JP2010181774A - Method for inspecting surface of cylindrical shape member - Google Patents

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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface inspection method in which a worker can inspect the surface of the cylindrical shape member that is used in an image forming apparatus of an electrophotographic system such as a developing roller, a photoreceptor drum or a charging roller without touching the cylindrical shape member. <P>SOLUTION: The method is provided for contactlessly inspecting the periphery surface of the cylindrical shape member, while retaining chromatic color toner after the chromatic color toner is adhered to the periphery surface of the cylindrical shape member, which is mounted on the image forming apparatus of the electrophotographic system. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、感光体ドラムや現像剤担持体(現像ローラ)、帯電ローラ等の電子写真方式の画像形成装置に使用される円筒形状を有する部材の表面状態を検査する円筒形状部材の表面検査方法に関する。   The present invention relates to a cylindrical member surface inspection method for inspecting the surface state of a cylindrical member used in an electrophotographic image forming apparatus such as a photosensitive drum, a developer carrier (developing roller), and a charging roller. About.

複写機やレーザプリンタ等の電子写真方式の画像出力装置には、たとえば、感光体ドラム、現像剤担持体(現像ローラ)、帯電ローラ、熱定着ローラ等、円筒形状を有する部材が多く用いられている。これら円筒形状部材は、たとえば金属製基体に樹脂層を形成させた構造等を有し、その表面は画像品質に大きな影響を与えるものである。したがって、画像形成装置の生産工程では、キズや異物付着、汚れ、樹脂層の厚みムラ等がある不良品の使用を回避するために、これら部材を検査してから画像形成装置に供する必要があった。   Electrophotographic image output devices such as copying machines and laser printers often use cylindrical members such as a photosensitive drum, a developer carrier (developing roller), a charging roller, and a heat fixing roller. Yes. These cylindrical members have, for example, a structure in which a resin layer is formed on a metal base, and the surface thereof has a great influence on the image quality. Therefore, in the production process of the image forming apparatus, in order to avoid the use of defective products having scratches, foreign matter adhesion, dirt, uneven thickness of the resin layer, etc., it is necessary to inspect these members and then provide them to the image forming apparatus. It was.

円筒形状部材の表面検査方法としては、たとえば、目視による検査がある。目視による検査は、マニュアル等により作業内容を作業者に提示することで簡便に行うことができるが、作業者の熟練度や個人差、作業疲労等の影響を受け易く、作業効率と信頼性の観点から必ずしも効率的な検査方法とはいえなかった。そこで、目視検査に代わる検査方法が検討される様になり、たとえば、CCDカメラやセンサ等の素子を利用して被検査体表面を非接触で検査する検査方法が提案される様になった。   As a method for inspecting the surface of a cylindrical member, for example, there is a visual inspection. Visual inspection can be performed simply by presenting the work contents to the worker by manual etc., but it is easily affected by the worker's skill level, individual differences, work fatigue, etc. From the viewpoint, it was not always an efficient inspection method. In view of this, an inspection method replacing the visual inspection has been studied, and for example, an inspection method for inspecting the surface of the inspected object in a non-contact manner using an element such as a CCD camera or a sensor has been proposed.

CCDカメラを用いた検査方法としては、たとえば、被検査体に帯状光束の照明光を照射して、照明光の正反射光と散乱反射光を各別の一次元型CCDカメラで受光し、該CCDカメラの信号を画像処理することにより被検査体表面の欠陥を検知する方法がある(たとえば、特許文献1参照)。また、センサによる検査方法には、円筒形状の被検査体表面に平行光を斜め照射し、被検査体からの反射光を偏光レンズに通過させて、通過光を光電変換センサに受光させて得られる信号により被検査体表面を検査する方法がある(たとえば、特許文献2参照)。さらに、円筒形状の被検査体の全検査領域にライン状平行光を照射し、被検査体表面からの正反射光のみをセンサで受光させて得られる信号を処理することにより被検査体表面の欠陥を検出する表面欠陥検査方法がある(たとえば、特許文献3参照)。   As an inspection method using a CCD camera, for example, an object to be inspected is irradiated with illumination light of a strip-shaped light beam, and regular reflection light and scattered reflection light of the illumination light are received by each one-dimensional CCD camera, There is a method for detecting defects on the surface of an object to be inspected by image processing of signals from a CCD camera (see, for example, Patent Document 1). In addition, the inspection method using the sensor is obtained by obliquely irradiating parallel light onto the surface of a cylindrical object to be inspected, allowing reflected light from the object to be inspected to pass through a polarizing lens, and causing the photoelectric conversion sensor to receive the passing light. There is a method of inspecting the surface of an object to be inspected by a signal to be inspected (for example, see Patent Document 2). Further, the parallel inspection is performed by irradiating the entire inspection region of the cylindrical inspection object with line-shaped parallel light, and processing the signal obtained by receiving only the regular reflection light from the inspection object surface with the sensor. There is a surface defect inspection method for detecting defects (for example, see Patent Document 3).

ところで、電子写真方式の画像形成装置に搭載される円筒形状部材の表面検査には高い精度が要求されている。たとえば、静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラは、その表面に数10μmレベルの均一なトナー層を形成することが求められるので、表面に微細な凹凸を有する様なものは画像形成に使用できない。また、感光体ドラム表面では、所定レベルの潜像形成や現像、転写後不要になるトナー除去等の機能が安定して行えることが求められ、これら機能を発現する所定規格を満たす感光体ドラムが画像形成装置に供給されなくてはならない。さらに、感光体表面を均一に帯電させる帯電ローラや、感光体表面を確実に除電させる除電ローラもそれぞれ高度の表面性能が求められている。   By the way, high accuracy is required for surface inspection of a cylindrical member mounted on an electrophotographic image forming apparatus. For example, a developing roller that supplies toner to a photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed is required to form a uniform toner layer with a level of several tens of μm on the surface thereof. Cannot be used for image formation. Further, on the surface of the photosensitive drum, it is required that functions such as a predetermined level of latent image formation, development, and toner removal that is unnecessary after transfer are stably performed. It must be supplied to the image forming apparatus. Further, a charging roller that uniformly charges the surface of the photoreceptor and a neutralizing roller that reliably neutralizes the surface of the photoreceptor are required to have a high degree of surface performance.

すなわち、画像形成装置の生産工程におかれては、所定性能を発現する規格に合格した円筒形状部材を確実に供給するとともに、所定性能を発現できない規格不合格の部材を搭載するわけにはいかなかった。前述した特許文献1の技術は、被検査体を回転させたときに生ずる表面の位置変動により受光系の合焦が乱されることがあり、部材の表面状態を常時高精度に検査することが難しく、定常的に高精度の検査が求められる生産ラインで使用することができなかった。また、特許文献2と3の技術も被検査体を回転させながら光を照射する構成であるため、受光系の合焦が乱れ易く、電子写真方式の画像形成装置に使用する円筒形状部材表面の検査には不向きなものといわざるを得なかった。   That is, in the production process of the image forming apparatus, it is possible to reliably supply a cylindrical member that has passed the standard that expresses the predetermined performance, and to mount a member that does not pass the standard that cannot express the predetermined performance. There wasn't. In the technique of Patent Document 1 described above, the focus of the light receiving system may be disturbed due to the surface position fluctuation that occurs when the object to be inspected is rotated, and the surface condition of the member can always be inspected with high accuracy. It was difficult and could not be used in production lines that required high-precision inspection on a regular basis. In addition, since the techniques of Patent Documents 2 and 3 also irradiate light while rotating the object to be inspected, the focusing of the light receiving system is likely to be disturbed, and the surface of the cylindrical member used in the electrophotographic image forming apparatus is easily disturbed. I had to say that it was unsuitable for inspection.

この様な状況から、これらの光学的検査方法も十分な検査方法でないため、また、画像形成に支障をきたす様な欠陥を有する部材を製品に搭載させない様にするため、被検査物を画像出力装置に取り付けて実際に検査画像を作製しできた画像を検査する方法を光学的検査方法に加えて行っているのが現状である。このため検査に時間がかかり、かつ、検査要員を多く必要にする等の課題を有することから、検査画像を作製しできた画像を検査する方法をとらずに、精度の高い表面検査方法の実現が望まれていた。   Under these circumstances, these optical inspection methods are also not sufficient inspection methods, and in order to prevent a member having a defect that interferes with image formation from being mounted on the product, the inspection object is output as an image. At present, a method for inspecting an image that has been attached to the apparatus and has actually produced an inspection image is added to the optical inspection method. Because of this, it takes time to inspect and requires a large number of inspection personnel, etc., so it is possible to realize a highly accurate surface inspection method without taking a method of inspecting an image that has been produced. Was desired.

特開平6−137844号公報JP-A-6-137844 特開2004−144612号公報JP 2004-144612 A 特開2005−172643号公報JP 2005-172643 A

本発明は、たとえば、現像ローラや感光体ドラム、帯電ローラ等の電子写真方式の画像形成装置に使用される円筒形状部材の表面状態を、作業者が当該円筒形状部材に触れることなく検査することが可能な表面検査方法を提供することを目的とするものである。具体的には、現像ローラ表面を検査する場合には数十μmレベルの均一なトナー層形成に支障をきたすレベルの欠陥の検知が可能な表面検査方法を提供することを目的とする。また、感光体ドラム表面を検査する場合には、所定帯電を行った後に所定レベルの潜像形成が行え、形成された潜像上に所定量のトナー保持を行うのに支障を来すレベルの欠陥を検知することが可能な表面検査方法を提供することを目的とするものである。   The present invention, for example, inspects the surface state of a cylindrical member used in an electrophotographic image forming apparatus such as a developing roller, a photosensitive drum, and a charging roller without touching the cylindrical member. It is an object of the present invention to provide a surface inspection method capable of performing the above. Specifically, an object of the present invention is to provide a surface inspection method capable of detecting a defect at a level that hinders the formation of a uniform toner layer of several tens of μm when the surface of the developing roller is inspected. Also, when inspecting the surface of the photosensitive drum, a predetermined level of latent image can be formed after a predetermined charge, and a level that hinders holding a predetermined amount of toner on the formed latent image. An object of the present invention is to provide a surface inspection method capable of detecting a defect.

本発明者は、上記課題が下記に記載のいずれかの構成により達成されるものであることを見出した。すなわち、請求項1に記載の発明は、
『電子写真方式の画像形成装置に搭載される円筒形状部材の周面を非接触で検査する表面検査方法であって、
前記円筒形状部材周面に有彩色トナーを付着させた後、
前記有彩色トナーを前記周面に保持させた状態で前記周面の検査を非接触で行うことを特徴とする円筒形状部材の表面検査方法。』というものである。
The present inventor has found that the above-described problems can be achieved by any of the configurations described below. That is, the invention described in claim 1
"A surface inspection method for inspecting the peripheral surface of a cylindrical member mounted on an electrophotographic image forming apparatus in a non-contact manner,
After attaching chromatic toner to the cylindrical member peripheral surface,
A method for inspecting a surface of a cylindrical member, wherein the peripheral surface is inspected in a non-contact manner while the chromatic toner is held on the peripheral surface. ].

請求項2に記載の発明は、
『前記円筒形状部材が、現像ローラであることを特徴とする請求項1に記載の円筒形状部材の表面検査方法。』というものである。
The invention described in claim 2
2. The surface inspection method for a cylindrical member according to claim 1, wherein the cylindrical member is a developing roller. ].

請求項3に記載の発明は、
『前記現像ローラを検査するときに、
マイナスに帯電させた前記有彩色トナーを使用するとともに、
前記現像ローラにマイナスの電圧を印加させた状態にして、
前記現像ローラの周面の検査を行うことを特徴とする請求項2に記載の円筒形状部材の表面検査方法。』というものである。
The invention according to claim 3
“When inspecting the developing roller,
While using the chromatic toner charged negatively,
In a state where a negative voltage is applied to the developing roller,
The surface inspection method for a cylindrical member according to claim 2, wherein the peripheral surface of the developing roller is inspected. ].

請求項4に記載の発明は、
『前記円筒形状部材が、感光体ドラムであることを特徴とする請求項1に記載の円筒形状部材の表面検査方法。』というものである。
The invention according to claim 4
2. The cylindrical member surface inspection method according to claim 1, wherein the cylindrical member is a photosensitive drum. ].

請求項5に記載の発明は、
『前記有彩色トナーがイエロートナーであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の円筒形状部材の表面検査方法。』というものである。
The invention described in claim 5
The surface inspection method for a cylindrical member according to any one of claims 1 to 4, wherein the chromatic toner is a yellow toner. ].

本発明に係る表面検査方法によれば、たとえば、現像ローラや感光体ドラム、帯電ローラ等の電子写真方式の画像形成装置に使用される円筒形状部材の表面状態を、作業者が円筒形状部材表面に触れずに検査することができる様になった。また、本発明によれば検査を行うときに検査部材を画像形成装置に装填して画像を出力し、出力した画像から部材の品質を評価する手間をなくすことができる様になった。   According to the surface inspection method according to the present invention, for example, the surface state of a cylindrical member used in an electrophotographic image forming apparatus such as a developing roller, a photosensitive drum, or a charging roller is determined by the operator. Inspection can be done without touching. Further, according to the present invention, it is possible to eliminate the trouble of loading the inspection member into the image forming apparatus and outputting the image when performing the inspection, and evaluating the quality of the member from the output image.

したがって、キズ等により所定性能を発現できない現像ローラや感光体ドラム等の円筒形状部材を画像形成装置に搭載して出荷する様なことは起こらなくなり、製品である画像形成装置の品質と信頼性を出荷段階で大幅に向上させることができる様になった。また、本発明によれば、検査画像を用いて部材の品質評価を行う手間をなくし、検査を行う作業者に高い熟練度を要求することなく表面検査を効率よく行える様にするとともに、表面検査の精度を高いレベルに維持したまま行える様にした。   Therefore, it does not happen that a cylindrical member such as a developing roller or a photosensitive drum that cannot exhibit a predetermined performance due to scratches or the like is shipped in the image forming apparatus, and the quality and reliability of the image forming apparatus that is a product are prevented. It has become possible to greatly improve at the shipping stage. In addition, according to the present invention, it is possible to efficiently perform surface inspection without requiring a high level of skill from the operator who performs the inspection by eliminating the trouble of performing quality evaluation of the member using the inspection image. It was made possible to maintain the accuracy of the high level.

特に、本発明の好ましい形態の1つに、本発明の構成により現像ローラの表面検査を行うものがある。そして、現像ローラの表面検査を行う場合、マイナスに帯電させた有彩色トナーを使用するとともに、現像ローラにマイナスの電圧を印加させた状態にすることにより、現像ローラ表面にトナー層を薄く均一に形成できる様になった。その結果、現像ローラ表面に欠陥部分が存在する場合には、その部分の陰影が際立つ様になって欠陥部分の存在を確認し易くなり検知精度が向上する様になった。したがって、検知精度の向上により回転状態の現像ローラ表面より欠陥部分を確実に検知することができるので、検査工程における作業効率を大幅に向上させることができる様になった。この様に、本発明によれば、現像ローラの表面検査を行う場合により好ましい効果が得られることが見出された。   In particular, one of the preferred embodiments of the present invention is to perform surface inspection of the developing roller by the configuration of the present invention. When conducting a surface inspection of the developing roller, a negatively charged chromatic toner is used, and a negative voltage is applied to the developing roller so that the toner layer is thinly and uniformly formed on the surface of the developing roller. It became possible to form. As a result, when there is a defective portion on the surface of the developing roller, the shadow of the portion becomes conspicuous so that it is easy to confirm the presence of the defective portion, and the detection accuracy is improved. Therefore, since the defect accuracy can be reliably detected from the surface of the rotating developing roller by improving the detection accuracy, the working efficiency in the inspection process can be greatly improved. Thus, according to the present invention, it has been found that a more preferable effect can be obtained when the surface inspection of the developing roller is performed.

感光体ドラム、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラを搭載した画像形成装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an image forming apparatus equipped with a photosensitive drum, a developing roller, a charging roller, and a transfer roller. 感光体ドラムの層構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the layer structure of a photoconductor drum. 現像ローラの層構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the layer structure of a developing roller. 帯電ローラの層構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the layer structure of a charging roller. 円筒形状部材表面を非接触検査することが可能な表面検査装置の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of a surface inspection apparatus capable of non-contact inspection of a cylindrical member surface. 複数のCCDカメラを備えた表面検査装置の概略図である。It is the schematic of the surface inspection apparatus provided with the several CCD camera. 複数のCCDカメラを備えた表面検査装置の概略図である。It is the schematic of the surface inspection apparatus provided with the several CCD camera. トナー付着保持装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a toner adhesion holding device.

以下、本発明について詳細に説明する。本発明は、感光体ドラムや現像ローラ、帯電ローラや除電ローラ等の電子写真方式の画像形成装置に使用される円筒形状部材の表面を検査する表面検査方法に関する。本発明でいう「円筒形状部材」とは、一般にドラムあるいはローラ等と呼ばれ、画像形成装置に装填されて回転運動により部材を構成する曲面で所定作業を行うことにより所期の目的が達成される様に設計された円筒形状を有する部材のことである。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The present invention relates to a surface inspection method for inspecting the surface of a cylindrical member used in an electrophotographic image forming apparatus such as a photosensitive drum, a developing roller, a charging roller, and a charge removing roller. The “cylindrical member” referred to in the present invention is generally called a drum or a roller, and an intended purpose is achieved by performing a predetermined operation on a curved surface that is loaded in an image forming apparatus and constitutes a member by a rotational movement. It is a member having a cylindrical shape designed to be.

ここで、電子写真方式の画像形成装置について具体例を挙げて説明する。図1は、本発明でいう円柱形状部材の範疇に含まれる感光体ドラム、現像ローラ、帯電ローラ、及び、転写ローラを搭載する画像形成装置の一例を示す断面図である。   Here, an electrophotographic image forming apparatus will be described with a specific example. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an image forming apparatus on which a photosensitive drum, a developing roller, a charging roller, and a transfer roller included in the category of a cylindrical member referred to in the present invention are mounted.

図1の画像形成装置1では、本発明でいう円柱形状部材の1つである帯電ローラ102により帯電された同じく本発明でいう円柱形状部材の1つである感光体ドラム101上に露光光Lが照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム101上に形成された静電潜像は、感光体ドラム101の近傍に配置された現像装置21の現像剤担持体である現像ローラ104より供給されるトナーにより現像されてトナー画像となる。なお、現像ローラ104は本発明でいう円柱形状部材の1つである。   In the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1, the exposure light L is applied onto the photosensitive drum 101 which is one of the cylindrical members referred to in the present invention and is charged by the charging roller 102 which is one of the cylindrical members referred to in the present invention. Is irradiated to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed on the photoconductive drum 101 is developed with toner supplied from a developing roller 104 that is a developer carrying member of the developing device 21 disposed in the vicinity of the photoconductive drum 101 to generate a toner image and a toner image. Become. The developing roller 104 is one of the columnar members referred to in the present invention.

次に、除電ランプ22により感光体ドラム101上の電荷が除電されると、トナー画像は感光体ドラム101と本発明でいう円柱形状部材の1つである転写ローラ103とが近接する転写部で転写紙P上に転写される。転写紙Pは、給紙カセットより搬送ローラ23によって搬送されてきたもので、転写ローラ103によりトナーと逆極性の電荷が付与され、この逆極性の電荷の静電作用により転写紙P上にトナー画像が転写される。   Next, when the charge on the photosensitive drum 101 is neutralized by the neutralizing lamp 22, the toner image is transferred to the transfer portion where the photosensitive drum 101 and the transfer roller 103, which is one of the cylindrical members in the present invention, are close to each other. Transferred onto the transfer paper P. The transfer paper P is transported by the transport roller 23 from the paper feed cassette. The transfer roller 103 is charged with a charge having a polarity opposite to that of the toner. The image is transferred.

トナー画像が転写された転写紙Pは、感光体ドラム101より分離された後、搬送ベルト24により図示しない定着装置へ搬送される。定着装置はたとえば加熱ローラと押圧ローラ等の定着手段を有し、転写紙P上のトナー画像を溶融後、転写紙Pに定着させる。   The transfer paper P onto which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive drum 101 and then conveyed to a fixing device (not shown) by the conveyance belt 24. The fixing device has fixing means such as a heating roller and a pressure roller, and fuses the toner image on the transfer paper P and fixes it on the transfer paper P.

以上の手順を経て画像形成装置1の感光体ドラム101上に形成された静電潜像はトナー画像に顕像化され、形成されたトナー画像が転写紙P上に転写、定着されてプリント物が作製される。   The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 101 of the image forming apparatus 1 through the above procedure is visualized as a toner image, and the formed toner image is transferred and fixed on the transfer paper P to be printed. Is produced.

また、帯電ローラ102は、以下の手順により感光体ドラム101を帯電する。すなわち、図1に示す様に、帯電ローラ102は電源27より直流(DC)成分と交流(AC)成分からなるバイアス電圧の印加を受けて感光体ドラム101の帯電が行える。帯電ローラ102を用いるいわゆる接触方式の帯電は、オゾンの発生が極めて少ない状態で感光体ドラム101を帯電させることができる。帯電ローラ102に印加されるバイアス電圧は、通常、直流成分である±500〜1000VのDCバイアスと、交流成分である100Hz〜10kHz、200〜3500V(p−p)のACバイアスとを重畳させてなるものである。   The charging roller 102 charges the photosensitive drum 101 according to the following procedure. That is, as shown in FIG. 1, the charging roller 102 can charge the photosensitive drum 101 by receiving a bias voltage composed of a direct current (DC) component and an alternating current (AC) component from the power source 27. The so-called contact-type charging using the charging roller 102 can charge the photosensitive drum 101 with very little generation of ozone. The bias voltage applied to the charging roller 102 is usually obtained by superimposing a DC bias of ± 500 to 1000 V, which is a DC component, and an AC bias of 100 Hz to 10 kHz, 200 to 3500 V (pp), which are AC components. It will be.

なお、図1中の転写ローラ103も帯電ローラ102と同様、電源28より直流(DC)成分と交流(AC)成分からなるバイアス電圧の印加を受け、転写部位でトナー画像の転写紙Pへの転写を行っている。転写ローラ103に印加されるバイアス電圧も帯電ローラ102に印加されるバイアス電圧と同様、通常、直流成分の±500〜1000VのDCバイアスと、交流成分の100Hz〜10kHz、200〜3500V(p−p)のACバイアスとを重畳させたものである。   1 is applied with a bias voltage composed of a direct current (DC) component and an alternating current (AC) component from the power supply 28, and the transfer roller 103 in FIG. Transcription. Similarly to the bias voltage applied to the charging roller 102, the bias voltage applied to the transfer roller 103 is usually a DC bias of ± 500 to 1000 V of the DC component, and 100 Hz to 10 kHz of the AC component, 200 to 3500 V (pp). ) AC bias.

帯電ローラ102と転写ローラ103は、感光体ドラム101に圧接した状態で従動あるいは強制回転している。これらのローラの感光体ドラム101への押圧力は、通常、9.8×10−2〜9.8×10−1N/cmであり、また、ローラの回転速度は、通常、感光体ドラム101の周速の1〜8倍とされる。なお、前記ローラの感光体ドラム101への押圧力は、帯電ローラ102の両端に1.0N〜10.0N程度の押圧力を加えることで実現される。 The charging roller 102 and the transfer roller 103 are driven or forcibly rotated while being pressed against the photosensitive drum 101. The pressing force of these rollers to the photosensitive drum 101 is normally 9.8 × 10 −2 to 9.8 × 10 −1 N / cm, and the rotational speed of the roller is usually the photosensitive drum. 1 to 8 times the peripheral speed of 101. The pressing force of the roller to the photosensitive drum 101 is realized by applying a pressing force of about 1.0 N to 10.0 N to both ends of the charging roller 102.

なお、転写紙Pへのトナー画像の転写を終えた感光体ドラム101は、クリーニング装置25に設けられたクリーニングブレード26によりクリーニングされて、次の画像形成に供せられる。   The photosensitive drum 101 after the transfer of the toner image onto the transfer paper P is cleaned by the cleaning blade 26 provided in the cleaning device 25 and used for the next image formation.

図1に示す電子写真方式の画像形成装置1では、感光体101と帯電ローラ102、像露光ユニット、現像装置21等の構成要素をユニット化したいわゆるプロセスカートリッジ、あるいは、イメージングカートリッジと呼ばれるユニット構造物としてもよい。この様に、複数の構成物をユニット化し、これを画像形成装置本体に対し着脱自在に構成することが可能になる。また、像露光ユニット、現像装置23、転写ローラ103あるいは分離手段の少なくとも1つを感光体ドラム101とともに一体に支持したユニット構造物として、装置本体に着脱自在の単一ユニットとすることも可能である。この様な単一ユニットを装置本体にレール等の案内手段を設けることにより、着脱自在の構成にすることも可能である。   In the electrophotographic image forming apparatus 1 shown in FIG. 1, a unit structure called a so-called process cartridge or an imaging cartridge in which components such as a photoconductor 101, a charging roller 102, an image exposure unit, and a developing device 21 are unitized. It is good. In this way, a plurality of components can be unitized and configured to be detachable from the image forming apparatus main body. Further, as a unit structure in which at least one of the image exposure unit, the developing device 23, the transfer roller 103, or the separating unit is integrally supported together with the photosensitive drum 101, a single unit that can be attached to and detached from the apparatus main body can be formed. is there. Such a single unit can be configured to be detachable by providing guide means such as a rail in the apparatus main body.

次に、電子写真方式の画像形成装置に使用される円筒形状部材として代表的な部材である感光体ドラム、現像ローラ、帯電ローラについて説明するが、本発明でいう円筒形状部材はこれら3つの部材に限定されるものではない。   Next, a photosensitive drum, a developing roller, and a charging roller, which are typical members used as a cylindrical member used in an electrophotographic image forming apparatus, will be described. The cylindrical member referred to in the present invention is the three members. It is not limited to.

本発明でいう円筒形状部材の1つである電子写真感光体(以下、感光体、感光体ドラムともいう)について図2を用いて説明する。なお、図2は感光体の層構成を示す模式図である。図2において、10は本発明でいう円筒形状部材に該当する感光体ドラム、11は支持体、12は中間層、13は感光層、14は電荷発生層、15は電荷輸送層、16は保護層、18は表面層を示す。   An electrophotographic photosensitive member (hereinafter also referred to as a photosensitive member or a photosensitive drum) which is one of the cylindrical members referred to in the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing the layer structure of the photoreceptor. In FIG. 2, 10 is a photosensitive drum corresponding to the cylindrical member in the present invention, 11 is a support, 12 is an intermediate layer, 13 is a photosensitive layer, 14 is a charge generation layer, 15 is a charge transport layer, and 16 is a protection. Reference numeral 18 denotes a surface layer.

図2(a)は、支持体11の外周上に中間層12を設けその上に感光層13を設けた構造のもので、表面層18を構成する感光層13は公知の方法により形成されたものである。(b)は支持体11の外周上に中間層12を設け、その上に電荷発生層14と電荷輸送層15を設けたもので、表面層18となる電荷輸送層15を公知の方法で形成したものである。(c)は支持体11の外周上に中間層12を設け、その上に電荷発生層14、電荷輸送層15、保護層16を設けたもので、表面層18となる保護層16を公知の方法で形成したものである。   FIG. 2A shows a structure in which an intermediate layer 12 is provided on the outer periphery of the support 11 and a photosensitive layer 13 is provided thereon. The photosensitive layer 13 constituting the surface layer 18 is formed by a known method. Is. (B) is a structure in which an intermediate layer 12 is provided on the outer periphery of the support 11 and a charge generation layer 14 and a charge transport layer 15 are provided thereon. The charge transport layer 15 to be the surface layer 18 is formed by a known method. It is a thing. (C) is a structure in which an intermediate layer 12 is provided on the outer periphery of the support 11, and a charge generation layer 14, a charge transport layer 15, and a protective layer 16 are provided thereon. It is formed by the method.

図2(a)〜(c)に挙げた感光体ドラム10は、いずれのものも最表面に静電潜像を形成し、静電潜像が形成された後、トナーが供給されて潜像が顕像化される。これらの中でも、支持体の外周に、中間層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層を設けた(c)の構造のものは保護層の存在により高い耐久性が得られる様に設計されている。   Each of the photosensitive drums 10 shown in FIGS. 2A to 2C forms an electrostatic latent image on the outermost surface, and after the electrostatic latent image is formed, toner is supplied to the latent image. Is visualized. Among these, the structure of (c) in which an intermediate layer, a charge generation layer, a charge transport layer, and a protective layer are provided on the outer periphery of the support is designed so that high durability can be obtained by the presence of the protective layer. Yes.

次に、図2(c)を用いて感光体を構成する各層について説明する。図2(c)に示す感光体ドラム10は、支持体11の外周上に、中間層12、電荷発生層14、電荷輸送層15、保護層16を有するものである。   Next, each layer constituting the photoreceptor will be described with reference to FIG. A photosensitive drum 10 shown in FIG. 2C has an intermediate layer 12, a charge generation layer 14, a charge transport layer 15, and a protective layer 16 on the outer periphery of a support 11.

最初に、支持体11について説明する。感光体に使用可能な支持体11は、円筒形状を有するとともに、比抵抗がたとえば10Ωcm以下のものが好ましく用いられる。具体的には、切削加工処理を行った後、表面を洗浄処理した円筒形状のアルミニウム管が挙げられる。 First, the support 11 will be described. The support 11 usable for the photoreceptor preferably has a cylindrical shape and a specific resistance of, for example, 10 3 Ωcm or less. Specifically, a cylindrical aluminum tube whose surface is subjected to a cleaning process after the cutting process is given.

感光体ドラムを作製する際、支持体11上に、以下に説明する中間層12、電荷発生層14、電荷輸送層15、保護層16を形成するための塗布液を順次塗布し、乾燥処理していく。これらの層を形成する塗布液の塗布方法については後述する。   When producing the photosensitive drum, a coating solution for forming an intermediate layer 12, a charge generation layer 14, a charge transport layer 15, and a protective layer 16 described below is sequentially applied on the support 11 and dried. To go. A method for applying the coating solution for forming these layers will be described later.

次に、中間層12について説明する。中間層12は、バインダ、無機粒子、分散溶媒等から構成される中間層用塗布液を支持体11上に塗布、乾燥して形成することが可能である。中間層の膜厚は、0.2〜40μmが好ましく、0.3〜20μmがより好ましい。   Next, the intermediate layer 12 will be described. The intermediate layer 12 can be formed by applying and drying an intermediate layer coating liquid composed of a binder, inorganic particles, a dispersion solvent, and the like on the support 11. The thickness of the intermediate layer is preferably 0.2 to 40 μm, and more preferably 0.3 to 20 μm.

中間層12のバインダとして使用可能な樹脂としては、たとえば、ポリアミド樹脂、酢酸ビニル樹脂、これらの樹脂を繰り返し単位とする共重合体樹脂が挙げられる。これら樹脂の中でも、ポリアミド樹脂を用いたものが好ましく、ポリアミド樹脂の存在により画像形成を繰り返し行ったときに発生しがちな残留電位の増加を小さく抑えることができる。   Examples of the resin that can be used as the binder of the intermediate layer 12 include polyamide resins, vinyl acetate resins, and copolymer resins having these resins as repeating units. Among these resins, those using a polyamide resin are preferable, and an increase in residual potential that tends to occur when image formation is repeatedly performed due to the presence of the polyamide resin can be suppressed to a small value.

中間層形成用塗布液を作製する際に使用可能な溶媒としては、ポリアミド樹脂をはじめとするバインダ用の樹脂を溶解するものであって、かつ、添加する無機粒子を良好に分散するものが好ましい。具体的には、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、sec−ブタノール等の炭素数が2〜4のアルコール類がポリアミド樹脂への溶解性と塗布性能に優れていることから好ましい。これらの溶媒は、全溶媒中に30〜100質量%、好ましくは40〜100質量%、さらに50〜100質量%含有させることが好ましい。また、前記溶媒と併用することが可能な溶媒としては、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、メチレンクロライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。   As a solvent that can be used in preparing the coating solution for forming the intermediate layer, a solvent that dissolves a resin for a binder such as a polyamide resin and that disperses the added inorganic particles well is preferable. . Specifically, alcohols having 2 to 4 carbon atoms such as ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, sec-butanol and the like have excellent solubility in polyamide resin and coating performance. This is preferable. These solvents are contained in the total amount of 30 to 100% by mass, preferably 40 to 100% by mass, and more preferably 50 to 100% by mass. Examples of solvents that can be used in combination with the solvent include methanol, benzyl alcohol, toluene, methylene chloride, cyclohexanone, and tetrahydrofuran.

次に、電荷発生層14について説明する。感光層13を構成する電荷発生層14は、電荷発生物質(CGM)を含有するもので、電荷発生物質の他に必要によりバインダ樹脂、その他添加剤を含有することが可能である。また、電荷発生層の膜厚は0.01〜2μmが好ましい。   Next, the charge generation layer 14 will be described. The charge generation layer 14 constituting the photosensitive layer 13 contains a charge generation material (CGM), and may contain a binder resin and other additives as required in addition to the charge generation material. The film thickness of the charge generation layer is preferably from 0.01 to 2 μm.

電荷発生物質(CGM)としては、公知の電荷発生物質(CGM)を使用することが可能で、たとえば、フタロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アズレニウム顔料等が挙げられる。   As the charge generation material (CGM), a known charge generation material (CGM) can be used, and examples thereof include phthalocyanine pigments, azo pigments, perylene pigments, and azurenium pigments.

電荷発生層14に電荷発生物質の分散媒としてバインダを用いる場合、公知の樹脂をバインダとして使用することが可能である。バインダ樹脂として好ましい樹脂としては、たとえば、ホルマール樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。また、バインダ樹脂と電荷発生物質との割合は、バインダ樹脂100質量部に対し電荷発生物質を20〜600質量部とすることが好ましい。これらの樹脂を用いることにより、画像形成を繰り返し行ったときに発生しがちな残留電位の増加を最も小さく抑えることができる。   When a binder is used as the dispersion medium for the charge generation material in the charge generation layer 14, a known resin can be used as the binder. Examples of a resin preferable as the binder resin include a formal resin, a butyral resin, a silicone resin, a silicone-modified butyral resin, and a phenoxy resin. The ratio of the binder resin to the charge generation material is preferably 20 to 600 parts by mass of the charge generation material with respect to 100 parts by mass of the binder resin. By using these resins, an increase in residual potential that tends to occur when image formation is repeated can be minimized.

次に、電荷輸送層15について説明する。感光層13を構成する電荷輸送層15は、電荷輸送物質(CTM)及びバインダ樹脂から形成されるもので、必要により酸化防止剤等の添加剤を添加して形成することも可能である。電荷輸送層の膜厚は5〜40μmが好ましく、10〜30μmがより好ましい。バインダ樹脂と電荷輸送物質の割合は、バインダ樹脂100質量部に対し電荷輸送物質を10〜200質量部とすることが好ましい。   Next, the charge transport layer 15 will be described. The charge transport layer 15 constituting the photosensitive layer 13 is formed from a charge transport material (CTM) and a binder resin, and may be formed by adding an additive such as an antioxidant as necessary. The thickness of the charge transport layer is preferably 5 to 40 μm, more preferably 10 to 30 μm. The ratio of the binder resin and the charge transport material is preferably 10 to 200 parts by mass of the charge transport material with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

電荷輸送物質(CTM)としては、公知の電荷輸送物質(CTM)を使用することが可能で、たとえば、トリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物等が使用可能である。   As the charge transport material (CTM), a known charge transport material (CTM) can be used. For example, triphenylamine derivatives, hydrazone compounds, styryl compounds, benzidine compounds, butadiene compounds, and the like can be used.

また、電荷輸送層15に使用可能なバインダ樹脂としては、たとえば、以下の絶縁性樹脂が挙げられる。すなわち、スチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等がある。また、前述した樹脂の繰り返し単位のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂も使用できる。さらに、前述した絶縁性樹脂の他に、ポリ−N−ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体も使用できる。これら電荷輸送層15用のバインダ樹脂として最も好ましいものは、ポリカーボネート樹脂であり、ポリカーボネート樹脂は電荷輸送物質(CTM)の分散性や良好な電子写真特性を実現する上で最も好ましいものである。   Examples of the binder resin that can be used for the charge transport layer 15 include the following insulating resins. That is, there are styrene resin, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, polyurethane resin, phenol resin, polyester resin, alkyd resin, polycarbonate resin, silicone resin, melamine resin, and the like. A copolymer resin containing two or more of the above-mentioned resin repeating units can also be used. In addition to the insulating resin described above, a polymer organic semiconductor such as poly-N-vinylcarbazole can also be used. The most preferable binder resin for the charge transport layer 15 is a polycarbonate resin, and the polycarbonate resin is most preferable for realizing the dispersibility of the charge transport material (CTM) and good electrophotographic characteristics.

また、電荷輸送層15に使用可能な酸化防止剤としては、公知の化合物を使用することが可能であるが、たとえば、「Irganox1010(日本チバガイギー社製)」等が挙げられる。   Moreover, as an antioxidant which can be used for the charge transport layer 15, a known compound can be used, and examples thereof include “Irganox 1010 (manufactured by Ciba Geigy Japan)”.

次に、保護層16について説明する。保護層16は、たとえば光照射による硬化反応等の公知の方法で形成することができる。保護層16を光照射による硬化反応を用いて形成する場合、硬化性アクリルモノマーまたはオリゴマー等公知の前駆体材料と重合開始剤を用いて形成することができる。また、保護層16は、前駆体材料と重合開始剤の他に、必要に応じ電荷輸送物質、酸化防止剤、電気抵抗調整剤、無機微粒子、有機微粒子を添加して形成することも可能である。なお、硬化後の保護層の膜厚は、0.2〜5μmが好ましく、0.3〜4μmがより好ましい。   Next, the protective layer 16 will be described. The protective layer 16 can be formed by a known method such as a curing reaction by light irradiation. When forming the protective layer 16 using a curing reaction by light irradiation, it can be formed using a known precursor material such as a curable acrylic monomer or oligomer and a polymerization initiator. In addition to the precursor material and the polymerization initiator, the protective layer 16 can be formed by adding a charge transport material, an antioxidant, an electric resistance adjusting agent, inorganic fine particles, and organic fine particles as necessary. . In addition, 0.2-5 micrometers is preferable and, as for the film thickness of the protective layer after hardening, 0.3-4 micrometers is more preferable.

保護層16は、保護層用塗布液を電荷輸送層15上に前述した様にスプレー塗布等の公知の方法で塗膜を形成し、塗膜の流動性が無くなる程度まで1次乾燥した後、光照射を行って前駆体材料を重合させて硬化することにより形成される。さらに、硬化処理を行った後、希釈溶剤等の不要物を除去する目的で2次乾燥を行うことも可能である。   As described above, the protective layer 16 is formed by coating the protective layer coating solution on the charge transport layer 15 by a known method such as spray coating, and is primarily dried to the extent that the fluidity of the coating film is lost. It is formed by polymerizing and curing the precursor material by light irradiation. Further, after the curing treatment, secondary drying can be performed for the purpose of removing unnecessary substances such as a diluting solvent.

また、保護層形成用塗布液は、たとえば、硬化性アクリルモノマーまたはオリゴマー等の前駆体材料と重合開始剤を溶解させて作製するものの他に、以下に挙げる無機微粒子や有機微粒子を分散させたものもある。   In addition, the coating liquid for forming the protective layer is prepared by, for example, dissolving a precursor material such as a curable acrylic monomer or oligomer and a polymerization initiator, and dispersing inorganic fine particles and organic fine particles listed below. There is also.

無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス等の各種金属酸化物、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び酸化ジルコニウム等が挙げられる。これらの無機微粒子を1種類もしくは2種類以上混合して使用することが可能である。これら無機微粒子の平均粒径は、0.3μm以下が好ましく、0.1μm以下がより好ましい。   As inorganic fine particles, various metal oxides such as silica, alumina, zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, bismuth oxide, tin-doped indium oxide, antimony-doped tin oxide and zirconium oxide, etc. Is mentioned. These inorganic fine particles can be used alone or in combination. The average particle size of these inorganic fine particles is preferably 0.3 μm or less, and more preferably 0.1 μm or less.

有機微粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂、及び、これらの共重合体が挙げられる。これらの有機微粒子を1種類もしくは2種類以上混合して使用することが可能である。これら有機微粒子の平均粒径は、0.3μm以下が好ましく、0.1μm以下がより好ましい。   Organic fine particles include ethylene tetrafluoride resin, ethylene trifluoride chloride resin, hexafluoroethylene chloride propylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, ethylene difluoride dichloride resin, and their co-polymers. Coalesce is mentioned. These organic fine particles can be used alone or in combination. The average particle size of these organic fine particles is preferably 0.3 μm or less, and more preferably 0.1 μm or less.

保護層形成用塗布液を作製する際に、硬化アクリルモノマーまたはオリゴマー等の前駆体材料と重合開始剤を溶解する希釈溶剤を添加することが可能である。希釈溶剤は、前駆体材料と重合開始剤の溶解が可能なものであれば特に限定されるものではなく、たとえば、n−ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。   When preparing a coating liquid for forming a protective layer, it is possible to add a diluent solvent that dissolves a precursor material such as a cured acrylic monomer or oligomer and a polymerization initiator. The diluting solvent is not particularly limited as long as the precursor material and the polymerization initiator can be dissolved. For example, n-butyl alcohol, isopropyl alcohol, ethyl alcohol, methyl alcohol, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, etc. Is mentioned.

保護層16の硬度は、前駆体材料の種類やその組成比、重合開始剤の種類と量、層の厚さ、光照射条件の他、必要に応じて保護層中に電荷輸送物質、酸化防止剤、電気抵抗調整剤を添加する場合にはこれらの種類や量等の影響を受けることになる。   The hardness of the protective layer 16 is not limited to the type and composition ratio of the precursor material, the type and amount of the polymerization initiator, the layer thickness, and the light irradiation conditions. When an agent or an electric resistance adjusting agent is added, it is affected by these types and amounts.

次に、感光体ドラムの作製方法について説明する。本発明でいう円筒形状部材の1つである感光体ドラムは、公知の方法により、支持体11上に、中間層形成用塗布液、電荷発生層形成用塗布液、電荷輸送層形成用塗布液、保護層形成用塗布液を順次塗布することにより作製することができる。   Next, a method for producing a photosensitive drum will be described. The photosensitive drum, which is one of the cylindrical members referred to in the present invention, is formed on the support 11 by using a known method. The protective layer-forming coating solution can be sequentially applied.

各層形成用の塗布液を塗布する方法は、公知の塗布方法が利用できる。具体的には、浸漬塗布法、スプレイ塗布法、量規制塗布法(塗布量をコントロールして各塗布層の厚さを制御しながら塗布を行う塗布方法で円形スライドホッパに代表される)等の公知の塗布方法を使用することができる。このうち、各塗布層の厚さを正確に制御して均一な塗布層を形成する上で有利なものとしては、スプレイ塗布法または量規制塗布法を用いるのが好ましい。なお、スプレイ塗布については、たとえば特開平3−269238号公報に、量規制塗布法については、たとえば特開昭58−189061号公報に詳細な記載がある。   As a method of applying the coating liquid for forming each layer, a known coating method can be used. Specifically, a dip coating method, a spray coating method, an amount-regulated coating method (a coating method in which coating is performed while controlling the coating amount and controlling the thickness of each coating layer, and is represented by a circular slide hopper), etc. A known coating method can be used. Of these, the spray coating method or the quantity-regulating coating method is preferably used as an advantageous method for forming a uniform coating layer by accurately controlling the thickness of each coating layer. The spray coating is described in detail, for example, in JP-A-3-269238, and the amount-limiting coating method is described in, for example, JP-A-58-189061.

量規制塗布装置には、前述した円形スライドホッパ型塗布ヘッドの他に押し出し型塗布ヘッドを用いた塗布装置等がある。これらの中でも、後述する円形スライドホッパ型塗布ヘッドを有する塗布装置(以後、円形スライドホッパ型塗布装置またはスライド型塗布装置ともいう)が好ましい。この様な円形形状の塗布ヘッドを有する塗布装置は、円筒形状の導電性支持体のほとんど全体(上端の一部を除く程度)を塗布液に浸漬して塗布する浸漬塗布法に比べて塗布装置内で分散液を滞留させずにワンウエイで層を形成することができる。   Examples of the quantity restricting application device include an application device using an extrusion type application head in addition to the circular slide hopper type application head described above. Among these, a coating apparatus having a circular slide hopper type coating head described later (hereinafter also referred to as a circular slide hopper type coating apparatus or a slide type coating apparatus) is preferable. The coating apparatus having such a circular-shaped coating head is a coating apparatus compared to a dip coating method in which almost the entire cylindrical conductive support (excluding a part of the upper end) is immersed in the coating solution. It is possible to form a layer in one way without retaining the dispersion liquid.

また、感光体ドラムの最表面を構成する保護層16を形成する保護層形成用塗布液では、含有される粒子が塗布液中で凝集シェアを繰り返し受けることがなく、また、保護層形成用塗布液は溶媒に比べて粒子の比重が高く沈降し易い状態にありがちなのに塗布液中で粒子が沈降しない様に状態を維持することが可能である。したがって、粒子を均一分散させた構造の保護層を形成する上で最適である。   Further, in the protective layer forming coating solution for forming the protective layer 16 constituting the outermost surface of the photosensitive drum, the contained particles do not repeatedly receive agglomeration share in the coating solution, and the protective layer forming coating solution is used. Although the liquid tends to settle in a state where the specific gravity of the particles is higher than that of the solvent, it is possible to maintain the state so that the particles do not settle in the coating liquid. Therefore, it is optimal for forming a protective layer having a structure in which particles are uniformly dispersed.

また、浸漬塗布法の様に塗布液を大量に作製して感光体ドラム作製作業後、塗布液を保管するという手間がないので、保存により塗布液中の成分が経時で凝集したり沈降することによる塗布液の性能低下の問題を懸念する必要がない。さらに、一回の塗布で複数の層を形成することができるので、たとえば、保護層16を形成する際、円筒状の支持体11上に既に形成した下層を溶解してから塗布を行う様な手間がなくなる。   In addition, there is no need to store the coating solution after preparing a large amount of the coating solution as in the dip coating method, so that the components in the coating solution aggregate or settle over time due to storage. It is not necessary to worry about the problem of the performance deterioration of the coating liquid due to the above. Furthermore, since a plurality of layers can be formed by a single application, for example, when the protective layer 16 is formed, the lower layer already formed on the cylindrical support 11 is dissolved before application. Hassle-free.

また、塗布膜厚は塗布装置から吐出される塗布液流量で正確に制御することができるので、膜厚のバラツキが少なく、保護層を形成するにあたっては光学的に均一な層を形成することができる。   In addition, since the coating film thickness can be accurately controlled by the flow rate of the coating solution discharged from the coating apparatus, there is little variation in film thickness, and an optically uniform layer can be formed when forming a protective layer. it can.

次に、本発明でいう円筒形状部材の1つである現像ローラについて図3を用いて説明する。現像ローラは、帯電部材や現像ローラ自身の作用でトナーの摩擦帯電を行い、摩擦帯電させたトナーを飛翔させて感光体表面に供給するものである。現像ローラには、シャフトの外周にゴム状の弾性層を設けた上に樹脂層を設ける構成のものの他に、ゴム状の弾性層を設けずにシャフトの外周に樹脂層を直接設けた構成のものもある。図3に示す現像ローラは、シャフトの外周に弾性層17、表面層18等を配置させた構造のものである。   Next, a developing roller which is one of the cylindrical members referred to in the present invention will be described with reference to FIG. The developing roller performs frictional charging of the toner by the action of the charging member and the developing roller itself, and causes the frictionally charged toner to fly and supply it to the surface of the photoreceptor. The developing roller has a structure in which a resin layer is provided on a rubber-like elastic layer on the outer periphery of the shaft, and a resin layer is directly provided on the outer periphery of the shaft without providing a rubber-like elastic layer. There are also things. The developing roller shown in FIG. 3 has a structure in which an elastic layer 17, a surface layer 18 and the like are arranged on the outer periphery of a shaft.

図3(a)に示すものは、弾性層17の上に中間層12を形成したもので、その上に樹脂層である表面層18を積層形成した構造を有するものであり、図3(b)に示すものは、弾性層17の上に表面層18を直接形成した構造のものである。さらに、図3(c)に示すものは、中間層12を図3(a)のものよりも厚くしたものである。   FIG. 3A shows a structure in which the intermediate layer 12 is formed on the elastic layer 17 and a surface layer 18 that is a resin layer is formed thereon, and the structure shown in FIG. 1) shows a structure in which the surface layer 18 is directly formed on the elastic layer 17. Further, what is shown in FIG. 3 (c) is one in which the intermediate layer 12 is thicker than that of FIG. 3 (a).

シャフト11は、導電性の部材で構成され、具体的には、SUS304等のステンレス鋼、鉄、アルミニウム、ニッケル、アルミニウム合金、ニッケル合金等の金属材料が好ましい。また、前述した金属の粉体物やカーボンブラック等の導電性材料を樹脂中に充填させた導電性樹脂も使用可能である。   The shaft 11 is composed of a conductive member, and specifically, a metal material such as stainless steel such as SUS304, iron, aluminum, nickel, an aluminum alloy, or a nickel alloy is preferable. Also, a conductive resin in which a conductive material such as the above-described metal powder or carbon black is filled in the resin can be used.

シャフト11の外径は、5mm〜30mmが好ましく、10mm〜20mmがより好ましい。特に、画像形成装置のコンパクト化対応等の視点から、小径の現像ローラがあるが、像担持体へのトナー供給を行う際に現像ローラを複数回連続回転させてトナー供給を行う大きさのシャフトもある。また、シャフト11は、現像ローラ表面に蓄積した残留電荷を円滑に除去させる視点から、比抵抗を1×10Ω・cm以下が好ましい。 The outer diameter of the shaft 11 is preferably 5 mm to 30 mm, and more preferably 10 mm to 20 mm. In particular, there is a small-diameter developing roller from the viewpoint of reducing the size of the image forming apparatus, but when the toner is supplied to the image carrier, the shaft is sized to continuously supply the toner by rotating the developing roller a plurality of times. There is also. The shaft 11, from the viewpoint to smoothly remove the accumulated residual charge on the developing roller surface, the resistivity 1 × 10 4 Ω · cm or less.

弾性層17は、発泡材料やゴム材料中にカーボンブラック等の導電性付与剤を含有した構造のもので、導電性と弾性を発現するものである。つまり、弾性層17は帯電ローラ10が感光体に対して良好な帯電付与性能を発現する上で低抵抗であり、感光体との間に適度な密着性を発現する上で弾性を有する様に設計されている。また、弾性を有することで画像形成時に振動が発生してもこれを吸収して安定した帯電性能を感光体に付与する。   The elastic layer 17 has a structure in which a foaming material or a rubber material contains a conductivity imparting agent such as carbon black, and exhibits conductivity and elasticity. In other words, the elastic layer 17 has a low resistance so that the charging roller 10 exhibits good charge imparting performance with respect to the photoreceptor, and has elasticity so as to exhibit appropriate adhesion with the photoreceptor. Designed. Further, by having elasticity, even if vibration is generated during image formation, the vibration is absorbed and a stable charging performance is imparted to the photoreceptor.

弾性層17を形成する発泡材料はスポンジ構造を形成するもので、オイルや加硫剤等を使用せずに弾性を発現することができることから、弾性層形成に必要な材料数を減らすことができる。弾性層17の形成に使用可能な発泡材料は公知のものが使用でき、たとえば、特開平7−295331号公報に記載の様な発泡剤をポリウレタン樹脂等に混合したもの等が挙げられる。   The foamed material forming the elastic layer 17 forms a sponge structure and can exhibit elasticity without using oil, vulcanizing agent, etc., so that the number of materials necessary for forming the elastic layer can be reduced. . As the foaming material that can be used for forming the elastic layer 17, known materials can be used, and examples thereof include a material in which a foaming agent as described in JP-A-7-295331 is mixed with polyurethane resin or the like.

また、弾性層17を公知のゴム材料で形成することも可能であり、ゴム材料はその種類が発泡材料に比べると多いので材料の選択幅が広くなる。また、オイルや加硫剤等を添加することにより硬度の調整が自由に行える。具体的には、ポリノルボルネンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。これらのゴム組成物は、単独で使用する他に、2種以上のゴム組成物を混合して混合ゴムとして使用することも可能である。   It is also possible to form the elastic layer 17 with a known rubber material, and the rubber material has a wider range of choices than the foamed material because the type of the rubber material is larger than that of the foamed material. Further, the hardness can be freely adjusted by adding oil, a vulcanizing agent, or the like. Specific examples include polynorbornene rubber, ethylene-propylene rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile rubber, silicone rubber, and urethane rubber. These rubber compositions can be used alone or as a mixed rubber by mixing two or more rubber compositions.

さらに、弾性層17には、アセチレンブラックやファーネスブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、グラファイト、アルミニウム粉末等の金属粉末、酸化アルミニウムや酸化チタン等の金属酸化物粉末等が導電性付与剤として含有されている。この中でもカーボンブラックは良好な分散性を発現し、弾性層中に含まれる添加物の影響を受けにくいことから、安定した導電性を発現し易いものである。   Further, the elastic layer 17 contains carbon black such as acetylene black, furnace black and ketjen black, metal powder such as graphite and aluminum powder, metal oxide powder such as aluminum oxide and titanium oxide, and the like as a conductivity imparting agent. Has been. Among these, carbon black expresses good dispersibility and is not easily affected by the additive contained in the elastic layer, and therefore, it is easy to express stable conductivity.

次に、中間層12は、たとえば公知のゴム材料等で形成され、その中に導電剤や帯電防止剤等が含有することができる。中間層12により現像ローラ104中に電気的に抵抗の高い領域が形成され、現像ローラ104の耐リーク性の制御を可能にしている。また、中間層12は、弾性層17と表面層18の双方に対して適度な接着性を有することにより現像ローラ104の耐久性を向上させている。   Next, the intermediate layer 12 is formed of, for example, a known rubber material, and a conductive agent, an antistatic agent, or the like can be contained therein. A region having a high electrical resistance is formed in the developing roller 104 by the intermediate layer 12, and the leakage resistance of the developing roller 104 can be controlled. Further, the intermediate layer 12 improves the durability of the developing roller 104 by having appropriate adhesiveness to both the elastic layer 17 and the surface layer 18.

中間層12に使用可能なゴム材料には、たとえば、エピクロルヒドリンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム等が挙げられる。また、導電剤には、前述のカーボンブラックや過塩素酸塩等のイオン導電剤が挙げられる。帯電防止剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、リン酸エステル、脂肪族アルコールサルフェート塩、脂肪族多価アルコール等が挙げられる。これらは、それぞれ適宜に選択され、公知技術に基づく適度な配合比率で用いられる。   Examples of rubber materials that can be used for the intermediate layer 12 include epichlorohydrin rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, nitrile rubber, and acrylic rubber. Examples of the conductive agent include ionic conductive agents such as carbon black and perchlorate described above. Examples of the antistatic agent include tetraalkylammonium salts, phosphate esters, aliphatic alcohol sulfate salts, and aliphatic polyhydric alcohols. These are appropriately selected and used at an appropriate blending ratio based on a known technique.

また、中間層12は、弾性層17からのオイルの浸み出しを防止し、弾性層17表面における抵抗調整を行うことで現像ローラ104表面の電気抵抗の均一化に寄与している。さらに、中間層12に使用するゴム材料を選択することにより現像ローラ104の硬度を調整することも可能である。   In addition, the intermediate layer 12 prevents oil from seeping out from the elastic layer 17 and contributes to uniform electrical resistance on the surface of the developing roller 104 by adjusting resistance on the surface of the elastic layer 17. Further, the hardness of the developing roller 104 can be adjusted by selecting a rubber material used for the intermediate layer 12.

樹脂層を構成する表面層18は、その表面にトナー層を形成させて、摩擦帯電によりトナーの帯電を行うものである。また、表面層18は、トナーの帯電や像担持体への供給、さらには、残留電荷の除去等を円滑に行える様にするために、弾性層17と強固に接着していることが好ましい。また、表面層18中には図示しないが粗さ付与粒子を含有させることも可能で、粗さ付与粒子の添加により、現像ローラ表面におけるトナー搬送性を向上させることが可能である。   The surface layer 18 constituting the resin layer forms a toner layer on the surface and charges the toner by frictional charging. Further, it is preferable that the surface layer 18 is firmly bonded to the elastic layer 17 so that the toner can be charged, supplied to the image carrier, and the residual charge can be removed smoothly. Further, although not shown, the surface layer 18 can contain roughness imparting particles, and by adding the roughness imparting particles, it is possible to improve toner transportability on the surface of the developing roller.

表面層18に含有可能な粗さ付与粒子としては、平均1次粒径が5μm〜30μmのもので、現像ローラ104の表面に粗さを付与することにより、トナー搬送性を向上させるものである。粗さ付与粒子は、スチレン樹脂、スチレンアクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等の樹脂より構成されるものが好ましい。   The roughness-imparting particles that can be contained in the surface layer 18 have an average primary particle size of 5 μm to 30 μm, and improve the toner transportability by imparting roughness to the surface of the developing roller 104. . The roughness imparting particles are preferably composed of a resin such as a styrene resin, a styrene acrylic copolymer resin, a polyester resin, a polyurethane resin, or an acrylic resin.

表面層18は、弾性層17上に公知の樹脂を溶剤に溶解させてなる表面層形成用溶液を塗布し、乾燥処理することにより形成することが可能である。表面層18を構成する樹脂は、特に限定されるものではないが、たとえば、表面層形成用溶液の形態にしたとき弾性層17表面に均一に塗布することが可能な樹脂であればよい。   The surface layer 18 can be formed by applying a surface layer forming solution obtained by dissolving a known resin in a solvent on the elastic layer 17 and performing a drying treatment. The resin constituting the surface layer 18 is not particularly limited, and may be any resin that can be uniformly applied to the surface of the elastic layer 17 when, for example, it is in the form of a surface layer forming solution.

本発明でいう円筒形状部材の1つである現像ローラは、公知の方法で作製することが可能であるが、たとえば、以下の様な手順で作製することができる。   The developing roller, which is one of the cylindrical members referred to in the present invention, can be produced by a known method. For example, it can be produced by the following procedure.

先ず、ベースとなる弾性層17を構成する各成分をニーダ等の混練機で混練して、弾性層形成材料を作製する。次いで、円筒状金型の中空部にシャフト11をセットし、円筒状金型とシャフト11との間に形成される空隙部に上記弾性層形成材料を注型した後、金型を蓋い、加熱して、弾性層形成材料を架橋させる。架橋反応終了後、上記円筒状金型より脱型することにより、シャフト11の外周面に弾性層17が形成される。   First, each component constituting the elastic layer 17 serving as a base is kneaded with a kneader such as a kneader to produce an elastic layer forming material. Next, the shaft 11 is set in the hollow portion of the cylindrical mold, the elastic layer forming material is poured into the gap formed between the cylindrical mold and the shaft 11, and then the mold is covered. The elastic layer forming material is crosslinked by heating. After completion of the crosslinking reaction, the elastic layer 17 is formed on the outer peripheral surface of the shaft 11 by removing from the cylindrical mold.

次に、上記弾性層17の外周面に、上記樹脂層である表面層形成用溶液を塗布する。この塗布方法は、特に限定されるものではなく、たとえば、ディッピング法、スプレイ法、ロールコート法等の公知の方法を適用することができる。そして、塗布後、乾燥及び加熱処理(たとえば、温度120〜200℃、処理時間20〜90分)を行って、樹脂層形成用溶液中の溶剤を除去して表面層18を形成する。また、必要により無機あるいは有機の粗さ付与粒子を含有させた表面層18を形成することも可能で、この場合、公知の方法により粗さ付与粒子が表面層形成用溶液中で分散状態を維持する様に表面層形成用溶液を調製しながら表面層18を形成することが好ましい。   Next, the surface layer forming solution that is the resin layer is applied to the outer peripheral surface of the elastic layer 17. This coating method is not particularly limited, and for example, known methods such as a dipping method, a spray method, and a roll coating method can be applied. And after application | coating, drying and heat processing (for example, temperature 120-200 degreeC, process time 20-90 minutes) are performed, the solvent in the solution for resin layer formation is removed, and the surface layer 18 is formed. It is also possible to form the surface layer 18 containing inorganic or organic roughness-imparting particles if necessary. In this case, the roughness-imparting particles are maintained in a dispersed state in the surface layer forming solution by a known method. Thus, it is preferable to form the surface layer 18 while preparing the surface layer forming solution.

一方、弾性層17と表面層18の間に中間層12を形成する場合は、中間層12の構成材料を溶剤とともに混合、溶解させて、中間層形成用溶液をつくる。この中間層形成用溶液を前述した公知の方法により、弾性層17の外周面に塗布し、乾燥処理することにより中間層12を形成することができる。以上の様な手順をとることにより図3に示す構造の現像ローラを作製することができる。   On the other hand, when the intermediate layer 12 is formed between the elastic layer 17 and the surface layer 18, the constituent material of the intermediate layer 12 is mixed and dissolved together with a solvent to prepare an intermediate layer forming solution. The intermediate layer 12 can be formed by applying the intermediate layer forming solution to the outer peripheral surface of the elastic layer 17 by the known method described above and drying the applied solution. The developing roller having the structure shown in FIG. 3 can be manufactured by taking the above procedure.

なお、現像ローラにおいては、弾性層17の厚みはたとえば1〜10mmの範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは2〜6mmである。また、中間層12と表面層18の合計厚みは3〜30μmの範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは5〜20μmである。また、現像ローラを構成する各層の厚みは、現像ローラより表面層18、中間層12及び弾性層17を含む断面試料を採取して、顕微鏡写真撮影を行い、当該写真画像に基づいて算出することが可能である。   In the developing roller, the thickness of the elastic layer 17 is preferably set in the range of 1 to 10 mm, and particularly preferably 2 to 6 mm. Moreover, it is preferable to set the total thickness of the intermediate | middle layer 12 and the surface layer 18 in the range of 3-30 micrometers, Most preferably, it is 5-20 micrometers. The thickness of each layer constituting the developing roller is calculated based on the photographic image obtained by taking a cross-sectional sample including the surface layer 18, the intermediate layer 12, and the elastic layer 17 from the developing roller. Is possible.

次に、本発明でいう円筒形状部材の1つである帯電ローラについて図4を用いて説明する。帯電ローラは、回転状態で感光体に接触して感光体表面を帯電するもので、具体的には、シャフト上に弾性部材を用いて形成したベース層より構成された帯電ローラを感光体に接触させ、帯電ローラに電圧を印加して行うものである。   Next, a charging roller which is one of the cylindrical members referred to in the present invention will be described with reference to FIG. The charging roller contacts the photoconductor in a rotating state to charge the surface of the photoconductor. Specifically, the charging roller is made up of a base layer formed using an elastic member on a shaft and contacts the photoconductor. The voltage is applied to the charging roller.

帯電ローラによる接触帯電には、直流電圧をローラに印加して帯電を行う直流帯電方式と、交流電圧をローラに印加して帯電を行う誘導帯電方式の2つの方法が代表的なものであり、いずれの方式でも感光体表面を帯電することができる。帯電ローラによる接触帯電は、磁気ブラシやブレード等の他の接触帯電手段に比べ、感光体表面との間に大きな接触面が得られることから、感光体表面に均一な帯電を行い易い構造を有している。   The contact charging by the charging roller is typically represented by two methods: a DC charging method in which a DC voltage is applied to the roller for charging, and an induction charging method in which an AC voltage is applied to the roller for charging. Either method can charge the surface of the photoreceptor. Contact charging with a charging roller has a structure that facilitates uniform charging on the surface of the photoconductor because a large contact surface is obtained between the surface of the photoconductor and other contact charging means such as a magnetic brush or blade. is doing.

図4は、帯電ローラの層構造を示す概略図で、帯電ローラ102が導電性のシャフト11と、シャフト11上に弾性層17が設けられ、最表面には硬化処理により形成された表面層18が存在する。ここで、図4(a)に示すものは、弾性層17の上に中間層12が形成され、その上に表面層18が順番に積層形成された構造を有しており、図4(b)に示すものは、弾性層17の上に表面層18を直接形成した構造のものである。さらに、図4(c)に示すものは、中間層12を図4(a)のものよりも厚くしたものである。   FIG. 4 is a schematic view showing the layer structure of the charging roller, in which the charging roller 102 is provided with a conductive shaft 11, and an elastic layer 17 is provided on the shaft 11, and a surface layer 18 formed by a curing process on the outermost surface. Exists. Here, the structure shown in FIG. 4A has a structure in which the intermediate layer 12 is formed on the elastic layer 17 and the surface layer 18 is sequentially laminated thereon. 1) shows a structure in which the surface layer 18 is directly formed on the elastic layer 17. Furthermore, what is shown in FIG. 4 (c) is one in which the intermediate layer 12 is thicker than that of FIG. 4 (a).

シャフト11は、導電性の部材で構成され、具体的には、SUS304等のステンレス鋼、鉄、アルミニウム、ニッケル、アルミニウム合金、ニッケル合金等の金属材料が好ましい。また、前述した金属の粉体物やカーボンブラック等の導電性材料を樹脂中に充填させた導電性樹脂も使用可能である。   The shaft 11 is composed of a conductive member, and specifically, a metal material such as stainless steel such as SUS304, iron, aluminum, nickel, an aluminum alloy, or a nickel alloy is preferable. Also, a conductive resin in which a conductive material such as the above-described metal powder or carbon black is filled in the resin can be used.

弾性層17は、発泡材料やゴム材料中にカーボンブラック等の導電性付与剤を含有した構造のもので、導電性と弾性を発現するものである。つまり、弾性層17は帯電ローラ10が感光体に対して良好な帯電付与性能を発現する上で低抵抗であり、感光体との間に適度な密着性を発現する上で弾性を有する様に設計されている。また、弾性を有することで画像形成時に振動が発生してもこれを吸収して安定した帯電性能を感光体に付与する。   The elastic layer 17 has a structure in which a foaming material or a rubber material contains a conductivity imparting agent such as carbon black, and exhibits conductivity and elasticity. In other words, the elastic layer 17 has a low resistance so that the charging roller 10 exhibits good charge imparting performance with respect to the photoreceptor, and has elasticity so as to exhibit appropriate adhesion with the photoreceptor. Designed. Further, by having elasticity, even if vibration is generated during image formation, the vibration is absorbed and a stable charging performance is imparted to the photoreceptor.

弾性層17を形成する発泡材料はスポンジ構造を形成するもので、オイルや加硫剤等を使用せずに弾性を発現することができることから、弾性層形成に必要な材料数を減らすことができる。弾性層17の形成に使用可能な発泡材料は公知のものが使用でき、たとえば、特開平7−295331号公報に記載の様な発泡剤をポリウレタン樹脂等に混合したもの等が挙げられる。   The foamed material forming the elastic layer 17 forms a sponge structure and can exhibit elasticity without using oil, vulcanizing agent, etc., so that the number of materials necessary for forming the elastic layer can be reduced. . As the foaming material that can be used for forming the elastic layer 17, known materials can be used, and examples thereof include a material in which a foaming agent as described in JP-A-7-295331 is mixed with polyurethane resin or the like.

また、弾性層17を公知のゴム材料で形成することも可能であり、ゴム材料はその種類が発泡材料に比べると多いので材料の選択幅が広くなる。また、オイルや加硫剤等を添加することにより硬度の調整が自由に行える。具体的には、ポリノルボルネンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。これらのゴム組成物は、単独で使用する他に、2種以上のゴム組成物を混合して混合ゴムとして使用することも可能である。   It is also possible to form the elastic layer 17 with a known rubber material, and the rubber material has a wider range of choices than the foamed material because the type of the rubber material is larger than that of the foamed material. Further, the hardness can be freely adjusted by adding oil, a vulcanizing agent, or the like. Specific examples include polynorbornene rubber, ethylene-propylene rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile rubber, silicone rubber, and urethane rubber. These rubber compositions can be used alone or as a mixed rubber by mixing two or more rubber compositions.

弾性層17には、アセチレンブラックやファーネスブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、グラファイト、アルミニウム粉末等の金属粉末、酸化アルミニウムや酸化チタン等の金属酸化物粉末等が導電性付与剤として含有されている。この中でもカーボンブラックは良好な分散性を発現し、弾性層中に含まれる添加物の影響を受けにくいことから、安定した導電性を発現し易いものである。   The elastic layer 17 contains carbon black such as acetylene black, furnace black, and ketjen black, metal powder such as graphite and aluminum powder, metal oxide powder such as aluminum oxide and titanium oxide, and the like as a conductivity imparting agent. Yes. Among these, carbon black expresses good dispersibility and is not easily affected by the additive contained in the elastic layer, and therefore, it is easy to express stable conductivity.

次に、中間層12は、公知のゴム材料で形成され、その中に導電剤や帯電防止剤等が含有されている。中間層12により、帯電ローラ10中に電気的に抵抗の高い領域が形成され、帯電ローラ10の耐電圧性(耐リーク性)の制御を可能にしている。   Next, the intermediate layer 12 is formed of a known rubber material, and contains a conductive agent, an antistatic agent, and the like. The intermediate layer 12 forms a region with high electrical resistance in the charging roller 10, thereby enabling control of the voltage resistance (leakage resistance) of the charging roller 10.

中間層12に使用可能なゴム材料には、たとえば、エピクロルヒドリンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム等が挙げられる。また、導電剤には、前述のカーボンブラックや過塩素酸塩等のイオン導電剤が挙げられる。帯電防止剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、リン酸エステル、脂肪族アルコールサルフェート塩、脂肪族多価アルコール等が挙げられる。これらは、それぞれ適宜に選択され、公知技術に基づく適度な配合比率で用いられる。   Examples of rubber materials that can be used for the intermediate layer 12 include epichlorohydrin rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, nitrile rubber, and acrylic rubber. Examples of the conductive agent include ionic conductive agents such as carbon black and perchlorate described above. Examples of the antistatic agent include tetraalkylammonium salts, phosphate esters, aliphatic alcohol sulfate salts, and aliphatic polyhydric alcohols. These are appropriately selected and used at an appropriate blending ratio based on a known technique.

また、中間層12は、弾性層17からのオイルの浸み出しを防止し、弾性層17表面における抵抗調整を行うことで帯電ローラ102表面の抵抗の均一化に寄与している。さらに、中間層12に使用するゴム材料を選択して帯電ローラ102の硬度を調整することも可能である。   Further, the intermediate layer 12 prevents oil from seeping out from the elastic layer 17 and contributes to uniform resistance on the surface of the charging roller 102 by adjusting resistance on the surface of the elastic layer 17. Further, the hardness of the charging roller 102 can be adjusted by selecting a rubber material used for the intermediate layer 12.

表面層18は、感光体表面に接触する領域で、体積抵抗率は1×10Ωcm〜1×1015Ωcmで、表面層18の体積抵抗率をこの範囲にすることで感光体表面を所定電位レベルに帯電し易くする。また、硬化処理を施すことにより感光体表面への接触を安定化させることができる。 The surface layer 18 is a region in contact with the surface of the photoconductor, and has a volume resistivity of 1 × 10 7 Ωcm to 1 × 10 15 Ωcm. By setting the volume resistivity of the surface layer 18 within this range, the surface of the photoconductor is predetermined. Easily charge to potential level. Further, the contact with the surface of the photoreceptor can be stabilized by performing a curing treatment.

なお、帯電ローラは、前述した現像ローラの作製方法とほぼ同じ手順で作製することができるので、ここでは帯電ローラの作製方法の説明は省略する。   Note that the charging roller can be manufactured by substantially the same procedure as the developing roller manufacturing method described above, and thus the description of the charging roller manufacturing method is omitted here.

次に、本発明で行われる非接触方式の表面検査方法について説明する。   Next, a non-contact surface inspection method performed in the present invention will be described.

本発明では、感光体ドラムや現像ローラ等の円筒形状部材表面を検査する際、円筒形状部材周面に有彩色トナーを付着させて、部材表面を有彩色トナーが付着した状態にすることで部材表面の微小欠陥の有無を目視やCCDカメラ等により非接触で検知できることを見出したものである。   In the present invention, when inspecting the surface of a cylindrical member such as a photosensitive drum or a developing roller, the chromatic color toner is attached to the peripheral surface of the cylindrical member, and the member surface is brought into a state where the chromatic color toner is attached. The present inventors have found that the presence or absence of minute defects on the surface can be detected in a non-contact manner by visual observation or a CCD camera.

本発明に係る表面検査方法では、円筒形状部材表面に有彩色トナーを担持させた状態にするが、円筒形状部材表面に有彩色トナーを担持させると、ちょうど、冬の日に地面に雪が積もった状態に似た状態が形成されると言える。すなわち、平らな地面には雪が均一に積もり陰影のない雪面が形成されるが、凹凸のある地面にはその凹凸に沿って雪が均一に積もるため雪面上に陰影が形成される。つまり、本発明では現像ローラ表面にトナーを担持したときに、円筒形状部材表面に凹凸に起因する欠陥が存在する場合には、その欠陥がトナーにより強調され、欠陥の有無をより検知し易くしているものといえる。   In the surface inspection method according to the present invention, the chromatic color toner is carried on the surface of the cylindrical member. However, when the chromatic color toner is carried on the surface of the cylindrical member, snow has just accumulated on the ground on a winter day. It can be said that a state similar to the state is formed. That is, the snow is uniformly accumulated on the flat ground and a snow surface without shadow is formed. On the uneven ground, the snow is uniformly accumulated along the unevenness, so that a shadow is formed on the snow surface. In other words, in the present invention, when a toner is carried on the surface of the developing roller and there is a defect due to unevenness on the surface of the cylindrical member, the defect is emphasized by the toner, and the presence or absence of the defect is more easily detected. It can be said that.

本発明に係る表面検査方法は、画像形成装置に搭載される各種円筒形状部材の表面状態を検査することができるものであるが、特に、感光体ドラムや現像ローラの様に部材の周面にトナーを担持する機能を有する部材の表面状態を検査するのに有効である。これらの部材は周面上にトナーを担持するもので、形成された潜像を所定レベルに現像する様に周面でトナーを担持したり、所定レベルの現像を感光体ドラムで行える様にトナー供給するために周面全面に均一なトナー層をムラなく形成することが求められている。つまり、部材周面の品質が最終製品であるプリント物の画質に直接影響を与えるものであることから欠陥のないことが求められるからである。   The surface inspection method according to the present invention can inspect the surface state of various cylindrical members mounted on an image forming apparatus, and in particular, on the peripheral surface of a member like a photosensitive drum or a developing roller. This is effective for inspecting the surface state of a member having a function of carrying toner. These members carry toner on the circumferential surface. The toner is carried on the circumferential surface so that the formed latent image is developed to a predetermined level, or the toner can be developed on the photosensitive drum. In order to supply the toner, it is required to form a uniform toner layer uniformly on the entire peripheral surface. In other words, since the quality of the peripheral surface of the member directly affects the image quality of the printed product that is the final product, it is required that there is no defect.

図5は、本発明でいう円筒形状部材表面を非接触で検査する表面検査装置50の概略斜視図である。図5では、円筒形状部材10表面(周面)に、たとえば、体積基準メディアン径が3μm〜9μmの有彩色トナーを電気的に付着させた状態にしている。円筒形状部材表面にトナー粒子を電気的に付着させる方法は後述する。   FIG. 5 is a schematic perspective view of a surface inspection apparatus 50 that inspects the surface of a cylindrical member according to the present invention in a non-contact manner. In FIG. 5, for example, a chromatic toner having a volume-based median diameter of 3 μm to 9 μm is electrically attached to the surface (circumferential surface) of the cylindrical member 10. A method for electrically attaching toner particles to the surface of the cylindrical member will be described later.

図5に示す様に、本発明に係る表面検査方法が実施可能な表面検査装置50は、少なくとも、照明用光源51とCCDカメラ(ラインセンサ)58より構成される。照明用光源51は、周面に有彩色トナーを付着させた円筒形状部材10の上方より拡散光52を照射するもので、検査個所55を中心にして検査領域を明るくする。照明用光源51は、表面検査装置50によりスムーズな目視検査やCCDカメラ58で良好な撮像が行える様に設置され、検査個所で150lx以上、好ましくは300lx以上のムラのない均一な照度が得られるものであれば、光源の種類や照射条件は特に限定されるものではない。   As shown in FIG. 5, the surface inspection apparatus 50 capable of performing the surface inspection method according to the present invention includes at least an illumination light source 51 and a CCD camera (line sensor) 58. The illumination light source 51 irradiates the diffused light 52 from above the cylindrical member 10 with chromatic toner attached to the peripheral surface thereof, and brightens the inspection area around the inspection location 55. The illumination light source 51 is installed so that a smooth visual inspection can be performed by the surface inspection apparatus 50 and good imaging can be performed by the CCD camera 58, and uniform illumination with no unevenness of 150 lx or more, preferably 300 lx or more can be obtained at the inspection location. If it is a thing, the kind of light source and irradiation conditions will not be specifically limited.

照明用光源51の具体例としては、電球や太陽光等の公知の光源からの直接光やスリット光等があり、たとえば、直径30mm、長さ500mm、出力20ワットの直管蛍光灯等は好ましい光源の代表例の1つである。また、照明用光源51は、円筒形状部材10上の検査箇所55からの距離をたとえば100mmに設定する等、照明条件を公知の情報に基づいて設定することができる。   Specific examples of the illumination light source 51 include direct light from a known light source such as a light bulb or sunlight, slit light, and the like. For example, a straight fluorescent tube having a diameter of 30 mm, a length of 500 mm, and an output of 20 watts is preferable. It is one of the typical examples of a light source. Further, the illumination light source 51 can set illumination conditions based on known information, such as setting the distance from the inspection point 55 on the cylindrical member 10 to, for example, 100 mm.

さらに、照明用光源51は、円筒形状部材10の軸心方向53に直交する線に対して平行になる様に配置することが好ましく、かかる配置により、円筒形状部材10の検査個所55の領域に良好な照明環境を形成する拡散光領域56を形成することができる。   Furthermore, the illumination light source 51 is preferably arranged so as to be parallel to a line perpendicular to the axial direction 53 of the cylindrical member 10, and this arrangement allows the illumination light source 51 to be located in the region of the inspection location 55 of the cylindrical member 10. A diffused light region 56 that forms a favorable illumination environment can be formed.

なお、円筒形状部材10表面への照射光は、円筒形状部材10の円周方向に対してほぼ均一にすることが好ましい。また、現像ローラ104や帯電ローラ102の様に、その曲率が小さい円筒形状部材10を検査する場合には、点光源やスリット光では好適な照射環境を形成することが困難になりがちなので、前述の直管蛍光灯を照明用光源51として用いることが好ましい。   In addition, it is preferable that the irradiation light to the surface of the cylindrical member 10 is substantially uniform with respect to the circumferential direction of the cylindrical member 10. Further, when inspecting the cylindrical member 10 having a small curvature, such as the developing roller 104 and the charging roller 102, it is difficult to form a suitable irradiation environment with a point light source or slit light. It is preferable to use the straight tube fluorescent lamp as the light source 51 for illumination.

また、表面検査装置50を構成するラインセンサタイプのCCDカメラ58は、図5を上から見たときに、その受光光軸方向54が円筒形状部材10の軸心方向53に対してほぼ平行になる様に設置することが好ましい。また、図5を横からみたときに形成される受光光軸方向54と円筒形状部材10の軸心方向53との間で形成される角度57は、たとえば、特開平8−101131号公報にも記載の様に、10°±5°の範囲に設定することがより好ましく、10°近傍が特に好ましいものである。   Further, the line sensor type CCD camera 58 constituting the surface inspection apparatus 50 has a light receiving optical axis direction 54 substantially parallel to the axial direction 53 of the cylindrical member 10 when viewed from above in FIG. It is preferable to install as follows. Further, an angle 57 formed between the light receiving optical axis direction 54 and the axial direction 53 of the cylindrical member 10 formed when FIG. 5 is viewed from the side is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-101131. As described, it is more preferable to set it in the range of 10 ° ± 5 °, and the vicinity of 10 ° is particularly preferable.

なお、CCDカメラ(ラインセンサ)58が検査を行う検査個所(受光視野)55は、円筒形状部材10の円周方向に沿って形成されるものであっても、円筒形状部材10の軸心方向53に沿って形成されるものであってもよい。図5に示す表面検査装置50の照明用光源51の照射条件及びCCDカメラ58の撮影条件を上記構成にすることにより、有彩色トナーを付着させた円筒形状部材10の表面状態が検査個所(受光視野)55を中心にしてCCDカメラ(ラインセンサ)58に忠実に撮影される。その結果、CCDカメラ(ラインセンサ)58より、円筒形状部材10の検査個所(受光視野)55を中心にした表面状態を忠実に反映させた出力信号が得られる。   Even if the inspection portion (light receiving field) 55 that the CCD camera (line sensor) 58 inspects is formed along the circumferential direction of the cylindrical member 10, the axial direction of the cylindrical member 10 It may be formed along 53. By making the irradiation conditions of the illumination light source 51 of the surface inspection apparatus 50 and the imaging conditions of the CCD camera 58 shown in FIG. 5 as described above, the surface state of the cylindrical member 10 to which the chromatic color toner is attached is inspected (received light). The image is faithfully photographed by a CCD camera (line sensor) 58 with a field of view 55 as a center. As a result, the CCD camera (line sensor) 58 can obtain an output signal that faithfully reflects the surface state of the cylindrical member 10 around the inspection location (light receiving field) 55.

図5に示す表面検査装置50を用いることにより、円筒形状部材10上に凹凸に起因する欠陥を検知することができる。なお、本発明でいう「凹凸に起因する欠陥」としては、たとえば、異物の付着によるもの、気泡の発生によるもの、スジの発生によるもの、キズ等が挙げられる。   By using the surface inspection apparatus 50 shown in FIG. 5, it is possible to detect a defect caused by unevenness on the cylindrical member 10. In addition, examples of the “defect caused by unevenness” in the present invention include, for example, those caused by adhesion of foreign matters, those caused by generation of bubbles, those caused by generation of streaks, and scratches.

また、本発明は、図6や図7に示す様に、照明用光源51からの照射光52が円筒形状部材10全体を照明し、この状態で円筒形状部材10の表面を複数のCCDカメラ58で撮像して検査を行うことも可能である。複数のCCDカメラ58を用いて表面を検査する場合は、各CCDカメラ58より出力されたカメラ信号を図示しないカメラ信号合成装置で合成し、合成された信号を図示しないアナログ信号処理装置や特徴量生成装置等の公知の信号処理装置を用いて検査用の画像信号に変換する。この際、端面寸法測定装置も併設しておくとカメラ信号合成装置より得られたデータに基づいて端面寸法等のデータも得られる等、より高精度の表面検査が行える様になる。   Further, in the present invention, as shown in FIGS. 6 and 7, the irradiation light 52 from the illumination light source 51 illuminates the entire cylindrical member 10, and in this state, the surface of the cylindrical member 10 is covered with a plurality of CCD cameras 58. It is also possible to carry out an inspection by imaging. When inspecting the surface using a plurality of CCD cameras 58, the camera signals output from the CCD cameras 58 are synthesized by a camera signal synthesizer (not shown), and the synthesized signal is an analog signal processor or feature quantity (not shown). The image signal is converted into an image signal for inspection using a known signal processing device such as a generation device. At this time, if an end face dimension measuring device is also provided, data such as end face dimensions can be obtained based on the data obtained from the camera signal synthesizing apparatus, so that more accurate surface inspection can be performed.

なお、本発明に係る表面検査方法は、円筒状形状部材10の周面に有彩色トナーを付着させ、有彩色トナーが付着した状態を保持して表面検査を行うものであるので、円筒形状部材10に電圧を印加させておく必要がある。印加電圧の値は、当該円筒形状部材10を画像形成装置に搭載して実際に画像形成を行うときの値とする他、表面検査が支障なく行えるトナー付着量を実現する電圧値を予め算出しておき、これを表面検査実験時の印加電圧値として設定する方法もある。   In the surface inspection method according to the present invention, the chromatic color toner is attached to the peripheral surface of the cylindrical member 10 and the surface inspection is performed while the chromatic toner is attached. It is necessary to apply a voltage to 10. The value of the applied voltage is a value when the cylindrical member 10 is mounted on the image forming apparatus and an image is actually formed, and a voltage value that realizes a toner adhesion amount that can perform surface inspection without any trouble is calculated in advance. There is also a method of setting this as an applied voltage value in the surface inspection experiment.

本発明に係る表面検査方法では、円筒形状部材10の周面に有彩色トナーがムラなく均一に付着する様に、円筒形状部材10を回転させた状態で有彩色トナーを供給、付着させることが好ましい。円筒形状部材10の回転速度は、円筒形状部材10の周面に有彩色トナーをムラなく均一に付着させる回転速度であれば特に限定されるものではない。また、表面観察時も観察を効率よく行う観点から、有彩色トナーを付着させた円筒形状部材10を回転させておくことが好ましく、観測者の観察、判定に支障を来さない程度の回転数に設定しておくことが好ましい。   In the surface inspection method according to the present invention, the chromatic toner can be supplied and adhered while the cylindrical member 10 is rotated so that the chromatic toner uniformly adheres to the peripheral surface of the cylindrical member 10 without unevenness. preferable. The rotational speed of the cylindrical member 10 is not particularly limited as long as it is a rotational speed at which the chromatic toner is uniformly and uniformly adhered to the peripheral surface of the cylindrical member 10. Further, from the viewpoint of efficiently performing the observation during the surface observation, it is preferable to rotate the cylindrical member 10 to which the chromatic color toner is attached, so that the number of rotations does not hinder the observation and determination of the observer. It is preferable to set to.

本発明に係る表面検査方法についてさらに説明する。本発明者は、現像ローラの表面観察を上記表面検査装置50を用いて行っていたとき、検査を行う現像ローラ表面には薄いトナー層が均一に形成されることが好ましいことに気がついた。すなわち、現像ローラ表面で欠陥部分の陰影を際立たせる様にして、欠陥部分の存在を確認し易い状態にすることで検知精度を向上させようと考え、検討の結果、現像ローラ表面へのトナー供給量を抑える手段を見出そうとした。   The surface inspection method according to the present invention will be further described. The present inventor has noticed that when the surface of the developing roller is observed using the surface inspection apparatus 50, it is preferable that a thin toner layer is preferably uniformly formed on the surface of the developing roller to be inspected. In other words, we wanted to improve the detection accuracy by making the presence of the defective part easy to confirm by making the shadow of the defective part stand out on the surface of the developing roller. I tried to find a way to reduce the amount.

そして、負帯電性のトナーを現像ローラに供給する際、現像ローラをマイナスに帯電させ、現像ローラへトナーを供給する供給ローラは相対的にプラス帯電した状態にすることで、欠陥部分の陰影を際立たせる様にトナー供給できることを見出したのである。すなわち、本発明者は、マイナスに帯電させた有彩色トナーを使用するとともに現像ローラにマイナスの電圧を印加させた状態にすることにより、欠陥部分の存在がより確認し易くなり検知精度が向上されることを見出したのである。   When supplying negatively charged toner to the developing roller, the developing roller is negatively charged, and the supply roller that supplies toner to the developing roller is relatively positively charged, so that the shadow of the defective portion is reduced. They found that toner can be supplied in a prominent way. That is, the present inventor makes it easier to confirm the presence of a defective portion and improves detection accuracy by using a negatively charged chromatic toner and applying a negative voltage to the developing roller. I found out.

上記構成により、トナー供給後、現像ローラ表面の正常領域には薄いトナー層が均一に形成されるとともに、欠陥部分にはトナーがあまり付着せず、欠陥部分の陰影を際立たせることができる様になった。その結果、目視観察やCCDカメラによる画像の観察のいずれの場合でも、欠陥部分の確認が容易に行える様になり、観察時間を大幅に短縮することができる様になった。とりわけ、表面観察を行うときには作業効率の観点から現像ローラを回転させた状態にして行うことが好ましい。本発明では、本発明者が見出した上記構成により、現像ローラをある程度の速度で回転させた状態にしても欠陥部分を確実に検知することが可能な表面検査方法を見出すことができたのである。   With the above configuration, after toner supply, a thin toner layer is uniformly formed on the normal area on the surface of the developing roller, and the toner does not adhere to the defective part so that the shadow of the defective part can be emphasized. became. As a result, in both cases of visual observation and image observation with a CCD camera, the defect portion can be easily confirmed, and the observation time can be greatly shortened. In particular, when performing surface observation, it is preferable to rotate the developing roller from the viewpoint of work efficiency. In the present invention, the above configuration found by the present inventor has found a surface inspection method capable of reliably detecting a defective portion even when the developing roller is rotated at a certain speed. .

現像ローラをマイナスに帯電させ供給ローラを相対的にプラスに帯電させた状態にすることにより欠陥部分を検知し易くなったのは、現像ローラへのトナー供給量の低減に加えて欠陥部分で生じる電荷リークの作用を活用できる様になったことが考えられる。すなわち、欠陥部分ではそのリーク性によりもともと他よりもトナー付着しにくくなっていたところにマイナス帯電することにより、欠陥部分のリーク性が促進されて正常領域とのトナー付着性の差がより大きくなったと考えられる。また、現像ローラ表面にうすいトナー層を形成できる理由は、マイナス帯電しているほとんどのトナーは現像ローラに反発して付着しないが、その中でも摩擦力の作用で付着するトナーが存在し、わずかなトナーによりうすいトナー層を形成するものと考えられる。   The reason why it becomes easier to detect the defective part by charging the developing roller negatively and making the supply roller relatively positively charged occurs in the defective part in addition to the reduction in the amount of toner supplied to the developing roller. It is considered that the effect of charge leakage can be utilized. In other words, in the defective part, the negative charge is applied to the place where the toner was originally less liable to adhere than the other due to the leaking property, so that the leaking property of the defective part is promoted and the difference in the toner adhering from the normal region becomes larger. It is thought. The reason why a thin toner layer can be formed on the surface of the developing roller is that most negatively charged toner does not repel and adhere to the developing roller, but there is toner that adheres due to the action of frictional force. It is considered that a light toner layer is formed with toner.

次に、本発明に係る表面検査方法で使用される有彩色トナーについて説明する。本発明でいう「有彩色トナー」とは、いわゆる色味を有するトナー、すなわち、色相、明度、彩度と呼ばれる色の3属性を有するトナーのことを言う。つまり、黒色トナーと呼ばれる無彩色のトナー以外のいわゆるカラートナーと呼ばれるものが該当し、具体的には、たとえば、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーが代表的なものであり、その他にオレンジ、グリーン、ブルー、レッド等のトナーもある。   Next, the chromatic toner used in the surface inspection method according to the present invention will be described. The “chromatic toner” in the present invention refers to a toner having a so-called color, that is, a toner having three attributes of colors called hue, lightness, and saturation. That is, what is called a color toner other than an achromatic toner called a black toner is applicable. Specifically, for example, yellow, magenta, and cyan toners are representative, and in addition, orange, green, There are also toners such as blue and red.

また、本発明に使用可能な有彩色トナーは、その反射スペクトルに基づいて特定することが可能である。   Further, the chromatic color toner that can be used in the present invention can be specified based on its reflection spectrum.

先ず、有彩色トナーの1つであるイエロートナーとは、その反射スペクトルを観察すると、500nm以上730nm未満の反射率が380nm以上500nm未満の反射率よりも相対的に高くなっているトナーのことをいう。具体的には、後述するイエロー色に着色させる着色剤を含有してなるトナーをいうものである。   First, yellow toner, which is one of the chromatic toners, is a toner whose reflectance from 500 nm to less than 730 nm is relatively higher than reflectance from 380 nm to less than 500 nm when the reflection spectrum is observed. Say. Specifically, it means a toner containing a colorant that is colored yellow as described later.

また、マゼンタトナーとは、その反射スペクトルを観察すると、380nm以上500nm未満及び600nm以上730nm未満の反射率が500nm以上600nm未満の反射率よりも相対的に高くなっているトナーのことをいう。具体的には、後述するマゼンタ色に着色させる着色剤を含有してなるトナーをいうものである。   The magenta toner refers to a toner having a reflectance of 380 nm to less than 500 nm and 600 nm to less than 730 nm relatively higher than a reflectance of 500 nm to less than 600 nm when the reflection spectrum is observed. Specifically, it means a toner containing a colorant that is colored magenta, which will be described later.

また、シアントナーとは、その反射スペクトルを観察すると、380nm以上600nm未満の反射率が600nm以上730nmの反射率よりも相対的に高くなっているトナーのことをいう。具体的には、後述するシアン色に着色させる着色剤を含有してなるトナーをいうものである。   Further, the cyan toner refers to a toner whose reflectance from 380 nm to less than 600 nm is relatively higher than that from 600 nm to 730 nm when the reflection spectrum is observed. Specifically, it means a toner containing a colorant that is colored cyan, which will be described later.

また、オレンジトナーとは、その反射スペクトルを観察すると、500nm以上730nm未満の反射率が380nm以上500nm未満の反射率よりも相対的に高く、しかも、600nm以上730nm未満の反射率が特に高いトナーのことをいう。具体的には、後述するオレンジ色に着色させる着色剤を含有してなるトナーをいうものである。   In addition, when the reflection spectrum of the orange toner is observed, the reflectance of 500 nm or more and less than 730 nm is relatively higher than the reflectance of 380 nm or more and less than 500 nm, and the reflectance of 600 nm or more and less than 730 nm is particularly high. That means. Specifically, it refers to a toner containing a colorant that is colored orange, which will be described later.

更に、グリーントナーとは、その反射スペクトルを観察すると、500nm以上600nm未満の反射率が、380nm以上500nm未満及び600nm以上730nm未満の反射率よりも相対的に高くなっているトナーのことをいう。具体的には、後述する緑色に着色させる着色剤を含有してなるトナーをいうものである。   Further, the green toner refers to a toner whose reflectance from 500 nm to less than 600 nm is relatively higher than reflectance from 380 nm to less than 500 nm and from 600 nm to less than 730 nm when the reflection spectrum is observed. Specifically, it means a toner containing a colorant that is colored green, which will be described later.

本発明に使用される有彩色トナーの反射スペクトルは、以下の手順で測定することが可能である。先ず、測定用試料は以下の手順で作製する。
(1)白色度が80〜85%、坪量が80g/mの転写紙上に、加熱定着前トナー付着量が5g/mとなるように単色画像を形成する。
(2)次に、加熱ローラ温度が180℃、定着速度220mm/sec、加熱ローラ径φ65mm、加圧ローラ径φ55mmの定着条件下で、前記単色画像を加熱定着し、形成された定着画像を測定試料とする。
The reflection spectrum of the chromatic toner used in the present invention can be measured by the following procedure. First, a measurement sample is prepared by the following procedure.
(1) A monochromatic image is formed on a transfer paper having a whiteness of 80 to 85% and a basis weight of 80 g / m 2 so that the toner adhesion amount before heat fixing is 5 g / m 2 .
(2) Next, the monochrome image is heated and fixed under the fixing conditions of a heating roller temperature of 180 ° C., a fixing speed of 220 mm / sec, a heating roller diameter of φ65 mm, and a pressure roller diameter of φ55 mm, and the formed fixed image is measured. A sample is used.

この様にして作製した測定試料の反射スペクトルを測定する。   The reflection spectrum of the measurement sample thus prepared is measured.

反射スペクトルの測定装置としては、可視光領域(380nm〜780nm)での反射率波長特性が測定可能な反射分光測定装置(反射分光光度計、分光測色器ともいう)が使用される。具体的には、たとえば、Gretag Macbeth SpectroScan(Gretah Macbeth社製)などの測定装置が挙げられる。   As a reflection spectrum measurement apparatus, a reflection spectrophotometer (also referred to as a reflection spectrophotometer or a spectrocolorimeter) capable of measuring reflectance wavelength characteristics in the visible light region (380 nm to 780 nm) is used. Specifically, for example, a measuring device such as Gretag Macbeth SpectroScan (manufactured by Gretta Macbeth) can be used.

上記有彩色のトナーは、以下に示す着色剤をトナー中に含有させることにより作製することが可能である。具体的な着色剤について説明する。   The chromatic toner can be prepared by incorporating the following colorant into the toner. A specific colorant will be described.

本発明に使用される有彩色トナーに使用可能な着色剤には以下のものが挙げられる。   Examples of the colorant that can be used in the chromatic toner used in the present invention include the following.

先ず、イエロートナー用の具体的な着色剤としては、以下のものが挙げられる。   First, specific colorants for yellow toner include the following.

C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー111、C.I.ピグメントイエロー61、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー100、C.I.ピグメントイエロー190、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー194、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー173、C.I.ピグメントイエロー185、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー153等
上記イエロートナー用の着色剤を用いることにより、イエローの色調を有するイエロートナーを作製することが可能である。
C. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 98, C.I. I. Pigment yellow 111, C.I. I. Pigment yellow 61, C.I. I. Pigment yellow 168, C.I. I. Pigment yellow 100, C.I. I. Pigment yellow 190, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 175, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 194, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 166, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 173, C.I. I. Pigment yellow 185, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 117, C.I. I. Pigment yellow 129, C.I. I. Pigment Yellow 153, etc. By using the colorant for yellow toner, it is possible to produce a yellow toner having a yellow color tone.

次に、マゼンタトナー用の具体的な着色剤としては、以下のものが挙げられる。   Next, specific examples of the colorant for magenta toner include the following.

C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレッド200、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド8、C.I.ピグメントレッド13、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド223、C.I.ピグメントレッド212、C.I.ピグメントレッド213、C.I.ピグメントレッド222、C.I.ピグメントレッド238、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド214、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド190、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド88、C.I.ピグメントレッド181等
上記マゼンタトナー用の着色剤を使用することにより、マゼンタの色調を有するマゼンタトナーを作製することが可能である。
C. I. Pigment red 48: 2, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 58: 2, C.I. I. Pigment red 200, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 8, C.I. I. Pigment red 13, C.I. I. Pigment red 23, C.I. I. Pigment red 223, C.I. I. Pigment red 212, C.I. I. Pigment red 213, C.I. I. Pigment red 222, C.I. I. Pigment red 238, C.I. I. Pigment red 245, C.I. I. Pigment red 49: 2, C.I. I. Pigment red 175, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 214, C.I. I. Pigment red 220, C.I. I. Pigment red 221, C.I. I. Pigment red 190, C.I. I. Pigment red 224, C.I. I. Pigment red 202, C.I. I. Pigment red 88, C.I. I. By using the above-mentioned colorant for magenta toner, it is possible to produce a magenta toner having a magenta color tone.

次に、シアントナー用の具体的な着色剤としては、たとえば、C.I.ピグメントブルー15:3等が挙げられる。   Next, as specific colorants for cyan toner, for example, C.I. I. Pigment blue 15: 3.

次に、オレンジトナー用の具体的な着色剤としては、以下のものが挙げられる。   Next, specific examples of the colorant for orange toner include the following.

C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ2、C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ22、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ148、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ17、C.I.ピグメントオレンジ62、C.I.ピグメントオレンジ15、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ44、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ66、C.I.ピグメントオレンジ69、C.I.ピグメントオレンジ65、C.I.ピグメントオレンジ68
さらに、グリーントナー用の具体的な着色剤としては、たとえば、C.I.ピグメントグリーン8、C.I.ピグメントグリーン10、C.I.ピグメントグリーン36等が挙げられる。
C. I. Pigment orange 36, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment orange 2, C.I. I. Pigment orange 5, C.I. I. Pigment orange 22, C.I. I. Pigment orange 24, C.I. I. Pigment orange 148, C.I. I. Pigment orange 38, C.I. I. Pigment orange 17, C.I. I. Pigment orange 62, C.I. I. Pigment orange 15, C.I. I. Pigment orange 16, C.I. I. Pigment orange 44, C.I. I. Pigment orange 13, C.I. I. Pigment orange 34, C.I. I. Pigment orange 61, C.I. I. Pigment orange 66, C.I. I. Pigment orange 69, C.I. I. Pigment orange 65, C.I. I. Pigment Orange 68
Further, specific colorants for green toner include, for example, C.I. I. Pigment green 8, C.I. I. Pigment green 10, C.I. I. And CI Pigment Green 36.

なお、本発明に使用可能な有彩色トナーを作製する際の上記着色剤の添加量は、トナー全体に対して1〜30質量%、好ましくは、2〜20質量%の範囲に設定するのがよい。   The amount of the colorant added when producing a chromatic toner usable in the present invention is set in the range of 1 to 30% by mass, preferably 2 to 20% by mass with respect to the whole toner. Good.

本発明では、これらの有彩色トナーの中でも特にイエロートナーが好ましい。本発明でイエロートナーが特に好ましい理由は現像ローラに代表される被検査物の色調が黒っぽいものが多いため、被検査物表面でトナーが付着しなかった部分と際立たせるのに都合がよいためである。特に、画像形成時にトナー層をムラなく均一に形成することが求められる現像ローラの表面検査を行う場合には、黒地のローラ表面にイエロートナーを付着させるので、仮に欠陥部が存在する場合にはその確認を容易に行うことができる。   In the present invention, among these chromatic toners, yellow toner is particularly preferable. The reason why the yellow toner is particularly preferable in the present invention is that it is convenient to distinguish the portion where the toner does not adhere on the surface of the inspection object because the inspection object represented by the developing roller has many blackish tones. is there. In particular, when performing surface inspection of a developing roller that is required to uniformly and uniformly form a toner layer during image formation, yellow toner adheres to the black roller surface. The confirmation can be easily performed.

次に、本発明に使用可能な有彩色トナーの物性について説明する。   Next, physical properties of the chromatic color toner that can be used in the present invention will be described.

なお、本発明に使用可能な有彩色トナーの体積基準メディアン径(D50)は、3μm以上8μm以下が好ましく、この範囲の体積基準メディアン径を有する小径トナーとすることで、デジタル対応の画像再現を配慮した表面検査が行える。即ち、近年のデジタル技術の進展に伴う微細なドット画像や高精細な線画像の高精度な再現や、写真画像の様な階調性の高い画像の形成を阻害するような欠陥を確実に探し出せる様に検査を行うことができる。   The volume-based median diameter (D50) of the chromatic toner that can be used in the present invention is preferably 3 μm or more and 8 μm or less. By using a small-diameter toner having a volume-based median diameter in this range, digital-compatible image reproduction is possible. Considerable surface inspection. In other words, it is possible to reliably find defects that obstruct the formation of high-precision images such as fine dot images and high-definition line images that accompany recent advances in digital technology and the formation of high-gradation images such as photographic images. Can be inspected.

なお、トナーの体積基準メディアン径(D50)は、マルチサイザ3(ベックマン・コールター社製)にデータ処理用のコンピューターシステムを接続した装置を用いて測定、算出することが可能である。   The volume-based median diameter (D50) of toner can be measured and calculated using a device in which a computer system for data processing is connected to Multisizer 3 (manufactured by Beckman Coulter).

マルチサイザ3を用いたトナーの体積基準メディアン径の測定は以下の手順で行う。
(1)トナーを0.02g用意し、これに界面活性剤溶液20mlを添加する。これは、トナーの分散を目的とするもので、界面活性剤溶液は、たとえば、界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈して調製したもの等が挙げられる。
(2)トナーを界面活性剤溶液で十分なじませた後、超音波分散処理を1分間行ってトナー分散液を作製する。
(3)このトナー分散液を、サンプルスタンド内のISOTONII(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカに、測定濃度5〜10%になるまでピペットで注入する。
(4)測定機カウントを2500個に設定して測定を開始する。なお、マルチサイザ3のアパチャー径は100μmのものを使用する。
The volume-based median diameter of the toner using the multisizer 3 is measured according to the following procedure.
(1) 0.02 g of toner is prepared, and 20 ml of a surfactant solution is added thereto. This is intended to disperse the toner. Examples of the surfactant solution include those prepared by diluting a neutral detergent containing a surfactant component 10 times with pure water.
(2) After the toner is sufficiently saturated with the surfactant solution, ultrasonic dispersion treatment is performed for 1 minute to prepare a toner dispersion.
(3) This toner dispersion is pipetted into a beaker containing ISOTON II (manufactured by Beckman Coulter) in a sample stand until the measured concentration is 5 to 10%.
(4) Set the measuring machine count to 2500 and start measurement. The aperture size of the multisizer 3 is 100 μm.

また、本発明に使用可能な有彩色トナーは、その平均円形度が0.940以上0.980以下であることが好ましく、0.945以上0.965以下であることがより好ましい。平均円形度を上記範囲とすることにより、トナー自体に適度な流動性が付与されるので、トナーを表面検査に繰りかえし使用してもトナーは破損、劣化しにくくなる。即ち、トナーに耐久性が付与されるので表面検査に繰り返し使用しても、壊れ難く、検査におけるトナー消費量を低減させることができる。   Further, the chromatic toner usable in the present invention preferably has an average circularity of 0.940 or more and 0.980 or less, and more preferably 0.945 or more and 0.965 or less. By setting the average circularity within the above range, moderate fluidity is imparted to the toner itself, so that the toner is less likely to be damaged or deteriorated even when the toner is repeatedly used for surface inspection. That is, since durability is imparted to the toner, even if it is repeatedly used for surface inspection, it is difficult to break, and toner consumption in the inspection can be reduced.

トナーの平均円形度は、下記式で定義されるトナーの円形度を足し合わせた値を全トナー数で除して算出した値である。   The average circularity of the toner is a value calculated by dividing the sum of the circularity of the toner defined by the following formula by the total number of toners.

円形度=(トナー像と同じ投影面積を有する円の周囲長)/(トナー投影像の周囲長)
トナーの平均円形度は、たとえば「FPIA−2100(Sysmex社製)」に代表されるフロー式粒子像分析装置を用いて算出することができる。
Circularity = (perimeter of a circle having the same projection area as the toner image) / (perimeter of the toner projection image)
The average circularity of the toner can be calculated using, for example, a flow type particle image analyzer represented by “FPIA-2100 (manufactured by Sysmex)”.

具体的には、トナーを界面活性剤入り水溶液にてなじませ、超音波分散を1分行い分散した後、「FPIA−2100」を用い、測定条件HPF(高倍率撮像)モードにて、HPF検出数3000〜10000個の適正濃度で測定を行う。この範囲であれば、再現性のある同一測定値が得られる。   Specifically, the toner is blended with an aqueous solution containing a surfactant, dispersed by ultrasonic dispersion for 1 minute, and then “FPIA-2100” is used to detect the HPF in the measurement condition HPF (high magnification imaging) mode. Measurement is performed at appropriate concentrations of several thousand to 10,000. Within this range, reproducible identical measurement values can be obtained.

また、本発明に使用可能な有彩色トナーは、その平均円形度の標準偏差(円形度SD)を0.035以上0.050以下、好ましくは、0.042以上0.048以下とするものである。トナーの平均円形度の標準偏差を上記範囲とすること、即ち、形状のばらつきがある程度揃えられたトナーで検査を行うことにより、微細なドット画像や高精細の線画像形成を行うデジタルの画像形成に対応した検査が行える。   Further, the chromatic color toner usable in the present invention has a standard deviation of the average circularity (circularity SD) of 0.035 or more and 0.050 or less, preferably 0.042 or more and 0.048 or less. is there. Digital image formation for forming fine dot images and high-definition line images by setting the standard deviation of the average circularity of the toner within the above range, that is, by performing inspection with toner having a certain degree of variation in shape. Inspection corresponding to can be performed.

平均円形度の標準偏差は、各トナーの円形度と前述の式により算出される平均円形度との差の2乗和を求め、これを全トナー数で除して、その値の平方根をとったものである。   The standard deviation of the average circularity is obtained by calculating the sum of squares of the difference between the circularity of each toner and the average circularity calculated by the above formula, dividing this by the total number of toners, and taking the square root of the value. It is a thing.

次に、本発明に使用可能な有彩色トナーの製造方法について説明する。   Next, a method for producing a chromatic toner that can be used in the present invention will be described.

本発明に使用可能な有彩色トナーは、少なくとも樹脂と着色剤を含有してなる粒子より構成されるものである。トナーを構成する粒子は、その製造法が特に限定されるものではなく、従来のトナー製造方法に沿って作製することが可能である。すなわち、混練、粉砕、分級工程を経てトナーを作製するいわゆる粉砕トナーの製造方法(粉砕法)や、重合性単量体を重合させ、同時に、形状や大きさを制御しながら粒子形成を行ういわゆる重合トナーの製造方法(たとえば、乳化重合法、懸濁重合法、ポリエステル伸長法等)を適用することにより作製可能である。   The chromatic color toner usable in the present invention is composed of particles containing at least a resin and a colorant. The production method of the particles constituting the toner is not particularly limited, and can be produced according to a conventional toner production method. That is, a so-called pulverized toner manufacturing method (pulverization method) in which toner is produced through kneading, pulverization, and classification steps, or so-called particle formation while polymerizing a polymerizable monomer and simultaneously controlling the shape and size. It can be produced by applying a polymerization toner production method (for example, emulsion polymerization method, suspension polymerization method, polyester elongation method, etc.).

この中でも、重合法によるトナー作製は、その製造工程で粒子の形状や大きさを制御しながら所望のトナーを形成することが可能で、微小なドット画像を忠実に再現することが可能な小径トナーの作製に最適である。とりわけ、近年のデジタル技術の進展により、フルカラーのグラビア写真等を作成することもあり、高精細で高画質画像を形成する上で、大きさと形状が揃った小径トナーは最適である。この様な視点からも、本発明に使用可能な有彩色トナーは重合法により作製することが好ましく、その中でも、乳化重合法や懸濁重合法により予め120nm前後の樹脂微粒子を形成し、この樹脂微粒子を凝集させる工程を経て粒子形成を行う乳化会合法は有効な作製方法の1つといえる。   Among them, the toner production by the polymerization method is a small-diameter toner that can form a desired toner while controlling the shape and size of the particles in the production process, and can faithfully reproduce a minute dot image. It is most suitable for making. In particular, the development of digital technology in recent years may produce full-color gravure photographs and the like, and small diameter toners of the same size and shape are optimal for forming high-definition and high-quality images. From this point of view, the chromatic toner that can be used in the present invention is preferably prepared by a polymerization method. Among them, resin fine particles of about 120 nm are formed in advance by an emulsion polymerization method or a suspension polymerization method. The emulsion association method in which particles are formed through a process of agglomerating fine particles can be said to be one effective production method.

以下に、乳化会合法によるトナー作製の例を説明する。乳化会合法では概ね以下の様な手順を経てトナーを作製する。すなわち、
(1)樹脂微粒子分散液の作製工程
(2)着色剤微粒子分散液の作製工程
(3)樹脂微粒子の凝集・融着工程
(4)熟成工程
(5)冷却工程
(6)洗浄工程
(7)乾燥工程
(8)外添剤処理工程
以下、各工程について説明する。
Hereinafter, an example of toner preparation by the emulsion association method will be described. In the emulsification association method, a toner is generally prepared through the following procedure. That is,
(1) Production process of resin fine particle dispersion (2) Production process of colorant fine particle dispersion (3) Aggregation / fusion process of resin fine particles (4) Aging process (5) Cooling process (6) Cleaning process (7) Drying step (8) External additive treatment step Hereinafter, each step will be described.

(1)樹脂微粒子分散液の作製工程
この工程は、樹脂微粒子を形成する重合性単量体を水系媒体中に投入して重合を行うことにより120nm程度の大きさの樹脂微粒子を形成する工程である。樹脂微粒子にワックスを含有させたものを形成することも可能で、この場合、ワックスを重合性単量体に溶解あるいは分散させておき、これを水系媒体中で重合させることにより、ワックスを含有してなる樹脂微粒子が形成される。
(1) Preparation Step of Resin Fine Particle Dispersion This step is a step of forming resin fine particles having a size of about 120 nm by introducing a polymerizable monomer that forms resin fine particles into an aqueous medium and performing polymerization. is there. It is also possible to form a resin fine particle containing a wax. In this case, the wax is contained by dissolving or dispersing the wax in a polymerizable monomer and polymerizing it in an aqueous medium. Resin fine particles are formed.

(2)着色剤微粒子分散液の作製工程
水系媒体中に前述した着色剤を分散させ、110nm程度の大きさの着色剤微粒子分散液を作製する工程である。
(2) Preparation step of colorant fine particle dispersion In this step, the above-mentioned colorant is dispersed in an aqueous medium to produce a colorant fine particle dispersion having a size of about 110 nm.

(3)樹脂微粒子の凝集・融着工程
この工程は、水系媒体中で樹脂微粒子と着色剤粒子を凝集させ、凝集させたこれらの粒子を融着させて粒子を得る工程である。この工程では、樹脂微粒子と着色剤粒子とが存在している水系媒体中に、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等を凝集剤として添加し、次いで、前記樹脂微粒子のガラス転移点以上であって、かつ前記混合物の融解ピーク温度(℃)以上の温度に加熱することで凝集を進行させると同時に樹脂微粒子同士の融着を行う。具体的には、前述の手順で作製した樹脂微粒子と着色剤粒子とを反応系に添加し、塩化マグネシウム等の凝集剤を添加することにより、樹脂微粒子と着色剤粒子とを凝集させると同時に微粒子同士を融着させて粒子形成を行う。そして、粒子の大きさが目標の大きさになった時に、食塩水等の塩を添加して凝集を停止させる。
(3) Aggregation / fusion process of resin fine particles This process is a process in which resin fine particles and colorant particles are aggregated in an aqueous medium, and the aggregated particles are fused to obtain particles. In this step, an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, or the like is added as an aggregating agent to an aqueous medium in which resin fine particles and colorant particles are present, and then the glass transition point of the resin fine particles is higher than the glass transition point. In addition, by heating to a temperature equal to or higher than the melting peak temperature (° C.) of the mixture, the agglomeration proceeds, and at the same time, the resin fine particles are fused. Specifically, the resin fine particles and the colorant particles prepared by the above-described procedure are added to the reaction system, and the resin fine particles and the colorant particles are aggregated by adding an aggregating agent such as magnesium chloride. Particles are formed by fusing together. Then, when the particle size reaches the target size, a salt such as saline is added to stop aggregation.

(4)熟成工程
この工程は、上記凝集・融着工程に引き続き、反応系を加熱処理することにより粒子の形状が所望の平均円形度になるまで熟成を行う工程である。
(4) Ripening step This step is a step of aging until the shape of the particles has a desired average circularity by heat-treating the reaction system subsequent to the aggregation / fusion step.

(5)冷却工程
この工程は、前記粒子の分散液を冷却処理(急冷処理)する工程である。冷却処理条件としては、1〜20℃/minの冷却速度で冷却する。冷却処理方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。
(5) Cooling step This step is a step of cooling (rapid cooling) the particle dispersion. As a cooling treatment condition, cooling is performed at a cooling rate of 1 to 20 ° C./min. The cooling treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a method of cooling by introducing a refrigerant from the outside of the reaction vessel, and a method of cooling by directly introducing cold water into the reaction system.

(6)洗浄工程
この工程は、上記工程で所定温度まで冷却された粒子分散液から粒子を固液分離する工程と、固液分離されてウェットのケーキ状集合体にした粒子から界面活性剤や凝集剤等の付着物を除去するための洗浄工程からなる。
(6) Washing step This step includes a step of solid-liquid separation of the particles from the particle dispersion cooled to a predetermined temperature in the above step, and a surfactant or the like from the particles solid-liquid separated into wet cake-like aggregates. It consists of a cleaning process for removing deposits such as aggregating agents.

洗浄処理は、濾液の電気伝導度が10μS/cmになるまで水洗浄する。濾過処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾過法などがあり、特に限定されるものではない。   In the washing treatment, the filtrate is washed with water until the electric conductivity of the filtrate reaches 10 μS / cm. Examples of the filtration method include a centrifugal separation method, a vacuum filtration method using Nutsche and the like, and a filtration method using a filter press and the like, and are not particularly limited.

(7)乾燥工程
この工程は、洗浄処理された粒子を乾燥処理し、乾燥された粒子を得る工程である。この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。
(7) Drying step This step is a step of drying the washed particles to obtain dried particles. Examples of dryers used in this process include spray dryers, vacuum freeze dryers, vacuum dryers, etc., stationary shelf dryers, mobile shelf dryers, fluidized bed dryers, rotary dryers It is preferable to use a stirring dryer or the like.

また、乾燥された粒子の水分は、5質量%以下であることが好ましく、更に好ましくは2質量%以下とされる。なお、乾燥処理された粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサ、コーヒーミル、フードプロセッサ等の機械式の解砕装置を使用することができる。   The moisture of the dried particles is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less. In addition, when the dried particles are aggregated due to weak interparticle attractive force, the aggregate may be crushed. Here, as the crushing processing apparatus, a mechanical crushing apparatus such as a jet mill, a Henschel mixer, a coffee mill, or a food processor can be used.

(8)外添剤処理工程
この工程は、乾燥された粒子に必要に応じ外添剤を混合し、トナーを作製する工程である。外添剤の混合装置としては、ヘンシェルミキサ、コーヒーミル等の機械式の混合装置を使用することができる。
(8) External additive treatment step This step is a step of preparing a toner by mixing the dried particles with an external additive as necessary. As an external additive mixing apparatus, a mechanical mixing apparatus such as a Henschel mixer or a coffee mill can be used.

乳化会合法によるトナー製造方法は、以上の工程を経て、トナー作製を行うものであり、前述した理由により、本発明に係る表面検査方法で使用される有彩色トナーは上記乳化会合法で作製することが好ましい。   The toner production method by the emulsion association method is a method for producing a toner through the above steps. For the reasons described above, the chromatic toner used in the surface inspection method according to the present invention is produced by the above emulsion association method. It is preferable.

また、本発明に係る表面検査方法に使用される有彩色トナーは、前述した重合法で作製される他に、粉砕法により作製することも可能である。粉砕法によるトナー作製方法は、たとえば、以下に示す手順によるもの等が挙げられる。   Further, the chromatic toner used in the surface inspection method according to the present invention can be prepared by a pulverization method in addition to the above-described polymerization method. Examples of the toner production method by the pulverization method include those according to the following procedure.

粉砕法によるトナー作製は、最初に、バインダ樹脂、荷電制御剤、及び、着色剤等のトナー構成物をヘンシェルミキサ等を用いて混合した後、混合物を2軸押出混練機等の混練機に投入して混練を行う(混練工程)。   In the toner production by the pulverization method, first, toner components such as a binder resin, a charge control agent, and a colorant are mixed using a Henschel mixer, and then the mixture is put into a kneader such as a twin screw extruder kneader. And kneading (kneading step).

混練物を冷却後、フェザーミル、ハンマーミル等で疎粉砕し、さらに、クリプトロン等の機械式粉砕機やジェットミル等の気流式粉砕機で微粉砕する(粉砕工程)。   The kneaded product is cooled and then loosely pulverized with a feather mill, a hammer mill or the like, and further finely pulverized with a mechanical pulverizer such as a kryptron or an airflow pulverizer such as a jet mill (pulverization step).

次に、微粉砕処理したものを機械式あるいは気流式の分級機に投入し、分級処理を行って、所望の粒径を有する粒子を得る(分級工程)。分級機による分級は、トナーを搬送する風力と搬送の際にトナーに加わる遠心力や向心力とのバランスを利用したり、コアンダ効果と呼ばれる気流の性質を利用する等により行われる。   Next, the finely pulverized product is put into a mechanical or airflow classifier and subjected to a classification process to obtain particles having a desired particle size (classification step). Classification by a classifier is performed by utilizing the balance between the wind force that conveys the toner and the centrifugal force and centripetal force applied to the toner during conveyance, or by utilizing the property of the air current called the Coanda effect.

さらに、上記工程を経て作製された粒子を加熱処理することにより、粒子の円形度を制御する。円形度を制御する装置としては、たとえば、粒子に熱風を接触させて円形度制御を行う「サフュージョンシステム(NPK社製)」等が代表的なものである。   Furthermore, the circularity of the particles is controlled by heat-treating the particles produced through the above steps. As a device for controlling the circularity, for example, a “Saffusion system (manufactured by NPK)” or the like that controls the circularity by bringing hot air into contact with particles is representative.

そして、上記手順を経て作製された粒子に、必要とあれば外添剤を添加してトナーを作製する。外添剤処理を施す装置としては、ヘンシェルミキサやコーヒーミル等の機械式の混合装置が挙げられる。   Then, if necessary, an external additive is added to the particles produced through the above procedure to produce a toner. Examples of the apparatus for performing the external additive treatment include a mechanical mixing apparatus such as a Henschel mixer and a coffee mill.

次に、本発明に使用可能な有彩色トナーで使用可能な樹脂やワックス等の構成要素について、具体例を挙げて説明する。   Next, components such as resin and wax that can be used in the chromatic toner usable in the present invention will be described with specific examples.

先ず、本発明に使用可能な有彩色トナーを構成する樹脂としては、下記(1)乃至(10)に示す様なビニル系単量体に代表される重合性単量体を重合して作製される重合体が代表的なものである。すなわち、本発明に使用可能な有彩色トナーに使用される樹脂としては、下記に示すビニル系単量体を単独あるいは複数種類組み合わせて重合を行って得られるものが挙げられる。
(1)スチレンあるいはスチレン誘導体
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等
(2)メタクリル酸エステル誘導体
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等
(3)アクリル酸エステル誘導体
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等。
(4)オレフィン類
エチレン、プロピレン、イソブチレン等
(5)ビニルエステル類
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等
(6)ビニルエーテル類
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等
(7)ビニルケトン類
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等
(8)N−ビニル化合物
N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等
(9)ビニル化合物類
ビニルナフタレン、ビニルピリジン等
(10)アクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等。
First, the resin constituting the chromatic toner usable in the present invention is prepared by polymerizing polymerizable monomers represented by vinyl monomers as shown in the following (1) to (10). A typical example is a polymer. That is, examples of the resin used for the chromatic toner that can be used in the present invention include those obtained by polymerizing the following vinyl monomers alone or in combination.
(1) Styrene or styrene derivatives Styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-tert- Butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, etc. (2) Methacrylate derivatives Methyl methacrylate, methacryl Ethyl acetate, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, diethyl methacrylate (3) Acrylic acid ester derivatives Methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, phenyl acrylate, and the like.
(4) Olefins Ethylene, propylene, isobutylene, etc. (5) Vinyl esters Vinyl propionate, vinyl acetate, vinyl benzoate, etc. (6) Vinyl ethers Vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, etc. (7) Vinyl ketones Vinyl methyl ketone, Vinyl ethyl ketone, vinyl hexyl ketone, etc. (8) N-vinyl compounds N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone, etc. (9) Vinyl compounds Vinyl naphthalene, vinyl pyridine, etc. (10) Acrylic acid or methacrylic acid Derivatives Acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, etc.

また、樹脂を構成する重合性単量体として、イオン性解離基を有する重合性単量体を組み合わせて使用することも可能である。イオン性解離基としては、たとえば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等の置換基が挙げられ、イオン性解離基を有する重合性単量体はこれらの置換基を有するものである。   Moreover, it is also possible to use combining the polymerizable monomer which has an ionic dissociation group as a polymerizable monomer which comprises resin. Examples of the ionic dissociation group include substituents such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. The polymerizable monomer having an ionic dissociation group has these substituents.

イオン性解離基を有する重合性単量体の具体例を以下に挙げる。   Specific examples of the polymerizable monomer having an ionic dissociation group are given below.

アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフォン酸、アシドホスホオキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート等。   Acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumaric acid, maleic acid monoalkyl ester, itaconic acid monoalkyl ester, styrene sulfonic acid, allyl sulfosuccinic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfone Acid, acid phosphooxyethyl methacrylate, 3-chloro-2-acid phosphooxypropyl methacrylate and the like.

さらに、樹脂を構成する重合性単量体として、多官能性ビニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることも可能である。多官能性ビニル類の具体例を以下に挙げる。   Furthermore, it is also possible to use a polyfunctional vinyl as a polymerizable monomer constituting the resin to obtain a resin having a crosslinked structure. Specific examples of the polyfunctional vinyls are listed below.

ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等。   Divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and the like.

次に、本発明に使用可能な有彩色トナーに使用可能なワックスについて説明する。本発明に係るトナーに使用可能なワックスとしては、従来公知のものが挙げられ、具体的には、以下のものが挙げられる。
(1)長鎖炭化水素系ワックス
ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、サゾールワックス等
(2)エステル系ワックス
トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等
(3)アミド系ワックス
エチレンジアミンジベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミド等
(4)ジアルキルケトン系ワックス
ジステアリルケトン等
(5)その他
カルナウバワックス、モンタンワックス等。
Next, the wax that can be used for the chromatic toner usable in the present invention will be described. Examples of the wax that can be used in the toner according to the present invention include conventionally known waxes, and specific examples include the following.
(1) Long-chain hydrocarbon wax Polyolefin wax such as polyethylene wax and polypropylene wax, paraffin wax, sazole wax, etc. (2) Ester wax Trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetramyristate, pentaerythritol tetrasteare Rate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18-octadecanediol distearate, tristearyl trimellitic acid, distearyl maleate, etc. (3) Amide wax Ethylenediamine dibehenyl amide, trimellitic acid tristearyl amide, etc. (4) Dialkyl ketone waxes, distearyl ketone, etc. (5) Others Carnaubawack , Montan waxes, and the like.

ワックスの融点は、通常40〜160℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜90℃である。ワックスの融点を上記範囲内にすることにより、トナーの耐熱保存性が確保され、同時に、低温での定着を行う場合でもコールドオフセット等を発生させずに安定したトナー画像形成が行える。又、トナー中のワックス含有量は、1質量%〜30質量%が好ましく、さらに好ましくは5質量%〜20質量%である。   The melting point of the wax is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. By keeping the melting point of the wax within the above range, the heat-resistant storage stability of the toner is ensured, and at the same time, stable toner image formation can be performed without causing cold offset or the like even when fixing at a low temperature. Further, the wax content in the toner is preferably 1% by mass to 30% by mass, and more preferably 5% by mass to 20% by mass.

次に、本発明に使用可能な有彩色トナーは、その製造工程で外部添加剤(=外添剤)として数平均一次粒径が40〜800nmの無機微粒子や有機微粒子等の粒子を添加して、トナー作製することが好ましい。   Next, the chromatic toner that can be used in the present invention is obtained by adding particles such as inorganic fine particles and organic fine particles having a number average primary particle size of 40 to 800 nm as an external additive (= external additive) in the production process. It is preferable to prepare a toner.

外添剤の添加により、トナーの流動性や帯電性が改良されるので、本発明では、より実際の画像形成条件に対応した検査が行える様になる。外添剤の種類は特に限定されるものではなく、たとえば、以下に挙げる無機微粒子や有機微粒子、及び、滑剤が挙げられる。   By adding the external additive, the fluidity and chargeability of the toner are improved. Therefore, in the present invention, the inspection corresponding to the actual image forming conditions can be performed. The type of the external additive is not particularly limited, and examples thereof include the following inorganic fine particles, organic fine particles, and lubricants.

無機微粒子としては、従来公知のものを使用することができる。具体的には、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム微粒子等が好ましく用いることができる。これら無機微粒子としては必要に応じて疎水化処理したものを用いても良い。具体的なシリカ微粒子としては、たとえば日本アエロジル社製の市販品R−805、R−976、R−974、R−972、R−812、R−809、ヘキスト社製のHVK−2150、H−200、キャボット社製の市販品TS−720、TS−530、TS−610、H−5、MS−5等が挙げられる。   A conventionally well-known thing can be used as an inorganic fine particle. Specifically, silica, titania, alumina, strontium titanate fine particles and the like can be preferably used. These inorganic fine particles may be hydrophobized if necessary. Specific examples of the silica fine particles include commercially available products R-805, R-976, R-974, R-972, R-812, R-809 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., HVK-2150, H- manufactured by Hoechst. 200, commercial products TS-720, TS-530, TS-610, H-5, MS-5 and the like manufactured by Cabot Corporation.

チタニア微粒子としては、たとえば、日本アエロジル社製の市販品T−805、T−604、テイカ社製の市販品MT−100S、MT−100B、MT−500BS、MT−600、MT−600SS、JA−1、富士チタン社製の市販品TA−300SI、TA−500、TAF−130、TAF−510、TAF−510T、出光興産社製の市販品IT−S、IT−OA、IT−OB、IT−OC等が挙げられる。   As the titania fine particles, for example, commercially available products T-805 and T-604 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., commercially available products MT-100S, MT-100B, MT-500BS, MT-600, MT-600SS, JA- 1. Commercial products TA-300SI, TA-500, TAF-130, TAF-510, TAF-510T manufactured by Fuji Titanium Co., Ltd. Commercial products IT-S, IT-OA, IT-OB, IT- manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. OC etc. are mentioned.

アルミナ微粒子としては、たとえば、日本アエロジル社製の市販品RFY−C、C−604、石原産業社製の市販品TTO−55等が挙げられる。   Examples of the alumina fine particles include commercial products RFY-C and C-604 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. and commercial products TTO-55 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.

また、有機微粒子としては数平均一次粒子径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用することができる。具体的には、スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体を使用することができる。   As the organic fine particles, spherical organic fine particles having a number average primary particle diameter of about 10 to 2000 nm can be used. Specifically, homopolymers such as styrene and methyl methacrylate and copolymers thereof can be used.

また、有彩色トナーには滑剤を添加することも可能である。滑剤としては、たとえば、以下の様な高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。すなわち、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩が挙げられる。   In addition, it is possible to add a lubricant to the chromatic toner. Examples of the lubricant include metal salts of higher fatty acids such as the following. That is, salts of zinc stearate, aluminum, copper, magnesium, calcium, etc., zinc oleate, salts of manganese, iron, copper, magnesium, etc., zinc palmitate, salts of copper, magnesium, calcium, etc., linoleic acid And salts of zinc and calcium of ricinoleic acid.

これら外添剤や滑剤の添加量は、トナー全体に対して0.1〜10.0質量%が好ましい。また、外添剤や滑剤の添加方法としては、タービュラミキサ、ヘンシェルミキサ、ナウターミキサ、V型混合機等の公知の混合装置を使用して添加する方法が挙げられる。   The addition amount of these external additives and lubricants is preferably 0.1 to 10.0% by mass with respect to the whole toner. Examples of a method for adding an external additive or lubricant include a method of adding using a known mixing device such as a turbula mixer, a Henschel mixer, a Nauter mixer, and a V-type mixer.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、下記文中に記載の「部」は「質量部」を表すものである。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the following text, “part” represents “part by mass”.

実施例その1(現像ローラの表面検査)
1.「現像ローラ1〜4」の作製
以下の手順により、図3(a)に示す構造を有する「現像ローラ1〜4」を作製した。
Example 1 (surface inspection of developing roller)
1. Production of “Developing Rollers 1 to 4” “Developing Rollers 1 to 4” having the structure shown in FIG.

(1)弾性層形成材料の調製
市販のシリコーンゴム「X−34−424(信越化学工業(株)製)」、「X−34−387(信越化学工業(株)製)」を各々100部を混合分散させ、さらにケッチェンブラック80部を添加することにより弾性層形成材料を調製した。
(1) Preparation of elastic layer forming material 100 parts each of commercially available silicone rubbers “X-34-424 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)” and “X-34-387 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)” Were mixed and dispersed, and 80 parts of ketjen black was added to prepare an elastic layer forming material.

(2)表面層用樹脂材料(ポリウレタン樹脂−シリカハイブリッド体樹脂)の調製
撹拌機、温度計及び窒素ガス導入管を備えた反応装置に、
市販のポリカーボネートジオール「プラクセルCD220(ダイセル化学(株)製、数平均分子量2,000)」 1000部
イソホロンジイソシアネート 278部
を投入し、窒素気流下、100℃で6時間反応処理することにより、遊離イソシアネート価3.44%のウレタンプレポリマーを作製した。引き続き、前記ウレタンプレポリマーにメチルエチルケトン548部を添加してウレタンプレポリマー溶液を調製した。
(2) Preparation of resin material for surface layer (polyurethane resin-silica hybrid resin) In a reactor equipped with a stirrer, thermometer and nitrogen gas introduction pipe,
Commercially available polycarbonate diol “Placcel CD220 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., number average molecular weight 2,000)” 1000 parts Isophorone diisocyanate 278 parts were charged and reacted at 100 ° C. for 6 hours in a nitrogen stream to produce free isocyanate. A urethane prepolymer having a value of 3.44% was produced. Subsequently, 548 parts of methyl ethyl ketone was added to the urethane prepolymer to prepare a urethane prepolymer solution.

次に、下記化合物より構成される混合物の存在下に、上記ウレタンプレポリマー溶液1000部を添加し、50℃で3時間反応させてポリウレタン樹脂を精製した。すなわち、
イソホロンジアミン 71.8部
ジ−n−ブチルアミン 4.0部
メチルエチルケトン 906部
イソプロピルアルコール 603部
上記手順で作製したポリウレタン樹脂溶液(以下、「ポリウレタン樹脂1A」という)は、樹脂固形分濃度30%、アミン価1.2KOH(mg/g)であった。
Next, 1000 parts of the urethane prepolymer solution was added in the presence of a mixture composed of the following compounds and reacted at 50 ° C. for 3 hours to purify the polyurethane resin. That is,
Isophorone diamine 71.8 parts Di-n-butylamine 4.0 parts Methyl ethyl ketone 906 parts Isopropyl alcohol 603 parts The polyurethane resin solution (hereinafter referred to as "polyurethane resin 1A") prepared by the above procedure has a resin solid content concentration of 30%, amine The value was 1.2 KOH (mg / g).

一方、撹拌機、分水器、温度計及び窒素ガス導入管を備えた反応装置に、
市販のグリシドール「エピオールOH(日本油脂(株)製)」 1400部
市販のテトラメトキシシラン部分縮合物「メチルシリケート51」(多摩化学社製、Si原子の平均個数4) 8957.9部
を投入し、窒素気流下、撹拌しながら90℃に昇温させた後、触媒としてジブチルスズジラウレート2.0部を添加して反応処理を行った。反応中、分水器を使ってメタノールを留去し、その量が約630部に達した時点で冷却した。昇温より冷却までの所要時間は5時間であった。さらに、反応容器内の圧力を13kPaにし、この状態を約10分間維持することにより、反応容器内に残存するメタノール約80部を減圧除去処理させた。以上の手順により、「エポキシ基含有アルコキシシラン部分縮合物2A」を作製した。
On the other hand, in a reactor equipped with a stirrer, a water separator, a thermometer and a nitrogen gas introduction pipe,
1400 parts of commercially available glycidol “Epiol OH (manufactured by NOF Corporation)” Commercially available tetramethoxysilane partial condensate “Methyl silicate 51” (manufactured by Tama Chemical Co., Ltd., average number of Si atoms 4) 8957.9 parts The mixture was heated to 90 ° C. with stirring in a nitrogen stream, and then 2.0 parts of dibutyltin dilaurate was added as a catalyst to carry out a reaction treatment. During the reaction, methanol was distilled off using a water separator, and the reaction was cooled when the amount reached about 630 parts. The time required from the temperature increase to the cooling was 5 hours. Furthermore, the pressure in the reaction vessel was set to 13 kPa, and this state was maintained for about 10 minutes, whereby about 80 parts of methanol remaining in the reaction vessel was removed under reduced pressure. By the above procedure, “epoxy group-containing alkoxysilane partial condensate 2A” was produced.

次に、上述した反応装置と同様の反応装置に、前記「ポリウレタン樹脂1A」500部を50℃に加温した後、前記「エポキシ基含有アルコキシシラン部分縮合物2A」10.95部を添加し、窒素気流下、60℃で4時間反応処理を行った。この様にして、「アルコキシ基含有シラン変性ポリウレタン樹脂」を作製した。   Next, after heating 500 parts of the “polyurethane resin 1A” to 50 ° C. in the same reactor as described above, 10.95 parts of the “epoxy group-containing alkoxysilane partial condensate 2A” are added. The reaction treatment was performed at 60 ° C. for 4 hours under a nitrogen stream. In this way, an “alkoxy group-containing silane-modified polyurethane resin” was produced.

前述の「アルコキシ基含有シラン変性ポリウレタン樹脂」中の固形残分中のケイ素原子(Si)含有量はシリカ質量換算で3.3%であった。上記「アルコキシ基含有シラン変性ポリウレタン樹脂」100部とケッチェンブラック30部とを混合分散させて表面層18を形成するための「表面層形成材料1」を調製した。   The silicon atom (Si) content in the solid residue in the aforementioned “alkoxy group-containing silane-modified polyurethane resin” was 3.3% in terms of silica mass. 100 parts of the “alkoxy group-containing silane-modified polyurethane resin” and 30 parts of ketjen black were mixed and dispersed to prepare “surface layer forming material 1” for forming the surface layer 18.

(3)「現像ローラ1」の作製
直径10mmのSUS303製シャフトを円筒状金型の中空部にセットし、前記シャフトと円筒状金型との間の空隙部に前記「弾性層形成材料1」を注型し、180℃で1時間加熱加硫処理を行った後、さらに200℃で4時間2次加硫処理を行った。2次加硫処理後、前記円筒状金型より脱型して厚み5mmの弾性層をシャフト外周に形成した。
(3) Production of “Developing Roller 1” A shaft made of SUS303 having a diameter of 10 mm is set in a hollow portion of a cylindrical mold, and the “elastic layer forming material 1” is placed in a gap between the shaft and the cylindrical mold. Was cast and heated at 180 ° C. for 1 hour, followed by further secondary vulcanization at 200 ° C. for 4 hours. After the secondary vulcanization treatment, the elastic layer having a thickness of 5 mm was formed on the outer periphery of the shaft by removing from the cylindrical mold.

次に、前記弾性層の外周面に前記「表面層形成材料1」を処理後の厚さが15μmになる様に塗布し、100℃で1時間加熱処理することにより「ポリウレタン樹脂−シリカハイブリッド体」からなる表面層を形成させた。この様な手順により、図3(b)に示す構造を有する「現像ローラ1」を作製した。   Next, the “surface layer forming material 1” is applied to the outer peripheral surface of the elastic layer so that the thickness after the treatment becomes 15 μm, and heat-treated at 100 ° C. for 1 hour to obtain “a polyurethane resin-silica hybrid body”. Is formed. By this procedure, “developing roller 1” having the structure shown in FIG.

(4)「現像ローラ2〜4」の作製
上記「現像ローラ1」を作製する際、15分間窒素ガスによるバブリング処理を行った「表面層形成材料1」を用いて塗布を行った他は同じ手順で「現像ローラ2」を作製した。得られた「現像ローラ2」の表面層をルーペで観察すると0.5mm〜1.5mm程度の微細な気泡が形成されていることが確認された。
(4) Production of “Developing Rollers 2 to 4” The above “Developing Roller 1” was the same as the “Developing Roller 1” except that the coating was performed using “Surface Layer Forming Material 1” that was subjected to bubbling treatment with nitrogen gas for 15 minutes “Developing roller 2” was prepared according to the procedure. When the surface layer of the “developing roller 2” obtained was observed with a magnifying glass, it was confirmed that fine bubbles of about 0.5 mm to 1.5 mm were formed.

また、上記「現像ローラ1」を作製する際、「表面層形成材料1」を塗布後、刷毛で塗布面をなでまわしてから100℃で1時間の加熱処理を行った。その他は同じ手順で「現像ローラ3」を作製した。   Further, when the “developing roller 1” was produced, after applying the “surface layer forming material 1”, the coated surface was patted with a brush and then heat treatment was performed at 100 ° C. for 1 hour. Other than that, “developing roller 3” was prepared in the same procedure.

さらに、上記「現像ローラ1」と全く同じ手順で現像ローラを作製後、市販のカッターを用いて表面層表面に長さ5mm、幅50μmのキズをつける処理を施して「現像ローラ4」を作製した。以上の処理により、気泡、スジ、キズを有する「現像ローラ2〜4」を作製した。   Further, after producing the developing roller in exactly the same procedure as the above “developing roller 1”, a process of scratching the surface layer surface with a length of 5 mm and a width of 50 μm is performed using a commercially available cutter to produce “developing roller 4”. did. By the above processing, “developing rollers 2 to 4” having bubbles, streaks, and scratches were produced.

2.イエロートナーの作製
(1)「樹脂微粒子分散液1」の調製
撹拌装置を取り付けたフラスコに下記化合物を添加し、80℃に加温して溶解させ単量体混合溶液を作製した。すなわち、
ペンタエリスリトールテトラステアリン酸エステル 72.0部
スチレン 115.1部
n−ブチルアクリレート 42.0部
メタクリル酸 10.9部
一方、撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(SDS)7.08部をイオン交換水2760部に溶解させた界面活性剤溶液(水系媒体)を投入し、窒素気流下、230rpmの撹拌速度で撹拌しながら内温を80℃に昇温させた。
2. Preparation of Yellow Toner (1) Preparation of “Resin Fine Particle Dispersion 1” The following compound was added to a flask equipped with a stirrer and heated to 80 ° C. to dissolve to prepare a monomer mixed solution. That is,
Pentaerythritol tetrastearate 72.0 parts Styrene 115.1 parts n-Butyl acrylate 42.0 parts Methacrylic acid 10.9 parts On the other hand, in a reaction vessel equipped with a stirrer, temperature sensor, condenser, and nitrogen introducing device, A surfactant solution (aqueous medium) in which 7.08 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate (SDS) was dissolved in 2760 parts of ion-exchanged water was added, and the internal temperature was 80 with stirring at a stirring speed of 230 rpm in a nitrogen stream. The temperature was raised to ° C.

次に、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック社製)により、前記界面活性剤溶液(80℃)中に前記単量体混合溶液(80℃)を混合分散させ、均一な分散粒子径を有する乳化粒子(油滴)を分散させた分散液を調製した。   Next, the monomer mixed solution (80 ° C.) is mixed and dispersed in the surfactant solution (80 ° C.) by a mechanical disperser “CLEARMIX” (manufactured by M Technique Co., Ltd.) having a circulation path, A dispersion in which emulsified particles (oil droplets) having a uniform dispersed particle diameter were dispersed was prepared.

前記分散液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)0.84部をイオン交換水200部に溶解させてなる開始剤溶液を添加し、この系を80℃にて3時間にわたり加熱、撹拌処理しながら重合反応を行った。この反応溶液に、重合開始剤(KPS)7.73部をイオン交換水240部に溶解させた溶液を添加し、15分後、温度を80℃にした。   An initiator solution prepared by dissolving 0.84 part of a polymerization initiator (potassium persulfate: KPS) in 200 parts of ion-exchanged water is added to the dispersion, and the system is heated and stirred at 80 ° C. for 3 hours. The polymerization reaction was carried out while processing. A solution prepared by dissolving 7.73 parts of a polymerization initiator (KPS) in 240 parts of ion-exchanged water was added to the reaction solution, and the temperature was raised to 80 ° C. after 15 minutes.

次に、下記化合物よりなる混合液を用意し、前記反応溶液中に100分間かけて滴下した。すなわち、
スチレン 383.6部
n−ブチルアクリレート 140.0部
メタクリル酸 36.4部
n−オクチルメルカプタン 12部
前記混合液を滴下後、反応系を80℃で60分間にわたり加熱、撹拌処理した後40℃まで冷却した。この様にして、ワックス(ペンタエリスリトールテトラステアリン酸エステル)を含有してなる「樹脂微粒子分散液1」を調製した。
Next, a mixed solution composed of the following compounds was prepared and dropped into the reaction solution over 100 minutes. That is,
Styrene 383.6 parts n-butyl acrylate 140.0 parts methacrylic acid 36.4 parts n-octyl mercaptan 12 parts After the dropwise addition of the mixed solution, the reaction system was heated and stirred at 80 ° C for 60 minutes and then to 40 ° C. Cooled down. In this manner, “resin fine particle dispersion 1” containing wax (pentaerythritol tetrastearate) was prepared.

(2)「イエロー着色剤分散液1」の調製
一方、n−ドデシル硫酸ナトリウム9.2部をイオン交換水160部に撹拌溶解した。この溶液を撹拌しながら、着色剤として顔料「C.I.ピグメントイエロー74」20部を徐々に添加し、次いで、機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック社製)を用いて分散処理を行うことにより、「イエロー着色剤微粒子分散液1」を調製した。「イエロー着色剤微粒子分散液1」における「イエロー着色剤微粒子」の粒径を電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて測定したところ、質量平均粒径で120nmであった。
(2) Preparation of “Yellow Colorant Dispersion 1” On the other hand, 9.2 parts of sodium n-dodecyl sulfate was stirred and dissolved in 160 parts of ion-exchanged water. While stirring this solution, 20 parts of pigment “CI Pigment Yellow 74” is gradually added as a colorant, and then dispersed using a mechanical disperser “Clearmix” (M Technique Co., Ltd.). To prepare “yellow colorant fine particle dispersion 1”. The particle size of “yellow colorant fine particles” in “yellow colorant fine particle dispersion 1” was measured using an electrophoretic light scattering photometer “ELS-800” (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Met.

(3)「着色粒子1Y」の調製
温度センサ、冷却管、撹拌装置、形状モニタリング装置を取り付けた反応容器に、
樹脂粒子分散液1 1250部(固形分換算)
イオン交換水 2000部
イエロー着色剤1 全量
を投入し、内部の温度を25℃にした後、この混合分散溶液に5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10.0に調整した。次いで、塩化マグネシウム・6水和物52.6部をイオン交換水72部に溶解してなる水溶液を、撹拌下、25℃で10分間かけて添加した。その後、直ちに昇温を開始し、この系を5分間かけて95℃まで昇温(昇温速度14℃/分)させて樹脂微粒子の凝集、融着を開始した。
(3) Preparation of “colored particles 1Y” In a reaction vessel equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, a stirring device, and a shape monitoring device,
1250 parts of resin particle dispersion 1 (in terms of solid content)
Ion-exchanged water 2000 parts Yellow colorant 1 The whole amount was added and the internal temperature was adjusted to 25 ° C., and then 5 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution was added to the mixed dispersion to adjust the pH to 10.0. . Next, an aqueous solution prepared by dissolving 52.6 parts of magnesium chloride hexahydrate in 72 parts of ion-exchanged water was added at 25 ° C. over 10 minutes with stirring. Thereafter, the temperature was immediately raised, and the system was heated to 95 ° C. over 5 minutes (temperature raising rate: 14 ° C./min) to start aggregation and fusion of resin fine particles.

この状態で「マルチサイザ3(ベックマン・コールター社製)」を用いて凝集粒子の粒径を測定し、体積基準メディアン径が6.5μmになった時点で、塩化ナトリウム115部をイオン交換水700部に溶解させた水溶液を添加して粒子成長を停止させた。さらに、液の温度を90℃にして8時間にわたり加熱撹拌(撹拌回転数120rpm)して、融着を継続させて熟成処理を行った後、この系を10℃/分の条件で30℃まで冷却し、塩酸を添加してpHを3.0に調整して撹拌を停止させた。   In this state, the particle size of the aggregated particles was measured using “Multisizer 3 (manufactured by Beckman Coulter)”, and when the volume-based median diameter reached 6.5 μm, 115 parts of sodium chloride was added to 700 parts of ion-exchanged water. The aqueous solution dissolved in was added to stop particle growth. Further, the temperature of the liquid was set to 90 ° C., and the mixture was heated and stirred for 8 hours (rotation speed: 120 rpm). After the aging treatment was performed by continuing the fusion, the system was heated to 30 ° C. at 10 ° C./min. The mixture was cooled, hydrochloric acid was added to adjust the pH to 3.0, and stirring was stopped.

生成した粒子をろ過処理してイオン交換水による洗浄を繰り返し行った後、遠心分離装置により固液分離処理を行い、さらに、フラッシュジェットドライヤを用いて乾燥処理を行うことにより、含水率1.0%の「着色粒子1Y」を作製した。   The produced particles are subjected to filtration treatment and repeatedly washed with ion-exchanged water, then subjected to solid-liquid separation treatment with a centrifugal separator, and further subjected to drying treatment with a flash jet dryer, thereby obtaining a water content of 1.0. % Of “colored particles 1Y” was produced.

(4)「トナー1Y」の作製
上記「着色粒子1Y」に対し、数平均一次粒子径12nm、疎水化度65の疎水性シリカ0.8質量部、及び、数平均一次粒子径30nm、疎水化度55の疎水性チタニア0.5質量部を添加し、ヘンシェルミキサで混合処理して「トナー1Y」を作製した。
(4) Preparation of “Toner 1Y” The above “Colored Particle 1Y” has a number average primary particle diameter of 12 nm and a hydrophobicity of 0.8 parts by weight of hydrophobic silica, and a number average primary particle diameter of 30 nm, hydrophobized. Toner 1Y was prepared by adding 0.5 part by weight of hydrophobic titania having a degree of 55 and mixing with a Henschel mixer.

3.評価実験
(1)トナー付着保持装置
作製した現像ローラ表面に前述の「トナー1Y」を供給するとともに、供給したトナーを現像ローラ表面に保持させるトナー付着装置として、図8(a)に示す断面構造を有するトナー付着保持装置20を用意した。
3. Evaluation Experiment (1) Toner Adhesion Holding Device A cross-sectional structure shown in FIG. 8A is used as a toner adhesion device that supplies the above-mentioned “toner 1Y” to the surface of the developed developing roller and holds the supplied toner on the surface of the developing roller. A toner adhering / holding device 20 was prepared.

トナー付着保持装置20は、ホッパ23とバッファ室22を有し、評価用の現像ローラ104はバッファ室22に設けられたトナー規制部材であるブレード24と補助ブレード25、及び、供給ローラ26とそれぞれ圧接する様に装着される。また、「トナー1Y」はホッパ23に収容され、ホッパ23内に設けられた回転体27の回転により撹拌され、かつ、通路28を介してバッファ室22に搬送される。   The toner adhesion holding device 20 includes a hopper 23 and a buffer chamber 22, and the developing roller 104 for evaluation includes a blade 24, an auxiliary blade 25, and a supply roller 26, which are toner regulating members provided in the buffer chamber 22. It is mounted so as to be pressed. The “toner 1 </ b> Y” is accommodated in the hopper 23, stirred by the rotation of the rotating body 27 provided in the hopper 23, and conveyed to the buffer chamber 22 through the passage 28.

トナー付着保持装置20は、評価用の現像ローラ104を矢印方向に回転駆動させるともに、供給ローラ26の回転によりバッファ室22の「トナー1Y」を現像ローラ104上に供給する様に駆動する。そして、現像ローラ104上に供給された「トナー1Y」は、ブレード24と補助ブレード25によりマイナスに帯電されるとともに、所定の厚さに薄層化される。また、トナー付着保持装置20には現像バイアス電源装置29が設けられ、現像ローラ104には現像バイアス電源装置29により出力される現像バイアス電圧により表1に示す様にマイナスの電圧が印加される。一方、現像ローラ104にトナーを供給する供給ローラ26にはアース接続を施して表面の電位が0Vになる様にした。この様に、マイナスに帯電させた「トナー1Y」を、現像ローラ104に対し相対的にプラスに帯電させた供給ローラ26を介して、マイナスに帯電させた状態の現像ローラ104に供給した。   The toner adhering / holding device 20 drives the evaluation developing roller 104 to rotate in the direction of the arrow and supplies the toner 1Y in the buffer chamber 22 onto the developing roller 104 by the rotation of the supply roller 26. The “toner 1Y” supplied onto the developing roller 104 is negatively charged by the blade 24 and the auxiliary blade 25, and is thinned to a predetermined thickness. The toner adhesion holding device 20 is provided with a developing bias power supply device 29, and a negative voltage is applied to the developing roller 104 as shown in Table 1 according to the developing bias voltage output from the developing bias power supply device 29. On the other hand, the supply roller 26 that supplies toner to the developing roller 104 is grounded so that the surface potential becomes 0V. In this way, the negatively charged “toner 1Y” was supplied to the developing roller 104 in a negatively charged state via the supply roller 26 charged positively relative to the developing roller 104.

(2)表面検査装置
前述したトナー付着保持装置20により、「トナー1Y」を付着、保持させた現像ローラ表面を前述の図5に示す構成の表面検査装置50を用いて観察した。CCDカメラ58は、図8の破線矢印方向で示す様に、現像ローラ104がトナー付着保持装置20筐体より露出している個所を撮影する様に配置した。
(2) Surface Inspection Device The surface of the developing roller on which the “toner 1Y” was adhered and held by the toner adhesion holding device 20 was observed using the surface inspection device 50 having the configuration shown in FIG. The CCD camera 58 is arranged so as to take an image of the portion where the developing roller 104 is exposed from the housing of the toner adhesion holding device 20 as indicated by the direction of the broken arrow in FIG.

また、照明用光源51は以下の様に条件設定した。すなわち、
照明用光源の出力 :市販の20W直管蛍光灯
(直径30mm、長さ500mm)
照明条件 :現像ローラ表面より上方45cmより拡散照射
現像ローラ表面における照度:150lx
また、CCDカメラ58による撮像条件は以下の様に設定した。すなわち、
レンズ前面〜部材表面の距離:62mm
色調補正 :なし
フラッシュ :off
CCDカメラ :市販のラインセンサタイプ一次元型デジタルカメラ
表示手段 :市販の19インチ液晶モニタ
(3)評価
以下の手順で評価を行った。
The illumination light source 51 was set as follows. That is,
Output of illumination light source: Commercially available 20 W straight tube fluorescent lamp
(Diameter 30mm, length 500mm)
Illumination conditions: Diffuse irradiation from 45 cm above the surface of the developing roller Illuminance on the surface of the developing roller: 150 lx
The imaging conditions with the CCD camera 58 were set as follows. That is,
Distance from lens front to member surface: 62 mm
Tonal correction: None Flash: Off
CCD camera: Commercially available line sensor type one-dimensional digital camera Display means: Commercially available 19-inch liquid crystal monitor (3) Evaluation Evaluation was performed according to the following procedure.

(a)現像ローラをトナー付着保持装置20に装填し、「トナー1Y」を付着させない状態でCCDカメラによる観察を行い、気泡、スジ、キズ等を検知できるかを確認する。このとき、現像ローラはモニタでの観察に支障をきたさぬ程度の回転数で回転させる
(b)表1に示す現像バイアス電圧値に設定して現像ローラを電圧印加した後、現像ローラを回転させながらトナーを供給する。このとき現像ローラの回転数は任意とする
(c)トナー供給後、現像バイアス電圧を印加した状態で現像ローラ表面の観察を行う。このとき、現像ローラはモニタでの観察に支障をきたさぬ程度の回転数で回転させる。
(A) The developing roller is loaded into the toner adhesion holding device 20, and observation with a CCD camera is performed without “toner 1Y” adhering, and it is confirmed whether bubbles, streaks, scratches, etc. can be detected. At this time, the developing roller is rotated at a rotation speed that does not interfere with the observation on the monitor. (B) The developing roller is set to the developing bias voltage value shown in Table 1, and the developing roller is rotated. While supplying the toner. At this time, the number of rotations of the developing roller is arbitrary. (C) After the toner is supplied, the surface of the developing roller is observed with a developing bias voltage applied. At this time, the developing roller is rotated at a rotation speed that does not hinder observation on the monitor.

トナー付着前の各「現像ローラ1〜4」における欠陥確認の状況を表1に、また、トナー付着後の評価結果を表2に示す。なお、上記(a)でモニタでの観察に支障をきたさぬ程度の現像ローラの回転数を測定したところ、回転数が25rpm以下のときモニタで支障なく観察できることを確認したので、本評価では現像ローラの回転数を25rpmに設定した。   Table 1 shows the status of defect confirmation in each of “developing rollers 1 to 4” before toner adhesion, and Table 2 shows the evaluation results after toner adhesion. Note that when the number of rotations of the developing roller was measured so as not to hinder the observation on the monitor in the above (a), it was confirmed that when the number of rotations was 25 rpm or less, the monitor could be observed without any trouble. The number of rotations of the roller was set to 25 rpm.

また、表中の「欠陥確認」の項で、「可能」は現像ローラを回転させた状態で欠陥確認が十分できるレベルであり、「ほぼ可能」は現像ローラの回転数を10%低減させることに回転状態で欠陥を確認することができるレベルである。さらに「なんとか可能」は現像ローラの回転数を50%に低減させた状態で欠陥を確認できるレベルであり、「不可」は回転状態の現像ローラより欠陥を確認することができないレベルである。   In addition, in the “defect confirmation” section of the table, “possible” is a level at which the defect can be sufficiently confirmed with the developing roller rotated, and “almost possible” reduces the rotational speed of the developing roller by 10%. This is a level at which defects can be confirmed in the rotating state. Furthermore, “somehow possible” is a level at which a defect can be confirmed with the number of rotations of the developing roller being reduced to 50%, and “impossible” is a level at which a defect cannot be confirmed by the developing roller in a rotating state.

Figure 2010181774
Figure 2010181774

Figure 2010181774
Figure 2010181774

表1に示す様に、意図的に欠陥を設けた「現像ローラ2〜4」は、トナーを付着する前は回転状態で欠陥を確認することが難しいものであった。ところが、表2に示す様に、現像ローラ表面にトナーを付着、保持した状態で観察することにより、表面に形成した欠陥をモニタで確認することができた。特に、現像ローラに−5V〜−50Vのマイナスの電圧を印加した状態でトナーを付着させたものでは、現像ローラの周面にトナー層を均一かつ薄く形成することができて欠陥の確認が行い易くなった。また、現像ローラにマイナスの電圧を印加しない場合(0V、+50V、+100V)も現像ローラ表面にトナーを付着させることができ、現像ローラ上に形成されている欠陥を検出できることを確認した。なお、現像ローラへマイナスの電圧を印加しなかった実験9〜11は、表2に示す様に、印加電圧の値が高くなるにつれて現像ローラ表面へのトナー付着量が増大して欠陥部分の検知が徐々に困難になる傾向が見られた。   As shown in Table 1, it was difficult for the “developing rollers 2 to 4” in which defects were intentionally provided to be confirmed in a rotating state before the toner was deposited. However, as shown in Table 2, the defects formed on the surface could be confirmed on the monitor by observing the surface of the developing roller with the toner attached and held. In particular, when a negative voltage of −5 V to −50 V is applied to the developing roller and the toner is adhered, the toner layer can be uniformly and thinly formed on the peripheral surface of the developing roller, and the defect is confirmed. It became easy. Further, it was confirmed that even when a negative voltage was not applied to the developing roller (0 V, +50 V, +100 V), the toner could be adhered to the surface of the developing roller, and the defects formed on the developing roller could be detected. In Experiments 9 to 11 in which a negative voltage was not applied to the developing roller, as shown in Table 2, the amount of toner attached to the surface of the developing roller increased as the applied voltage increased, and a defective portion was detected. There was a tendency to gradually become difficult.

実施例その2(感光体ドラムの表面検査)
1.「感光体ドラム1〜4」の作製
以下の手順により、円筒状支持体上に、中間層、電荷発生層、電荷輸送層を順次形成してなる積層構造の「感光体1〜4」を作製した。
Example 2 (photosensitive drum surface inspection)
1. Production of “photosensitive drums 1 to 4” Production of “photosensitive drums 1 to 4” having a laminated structure in which an intermediate layer, a charge generation layer, and a charge transport layer are sequentially formed on a cylindrical support by the following procedure. did.

先ず、円筒形状のアルミニウム支持体表面を切削加工して、十点表面粗さが1.5μm、直径が60mmの導電性支持体を用意した。   First, the surface of a cylindrical aluminum support was cut to prepare a conductive support having a 10-point surface roughness of 1.5 μm and a diameter of 60 mm.

(1)中間層の形成
上記導電性支持体上に、下記成分よりなる中間層塗布液を浸漬塗布法で塗布し、120℃の温度で30分間乾燥処理することで、乾燥膜厚が1.0μmの中間層を形成した。なお、下記中間層塗布液は、下記手順で調液を行った後、調液時に用いた混合溶媒と同じ混合溶媒で2倍に希釈し、一昼夜静置した後、ろ過を行って作製したものである。ろ過は、フィルタに公称ろ過精度が5μmの「リジメッシュフィルタ(日本ポール社製)」を用い、50kPaの圧力の下で行ったものである。
(1) Formation of intermediate layer On the conductive support, an intermediate layer coating solution comprising the following components is applied by a dip coating method and dried at a temperature of 120 ° C. for 30 minutes. A 0 μm intermediate layer was formed. The following intermediate layer coating solution was prepared by performing the following procedure, then diluting twice with the same mixed solvent used during the preparation, allowing to stand overnight, and then filtering. It is. Filtration was performed under a pressure of 50 kPa using a “rigid mesh filter (manufactured by Nippon Pole)” having a nominal filtration accuracy of 5 μm.

バインダ樹脂(下記構造のポリアミド樹脂) 1.0部     Binder resin (polyamide resin with the following structure) 1.0 part

Figure 2010181774
Figure 2010181774

ルチル形酸化チタン(1次粒径35nm、;メチルハイドロジェンシロキサンとジメチルシロキサンとの共重合体(モル比1:1)を用い、酸化チタン全質量の5質量%の量で表面処理したもの) 3.5部
エタノール/n−プロピルアルコール/テトラヒドロフラン混合液(質量比;45/20/30) 10.0部
上記成分を混合後、サンドミル分散機を用いて10時間、バッチ式の分散処理を行って分散液を作製した後、上述した手順で中間層塗布液を作製した。
Rutile-type titanium oxide (primary particle size 35 nm; surface-treated with a copolymer of methylhydrogensiloxane and dimethylsiloxane (molar ratio 1: 1) in an amount of 5 mass% of the total mass of titanium oxide) 3.5 parts ethanol / n-propyl alcohol / tetrahydrofuran mixed solution (mass ratio; 45/20/30) 10.0 parts After mixing the above components, batch-type dispersion treatment is performed using a sand mill disperser for 10 hours. After preparing the dispersion liquid, an intermediate layer coating liquid was prepared according to the procedure described above.

(2)電荷発生層の形成
電荷発生物質(下記構造のピランスロン化合物) 24.0部
(2) Formation of charge generation layer Charge generation material (pyranthrone compound having the following structure) 24.0 parts

Figure 2010181774
Figure 2010181774

ポリビニルブチラール樹脂「エスレックBL−1(積水化学社製)」
12.0部
2−ブタノン/シクロヘキサノン混合液(体積比;4/1) 300.0部
上記組成物を混合後、サンドミル分散機を用いて分散処理を行って電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を用いて乾燥時の膜厚が0.5μmとなる様に浸漬塗布法で前記中間層上に塗布して電荷発生層を形成した。
Polyvinyl butyral resin “ESREC BL-1 (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.)”
12.0 parts 2-butanone / cyclohexanone mixed solution (volume ratio; 4/1) 300.0 parts After the above composition was mixed, a dispersion treatment was performed using a sand mill disperser to prepare a charge generation layer coating solution. Using this coating solution, a charge generation layer was formed by coating on the intermediate layer by a dip coating method so that the film thickness upon drying was 0.5 μm.

(3)電荷輸送層の形成
電荷輸送物質(下記構造の化合物) 225.0部
(3) Formation of charge transport layer 225.0 parts of charge transport material (compound having the following structure)

Figure 2010181774
Figure 2010181774

ポリカーボネート「Z300(三菱ガス化学社製)」 300.0部
酸化防止剤「Irganox1010(日本チバガイギー社製)」
6.0部
テトラヒドロフラン/トルエン混合液(体積比;3/1) 2000.0部
シリコンオイル「KF−54(信越化学社製)」 1.0部
上記組成物を混合後、サンドミル分散機を用いて分散処理を行って電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を用いて乾燥時の膜厚が20μmとなる様に浸漬塗布法で前記電荷発生層上に塗布を行って電荷輸送層を形成した。この様な手順により、図2(b)に示す積層構造を有する「感光体1」を作製した。
Polycarbonate “Z300 (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.)” 300.0 parts Antioxidant “Irganox 1010 (Nihon Ciba Geigy Co., Ltd.)”
6.0 parts Tetrahydrofuran / toluene mixture (volume ratio; 3/1) 2000.0 parts Silicon oil “KF-54 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)” 1.0 part After mixing the above composition, a sand mill disperser was used. Then, a dispersion treatment was performed to prepare a charge transport layer coating solution. Using this coating solution, a charge transport layer was formed by coating on the charge generation layer by a dip coating method so that the film thickness upon drying was 20 μm. By this procedure, “Photoreceptor 1” having the laminated structure shown in FIG.

(4)「感光体ドラム2〜4」の作製
上記「感光体ドラム1」を作製する際、25分間窒素ガスによるバブリング処理を行った「電荷輸送層塗布液」を用いて塗布を行った他は同じ手順をとることにより、表面に直径0.3〜1.0mmの微小な気泡を有する「感光体ドラム2」を作製した。得られた「感光体ドラム2」の表面観察を観察者の目より30cm離した状態で行ったところ気泡の存在を確認することができなかった。
(4) Production of “photosensitive drums 2 to 4” When producing the above “photosensitive drum 1”, coating was performed using a “charge transport layer coating solution” that was subjected to bubbling treatment with nitrogen gas for 25 minutes. Took the same procedure to produce “Photosensitive drum 2” having fine bubbles with a diameter of 0.3 to 1.0 mm on the surface. When the surface of the obtained “photosensitive drum 2” was observed in a state 30 cm away from the observer's eyes, the presence of bubbles could not be confirmed.

また、上記「感光体ドラム1」の作製で、「電荷輸送層塗布液」を塗布した後、電荷輸送層表面を局所的に刷毛でなでまわしてから乾燥処理を行った。その他は同じ手順をとることにより、表面に長さ10mmのスジが存在する「感光体ドラム3」を作製した。作製した「感光体ドラム3」の表面観察を観察者の目より30cm離した状態で目視観察で行ったところスジの存在を確認することができなかった。   Further, in the production of the “photosensitive drum 1”, after applying the “charge transport layer coating solution”, the surface of the charge transport layer was locally brushed with a brush and then subjected to a drying treatment. Otherwise, the same procedure was followed to produce “Photosensitive drum 3” having a 10 mm long streak on the surface. When the surface of the produced “photosensitive drum 3” was observed by visual observation in a state 30 cm away from the observer's eyes, the presence of streaks could not be confirmed.

さらに、上記「感光体ドラム1」と全く同じ手順で感光体ドラムを作製後、市販のカッターを用いて表面に長さ5mm、幅50μmのキズをつける処理を施すことにより、表面に前記大きさのキズが存在する「感光体ドラム4」を作製した。作製した「感光体ドラム4」の表面観察を観察者の目より30cm離した状態で目視観察で行ったところキズの存在を確認することができなかった。以上の処理を行うことにより、表面に気泡、スジ、キズをそれぞれ有する「感光体ドラム2〜4」を作製した。   Further, after producing the photosensitive drum in exactly the same procedure as the above “photosensitive drum 1”, the surface is subjected to a process of scratching the surface with a length of 5 mm and a width of 50 μm by using a commercially available cutter. The “photosensitive drum 4” having the flaw of FIG. When the surface of the produced “photosensitive drum 4” was observed by visual observation with a distance of 30 cm from the observer's eyes, the presence of scratches could not be confirmed. By performing the above processing, “photosensitive drums 2 to 4” having bubbles, streaks, and scratches on the surface were produced.

2.評価実験
上記手順で作製した感光体ドラムを図8(b)に示す様にトナー付着保持装置20に配置させ、前述の実施例1と同じ条件で感光体ドラム表面の観察を行った。すなわち、トナー付着保持装置20では、現像ローラ104を介して「トナー1Y」を感光体ドラム101上に供給した。また、本評価では、感光体ドラム表面の表面電位が−700Vになる様に図示しないコロナ帯電器で帯電を行い、この電位を保持した状態でトナーを付着、保持させて観察を行った。
2. Evaluation Experiment The photosensitive drum produced by the above procedure was placed in the toner adhesion holding device 20 as shown in FIG. 8B, and the surface of the photosensitive drum was observed under the same conditions as in Example 1 described above. That is, in the toner adhesion holding device 20, “toner 1 Y” is supplied onto the photosensitive drum 101 via the developing roller 104. In this evaluation, the surface potential of the surface of the photosensitive drum was charged with a corona charger (not shown) so that the surface potential was −700 V, and the toner was adhered and held while maintaining this potential.

結果を表3に示す。   The results are shown in Table 3.

Figure 2010181774
Figure 2010181774

表3に示す様に、意図的に欠陥を設けてある「感光体ドラム2〜4」は、感光体ドラム表面にトナーを付着、保持した状態で観察することにより、表面に形成した欠陥の存在をモニタにて確認することができた。一方、トナーを付着する前は表面に形成した欠陥の存在をモニタで確認することはできなかった。   As shown in Table 3, the “photosensitive drums 2 to 4” that are intentionally provided with defects have defects formed on the surface by observing the surface of the photosensitive drum with the toner attached and retained. Could be confirmed on the monitor. On the other hand, before the toner was adhered, the presence of defects formed on the surface could not be confirmed on the monitor.

1 画像形成装置
2 光源
3 反射手段
10 円筒形状部材(感光体ドラム、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ)
101 感光体ドラム
102 帯電ローラ
103 転写ローラ
104 現像ローラ
11 支持体、シャフト
12 中間層
13 感光層
14 電荷発生層
15 電荷輸送層
16 保護層
17 弾性層
18 表面層
20 トナー付着保持装置
22 バッファ室
23 ホッパ
24 ブレード(トナー規制部材)
25 補助ブレード(トナー規制部材)
26 供給ローラ
27 回転体
28 通路
29 現像バイアス電源装置
50 表面検査装置
51 照明用光源
52 拡散光
53 円筒形状部材の軸心方向
54 受光光軸方向
55 検査個所(受光視野)
56 拡散光領域
57 受光光軸方向と円筒形状部材の軸心方向53とがなす角度
58 CCDカメラ(ラインセンサ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Light source 3 Reflecting means 10 Cylindrical member (photosensitive drum, developing roller, charging roller, transfer roller)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Photosensitive drum 102 Charging roller 103 Transfer roller 104 Developing roller 11 Support body, shaft 12 Intermediate layer 13 Photosensitive layer 14 Charge generation layer 15 Charge transport layer 16 Protective layer 17 Elastic layer 18 Surface layer 20 Toner adhesion holding device 22 Buffer chamber 23 Hopper 24 blade (toner regulating member)
25 Auxiliary blade (toner regulating member)
26 Supply Roller 27 Rotating Body 28 Passage 29 Development Bias Power Supply Device 50 Surface Inspection Device 51 Light Source for Illumination 52 Diffused Light 53 Axial Direction of Cylindrical Member 54 Light Receiving Optical Axis Direction 55 Inspection Location
56 Diffused light region 57 Angle formed by the light receiving optical axis direction and the axial direction 53 of the cylindrical member 58 CCD camera (line sensor)

Claims (5)

電子写真方式の画像形成装置に搭載される円筒形状部材の周面を非接触で検査する表面検査方法であって、
前記円筒形状部材周面に有彩色トナーを付着させた後、
前記有彩色トナーを前記周面に保持させた状態で前記周面の検査を非接触で行うことを特徴とする円筒形状部材の表面検査方法。
A surface inspection method for inspecting a peripheral surface of a cylindrical member mounted on an electrophotographic image forming apparatus in a non-contact manner,
After attaching chromatic toner to the cylindrical member peripheral surface,
A method for inspecting a surface of a cylindrical member, wherein the peripheral surface is inspected in a non-contact manner while the chromatic toner is held on the peripheral surface.
前記円筒形状部材が、現像ローラであることを特徴とする請求項1に記載の円筒形状部材の表面検査方法。   The surface inspection method for a cylindrical member according to claim 1, wherein the cylindrical member is a developing roller. 前記現像ローラを検査するときに、
マイナスに帯電させた前記有彩色トナーを使用するとともに、
前記現像ローラにマイナスの電圧を印加させた状態にして、
前記現像ローラの周面の検査を行うことを特徴とする請求項2に記載の円筒形状部材の表面検査方法。
When inspecting the developing roller,
While using the chromatic toner charged negatively,
In a state where a negative voltage is applied to the developing roller,
The surface inspection method for a cylindrical member according to claim 2, wherein the peripheral surface of the developing roller is inspected.
前記円筒形状部材が、感光体ドラムであることを特徴とする請求項1に記載の円筒形状部材の表面検査方法。   2. The cylindrical member surface inspection method according to claim 1, wherein the cylindrical member is a photosensitive drum. 前記有彩色トナーがイエロートナーであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の円筒形状部材の表面検査方法。   The surface inspection method for a cylindrical member according to claim 1, wherein the chromatic toner is a yellow toner.
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