JP2022012917A - Developing roller - Google Patents

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Abstract

To provide a developing roller that can satisfactorily prevent toner releasability and filming properties and provide a high-quality image, and an image forming apparatus.SOLUTION: A developing roller 1 comprises: a shaft body 2; an elastic layer 3 that is provided on an outer surface of the shaft body 2; and a coating layer 4 that is provided on the outside of the elastic layer 3. The elastic layer 3 includes silicone rubber. The coating layer 4 contains a base resin and a roughness agent but does not contain a conductivity imparting agent. The base resin is a silicone modified urethane resin. The roughness agent is composed of particles having a siloxane bond or a urethane bond. The value of resistance of the developing roller 1 is 1×106 Ω or more and 9×109 Ω or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、現像ローラに関する。 The present invention relates to a developing roller.

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に用いられる現像ローラは、トナーに均一な摩擦電荷を付与し、かつ、所定量のトナーを現像領域に安定して搬送する機能を有する。近年の電子写真装置の高速化、長寿命化、高画質化の対応の過程でトナーの特性向上が図られており、それに伴い、現像ローラを構成する各種材料の電気的特性を調整して現像ローラの現像剤搬送性を向上させることも検討されている。 A developing roller used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile that employs an electrophotographic method has a function of imparting a uniform frictional charge to toner and stably transporting a predetermined amount of toner to a developing region. Has. In recent years, the characteristics of toner have been improved in the process of increasing the speed, life, and image quality of electrophotographic devices, and along with this, the electrical characteristics of various materials that make up the developing roller have been adjusted for development. It is also being considered to improve the developer transportability of the roller.

電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像ローラは、一般的に、軸体の外周に弾性層と被覆層を備えている。被覆層の材料としては、例えば、ポリカーボネート系、エーテル系、ポリエステル系のポリウレタン樹脂等の塗料用バインダーを主成分とするものが用いられている。その被覆層の材料中には、導電性付与のため、導電性カーボンブラックを分散させたものが広く知られている(特許文献1及び2参照)。 A developing roller used in an electrophotographic image forming apparatus generally includes an elastic layer and a coating layer on the outer periphery of a shaft body. As the material of the coating layer, for example, a material containing a binder for paint such as a polycarbonate-based, ether-based, or polyester-based polyurethane resin as a main component is used. Among the materials of the coating layer, those in which conductive carbon black is dispersed in order to impart conductivity are widely known (see Patent Documents 1 and 2).

特開2003-3032公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-3032 特開2002-363426公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-363426

近年、電子写真方式の複写機における消費電力の抑制や高速印刷等を目的とし、その印刷に用いられるトナーの低融点化が進められている。しかしながら、このような低融点トナーは、現像ローラ、他の規制部材の押圧による摩擦熱で融解しやすく、高湿度環境においては、水分の影響により、トナー自体の帯電性が落ちる傾向がある。このため、高温高湿度環境下では、トナーが融解して現像ローラへ固着する(以下、フィルミングと記載する)。フィルミングが生じると、現像ローラの帯電性能が低下し、トナーの帯電性低下を引き起こし、その結果、かぶり、がさつき等の画像不良が生じるという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、トナー離型性、耐フィルミング性等に優れ、長期に渡って良好な画像を得ることができる現像ローラを提供することを目的とする。
In recent years, the melting point of toner used for printing has been lowered for the purpose of suppressing power consumption and high-speed printing in electrophotographic copying machines. However, such low melting point toner tends to melt due to frictional heat generated by pressing the developing roller and other regulating members, and in a high humidity environment, the chargeability of the toner itself tends to decrease due to the influence of moisture. Therefore, in a high temperature and high humidity environment, the toner melts and adheres to the developing roller (hereinafter referred to as filming). When filming occurs, the charging performance of the developing roller deteriorates, causing a deterioration in the chargeability of the toner, and as a result, there is a problem that image defects such as fog and roughness occur.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a developing roller which is excellent in toner releasability, filming resistance, etc. and can obtain a good image for a long period of time. ..

本発明者らは、ポリウレタンに起因する上記の課題を解決すべく更なる検討を重ねた。その結果、ベース樹脂をシリコーン変性ポリウレタン樹脂とし、カーボンブラックやイオン導電材等の導電性付与剤を含有せず、粗さ剤を、ベース樹脂と同等の材料とすることによって、低周波数領域のキャパシタンスが低く安定し、トナー離型性や、フィルミング性も良くなり、高品質な画像を提供できることを見出し、本発明に至った。 The present inventors have made further studies to solve the above-mentioned problems caused by polyurethane. As a result, the base resin is a silicone-modified polyurethane resin, does not contain a conductivity-imparting agent such as carbon black or an ionic conductive material, and the roughness agent is a material equivalent to that of the base resin. We have found that it is possible to provide a high-quality image with low and stable toner releasability and good filming property, which led to the present invention.

すなわち、本発明の現像ローラは、軸体と、軸体の外表面に設けられる弾性層と、弾性層より外側に設けられる被覆層とを備える現像ローラであって、弾性層が、シリコーンゴムを含み、被覆層が、ベース樹脂及び粗さ剤を含有するが、導電性付与剤を含有せず、ベース樹脂が、シリコーン変性ウレタン樹脂であり、粗さ剤が、シロキサン結合又はウレタン結合を有する粒子であり、現像ローラの抵抗値が1×10Ω以上9×10Ω以下である。 That is, the developing roller of the present invention is a developing roller including a shaft body, an elastic layer provided on the outer surface of the shaft body, and a coating layer provided outside the elastic layer, and the elastic layer is a silicone rubber. Particles containing, the coating layer contains a base resin and a roughening agent, but does not contain a conductivity-imparting agent, the base resin is a silicone-modified urethane resin, and the roughening agent has a siloxane bond or a urethane bond. The resistance value of the developing roller is 1 × 10 6 Ω or more and 9 × 10 9 Ω or less.

粗さ剤の平均粒子径が、2μm以上10μm以下であることが好ましい。 The average particle size of the coarsening agent is preferably 2 μm or more and 10 μm or less.

現像ローラの表面のヘキサデカン接触角は、30°以上であることが好ましい。 The hexadecane contact angle on the surface of the developing roller is preferably 30 ° or more.

本発明の現像ローラによれば、トナー離型性及び耐フィルミング性が良くなり、高品質な画像を提供することができる。 According to the developing roller of the present invention, the toner releasability and the filming resistance are improved, and a high-quality image can be provided.

本発明の現像ローラの一実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Embodiment of the development roller of this invention. 現像ローラの表面の抵抗を測定する装置を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the apparatus which measures the resistance of the surface of a developing roller. 現像ローラのC-F特性を示すグラフである。It is a graph which shows the CF characteristic of a developing roller.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
[現像ローラ]
図1に示すように、本発明の現像ローラ1は、軸体2と、軸体2の外表面に設けられる弾性層3と、弾性層3より外側に設けられる被覆層4とを備える。
弾性層3は、シリコーンゴムを含み、被覆層4は、ベース樹脂及び粗さ剤は含有するが、導電性付与剤は含有しない。また、ベース樹脂は、シリコーン変性ウレタン樹脂であり、粗さ剤は、シロキサン結合又はウレタン結合を有する粒子からなるものである。そして、現像ローラの抵抗値は、1×10Ω以上9×10Ω以下である。
以下、各構成の詳細を説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Development roller]
As shown in FIG. 1, the developing roller 1 of the present invention includes a shaft body 2, an elastic layer 3 provided on the outer surface of the shaft body 2, and a coating layer 4 provided outside the elastic layer 3.
The elastic layer 3 contains silicone rubber, and the coating layer 4 contains a base resin and a roughening agent, but does not contain a conductivity-imparting agent. The base resin is a silicone-modified urethane resin, and the roughness agent is composed of particles having a siloxane bond or a urethane bond. The resistance value of the developing roller is 1 × 10 6 Ω or more and 9 × 10 9 Ω or less.
The details of each configuration will be described below.

<軸体>
軸体2は、好ましくは、導電特性を有する、従来公知の現像ローラに用いられる軸体を用いることができる。軸体2は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、及び真鍮からなる群より選択される少なくとも1種の金属で構成されていることが好ましい。なお、このような軸体2は、一般に、「芯金」の名称でも知られている。
<Axis body>
As the shaft body 2, preferably, a shaft body having conductive properties and used for a conventionally known developing roller can be used. The shaft body 2 is preferably made of at least one metal selected from the group consisting of, for example, iron, aluminum, stainless steel, and brass. It should be noted that such a shaft body 2 is also generally known by the name of "core metal".

軸体2は、絶縁性樹脂を含むものであってもよい。絶縁性樹脂は、例えば、熱可塑性樹脂であってもよく、熱硬化性樹脂であってもよい。軸体2は、例えば、絶縁性樹脂からなる芯体と、この芯体上に設けられたメッキ層と、を備えるものであってよい。このような軸体2は、例えば、絶縁性樹脂からなる芯体にメッキを施して導電化することにより得ることができる。
軸体2は、良好な導電特性を得るために、芯金であることが好ましい。
The shaft body 2 may contain an insulating resin. The insulating resin may be, for example, a thermoplastic resin or a thermosetting resin. The shaft body 2 may include, for example, a core body made of an insulating resin and a plating layer provided on the core body. Such a shaft body 2 can be obtained, for example, by plating a core body made of an insulating resin to make it conductive.
The shaft body 2 is preferably a core metal in order to obtain good conductive properties.

軸体2の形状は、例えば、棒状、管状等であることが好ましい。軸体2の断面形状は、例えば、円形、楕円形であってもよく、多角形等の非円形であってもよい。軸体2の外周面には、洗浄処理、脱脂処理、プライマー処理等の処理が施されていてもよい。 The shape of the shaft body 2 is preferably, for example, a rod shape, a tubular shape, or the like. The cross-sectional shape of the shaft body 2 may be, for example, a circular shape, an elliptical shape, or a non-circular shape such as a polygon. The outer peripheral surface of the shaft body 2 may be subjected to a treatment such as a cleaning treatment, a degreasing treatment, and a primer treatment.

軸体2の軸方向の長さは特に限定されず、設置される画像形成装置の形態に応じて適宜調整してもよい。また、軸体2の直径(外接円の直径)も特に限定されず、設置される画像形成装置の形態に応じて適宜調整すればよい。 The length of the shaft body 2 in the axial direction is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the form of the image forming apparatus to be installed. Further, the diameter of the shaft body 2 (diameter of the circumscribed circle) is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the form of the image forming apparatus to be installed.

<弾性層>
弾性層3は、感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを過不足なく供給することができるように、適切なニップ幅とニップ圧をもって感光体に押圧可能な硬度や弾性を現像ローラ1に付与するために設けられる。弾性層3は、シリコーンゴムを含む。シリコーンゴムは、押圧による圧縮応力歪みが小さいという利点がある。シリコーンゴムとしては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルトリフルオロプロピルシロキサン、ポリメチルビニルシロキサン、ポリフェニルビニルシロキサン、これらのシロキサンの共重合体が挙げられる。
<Elastic layer>
The elastic layer 3 develops hardness and elasticity that can be pressed against the photoconductor with an appropriate nip width and nip pressure so that toner can be supplied to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor in just proportion. It is provided to be applied to the roller 1. The elastic layer 3 contains silicone rubber. Silicone rubber has the advantage that the compressive stress strain due to pressing is small. Examples of the silicone rubber include polydimethylsiloxane, polymethyltrifluoropropylsiloxane, polymethylvinylsiloxane, polyphenylvinylsiloxane, and copolymers of these siloxanes.

弾性層3の中には、電子導電性物質やイオン導電性物質のような導電性付与剤を配合することで、その導電性を適宜調整することができる。電子導電性物質としては、ケッチェンブラックEC、アセチレンブラック等の導電性カーボン、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボン、酸化処理を施したカラー(インク)用カーボン、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及びその金属酸化物が挙げられる。この中でも、少量で導電性を制御しやすいことからカーボンブラック(導電性カーボン、ゴム用カーボン、カラー(インク)用カーボン)が好ましい。また、イオン導電性物質としては、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム、リチウムビスイミド、カリウムビスイミド等の無機イオン導電性物質、変性脂肪族ジメチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテート等の有機イオン導電性物質が挙げられる。弾性層3には、反応性のエーテル変性シリコーンオイルを添加してもよい。 By blending a conductivity-imparting agent such as an electron conductive substance or an ionic conductive substance in the elastic layer 3, the conductivity thereof can be appropriately adjusted. Examples of the electronically conductive substance include conductive carbon such as Ketjen Black EC and acetylene black, carbon for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT, and an oxidation-treated color (ink). Examples thereof include metals such as carbon, copper, silver and germanium, and metal oxides thereof. Among these, carbon black (conductive carbon, carbon for rubber, carbon for color (ink)) is preferable because it is easy to control the conductivity with a small amount. The ion conductive substances include inorganic ion conductive substances such as sodium perchlorate, lithium perchlorate, calcium perchlorate, lithium chloride, lithium bisimide, and potassium bisimide, modified aliphatic dimethylammonium etosulfate, and the like. Examples thereof include organic ion conductive substances such as stearyl ammonium acetate. Reactive ether-modified silicone oil may be added to the elastic layer 3.

<被覆層>
被覆層4は、ベース樹脂と粗さ剤とを含有するが、導電性付与剤は含有しない。ベース樹脂は、シリコーン変性ウレタン樹脂である。被覆層4は、(A)シリコーン変性ポリオール、(B)イソシアネート化合物、及び(C)粗さ剤を含有する被覆層用組成物を加熱及び硬化させることにより形成することができる。以下に、被覆層用組成物の詳細について説明する。
<Coating layer>
The coating layer 4 contains a base resin and a roughening agent, but does not contain a conductivity-imparting agent. The base resin is a silicone-modified urethane resin. The coating layer 4 can be formed by heating and curing a composition for a coating layer containing (A) a silicone-modified polyol, (B) an isocyanate compound, and (C) a roughening agent. The details of the coating layer composition will be described below.

(A)シリコーン変性ポリオール
シリコーン変性ポリオールとは、変性シリコーンオイル及びイソシアネート化合物からなる組成物を重合させてプレポリマー化したものである。
シリコーン変性ポリオールの合成に用いられる、変性シリコーンオイル及びイソシアネート化合物の詳細を以下に説明する。変性シリコーンオイルには、両末端変性シリコーンオイル及び片末端変性シリコーンオイルが挙げられる。
(A) Silicone-modified polyol The silicone-modified polyol is a prepolymerized product obtained by polymerizing a composition composed of a modified silicone oil and an isocyanate compound.
Details of the modified silicone oil and the isocyanate compound used in the synthesis of the silicone-modified polyol will be described below. Examples of the modified silicone oil include both-ended modified silicone oil and one-ended modified silicone oil.

-両末端変性シリコーンオイル-
両末端変性シリコーンオイルは、いわゆる、反応性シリコーンオイルの1種であり、イソシアネート化合物と重合する特性を有する。よって、両末端変性シリコーンオイルは、エーテル基、アミノ基(1級又は2級アミノ基)、メルカプト基、又はヒドロキシル基により、シリコーン鎖の両末端が変性されていることが好ましい。これらの両末端変性シリコーンオイルは、両末端エーテル変性シリコーンオイル、両末端アミノ変性シリコーンオイル、両末端メルカプト変性シリコーンオイル、両末端カルボキシル変性シリコーンオイル、両末端フェノール変性シリコーンオイル、両末端カルビノール変性シリコーンオイルとして市販されている。
-Both ends modified silicone oil-
The bi-terminal modified silicone oil is a kind of so-called reactive silicone oil and has a property of polymerizing with an isocyanate compound. Therefore, it is preferable that both ends of the silicone chain of the modified silicone oil are modified by an ether group, an amino group (primary or secondary amino group), a mercapto group, or a hydroxyl group. These two-ended modified silicone oils are both-ended ether-modified silicone oil, both-ended amino-modified silicone oil, both-ended mercapto-modified silicone oil, both-ended carboxyl-modified silicone oil, both-ended phenol-modified silicone oil, and both-ended carbinol-modified silicone. It is commercially available as an oil.

ここで、本発明で用いられる好ましい両末端変性シリコーンオイルとしては、以下の一般式(1)で示される両末端変性シリコーンオイルを挙げることができる。 Here, as the preferable two-ended modified silicone oil used in the present invention, both-ended modified silicone oil represented by the following general formula (1) can be mentioned.

Figure 2022012917000002
Figure 2022012917000002

一般式(1)において、Rは、-COCOH、又は-COCH-C(CHOH)を示し、nは、20以下の整数を表す。 In the general formula (1), R represents -C 3 H 6 OC 2 H 4 OH or -C 3 H 6 OCH 2 -C (CH 2 OH) 2 C 2 H 5 , and n is 20 or less. Represents an integer.

一般式(1)で示される両末端変性シリコーンオイルの中でも、特に、両末端のRが、-COCOHであり、nが約10であるシリコーンオイルを用いることが好ましい。このようなシリコーンオイルについては、市販のものを適宜入手することができる。 Among the two-ended modified silicone oils represented by the general formula (1), it is particularly preferable to use a silicone oil in which R at both ends is −C 3 H 6 OC 2 H 4 OH and n is about 10. .. As for such a silicone oil, a commercially available one can be appropriately obtained.

なお、一般式(1)においては、ケイ素原子に結合する官能基は、メチル基となっているが、このメチル基が水素原子で置換された両末端変性シリコーンオイルであってもよい。 In the general formula (1), the functional group bonded to the silicon atom is a methyl group, but both-ended modified silicone oil in which this methyl group is substituted with a hydrogen atom may be used.

被覆層4を形成するための組成物に両末端変性シリコーンオイルを含有することにより、被覆層4に適度な弾性を付与することができるとともに、被覆層4の電気的特性を調整することができ、フィルミングの発生を有効に抑制することができる。 By containing the modified silicone oil at both ends in the composition for forming the coating layer 4, it is possible to impart appropriate elasticity to the coating layer 4 and to adjust the electrical characteristics of the coating layer 4. , The occurrence of filming can be effectively suppressed.

-片末端ジオール変性シリコーンオイル-
片末端ジオール変性シリコーンオイルは、両末端変性シリコーンオイルと同様に、反応性シリコーンオイルであるが、シリコーン鎖の一方の末端に、2つのヒドロキシル基が結合しているものである。通常、両末端変性シリコーンオイルとイソシアネート化合物とを重合させた場合、直鎖状のポリウレタンが生成するが、片末端ジオール変性シリコーンオイルを併用することにより、ポリウレタンに分岐鎖が導入され、現像ローラ1のナノレベルの微細な粗さを向上させることができる。
-One-ended diol-modified silicone oil-
The one-ended diol-modified silicone oil is a reactive silicone oil like the two-ended modified silicone oil, but has two hydroxyl groups bonded to one end of the silicone chain. Normally, when a double-ended silicone oil and an isocyanate compound are polymerized, a linear polyurethane is produced. However, by using a single-ended diol-modified silicone oil in combination, a branched chain is introduced into the polyurethane, and the developing roller 1 is used. It is possible to improve the nano-level fine roughness of.

片末端ジオール変性シリコーンオイルとしては、以下の一般式(2)で示される片末端変性シリコーンオイルを挙げることができる。 Examples of the one-ended diol-modified silicone oil include one-ended modified silicone oil represented by the following general formula (2).

Figure 2022012917000003
Figure 2022012917000003

一般式(2)において、R’は、-COCH-C(CHOH)を示し、nは、20以下の整数を表す。 In the general formula (2), R'represents -C 3 H 6 OCH 2 -C (CH 2 OH) 2 C 2 H 5 , and n represents an integer of 20 or less.

一般式(2)で示される片末端ジオール変性シリコーンオイルの中でも、特に、nが約10であるシリコーンオイルを用いることが好ましい。なお、一般式(2)においては、ケイ素原子に結合する官能基は、メチル基となっているが、このメチル基が水素原子で置換されたシリコーンオイルであってもよい。 Among the one-terminal diol-modified silicone oils represented by the general formula (2), it is particularly preferable to use silicone oil having n of about 10. In the general formula (2), the functional group bonded to the silicon atom is a methyl group, but a silicone oil in which this methyl group is substituted with a hydrogen atom may be used.

本発明において、シリコーン変性ポリオールの調製のために使用する片末端ジオール変性シリコーンオイルは、両末端変性シリコーンオイル100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下であることが好ましく、2質量部以上8質量部以下であることがより好ましい。両末端変性シリコーンオイルに対する片末端ジオール変性シリコーンオイルの使用量を上記の範囲内のものとすることにより、被覆層4の表面粗さを調整することにより、現像性能を良好に維持ししつつ、フィルミングを効果的に防止することができる。 In the present invention, the one-terminal diol-modified silicone oil used for preparing the silicone-modified polyol is preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the two-ended modified silicone oil, and 2 parts by mass. It is more preferable that the amount is 8 parts by mass or more and 8 parts by mass or less. By keeping the amount of the one-ended diol-modified silicone oil used with respect to the two-ended modified silicone oil within the above range and adjusting the surface roughness of the coating layer 4, the development performance is maintained well while maintaining good development performance. Filming can be effectively prevented.

-イソシアネート化合物-
本発明において、シリコーン変性ポリオールのプレポリマー化のために使用するイソシアネート化合物としては、シリコーンオイルに導入された反応性基との反応性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)等のジイソシアネート、及びこれらのイソシアネートの変性体である、アダクト型、ビュレット型、イソシアヌレート型、アロファネート型等を挙げることができる。これらのイソシアネート化合物の中でも、2官能型イソシアネート化合物、イソシアヌレート型イソシアネート化合物とアダクト型イソシアネート化合物であることが好ましく、これらを単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。イソシアネート化合物は、その分子鎖が長いほど、より高い柔軟性を有するポリウレタンを生成することができる。
-Isocyanate compound-
In the present invention, the isocyanate compound used for prepolymerizing the silicone-modified polyol is not particularly limited as long as it has reactivity with the reactive group introduced into the silicone oil, but for example. , Diphenylmethane diisocyanate (MDI), tolylene diisocyanate (TDI), hexamethylene diisocyanate (HDI) and other diisocyanates, and modified forms of these isocyanates, such as adduct type, bullet type, isocyanurate type and allophanate type. Can be done. Among these isocyanate compounds, bifunctional isocyanate compounds, isocyanurate-type isocyanate compounds and adduct-type isocyanate compounds are preferable, and these may be used alone or in combination. The longer the molecular chain of an isocyanate compound, the more flexible polyurethane can be produced.

(B)イソシアネート化合物
シリコーン変性ポリオールを硬化するためのイソシアネート化合物としては、ポリウレタンの調製に通常使用される各種イソシアネート化合物、例えば、芳香族イソシアネート化合物、脂肪族イソシアネート化合物、脂環式イソシアネート化合物を用いることができる。
芳香族イソシアネート化合物としては、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を挙げることができる。
また、脂肪族イソシアネート化合物としては、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)等を挙げることができる。
さらに、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を挙げることができる。
(B) Isocyanate compound As the isocyanate compound for curing the silicone-modified polyol, various isocyanate compounds usually used for preparing polyurethane, for example, aromatic isocyanate compounds, aliphatic isocyanate compounds, and alicyclic isocyanate compounds are used. Can be done.
Examples of the aromatic isocyanate compound include 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI), and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (4,4). '-MDI), 2,4'-diphenylmethane diisocyanate (2,4'-MDI), 1,4-phenylenedi isocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate, trizine diisocyanate (TODI), 1,5-naphthalenedi isocyanate (NDI), Examples thereof include 3,3'-dimethylbiphenyl-4,4'-diisocyanate.
Examples of the aliphatic isocyanate compound include hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), lysine diisocyanate, norbornene diisocyanatomethyl (NBDI), xylylene diisocyanate (XDI), and tetramethylxylylene diisocyanate. (TMXDI) and the like can be mentioned.
Further, examples of the alicyclic polyisocyanate include transcyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), H6XDI (hydrogenated XDI), H12MDI (hydrogenated MDI), and 4,4'-dicyclohexylmethane. Diisocyanate and the like can be mentioned.

本発明において、被覆層4を形成するために使用する組成物におけるイソシアネート化合物の使用量は、イソシアネート化合物の反応率が80%以上126%以下、好ましくは95%以上112%以下となるように使用されることが好ましい。 In the present invention, the amount of the isocyanate compound used in the composition used to form the coating layer 4 is such that the reaction rate of the isocyanate compound is 80% or more and 126% or less, preferably 95% or more and 112% or less. It is preferable to be done.

(C)粗さ剤
被覆層4に用いられる粗さ剤は、シロキサン結合又はウレタン結合を有する粒子である。このような粗さ剤としては、シリコーンゴム粒子、ポリウレタン粒子、ウレタン結合を有するアクリル系粒子が挙げられる。耐熱性及び柔軟性のあるシリコーンゴム粒子、ポリウレタン粒子、ウレタン結合を有するアクリル粒子が好ましく、シリコーンゴム粒子及びウレタン結合を有するアクリル粒子がより好ましい。
(C) Roughing agent The roughening agent used for the coating layer 4 is particles having a siloxane bond or a urethane bond. Examples of such a roughness agent include silicone rubber particles, polyurethane particles, and acrylic particles having a urethane bond. Heat-resistant and flexible silicone rubber particles, polyurethane particles, and acrylic particles having a urethane bond are preferable, and silicone rubber particles and acrylic particles having a urethane bond are more preferable.

本発明において使用するシリコーンゴム粒子及びウレタン結合を有するアクリル粒子は、100℃以上の温度でも変形又は溶融しない耐熱性を有することが好ましく、130℃から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の架橋温度においても、これらのシリコーンゴム粒子及びウレタン結合を有するアクリル粒子が、変形することを防止することができる。シリコーンゴム粒子及びウレタン結合を有するアクリル粒子の耐熱性は、メルトフローインデクサーにおいて、圧力と熱を与えてもシリコーンゴム粒子やウレタン結合を有するアクリル粒子が溶けて流れ出すことがないことを確認することにより、評価することができる。 The silicone rubber particles and acrylic particles having a urethane bond used in the present invention preferably have heat resistance that does not deform or melt even at a temperature of 100 ° C. or higher, and more preferably have heat resistance at 130 ° C. to 180 ° C. .. As a result, it is possible to prevent the silicone rubber particles and the acrylic particles having a urethane bond from being deformed even at the crosslinking temperature of the coating layer 4. For the heat resistance of the silicone rubber particles and the acrylic particles having the urethane bond, confirm in the melt flow indexer that the silicone rubber particles and the acrylic particles having the urethane bond do not melt and flow out even when pressure and heat are applied. Can be evaluated by.

シリコーンゴム粒子及びウレタン結合を有するアクリル粒子の硬度は、デュロメータA(瞬時)(JIS K 6253:1997)により測定して20度以上80度以下であることが好ましく、50度以上75度以下であることがより好ましい。シリコーンゴム粒子及びウレタン結合を有するアクリル粒子の硬度が、上記の範囲内のものであることにより、シリコーンゴム粒子及びウレタン結合を有するアクリル粒子の破壊や変形による、被覆層4の摩擦係数の上昇や粘着の発生を効果的に防止できるとともに、被覆層4の硬度が上がりすぎることによる、被覆層4におけるクラックや割れの発生を防止することもでき、トナーに過剰なストレスを与えることも防止できる。 The hardness of the silicone rubber particles and the acrylic particles having a urethane bond is preferably 20 degrees or more and 80 degrees or less, preferably 50 degrees or more and 75 degrees or less, as measured by a durometer A (instantaneous) (JIS K 6253: 1997). Is more preferable. When the hardness of the silicone rubber particles and the acrylic particles having the urethane bond is within the above range, the friction coefficient of the coating layer 4 may increase due to the destruction or deformation of the silicone rubber particles and the acrylic particles having the urethane bond. It is possible to effectively prevent the occurrence of adhesion, prevent the occurrence of cracks and cracks in the coating layer 4 due to the excessively high hardness of the coating layer 4, and prevent excessive stress on the toner.

シリコーンゴム粒子及びアクリル粒子は、被覆層4中に存在(埋没)していてもよく、また、被覆層4において不均一に分散していてもよく、被覆層4の表面側に偏在していてもよい。 Silicone rubber particles and acrylic particles may be present (buried) in the coating layer 4, may be unevenly dispersed in the coating layer 4, and may be unevenly distributed on the surface side of the coating layer 4. May be good.

シリコーンゴム粒子及びウレタン結合を有するアクリル粒子のうち、シリコーンゴム粒子については、ジメチルポリシロキサン等、オルガノポリシロキサン、ポリオルガノシルセスオキサンを架橋した構造が好ましく、ウレタン結合を有するアクリル粒子としては、市販のアクリル粒子を使用することができる。 Among the silicone rubber particles and the acrylic particles having a urethane bond, the silicone rubber particles preferably have a structure in which organopolysiloxane and polyorganosilces oxane such as dimethylpolysiloxane are crosslinked, and the acrylic particles having a urethane bond are selected. Commercially available acrylic particles can be used.

なお、シリコーンゴム粒子については、有機基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;ビニル基、アリル基等のアルケニル基;β-フェニルエチル基、β-フェニルプロピル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等の1価ハロゲン化炭化水素基;エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基等の反応性基含有有機基から選択される1種又は2種以上の炭素数1以上20以下の1価の有機基から選択される基を有するオルガノポリシロキサン又はオルガノポリシルセスキオキサンから調製することが好ましく、これら、オルガノポリシロキサン又はオルガノポリシルセスキオキサンから調製される粒子を、オルガノアルコキシシランで表面処理した粒子であってもよい。このようなシリコーンゴム粒子としては、例えば、信越化学工業株式会社製の「KMP-597」や、東レ・ダウコーニング株式会社製の「EP-5500」、「EP-2600」、「EP-2601」、「E-2720」、「DY 33-430M」、「EP-2720」、「EP-9215Cosmetic Powder」、「9701Cosmetic Powder」等を使用することができる。 Regarding the silicone rubber particles, as the organic group, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group; an aryl group such as a phenyl group and a trill group; an alkenyl group such as a vinyl group and an allyl group; β- Aralkyl groups such as phenylethyl group and β-phenylpropyl group; monovalent halogenated hydrocarbon groups such as chloromethyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group; epoxy group, amino group, mercapto group, acryloxy group, Organopolysiloxane or organopolysilsesquioxane having a group selected from one or more kinds of monovalent organic groups having 1 or more and 20 or less carbon atoms selected from reactive group-containing organic groups such as methacryloxy groups. It is preferable to prepare from, and particles prepared from these organopolysiloxanes or organopolysilsesquioxane may be surface-treated with organoalkoxysilanes. Examples of such silicone rubber particles include "KMP-597" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. and "EP-5500", "EP-2600", and "EP-2601" manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. , "E-2720", "DY 33-430M", "EP-2720", "EP-9215 Cosmetic Powder", "9701 Cosmetic Powder" and the like can be used.

シリコーンゴム粒子及び/又はウレタン結合を有するアクリル粒子の使用量は、(A)シリコーン変性ポリオール100質量部に対して、15質量部以上50質量部以下であることが好ましく、20質量部以上45質量部以下であることがより好ましい。シリコーンゴム粒子及び/又はウレタン結合を有するアクリル粒子の使用量を、上記使用量の範囲内のものとすることにより、弾性ローラ1の表面粗さが適切に維持され、現像剤搬送性が良好に保たれる一方で、解像度を高い水準に維持して、画質の悪化を防止することができる。
粗さ剤は、被覆層4に、1種のみ含有してもよく、2種以上含んでもよい。
The amount of the silicone rubber particles and / or the acrylic particles having a urethane bond is preferably 15 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, and 20 parts by mass or more and 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) silicone-modified polyol. More preferably, it is less than or equal to a part. By setting the amount of the silicone rubber particles and / or the acrylic particles having the urethane bond within the above range, the surface roughness of the elastic roller 1 is appropriately maintained and the developer transportability is good. While being maintained, the resolution can be maintained at a high level to prevent deterioration of image quality.
The coating layer 4 may contain only one type of roughening agent, or may contain two or more types of the roughening agent.

シリコーンゴム粒子及びウレタン結合を有するアクリル粒子の粒子径は、0.2μm以上10μm以下であることが好ましく、0.8μm以上5μm以下であることがより好ましい。シリコーンゴム粒子及びウレタン結合を有するアクリル粒子の粒子径を上記の範囲内のものとすることにより、弾性ローラ1の表面粗さが適切に維持され、現像剤搬送性が良好に保たれる一方で、解像度を高い水準に維持して、画質の悪化を防止することができる。シリコーンゴム粒子及びウレタン結合を有するアクリル粒子の粒径は、弾性ローラ1を切断処理した後に、顕微鏡により断面を観察することにより測定することができる。 The particle size of the silicone rubber particles and the acrylic particles having a urethane bond is preferably 0.2 μm or more and 10 μm or less, and more preferably 0.8 μm or more and 5 μm or less. By keeping the particle diameters of the silicone rubber particles and the acrylic particles having the urethane bond within the above range, the surface roughness of the elastic roller 1 is appropriately maintained, and the developer transportability is kept good. , It is possible to maintain a high level of resolution and prevent deterioration of image quality. The particle size of the silicone rubber particles and the acrylic particles having a urethane bond can be measured by observing the cross section with a microscope after cutting the elastic roller 1.

被覆層4の厚さは、5μm以上13μm以下があることが好ましく、6μm以上11μm以下であることがより好ましい。 The thickness of the coating layer 4 is preferably 5 μm or more and 13 μm or less, and more preferably 6 μm or more and 11 μm or less.

(その他の構成)
本発明の現像ローラ1は、軸体2と弾性層3との間、及び弾性層3と被覆層4との間に、接着層を備えてもよい。弾性層3と被覆層4の間には、弾性層3の表面改質を、UV光等を照射し、プライマー処理することで接着剤層を設けてもよく、プラズマコートによって表面改質と接着剤層を同時に設けてもよい。
(Other configurations)
The developing roller 1 of the present invention may include an adhesive layer between the shaft body 2 and the elastic layer 3 and between the elastic layer 3 and the coating layer 4. An adhesive layer may be provided between the elastic layer 3 and the coating layer 4 by irradiating the surface modification of the elastic layer 3 with UV light or the like and performing a primer treatment, and surface modification and adhesion by plasma coating. The agent layer may be provided at the same time.

本発明の現像ローラ1において、電気的特性を調整することができ、特に被覆層を調整することで現像性能を良好に調整することができる。イソシアネート化合物のイソシアヌレートタイプとアダクトタイプの組み合わせにより、抵抗値やキャパシタンスを調整したりすることができる。 In the developing roller 1 of the present invention, the electrical characteristics can be adjusted, and in particular, the developing performance can be satisfactorily adjusted by adjusting the coating layer. The resistance value and capacitance can be adjusted by combining the isocyanurate type and the adduct type of the isocyanate compound.

(現像ローラの表面の抵抗値)
本発明の現像ローラ1の表面の抵抗値は、1×10Ω以上9×10Ω以下であることが好ましく、1×10Ω以上1×10Ω以下であることがより好ましい。抵抗値が9×10Ωを超えると画質が悪くなり、下限値は、導電剤無しで実現できる限界の抵抗値である。
現像ローラ1の表面の抵抗値は、被覆層4のシリコーン変性ポリオールとイソシアネート化合物の種類の組み合わせで、調整することが可能である。必要であれば、反応性エーテル変性シリコーンオイルを添加することによって抵抗値をコントロールすることが可能である。
現像ローラの表面の抵抗値は、後述の実施例で説明した方法により測定する値とする。
(Resistance value on the surface of the developing roller)
The resistance value of the surface of the developing roller 1 of the present invention is preferably 1 × 10 6 Ω or more and 9 × 10 9 Ω or less, and more preferably 1 × 10 6 Ω or more and 1 × 10 9 Ω or less. If the resistance value exceeds 9 × 10 9 Ω, the image quality deteriorates, and the lower limit is the limit resistance value that can be realized without a conductive agent.
The resistance value on the surface of the developing roller 1 can be adjusted by the combination of the type of the silicone-modified polyol and the isocyanate compound of the coating layer 4. If necessary, the resistance value can be controlled by adding a reactive ether-modified silicone oil.
The resistance value on the surface of the developing roller is a value measured by the method described in Examples described later.

(現像ローラのキャパシタンス)
現像ローラの低周波におけるキャパシタンスは低い方が好ましく、特に、0.1Hzで10nF未満であることが好ましい。
被覆層4には、カーボンやイオン導電材などの導電性付与剤は、キャパシタンス上昇に起因するため、結果としてトナー離型性が劣ることとなり、使用しない。
(Capacitance of developing roller)
The low frequency capacitance of the developing roller is preferably low, particularly preferably less than 10 nF at 0.1 Hz.
A conductivity-imparting agent such as carbon or an ionic conductive material is not used in the coating layer 4 because the toner releasability is inferior as a result of the increase in capacitance.

(ヘキサデカン接触角)
現像ローラ1の表面のヘキサデカン接触角は、30°以上であることが好ましく、45°以上であることがより好ましく、50°以上であることが更に好ましい。30°以上であることにより、フィルミング発生を良好に抑制することができる。フィルミングを抑えることにより、現像ローラ1の寿命が延び画像品質の安定化に繋がる。また、フィルミングによるかぶり発生も抑制することができる。
ヘキサデカン接触角は、ポータブル接触角計PCA-1(協和界面科学社製)を用いて測定することができる。
(Hexadecane contact angle)
The hexadecane contact angle on the surface of the developing roller 1 is preferably 30 ° or more, more preferably 45 ° or more, and further preferably 50 ° or more. When the temperature is 30 ° or more, the occurrence of filming can be satisfactorily suppressed. By suppressing filming, the life of the developing roller 1 is extended, which leads to stabilization of image quality. In addition, fog generation due to filming can be suppressed.
The hexadecane contact angle can be measured using a portable contact angle meter PCA-1 (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

以下、本発明について、実施例を挙げて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. The present invention is not limited to the examples shown below.

[実施例1]
以下の手順により、実施例1の現像ローラを作製した。
(プライマー層の形成)
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体(SUM23製、直径7.5mm、長さ274.1mm)をエタノールで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー(商品名「プライマーNo.16」、信越化学工業株式会社製)を塗布した。プライマー処理した軸体を、ギヤオーブンを用いて、150℃の温度にて10分焼成処理した後、常温にて30分以上冷却し、軸体の外周面にプライマー層を形成した。
[Example 1]
The developing roller of Example 1 was produced by the following procedure.
(Formation of primer layer)
The shaft body (made by SUM23, diameter 7.5 mm, length 274.1 mm) subjected to electroless nickel plating is washed with ethanol, and a silicone-based primer (trade name "Primer No. 16", Shin-Etsu Chemical) is used on the surface thereof. (Made by Kogyo Co., Ltd.) was applied. The primer-treated shaft was fired at a temperature of 150 ° C. for 10 minutes using a gear oven, and then cooled at room temperature for 30 minutes or more to form a primer layer on the outer peripheral surface of the shaft.

(弾性層の形成)
シリコーンゴムから形成されたミラブル型ゴム組成物を用いた押出成形により、軸体の外周面上にゴム材料からなる弾性体を成形した。なお、押出成形では、シリコーンゴムから形成されたゴム組成物を、正外線加熱炉(IR炉)を用いて270℃で5分間加熱し、更に、ギヤオーブンを用いて200℃で4時間加熱して硬化させた。これにより、プライマー処理された軸体の外周面上にゴム組成物の硬化物からなる弾性層を形成した。弾性層は中実な層であり、弾性層の厚さは、4.25mmであった。
(Formation of elastic layer)
An elastic body made of a rubber material was formed on the outer peripheral surface of the shaft by extrusion molding using a mirable rubber composition formed of silicone rubber. In extrusion molding, a rubber composition formed of silicone rubber is heated at 270 ° C. for 5 minutes using an external wire heating furnace (IR furnace), and further heated at 200 ° C. for 4 hours using a gear oven. And cured. As a result, an elastic layer made of a cured product of the rubber composition was formed on the outer peripheral surface of the primer-treated shaft. The elastic layer was a solid layer, and the thickness of the elastic layer was 4.25 mm.

(被覆層の形成)
まず、以下に示す化合物を、表1に示す質量部数の配合で、100℃から120℃に4時間から6時間保持して、シリコーン変性ポリオールA、Bの2種類を合成した。
a1 両末端ヒドロキシル基変性ジメチルシリコーンオイル
a2 片末端ジオール変性シリコーンオイル
a3 イソシアネート化合物 イソシアヌレートタイプ
a4 イソシアネート化合物 アダクトタイプ
(Formation of coating layer)
First, the compounds shown below were kept at 100 ° C. to 120 ° C. for 4 to 6 hours with the compounding of the mass parts shown in Table 1 to synthesize two types of silicone-modified polyols A and B.
a1 Double-ended hydroxyl group-modified dimethyl silicone oil a2 Single-ended diol-modified silicone oil a3 Isocyanurate compound Isocyanurate type a4 Isocyanate compound Adduct type

Figure 2022012917000004
Figure 2022012917000004

以下の材料を用いて、表2に示す質量部数の配合で被覆層用組成物を調製した。なお、ベース樹脂は、下記のシリコーン変性ポリオールとイソシアネートとで形成されるシリコーン変性ウレタン樹脂であった。
・上記シリコーン変性ポリオールA、B
・イソシアネート(商品名「TPA-100」、旭化成株式会社製)
・粗さ剤(商品名「EP-2601」、東レ・ダウコーニング株式会社製)
・粗さ剤 高復元性アクリル微粒子XX-4316Z(平均粒子径3μm)積水化成品工業株式会社
上被覆層用組成物には、適宜触媒及びシンナーを加える。
Using the following materials, a composition for a coating layer was prepared by blending the number of parts by mass shown in Table 2. The base resin was a silicone-modified urethane resin formed of the following silicone-modified polyol and isocyanate.
-The above silicone-modified polyols A and B
・ Isocyanate (trade name "TPA-100", manufactured by Asahi Kasei Corporation)
・ Roughing agent (trade name "EP-2601", manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.)
-Roughness agent Highly restorative acrylic fine particles XX-4316Z (average particle diameter 3 μm) Sekisui Plastics Co., Ltd. A catalyst and thinner are appropriately added to the composition for the upper coating layer.

次に、弾性層の外周面をUV処理した。その後、UV処理された弾性層上に被覆層用組成物をスプレー法によって塗布した。塗布された組成物を150℃から160℃で30分間加熱し現像ローラを得た。
乾燥後の被覆層の厚さは9μmであった。
Next, the outer peripheral surface of the elastic layer was UV-treated. Then, the composition for a coating layer was applied onto the UV-treated elastic layer by a spray method. The applied composition was heated at 150 ° C. to 160 ° C. for 30 minutes to obtain a developing roller.
The thickness of the coating layer after drying was 9 μm.

[実施例2、3及び比較例1]
表2に示す質量部数の配合で、被覆層を形成した以外は実施例1と同様に現像ローラを作製した。
比較例1のカーボンには、MA100(三菱化学製)を用いた。
[Examples 2 and 3 and Comparative Example 1]
A developing roller was produced in the same manner as in Example 1 except that a coating layer was formed by blending the number of parts by mass shown in Table 2.
MA100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was used as the carbon of Comparative Example 1.

[評価]
上記実施例及び比較例について、以下の評価を行った。評価結果を表2に示す。
[evaluation]
The following evaluations were performed on the above-mentioned Examples and Comparative Examples. The evaluation results are shown in Table 2.

(現像ローラの表面の抵抗値)
上記実施例及び比較例の現像ローラの表面の抵抗値を測定した。図2に測定装置の正面概略図を示す。
図2に示すように、金メッキ板51上に、現像ローラ1を乗せ、両端部に重さ500gのおもり52を掛け、印加電圧100Vでシャフト53と金メッキ板51との抵抗値を、超高抵抗/微少電流計「5450」(株式会社エーディーシー製)54を用いて測定した。
(Resistance value on the surface of the developing roller)
The resistance values on the surfaces of the developing rollers of the above Examples and Comparative Examples were measured. FIG. 2 shows a schematic front view of the measuring device.
As shown in FIG. 2, a developing roller 1 is placed on a gold-plated plate 51, a weight 52 weighing 500 g is hung on both ends, and the resistance value between the shaft 53 and the gold-plated plate 51 is set to an ultra-high resistance at an applied voltage of 100 V. / Measurement was performed using a micro ammeter "5450" (manufactured by ADC Co., Ltd.) 54.

(ヘキサデカン接触角)
ヘキサデカンを装置にセットし、現像ローラ上にヘキサデカンの液滴をたらし、ポータブル接触角計PCA-1(協和界面科学社製)を用い、ヘキサデカン接触角を測定した。
(Hexadecane contact angle)
Hexadecane was set in the device, droplets of hexadecane were dropped on the developing roller, and the hexadecane contact angle was measured using a portable contact angle meter PCA-1 (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

(トナー離型性評価)
モノクロ画像形成装置(商品名「HL-L2360DN」、ブラザー工業株式会社製)でカートリッジに上記実施例及び比較例の現像ローラを装着し、低温低湿環境(10℃20%RH)にてカートリッジ電極を外部電源に接続し、電圧を変化させたときの印字濃度を測定した。印字濃度測定はベタ印字部をX-Rite社製のX-Rite504分光濃度計で測定した。
印字濃度を、以下の評価基準で判定した。トナー離型性は低い電圧においても濃度が濃く出るほどトナー離型性が良いと判断した。
A:1.4以上
B:1.35以上
C:1.35未満
(Evaluation of toner releasability)
A monochrome image forming apparatus (trade name "HL-L2360DN", manufactured by Brother Industries, Ltd.) is used to mount the developing rollers of the above Examples and Comparative Examples on the cartridge, and the cartridge electrodes are mounted in a low temperature and low humidity environment (10 ° C. 20% RH). The print density was measured when the voltage was changed by connecting to an external power supply. The print density was measured by measuring the solid print portion with an X-Rite 504 spectrodensitometer manufactured by X-Rite.
The print density was judged according to the following evaluation criteria. It was judged that the toner releasability is better as the concentration becomes higher even at a low voltage.
A: 1.4 or more B: 1.35 or more C: less than 1.35

(フィルミング評価)
モノクロ画像形成装置(商品名「HL-L2360DN」、ブラザー工業株式会社製)で4000枚印刷後のフィルミング状況を評価した。
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、4000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を以下の評価基準で評価した。フィルミング評価は、Aであると合格である。
A:0mg以上0.003mg以下
B:0.003mgより多く0.006mg以下
C:0.006mgより多い
(Filming evaluation)
The filming condition after printing 4000 sheets with a monochrome image forming apparatus (trade name "HL-L2360DN", manufactured by Brother Industries, Ltd.) was evaluated.
Filming was evaluated by the amount of the developer adhered. Specifically, after sucking the developer adhering to the surface of the developing roller after printing 4000 sheets, the mass transferred to the filming weight measuring jig was measured. For the filming evaluation, the mass of the transferred developer was evaluated according to the following evaluation criteria. The filming evaluation is passed if it is A.
A: 0 mg or more and 0.003 mg or less B: More than 0.003 mg and 0.006 mg or less C: More than 0.006 mg

(C-F特性)
また、現像ローラのキャパシタンスを、下記のように測定した。
LCRメーター(株式会社NF回路設計ブロック製)を用い、測定環境温度23℃、湿度55%RHで、被覆層形成現像ローラ表面に導電ペーストで電極を作製し、導電ペーストと芯金との間のキャパシタンスをLCRメーターで測定した。C-F特性を図3に示す。
(CF characteristics)
Moreover, the capacitance of the developing roller was measured as follows.
Using an LCR meter (manufactured by NF Circuit Design Block Co., Ltd.), an electrode is made with a conductive paste on the surface of the coating layer forming development roller at a measurement environment temperature of 23 ° C and a humidity of 55% RH, and between the conductive paste and the core metal. Capacitance was measured with an LCR meter. The CF characteristics are shown in FIG.

Figure 2022012917000005
Figure 2022012917000005

1 現像ローラ
2 軸体
3 弾性層
4 被覆層
51 金メッキ板
52 おもり
53 シャフト
54 超高抵抗/微少電流計
1 Develop roller 2 Shaft body 3 Elastic layer 4 Coating layer 51 Gold-plated plate 52 Weight 53 Shaft 54 Ultra-high resistance / micro ammeter

Claims (3)

軸体と、前記軸体の外表面に設けられる弾性層と、前記弾性層より外側に設けられる被覆層とを備える現像ローラであって、
前記弾性層が、シリコーンゴムを含み、
前記被覆層が、ベース樹脂及び粗さ剤を含有するが、導電性付与剤を含有せず、
前記ベース樹脂が、シリコーン変性ウレタン樹脂であり、
前記粗さ剤が、シロキサン結合又はウレタン結合を有する粒子であり、
前記現像ローラの抵抗値が1×10Ω以上9×10Ω以下である現像ローラ。
A developing roller including a shaft body, an elastic layer provided on the outer surface of the shaft body, and a coating layer provided outside the elastic layer.
The elastic layer contains silicone rubber and contains
The coating layer contains a base resin and a roughening agent, but does not contain a conductivity-imparting agent.
The base resin is a silicone-modified urethane resin.
The coarsening agent is a particle having a siloxane bond or a urethane bond.
A developing roller having a resistance value of 1 × 10 6 Ω or more and 9 × 10 9 Ω or less.
前記粗さ剤の平均粒子径が、2μm以上10μm以下である請求項1記載の現像ローラ。 The developing roller according to claim 1, wherein the average particle size of the roughness agent is 2 μm or more and 10 μm or less. 前記現像ローラの表面のヘキサデカン接触角が、30°以上である請求項1又は2記載の現像ローラ。 The developing roller according to claim 1 or 2, wherein the hexadecane contact angle on the surface of the developing roller is 30 ° or more.
JP2020115095A 2020-07-02 2020-07-02 developing roller Active JP7422022B2 (en)

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