JP2016188947A - Developing roller, developing device, and image forming apparatus - Google Patents

Developing roller, developing device, and image forming apparatus Download PDF

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Masatada Takemoto
真唯 竹本
政史 山中
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政史 山中
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Takao Mizutani
孝夫 水谷
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing roller that has excellent developer conveyability and durability and suppresses toner filming, and a developing device and an image forming apparatus including the developing roller.SOLUTION: There is provided a developing roller comprising a shaft body, rubber elastic layer, and coating layer, where the coating layer contains fine particles having an average particle diameter of 5 to 15 μm and has, its surface, irregular convex parts formed of the fine particles; the number of convex parts present in an area of 13125 μmon the surface is 100 or less; the coating layer has a ten-point average surface roughness Rz of 5.5 μm or less. Also provided are a developing device and an image forming apparatus including the developing roller.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、現像ローラ、現像装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing roller, a developing device, and an image forming apparatus.

電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置(電子写真機器ともいう)に用いられる現像ローラは、静電潜像が形成された像担持体に現像剤を搬送する機能(現像剤搬送性ともいう)を持つ。現像ローラが有する現像剤搬送性は、画像形成装置の品質、特に印字濃度に影響する。したがって、現像ローラの表面に凹凸を形成し、これにより、現像ローラの現像剤搬送性を向上させること等が検討されている。   A developing roller used in an image forming apparatus (also referred to as an electrophotographic apparatus) such as a copying machine, a printer, or a facsimile employing an electrophotographic system has a function of conveying a developer to an image carrier on which an electrostatic latent image is formed ( Also called developer transportability). The developer transportability of the developing roller affects the quality of the image forming apparatus, particularly the print density. Accordingly, it has been studied to form irregularities on the surface of the developing roller, thereby improving the developer transportability of the developing roller.

例えば、特許文献1や特許文献2には、現像ローラの最表面に樹脂粒子が分散された表層を設けることにより、現像ローラの表面粗さを調整した現像ローラが記載されている。
また、これら以外にも、表面を砥石等で研磨することにより、所定の表面粗さに調整した現像ローラや、成形金型の内面をブラスト処理して所定の粗さに調整した成形金型を用いて弾性層を型成形することにより、所定の表面粗さに調整した現像ローラ等も知られている。
For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe a developing roller in which the surface roughness of the developing roller is adjusted by providing a surface layer in which resin particles are dispersed on the outermost surface of the developing roller.
In addition to these, a developing roller adjusted to a predetermined surface roughness by polishing the surface with a grindstone or the like, or a molding die adjusted to a predetermined roughness by blasting the inner surface of the molding die A developing roller or the like that is adjusted to a predetermined surface roughness by using an elastic layer and molding the elastic layer is also known.

特開2009−265157号公報JP 2009-265157 A 特開2002−304053号公報JP 2002-304053 A

しかし、特許文献1及び特許文献2に記載の現像ローラのように、樹脂粒子が分散された表層を備えた現像ローラは、画像形成装置に装着されたときに現像ブレードの接触面積が増えてトナーフィルミング(現像剤の固着)が生じ易くなることがあった。
また、研磨により表面粗さを調整した現像ローラは、高コストになるうえ、それほど微細な凹凸が形成されていないため、トナーフィルミングが生じやすく、これにより耐久性が低下しやすいという問題があった。さらに、ブラスト処理された成形金型により型成形された現像ローラは、微細な凹凸が形成されているので、搬送量も少なく、耐久性が低下しやすいことより、トナーフィルミングも生じやすいという問題があった。
However, a developing roller having a surface layer in which resin particles are dispersed, such as the developing rollers described in Patent Document 1 and Patent Document 2, increases the contact area of the developing blade when mounted on an image forming apparatus. In some cases, filming (developing of the developer) is likely to occur.
In addition, the developing roller whose surface roughness has been adjusted by polishing is expensive and not so fine asperities are formed, so that toner filming is likely to occur, which tends to reduce durability. It was. Furthermore, the development roller molded by the blasted molding die has fine irregularities, so the amount of transport is small and the durability tends to be reduced, so that toner filming is likely to occur. was there.

本発明は、現像剤搬送性に優れるとともにトナーフィルミングを抑えて耐久性に優れた現像ローラ、並びに、この現像ローラを備えた現像装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing roller that is excellent in developer transportability and has excellent durability by suppressing toner filming, as well as a developing device and an image forming apparatus provided with the developing roller.

本発明の課題は、以下の手段によって達成れた。
(1)軸体と、前記軸体の外周に成形されたゴム弾性層と、前記ゴム弾性層の外周に形成された被覆層とを備えた現像ローラであって、
前記被覆層が、平均粒径が5〜15μmの微粒子を含有し、
前記被覆層の表面に該微粒子で形成された不規則な凸部を有し、前記表面の13125μmの領域に存在する前記凸部の数が100個以下であり、
前記被覆層の十点平均粗さRzが5.5μm以下である現像ローラ。
(2)前記被覆層の全面積Sに対する、前記凸部の表面積Sの表面積比(S/S)が、0.05〜0.2の範囲内である(1)に記載の現像ローラ。
(3)前記被覆層が、その表面に表層を有している(1)又は(2)に記載の現像ローラ。
(4)前記表層が、Si元素及びフッ素元素の少なくとも1種を含有する(3)に記載の現像ローラ。
(5)上記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の現像ローラを備えた現像装置。
(6)上記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の現像ローラを備えた画像形成装置。
The object of the present invention has been achieved by the following means.
(1) A developing roller comprising a shaft, a rubber elastic layer formed on the outer periphery of the shaft, and a coating layer formed on the outer periphery of the rubber elastic layer,
The coating layer contains fine particles having an average particle diameter of 5 to 15 μm,
The surface of the coating layer has irregular protrusions formed of the fine particles, and the number of protrusions present in the 13125 μm 2 region of the surface is 100 or less,
A developing roller having a ten-point average roughness Rz of the coating layer of 5.5 μm or less.
(2) to the total area S A of the coating layer, the surface area ratio of the surface area S T of the convex portion (S T / S A) is, according to a range of 0.05 to 0.2 (1) Development roller.
(3) The developing roller according to (1) or (2), wherein the coating layer has a surface layer on a surface thereof.
(4) The developing roller according to (3), wherein the surface layer contains at least one of Si element and fluorine element.
(5) A developing device including the developing roller according to any one of (1) to (4) above.
(6) An image forming apparatus comprising the developing roller according to any one of (1) to (4).

本発明により、現像剤搬送性に優れるとともに、トナーフィルミングの発生を抑えて耐久性にも優れた現像ローラ、並びに、この現像ローラを備えた現像装置及び画像形成装置を提供できる。
本発明の現像ローラ及び現像装置は、画像形成装置が高濃度で高画質の画像を長期にわたって形成することに貢献できる。また、本発明の画像形成装置は、高濃度で高画質の画像を長期にわたって形成できる。
According to the present invention, it is possible to provide a developing roller excellent in developer transportability, suppressed in occurrence of toner filming and excellent in durability, and a developing device and an image forming apparatus including the developing roller.
The developing roller and the developing device of the present invention can contribute to the image forming apparatus forming a high density and high quality image over a long period of time. Further, the image forming apparatus of the present invention can form a high-density and high-quality image over a long period of time.

図1は本発明の現像ローラの一例を示す概略正面図である。FIG. 1 is a schematic front view showing an example of the developing roller of the present invention. 図2は本発明の現像装置及び本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing an example of the developing device of the present invention and the image forming apparatus of the present invention.

本発明の現像ローラを、好ましい一例を挙げて、説明する。
本発明の現像ローラの好ましい一例である現像ローラは、図1に示されるように、棒状又は管状の軸体2と、軸体の外周に形成された管状のゴム弾性層(図1において図示しない)と、ゴム弾性層の外周に形成された被覆層4とを備えている。
The developing roller of the present invention will be described with a preferable example.
As shown in FIG. 1, the developing roller as a preferred example of the developing roller of the present invention includes a rod-like or tubular shaft body 2 and a tubular rubber elastic layer (not shown in FIG. 1) formed on the outer periphery of the shaft body. And a coating layer 4 formed on the outer periphery of the rubber elastic layer.

軸体2は、従来公知の現像ローラにおける軸体と同様である。
軸体2は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で構成された所謂「芯金」であり、良好な導電特性を有している。軸体2は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等の絶縁性芯体にメッキを施して導電化した軸体であってもよい。軸体2は、金属で形成された、高伝導性であることが好ましい。
The shaft body 2 is the same as the shaft body in a conventionally known developing roller.
The shaft body 2 is a so-called “core metal” made of, for example, iron, aluminum, stainless steel, brass, or the like, and has good conductive characteristics. The shaft body 2 may be a shaft body made conductive by plating an insulating core body such as a thermoplastic resin or a thermosetting resin. The shaft body 2 is preferably made of metal and highly conductive.

ゴム弾性層は、SBR、NBR、エピクロルヒドリンゴム、EPDM、CR、BR、IR、アクリルゴム、シリコーンゴム及びこれらの複合物、並びに、これらの変性物等で軸体の外周に形成され、なかでも、成形収縮率の大きいシリコーンゴムで形成されることが好ましい。シリコーンゴムは、特に限定されないが、好ましくは後述するシリコーンゴム組成物の硬化物である。
ゴム弾性層は、発泡ゴムからなる発泡層であってもよいが、厚み精度が優れる点で、中実な層であるのが好ましい。本発明において「中実」とは、内部に中空部が存在しない場合に加えて、例えば0.1個/mm以下の中空部が存在する場合をも包含する。
The rubber elastic layer is formed on the outer periphery of the shaft body with SBR, NBR, epichlorohydrin rubber, EPDM, CR, BR, IR, acrylic rubber, silicone rubber and a composite thereof, and a modified product thereof. It is preferably formed of silicone rubber having a large molding shrinkage rate. The silicone rubber is not particularly limited, but is preferably a cured product of a silicone rubber composition described later.
The rubber elastic layer may be a foam layer made of foam rubber, but is preferably a solid layer in terms of excellent thickness accuracy. In the present invention, “solid” includes not only the case where there is no hollow part in the interior but also the case where there are, for example, 0.1 / mm 2 or less hollow parts.

ゴム弾性層は、20〜55のJIS A硬度を有しているのが好ましい。ゴム弾性層が20〜55のJIS A硬度(JIS K6301)を有していると、現像ローラと被当接体との接触面積(ニップ幅ともいう)が大きくなり、転写効率、帯電効率又は現像効率等が改善される。また、感光体等の被当接体に機械的ダメージを与えるおそれが低減される。   The rubber elastic layer preferably has a JIS A hardness of 20 to 55. When the rubber elastic layer has a JIS A hardness (JIS K6301) of 20 to 55, the contact area (also referred to as nip width) between the developing roller and the contacted body increases, and transfer efficiency, charging efficiency, or development Efficiency is improved. In addition, the possibility of mechanical damage to the contacted body such as the photoreceptor is reduced.

ゴム弾性層の厚さは、被当接体との当接状態において被当接体との均一なニップ幅を確保することができる等の点で、0.5〜10mmが好ましく、1〜5mmが特に好ましい。ゴム弾性層の外径としては、特に限定されないが、例えば、5〜20mmとすることができる。   The thickness of the rubber elastic layer is preferably from 0.5 to 10 mm, and preferably from 1 to 5 mm, from the viewpoint that a uniform nip width with the contacted body can be secured in the contact state with the contacted body. Is particularly preferred. Although it does not specifically limit as an outer diameter of a rubber elastic layer, For example, it can be set as 5-20 mm.

被覆層4は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂でゴム弾性層の外周に形成されている。なかでも、耐摩耗性が優れるウレタン樹脂、特にポリエステルウレタン樹脂で形成されていることが好ましい。ウレタン樹脂及びポリエステルウレタン樹脂については後述する。   The coating layer 4 is formed on the outer periphery of the rubber elastic layer with a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Especially, it is preferable to form with the urethane resin which is excellent in abrasion resistance, especially the polyester urethane resin. The urethane resin and the polyester urethane resin will be described later.

被覆層4は、微粒子を含有している。この微粒子は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂で形成されたものが好ましく、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋ポリスチレン、アクリルスチレン共重合、架橋オレフィン系樹脂又はポリアミド樹脂等の各樹脂で形成された微粒子がより好ましい。
微粒子の平均粒径は、5〜15μmである。平均粒径が5μm未満であると、現像ローラ1の表面粗さ(十点平均粗さRz)が小さくなり、現像剤搬送性が低下することがある。一方、15μmを超えると、解像度が低下して形成される画像の画質が悪化することがある。優れた現像剤搬送性と高解像度とを高い水準で両立できる点で、微粒子の平均粒子径は、5〜14μmであることが好ましく、6〜12μmであることがさらに好ましい。微粒子の粒径は、現像ローラ1を切断処理した後に、顕微鏡により断面を測ることによって、測定できる。
The coating layer 4 contains fine particles. These fine particles are preferably formed of a thermoplastic resin or a thermosetting resin, such as urethane resin, urea resin, cross-linked acrylic resin, cross-linked polystyrene, acrylic styrene copolymer, cross-linked olefin resin, or polyamide resin. The formed fine particles are more preferable.
The average particle diameter of the fine particles is 5 to 15 μm. When the average particle size is less than 5 μm, the surface roughness (ten-point average roughness Rz) of the developing roller 1 is reduced, and the developer transportability may be lowered. On the other hand, when the thickness exceeds 15 μm, the image quality of the formed image may deteriorate due to a decrease in resolution. The average particle diameter of the fine particles is preferably 5 to 14 μm, and more preferably 6 to 12 μm, from the viewpoint that both excellent developer transportability and high resolution can be achieved at a high level. The particle size of the fine particles can be measured by measuring the cross section with a microscope after cutting the developing roller 1.

この微粒子は、100℃以上でも変形又は溶融等しない耐熱性を有することが好ましく、130〜180℃での耐熱性を有することがより好ましい。これにより、被覆層4の架橋温度にも変形せずに耐えられる。耐熱性は、メルトフローインデクサーという設備において微粒子を入れ圧力と熱を与えて流動性を出す装置を用いて、所定の熱を与えても微粒子がこの装置から溶けて流れ出すことがないことにより、確認できる。   The fine particles preferably have heat resistance that does not deform or melt at 100 ° C. or higher, and more preferably has heat resistance at 130 to 180 ° C. Thereby, it can endure even the bridge | crosslinking temperature of the coating layer 4 without deform | transforming. Heat resistance is achieved by using a device that puts fine particles in a facility called a melt flow indexer and gives pressure and heat to produce fluidity, and even if given heat is given, the fine particles do not melt out of this device and flow out. I can confirm.

微粒子は、被覆層4中に存在(埋没)していればよく、その一部が被覆層4上に存在していてもよい。また、被覆層4中に不均一に分散し、例えば表面側に偏在していてもよい。
また、微粒子の形状も特に限定されない。例えば、粒状であってもよく、柱状、棒状、不定形、円盤状(偏平状)でもよい。
The fine particles may be present (buried) in the coating layer 4, and part of the fine particles may be present on the coating layer 4. Moreover, it may disperse | distribute unevenly in the coating layer 4, for example, may be unevenly distributed in the surface side.
Further, the shape of the fine particles is not particularly limited. For example, it may be granular, columnar, rod-shaped, indeterminate, or disk-shaped (flat).

被覆層4は、微粒子を含有することにより、微粒子に起因する凸部4aが被覆層4に不規則的に形成されている。例えば、被覆層4が、内部に存在する微粒子により粒状に隆起又は突出している凸部4aを有する。この凸部4aは被覆層4で覆われた微粒子により形成されている。ここで、不規則的とは、凸部4aが所定の様式(配列様式及び間隔等)で繰り返して配列された配列状態ではないことを意味する。例えば、粒子同士が一部くっついたり、配列ピッチがランダムだったり、しながらも、分散又は散在した状態等が挙げられる。   Since the coating layer 4 contains fine particles, the convex portions 4 a resulting from the fine particles are irregularly formed on the coating layer 4. For example, the coating layer 4 has the convex part 4a which protrudes or protrudes in a granular form with the microparticles | fine-particles which exist inside. The convex portion 4 a is formed by fine particles covered with the coating layer 4. Here, “irregular” means that the convex portions 4a are not in an arrayed state that is repeatedly arranged in a predetermined manner (arrangement manner and interval). For example, a state where particles are partially adhered to each other, or the arrangement pitch is random, or dispersed or scattered is exemplified.

凸部4aは、被覆層4に形成されていればよく、その数は特に限定されない。本発明においては、凸部4aを多数有し、以下の凸部数を満たす程度の数で有する。
被覆層4が有する凸部4aの数(凸部数という)については、被覆層4における表面のうち13125μm(140μm×93.75μm)の領域に存在する凸部数が100個以下である。凸部数が100個を超えると、表面の凸部4a近傍にトナーフィルミングが発生しやすく、トナーフィルミングにより被覆層4に付着する現像剤量(フィルミング量という)が多くなる。トナーフィルミングの発生を長期わたって抑え、しかもフィルミング量も低減できる点で、凸部数は、90個以下であることが好ましく、80個以下であることがさらに好ましい。凸部数の下限値は、凸部4aが存在する限り特に限定されないが、例えば、1個以上であることが好ましく、2個以上であることがより好ましく、3個以上であることがさらに好ましい。
The convex part 4a should just be formed in the coating layer 4, and the number is not specifically limited. In this invention, it has many convex parts 4a, and has the number of grades which satisfy the following convex part numbers.
About the number of the convex parts 4a which the coating layer 4 has (referred to as the number of convex parts), the number of convex parts existing in the region of 13125 μm 2 (140 μm × 93.75 μm) in the surface of the coating layer 4 is 100 or less. If the number of protrusions exceeds 100, toner filming is likely to occur near the protrusions 4a on the surface, and the amount of developer (referred to as filming amount) that adheres to the coating layer 4 due to toner filming increases. The number of convex portions is preferably 90 or less, and more preferably 80 or less, in that the occurrence of toner filming can be suppressed for a long time and the amount of filming can be reduced. The lower limit value of the number of convex portions is not particularly limited as long as the convex portions 4a exist, but for example, it is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and further preferably 3 or more.

本発明において、凸部数は、次のようにして、測定する。
すなわち、被覆層4の表面において、微粒子が存在する領域を観測対象(測定点は少なくとも3点)とし、そのうちの13125μm(140μm×93.75μm)の領域を、レーザー顕微鏡:VK−8700(商品名、キーエンス社製)により、倍率100倍にて、観察する。観測領域において、140μmの長さ方向は現像ローラ1の長手方向と平行とし、93.75μmの長さ方向は現像ローラ1の円周方向と平行とする。
このようにして観測した観測領域内に、微粒子に基づく凸部4aが存在する数を計数する。各測定点で計数された凸部数を平均して、上記領域の凸部数とする。
ここで、観測領域内の凸部4aは粒子解析ソフトを用いて2値化により、判別できる。
In the present invention, the number of convex portions is measured as follows.
That is, on the surface of the coating layer 4, a region where fine particles are present is an observation target (measurement points are at least three), and a region of 13125 μm 2 (140 μm × 93.75 μm) is laser microscope: VK-8700 Name, manufactured by Keyence Corporation) at a magnification of 100 times. In the observation region, the length direction of 140 μm is parallel to the longitudinal direction of the developing roller 1, and the length direction of 93.75 μm is parallel to the circumferential direction of the developing roller 1.
The number of projections 4a based on fine particles in the observation region observed in this way is counted. The number of convex portions counted at each measurement point is averaged to obtain the number of convex portions in the region.
Here, the convex part 4a in the observation region can be discriminated by binarization using particle analysis software.

凸部数は、被覆層4中に含まれる微粒子の含有量等により、上記範囲に設定できる。   The number of convex portions can be set in the above range depending on the content of fine particles contained in the coating layer 4 and the like.

被覆層4は、全面積Sに対する、凸部4aの表面積Sの表面積比(S/S)が0.05〜0.2の範囲内であることが好ましい。表面積比(S/S)がこの範囲内にあると、現像剤搬送性と耐久性とをより高い水準で両立できる。現像剤搬送性と耐久性とがさらに優れる点で、表面積比(S/S)は、0.05〜0.18であることが好ましく、0.05〜0.15であることがさらに好ましい。 Covering layer 4, to the total area S A, the surface area ratio of the surface area S T of the convex portion 4a (S T / S A) is preferably in the range of 0.05 to 0.2. When the surface area ratio (S T / S A ) is within this range, both developer transportability and durability can be achieved at a higher level. The surface area ratio (S T / S A ) is preferably 0.05 to 0.18, more preferably 0.05 to 0.15, in that the developer transportability and durability are further improved. preferable.

本発明において、表面積比(S/S)は、以下のようにして、測定、算出した値とする。
上記のように表面を観測して、観察領域の表面の二次元画像を得る。この二次元画像を二値化(条件:オプションソフトにより二値化、照明、ピント及びしきい値はいずれも自動調整に設定。)する。観測領域の全ピクセル数を計数し、このピクセル数から合計面積Sを算出する。また、同様にして、凸部4aを示す領域のピクセル数から凸部4aの合計表面積Sを算出する。表面積Sを面積Sで除して、表面積比(S/S)を算出する。
In the present invention, the surface area ratio (S T / S A ) is a value measured and calculated as follows.
The surface is observed as described above to obtain a two-dimensional image of the surface of the observation region. This two-dimensional image is binarized (condition: binarization by option software, illumination, focus, and threshold are all set to automatic adjustment). It counts the total number of pixels in the observation area, and calculates the total area S A from the number of the pixels. In the same manner, to calculate the total surface S T of the convex portion 4a from the number of pixel regions showing a protrusion 4a. The surface area ratio (S T / S A ) is calculated by dividing the surface area S T by the area S A.

表面積比(S/S)は、被覆層4中に含まれる微粒子の含有量及び平均粒径等により、上記範囲に設定できる。 The surface area ratio (S T / S A ) can be set in the above range depending on the content of fine particles contained in the coating layer 4 and the average particle diameter.

被覆層4中の、微粒子の含有量は、ベース樹脂100質量部に対して、0.1〜30質量部であることが好ましく、1〜25質量部であることがより好ましく、2〜20質量部であることがさらに好ましい。含有量が上記範囲内にあると、凸部数、さらには表面積比(S/S)を上記範囲内に設定できる。 The content of the fine particles in the coating layer 4 is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 25 parts by weight, and 2 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin. More preferably, it is a part. When the content is within the above range, the number of convex portions, and further the surface area ratio (S T / S A ) can be set within the above range.

被覆層4(現像ローラ1)は、5.5μm以下の十点平均粗さRzを有している。これにより、トナーフィルミングの発生を長期わたって抑え、しかもフィルミング量を低減できる。この点で、被覆層4の十点平均粗さRzは、0.5〜5.5μmであることが好ましく、1〜5.5μmであることがより好ましく、2〜5.5μmであることがさらに好ましい。
十点平均粗さRzは、JIS B0601−1984に準じて、先端半径2μmの測定プローブを備えた表面粗さ計(商品名「590A」、東京精密社製)に、現像ローラ1をセットし、測定長2.4mm、カットオフ波長0.8mm、カットオフ種別ガウシアンにより、少なくとも3点を測定点として測定した値の平均値とする。測定位置は、被覆層4の、軸方向の中央約200mm以内の両端部及び中央部の少なくとも3点とする。
十点平均粗さRzは、微粒子の平均粒径又は含有量等により、上記範囲に設定できる。
The coating layer 4 (developing roller 1) has a ten-point average roughness Rz of 5.5 μm or less. As a result, the occurrence of toner filming can be suppressed for a long time, and the amount of filming can be reduced. In this respect, the ten-point average roughness Rz of the coating layer 4 is preferably 0.5 to 5.5 μm, more preferably 1 to 5.5 μm, and 2 to 5.5 μm. Further preferred.
The ten-point average roughness Rz is set in accordance with JIS B0601-1984 by setting the developing roller 1 on a surface roughness meter (trade name “590A”, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) equipped with a measurement probe having a tip radius of 2 μm. The measurement length is 2.4 mm, the cut-off wavelength is 0.8 mm, and the cut-off type Gaussian is used as an average value of values measured using at least three points as measurement points. The measurement positions are at least three points on both ends and the center of the coating layer 4 within about 200 mm in the center in the axial direction.
The ten-point average roughness Rz can be set in the above range depending on the average particle diameter or content of the fine particles.

被覆層4は、現像ローラ1が導電性を有していれば、導電性を有していても有していなくてもよいが、導電性を有しているのが好ましい。被覆層4の導電性は、例えば、後述する樹脂組成物に導電性付与剤を含有させることによって、付与できる。   The coating layer 4 may or may not have conductivity as long as the developing roller 1 has conductivity, but preferably has conductivity. The conductivity of the coating layer 4 can be imparted, for example, by adding a conductivity imparting agent to the resin composition described later.

被覆層4は、10nm〜20μmの層厚を有しているのが好ましく、100nm〜10μmの層厚を有しているのがより好ましい。   The covering layer 4 preferably has a layer thickness of 10 nm to 20 μm, and more preferably has a layer thickness of 100 nm to 10 μm.

本発明の現像ローラは、上記好ましい一例である現像ローラ1に限定されず、本発明の目的を損なわない範囲において、種々の変更が可能である。
例えば、本発明の現像ローラは、軸体とゴム弾性層と被覆層とを備えていれば、他の構成は特に限定されない。例えば、本発明の現像ローラは、軸体とゴム弾性層の間又はゴム弾性層と被覆層との間に接着層又はプライマー層等の中間層を有していてもよい。また、後述するように、被覆層の表面に表層を有していてもよい。
The developing roller of the present invention is not limited to the developing roller 1 as a preferable example, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
For example, as long as the developing roller of the present invention includes a shaft body, a rubber elastic layer, and a coating layer, other configurations are not particularly limited. For example, the developing roller of the present invention may have an intermediate layer such as an adhesive layer or a primer layer between the shaft body and the rubber elastic layer or between the rubber elastic layer and the coating layer. Moreover, you may have a surface layer on the surface of a coating layer so that it may mention later.

表層としては、種々の機能を有する層を適宜に設けることができる。例えば、トナー粒子に対する離型性、又は、接触するブレードに対する潤滑性を有する表層が挙げられる。
このような表層は、所定の機能を有していればよく、好ましくは、Si元素及びフッ素元素の少なくとも1種を含有することが好ましい。
Si元素を含有する表層としては、例えば、Si元素を含有する材料で形成された表層が挙げられる。Si元素を含有する材料としては、例えば、シリコーングラフトポリマー含有ウレタン、アクリルシリコーン樹脂含有ウレタン、シリコーン系レベリング剤含有ウレタン、シリコーンオイル含有ウレタン、又は、シランカップリング剤が挙げられる。
フッ素元素を含有する表層としては、例えば、フッ素元素を含有する材料で形成された表層が挙げられる。フッ素元素を含有する材料としては、例えば、フッ素ポリオールとイソシアネートとのウレタン、フッ素系界面活性剤含有ウレタン、アクリルフッ素樹脂含有ウレタン、又は、PTFEビーズなどフッ素系微小ビーズ含有ウレタンが挙げられる。
Si元素及びフッ素元素を含有する表層としては、例えば、Si元素及びフッ素元素を含有する材料で形成された表層が挙げられる。Si元素及びフッ素元素を含有する材料としては、例えば、ウレタンにフッ素ポリオールと水酸基含有アクリルシリコーン樹脂のグラフト樹脂で形成された表層が挙げられる。
As the surface layer, layers having various functions can be appropriately provided. For example, a surface layer having releasability with respect to toner particles or lubricity with respect to a blade in contact therewith can be mentioned.
Such a surface layer has only to have a predetermined function, and preferably contains at least one of Si element and fluorine element.
Examples of the surface layer containing Si element include a surface layer formed of a material containing Si element. Examples of the material containing Si element include a silicone graft polymer-containing urethane, an acrylic silicone resin-containing urethane, a silicone-based leveling agent-containing urethane, a silicone oil-containing urethane, or a silane coupling agent.
Examples of the surface layer containing elemental fluorine include a surface layer formed of a material containing elemental fluorine. Examples of the material containing elemental fluorine include urethane of fluorine polyol and isocyanate, fluorine-containing surfactant-containing urethane, acrylic fluororesin-containing urethane, and fluorine-containing microbead-containing urethane such as PTFE beads.
Examples of the surface layer containing Si element and fluorine element include a surface layer formed of a material containing Si element and fluorine element. Examples of the material containing Si element and fluorine element include a surface layer formed of a urethane polyol and a hydroxyl group-containing acrylic silicone resin graft resin on urethane.

表層に含有されるSi元素及びフッ素元素は、次のようにして、同定できる。
すなわち、現像ローラから表層を採取した試験片を、X線光電子分光法(ESCA)にて分析する。検出された元素の種類を分析する。
The Si element and the fluorine element contained in the surface layer can be identified as follows.
That is, the test piece obtained by collecting the surface layer from the developing roller is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA). Analyze the type of element detected.

本発明の現像ローラは、微粒子を含有する被覆層を形成し、好ましくは上記のようにして、表面積比(S/S)及び十点平均粗さRzを所定の範囲に設定することにより、製造される。
現像ローラ1を製造する方法を説明するが、本発明はこれに限定されない。
The developing roller of the present invention forms a coating layer containing fine particles, and preferably by setting the surface area ratio (S T / S A ) and the ten-point average roughness Rz within a predetermined range as described above. Manufactured.
A method of manufacturing the developing roller 1 will be described, but the present invention is not limited to this.

具体的には、まず、軸体2を準備又は作製する。軸体2は、上記材料を用いて、公知の方法により棒状体に作製される。なお、軸体2は、所望により、その外周面を洗浄、脱脂処理、プライマー処理等してもよい。   Specifically, first, the shaft body 2 is prepared or manufactured. The shaft body 2 is made into a rod-like body by a known method using the above material. The shaft body 2 may be cleaned, degreased, primer-treated, etc. on its outer peripheral surface as desired.

次いで、軸体2の外周にゴム弾性層を成形する。
ゴム弾性層を形成するゴム組成物は、特に限定されないが、上記した中でも、シリコーンゴム組成物が好ましく、オルガノポリシロキサン及び導電性付与剤を含有するシリコーンゴム組成物がさらに好ましい。
導電性付与剤は、導電性を有していれば特に限定されず、例えば、導電性カーボン、ゴム用カーボン類、金属、導電性ポリマー等の導電性粉末が挙げられる。
シリコーンゴム組成物は、各種の添加剤を含有していてもよい。このような添加剤としては、例えば、鎖延長剤及び架橋剤等の助剤、触媒、分散剤、発泡剤、老化防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、耐熱性向上剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、溶剤等が挙げられる。
Next, a rubber elastic layer is formed on the outer periphery of the shaft body 2.
The rubber composition forming the rubber elastic layer is not particularly limited, but among the above, a silicone rubber composition is preferable, and a silicone rubber composition containing an organopolysiloxane and a conductivity imparting agent is more preferable.
The conductivity imparting agent is not particularly limited as long as it has conductivity, and examples thereof include conductive powders such as conductive carbon, rubber carbons, metals, and conductive polymers.
The silicone rubber composition may contain various additives. Such additives include, for example, auxiliary agents such as chain extenders and crosslinking agents, catalysts, dispersants, foaming agents, anti-aging agents, antioxidants, fillers, pigments, colorants, processing aids, softening agents. Agents, plasticizers, emulsifiers, heat resistance improvers, flame retardant improvers, acid acceptors, thermal conductivity improvers, mold release agents, solvents and the like.

シリコーンゴム組成物として、軸体2との高い密着性を発現する点で、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物等が好ましく、これらのなかでも、特に、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が好ましい。   As a silicone rubber composition, an addition-curable millable conductive silicone rubber composition, an addition-curable liquid conductive silicone rubber composition, and an addition-reactive foamed silicone rubber composition in terms of expressing high adhesion to the shaft body 2 Among these, an addition curable liquid conductive silicone rubber composition is particularly preferable.

付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物としては、一分子中にケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサン、一分子中にケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、平均粒径が1〜30μmで嵩密度が0.1〜0.5g/cmである無機質充填材、導電性付与剤及び付加反応触媒を含有する付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物において、オルガノポリシロキサン100質量部に対して、オルガノハイドロジェンポリシロキサンは0.1〜30質量部、無機質充填材は5〜100質量部、導電性付与剤は2〜80質量部が好ましく、付加反応触媒はオルガノポリシロキサン及びオルガノハイドロジェンポリシロキサンの合計質量に対して0.5〜1,000ppmが好ましい。 Addition-curing liquid conductive silicone rubber composition includes organopolysiloxane containing at least two alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule, and at least two hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule. Organohydrogenpolysiloxane, an addition curing type liquid conductive material containing an inorganic filler having an average particle size of 1 to 30 μm and a bulk density of 0.1 to 0.5 g / cm 3 , a conductivity imparting agent and an addition reaction catalyst A functional silicone rubber composition. In the addition-curable liquid conductive silicone rubber composition, the organohydrogenpolysiloxane is 0.1 to 30 parts by mass, the inorganic filler is 5 to 100 parts by mass, and the conductivity-imparting agent with respect to 100 parts by mass of the organopolysiloxane. Is preferably 2 to 80 parts by mass, and the addition reaction catalyst is preferably 0.5 to 1,000 ppm with respect to the total mass of the organopolysiloxane and the organohydrogenpolysiloxane.

付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物としては、平均組成式:RnSiO(4−n)/2(Rは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基、好ましくは炭素原子数1〜12、より好ましくは炭素原子数1〜8の一価炭化水素基であり、nは1.95〜2.05の正数である。)で示されるオルガノポリシロキサン、充填材、及び、該充填材に属するもの以外の導電性材料を含有する付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物において、オルガノポリシロキサン100質量部に対して、充填材は11〜39質量部、導電性材料は2〜80質量部が好ましい。
この付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物は、特開2008−058622号公報に記載の「付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物」を用いることができ、これに記載された内容は本明細書に組み込まれる。
The addition-curable millable conductive silicone rubber composition has an average composition formula: RnSiO (4-n) / 2 (R may be the same or different, substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups, preferably A monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and n is a positive number of 1.95 to 2.05). And an addition-curable millable conductive silicone rubber composition containing a conductive material other than those belonging to the filler. In the addition-curable millable conductive silicone rubber composition, the filler is preferably 11 to 39 parts by mass and the conductive material is preferably 2 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organopolysiloxane.
As this addition-curable millable conductive silicone rubber composition, the “addition-curable millable conductive silicone rubber composition” described in JP-A-2008-058622 can be used, and the contents described therein are described in the present specification. Embedded in the book.

付加反応型発泡シリコーンゴム組成物としては、ビニル基含有シリコーン生ゴム、シリカ系充填材、発泡剤、付加反応架橋剤、付加反応触媒、反応制御剤を含有し、所望により有機過酸化物架橋剤及び各種添加剤を含有する付加反応型発泡シリコーンゴム組成物が挙げられる。このシリコーンゴム組成物において、ビニル基含有シリコーン生ゴム100質量部に対して、シリカ系充填材は5〜100質量部、発泡剤は0.1〜10質量部、付加反応架橋剤は0.01〜20質量部、反応制御剤は0.1〜2質量部、付加反応触媒は組成物全体に対して1〜1,000ppmが好ましい。
この付加反応型発泡シリコーンゴム組成物は、特開2008−076751号公報に記載の「付加反応型発泡シリコーンゴム組成物」を用いることができ、これに記載された内容は本明細書に組み込まれる。
The addition reaction type foamed silicone rubber composition contains a vinyl group-containing silicone raw rubber, a silica-based filler, a foaming agent, an addition reaction crosslinking agent, an addition reaction catalyst, a reaction control agent, and optionally an organic peroxide crosslinking agent and An addition reaction type foamed silicone rubber composition containing various additives may be mentioned. In this silicone rubber composition, the silica-based filler is 5 to 100 parts by mass, the foaming agent is 0.1 to 10 parts by mass, and the addition reaction crosslinking agent is 0.01 to 100 parts by mass of the vinyl group-containing silicone raw rubber. 20 parts by mass, the reaction control agent is preferably 0.1 to 2 parts by mass, and the addition reaction catalyst is preferably 1 to 1,000 ppm with respect to the entire composition.
As this addition reaction type foamed silicone rubber composition, the “addition reaction type foamed silicone rubber composition” described in JP-A-2008-076751 can be used, and the contents described therein are incorporated herein. .

ゴム弾性層は、ゴム組成物を軸体2の外周面に配置し、ゴム組成物を硬化して、成形される。ゴム組成物の硬化方法はゴム組成物の硬化に必要な熱を加えられる方法であればよい。また、ゴム弾性層の成形方法も、特に限定されないが、押出成形による連続加硫、プレス、インジェクションによる型成形等が好ましい。ゴム弾性層は型成形されるのが好ましい。   The rubber elastic layer is formed by disposing the rubber composition on the outer peripheral surface of the shaft body 2 and curing the rubber composition. The method for curing the rubber composition may be any method that can apply heat necessary for curing the rubber composition. Also, the method for forming the rubber elastic layer is not particularly limited, but continuous vulcanization by extrusion, pressing, molding by injection, or the like is preferable. The rubber elastic layer is preferably molded.

シリコーンゴム組成物を硬化させる際の加熱温度及び加熱時間は、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物の場合は100〜500℃、特に120〜300℃であるのが好ましく、数秒以上1時間以下、特に10秒以上〜35分以下であるのが好ましく、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の場合は100〜300℃、特に110〜200℃であるのが好ましく、5分〜5時間、特に1〜3時間であるのが好ましく、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物である場合は170〜500℃、特に200〜400℃であるのが好ましく、数分以上1時間以下、特に5〜30分間であるのが好ましい。このようにしてシリコーンゴム組成物を軸体の外周面で硬化させる。硬化したシリコーンゴム組成物を、所望により、二次硬化させることもできる。
ゴム弾性層は、所望により、その表面が研磨、研削されて、外径及び表面状態等が調整される。ゴム弾性層は、所望により、外周にプライマー層が形成されてもよい。また、プラズマ処理、エキシマ処理、UV処理、コロナ処理、イトロ処理又はフレーム処理等によって、表面を改質することもできる。
The heating temperature and heating time for curing the silicone rubber composition are preferably 100 to 500 ° C., particularly 120 to 300 ° C. in the case of an addition-curing type millable conductive silicone rubber composition, and are preferably several seconds to 1 hour. In particular, it is preferably 10 seconds to 35 minutes, and in the case of an addition-curable liquid conductive silicone rubber composition, it is preferably 100 to 300 ° C, particularly preferably 110 to 200 ° C, and 5 minutes to 5 hours. It is particularly preferably 1 to 3 hours, and in the case of an addition reaction type foamed silicone rubber composition, it is preferably 170 to 500 ° C., particularly preferably 200 to 400 ° C., and preferably several minutes to 1 hour, particularly 5 to 30. Preferably it is minutes. In this way, the silicone rubber composition is cured on the outer peripheral surface of the shaft body. If desired, the cured silicone rubber composition can be secondarily cured.
The surface of the rubber elastic layer is polished and ground as desired, and the outer diameter, surface state, and the like are adjusted. A primer layer may be formed on the outer periphery of the rubber elastic layer as desired. Further, the surface can be modified by plasma treatment, excimer treatment, UV treatment, corona treatment, itro treatment or flame treatment.

被覆層4は、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂及び微粒子を含有する微粒子含有樹脂組成物を、ゴム弾性層又は所望により形成されたプライマー層の外周面で加熱硬化して、形成することができる。また、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂を含有する樹脂組成物をゴム弾性層又は所望により形成されたプライマー層の外周面に塗布し、微粒子を散布等した後に、加熱硬化して、形成することもできる。本発明においては、微粒子含有樹脂組成物を用いる方法が好ましい。   The coating layer 4 can be formed by heat curing a fine particle-containing resin composition containing a thermoplastic resin or a thermosetting resin and fine particles on the outer peripheral surface of a rubber elastic layer or an optionally formed primer layer. . Also, a resin composition containing a thermoplastic resin or a thermosetting resin is applied to the outer peripheral surface of a rubber elastic layer or a primer layer formed as desired, and after being sprayed with fine particles, it is formed by heat curing. You can also. In the present invention, a method using a fine particle-containing resin composition is preferred.

微粒子含有樹脂組成物は、微粒子を含有する。この微粒子は、上記した通りであり、凸部数、十点平均粗さRz、好ましくは表面積比(S/S)が上記範囲内となるように、平均粒径及び含有量が適宜に決定される。平均粒径は、上記した通りであり、好ましい範囲も同じである。含有量は、被覆層4中の、微粒子の含有量と同じであり、上記した通りである。 The fine particle-containing resin composition contains fine particles. The fine particles are as described above, and the average particle size and content are appropriately determined so that the number of convex portions, the ten-point average roughness Rz, and preferably the surface area ratio (S T / S A ) is within the above range. Is done. The average particle diameter is as described above, and the preferred range is also the same. The content is the same as the content of the fine particles in the coating layer 4 and is as described above.

微粒子含有樹脂組成物及び樹脂組成物は、導電性付与剤、各種添加剤を含有していてもよい。導電性付与剤及び添加剤は、それぞれ、シリコーンゴム組成物に含有される導電性付与剤及び添加剤と同じものを使用できる。
被覆層4がウレタン樹脂で形成される場合、微粒子含有樹脂組成物及び樹脂組成物は、上記ポリエステルウレタン樹脂を形成する前駆体であるウレタン調製成分を含有する。このウレタン調製成分は、ポリウレタン樹脂を形成できればよく、例えば、ポリエステルポリオールとイソシアネートとの混合物が挙げられる。ウレタン調製成分は、ポリエステルウレタン樹脂を形成できるものが好ましく、例えば、ポリエステルポリオールとイソシアネートとの混合物が挙げられる。
The fine particle-containing resin composition and the resin composition may contain a conductivity imparting agent and various additives. As the conductivity imparting agent and the additive, the same conductivity imparting agent and additive contained in the silicone rubber composition can be used, respectively.
When the coating layer 4 is formed of a urethane resin, the fine particle-containing resin composition and the resin composition contain a urethane preparation component that is a precursor for forming the polyester urethane resin. The urethane preparation component only needs to be able to form a polyurethane resin, and examples thereof include a mixture of polyester polyol and isocyanate. The urethane preparation component is preferably one capable of forming a polyester urethane resin, and examples thereof include a mixture of a polyester polyol and an isocyanate.

ポリエステルポリオールとしては、特に限定されず、分子中に2以上のエステル結合及び2以上の水酸基を有する化合物が挙げられる。具体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、1,1,1−トリメチロールプロパン、その他の低分子ポリオールの1種又は2種以上と、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸、その他の低分子カルボン酸やオリゴマー酸の1種又は2種以上との縮合重合体、又は、プロピオンラクトン、バレローラクトン、カプローラクトンのような開環重合体等が挙げられる。   The polyester polyol is not particularly limited, and examples thereof include compounds having two or more ester bonds and two or more hydroxyl groups in the molecule. Specifically, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, cyclohexanedimethanol, glycerin, 1,1,1-trimethylolpropane, and one or two other low molecular polyols A condensation polymer of at least one species with one or more of glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, dimer acid, other low molecular carboxylic acid and oligomeric acid, Alternatively, ring-opening polymers such as propionlactone, valerolactone, and caprolactone are exemplified.

ポリエステルポリオールとして、耐熱性が良く加水分解しにくいポリカーボネートポリオールを用いることもできる。また、性能向上のため少量のポリオレフィンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリアクリルポリオール等が混在したものであっても、後述する表面処理の熱に影響を及ぼさないものであれば用いることもできる。
ポリエステルポリオールは、1種又は2種以上を使用できる。
As the polyester polyol, a polycarbonate polyol having good heat resistance and hardly hydrolyzing can be used. Even if a small amount of polyolefin polyol, polyether polyol, polyacryl polyol or the like is mixed to improve the performance, it can be used as long as it does not affect the heat of the surface treatment described later.
The polyester polyol can use 1 type (s) or 2 or more types.

ポリイソシアネートは、ポリウレタンの調製に通常使用される各種ポリイソシアネートであればよく、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、これらのポリイソシアネートのカルボジイミド変性ポリイソシアネート、又は、これらのイソシアヌレート変性ポリイソシアネート等が挙げられる。
ポリイソシアネートは、1種又は2種以上を使用できる。
The polyisocyanate may be any of various polyisocyanates commonly used in the preparation of polyurethane, for example, aromatic polyisocyanate, aliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, carbodiimide-modified polyisocyanate of these polyisocyanates, or These isocyanurate-modified polyisocyanates are exemplified.
Polyisocyanate can use 1 type (s) or 2 or more types.

芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI)、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4'−MDI)、2,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4'−MDI)、1,4−フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、3,3’−ジメチルビフェニル−4,4’−ジイソシアネート等が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアナートメチル(NBDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等が挙げられる。
脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、トランスシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、H6XDI(水添XDI)、H12MDI(水添MDI)、4,4’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
Examples of the aromatic polyisocyanate include 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI), 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (4,4 '-MDI), 2,4'-diphenylmethane diisocyanate (2,4'-MDI), 1,4-phenylene diisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate, tolidine diisocyanate (TODI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), 3,3′-dimethylbiphenyl-4,4′-diisocyanate and the like.
Examples of the aliphatic polyisocyanate include hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), lysine diisocyanate, norbornene diisocyanate methyl (NBDI), xylylene diisocyanate (XDI), and tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI). ) And the like.
Examples of the alicyclic polyisocyanate include transcyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), H6XDI (hydrogenated XDI), H12MDI (hydrogenated MDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, and the like. Is mentioned.

ポリオールとポリイソシアネートとの混合物における混合割合は、特に限定されないが、通常、ポリエステルポリオールに含まれる水酸基(OH)と、ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基(NCO)とのモル比率(NCO/OH)が0.7〜1.15であるのが好ましい。このモル比率(NCO/OH)は、ポリウレタンの加水分解を防止することができる点で、0.85〜1.10であるのがより好ましい。   The mixing ratio in the mixture of polyol and polyisocyanate is not particularly limited, but usually the molar ratio (NCO / OH) of the hydroxyl group (OH) contained in the polyester polyol and the isocyanate group (NCO) contained in the polyisocyanate is It is preferable that it is 0.7-1.15. This molar ratio (NCO / OH) is more preferably 0.85 to 1.10. From the viewpoint that hydrolysis of polyurethane can be prevented.

ウレタン調整成分には、ポリオール及びポリイソシアネートに加えて、ポリオールとポリイソシアネートとの反応に通常使用される助剤、例えば、鎖延長剤、架橋剤等を併用してもよい。鎖延長剤、架橋剤としては、例えば、グリコール類、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン及びアミン類、カルボジイミド等が挙げられる。   In addition to the polyol and the polyisocyanate, the urethane adjusting component may be used in combination with an auxiliary agent usually used for the reaction between the polyol and the polyisocyanate, such as a chain extender and a crosslinking agent. Examples of the chain extender and the crosslinking agent include glycols, hexanetriol, trimethylolpropane and amines, carbodiimide, and the like.

微粒子含有樹脂組成物及び樹脂組成物の塗工は、例えば、微粒子含有樹脂組成物及び樹脂組成物を塗工する塗布法、微粒子含有樹脂組成物及び樹脂組成物にゴム弾性層等を浸漬するディッピング法、微粒子含有樹脂組成物及び樹脂組成物をゴム弾性層等に吹き付けるスプレーコーティング法等の公知の塗工方法によって、行われる。これらの樹脂組成物は、そのまま塗工してもよいし、樹脂組成物に、例えば、メタノール及びエタノール等のアルコール、キシレン及びトルエン等の芳香族系溶媒、酢酸エチル及び酢酸ブチル等のエステル系溶媒等の揮発性溶媒、又は、水を加えた塗工液を塗工してもよい。
このようにして塗工された微粒子含有樹脂組成物及び樹脂組成物を硬化する方法は、微粒子含有樹脂組成物及び樹脂組成物の硬化等に必要な熱を加えられる方法であればよく、例えば、加熱器で加熱する方法が挙げられる。加熱温度は、例えば、100〜200℃、特に120〜160℃、加熱時間は10〜120分間、特に30〜60分間であるのが好ましい。このようにして被覆層4を形成できる。
The fine particle-containing resin composition and the coating of the resin composition include, for example, a fine particle-containing resin composition and a coating method for applying the resin composition, a dipping method in which a rubber elastic layer or the like is immersed in the fine particle-containing resin composition and the resin composition. And a known coating method such as a spray coating method in which the fine particle-containing resin composition and the resin composition are sprayed onto the rubber elastic layer or the like. These resin compositions may be applied as they are, and for example, alcohol resins such as methanol and ethanol, aromatic solvents such as xylene and toluene, and ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate. You may apply the coating liquid which added volatile solvents, such as these, or water.
The fine particle-containing resin composition and the method for curing the resin composition thus applied may be any method that can apply heat necessary for curing the fine particle-containing resin composition and the resin composition, for example, The method of heating with a heater is mentioned. The heating temperature is, for example, preferably 100 to 200 ° C, particularly 120 to 160 ° C, and the heating time is 10 to 120 minutes, particularly 30 to 60 minutes. In this way, the coating layer 4 can be formed.

表層は、上記各材料を用いて、下記方法及び条件で形成できる。
例えば、被覆層4を形成する樹脂組成物に上記材料を混合して、ゴム弾性層の周囲に塗布、硬化(乾燥)することにより、被覆層4と表層とを形成することができる。
Si元素を含有する表層の形成方法:
Si元素を含有する材料は、アクリルシリコーン樹脂、シランカップリング剤、反応性シリコーンオイルやレベリング剤などシリコーン系塗料用添加剤を配合することによって表面を改質できる。例えば、ポリカーボネートジオールとアクリルシリコーンポリマーの混合品合計とポリイソシアネートとのモル比率(NCO/OH)が0.85〜1.1の場合もお互いの樹脂の相容性がよければ作業変更もなく上記同じ条件にて成形できる。
F元素を含有する表層の形成方法:
フッ素元素を含有する材料は、フッ素ポリオール、フッ素ゴム、PTEF、PFA、フッ素系レベリング剤、フッ素ポリオール、アクリルフッ素ポリマー、フッ素系界面活性剤などを配合することによって表面を改質できる。例えば、ポリカーボネートジオールとポリイソシアネートとのモル比率(NCO/OH)が0.85〜1.1の場合も添加剤としてお互いの樹脂の相容性がよければ作業変更もなく上記同じ条件にて成形できる。また、フッ素樹脂パウダーを混合してもよい。
Si元素及びF元素を含有する表層の形成条件:
フッ素系シリコーングラフト樹脂をイソシアネートとのモル比率(NCO/OH)が0.85〜1.1の場合もお互いの樹脂の相容性がよければ作業変更もなく上記同じ条件にて成形できる。また、Si元素を含有する材料の配合にフッ素系添加剤を相容性が良ければ混ぜてもよい。また、フッ素元素を含有する材料の配合にシリコーン系添加剤を混ぜてもよい。
The surface layer can be formed using the above-mentioned materials by the following method and conditions.
For example, the coating layer 4 and the surface layer can be formed by mixing the above-mentioned materials into the resin composition forming the coating layer 4 and applying and curing (drying) the rubber elastic layer.
Method for forming surface layer containing Si element:
The surface of the material containing Si element can be modified by blending silicone paint additives such as acrylic silicone resin, silane coupling agent, reactive silicone oil and leveling agent. For example, even when the molar ratio (NCO / OH) of the total mixture of polycarbonate diol and acrylic silicone polymer and polyisocyanate is 0.85 to 1.1, there is no change in operation if the compatibility of the resins is good. Can be molded under the same conditions.
Method for forming surface layer containing element F:
The surface of the material containing elemental fluorine can be modified by blending fluorine polyol, fluorine rubber, PTEF, PFA, fluorine leveling agent, fluorine polyol, acrylic fluorine polymer, fluorine surfactant, and the like. For example, when the molar ratio of polycarbonate diol to polyisocyanate (NCO / OH) is 0.85 to 1.1, molding is performed under the same conditions as described above without any change in operation if the compatibility of each resin is good as an additive. it can. Moreover, you may mix a fluororesin powder.
Conditions for forming surface layer containing Si element and F element:
Even when the molar ratio (NCO / OH) of the fluorine-based silicone graft resin is 0.85 to 1.1, if the compatibility of the resins is good, the molding can be performed under the same conditions as described above without any change in operation. In addition, a fluorine-based additive may be mixed in the blending of the material containing Si element if the compatibility is good. Moreover, you may mix a silicone type additive with the mixing | blending of the material containing a fluorine element.

このようにして、現像ローラ1が製造される。   In this way, the developing roller 1 is manufactured.

このようにして製造される現像ローラ1は、上記のように、被覆層4に平均粒径が5〜15μmの微粒子が含有されている。また、この微粒子で形成された凸部4aは、被覆層4の表面に不規則に存在し、しかも13125μmの領域に100個以下存在する。さらに、被覆層の十点平均粗さRzは5.5μm以下になっている。好ましくは、表面積比(S/S)が0.05〜0.2の範囲内にある。
このような現像ローラ1は、画像形成装置に装着されると、現像剤搬送性に優れるとともに画像形成装置でのトナーフィルミングの発生を抑えて、画像形成装置が高濃度で高画質の画像を長期にわたって形成すること(耐久性の向上)に貢献できる。
In the developing roller 1 thus manufactured, the coating layer 4 contains fine particles having an average particle size of 5 to 15 μm as described above. Further, the convex portions 4a formed of the fine particles are irregularly present on the surface of the covering layer 4, and 100 or less are present in the region of 13125 μm 2 . Furthermore, the ten-point average roughness Rz of the coating layer is 5.5 μm or less. Preferably, the surface area ratio (S T / S A ) is in the range of 0.05 to 0.2.
When such a developing roller 1 is mounted on an image forming apparatus, it is excellent in developer transportability and suppresses toner filming in the image forming apparatus, so that the image forming apparatus can produce a high-density and high-quality image. Can contribute to long-term formation (improvement of durability).

次に、本発明の現像装置及び本発明の画像形成装置の一実施態様を、図2を参照して、説明する。
画像形成装置10は、各色の現像ユニットB、C、M及びYに装備された複数の像担持体11B、11C、11M及び11Yを転写搬送ベルト6上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置であり、現像ユニットB、C、M及びYが転写搬送ベルト6上に直列に配置されている。現像ユニットBは、像担持体11B例えば感光体(感光ドラムとも称される。)と、帯電手段12B例えば帯電ローラと、露光手段13Bと、現像装置20Bと、転写搬送ベルト6を介して像担持体11Bに当接する転写手段14B例えば転写ローラと、クリーニング手段15Bとを備えている。
Next, an embodiment of the developing device of the present invention and the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
The image forming apparatus 10 is a tandem color image forming apparatus in which a plurality of image carriers 11B, 11C, 11M, and 11Y that are provided in the developing units B, C, M, and Y of the respective colors are arranged in series on the transfer conveyance belt 6. The developing units B, C, M, and Y are arranged in series on the transfer conveyance belt 6. The developing unit B includes an image carrier 11B such as a photosensitive member (also referred to as a photosensitive drum), a charging unit 12B such as a charging roller, an exposure unit 13B, a developing device 20B, and an image carrying belt 6. A transfer unit 14B that contacts the body 11B, such as a transfer roller, and a cleaning unit 15B are provided.

現像装置20Bは、本発明の現像装置の一例であり、図2に示されるように、本発明の現像ローラと現像剤とを備えている。したがって、この画像形成装置10において、現像ローラ1は、現像剤担持体23B、23C、23M及び23Y、すなわち、現像ローラとして装着されている。現像装置20Bは、具体的には、一成分非磁性の現像剤22Bを収容する筐体21Bと、現像剤22Bを像担持体11Bに供給する現像剤担持体23B例えば現像ローラと、現像剤22Bの厚みを調整する現像剤量調節手段24B例えばブレードとを備えて成る。現像装置20Bにおいて、現像剤量調節手段24Bは、図2に示されるように、現像剤担持体23Bの外周面に接触又は圧接している。すなわち、前記現像装置20Bは所謂「接触式現像装置」である。現像ユニットC、M及びYは現像ユニットBと基本的に同様に構成されており、同じ要素には、同じ符号と各ユニットを示す記号C、M又はYとを付して、説明を省略する。   The developing device 20B is an example of the developing device of the present invention, and includes the developing roller and the developer of the present invention as shown in FIG. Therefore, in this image forming apparatus 10, the developing roller 1 is mounted as a developer carrier 23B, 23C, 23M and 23Y, that is, as a developing roller. Specifically, the developing device 20B includes a housing 21B that houses a one-component non-magnetic developer 22B, a developer carrier 23B that supplies the developer 22B to the image carrier 11B, such as a developing roller, and a developer 22B. Developer amount adjusting means 24B for adjusting the thickness of the developer, for example, a blade. In the developing device 20B, as shown in FIG. 2, the developer amount adjusting means 24B is in contact with or in pressure contact with the outer peripheral surface of the developer carrier 23B. That is, the developing device 20B is a so-called “contact developing device”. The developing units C, M, and Y are basically configured in the same manner as the developing unit B. The same elements are denoted by the same reference numerals and symbols C, M, or Y indicating the respective units, and the description thereof is omitted. .

画像形成装置10において、現像装置20Bの現像剤担持体23Bは、その表面が像担持体11Bの表面に接触又は圧接するように配置されている。現像装置20C、20M及び20Yも、現像装置20Bと同様に、その表面が現像剤担持体23C、23M及び23Yが像担持体11C、11M及び11Yの表面に接触又は圧接するように配置されている。すなわち、この画像形成装置10は所謂「接触式画像形成装置」である。   In the image forming apparatus 10, the developer carrier 23B of the developing device 20B is disposed such that the surface thereof is in contact with or pressure contact with the surface of the image carrier 11B. Similarly to the developing device 20B, the developing devices 20C, 20M, and 20Y are arranged such that the surfaces of the developer carriers 23C, 23M, and 23Y are in contact with or pressed against the surfaces of the image carriers 11C, 11M, and 11Y. . That is, the image forming apparatus 10 is a so-called “contact image forming apparatus”.

定着手段30は、現像ユニットYの下流側に配置されている。この定着手段30は、記録体16を通過させる開口部35を有する筐体内に、定着ローラ31と、定着ローラ31の近傍に配置された無端ベルト支持ローラ33と、定着ローラ31及び無端ベルト支持ローラ33に巻き掛けられた無端ベルト36と、定着ローラ31と対向配置された加圧ローラ32とを備え、無端ベルト36を介して定着ローラ31と加圧ローラ32とが互いに当接又は圧接するように回転自在に支持されて成る圧力熱定着装置である。画像形成装置10の底部には、記録体16を収容するカセット41が設置されている。転写搬送ベルト6は複数の支持ローラ42に巻回されている。   The fixing unit 30 is disposed on the downstream side of the developing unit Y. The fixing unit 30 includes a fixing roller 31, an endless belt support roller 33 disposed in the vicinity of the fixing roller 31, a fixing roller 31, and an endless belt support roller in a housing having an opening 35 through which the recording medium 16 passes. 33, an endless belt 36 wound around 33, and a pressure roller 32 disposed opposite to the fixing roller 31. The fixing roller 31 and the pressure roller 32 are in contact with or pressed against each other via the endless belt 36. It is a pressure heat fixing device which is supported in a freely rotatable manner. At the bottom of the image forming apparatus 10, a cassette 41 that houses the recording body 16 is installed. The transfer conveyance belt 6 is wound around a plurality of support rollers 42.

画像形成装置10に使用される現像剤22B、22C、22M及び22Yはそれぞれ、摩擦により帯電可能な現像剤であれば、乾式現像剤でも湿式現像剤でもよく、また、非磁性現像剤でも磁性現像剤でもよい。各現像ユニットの筐体21B、21C、21M及び21Y内には、一成分非磁性の、黒色現像剤22B、シアン現像剤22C、マゼンタ現像剤22M及び黄色現像剤22Yが収納されている。   Each of the developers 22B, 22C, 22M and 22Y used in the image forming apparatus 10 may be a dry developer or a wet developer as long as it can be charged by friction, and a non-magnetic developer or a magnetic developer. An agent may be used. One component non-magnetic black developer 22B, cyan developer 22C, magenta developer 22M and yellow developer 22Y are accommodated in the housings 21B, 21C, 21M and 21Y of the developing units.

画像形成装置10は、以下のようにして記録体16にカラー画像を形成する。まず、現像ユニットBにおいて、帯電手段12Bで帯電した像担持体11Bの表面に露光手段13Bにより静電潜像が形成され、現像剤担持体23Bにより供給された現像剤22Bで黒色の静電潜像が現像される。そして、記録体16が転写手段14Bと像担持体11Bとの間を通過する際に黒色の静電潜像が記録体16Bの表面に転写される。次いで、現像ユニットBと同様にして、現像ユニットC、M及びYによって、静電潜像が黒像に顕像化された記録体16に、それぞれシアン像、マゼンタ像及び黄色像が重畳され、カラー像が顕像化される。次いで、カラー像が顕像化された記録体16は、定着手段30によりカラー像が永久画像として記録体16に定着される。このようにして、記録体16にカラー画像を形成することができる。   The image forming apparatus 10 forms a color image on the recording body 16 as follows. First, in the developing unit B, an electrostatic latent image is formed by the exposure unit 13B on the surface of the image carrier 11B charged by the charging unit 12B, and the black electrostatic latent image is developed by the developer 22B supplied by the developer carrier 23B. The image is developed. The black electrostatic latent image is transferred to the surface of the recording medium 16B when the recording medium 16 passes between the transfer means 14B and the image carrier 11B. Next, in the same manner as in the developing unit B, a cyan image, a magenta image, and a yellow image are superimposed on the recording medium 16 in which the electrostatic latent image is visualized as a black image by the developing units C, M, and Y, respectively. A color image is visualized. Next, the recording body 16 in which the color image is visualized is fixed to the recording body 16 by the fixing unit 30 as a permanent image. In this way, a color image can be formed on the recording medium 16.

この現像装置は、現像ローラ1を備えており、現像剤搬送性に優れるとともにトナーフィルミングの発生を抑えて、高濃度で高画質の画像を長期にわたって形成することに貢献できる。また、この画像形成装置は高濃度で高画質の画像を長期にわたって形成できる。   This developing device includes the developing roller 1 and is excellent in developer transportability and can suppress the occurrence of toner filming, thereby contributing to the formation of a high-density and high-quality image over a long period of time. Further, this image forming apparatus can form a high-density and high-quality image over a long period of time.

本発明の現像装置及び画像形成装置は、上記したものに限定されることはなく、本発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。   The developing device and the image forming apparatus of the present invention are not limited to those described above, and various modifications can be made as long as the object of the present invention can be achieved.

画像形成装置10は、電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。また、本発明の現像ローラが配設される画像形成装置は、各色の現像ユニットを備えた複数の像担持体を転写搬送ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置に限られず、例えば、単一の現像ユニットを備えたモノクロ画像形成装置、像担持体上に担持された現像剤像を無端ベルトに順次一次転写を繰り返す4サイクル型カラー画像形成装置等であってもよい。また、画像形成装置10に用いられる現像剤は、一成分非磁性現像剤とされているが、この発明においては、一成分磁性現像剤であってもよく、二成分非磁性現像剤であっても、また、二成分磁性現像剤であってもよい。   The image forming apparatus 10 is an electrophotographic image forming apparatus. However, in the present invention, the image forming apparatus is not limited to the electrophotographic system, and may be, for example, an electrostatic image forming apparatus. Good. Further, the image forming apparatus in which the developing roller of the present invention is disposed is not limited to a tandem color image forming apparatus in which a plurality of image carriers including developing units of respective colors are arranged in series on a transfer conveyance belt. A monochromatic image forming apparatus having a single developing unit, a four-cycle color image forming apparatus that sequentially repeats primary transfer of a developer image carried on an image carrier onto an endless belt, and the like may be used. The developer used in the image forming apparatus 10 is a one-component non-magnetic developer. However, in the present invention, a one-component magnetic developer or a two-component non-magnetic developer may be used. Or a two-component magnetic developer.

前記画像形成装置10は、所謂「接触式画像形成装置」であるが、この発明において、画像形成装置は、現像剤担持体の表面が像担持体の表面に接触しないように間隙を有して配置される所謂「非接触式画像形成装置」であってもよい。   The image forming apparatus 10 is a so-called “contact image forming apparatus”. In this invention, the image forming apparatus has a gap so that the surface of the developer carrying member does not contact the surface of the image carrying member. A so-called “non-contact type image forming apparatus” may be used.

(実施例1)
図1に示される現像ローラ1を以下のようにして製造した。得られた現像ローラ1について下記物性の測定及び性能の評価をした。
軸体2(SUM23、直径8mm、長さ282mm)の表面にシリコーン系プライマー(商品名:プライマーNo.4、信越化学工業社製)を塗布し、その後ギヤオーブン中で150℃乾燥させ、プライマー処理した。
Example 1
The developing roller 1 shown in FIG. 1 was manufactured as follows. The obtained developing roller 1 was measured for the following physical properties and evaluated for performance.
A silicone primer (trade name: Primer No. 4, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is applied to the surface of the shaft body 2 (SUM23, diameter 8 mm, length 282 mm), and then dried in a gear oven at 150 ° C. for primer treatment did.

両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(D)(重合度300)100質量部、BET比表面積が110m/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本アエロジル社製、R−972)1質量部、平均粒径6μm、嵩密度が0.25g/cmである珪藻土(F)(オプライトW−3005S、北秋珪藻土社製)40質量部、及び、アセチレンブラック(G)(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)5質量部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌した後、3本ロールに1回通した。これを再度プラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(E)(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)2.1質量部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.1質量部、及び、白金触媒(H)(Pt濃度1%)0.1部を添加し、15分撹拌して混練して、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
調製した付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物と軸対とを一体成型して、軸体2の外周にゴム弾性層を成形した。このゴム弾性層は、厚さ3mmの中実体であり、JIS A硬度が40であった。
Hydrophobized fumed silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having 100 parts by mass of dimethylpolysiloxane (D) (degree of polymerization: 300) capped with dimethylvinylsiloxy groups at both ends and a BET specific surface area of 110 m 2 / g R-972) 1 part by mass, average particle size 6 μm, bulk density 0.25 g / cm 3 diatomaceous earth (F) (Oplite W-3005S, manufactured by Kitaaki Diatomaceous Earth) 40 parts by mass, and acetylene black (G ) (Denka Black HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 5 parts by mass was put into a planetary mixer, stirred for 30 minutes, and then passed once through three rolls. This is returned to the planetary mixer again, and as a crosslinking agent, methyl hydrogen polysiloxane (E) having Si—H groups at both ends and side chains (polymerization degree 17, Si—H amount 0.0060 mol / g) 2. 1 part by mass, 0.1 part by mass of ethynylcyclohexanol as a reaction control agent and 0.1 part of platinum catalyst (H) (Pt concentration 1%) are added, and the mixture is stirred and kneaded for 15 minutes to be an addition curing type. A liquid conductive silicone rubber composition was prepared.
The prepared addition-curable liquid conductive silicone rubber composition and the shaft pair were integrally molded, and a rubber elastic layer was formed on the outer periphery of the shaft body 2. This rubber elastic layer was solid with a thickness of 3 mm and had a JIS A hardness of 40.

下記組成を有する微粒子含有ウレタン樹脂組成物を調製した。
・ウレタン調製成分のポリオール:カーボネートジオール(水酸基価=56、商品名:プラクセルCD220、ダイセル社製)100部
・ウレタン調製成分のポリイソシアネート:ヘキサメチレンジイソシアネート(商品名「デュラネートTPA−B80E」、旭化成社製)36質量部
・カーボンブラック:(商品名「トーカブラック#5500」、東海カーボン社製)16.2質量部(ウレタン調製成分100質量部に対して11.9質量部)
・ジブチル錫ジウラウレート(商品名「ジ−n−ブチルすずジウラウレート」、昭和化学社製)0.03質量部
・ウレタン系微粒子(商品名アートパールP−600T、平均粒径6μm、根上工業社製)10質量部(ウレタン調製成分100質量部に対して7.35質量部)
A fine particle-containing urethane resin composition having the following composition was prepared.
-Polyol of urethane preparation component: 100 parts of carbonate diol (hydroxyl value = 56, trade name: Plaxel CD220, manufactured by Daicel)-Polyisocyanate of urethane preparation component: hexamethylene diisocyanate (trade name "Duranate TPA-B80E", Asahi Kasei Corporation 36 parts by mass / carbon black: (trade name “Toka Black # 5500”, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) 16.2 parts by mass (11.9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of urethane preparation component)
・ 0.03 parts by mass of dibutyltin dilaurate (trade name “di-n-butyltin dilaurate”, Showa Chemical Co., Ltd.) ・ Urethane fine particles (trade name Art Pearl P-600T, average particle size 6 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) 10 parts by mass (7.35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of urethane preparation component)

軸体2の外周に形成したゴム弾性層の外周に、微粒子含有ウレタン樹脂組成物を、スプレー法によって塗布し、150℃で30分間加熱して、層厚5μmの被覆層4を形成した。
このようにして、現像ローラ1を製造した。
A fine particle-containing urethane resin composition was applied to the outer periphery of the rubber elastic layer formed on the outer periphery of the shaft body 2 by a spray method and heated at 150 ° C. for 30 minutes to form a coating layer 4 having a layer thickness of 5 μm.
In this way, the developing roller 1 was manufactured.

(実施例2)
実施例1において、カーボネートジオールをプラクセル220EC(商品名、ダイセル社製)に変更し、ウレタン系微粒子アートパールP−800TをアートパールP−400T(商品名、平均粒径15μm、根上工業社製)に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、現像ローラ1を製造した。
(Example 2)
In Example 1, carbonate diol was changed to Plaxel 220EC (trade name, manufactured by Daicel Corporation), and urethane-based fine particle Art Pearl P-800T was replaced with Art Pearl P-400T (trade name, average particle diameter of 15 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) A developing roller 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the above was replaced.

(実施例3)
実施例2において、ウレタン系微粒子アートパールP−800TをアートパールRV−600T(商品名、平均粒径10μm、根上工業社製)に変更したこと以外は、実施例2と同様にして、現像ローラ1を製造した。
Example 3
In Example 2, the developing roller was the same as Example 2 except that the urethane-based fine particle Art Pearl P-800T was changed to Art Pearl RV-600T (trade name, average particle size 10 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.). 1 was produced.

(実施例4)
実施例1において、ウレタン系微粒子アートパールP−800TをアートパールRV−600T(商品名、平均粒径10μm、根上工業社製)に変更し、かつモディパーF206(アクリルフッ素樹脂、日油社製)を1質量部添加したこと以外は、実施例1と同様にして、現像ローラ1を製造した。得られた現像ローラはフッ素元素を含有する材料が被覆層4の表面に移行して表層を形成していた。
Example 4
In Example 1, urethane-based fine particle Art Pearl P-800T was changed to Art Pearl RV-600T (trade name, average particle size 10 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.), and Modiper F206 (acrylic fluororesin, manufactured by NOF Corporation). The developing roller 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that 1 part by mass of was added. In the obtained developing roller, the material containing fluorine element was transferred to the surface of the coating layer 4 to form a surface layer.

(実施例5)
実施例3において、形成した被覆層4に、実施例3で使用した微粒子含有ウレタン樹脂組成物から微粒子を除き、かつサイマックUS−270(商品名、シリコーングラフトポリマー、東亜合成社製)を2質量部加えて調製したウレタン樹脂組成物を覆層4上に塗布硬化して、層厚2μmの表層を形成して、実施例5の現像ローラを製造した。表層はSi元素を含有する材料(シリコーングラフトポリマー)を含有していた。
(Example 5)
In Example 3, fine particles were removed from the fine particle-containing urethane resin composition used in Example 3 in the coating layer 4 formed, and 2 masses of Cymac US-270 (trade name, silicone graft polymer, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was used. The developing resin of Example 5 was manufactured by coating and curing the urethane resin composition prepared by adding a part on the cover layer 4 to form a surface layer having a layer thickness of 2 μm. The surface layer contained a material containing Si element (silicone graft polymer).

(実施例6)
実施例1において、ウレタン系微粒子の含有量を24質量部(ウレタン調製成分100質量部に対して17.6質量部)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、現像ローラ1を製造した。
(Example 6)
In Example 1, except that the content of the urethane-based fine particles was changed to 24 parts by mass (17.6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the urethane preparation component), the developing roller 1 was changed in the same manner as in Example 1. Manufactured.

(比較例1)
実施例1において、ウレタン系微粒子アートパールP−800Tをミクロパール(商品名、平均粒径3μm、積水化学工業製)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、現像ローラを製造した。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a developing roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the urethane-based fine particle art pearl P-800T was changed to micropearl (trade name, average particle size 3 μm, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.). .

(比較例2)
実施例3において、ウレタン系微粒子の含有量を20質量部(ウレタン調製成分100質量部に対して14.7質量部)に変更したこと以外は、実施例3と同様にして、現像ローラを製造した。
(Comparative Example 2)
In Example 3, the developing roller was produced in the same manner as in Example 3 except that the content of the urethane-based fine particles was changed to 20 parts by mass (14.7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the urethane preparation component). did.

(比較例3)
実施例2において、ウレタン系微粒子アートパールP−800TをケミスノーMZ−16H(商品名、平均粒径16μm、綜研化学)に変更したこと以外は、実施例2と同様にして、現像ローラを製造した。
(Comparative Example 3)
In Example 2, a developing roller was produced in the same manner as in Example 2 except that urethane fine particle art pearl P-800T was changed to Chemisnow MZ-16H (trade name, average particle size 16 μm, Soken Chemical). .

(凸部4aの確認)
製造した各現像ローラにおいて、断面の顕微鏡写真により、被覆層4の表面に存在する凸部4aは微粒子により形成され、凸部4aが散在していたこと確認した。
(Confirmation of convex part 4a)
In each of the manufactured developing rollers, it was confirmed from the micrograph of the cross section that the convex portions 4a existing on the surface of the coating layer 4 were formed of fine particles and the convex portions 4a were scattered.

(凸部数及び表面積比(S/S)の測定)
製造した各現像ローラにおいて、被覆層に存在する凸部数、及び、表面積比(S/S)を、上記方法により、それぞれ測定した。結果を表1に示す。
(Measurement of the number of convex portions and the surface area ratio (S T / S A ))
In each manufactured developing roller, the number of convex portions present in the coating layer and the surface area ratio (S T / S A ) were measured by the above methods. The results are shown in Table 1.

(十点平均粗さRzの測定)
製造した各現像ローラにおいて、被覆層の十点平均粗さRzを、上記方法により、測定した。結果を表1に示す。
(Measurement of ten-point average roughness Rz)
In each of the manufactured developing rollers, the ten-point average roughness Rz of the coating layer was measured by the above method. The results are shown in Table 1.

(印字濃度及びフィルミング量の測定)
製造した各現像ローラについて、以下のようにして、印字濃度及びフィルミング量を測定した。結果を表1に示す。
用いた画像形成装置は、型番:C610dn2(沖データ社製)であった。この画像形成装置の現像ローラとして、製造した各現像ローラを現像装置内に装着した。次いで、23℃55%の条件で、ベタ画像を形成し、印字評価を確認した。6000枚印刷後のフィルミング状況と、6000枚印刷後の画像品質(ベタ印字の初期印字形成部分と終期印字形成部分との濃度段差率)を評価した。濃度測定にはX−Rite社製のX−Rite500分光濃度計を使用した。
印字濃度は、下記評価基準により、評価した。本試験において、印字濃度は、評価がAであると合格である。
A:濃度段差率が96〜100%であり、かつ印字ドットがきれいであった場合
B:濃度段差率が92〜95%であり、かつその他の不具合(印字ドットが粗い)があった場合
C:濃度段差率が91%以下であり、かつその他不具合があった場合
(Measurement of print density and filming amount)
About each manufactured developing roller, the printing density and the filming amount were measured as follows. The results are shown in Table 1.
The image forming apparatus used was model number: C610dn2 (Oki Data Co., Ltd.). As the developing roller of this image forming apparatus, each manufactured developing roller was mounted in the developing device. Next, a solid image was formed under conditions of 23 ° C. and 55%, and the printing evaluation was confirmed. The filming situation after printing 6000 sheets and the image quality after printing 6000 sheets (density step ratio between the initial printing formation portion and the final printing formation portion of solid printing) were evaluated. An X-Rite 500 spectral densitometer manufactured by X-Rite was used for the concentration measurement.
The print density was evaluated according to the following evaluation criteria. In this test, the print density is acceptable if the evaluation is A.
A: When the density step ratio is 96 to 100% and the printed dots are clean. B: When the density step ratio is 92 to 95% and there are other defects (printed dots are coarse). C : When the density step ratio is 91% or less and there are other problems

(フィルミング量の測定)
トナー付着(フィルミング)は、現像剤の付着量により評価した。具体的には、6000枚印字した後の現像ローラの表面に付着している現像剤を吸引後、フィルミング重量測定ジグに転写した質量を測定した。
フィルミング評価については、転写した現像剤の質量で下記基準により評価した。本試験において、フィルミング量は、評価がBであると合格である。
A:0〜0.003mg
B:0.004〜0.006mg
C:0.007mg以上
(Measurement of filming amount)
Toner adhesion (filming) was evaluated by the amount of developer adhesion. Specifically, the mass transferred to the filming weight measuring jig was measured after sucking the developer adhering to the surface of the developing roller after printing 6000 sheets.
About filming evaluation, it evaluated by the following reference | standard by the mass of the transferred developer. In this test, the filming amount is acceptable when the evaluation is B.
A: 0 to 0.003 mg
B: 0.004 to 0.006 mg
C: 0.007 mg or more

Figure 2016188947
Figure 2016188947

表1の結果から以下のことが分かった。
実施例1〜6の現像ローラは、いずれも、表面に不規則な凸部4aを有し、しかも、ウレタン系微粒子の平均粒径、凸部数及び十点平均粗さRzを満たしていた。これらの現像ローラは、印字濃度(現像剤搬送性)に優れるとともに、トナーフィルミング量を抑えることができ、高い耐久性を発揮する。
From the results in Table 1, the following was found.
Each of the developing rollers of Examples 1 to 6 had irregular convex portions 4a on the surface, and satisfied the average particle diameter, the number of convex portions, and the ten-point average roughness Rz of the urethane-based fine particles. These developing rollers are excellent in print density (developer transportability), can suppress the amount of toner filming, and exhibit high durability.

一方、比較例1は、ウレタン系微粒子の平均粒径及び凸部数を満たしていない。その結果、フィルミング量が多く、印字濃度にも劣った。これは、粒子の数が多く、ウレタン樹脂組成物のチクソ性による表面のうねり等も原因と考えられる。比較例2は、十点平均粗さRzが満たしていない。その結果、現像剤搬送量が多くかぶりが発生した。比較例3は、ウレタン系微粒子の平均粒径及び十点平均粗さRzを満たしていない。その結果、印字濃度及びフィルミング量のいずれも満足できなかった。   On the other hand, Comparative Example 1 does not satisfy the average particle diameter and the number of convex portions of the urethane-based fine particles. As a result, the filming amount was large and the print density was inferior. This is thought to be caused by the number of particles and surface waviness due to thixotropy of the urethane resin composition. In Comparative Example 2, the ten-point average roughness Rz is not satisfied. As a result, the developer transport amount was large and fogging occurred. Comparative Example 3 does not satisfy the average particle diameter and ten-point average roughness Rz of the urethane-based fine particles. As a result, neither the print density nor the filming amount was satisfactory.

1 現像ローラ
2 軸体
4 被覆層
4a 凸部
6 転写搬送ベルト
10 画像形成装置
11B、11C、11M、11Y 像担持体
12B、12C、12M、12Y 帯電手段
13B、13C、13M、13Y 露光手段
14B、14C、14M、14Y 転写手段
15B、15C、15M、15Y クリーニング手段
16 記録体
20 現像装置
21B、21C、21M、21Y、34 筐体
22B、22C、22M、22Y 現像剤
23B、23C、23M、23Y 現像剤担持体
24B、24C、24M、24Y 現像剤規制部材
30 定着手段
31 定着ローラ
32 加圧ローラ
33 無端ベルト支持ローラ
35 開口部
36 無端ベルト
41 カセット
42 支持ローラ
B、C、M、Y 現像ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing roller 2 Shaft body 4 Cover layer 4a Convex part 6 Transfer conveyance belt 10 Image forming apparatus 11B, 11C, 11M, 11Y Image carrier 12B, 12C, 12M, 12Y Charging means 13B, 13C, 13M, 13Y Exposure means 14B, 14C, 14M, 14Y Transfer means 15B, 15C, 15M, 15Y Cleaning means 16 Recording body 20 Developing devices 21B, 21C, 21M, 21Y, 34 Housings 22B, 22C, 22M, 22Y Developers 23B, 23C, 23M, 23Y Development Agent carrier 24B, 24C, 24M, 24Y Developer regulating member 30 Fixing means 31 Fixing roller 32 Pressure roller 33 Endless belt support roller 35 Opening 36 Endless belt 41 Cassette 42 Support rollers B, C, M, Y Development unit

Claims (6)

軸体と、前記軸体の外周に成形されたゴム弾性層と、前記ゴム弾性層の外周に形成された被覆層とを備えた現像ローラであって、
前記被覆層が、平均粒径が5〜15μmの微粒子を含有し、
前記被覆層の表面に該微粒子で形成された不規則な凸部を有し、前記表面の13125μmの領域に存在する前記凸部の数が100個以下であり、
前記被覆層の十点平均粗さRzが5.5μm以下である現像ローラ。
A developing roller comprising a shaft body, a rubber elastic layer formed on the outer periphery of the shaft body, and a coating layer formed on the outer periphery of the rubber elastic layer;
The coating layer contains fine particles having an average particle diameter of 5 to 15 μm,
The surface of the coating layer has irregular protrusions formed of the fine particles, and the number of protrusions present in the 13125 μm 2 region of the surface is 100 or less,
A developing roller having a ten-point average roughness Rz of the coating layer of 5.5 μm or less.
前記被覆層の全面積Sに対する、前記凸部の表面積Sの表面積比(S/S)が、0.05〜0.2の範囲内である請求項1に記載の現像ローラ。 Wherein relative to the total area S A of the coating layer, the surface area ratio of the surface area S T of the convex portion (S T / S A) is, the developing roller according to claim 1 in the range of 0.05 to 0.2. 前記被覆層が、その表面に表層を有している請求項1又は2に記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 1, wherein the coating layer has a surface layer on a surface thereof. 前記表層が、Si元素及びフッ素元素の少なくとも1種を含有する請求項3に記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 3, wherein the surface layer contains at least one of Si element and fluorine element. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像ローラを備えた現像装置。   The developing device provided with the developing roller of any one of Claims 1-4. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像ローラを備えた画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing roller according to claim 1.
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