さとする。なお、硬さ(Asker−C硬度)は、現像ローラ形状そのままで測定をした値を使用する。現像ローラの弾性層の材質が同じでもその層厚が異なる場合、硬さは異なってくる。換言すると、弾性体層の層厚が薄い場合、軸芯体の影響を受け易くなるが、実際の現像ローラとしての使用状態を反映する数値として捉えられる。
<Measurement of roller hardness (Asker-C hardness)>
The Asker-C hardness in the present invention is the hardness of the developing roller surface measured using an Asker C-type spring rubber hardness meter (trade name, manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) in accordance with the Japan Rubber Association standard SRIS0101. is there. A hardness meter is brought into contact with a developing roller placed in an environment of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50% RH for 12 hours or more with a force of 10 N, and the value measured 30 seconds later is defined as the hardness of the measurement location. The measurement was performed at 9 locations, 3 locations that were divided into 4 parts in the longitudinal direction of the developing roller and 3 locations divided by 120 ° in the circumferential direction, and the value obtained by arithmetically averaging the obtained measured values The hardness of the roller. For the hardness (Asker-C hardness), a value measured with the developing roller shape as it is is used. If the material of the elastic layer of the developing roller is the same but the layer thickness is different, the hardness will be different. In other words, when the thickness of the elastic layer is thin, it is easily affected by the shaft core, but it can be regarded as a numerical value reflecting the actual use state of the developing roller.

被覆層13を形成する場合、その成分としては、特に限定されるものではないが、例えば、以下のものが挙げられる。ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂の如き架橋系樹脂;フッ素樹脂、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリスチレンの如き熱可塑性樹脂;SiO2、SiOxの如きシリカ系材料;ダイヤモンドライクカーボン(Diamond like Carbon;DLCと表すことがある)など。これらの材料は、単独であるいは2種類以上を混合して用いてもよい。 When the coating layer 13 is formed, the components thereof are not particularly limited, and examples thereof include the following. Cross-linked resins such as polyamide resin, urethane resin, urea resin, epoxy resin and acrylic resin; thermoplastic resins such as fluororesin, thermoplastic polyimide, polyamide, polyethylene, polypropylene and polystyrene; silica-based materials such as SiO 2 and SiOx; Diamond-like carbon (may be referred to as DLC). These materials may be used alone or in admixture of two or more.

SiO2とは酸素―ケイ素―酸素の骨格からなるものである。SiOxとは酸素―ケイ素―酸素を主骨格とし、ケイ素−炭素の結合を持つ構造を有する酸化ケイ素系材料である。また、DLCとはダイヤモンドに類似した高硬度・電気絶縁性・赤外線透過性を持つカーボン薄膜の総称で、炭素を主成分とし、水素を少量含み,ダイヤモンド(SP3)結合とグラファイト(SP2)結合の両結合が混在しているアモルファス構造の材料である。 SiO 2 is composed of an oxygen-silicon-oxygen skeleton. SiOx is a silicon oxide-based material having a structure having an oxygen-silicon-oxygen main skeleton and a silicon-carbon bond. DLC is a general term for carbon thin films with high hardness, electrical insulation, and infrared transparency similar to diamond. It contains carbon as the main component, contains a small amount of hydrogen, diamond (SP 3 ) bonds, and graphite (SP 2 ). It is a material with an amorphous structure in which both bonds are mixed.

被覆層13は、被覆層塗料を弾性体層表面に塗布する方法(湿式法)や被覆層材料を弾性体そう表面に蒸着する方法(物理的気相成長(PVD)法あるいは化学的気相成長(CVD)法)により弾性体層12上に形成される。なお、湿式法として、ディップコート、スプレーコート、ロールコートの如き方法があり、PVD法では、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングの如き方法、また、CVD法では、プラズマCVD、熱CVD、レーザーCVDの如き方法が例示できる。   The coating layer 13 is formed by a method of coating the coating material on the elastic layer surface (wet method) or a method of depositing a coating layer material on the elastic layer surface (physical vapor deposition (PVD) method or chemical vapor deposition method). (CVD) method) is formed on elastic body layer 12. In addition, there are methods such as dip coating, spray coating, and roll coating as wet methods, methods such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating in PVD methods, and plasma CVD, thermal CVD, and laser CVD in CVD methods. The following methods can be exemplified.

これらの中では、弾性体層12の寸法精度を維持するのに有利であるので、被覆層の形成時に加熱硬化を必要としない方法が好ましい。また、弾性体層12の表面性を維持するのに有利な点より、乾式法での被覆層の形成が好ましい。例えば、プラズマCVD法においては、図5に模式図を示す装置を用いる。   Among these, since it is advantageous to maintain the dimensional accuracy of the elastic body layer 12, a method that does not require heat curing when forming the coating layer is preferable. In addition, the coating layer is preferably formed by a dry method because it is advantageous for maintaining the surface property of the elastic body layer 12. For example, in the plasma CVD method, an apparatus whose schematic diagram is shown in FIG. 5 is used.

図5において、48は被覆層が形成される弾性体層が形成されたローラ(原料ローラ)であり、該原料ローラ48は真空チャンバー47内の平板電極43間に載置され、回転装置46により回転されている。真空チャンバー47は真空ポンプ等の減圧装置45で減圧にされ、反応ガス供給部41より被覆層用原料が、また、希釈ガス供給部42より希釈ガスが導入される。なお、被覆層の種類により、被覆層用ガスは、シランやアルキルシランであり、希釈ガスとしてアルゴン、窒素が適宜選択される。導入された原料ガスが所定の真空チャンバー内圧力・導入流量になったところで、高周波電源44より電力が供給され、所定の被膜が形成されるまでプラズマ処理される。その後、電源44を遮断した後、真空チャンバーに窒素あるいは空気を導入し、常圧になったところで、被覆層が形成された現像ローラを取り出す。   In FIG. 5, reference numeral 48 denotes a roller (raw material roller) on which an elastic layer on which a coating layer is formed. The raw material roller 48 is placed between the flat plate electrodes 43 in the vacuum chamber 47, and is rotated by a rotating device 46. It has been rotated. The vacuum chamber 47 is decompressed by a decompression device 45 such as a vacuum pump, and the raw material for the coating layer is introduced from the reaction gas supply unit 41 and the dilution gas is introduced from the dilution gas supply unit 42. Depending on the type of coating layer, the coating layer gas is silane or alkylsilane, and argon or nitrogen is appropriately selected as the dilution gas. When the introduced source gas reaches a predetermined pressure and flow rate in the vacuum chamber, power is supplied from the high frequency power supply 44 and plasma processing is performed until a predetermined film is formed. Thereafter, the power supply 44 is shut off, nitrogen or air is introduced into the vacuum chamber, and when the pressure becomes normal, the developing roller on which the coating layer is formed is taken out.

弾性体層に用いる材料の種類によっては、被覆層13を形成する前に、弾性体層の外周面をコロナ処理、プラズマ処理、低圧水銀UV処理、エキシマUV処理の如き公知の方法により表面を改質してもよい。   Depending on the type of material used for the elastic layer, before forming the coating layer 13, the outer peripheral surface of the elastic layer is modified by a known method such as corona treatment, plasma treatment, low-pressure mercury UV treatment, or excimer UV treatment. You may quality.

本発明に係る現像ローラにおける軸芯体の外周面上の層構成は、弾性体層が少なくとも1層形成されていることでよいが、該弾性体層が2層以上であってもよく、また、被覆層を有するものにあっては機能ごとに設けられた2層以上であっても構わない。   The layer structure on the outer peripheral surface of the shaft core in the developing roller according to the present invention may be that at least one elastic layer is formed, but the elastic layer may be two or more layers, In the case of having a coating layer, two or more layers may be provided for each function.

以上に説明した様に、本発明の現像ローラは、ローラ寸法精度、及び表面性がよく、ローラとしての抵抗や、硬度が均一で、かつ生産性に優れた現像ローラである。この利点から、プロセスカートリッジ、画像形成装置における現像ローラとして用いた場合には、規制部材との圧ムラによる縦スジや画像濃淡ムラがなく、良好な画像を経時で継続して得られる。さらに、利用される画像形成装置自体、高速化され、プロセス速度、すなわち、感光ドラム表面の速度が増す条件において、前記の利点は一層顕著なものとなる。さらに、現像ローラの使用後に弾性体層を溶融回収し、次の現像ローラの弾性体層の原料組成物の1部あるいは全部として再利用可能である。   As described above, the developing roller of the present invention is a developing roller having excellent roller dimensional accuracy and surface property, uniform resistance and hardness as a roller, and excellent productivity. Because of this advantage, when used as a developing roller in a process cartridge or an image forming apparatus, there are no vertical streaks or unevenness in image density due to pressure unevenness with the regulating member, and good images can be obtained continuously over time. Further, the above-described advantage becomes more remarkable under the condition that the image forming apparatus used is increased in speed and the process speed, that is, the speed of the photosensitive drum surface is increased. Further, the elastic layer can be melted and recovered after use of the developing roller, and can be reused as a part or all of the raw material composition of the elastic layer of the next developing roller.

この際には、現像ローラの製造において、弾性体層用の原料組成物が、使用後の現像ローラから回収した弾性体層30質量%以上100質量%以下を含むことができる。なお、この再利用の量は、30質量%未満であっても構わないが、新規原料との混和性から30質量%以上とするのが適当である。   In this case, in the production of the developing roller, the raw material composition for the elastic layer can contain 30% by mass or more and 100% by mass or less of the elastic layer recovered from the used developing roller. The amount of this reuse may be less than 30% by mass, but is suitably 30% by mass or more in view of miscibility with new raw materials.

本発明のプロセスカートリッジは、潜像担持体と、該潜像担持体の表面を一様に帯電する帯電装置と、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置とを備えている。該現像装置は、該潜像担持体に対向した状態でトナーを担持する現像ローラ及び該現像ローラに担持されたトナーを摩擦帯電しながら該トナーの層厚を規制する規制ブレードを備えている。そして、現像ローラが、該潜像担持体にトナーを付与することにより潜像担持体に形成されている静電潜像をトナー像として顕像化する。ここで、該現像ローラが、上記本発明の現像ローラであることを特徴とする。   The process cartridge of the present invention includes a latent image carrier, a charging device that uniformly charges the surface of the latent image carrier, and a developing device that develops the electrostatic latent image formed on the latent image carrier. I have. The developing device includes a developing roller that carries toner while facing the latent image carrier, and a regulating blade that regulates the layer thickness of the toner while frictionally charging the toner carried on the developing roller. The developing roller applies toner to the latent image carrier to visualize the electrostatic latent image formed on the latent image carrier as a toner image. Here, the developing roller is the developing roller of the present invention.

また、本発明の画像形成装置は、電子写真方式により静電潜像が形成される潜像担持体、該静電潜像形成に必要な帯電量を該潜像担持体に帯電するための帯電装置、該潜像担持体の帯電領域に静電潜像を形成するための静電潜像形成装置を有している。さらに、本は罪の画像形成装置は、前記静電潜像形成装置により形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像として可視化するための現像装置及び該トナー像を転写紙に転写するための転写装置を有している。そして、本発明の画像形成装置は、該現像装置における、潜像担持体と対向した状態でトナーを担持する現像ローラが、上記本発明の現像ローラであることを特徴とする。   The image forming apparatus of the present invention also includes a latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed by electrophotography, and a charge for charging the latent image carrier with a charge amount necessary for forming the electrostatic latent image. And an electrostatic latent image forming device for forming an electrostatic latent image on a charged region of the latent image carrier. Furthermore, the book image forming apparatus is a developing device for attaching toner to the electrostatic latent image formed by the electrostatic latent image forming apparatus and visualizing it as a toner image, and transferring the toner image to transfer paper A transfer device. The image forming apparatus of the present invention is characterized in that the developing roller for carrying toner in a state facing the latent image carrier in the developing device is the developing roller of the present invention.

図3は、ブラック、マゼンタ、シアン及びイエローの各色の画像形成部を有するタンデム型のカラー画像形成装置の一例の模式的断面図である。なお、それぞれの画像形成部は色により仕様にわずかな差はあるものの、基本は同じである。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an example of a tandem type color image forming apparatus having image forming portions for each color of black, magenta, cyan, and yellow. Each image forming unit has the same basics although there are slight differences in specifications depending on colors.

本図の画像形成装置は、電子写真方式により静電潜像が形成される潜像担持体としての感光ドラム21、該静電潜像形成に必要な帯電量を該潜像担持体に帯電するための帯電装置としての帯電部材26を備えている。また、該潜像担持体の帯電領域に静電潜像を形成するための静電潜像形成装置(不図示)、及び該静電潜像にトナーを付着させて可視化させトナー像を形成するための現像装置2を有している。更に、感光ドラム21上に形成されたトナー像を転写紙に転写するために、転写ローラ31を有する転写装置を具備している。そして、画像形成装置では、現像装置2の現像ローラ1として、本発明の現像ローラを備えている。   The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a photosensitive drum 21 as a latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed by an electrophotographic method, and charges the latent image carrier with a charge amount necessary for forming the electrostatic latent image. A charging member 26 is provided as a charging device. In addition, an electrostatic latent image forming device (not shown) for forming an electrostatic latent image on a charged region of the latent image carrier, and a toner image attached to the electrostatic latent image to form a toner image. The developing device 2 is provided. Further, a transfer device having a transfer roller 31 is provided to transfer the toner image formed on the photosensitive drum 21 onto the transfer paper. The image forming apparatus includes the developing roller of the present invention as the developing roller 1 of the developing device 2.

感光ドラム21が矢印方向に回転し、帯電処理するための帯電部材26によって一様に帯電され、感光ドラム21に静電潜像を書き込むための静電潜像形成装置の露光手段であるレーザー光25により、感光ドラム21表面に静電潜像が形成される。レーザー光25により形成された静電潜像は、感光ドラム21に対して接触配置される現像装置2によってトナーを付与されることにより現像され、トナー像として可視化される。現像は露光部にトナー像を形成するいわゆる反転現像により行われる。可視化された感光ドラム21上のトナー像は、転写部材である転写ローラ31によって、搬送ベルト34上に現像剤像の移動に同期して送られてくる記録媒体である転写紙36に転写される。なお、本図では、画像形成部で形成されたトナー像は転写紙36の上に順次積層されている。最後の画像形成部でトナー像を転写された転写紙36は、さらに搬送ベルト22により移送され、定着装置29へ送られ、そこで定着処理され、装置外に排紙され、一連のプリント動作が終了する。   The photosensitive drum 21 rotates in the direction of the arrow, is uniformly charged by a charging member 26 for charging, and is a laser beam that is an exposure unit of an electrostatic latent image forming apparatus for writing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 21. 25, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 21. The electrostatic latent image formed by the laser beam 25 is developed by applying toner by the developing device 2 disposed in contact with the photosensitive drum 21, and is visualized as a toner image. Development is performed by so-called reversal development in which a toner image is formed on the exposed portion. The visualized toner image on the photosensitive drum 21 is transferred by a transfer roller 31 that is a transfer member to a transfer sheet 36 that is a recording medium that is sent on the conveyance belt 34 in synchronization with the movement of the developer image. . In the drawing, the toner images formed by the image forming unit are sequentially stacked on the transfer paper 36. The transfer paper 36 onto which the toner image has been transferred in the last image forming section is further transported by the transport belt 22 and sent to the fixing device 29 where it is fixed, discharged outside the device, and a series of printing operations is completed. To do.

一方、転写されずに感光ドラム上21上に残存した転写残トナーは、感光ドラム21表面をクリーニングするためのクリーニング部材であるクリーニングブレード28により掻き取られ廃トナー容器27に収納される。クリーニングされた感光ドラム21は再び帯電処理に供され、画像形成に繰り返し供される。   On the other hand, untransferred toner remaining on the photosensitive drum 21 without being transferred is scraped off by a cleaning blade 28 as a cleaning member for cleaning the surface of the photosensitive drum 21 and stored in a waste toner container 27. The cleaned photosensitive drum 21 is again subjected to a charging process and repeatedly used for image formation.

現像装置2は、感光ドラム21と対向した状態でトナーを担持する現像ローラ1と、該現像ローラ1にトナーを供給するトナー塗布部材22と、現像ローラ1に担持されたトナーを摩擦帯電しながら該トナーの層厚を規制する規制ブレード24とを備えている。現像装置2においては、現像ローラ1が潜像担持体である感光ドラム21にトナー23を付与することにより静電潜像をトナー像として顕像化(可視化)し、トナー像を形成する。該現像装置2は、一成分トナーとして非磁性トナー23を収容した現像容器と、該現像容器内の長手方向に延在する開口部に位置するトナー担持体である現像ローラ1として本発明の現像ローラを備えている。また、規制ブレード24は、長手方向に延在する開口部の上縁に沿って配置されている。トナー塗布部材22の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や軸芯体上にレーヨン、ポリアミド等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ1へのトナー供給及び未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。例えば、軸芯体上にポリウレタンフォームを設けた直径16mmの弾性ローラを用いることができる。このトナー塗布部材22の現像ローラ1に対する接触幅としては、1mm以上8mm以下が好ましく、また、現像ローラ1に対してその接触部において相対速度をもたせることが好ましい。   The developing device 2 includes a developing roller 1 that carries toner while facing the photosensitive drum 21, a toner application member 22 that supplies toner to the developing roller 1, and a toner carried on the developing roller 1 while frictionally charging the toner. And a regulating blade 24 for regulating the toner layer thickness. In the developing device 2, the developing roller 1 applies the toner 23 to the photosensitive drum 21 which is a latent image carrier, thereby visualizing the electrostatic latent image as a toner image, thereby forming a toner image. The developing device 2 includes a developing container containing a non-magnetic toner 23 as a one-component toner, and a developing roller 1 that is a toner carrier positioned in an opening extending in the longitudinal direction in the developing container. It has a roller. Further, the regulating blade 24 is disposed along the upper edge of the opening extending in the longitudinal direction. As the structure of the toner application member 22, a foamed skeleton-like sponge structure or a fur brush structure in which fibers such as rayon and polyamide are planted on the shaft core is used for supplying toner to the developing roller 1 and stripping off undeveloped toner. From the point of view, it is preferable. For example, an elastic roller having a diameter of 16 mm in which polyurethane foam is provided on the shaft core can be used. The contact width of the toner applying member 22 with respect to the developing roller 1 is preferably 1 mm or more and 8 mm or less, and the developing roller 1 is preferably given a relative speed at the contact portion.

搬送ベルト34は、駆動ローラ30、テンションローラ33及び従動ローラ36に掛けまわされている。転写紙36が給紙ローラ対37により送られてくると、従動ローラ36及びそれと対峙する吸着ローラ38の働きにより、転写紙36は搬送ベルト34に吸着されて、搬送ベルト34の移動に合わせて転写紙36も移動する。   The conveyor belt 34 is wound around the driving roller 30, the tension roller 33, and the driven roller 36. When the transfer paper 36 is fed by the pair of paper feed rollers 37, the transfer paper 36 is attracted to the transport belt 34 by the action of the driven roller 36 and the suction roller 38 facing it, and the transport belt 34 is moved accordingly. The transfer paper 36 also moves.

本装置の画像形成部は、従動ローラ36と駆動ローラ30の間に形成されており、搬送ベルト34を挟んで転写ローラ31が設けられている。なお、32は転写のためのバイアス電源である。   The image forming unit of this apparatus is formed between a driven roller 36 and a driving roller 30, and a transfer roller 31 is provided with a conveyance belt 34 interposed therebetween. Reference numeral 32 denotes a bias power source for transfer.

なお、本装置では、感光ドラム21と、帯電装置26、現像装置2及びクリーニングブレード28と廃現像剤容器27からなるクリーニング部材の少なくとも一つを一緒にし、電子写真プロセスカートリッジとして、本体から脱離可能にすることもできる。該電子写真プロセスカートリッジの一例の模式断面図を図4に示した。本図においては、上記説明におけると同じ機能を有する部材には同じ符号を付してある。   In this apparatus, the photosensitive drum 21, the charging device 26, the developing device 2, the cleaning blade 28, and at least one cleaning member including the waste developer container 27 are combined to be detached from the main body as an electrophotographic process cartridge. It can also be possible. A schematic sectional view of an example of the electrophotographic process cartridge is shown in FIG. In this figure, members having the same functions as in the above description are given the same reference numerals.

以下に、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。ここでは、上記のような軸芯体の外周面に順次弾性体層及び被覆層を有する現像ローラを例にして説明する。これら実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は、実施例によって、何ら限定されるものではない。実施例に示す手法で作製される現像ローラは、その用途において、電子写真装置で使用される現像ローラとして好適に使用できる。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Here, a developing roller having an elastic body layer and a coating layer on the outer peripheral surface of the shaft core as described above will be described as an example. These examples are examples of the best mode of the present invention, but the present invention is not limited to the examples. The developing roller manufactured by the method shown in the embodiment can be suitably used as a developing roller used in an electrophotographic apparatus in its application.

弾性体層の形成に用いる原料として、下記のものを用いた。   The following materials were used as raw materials for forming the elastic layer.

(熱可塑性エラストマー)
・熱可塑性エラストマーA:「エクセリンク1101N」(商品名、JSR株式会社製)。
・熱可塑性エラストマーB:「エクセリンク1200N」(商品名、JSR株式会社製)。
・熱可塑性エラストマーC:「エクセリンク1300N」(商品名、JSR株式会社製)。
・熱可塑性エラストマーD:「エクセリンク1400N」(商品名、JSR株式会社製)。
・熱可塑性エラストマーE:「サントプレーン8211−25」(商品名、AES株式会社製)。
熱可塑性エラスマーA、B、C、D、Eは、いずれも、ポリプロピレン樹脂と、エチレン、プロピレン及びジエン共重合体からなる架橋ゴムとを含有している材料である。一般に市販される際には、動的架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマーに分類される場合がある。
・熱可塑性エラストマーF:「エクセリンク3300N」(商品名、JSR株式会社製)。
熱可塑性エラストマーFは、ポリプロピレン樹脂と、エチレン、プロピレン及びジエン共重合体からなるゴム(架橋していない)とを含有している材料である。一般に市販される際には、結晶擬似架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマーに分類される場合がある。
(Thermoplastic elastomer)
-Thermoplastic elastomer A: "Exelin 1101N" (trade name, manufactured by JSR Corporation).
-Thermoplastic elastomer B: "Exelinck 1200N" (trade name, manufactured by JSR Corporation).
-Thermoplastic elastomer C: "Exelin 1300N" (trade name, manufactured by JSR Corporation).
-Thermoplastic elastomer D: "EXCELINC 1400N" (trade name, manufactured by JSR Corporation).
Thermoplastic elastomer E: “Santoprene 8211-25” (trade name, manufactured by AES Co., Ltd.).
The thermoplastic elastomers A, B, C, D and E are all materials containing a polypropylene resin and a crosslinked rubber made of an ethylene, propylene and diene copolymer. In general, when commercially available, it may be classified as a dynamically crosslinked olefinic thermoplastic elastomer.
-Thermoplastic elastomer F: "Excelink 3300N" (trade name, manufactured by JSR Corporation).
The thermoplastic elastomer F is a material containing a polypropylene resin and rubber (not cross-linked) made of ethylene, propylene and a diene copolymer. In general, when commercially available, it may be classified as a crystalline pseudo-crosslinked olefin-based thermoplastic elastomer.

(カーボンブラック)
・カーボンブラックA:「トーカブラック#7360SB」(商品名、東海カーボン株式会社製:DBP吸収量=87ml/100g)。
・カーボンブラックB:「トーカブラック#8300」(商品名、東海カーボン株式会社製:DBP吸収量=76ml/100g)。
・カーボンブラックC:「Printex35」(商品名、エボニック デグサ ジャパン株式会社製:DBP吸収量=42ml/100g)。
・カーボンブラックD:「トーカブラック#7550」(商品名、東海カーボン株式会社製:DBP吸収量=53ml/100g)。
・カーボンブラックE:「トーカブラック#7350」(商品名、東海カーボン株式会社製:DBP吸収量=100ml/100g)。
・カーボンブラックF:「三菱カーボンブラックMA230」(商品名、三菱化学株式会社製:DBP吸収量=113ml/100g)。
(Carbon black)
Carbon black A: “Toka Black # 7360SB” (trade name, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd .: DBP absorption amount = 87 ml / 100 g).
Carbon black B: “Toka Black # 8300” (trade name, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd .: DBP absorption amount = 76 ml / 100 g).
Carbon black C: “Printex35” (trade name, manufactured by Evonik Degussa Japan Co., Ltd .: DBP absorption amount = 42 ml / 100 g).
Carbon black D: “Toka Black # 7550” (trade name, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd .: DBP absorption amount = 53 ml / 100 g).
Carbon black E: “Toka black # 7350” (trade name, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd .: DBP absorption amount = 100 ml / 100 g).
Carbon black F: “Mitsubishi Carbon Black MA230” (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: DBP absorption amount = 113 ml / 100 g).

(その他)
・プロセスオイル:「ダイアナプロセスオイルPW−90」(商品名、出光興産株式会社製)。
(Other)
Process oil: “Diana Process Oil PW-90” (trade name, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.).

[実施例1](現像ローラ1の製造)
熱可塑性エラストマーA100質量部及びカーボンブラックA20質量部を、二軸押出機「TEM−26SS」(商品名、東芝機械株式会社製)にて混練し、押出した際にホットカットして、弾性体層用の原料組成物ペレットを作製した。なお、該二軸押出機はスクリュー直径D30mm、長さL960mm、L/D32のものである。
[Example 1] (Manufacture of developing roller 1)
100 parts by weight of thermoplastic elastomer A and 20 parts by weight of carbon black A are kneaded with a twin screw extruder “TEM-26SS” (trade name, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) Raw material composition pellets were prepared. The twin screw extruder has a screw diameter of D30 mm, a length of L960 mm, and an L / D32.

軸芯体としてニッケルメッキしたSUS製の芯金(直径6.0mm)の外周面に接着剤(プライマー)「ケムロック459X」(商品名、ロード社製)を塗布し、乾燥させたものを準備した。   An adhesive (primer) “Chemlock 459X” (trade name, manufactured by Rhode Co., Ltd.) was applied to the outer peripheral surface of a nickel-plated SUS metal core (diameter 6.0 mm) as a shaft core body, and dried. .

内径(直径)が12.4mm、長さ240mmの円筒パイプを有し、上記円筒の一方の端面の、円の中心から180°離間した2点にゲートを設けた射出成形用の金型を準備した。前記軸芯体を前記金型の円筒パイプの中心に配置し、金型温度を35℃に調整した。射出成形機(住友重機械工業株式会社製)にセットし、原料組成物を加熱、溶融状態とし、射出成形機のノズルから、上記2点のゲートを通して金型内に射出成形した。冷却した後に型から取り出し、直径が12.0mm、厚み3.0mmの弾性体層を軸芯体の外周面に形成した。射出成形機のシリンダ温度は、熱可塑性エラストマーの流動特性に合わせ、160℃乃至200℃の範囲で適宜調整を行った。   Prepared a mold for injection molding that has a cylindrical pipe with an inner diameter (diameter) of 12.4 mm and a length of 240 mm, and is provided with gates at two points 180 ° apart from the center of the circle on one end face of the cylinder. did. The shaft core was placed at the center of the cylindrical pipe of the mold, and the mold temperature was adjusted to 35 ° C. It was set in an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), the raw material composition was heated and melted, and injection molded from the nozzle of the injection molding machine into the mold through the two gates. After cooling, it was removed from the mold, and an elastic body layer having a diameter of 12.0 mm and a thickness of 3.0 mm was formed on the outer peripheral surface of the shaft core body. The cylinder temperature of the injection molding machine was appropriately adjusted in the range of 160 ° C. to 200 ° C. in accordance with the flow characteristics of the thermoplastic elastomer.

さらに、両端部の余分な弾性体層を切断して除去し、弾性体層の長さを232mmとすることにより、熱可塑性エラストマーを含む組成物からなる弾性体層を有するローラを得た。   Furthermore, the roller which has the elastic body layer which consists of a composition containing a thermoplastic elastomer was obtained by cut | disconnecting and removing the excess elastic body layer of both ends, and making the length of an elastic body layer into 232 mm.

上記で得られた弾性体層を有するローラを、図5に示すプラズマCVD装置内に設置し20rpmで回転させながら、原料ガスを供給して、弾性体層の外周面に被覆層を形成して、現像ローラ1を得た。なお、原料ガスは、ヘキサメチルジシロキサン1.5sccm、酸素0.5sccm及びアルゴン22.5sccmの混合ガスであった。ここで「sccm」は、原料ガスが0℃1気圧の時の毎分あたり1cm3の体積流量を表す。また、真空チャンバー内の圧力を25.3Paとし、周波数13.56MHz、出力120wにて4分間高周波加熱処理して、被覆層を形成した。なお、ヘキサメチルジシロキサンは純度99%の一級品を、酸素は純度99.999%以上のものを、アルゴンガスは純度99.999%以上のものを使用した。 While the roller having the elastic layer obtained above is installed in the plasma CVD apparatus shown in FIG. 5 and rotated at 20 rpm, a raw material gas is supplied to form a coating layer on the outer peripheral surface of the elastic layer. A developing roller 1 was obtained. The raw material gas was a mixed gas of hexamethyldisiloxane 1.5 sccm, oxygen 0.5 sccm, and argon 22.5 sccm. Here, “sccm” represents a volume flow rate of 1 cm 3 per minute when the source gas is at 0 ° C. and 1 atm. Further, the pressure in the vacuum chamber was set to 25.3 Pa, high frequency heat treatment was performed at a frequency of 13.56 MHz and an output of 120 w for 4 minutes to form a coating layer. Hexamethyldisiloxane was a primary product with a purity of 99%, oxygen with a purity of 99.999% or more, and argon gas with a purity of 99.999% or more.

[実施例2及び3]現像ローラ2及び3の製造
カーボンブラックの使用量を30質量部(実施例2)又は40質量部(実施例3)にした以外は実施例1と同様にして現像ローラ2又は3を得た。
[Examples 2 and 3] Manufacture of developing rollers 2 and 3 The developing roller was the same as Example 1 except that the amount of carbon black used was 30 parts by mass (Example 2) or 40 parts by mass (Example 3). 2 or 3 was obtained.

[実施例4及び5]現像ローラ4及び5の製造
カーボンブラックとして、カーボンブラックBを10質量部(実施例4)又は20質量部(実施例5)用いた以外は実施例1と同様にして現像ローラ4又は5を得た。
[Examples 4 and 5] Production of developing rollers 4 and 5 As carbon black, carbon black B was used in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by mass (Example 4) or 20 parts by mass (Example 5) was used. A developing roller 4 or 5 was obtained.

[実施例6及び7]現像ローラ6又は7の製造
熱可塑性エラストマーとして、熱可塑性エラストマーB(実施例6)又は、熱可塑性エラストマーC(実施例7)を用い、カーボンブラックAの添加量を30質量部に増やした以外は実施例1と同様にして現像ローラ6又は7を得た。
[Examples 6 and 7] Production of developing roller 6 or 7 The thermoplastic elastomer B (Example 6) or the thermoplastic elastomer C (Example 7) is used as the thermoplastic elastomer, and the amount of carbon black A added is 30. A developing roller 6 or 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was increased to part by mass.

[実施例8乃至11]現像ローラ8乃至11の製造
さらに、プロセスオイルを10質量部(実施例8)、20質量部(実施例9)、40質量部(実施例10)又は60質量部(実施例11)添加したこと以外は実施例1と同様にして現像ローラ8、9、10又は11を得た。
[Examples 8 to 11] Production of developing rollers 8 to 11 Furthermore, 10 parts by mass (Example 8), 20 parts by mass (Example 9), 40 parts by mass (Example 10) or 60 parts by mass of process oil ( Example 11) A developing roller 8, 9, 10 or 11 was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was added.

[実施例12乃至15]現像ローラ12乃至15の製造
カーボンブラックとして、カーボンブラックC(実施例12)、D(実施例13)、E(実施例14)又はF(実施例15)を用い、使用量を30質量部に増したことは実施例1と同様にして現像ローラ12、13、14又は15を得た。
[Examples 12 to 15] Production of developing rollers 12 to 15 As carbon black, carbon black C (Example 12), D (Example 13), E (Example 14) or F (Example 15) was used. The development roller 12, 13, 14 or 15 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount used was increased to 30 parts by mass.

[実施例16]現像ローラ16の製造
熱可塑性エラストマーAを熱可塑性エラストマーDに変更し、カーボンブラックAの添加量を30質量部に増やしたこと以外は実施例1と同様にして現像ローラ16を作製した。
[Example 16] Production of developing roller 16 The developing roller 16 was changed in the same manner as in Example 1 except that the thermoplastic elastomer A was changed to the thermoplastic elastomer D and the amount of carbon black A added was increased to 30 parts by mass. Produced.

[比較例1乃至3]現像ローラ17乃至19の製造
熱可塑性エラストマーとして、熱可塑性エラストマーEを10質量部(比較例1)、20質量部(比較例2)又は30質量部(比較例3)を用いた以外は実施例1と同様にして現像ローラ17、18又は19を得た。
[Comparative Examples 1 to 3] Production of developing rollers 17 to 19 As the thermoplastic elastomer, 10 parts by mass (Comparative Example 1), 20 parts by mass (Comparative Example 2) or 30 parts by mass (Comparative Example 3) of thermoplastic elastomer E are used. A developing roller 17, 18 or 19 was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.

[比較例4]現像ローラ20の製造
カーボンブラックAの使用量を10質量部にし、プロセスオイル120質量部を添加した以外は実施例1と同様にして現像ローラ20を得た。
[Comparative Example 4] Production of developing roller 20 Developing roller 20 was obtained in the same manner as in Example 1 except that carbon black A was used in an amount of 10 parts by mass, and 120 parts by mass of process oil was added.

[比較例5]現像ローラ21の製造
熱可塑性エラストマーとして、熱可塑性エラストマーF100質量部を使用し、カーボンブラックとして、カーボンブラックB10質量部を使用した以外は実施例1と同様にして現像ローラ21を得た。
[Comparative Example 5] Production of developing roller 21 The developing roller 21 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of the thermoplastic elastomer F was used as the thermoplastic elastomer and 10 parts by weight of carbon black B was used as the carbon black. Obtained.

作成した現像ローラ1乃至21に用いた、弾性体層形成用の原材料を表1に示した。   Table 1 shows raw materials for forming the elastic layer used for the developed developing rollers 1 to 21.

Figure 2010152125
Figure 2010152125

作成した現像ローラ1乃至21の、弾性体層のT1(L)、T1(H)、T5(L)の値、{T1(L)−T1(H)}(差1)、{T5(L)−T1(L)}(差2)の計算値、及び現像ローラ表面の硬さ(Asker−C硬度)を表2に示した。   The values of T1 (L), T1 (H), T5 (L) of the elastic layer of the developed developing rollers 1 to 21, {T1 (L) -T1 (H)} (difference 1), {T5 (L ) -T1 (L)} (difference 2) and the hardness of the developing roller surface (Asker-C hardness) are shown in Table 2.

Figure 2010152125
Figure 2010152125

作製した現像ローラ1乃至21につき、以下特性の評価を行った。   The characteristics of the produced developing rollers 1 to 21 were evaluated as follows.

<寸法精度>
軸方向の弾性体層の長さに対し、弾性体層の軸方向の両端それぞれ長さ5%を除いて9分割し、切り口の各面(計10ヶ所)において1°毎に測定した外径の平均の最大値と最小値の差によって判断した。また、外径の測定は、レーザー測定機を周方向に回転させて1°毎に行い、計180の測定値を相加平均し、その点での平均外径値とした。なお、射出成形する際の金型は同一のものを用いている。実施例、比較例に関し、それぞれ10本の現像ローラを測定し、その相加平均により当該実施例、比較例の現像ローラの外径に関して下記にて評価した。なお、測定する現像ローラは温度25℃、相対湿度50%RHの環境下に、24時間以上放置した上で、測定した。
A:最大値と最小値の差50μm以下。
B:最大値と最小値の差50μm超、100μm以下。
C:最大値と最小値の差100μm超、150μm以下。
D:最大値と最小値の差150μm超。
<Dimensional accuracy>
Outer diameter measured at every 1 ° on each side of the cut surface (total of 10 locations) with the axial length of the elastic layer divided into 9 parts, excluding 5% of each length in the axial direction of the elastic layer. Judgment was made based on the difference between the average maximum and minimum values. The outer diameter was measured every 1 ° by rotating the laser measuring machine in the circumferential direction, and the total 180 measured values were arithmetically averaged to obtain the average outer diameter value at that point. Note that the same mold is used for injection molding. Regarding the examples and comparative examples, 10 developing rollers were measured, and the outer diameters of the developing rollers of the examples and comparative examples were evaluated by the arithmetic average as follows. The developing roller to be measured was measured after being left for 24 hours or more in an environment of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50% RH.
A: The difference between the maximum value and the minimum value is 50 μm or less.
B: The difference between the maximum value and the minimum value is more than 50 μm and not more than 100 μm.
C: The difference between the maximum value and the minimum value is more than 100 μm and 150 μm or less.
D: The difference between the maximum value and the minimum value is more than 150 μm.

<表面性>
製造した現像ローラの表面を、目視により観察し、下記基準の評価をした。A:現像ローラ表面がきれいで、鏡面のような光沢がある。
B:現像ローラ表面は平滑だが光沢はなく、一部色が異なって見える部分がある。
C:現像ローラ表面全体で色が異なって見える部分がある。
D:現像ローラ表面に、明らかな凹凸がある。
<Surface property>
The surface of the produced developing roller was visually observed and evaluated according to the following criteria. A: The surface of the developing roller is clean and glossy like a mirror surface.
B: The surface of the developing roller is smooth but not glossy, and there are portions where the colors look different.
C: There is a portion where the color looks different on the entire surface of the developing roller.
D: There are clear irregularities on the surface of the developing roller.

<画像評価>
画像形成装置として、カラーレーザービームプリンター「Satera LBP5400」(商品名、キヤノン株式会社製))を用意した。このカラーレーザービームプリンターは、4色のカラーカートリッジを備え、それぞれのカラーカートリッジに対し、画像書き込み手段(レーザービーム)が設けられ、転写ベルトを備えたタンデム型のものである。なお、標準の画像作成能力はA4サイズで21枚/分である。
<Image evaluation>
A color laser beam printer “Satera LBP5400” (trade name, manufactured by Canon Inc.) was prepared as an image forming apparatus. This color laser beam printer is a tandem type printer having four color cartridges, each having an image writing means (laser beam), and a transfer belt. The standard image creation capability is 21 sheets / minute for A4 size.

前記カラーカートリッジは、感光ドラム、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段が一体となったものである。なお、帯電手段としては帯電ローラである。また、現像手段は、トナー容器の開口部に現像ローラが設けられ、現像ローラに当接する現像ローラ上にトナーを供給すると共に摩擦帯電し、トナー像形成に使用されなかった戻りトナーを掻き取るトナー塗布部材であるトナー供給ローラが設けられている。さらに、現像手段には現像ローラに担持されるトナー量を一定にするとともに摩擦帯電を付与する規制ブレードが現像ローラに当接して設けられている(一成分接触現像方式対応)。なお、現像ローラは感光ドラムに当接している。クリーニング手段は、感光ドラムに当接して、感光ドラム上に転写残りのトナーや転写材屑を拭うクリーニング部材であるクリーニングブレード及び回収トナー容器からなっている。また、帯電ローラによる帯電前に感光ドラム上に残る帯電を除去するための前露光手段を備えている。   The color cartridge includes a photosensitive drum, a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit. The charging means is a charging roller. Further, the developing means is provided with a developing roller at the opening of the toner container, supplies toner onto the developing roller in contact with the developing roller, and frictionally charges the toner to scrape the return toner that has not been used for toner image formation. A toner supply roller as an application member is provided. Further, the developing means is provided with a regulating blade for making the amount of toner carried on the developing roller constant and applying frictional charging in contact with the developing roller (corresponding to the one-component contact developing system). The developing roller is in contact with the photosensitive drum. The cleaning means is composed of a cleaning blade and a collected toner container, which are cleaning members that are in contact with the photosensitive drum and wipe off residual toner and transfer material waste on the photosensitive drum. Further, pre-exposure means for removing the charge remaining on the photosensitive drum before charging by the charging roller is provided.

出力スピードをA4用紙25枚/分に増すように装置を改造したLBP5400(商品名)に、現像ローラとして、実施例、比較例で作製した現像ローラ1乃至23をそれぞれ組み込んだシアンカラーカートリッジを設置した。なお、残りのマゼンタ、イエロー及びブラックのカラーカートリッジは、トナーを抜き取り、さらにトナー残量検知機構を無効にし、それぞれのステーションに配置した。   Installed as a developing roller a cyan color cartridge that incorporates the developing rollers 1 to 23 produced in the examples and comparative examples as LBP5400 (product name), which has been modified to increase the output speed to 25 sheets of A4 paper / min. did. The remaining magenta, yellow, and black color cartridges were placed at the respective stations, with the toner removed and the remaining toner detection mechanism disabled.

上記により改造したLBP5400(商品名)を使用し、図6に示す標準チャート(LETTERサイズ、ベタ黒部6ヶ所と、Sの文字を配置し、印字比率を4%としたもの)の印字画像、全面ベタ画像及び全面ハーフトーン画像を、下記順序で連続出力した。なお、転写材として、LETTERサイズの普通紙「XEROX 4024用紙」(商品名)を用いた。
標準チャート :1枚目から10枚目まで。
全面ベタ画像 :11枚目。
全面ハーフトーン画像:12枚目。
標準チャート :13枚目から750枚目まで。
全面ベタ画像 :751枚目。
全面ハーフトーン画像:752枚目。
Using the LBP5400 (trade name) remodeled as described above, the printed image of the standard chart shown in FIG. 6 (LETTER size, solid black 6 places, S letter placed, print ratio 4%), entire surface The solid image and the entire halftone image were continuously output in the following order. Note that LETTER size plain paper “XEROX 4024 paper” (trade name) was used as the transfer material.
Standard chart: From 1st sheet to 10th sheet.
Full solid image: 11th sheet.
Full halftone image: 12th sheet.
Standard chart: From the 13th sheet to the 750th sheet.
Full solid image: 751st sheet.
Full halftone image: 752nd image.

(初期濃度)
標準チャート(2枚目に出力)でベタ印字した5ヶ所のベタ黒部を、反射濃度計「RD918」(商品名、マクベス社製)にて測定し、その5点の平均値を当該試料の画像濃度とし、下記にて評価した。
A:平均値1.20以上。
B:平均値1.15以上1.20未満。
C:平均値1.10以上1.15未満。
D:平均値1.10未満。
(Initial concentration)
Five solid black areas printed solid on the standard chart (output on the second sheet) are measured with a reflection densitometer “RD918” (trade name, manufactured by Macbeth), and the average value of the five points is the image of the sample. The concentration was evaluated as follows.
A: The average value is 1.20 or more.
B: The average value is 1.15 or more and less than 1.20.
C: Average value of 1.10 or more and less than 1.15.
D: The average value is less than 1.10.

(初期の画像における縦スジ)
画像領域全体が一様であるベタ画像(11枚目に出力)及びハーフトーン画像(12枚目に出力)に表れる縦スジを観察し、下記基準で評価した。縦スジとは縦方向に5mm乃至20mm程度の巾での濃淡ムラがスジ状に繋がるもので、規制部材との圧ムラによるものと考えられる。
A:ベタ画像、ハーフトーン画像共に、縦スジが確認されない。
B:ベタ画像では縦スジが見られ、淡くなる(濃度の薄い)部分が横方向で2ヶ所以内、かつ、ハーフトーン画像では縦スジが確認されない。
C:ハーフトーン画像で縦スジが見られ、淡くなる(濃度の薄い)部分が横方向で2ヶ所以内である。
D:ハーフトーン画像で縦スジが見られ、淡くなる(濃度の薄い)部分が横方向で3ヶ所以上である。
(Vertical stripes in the initial image)
Vertical stripes appearing in a solid image (output on the 11th sheet) and a halftone image (output on the 12th sheet) in which the entire image area is uniform were observed and evaluated according to the following criteria. The vertical streak means that unevenness in the width of about 5 mm to 20 mm in the vertical direction is connected in a streak shape and is considered to be due to pressure unevenness with the regulating member.
A: Vertical stripes are not confirmed in both solid images and halftone images.
B: Vertical streaks are observed in the solid image, and there are no more than two portions in the horizontal direction that are light (low density), and no vertical streak is confirmed in the halftone image.
C: Vertical stripes are seen in the halftone image, and the lightened portion (light density) is within two places in the horizontal direction.
D: Vertical stripes are seen in the halftone image, and there are three or more portions in the horizontal direction that are faint (low density).

(初期の画像における濃淡ムラ)
画像領域全体が一様であるベタ画像(11枚目に出力)及びハーフトーン画像(12枚目に出力)に表れる濃淡ムラ(但し、縦スジは除く)を検査員5人が目視により観察し、下記基準で評価した。その評価結果をランク付けし、その中央値(3番目の評価)を当該現像ローラでの初期濃度ムラの評価とした。ここで、濃淡ムラは、現像ローラ周期で見られるものを評価し、判断している。
A:濃淡ムラが、ベタ画像、ハーフトーン画像共に、確認されない。
B:濃淡ムラが、ベタ画像で見られるが、ハーフトーン画像では確認されない。
C:濃淡ムラが、ハーフトーン画像で見られるが、問題ないレベルである。
D:濃淡ムラが、ハーフトーン画像で見られ、濃淡差が目立つ。
(Shading unevenness in the initial image)
Five inspectors visually observed the shading unevenness (excluding vertical stripes) appearing in the solid image (output on the 11th image) and the halftone image (output on the 12th image) where the entire image area is uniform. The evaluation was based on the following criteria. The evaluation results were ranked, and the median value (third evaluation) was used as the evaluation of initial density unevenness on the developing roller. Here, the density unevenness is determined by evaluating what is seen in the developing roller cycle.
A: No shading unevenness is confirmed in both the solid image and the halftone image.
B: Light and shade unevenness is observed in a solid image, but is not confirmed in a halftone image.
C: Light and shade unevenness can be seen in a halftone image, but at a level with no problem.
D: Shading unevenness is seen in a halftone image, and the shading difference is conspicuous.

(経時の画像における濃淡ムラ)
画像領域全体が一様であるベタ画像(751枚目に出力)及びハーフトーン画像(752枚目に出力)に表れる濃淡ムラ(但し、縦スジは除く)を検査員5人が目視により観察し、上記初期画像における濃淡ムラと同じ基準で評価した。その評価結果をランク付けし、その中央値(3番目の評価)を当該現像ローラでの経時濃度ムラとした。
(Shading unevenness in images over time)
Five inspectors visually observed the shading unevenness (excluding vertical stripes) appearing in the solid image (output on the 751st sheet) and the halftone image (output on the 752nd sheet) where the entire image area is uniform. The evaluation was performed based on the same standard as the uneven density in the initial image. The evaluation results were ranked, and the median value (third evaluation) was taken as the density unevenness over time on the developing roller.

<総合評価>
上記6項目(寸法精度、表面性、初期濃度、初期縦スジ、初期濃淡ムラ及び経時濃淡ムラ)の結果より、以下の基準で総合評価した。
A:経時の濃淡ムラがA又はBで、残りの5項目がいずれもA。
B:経時の濃度ムラがA又はBで、残りの5項目のいずれかがBである。
C:経時の濃淡ムラがCで、残りの5項目がB以上である。
D:経時の濃淡ムラがCで、残りの5項目のいずれかがCである。
E:経時の濃淡ムラがCで、残りの5項目のいずれかがD、又は経時の濃淡ムラがDである。
<Comprehensive evaluation>
Based on the results of the above six items (dimensional accuracy, surface property, initial density, initial vertical stripe, initial density unevenness and time-dependent density unevenness), a comprehensive evaluation was performed according to the following criteria.
A: The shading unevenness with time is A or B, and the remaining 5 items are all A.
B: Density unevenness over time is A or B, and any of the remaining five items is B.
C: Density unevenness over time is C, and the remaining 5 items are B or more.
D: Density unevenness with time is C, and any of the remaining five items is C.
E: Density unevenness over time is C, any of the remaining five items is D, or dark unevenness over time is D.

上記の基準に基づき評価した結果を、表3に示した。   The results of evaluation based on the above criteria are shown in Table 3.

Figure 2010152125
Figure 2010152125

表3に示すとおり、実施例1乃至16は良好な結果が得られた。その中でも実施例1乃至3、8、13は特に良好なであった。   As shown in Table 3, Examples 1 to 16 gave good results. Among them, Examples 1 to 3, 8, and 13 were particularly good.

〔実施例17〕現像ローラ22の製造
実施例2と同じ条件で現像ローラを作成し、シアンカラーカートリッジの現像ローラとして組み込み、上記画像評価と同様にして、図6に示した標準チャートを、2000枚連続出力した。その後、該カートリッジから、使用済みの現像ローラ2を回収した。回収現像ローラの表面をエアブロー、水による洗浄し、乾燥した後、弾性体層の部分を切り取り、粉砕機により4mm角以下のペレットに粉砕した。これを「使用済み現像ローラから回収したペレット」(以下、「回収ペレット」)とする。なお、実施例2において、二軸押出機TEM−26SS(商品名、東芝機械株式会社製)にて混練して作製した弾性体層用の原料組成物ペレットを、「新ペレット」とする。
[Example 17] Manufacture of developing roller 22 A developing roller was prepared under the same conditions as in Example 2, incorporated as a developing roller for a cyan color cartridge, and the standard chart shown in FIG. Continuous output. Thereafter, the used developing roller 2 was collected from the cartridge. The surface of the recovery developing roller was washed with air blow, water, and dried, and then the elastic layer was cut out and pulverized into 4 mm square or less pellets by a pulverizer. This is referred to as “pellets collected from the used developing roller” (hereinafter “collected pellets”). In Example 2, the raw material composition pellet for the elastic layer produced by kneading with a twin screw extruder TEM-26SS (trade name, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) is referred to as “new pellet”.

弾性体層用の原料組成物ペレットとして、新ペレット70質量%に回収ペレット30質量%をブレンドしたものを使用した以外は、実施例2と同様にして、現像ローラ22を作製した。   The developing roller 22 was produced in the same manner as in Example 2, except that the raw material composition pellet for the elastic layer was a blend of 70% by mass of new pellets and 30% by mass of recovered pellets.

〔実施例18〕現像ローラ23の製造
弾性体層用の原料組成物ペレットとして、新ペレット40質量%と回収ペレット60質量%をブレンドしたものを使用した以外は、実施例2と同様にして、現像ローラ23を作製した。
[Example 18] Production of developing roller 23 The raw material composition pellets for the elastic layer were the same as in Example 2, except that a blend of 40% by mass of new pellets and 60% by mass of recovered pellets was used. A developing roller 23 was produced.

〔実施例19〕現像ローラ24の製造
弾性体層用の原料組成物ペレットとして、回収ペレットのみを使用した以外は、実施例2と同様にして、現像ローラ24を作製した。
[Example 19] Production of developing roller 24 A developing roller 24 was produced in the same manner as in Example 2 except that only recovered pellets were used as raw material composition pellets for the elastic layer.

作製した現像ローラ22乃至24につき、現像ローラ1〜21に行ったのと同じ評価を行った。得られた結果を実施例2の結果と共に表4に示す。   The same evaluation as that performed on the developing rollers 1 to 21 was performed on the produced developing rollers 22 to 24. The obtained results are shown in Table 4 together with the results of Example 2.

Figure 2010152125
Figure 2010152125

表4に示すとおり、実施例17乃至19は良好な結果が得られた。どの評価項目においても実施例2に劣る結果はなく、極めて良好であった。   As shown in Table 4, Examples 17 to 19 gave good results. There was no result inferior to Example 2 in any evaluation item, and it was very good.

なお、本発明の回収ペレットの混合割合は、30質量%以上100質量%としているのは、回収ペレットの混合割合が30質量%未満では、再生を行なうための工程が増えるのに対し、得られるコストメリットが小さく、再生方法としての利点が得られないからである。また、この範囲であると上記の通り、回収ペレットを使用した際の現像ローラの性能に問題はなく、性能面で回収ペレットの混合割合を低く抑える必要はない。   The mixing ratio of the recovered pellets of the present invention is set to 30% by mass or more and 100% by mass, while the mixing ratio of the recovered pellets is less than 30% by mass, while the number of steps for performing regeneration is increased. This is because the cost merit is small and the advantage as a reproduction method cannot be obtained. Further, as described above, there is no problem in the performance of the developing roller when the collected pellets are used within this range, and it is not necessary to suppress the mixing ratio of the collected pellets in terms of performance.

本発明の特徴の一つとして、材料特性の変化が少ない熱可塑性エラストマー材料を現像ローラの弾性層に使用することにより、その熱可塑である性質を十分に生かして、繰り返し利用することができるのである。なお、この弾性体層から回収したペレットを、混合割合を低く抑えて弾性体層に再利用するものではなく、弾性体層の原料ペレットの主要な材料として使用するところに本発明の特徴がある。使用残の材料や、規格外の材料を、性能に影響を与えない範囲で少量を新規材料に混合して使用することが、廃棄物削減の環境対応として行われている場合があるが、本発明の趣旨とは異なるものである。   As one of the features of the present invention, by using a thermoplastic elastomer material with little change in material properties for the elastic layer of the developing roller, the thermoplastic property can be fully utilized and repeatedly utilized. is there. Note that the pellets collected from the elastic layer are not reused in the elastic layer while keeping the mixing ratio low, but the present invention is characterized in that it is used as a main material of the raw material pellet of the elastic layer. . In some cases, waste materials and non-standard materials can be mixed with new materials in a range that does not affect performance. This is different from the gist of the invention.

本発明の現像ローラの一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of the developing roller of the present invention. 本発明の現像ローラの一例の軸芯体に直交する面での断面図である。It is sectional drawing in the surface orthogonal to the axial core body of an example of the developing roller of this invention. 本発明の現像装置を用いた画像形成装置の一例の模式図である。1 is a schematic diagram of an example of an image forming apparatus using a developing device of the present invention. 本発明のプロセスカートリッジの一例の模式図である。It is a schematic diagram of an example of the process cartridge of the present invention. CVD装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a CVD apparatus. 画像評価に用いた、標準チャートの説明図である。It is explanatory drawing of the standard chart used for image evaluation.

符号の説明Explanation of symbols

1 現像ローラ
2 現像装置
3 画像形成装置
4 プロセスカートリッジ
11 軸芯体
12 弾性体層(基層)
13 被覆層(表層)
21 潜像担持体(感光ドラム)
22 トナー塗布部材
23 トナー
24 規制ブレード
25 レーザー光
26 帯電ローラ
27 トナー回収容器
28 クリーニング部材(クリーニングブレード)
29 定着装置
30 駆動ローラ
31 転写ローラ
32 バイアス電源
33 テンションローラ
34 転写搬送ベルト
35 従動ローラ
36 転写紙
37 給紙ローラ対
38 吸着ローラ
41 反応ガス供給部
42 希ガス供給部
43 電極
44 高周波電源
45 減圧装置
46 回転装置
47 真空チャンバー
48 ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing roller 2 Developing apparatus 3 Image forming apparatus 4 Process cartridge 11 Shaft core body 12 Elastic body layer (base layer)
13 Coating layer (surface layer)
21 Latent image carrier (photosensitive drum)
22 toner application member 23 toner 24 regulating blade 25 laser light 26 charging roller 27 toner collecting container 28 cleaning member (cleaning blade)
29 Fixing Device 30 Drive Roller 31 Transfer Roller 32 Bias Power Supply 33 Tension Roller 34 Transfer Conveyor Belt 35 Followed Roller 36 Transfer Paper 37 Feeding Paper Pair 38 Adsorption Roller 41 Reactive Gas Supply Unit 42 Rare Gas Supply Unit 43 Electrode 44 High Frequency Power Supply 45 Depressurization Device 46 Rotating device 47 Vacuum chamber 48 Roller

Claims (10)

トナーを担持して静電潜像の形成された像担持体表面にトナーを供給し、該静電潜像を顕像化する現像ローラにおいて、
軸芯体と、該軸芯体の外周面に形成された少なくとも1層の弾性体層とからなり、
該弾性体層は、熱可塑性エラストマーを含有しており、かつ、
該弾性体層から切り出した弾性体で測定したとき、粘度が5.0×103Pa・sとなる温度(℃):T1(L)、粘度が5.0×104Pa・sとなる温度(℃):T1(H)が下記式(1)の関係を満たしていることを特徴とする現像ローラ。
5℃≦T1(L)−T1(H)≦20℃ 式(1)
In the developing roller that carries the toner and supplies the toner to the surface of the image carrier on which the electrostatic latent image is formed, and visualizes the electrostatic latent image,
The shaft core body and at least one elastic body layer formed on the outer peripheral surface of the shaft core body,
The elastic layer contains a thermoplastic elastomer, and
Temperature (° C.) at which the viscosity becomes 5.0 × 10 3 Pa · s when measured with an elastic body cut out from the elastic layer: T1 (L), and the viscosity becomes 5.0 × 10 4 Pa · s. Temperature (° C.): A developing roller characterized in that T1 (H) satisfies the relationship of the following formula (1).
5 ° C. ≦ T1 (L) −T1 (H) ≦ 20 ° C. Formula (1)
前記T1(H)が、120℃以上145℃以下である請求項1に記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 1, wherein the T1 (H) is 120 ° C. or higher and 145 ° C. or lower. 前記現像ローラの硬さ(Asker−C硬度)が、50度以上80度以下である請求項1又は2に記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 1, wherein the developing roller has a hardness (Asker-C hardness) of 50 degrees or more and 80 degrees or less. 前記熱可塑性エラストマーが、ポリプロピレン樹脂と、エチレン、プロピレン及びジエン成分の共重合体からなるゴムとを含有する熱可塑性エラストマーである請求項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 thermoplastic elastomer is a thermoplastic elastomer containing a polypropylene resin and a rubber made of a copolymer of ethylene, propylene and a diene component. 該弾性体層から切り出した弾性体を、前記T1(H)の温度でフローテスターを用いた測定を5回繰り返した後の該弾性体の粘度が5.0×103Pa・sとなる温度(℃):T5(L)が前記T1(L)との間で、下記式(2)の関係を満たす請求項1乃至4のいずれかに記載の現像ローラ。
−12℃≦T5(L)−T1(L)≦2℃ 式(2)
The temperature at which the elastic body cut out from the elastic body layer has a viscosity of 5.0 × 10 3 Pa · s after the measurement using the flow tester at the temperature of T1 (H) is repeated 5 times. (° C.) The developing roller according to claim 1, wherein T5 (L) and T1 (L) satisfy the relationship of the following formula (2).
−12 ° C. ≦ T5 (L) −T1 (L) ≦ 2 ° C. Formula (2)
前記弾性体層が、DBP吸収量が50ml/100g以上100ml/100g以下であるカーボンブラックを含有している請求項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 elastic layer contains carbon black having a DBP absorption amount of 50 ml / 100 g or more and 100 ml / 100 g or less. 潜像担持体と、該潜像担持体の表面を一様に帯電する帯電装置と、該潜像担持体に対向した状態でトナーを担持する現像ローラ及び該現像ローラに担持されたトナーを摩擦帯電しながら該トナーの層厚を規制する規制部材を備え、現像ローラが、該潜像担持体にトナーを付与することにより潜像担持体に形成されている静電潜像をトナー像として顕像化する現像装置とを備えたプロセスカートリッジであって、
該現像ローラが請求項1乃至6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プロセスカートリッジ。
A latent image carrier, a charging device that uniformly charges the surface of the latent image carrier, a developing roller that carries toner in a state of being opposed to the latent image carrier, and the toner carried on the developing roller are rubbed The charging roller is provided with a regulating member that regulates the toner layer thickness while being charged, and the developing roller applies toner to the latent image carrier to reveal the electrostatic latent image formed on the latent image carrier as a toner image. A process cartridge comprising a developing device for imaging,
7. A process cartridge, wherein the developing roller is the developing roller according to claim 1.
電子写真方式により静電潜像が形成される潜像担持体、該静電潜像の形成に必要な帯電量を該潜像担持体に帯電するための帯電装置、該潜像担持体の帯電領域に静電潜像を形成するための静電潜像形成装置、該静電潜像にトナーを付着させてトナー像として可視化するための現像装置及び該トナー像を転写紙に転写するための転写装置を有する画像形成装置であって、
該現像装置における、潜像担持体と対向した状態でトナーを担持する現像ローラが、請求項1乃至6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画像形成装置。
A latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed by electrophotography, a charging device for charging the latent image carrier with a charge amount necessary for forming the electrostatic latent image, and charging the latent image carrier An electrostatic latent image forming device for forming an electrostatic latent image in a region, a developing device for visualizing a toner image by attaching toner to the electrostatic latent image, and transferring the toner image to a transfer sheet An image forming apparatus having a transfer device,
7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing roller that bears toner in a state facing the latent image carrier in the developing device is the developing roller according to claim 1.
トナーを担持して静電潜像の形成された潜像担持体の表面にトナーを供給し、静電潜像を顕像化する現像ローラの製造方法において、
下記粘度−温度特性を有する、熱可塑性エラストマーを含む弾性体層用の原料組成物を準備し、次いで、軸芯体の外周面に該原料組成物を射出成形することにより弾性体層を形成することを特徴とする現像ローラの製造方法。
粘度が5.0×103Pa・sとなる温度(℃):T0(L)及び粘度が5.0×104Pa・sとなる温度(℃):T0(H)が下記式(3)の関係を満たし、かつ、T0(H)が115℃以上150℃以下である。
5℃≦T0(L)−T0(H)≦18℃ 式(3)
In a method for producing a developing roller for supplying toner to the surface of a latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed by carrying toner and developing the electrostatic latent image,
A raw material composition for an elastic body layer containing a thermoplastic elastomer having the following viscosity-temperature characteristics is prepared, and then the elastic body layer is formed by injection molding the raw material composition on the outer peripheral surface of the shaft core body. A method for producing a developing roller.
The temperature at which the viscosity becomes 5.0 × 10 3 Pa · s (° C.): T0 (L) and the temperature at which the viscosity becomes 5.0 × 10 4 Pa · s (° C.): T0 (H) is the following formula (3 ) And T0 (H) is 115 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.
5 ° C. ≦ T0 (L) −T0 (H) ≦ 18 ° C. Formula (3)
前記弾性体層用の原料組成物が、請求項1乃至6のいずれかに記載の現像ローラから回収した弾性体層30質量%以上100質量%以下を含む請求項9記載の現像ローラの製造方法。   10. The method for producing a developing roller according to claim 9, wherein the raw material composition for the elastic body layer includes 30% by mass or more and 100% by mass or less of the elastic body layer recovered from the developing roller according to claim 1. .
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