JP4612830B2 - Developing roller and developing device for electrophotographic apparatus using the same - Google Patents

Developing roller and developing device for electrophotographic apparatus using the same Download PDF

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリの受信装置など電子写真装置に組み込まれる感光体に接触させて使用される現像ローラや、これを用いた電子写真装置用現像装置に関するものである。   The present invention relates to a developing roller used in contact with a photoreceptor incorporated in an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile receiving apparatus, and a developing apparatus for an electrophotographic apparatus using the same.

複写機、プリンター、ファクシミリの受信装置など電子写真装置として、加圧現像法を採用した電子写真装置が知られている。加圧現像法はトナーとして非磁性一成分現像剤を用い、感光ドラムの潜像に該現像剤を付着させて潜像を可視化する現像法であり、磁性材料が不要であり簡素化や小型化が容易であることに加え、トナーのカラー化が容易であることなどから、多用されている。このような加圧現像法を採用した電子写真装置は、図3に示すように、回転機構により回転する感光ドラム15と、この感光体の周囲に、感光体を帯電させる帯電ローラ18、画像を通して感光体に光を照射し画像に相当する部分以外、あるいは画像に相当する部分を放電することにより画像に対応した静電潜像を感光体上に形成する露光装置L、感光体上に形成された静電潜像にトナーを供給し現像する現像装置D、静電潜像に付着したトナーを転写体上へ転写する転写装置11、更に転写体上のトナーを記録材上へ転写、定着する転写・定着装置F、トナーを転写した後の感光体の表面を除電しクリーニングを行なうクリーニング装置19を有する。上記現像装置Dには、収納するトナーを現像ローラ14の表面に塗布する塗布用ローラ16、現像ローラ14の表面に塗布されたトナーをより均一な薄層に整える現像ブレード17、現像ブレードにより均一にされたトナーを感光体へ供給する現像ローラ14が設けられ、現像ローラ14が感光ドラム15と接触または近接しながら回転することにより、薄層に形成されたトナーが現像ローラ14から感光ドラム15の潜像に付着して、該潜像が可視化するようになっている。このような現像装置においては、非磁性一成分現像剤のトナーを担持した現像ローラを静電潜像を保持した感光ドラムに接触させて、トナーを潜像に付着させることにより現像を行うため、現像ローラを導電性弾性体で形成する必要がある。更に、この現像ローラは作動待機中、または停止中は現像ブレードと当接した状態となっているため、電子写真装置が一定時間使用されないと、現像ブレードに当接する部分に横スジが発生してしまう。このため、現像ローラを作製するために使用できる材料として導電性弾性材料であることに加え、現像ブレードにより局部的に負荷を受けた後、負荷が解除されたとき、局部的に負荷を受けた部分が直ちに復旧できるという厳しい条件が要求されている。   2. Description of the Related Art As an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile receiving apparatus, an electrophotographic apparatus employing a pressure development method is known. The pressure development method is a development method that uses a non-magnetic one-component developer as the toner and attaches the developer to the latent image on the photosensitive drum to visualize the latent image. In addition to being easy to use, it is frequently used because it is easy to colorize toner. As shown in FIG. 3, an electrophotographic apparatus adopting such a pressure development method includes a photosensitive drum 15 rotated by a rotating mechanism, a charging roller 18 for charging the photosensitive member around the photosensitive member, and an image passing through the photosensitive drum 15. An exposure device L for forming an electrostatic latent image corresponding to an image on the photosensitive member by irradiating the photosensitive member with light and discharging a portion other than the portion corresponding to the image or a portion corresponding to the image. A developing device D that supplies toner to the developed electrostatic latent image and develops it, a transfer device 11 that transfers the toner adhering to the electrostatic latent image onto the transfer member, and further transfers and fixes the toner on the transfer member onto the recording material. The image forming apparatus includes a transfer / fixing device F and a cleaning device 19 that removes electricity and cleans the surface of the photoconductor after the toner is transferred. The developing device D includes a coating roller 16 for applying the toner to be stored on the surface of the developing roller 14, a developing blade 17 for adjusting the toner applied on the surface of the developing roller 14 into a more uniform thin layer, and a uniform developing blade. A developing roller 14 for supplying the toner to the photosensitive member is provided, and the developing roller 14 rotates while being in contact with or close to the photosensitive drum 15, so that the toner formed in a thin layer is transferred from the developing roller 14 to the photosensitive drum 15. The latent image is made visible by attaching to the latent image. In such a developing device, the developing roller carrying the toner of the non-magnetic one-component developer is brought into contact with the photosensitive drum holding the electrostatic latent image, and development is performed by attaching the toner to the latent image. It is necessary to form the developing roller with a conductive elastic body. Further, since the developing roller is in contact with the developing blade while waiting for operation or stopped, if the electrophotographic apparatus is not used for a certain period of time, a horizontal streak is generated at a portion contacting the developing blade. End up. For this reason, in addition to being a conductive elastic material as a material that can be used to produce the developing roller, it was locally loaded when the load was released after it was locally loaded by the developing blade. Strict conditions are required that parts can be restored immediately.

一方、現像ローラが内外層の二層構造を有し、内層が導電性弾性層であって、外層膜がウレタン系樹脂によって形成され、該外層膜には、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム又は炭酸カルシウムのうち一種以上の無機化合物が添加され、画像が鮮明で、濃度の均一な複写画像を形成する現像装置(特許文献1)や、回転軸の外周に同心的に導電弾性層を形成し、さらにその外周に表面層を形成してなる現像ローラにおいて、中間層として熱可塑性ウレタン樹脂層、最外層としてシリコンアクリル樹脂を配置して、高温高湿下での帯電性や最外層の密着性などが優れ、電子写真現像プロセスに使用したとき、10K以上(A4.5%印字濃度で)耐刷してもローラの表面の削れがなく、かつ非画像部かぶりのほとんどない画像が得られ、低硬度であるため感光体削れも抑制することができる電子写真装置用現像ローラ(特許文献2)が知られている。   On the other hand, the developing roller has a two-layer structure of inner and outer layers, the inner layer is a conductive elastic layer, the outer layer film is formed of a urethane-based resin, and the outer layer film includes magnesium oxide, zinc oxide, magnesium carbonate, One or more inorganic compounds of calcium oxide or calcium carbonate are added, and a developing device (Patent Document 1) for forming a copy image with a clear image and a uniform density, or a conductive elastic layer concentrically on the outer periphery of the rotating shaft In the developing roller formed by forming a surface layer on the outer periphery thereof, a thermoplastic urethane resin layer is disposed as an intermediate layer, and a silicon acrylic resin is disposed as an outermost layer, so that charging property and outermost layer under high temperature and high humidity are arranged. Excellent adhesion, etc. When used in an electrophotographic development process, the surface of the roller is not scraped even if it is printed over 10K (A4.5% printing density), and the non-image area fogging Etc. no image is obtained, and the developing roller for an electrophotographic apparatus can be suppressed scraping the photosensitive member due to low hardness (Patent Document 2) are known.

しかしながら、これらのウレタン系樹脂を現像ローラとして用いたものは、低硬度であり表面の削れは回避できても、現像ブレードによる負荷を一定時間、局部的に受けた部分に起因する現像スジが改善されるものではなかった。
特開2002−311702号公報 特開2002−207362号公報
However, those that use these urethane-based resins as the developing roller have low hardness, and even if surface scraping can be avoided, development streaks due to parts that are locally subjected to a load by the developing blade for a certain period of time are improved. It was not something that was done.
JP 2002-311702 A JP 2002-207362 A

本発明の課題は、常温常湿環境において、電子写真装置が継続して長期間、例えば一ヶ月に亘り作動されない状態に置かれた後であっても、電子写真装置により形成される画像において、現像ブレードに当接し局部的な負荷を継続して受けた現像ローラに起因する横スジの発生を抑制することができる、復元性に優れた高品位な現像ローラやこれを用いた現像装置を提供することにある。   The problem of the present invention is that in an image formed by an electrophotographic apparatus even in a room temperature and humidity environment, even after the electrophotographic apparatus is continuously put into a state where it is not operated for a long period of time, for example, one month, Providing a high-quality developing roller with excellent resilience and a developing device using the same, which can suppress the occurrence of horizontal streaks caused by the developing roller that is in contact with the developing blade and continuously receives a local load. There is to do.

本発明者らは、従来行われていたマクロ的な変形量の測定により調整を図っていた場合とは異なり、一定の荷重印加速度で荷重した後、更に継続して荷重したときの変化量が一定値を超えないような微小領域での変形量を調整することにより、現像ブレードに当接して局部的な負荷を一ヶ月の長期に亘り継続して受けた現像ローラに起因する横スジの発生を抑制することができることの知見を得て、本発明を完成するに至った。   Unlike the case where adjustment is made by measuring the amount of macro deformation that has been conventionally performed, the inventors have changed the amount of change when the load is continuously applied after loading at a constant load application speed. By adjusting the amount of deformation in a very small area that does not exceed a certain value, lateral streaks caused by the developing roller that has been in contact with the developing blade and continuously received a local load for a long period of one month As a result, the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、軸体と、該軸体上に順次積層された導電性弾性層と導電性樹脂層とを有する現像ローラにおいて、該ローラ表面を常温常湿環境にて100/60 mN/mm2/sの荷重印加速度で無荷重状態から荷重し100 mN/mm2に達したときの変形量をh1 (μm)、その後30分間、継続して100 mN/mm2の荷重をしたときの変形量をh2 (μm)としたとき、 h2−h1<6.0μmの関係を満たし、
該導電性樹脂層が、(a)〜(d)成分を含有することを特徴とする現像ローラに関する。
(a)分子量Mwが10000以上50000以下、分子量分布Mz/Mwが2.5以下の2官能のポリウレタンポリグリコールまたは2官能のポリウレタングリコール、
(b)分子量Mwが5000以上50000以下の高分子ポリイソシアネート、
(c)分子量Mwが800以下の低分子ポリオール、
(d)分子量Mwが800以下の低分子イソシアネート。
また、本発明は、軸体と、該軸体上に順次積層された導電性弾性層と導電性樹脂層とを有し、該導電性樹脂層が表面層を構成している現像ローラにおいて、該導電性樹脂層が、下記(a)〜(d)の成分を含有する原料を硬化させたものであることを特徴とする現像ローラ:
(a)分子量Mwが10000以上50000以下、分子量分布Mz/Mwが2.5以下の2官能のポリウレタンポリグリコール、
(b)分子量Mwが5000以上50000以下の高分子ポリイソシアネート、
(c)分子量Mwが800以下の低分子ポリオール、
(d)分子量Mwが800以下の低分子イソシアネートに関する。
That is, the present invention provides a developing roller having a shaft body, and a conductive elastic layer and a conductive resin layer sequentially laminated on the shaft body, the surface of the roller being 100/60 mN in a normal temperature and humidity environment. When the load is applied from the unloaded condition at a load application speed of / mm 2 / s and reaches 100 mN / mm 2 , the deformation amount is h1 (μm), and then a load of 100 mN / mm 2 is continuously applied for 30 minutes. the deformation amount when when the h2 ([mu] m), meets the relationship h2-h1 <6.0μm,
The conductive resin layer includes a component (a) to (d).
(A) a bifunctional polyurethane polyglycol or a bifunctional polyurethane glycol having a molecular weight Mw of 10,000 to 50,000 and a molecular weight distribution Mz / Mw of 2.5 or less,
(B) a high molecular weight polyisocyanate having a molecular weight Mw of from 5,000 to 50,000,
(C) a low molecular polyol having a molecular weight Mw of 800 or less,
(D) Low molecular isocyanate having a molecular weight Mw of 800 or less.
Further, the present invention provides a developing roller having a shaft body, a conductive elastic layer and a conductive resin layer sequentially laminated on the shaft body, wherein the conductive resin layer constitutes a surface layer. The developing roller, wherein the conductive resin layer is obtained by curing a raw material containing the following components (a) to (d):
(A) a bifunctional polyurethane polyglycol having a molecular weight Mw of 10,000 to 50,000 and a molecular weight distribution Mz / Mw of 2.5 or less,
(B) a high molecular weight polyisocyanate having a molecular weight Mw of from 5,000 to 50,000,
(C) a low molecular polyol having a molecular weight Mw of 800 or less,
(D) It relates to a low molecular isocyanate having a molecular weight Mw of 800 or less.

本発明の現像ローラは、常温常湿環境において、電子写真装置が継続して長期間に亘り作動されない状態に置かれた後であっても、電子写真装置により形成される画像において、現像ブレードに当接し局部的な負荷を継続して受けた現像ローラに起因する横スジの発生を抑制することができ、復元性に優れた高品位なものである。   The developing roller of the present invention can be used as a developing blade in an image formed by an electrophotographic apparatus even after the electrophotographic apparatus has been left unoperated for a long period of time in a room temperature and humidity environment. It is possible to suppress the occurrence of lateral streaks due to the developing roller that has been in contact with and continuously receives a local load, and is of high quality with excellent resilience.

本発明の現像ローラは、軸体と、該軸体上に順次積層された導電性弾性層と電性樹脂層とを有する現像ローラにおいて、該ローラ表面を常温常湿環境たとえば、23℃、50%RHなどにて100/60 mN/mm2/sの荷重印加速度で無荷重状態から荷重し100 mN/mm2に達したときの変形量をh1 (μm)、その後30分間、継続して100mN/ mm2の荷重をしたときの変形量をh2 (μm)としたとき、 h2−h1<6.0μmの関係を満たし、
該導電性樹脂層が、(a)〜(d)成分
(a)分子量Mwが10000以上50000以下、分子量分布Mz/Mwが2.5以下の2官能のポリウレタンポリグリコールまたは2官能のポリウレタングリコール、
(b)分子量Mwが5000以上50000以下の高分子ポリイソシアネート、
(c)分子量Mwが800以下の低分子ポリオール、
(d)分子量Mwが800以下の低分子イソシアネート。
を含有するものであれば、特に制限されるものではない。この現像ローラの変形量の測定は、例えば、Fischer社製超微小硬度計H−100V等の硬度測定装置を用いて行うことができる。具体的には、100/60 mN/mm2/sの荷重印加速度で圧子を押し込んでいき、100 mN/mm2に達したときの変形量h1 (μm)、その後30分間100 mN/mm2の荷重を継続し、そのときの変形量をh2 (μm)を測定することにより行うことができる。
The developing roller of the present invention is a developing roller having a shaft body, a conductive elastic layer and a conductive resin layer sequentially laminated on the shaft body. When the load is applied from a no-load state at 100/60 mN / mm 2 / s load application speed at 50% RH, etc., the deformation amount is 100 mN / mm 2 and is h1 (μm), and then continues for 30 minutes. deformation amount when a load of 100 mN / mm 2 Te when you and h2 ([mu] m), meets the relationship h2-h1 <6.0μm,
The conductive resin layer comprises components (a) to (d)
(A) a bifunctional polyurethane polyglycol or a bifunctional polyurethane glycol having a molecular weight Mw of 10,000 to 50,000 and a molecular weight distribution Mz / Mw of 2.5 or less,
(B) a high molecular weight polyisocyanate having a molecular weight Mw of from 5,000 to 50,000,
(C) a low molecular polyol having a molecular weight Mw of 800 or less,
(D) Low molecular isocyanate having a molecular weight Mw of 800 or less.
If it contains , it will not restrict | limit in particular. The measurement of the deformation amount of the developing roller can be performed, for example, using a hardness measuring device such as an ultra micro hardness meter H-100V manufactured by Fischer. Specifically, the indenter is pushed in at a load application speed of 100/60 mN / mm 2 / s, the deformation amount h1 (μm) when reaching 100 mN / mm 2 , and then 100 mN / mm 2 for 30 minutes The amount of deformation at that time can be measured by measuring h2 (μm).

本発明の現像ローラに用いられる軸体は、現像ローラの支持部材として機能するものであり、また、現像ローラ表面に付着させたトナーを感光体上の静電潜像に転着できるように、静電潜像との関連において現像ローラ表面を適切な導電性とするための電極となり得るものが好ましく、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス鋼等の金属または合金などの導電性の材質のものが好ましい。軸体は円筒体のものが好ましく、外径は、搭載される電子写真装置との関連において適宜選択することができ、例えば、通常4〜10mmの範囲のものを具体的に挙げることができる。   The shaft used in the developing roller of the present invention functions as a supporting member for the developing roller, and also allows the toner attached to the surface of the developing roller to be transferred to an electrostatic latent image on the photoreceptor. In relation to the electrostatic latent image, those that can serve as electrodes for making the surface of the developing roller have appropriate conductivity are preferable, and for example, those made of a conductive material such as a metal such as aluminum, iron, stainless steel, or an alloy are preferable. The shaft body is preferably a cylindrical body, and the outer diameter can be appropriately selected in relation to the electrophotographic apparatus to be mounted. For example, a shaft in the range of 4 to 10 mm can be specifically mentioned.

このような軸体の外周に設けられる導電性弾性層は、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム(EPDM)またはウレタン等のエラストマーやフォーム材料、あるいはその他の樹脂を基材として用い、導電性を付与するために電子導電性物質や、イオン導電物質を配合し、適切な抵抗領域103〜1010Ωcm、好ましくは104〜108Ωcmに調整した樹脂などを用いて作製される。 The conductive elastic layer provided on the outer periphery of the shaft body provides conductivity by using an elastomer such as ethylene-propylene-diene copolymer rubber (EPDM) or urethane, foam material, or other resin as a base material. In order to achieve this, an electron conductive material or an ion conductive material is blended, and a resin having a suitable resistance region of 10 3 to 10 10 Ωcm, preferably 10 4 to 10 8 Ωcm, is used.

かかる基材として用いられる材料としては、具体的には、ポリウレタン、天然ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、及びこれらの混合物等を挙げることができるが、これらのうちシリコーンゴムとEPDMが本発明の現像ローラが荷重に対する特定の変形量を有するものとすることができるため、好ましい。   Specific examples of the material used as the base material include polyurethane, natural rubber, butyl rubber, nitrile rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, silicone rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, and ethylene-propylene-diene rubber. Chloroprene rubber, acrylic rubber, and mixtures thereof, among which silicone rubber and EPDM are preferable because the developing roller of the present invention can have a specific amount of deformation with respect to load. .

上記基材に導電性を付与するために配合され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、酸化処理等を施したカラー(インク)用カーボン、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物等が挙げられる。この中で、少量で導電性を制御しやすいカーボンブラックは好ましい。これら電子導電性物質の配合量は、通常基材100重量部に対して0.5〜50重量部、特に1〜30重量部の範囲が好ましい。   Examples of the electronic conductive material blended to impart conductivity to the substrate include conductive carbon such as ketjen black EC and acetylene black, SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, MT, etc. Examples include carbon for rubber, carbon for color (ink) subjected to oxidation treatment, metals such as copper, silver, and germanium, and metal oxides. Among these, carbon black that can easily control the conductivity with a small amount is preferable. The blending amount of these electronic conductive materials is usually preferably 0.5 to 50 parts by weight, particularly preferably 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the substrate.

上記基材に導電性を付与するために配合される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、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質や、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の有機イオン性導電物質などが用いられる。   Examples of the ionic conductive material blended to impart conductivity to the substrate include inorganic ionic conductive materials such as sodium perchlorate, lithium perchlorate, calcium perchlorate, and lithium chloride, and modified aliphatics. An organic ionic conductive material such as dimethylammonium ethosulphate or stearylammonium acetate is used.

その他、導電性弾性層の作製に用いられるゴム材には、これらの機能を害さない範囲で、非導電性充填剤、架橋剤、触媒等の各種添加剤を適宜含有させることができ、例えば、珪藻土、シリカ、石英粉末、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミノケイ酸、炭酸カルシウム等の非導電性充填剤や、架橋剤などを含有させることができる。   In addition, the rubber material used for the production of the conductive elastic layer can appropriately contain various additives such as a non-conductive filler, a crosslinking agent, and a catalyst within a range that does not impair these functions. Non-conductive fillers such as diatomaceous earth, silica, quartz powder, titanium oxide, zinc oxide, aluminosilicate, calcium carbonate, and a crosslinking agent can be contained.

このような導電性弾性層の硬度はASKER-C硬度25〜60°とすることが好ましい。なお、ASKER-C硬度は日本ゴム協会標準規格SRIS0101に準拠したASKER-C型スプリング式ゴム硬度計(高分子計器社製)を用いて測定した硬度である。具体的には、常温常湿、例えば23℃、55%RHの環境下に5時間以上放置したローラに対して、ローラ中心に上記硬度計を1Kgの力で当接させてから30秒後の測定値である。導電性弾性層がこのような硬度を有すると、本発明の現像ローラが荷重に対する特定の変形量の変化量を有するものとすることができるため、好ましい。   The hardness of such a conductive elastic layer is preferably an ASKER-C hardness of 25 to 60 °. The ASKER-C hardness is a hardness measured using an ASKER-C spring rubber hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) in accordance with the Japan Rubber Association standard SRIS0101. Specifically, for a roller left at room temperature and normal humidity, for example, 23 ° C. and 55% RH for 5 hours or more, 30 seconds after the hardness meter is brought into contact with the center of the roller with a force of 1 kg. It is a measured value. It is preferable that the conductive elastic layer has such a hardness because the developing roller of the present invention can have a specific amount of deformation with respect to the load.

このような導電性弾性層の厚さは、トナー種や用いられる現像装置により適宜選択することができるが、1〜10mmに調製されることが好ましい。この範囲であると、現像ローラにおいて適切なニップ幅、ニップ圧を有するものとすることができる。   The thickness of such a conductive elastic layer can be appropriately selected depending on the toner type and the developing device used, but is preferably adjusted to 1 to 10 mm. Within this range, the developing roller can have an appropriate nip width and nip pressure.

本発明の現像ローラにおける導電性樹脂層は、基材として、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、イミド樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂等の1種または2種以上を組合せた樹脂などを用いて作製することができるが、これらのうちウレタン樹脂は摩擦によりトナーを帯電する能力が大きく、且つ耐摩耗性を有しているので好ましい。   The conductive resin layer in the developing roller of the present invention includes, as a substrate, polyamide resin, urethane resin, urea resin, imide resin, melamine resin, fluororesin, phenol resin, alkyd resin, silicone resin, polyester resin, polyether resin, and the like. Of these, urethane resins are preferred because of their high ability to charge toner by friction and wear resistance.

さらに、このウレタン樹脂は、(a)〜(d)成分を含む。
(a)分子量Mwが10000以上50000以下、分子量分布Mz/Mwが2.5以下の2官能のポリウレタンポリグリコールまたは2官能のポリウレタングリコール
(b)分子量Mwが5000以上50000以下の高分子ポリイソシアネート
(c)分子量Mwが800以下の低分子ポリオール
(d)分子量Mwが800以下の低分子イソシアネート
上記(a)成分の2官能のポリウレタンポリグリコールとしては、グリコールの重合体であるポリグリコールと2官能のイソシアネート化合物を鎖延長により共重合して得られる直鎖状の2官能のポリウレタンポリグリコールを使用することが、現像ローラの局部的な負荷後の復元性の向上を図ることができるため好ましい。2官能のポリウレタンポリグリコールは後述する(d)成分の多官能イソシアネート化合物(末端イソシアネート型プレポリマーを含む)との反応で架橋間距離や分子量が決定され最終の形態となる。上記ポリウレタンポリグリコールの原料として使用されるポリグリコールとしては、具体的にはエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、エステルグリコール、アセタールグリコール、カーボネートグリコール、ブタジエングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどから選択されるグリコールの1種の重合体または2種以上の共重合体を挙げることができ、具体的にはジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリエステルグリコール類、ポリアセタールグリコール、ポリカーボネートグリコール、ポリブタジエングリコール、ポリブチレングリコール、ポリネオペンチルグリコールなどを挙げることができる。これらのうちポリオール自身の分子結晶性の強いポリプロピレングリコールやポリテトラメチレングリコールなどのポリグリコールが好ましい。
Furthermore, this urethane resin contains the components (a) to (d) .
(A) a bifunctional polyurethane polyglycol having a molecular weight Mw of 10,000 to 50,000 and a molecular weight distribution Mz / Mw of 2.5 or less, or a bifunctional polyurethane glycol (b) a polymer polyisocyanate having a molecular weight Mw of 5,000 to 50,000 c) Low molecular polyol having a molecular weight Mw of 800 or less (d) Low molecular isocyanate having a molecular weight Mw of 800 or less As the bifunctional polyurethane polyglycol of the component (a), polyglycol which is a polymer of glycol and bifunctional polyurethane It is preferable to use a linear bifunctional polyurethane polyglycol obtained by copolymerizing an isocyanate compound by chain extension, because it is possible to improve the resilience after local loading of the developing roller. The bifunctional polyurethane polyglycol becomes the final form by determining the distance between crosslinks and the molecular weight by reaction with a polyfunctional isocyanate compound (including terminal isocyanate type prepolymer) as component (d) described later. Specific examples of the polyglycol used as a raw material for the polyurethane polyglycol include ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, ester glycol, acetal glycol, carbonate glycol, butadiene glycol, 1,2-butylene glycol, 1, Examples thereof include one polymer or two or more copolymers of glycols selected from 3-butylene glycol, 2,3-butylene glycol, neopentyl glycol, and the like. Specific examples include diethylene glycol and triethylene glycol. , Polytetramethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol, polyester glycols, polyacetal glycol, polycarbonate glycol, polybutadiene Call, polybutylene glycol, poly neopentyl glycol, and the like. Of these, polyglycols such as polypropylene glycol and polytetramethylene glycol, which have strong molecular crystallinity of the polyol itself, are preferred.

また、上記2官能のポリウレタンポリグリコールの原料として使用される2官能のイソシアネート化合物としては、具体的にはトリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、フェニレンジイソシアネート(PPDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシレンジイソシアネート(TMXDI)、シクロヘキサンジイソシアネートなどを挙げることができる。これらのうち、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、フェニレンジイソシアネート(PPDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシレンジイソシアネート(TMXDI)などの芳香族系イソシアネート化合物が好ましく、特に、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)は現像ローラの局部的な負荷後の復元性の向上を図ることができるため好ましい。   Specific examples of the bifunctional isocyanate compound used as a raw material for the bifunctional polyurethane polyglycol include tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), naphthalene diisocyanate (NDI), and tolidine diisocyanate (TODI). ), Hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), phenylene diisocyanate (PPDI), xylene diisocyanate (XDI), tetramethylxylene diisocyanate (TMXDI), cyclohexane diisocyanate and the like. Among these, aromatic isocyanate compounds such as tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), naphthalene diisocyanate (NDI), phenylene diisocyanate (PPDI), xylene diisocyanate (XDI), tetramethylxylene diisocyanate (TMXDI) In particular, diphenylmethane diisocyanate (MDI) is preferable because it can improve the resilience of the developing roller after a local load.

また、(a)成分の2官能のポリウレタングリコールとしては、上記例示のグリコールと上記例示の2官能のイソシアネート化合物を重合させて得られるものを使用することができる。   As the bifunctional polyurethane glycol of component (a), those obtained by polymerizing the above exemplified glycol and the above exemplified bifunctional isocyanate compound can be used.

このような2官能のポリウレタンポリグリコールまたは2官能のポリウレタングリコールの重量平均分子量Mwは10000〜50000の範囲であり、分子量分散度は、Mz/Mwが2.5以下であることが現像ローラの局部的な負荷後の復元性の向上を図ることができるため好ましい。なお、Mwは重量平均分子量、Mzは高分子量化合物の平均分子量への寄与を最も重視したZ平均分子量を表し、高分子中に分子量Miの分子がNi個存在するとき、以下の式で表される。   The weight average molecular weight Mw of such a bifunctional polyurethane polyglycol or bifunctional polyurethane glycol is in the range of 10,000 to 50,000, and the molecular weight dispersion is such that Mz / Mw is 2.5 or less. It is preferable because the restorability after a typical load can be improved. Mw represents the weight average molecular weight, Mz represents the Z average molecular weight that places the highest importance on the contribution of the high molecular weight compound to the average molecular weight, and when there are Ni molecules of molecular weight Mi in the polymer, it is represented by the following formula: The

Mz=(ΣMi3Ni)/(ΣMi2Ni)
上記(b)成分の高分子ポリイソシアネートとしては、具体的にトリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、フェニレンジイソシアネート(PPDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシレンジイソシアネート(TMXDI)、シクロヘキサンジイソシアネートなどのプレポリマー型のもので、ウレタン変性タイプ、アロファネート変性タイプ、ビウレット変性タイプやイソシアヌレート変性タイプなどを例示することができる。これらの高分子ポリイソシアネートは分子量Mwが5000以上50000以下であることが好ましい。分子量Mwがこの範囲であると現像ローラの局部的負荷後の復元性の向上を図ることができるため好ましい。
Mz = (ΣMi 3 Ni) / (ΣMi 2 Ni)
Specific examples of the polymer polyisocyanate (b) include tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), naphthalene diisocyanate (NDI), tolidine diisocyanate (TODI), hexamethylene diisocyanate (HDI), and isophorone diisocyanate. (IPDI), phenylene diisocyanate (PPDI), xylene diisocyanate (XDI), tetramethylxylene diisocyanate (TMXDI), cyclohexane diisocyanate and other prepolymer types, urethane modified, allophanate modified, biuret modified and isocyanurate modified Examples include types. These polymer polyisocyanates preferably have a molecular weight Mw of 5,000 or more and 50,000 or less. When the molecular weight Mw is within this range, it is preferable because the restoration property after local load of the developing roller can be improved.

上記(c)成分の低分子ポリオールとしては、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールなどの2官能のものを用いることができ、3官能以上のポリオールも(c)成分として用いることができ、これらのオリゴマーなども用いることができる。低分子ポリオールは分子量Mwが800以下であることが好ましい。分子量Mwがこの範囲であると現像ローラの局部的な負荷を受けた後の復元性の向上を図ることができるため好ましい。   As the low molecular polyol of the component (c), bifunctional ones such as tetramethylene glycol and hexamethylene glycol can be used, and trifunctional or higher functional polyols can also be used as the component (c). Etc. can also be used. The low molecular polyol preferably has a molecular weight Mw of 800 or less. When the molecular weight Mw is within this range, it is preferable because the resilience after receiving a local load on the developing roller can be improved.

上記(d)成分の低分子イソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、フェニレンジイソシアネート(PPDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシレンジイソシアネート(TMXDI)、シクロヘキサンジイソシアネートなどの2官能のものを用いることができ、これらの変性タイプで3官能以上のイソシアネートも(d)成分として用いることができ、これらのオリゴマーなども用いることができる。低分子イソシアネート化合物は分子量Mwが800以下であることが好ましい。分子量Mwがこの範囲であると現像ローラの局部的な負荷を受けた後の復元性の向上を図ることができるため好ましい。   Examples of the low molecular isocyanate compound of the component (d) include tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), naphthalene diisocyanate (NDI), tolidine diisocyanate (TODI), hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI). , Phenylene diisocyanate (PPDI), xylene diisocyanate (XDI), tetramethylxylene diisocyanate (TMXDI), cyclohexane diisocyanate, etc. can be used, and these modified types of trifunctional or higher functional isocyanates are also used as component (d) These oligomers can also be used. The low molecular isocyanate compound preferably has a molecular weight Mw of 800 or less. When the molecular weight Mw is within this range, it is preferable because the resilience after receiving a local load on the developing roller can be improved.

この導電性樹脂層には導電性を付与するために電子導電性材料やイオン導電性材料が含有される。電子導電性材料としては、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、酸化処理等を施したカラ−(インク)用カーボン、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物等が挙げられる。これらのうち、少量で導電性を制御しやすいカーボンブラックは好ましい。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、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質、更に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、等の有機イオン性導電物質を挙げることができる。   This conductive resin layer contains an electron conductive material or an ion conductive material in order to impart conductivity. Examples of the electronic conductive material include conductive carbon such as ketjen black EC and acetylene black, rubber carbon such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT, and a color treated with oxidation ( Ink), metals such as carbon, copper, silver, germanium, and metal oxides may be mentioned. Of these, carbon black is preferable because the conductivity can be easily controlled with a small amount. Examples of ionic conductive materials include inorganic ionic conductive materials such as sodium perchlorate, lithium perchlorate, calcium perchlorate, and lithium chloride, and organic ionic properties such as modified aliphatic dimethyl ammonium etosulphate and stearyl ammonium acetate. Mention may be made of conductive materials.

このような導電性材料の導電性樹脂層における含有量は、現像ローラがトナーおよびトナーを供給する感光体との関連で要求される導電性の範囲によって適宜選択することができる。非磁性一成分現像剤を用いる現像装置に使用する現像ローラの場合に要求される導電性としては、例えば、103〜108Ωcmの抵抗域に調整されることが好ましく、より好ましくは104〜107Ωcmであり、このような導電性を有する現像ローラとするためには、樹脂成分を100質量部としたときに、導電性材料を1〜50質量部の割合などとすることができる。 The content of such a conductive material in the conductive resin layer can be appropriately selected depending on the range of conductivity required for the developing roller in relation to the toner and the photoreceptor to which the toner is supplied. The conductivity required for a developing roller used in a developing device using a non-magnetic one-component developer is preferably adjusted to a resistance range of 10 3 to 10 8 Ωcm, and more preferably 10 4. a to 10 7 [Omega] cm, in order to the developing roller having such a conductivity, when the resin component is 100 parts by mass, the conductive material may be such as the percentage of 1 to 50 parts by weight .

更に、導電性樹脂層には感光体へ受け渡すトナーをその表面に保持するために表面粗さを形成するための粒子が含有されていてもよい。かかる粗し粒子としては、例えば、EPDM、NBR、SBR、CR、シリコーンゴム等のゴム粒子、またはポリスチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド系の熱可塑性エラストマー(TPE)等のエラストマー粒子、またはPMMA粒子、ウレタン樹脂粒子、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ナフタレン樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、ジビニルベンゼン重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリロニトリル樹脂等の樹脂粒子を単独または組み合わせて用いることができる。このような粒子は、例えば粒子径1〜30μmなどとすることができ、含有量としては導電性樹脂層を形成する樹脂100重量部に対し、例えば1〜50重量部などとすることができる。この範囲であると含有する樹脂粒子により現像ローラの表面にトナーを保持することができる凹凸を形成することができ、表面を粗面化する工程を不要とできる。現像ローラの表面粗さRz(JIS B0601:2001)は、一般的に1〜15μmに調整されるが、より好ましくは3〜10μmである。   Further, the conductive resin layer may contain particles for forming a surface roughness in order to keep the toner delivered to the photoreceptor on the surface. Examples of such roughened particles include rubber particles such as EPDM, NBR, SBR, CR, and silicone rubber, or elastomer particles such as polystyrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyester, and polyamide-based thermoplastic elastomer (TPE). Or resin particles such as PMMA particles, urethane resin particles, fluorine resin, silicone resin, phenol resin, naphthalene resin, furan resin, xylene resin, divinylbenzene polymer, styrene-divinylbenzene copolymer, polyacrylonitrile resin alone or They can be used in combination. Such particles can have a particle diameter of 1 to 30 μm, for example, and can be 1 to 50 parts by weight, for example, with respect to 100 parts by weight of the resin forming the conductive resin layer. The resin particles contained within this range can form irregularities that can hold the toner on the surface of the developing roller, eliminating the need to roughen the surface. The surface roughness Rz (JIS B0601: 2001) of the developing roller is generally adjusted to 1 to 15 μm, more preferably 3 to 10 μm.

上記導電性樹脂層には、その他、これらの機能を害さない範囲で、非導電性充填剤、架橋剤、触媒等の各種添加剤を含有させることができ、例えば、珪藻土、シリカ、石英粉末、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミノケイ酸、炭酸カルシウム等の非導電性充填剤や、架橋剤や、硬度を調整するための調整剤などを含有させることができる。   In addition, the conductive resin layer can contain various additives such as a non-conductive filler, a crosslinking agent, and a catalyst as long as they do not impair these functions. For example, diatomaceous earth, silica, quartz powder, Non-conductive fillers such as titanium oxide, zinc oxide, aluminosilicic acid, calcium carbonate, crosslinking agents, adjusting agents for adjusting hardness, and the like can be contained.

また、導電性樹脂層の厚さは、1.0〜30μmであることが好ましく、3.0〜20μmであることがより好ましい。   Moreover, it is preferable that it is 1.0-30 micrometers, and, as for the thickness of a conductive resin layer, it is more preferable that it is 3.0-20 micrometers.

本発明の現像ローラは、軸体の表面を処理した後、軸体がセットされた金型を用い、シリコーン樹脂にカーボンブラックを混合した導電性弾性層調製用の樹脂液をキャビティに注入し、適宜加熱して樹脂を硬化して導電性弾性層を作製する。導電性弾性層上に導電性樹脂層を作製するには、上記成分(a)〜(d)と電子導電材やイオン導電材などの導電性材料とを、例えばロールニーダー、バンバリーミキサー、ボールミル、サンドグラインダー、ペイントシェーカーなどを用いて混練りし混合攪拌し、適時必要に応じ現像ローラ表面粗さを形成するための粗し粒子を添加し分散した後、硬化剤もしくは硬化触媒を添加し、攪拌することにより得られる塗料を、エアースプレー、ロールコート、カーテンコート、ディッピング等の方法で導電性弾性層上に塗布する。塗布後、適切な硬化温度にて樹脂を硬化させ、導電性樹脂層を作製し現像ローラを得ることができる。簡便な方法としては、特開昭57−5047号公報に記載されているような浸漬槽上端から塗料をオーバーフローさせる浸漬塗工方法も適用することができる。   The developing roller of the present invention, after processing the surface of the shaft body, using a mold on which the shaft body is set, injecting a resin liquid for preparing a conductive elastic layer in which carbon black is mixed with silicone resin into the cavity, The conductive elastic layer is prepared by appropriately heating and curing the resin. In order to produce a conductive resin layer on the conductive elastic layer, the above components (a) to (d) and a conductive material such as an electronic conductive material or an ionic conductive material are used, for example, a roll kneader, a Banbury mixer, a ball mill, Kneading using a sand grinder, paint shaker, etc., mixing and stirring, adding and dispersing rough particles to form the developing roller surface roughness as needed and dispersing, then adding a curing agent or curing catalyst and stirring The paint obtained by this is applied onto the conductive elastic layer by a method such as air spray, roll coat, curtain coat, dipping or the like. After the application, the resin is cured at an appropriate curing temperature to produce a conductive resin layer and obtain a developing roller. As a simple method, a dip coating method for overflowing the paint from the upper end of the dip tank as described in JP-A-57-5047 can also be applied.

本発明の現像ローラの一例を、図面を参照して説明すると、図1および図2の断面図にそれぞれ示すように、円柱状または中空円筒状の軸体1の外周面に導電体弾性層2、導電性樹脂層3が順次積層された構成の現像ローラを挙げることができる。また、本発明の現像ローラとして、導電性弾性層2の内周、導電性弾性層2と導電性樹脂層3の間、または導電性樹脂層3の外周に、さらに他の機能を付加する弾性層または樹脂層を1層以上積層させてもよい。   An example of the developing roller of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in the cross-sectional views of FIGS. 1 and 2, the conductive elastic layer 2 is formed on the outer peripheral surface of a columnar or hollow cylindrical shaft 1. And a developing roller having a configuration in which the conductive resin layers 3 are sequentially laminated. Further, as the developing roller of the present invention, elasticity that adds another function to the inner periphery of the conductive elastic layer 2, between the conductive elastic layer 2 and the conductive resin layer 3, or to the outer periphery of the conductive resin layer 3. One or more layers or resin layers may be laminated.

本発明の電子写真装置用現像装置は、複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真装置に設けられる現像装置であれば特に限定されるものではなく、例えば、図2に示す複写機などの電子写真装置の現像装置に、本発明の現像ローラを搭載したものを挙げることができる。   The developing apparatus for an electrophotographic apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it is a developing apparatus provided in an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer. For example, the electrophotographic apparatus such as a copying machine shown in FIG. Examples of the developing device of the apparatus include those equipped with the developing roller of the present invention.

図2は、本発明の電子写真装置用現像装置を用いた画像形成装置の一例を示す概略構成図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus using the developing device for an electrophotographic apparatus of the present invention.

本発明の電子写真装置用現像装置を用いた一例である画像形成装置においては、図2に示すように、潜像担持体としての感光ドラム21が矢印A方向に回転し、感光ドラム21を帯電処理するための帯電部材22によって一様に帯電され、感光ドラム21に静電潜像を書き込む露光手段であるレーザー光23により、その表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光ドラム21に対して近接配置され、画像形成装置本体に対し着脱可能なプロセスカートリッジに保持される現像装置24によって現像剤たるトナーを付与されることにより現像され、トナー像として可視化される。この画像形成装置における現像は露光部にトナー像を形成するいわゆる反転現像であり、可視化された感光ドラム21上のトナー像は、転写部材である転写ローラ29によって記録媒体である紙33に転写される。トナー像を転写された紙33は、定着装置32により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。   In the image forming apparatus as an example using the developing device for an electrophotographic apparatus of the present invention, as shown in FIG. 2, a photosensitive drum 21 as a latent image carrier rotates in the direction of arrow A to charge the photosensitive drum 21. An electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive member 21 by a laser beam 23 that is uniformly charged by the charging member 22 for processing and is an exposure means for writing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 21. The electrostatic latent image is developed by being provided with toner as a developer by a developing device 24 that is disposed in proximity to the photosensitive drum 21 and is held in a process cartridge that is detachable from the image forming apparatus main body. Visualized as an image. Development in this image forming apparatus is so-called reversal development in which a toner image is formed on an exposed portion, and the visualized toner image on the photosensitive drum 21 is transferred to a paper 33 as a recording medium by a transfer roller 29 as a transfer member. The The paper 33 to which the toner image has been transferred is subjected to a fixing process by the fixing device 32, discharged outside the device, and the printing operation is completed.

一方、転写されずに感光ドラム上21上に残存した転写残トナーは、感光体表面をクリーニングするためのクリーニング部材であるクリーニングブレード30により掻き取られ廃トナー容器31に収納され、クリーニングされた感光ドラム21は上述作用を繰り返し行う。   On the other hand, the untransferred residual toner remaining on the photosensitive drum 21 without being transferred is scraped off by a cleaning blade 30 which is a cleaning member for cleaning the surface of the photosensitive member, and stored in a waste toner container 31 to be cleaned. The drum 21 repeats the above operation.

このような画像形成装置における本発明の電子写真装置用現像装置24は、一成分現像剤として非磁性トナー28を収容した現像容器34と、現像容器34内の長手方向に延在する開口部に位置し感光ドラム21と対向設置された現像剤担持体として本発明に係る現像ローラ25とを備え、感光ドラム21上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。   The developing device 24 for an electrophotographic apparatus of the present invention in such an image forming apparatus has a developing container 34 containing a non-magnetic toner 28 as a one-component developer and an opening extending in the longitudinal direction in the developing container 34. The developing roller 25 according to the present invention is provided as a developer carrying member positioned and opposed to the photosensitive drum 21, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 21 is developed and visualized.

尚、このような画像形成装置においては、現像装置と、潜像担持体、帯電部材、クリーニング部材および転写部材の少なくとも一つとを有し、これらが一体的に保持された電子写真プロセスカートリッジとして構成されていてもよく、かかる電子写真プロセスカートリッジは画像形成装置に着脱可能に設けられる。   Such an image forming apparatus is configured as an electrophotographic process cartridge having a developing device and at least one of a latent image carrier, a charging member, a cleaning member, and a transfer member, which are integrally held. The electrophotographic process cartridge may be detachable from the image forming apparatus.

上記現像ローラ25は感光ドラム21と当接幅をもって接触している。現像装置24においては、弾性ローラ26が、現像容器34内で、現像剤規制部材である弾性ブレード27の現像ローラ25表面との当接部に対し現像ローラ25回転方向上流側に当接され、かつ、回転可能に支持されている。   The developing roller 25 is in contact with the photosensitive drum 21 with a contact width. In the developing device 24, the elastic roller 26 is abutted in the developing container 25 on the upstream side in the rotation direction of the developing roller 25 with respect to the abutting portion of the elastic blade 27 as a developer regulating member with the surface of the developing roller 25 in the developing container 34. And it is rotatably supported.

弾性ローラ26の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ25へのトナー28供給および未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。例えば、芯金上にポリウレタンフォームを設けた直径16mmの弾性ローラ26を用いることができる。この弾性ローラ26の現像ローラ25に対する当接幅としては、1〜8mmが好ましく、また、現像ローラ25に対してその当接部において相対速度をもたせることが好ましく、例えば、当接幅を3mmに設定し、弾性ローラ26の周速として現像動作時に50mm/s(現像ローラ25との相対速度は130mm/s)となるように駆動手段(図示せず)により所定タイミングで回転駆動させることができる。   As the structure of the elastic roller 26, a foamed skeleton-like sponge structure or a fur brush structure in which fibers such as rayon or nylon are planted on a core metal is used for supplying the toner 28 to the developing roller 25 and stripping off the undeveloped toner. It is preferable from the point. For example, an elastic roller 26 with a diameter of 16 mm in which a polyurethane foam is provided on a core metal can be used. The contact width of the elastic roller 26 with respect to the developing roller 25 is preferably 1 to 8 mm, and it is preferable to have a relative speed at the contact portion with respect to the developing roller 25. For example, the contact width is set to 3 mm. It can be set and rotated at a predetermined timing by a driving means (not shown) such that the peripheral speed of the elastic roller 26 is 50 mm / s during development operation (the relative speed with respect to the developing roller 25 is 130 mm / s). .

以下に本発明の現像ローラを、実施例および比較例により説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
軸体としての外径8mmの芯金を内径16mmの円筒状金型内に同軸となるように設置し、導電性弾性層として液状導電性シリコーンゴム(東レダウシリコーン社製 ASKER-C硬度40度 体積抵抗率10E7Ω・cm品)を注型後、130℃のオーブンに入れ20分加熱成型し、脱型後、200℃のオーブンで4時間2次加硫を行い、弾性層厚み4mmのローラを得た。
The developing roller of the present invention will be described below with reference to examples and comparative examples, but the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
[Example 1]
A cored bar with an outer diameter of 8 mm as a shaft is placed coaxially in a cylindrical mold with an inner diameter of 16 mm, and liquid conductive silicone rubber (ASKER-C hardness 40 degrees by Toray Dow Silicone Co., Ltd.) is used as a conductive elastic layer. After casting, volume resistivity 10E7Ω · cm product is placed in an oven at 130 ° C, heat-molded for 20 minutes, and after mold removal, secondary vulcanization is performed in an oven at 200 ° C for 4 hours. Obtained.

導電性樹脂層の材料として、ポリテトラメチレングリコール(商品名:PTG1000SN;分子量Mn=1000、f=2;保土谷化学株式会社製)100質量部に、イソシアネート(商品名:ミリオネートMT;MDI、f=2;日本ポリウレタン工業株式会社製)18.7質量部をMEK溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下80℃にて3時間反応させて、分子量Mw=10000、水酸基価18.2、分子量分散度Mz/Mw=1.6の(a)成分として2官能のポリウレタンポリグリコールプレポリマーを得た。   As a material for the conductive resin layer, polytetramethylene glycol (trade name: PTG1000SN; molecular weight Mn = 1000, f = 2; manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 100 parts by mass, isocyanate (trade name: Millionate MT; MDI, f = 2; manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) 18.7 parts by mass are mixed stepwise in a MEK solvent and reacted at 80 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a molecular weight Mw = 10000 and a hydroxyl value of 18.2. As a component (a) having a molecular weight dispersity Mz / Mw = 1.6, a bifunctional polyurethane polyglycol prepolymer was obtained.

得られた2官能のポリウレタンポリグリコールプレポリマー(a)と以下に示す成分を均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
(a)ポリウレタンポリグリコールプレポリマー 100質量部
(b)ウレタン変性MDI Mw=50000 90質量部
(c)エーテルウレタンポリオール Mw=800 100質量部
(d)TMP変性TDI(B830;三井武田ポリウレタン社製) 25質量部
カーボンブラック(printex35;デグサ社製) 15質量部
アクリル樹脂粒子(MBX−12;粒子径12μm;積水化成品工業社製)10質量部
この導電性表面層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて1時間加熱処理することで、コーティングされた原料を硬化し導電性樹脂層を被覆形成し現像ローラを作製した。
[実施例2]
実施例1において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性樹脂層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
The obtained bifunctional polyurethane polyglycol prepolymer (a) and the following components were uniformly dispersed and mixed to obtain a raw material liquid for the conductive surface layer.
(A) Polyurethane polyglycol prepolymer 100 parts by mass (b) Urethane-modified MDI Mw = 50000 90 parts by mass (c) Ether urethane polyol Mw = 800 100 parts by mass (d) TMP-modified TDI (B830; manufactured by Mitsui Takeda Polyurethane) 25 parts by mass carbon black (printex35; manufactured by Degussa) 15 parts by mass acrylic resin particles (MBX-12; particle size 12 μm; manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) 10 parts by mass In the raw material liquid for this conductive surface layer, The shaft body after the formation of the conductive elastic layer was dipped to coat the outer surface of the conductive elastic layer, and then pulled up and dried naturally. Next, the coated raw material was cured by heat treatment at 140 ° C. for 1 hour, and a conductive resin layer was formed to produce a developing roller.
[Example 2]
A developing roller is manufactured by coating a conductive resin layer by the following procedure using a conductive elastic layer having the same composition and thickness as the developing roller manufactured in Example 1 on a shaft body. did.

導電性樹脂層の材料として、ポリテトラメチレングリコール(商品名:PTG1000SN;分子量Mn=1000、f=2(fは官能基数を表す);保土谷化学株式会社製)100質量部に、イソシアネート(商品名:ミリオネートMT;MDI、f=2;日本ポリウレタン工業株式会社製)21.2質量部をMEK溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下80℃にて6時間反応させて、分子量Mw=50000、水酸基価5.6、分子量分散度Mz/Mw=2.5の(a)成分として2官能のポリウレタンポリグリコールプレポリマーを得た。   As a material for the conductive resin layer, polytetramethylene glycol (trade name: PTG1000SN; molecular weight Mn = 1000, f = 2 (f represents the number of functional groups); manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) Name: Millionate MT; MDI, f = 2; manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) 21.2 parts by mass are mixed stepwise in a MEK solvent and reacted at 80 ° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a molecular weight Mw A bifunctional polyurethane polyglycol prepolymer was obtained as the component (a) having 50000, a hydroxyl value of 5.6, and a molecular weight dispersity of Mz / Mw = 2.5.

得られた2官能のポリウレタンポリグリコールプレポリマー(a)と以下に示す成分を均一分散、混合したものを導電性表面層の原料液とした。
(a)ポリウレタンポリグリコールプレポリマー 100質量部
(b)ウレタン変性MDI Mw=5000 43質量部
(c)1,4-ブタンジオール 2質量部
(d)TMP変性TDI(B830;三井武田ホ゜リウレタン社製) 17質量部
カーボンブラック(printex35;デグサ社製) 15質量部
アクリル樹脂粒子(MBX−12;粒子径12μm;積水化成品工業社製 )10質量部
この導電性樹脂層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて1時間加熱処理することで、コーティングされた原料を硬化し導電性樹脂層を被覆形成し現像ローラを作製した。
[実施例3]
実施例1において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性樹脂層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
The obtained bifunctional polyurethane polyglycol prepolymer (a) and the following components were uniformly dispersed and mixed to obtain a raw material liquid for the conductive surface layer.
(a) Polyurethane polyglycol prepolymer 100 parts by mass
(b) Urethane modified MDI Mw = 5000 43 parts by mass
(c) 1,4-butanediol 2 parts by mass
(d) TMP-modified TDI (B830; manufactured by Mitsui Takeda Polyurethane Co., Ltd.) 17 parts by mass carbon black (printex 35; manufactured by Degussa) 15 parts by mass acrylic resin particles (MBX-12; particle size 12 μm; manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) 10 Part by mass The shaft after finishing the formation of the conductive elastic layer was immersed in the raw material liquid for the conductive resin layer to coat the outer surface of the conductive elastic layer, and then pulled up and naturally dried. Next, the coated raw material was cured by heat treatment at 140 ° C. for 1 hour, and a conductive resin layer was formed to produce a developing roller.
[Example 3]
A developing roller is manufactured by coating a conductive resin layer by the following procedure using a conductive elastic layer having the same composition and thickness as the developing roller manufactured in Example 1 on a shaft body. did.

導電性樹脂層の材料として、ポリテトラメチレングリコール(商品名:PTG1000SN;分子量Mn=1000、f=2;保土谷化学株式会社製)100質量部に、イソシアネート(商品名:ミリオネートMT;MDI、f=2;日本ポリウレタン工業株式会社製)20.0質量部をMEK溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下80℃にて4時間反応させて、分子量Mw=40000、水酸基価8.4、分子量分散度Mz/Mw=2.0の(a)成分として2官能のポリウレタンポリグリコールプレポリマーを得た。   As a material for the conductive resin layer, polytetramethylene glycol (trade name: PTG1000SN; molecular weight Mn = 1000, f = 2; manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 100 parts by mass, isocyanate (trade name: Millionate MT; MDI, f = 2; made by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) 20.0 parts by mass are mixed stepwise in a MEK solvent and reacted at 80 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere. Molecular weight Mw = 40000, hydroxyl value 8.4, molecular weight A bifunctional polyurethane polyglycol prepolymer was obtained as component (a) having a dispersity Mz / Mw = 2.0.

得られた2官能のポリウレタンポリグリコールプレポリマー(a)と以下の成分を均一分散、混合したものを導電性樹脂層の原料液とした。
(a)ポリウレタンポリグリコールプレポリマー 100質量部
(b)ウレタン変性MDI Mw=10000 43質量部
(c)1,4-ブタンジオール 2質量部
(d)ポリメリックMDI 17質量部
カーボンブラック(printex35;デグサ社製) 15質量部
アクリル樹脂粒子(MBX−12;粒子径12μm;積水化成品工業社製)10質量部
この導電性樹脂原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて1時間加熱処理することで、コーティングされた原料を硬化し導電性樹脂層を被覆形成し現像ローラを作製した。
[実施例4]
実施例1において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性樹脂層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
The obtained bifunctional polyurethane polyglycol prepolymer (a) and the following components were uniformly dispersed and mixed to obtain a raw material liquid for the conductive resin layer.
(a) Polyurethane polyglycol prepolymer 100 parts by mass
(b) Urethane modified MDI Mw = 10000 43 parts by mass
(c) 1,4-butanediol 2 parts by mass
(d) Polymeric MDI 17 parts by mass carbon black (printex35; manufactured by Degussa) 15 parts by mass acrylic resin particles (MBX-12; particle size 12 μm; manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) 10 parts by mass In this conductive resin raw material liquid The shaft body after the formation of the conductive elastic layer was dipped to coat the outer surface of the conductive elastic layer, and then pulled up and dried naturally. Next, the coated raw material was cured by heat treatment at 140 ° C. for 1 hour, and a conductive resin layer was formed to produce a developing roller.
[Example 4]
A developing roller is manufactured by coating a conductive resin layer by the following procedure using a conductive elastic layer having the same composition and thickness as the developing roller manufactured in Example 1 on a shaft body. did.

導電性樹脂層の材料として、ポリプロピレングリコール(分子量Mn=1000、f=2)100質量部に、イソシアネート(商品名:ミリオネートMT;MDI、f=2;日本ポリウレタン工業株式会社製)19.9質量部をMEK溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下80℃にて3時間反応させて、分子量Mw=30000、水酸基価8.4、分子量分散度Mz/Mw=1.8の(a)成分として2官能のポリウレタンポリグリコールプレポリマーを得た。   As a material for the conductive resin layer, 100 parts by mass of polypropylene glycol (molecular weight Mn = 1000, f = 2) and isocyanate (trade name: Millionate MT; MDI, f = 2; manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) 19.9 masses Parts are mixed stepwise in a MEK solvent and reacted at 80 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a molecular weight Mw = 30000, a hydroxyl value of 8.4, and a molecular weight dispersity Mz / Mw = 1.8 (a As a component, a bifunctional polyurethane polyglycol prepolymer was obtained.

得られた2官能のポリウレタンポリグリコールプレポリマー(a)と以下の成分を均一分散、混合したものを導電性樹脂層の原料液とした。
(a)ポリウレタンポリグリコールプレポリマー 100質量部
(b) ウレタン変性MDI Mw=10000 43質量部
(c) 1,4-ブタンジオール 2質量部
(d) TMP変性TDI(B830;三井武田ホ゜リウレタン社製) 17質量部
カーボンブラック(printex35;デグサ社製) 15質量部
アクリル樹脂粒子(MBX−12;粒子径12μm;積水化成品工業社製)10質量部
この導電性樹脂層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて1時間加熱処理することで、コーティングされた原料を硬化し導電性樹脂層を被覆形成し現像ローラを作製した。
[比較例1]
実施例1において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性樹脂層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
The obtained bifunctional polyurethane polyglycol prepolymer (a) and the following components were uniformly dispersed and mixed to obtain a raw material liquid for the conductive resin layer.
(a) Polyurethane polyglycol prepolymer 100 parts by mass
(b) Urethane modified MDI Mw = 10000 43 parts by mass
(c) 1,4-butanediol 2 parts by mass
(d) TMP modified TDI (B830; manufactured by Mitsui Takeda Polyurethane Co., Ltd.) 17 parts by mass carbon black (printex 35; manufactured by Degussa) 15 parts by mass acrylic resin particles (MBX-12; particle size 12 μm; manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) 10 Part by mass The shaft after finishing the formation of the conductive elastic layer was immersed in the raw material liquid for the conductive resin layer to coat the outer surface of the conductive elastic layer, and then pulled up and naturally dried. Next, the coated raw material was cured by heat treatment at 140 ° C. for 1 hour, and a conductive resin layer was formed to produce a developing roller.
[Comparative Example 1]
A developing roller is manufactured by coating a conductive resin layer by the following procedure using a conductive elastic layer having the same composition and thickness as the developing roller manufactured in Example 1 on a shaft body. did.

導電性樹脂層の材料として、ポリテトラメチレングリコール(商品名:PTG1000SN;分子量Mn=1000;f=2;保土谷化学株式会社製)100質量部に、イソシアネート(商品名:ミリオネートMT;MDI、f=2;日本ポリウレタン工業株式会社製)22.4質量部をMEK溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下80℃にて6時間反応させて、分子量Mw=60000、水酸基価5.3、分子量分散度Mz/Mw=2.5の(a´)成分として2官能のポリウレタンポリグリコールプレポリマーを得た。   As a material for the conductive resin layer, 100 parts by mass of polytetramethylene glycol (trade name: PTG1000SN; molecular weight Mn = 1000; f = 2; manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and isocyanate (trade name: Millionate MT; MDI, f = 2; manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) 22.4 parts by mass are mixed stepwise in a MEK solvent and reacted at 80 ° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere. Molecular weight Mw = 60000, hydroxyl value 5.3 As a component (a ′) having a molecular weight dispersity Mz / Mw = 2.5, a bifunctional polyurethane polyglycol prepolymer was obtained.

得られた2官能のポリウレタンポリグリコールプレポリマー(a´)と以下の材料を均一分散、混合したものを導電性樹脂層の原料液とした。
(a´)ポリウレタンポリグリコールプレポリマー 100質量部
(d) TMP変性TDI(B830;三井武田ホ゜リウレタン社製) 18質量部
カーボンブラック(printex35;デグサ社製) 15質量部
アクリル樹脂粒子(MBX−12;粒子径12μm;積水化成品工業社製)10質量部
この導電性樹脂層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて1時間加熱処理することで、コーティングされた原料を硬化し導電性樹脂層を被覆形成し現像ローラを作製した。
[比較例2]
実施例1において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性樹脂層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
The obtained bifunctional polyurethane polyglycol prepolymer (a ′) and the following materials were uniformly dispersed and mixed to obtain a raw material liquid for the conductive resin layer.
(a´) Polyurethane polyglycol prepolymer 100 parts by mass
(d) TMP-modified TDI (B830; manufactured by Mitsui Takeda Polyurethane Co., Ltd.) 18 parts by mass carbon black (printex 35; manufactured by Degussa) 15 parts by mass acrylic resin particles (MBX-12; particle size 12 μm; manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) 10 Part by mass The shaft after finishing the formation of the conductive elastic layer was immersed in the raw material liquid for the conductive resin layer to coat the outer surface of the conductive elastic layer, and then pulled up and naturally dried. Next, the coated raw material was cured by heat treatment at 140 ° C. for 1 hour, and a conductive resin layer was formed to produce a developing roller.
[Comparative Example 2]
A developing roller is manufactured by coating a conductive resin layer by the following procedure using a conductive elastic layer having the same composition and thickness as the developing roller manufactured in Example 1 on a shaft body. did.

導電性樹脂層の材料として、ポリテトラメチレングリコール(商品名:PTG1000SN;分子量Mn=1000、f=2;保土谷化学株式会社製)100質量部に、イソシアネート(商品名:ミリオネートMT;MDI、f=2;日本ポリウレタン工業株式会社製)18.3質量部をMEK溶媒中で段階的に混合して、窒素雰囲気下80℃にて3時間反応させて、分子量Mw=7000、水酸基価22.6、分子量分散度Mz/Mw=1.4の2官能の(a´)成分としてポリウレタングリコールプレポリマーを得た。   As a material for the conductive resin layer, polytetramethylene glycol (trade name: PTG1000SN; molecular weight Mn = 1000, f = 2; manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 100 parts by mass, isocyanate (trade name: Millionate MT; MDI, f = 2; manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) 18.3 parts by mass are mixed stepwise in a MEK solvent and reacted at 80 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a molecular weight Mw = 7000 and a hydroxyl value of 22.6. A polyurethane glycol prepolymer was obtained as a bifunctional (a ′) component having a molecular weight dispersity Mz / Mw = 1.4.

得られた2官能のポリウレタンポリグリコールプレポリマーと以下の材料を均一分散、混合したものを導電性樹脂層の原料液とした。
(a´)ポリウレタングリコールプレポリマー 100質量部
(b)ウレタン変性MDI Mw=60000 28質量部
カーボンブラック(printex35;デグサ社製) 15質量部
アクリル樹脂粒子(MBX−12;粒子径12μm;積水化成品工業社製)10質量部
この導電性樹脂層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて1時間加熱処理することで、コーティングされた原料を硬化し導電性樹脂層を被覆形成し現像ローラを作製した。
[変形量の測定]
作製した現像ローラを常温常湿環境下に48時間放置した後、常温常湿環境下でFischer社製超微小硬度計H−100V等の硬度測定装置を用いて、四角錘の圧子を垂直方向に100/60 mN/mm2/sec.の荷重印加速度で押し込み、加重が100 mN/mm2に達したときの変形量をh1 (μm)とし、更にその後30分間同じ加重をかけ続けたときの変形量をh2 (μm)とし、h2−h1の値を求めた。
[画像評価]
作製した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに装着し、カラーレーザープリンタで実際に画像を形成し、画像評価を行った。用いたトナーは個数平均粒径7.0μmのマゼンダトナーを使用した。
[ブレード当接跡による横スジ]
作製した現像ローラのブレード当接跡による横スジ評価は、現像ローラを有する電子写真プロセスカートリッジを常温常湿環境(23℃/55%RH)に一ヶ月間放置し、その後常温常湿環境においてベタ画像を出力し、ブレード当接跡による横スジが見られるかを下記の基準で判断した。
○:横スジが全く認められない
△:横スジがわずかに認められるが、実用上問題ない。
×:実画像上問題になる横スジが認められる。
The obtained bifunctional polyurethane polyglycol prepolymer and the following materials were uniformly dispersed and mixed to obtain a raw material liquid for the conductive resin layer.
(a´) Polyurethane glycol prepolymer 100 parts by mass
(b) Urethane-modified MDI Mw = 60000 28 parts carbon black (printex35; manufactured by Degussa) 15 parts acrylic resin particles (MBX-12; particle size 12 μm; manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) 10 parts by weight This conductive resin The shaft body after the formation of the conductive elastic layer was immersed in the layer raw material liquid to coat the outer surface of the conductive elastic layer, and then pulled up and naturally dried. Subsequently, the coated raw material was cured by heat treatment at 140 ° C. for 1 hour, and a conductive resin layer was formed thereon to produce a developing roller.
[Measurement of deformation]
The developed developing roller is allowed to stand in a room temperature and humidity environment for 48 hours, and then the indenter of the square weight is vertically moved using a hardness measuring device such as Fischer's ultra micro hardness tester H-100V in a room temperature and humidity environment. When the load is 100/60 mN / mm 2 / sec. And the load reaches 100 mN / mm 2 , the deformation is h1 (μm), and then the same load is applied for 30 minutes. The amount of deformation was set to h2 (μm), and the value of h2−h1 was obtained.
[Image evaluation]
The produced developing roller was mounted on an electrophotographic process cartridge, an image was actually formed with a color laser printer, and image evaluation was performed. As the toner used, magenta toner having a number average particle diameter of 7.0 μm was used.
[Horizontal streaks due to blade contact marks]
The horizontal streak evaluation by the blade contact mark of the developed developing roller is performed by leaving the electrophotographic process cartridge having the developing roller in a normal temperature / humidity environment (23 ° C./55% RH) for one month, and then in a normal temperature / humidity environment. An image was output, and whether or not horizontal streaks due to blade contact marks were observed was judged according to the following criteria.
○: No horizontal stripes are observed Δ: Horizontal stripes are slightly observed, but there is no practical problem.
X: Horizontal streak that causes a problem in the actual image is recognized.

Figure 0004612830
Figure 0004612830

各ローラの評価結果を表1にまとめて示した。表1に示す実施例1〜4の結果から明らかなように、軸体と、軸体上に設けられた導電性弾性層と、最表層を構成する導電性樹脂層とを有する現像ローラにおいて、該ローラ表面を常温常湿環境(23℃/50%RH)にて、100/60 mN/mm2/sの荷重印加速度で100 mN/mm2に達したときの変形量をh1 (μm)、その後30分後の変形量をh2 (μm)としたとき、 h2-h1 < 6.0μmの関係を満たす現像ローラは、効果的に常温常湿環境において一ヶ月放置しても現像ブレードの当接跡が発生することがない高品位な現像ローラであることが明らかである。これに対し、変化量の変化が本発明の範囲外の比較例1、2においては、常温常湿環境において一ヶ月放置における現像ブレードの当接跡が発生した。 The evaluation results for each roller are summarized in Table 1. As is clear from the results of Examples 1 to 4 shown in Table 1, in the developing roller having the shaft body, the conductive elastic layer provided on the shaft body, and the conductive resin layer constituting the outermost layer, The amount of deformation when the roller surface reaches 100 mN / mm 2 at a load application speed of 100/60 mN / mm 2 / s in a normal temperature and humidity environment (23 ° C / 50% RH) is h1 (μm) Then, when the deformation amount after 30 minutes is h2 (μm), the developing roller satisfying the relationship of h2-h1 <6.0 μm can effectively contact the developing blade even if left for one month in a normal temperature and humidity environment. It is clear that this is a high-quality developing roller in which no trace is generated. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 where the change in the amount of change was outside the scope of the present invention, a contact mark of the developing blade when left for one month in a normal temperature and humidity environment occurred.

(a)本発明の現像ローラの一例を示す軸方向に垂直方向の断面図である。(b)本発明の現像ローラの一例を示す軸方向の断面図である。(A) It is sectional drawing perpendicular to an axial direction which shows an example of the developing roller of this invention. (B) It is sectional drawing of the axial direction which shows an example of the developing roller of this invention. 本発明の電子写真装置用現像装置を用いた電子写真装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an electrophotographic apparatus using a developing device for an electrophotographic apparatus of the present invention. 従来の現像装置を用いた電子写真装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the electrophotographic apparatus using the conventional developing device.

符号の説明Explanation of symbols

1:軸体
2:導電性弾性層
3:導電性樹脂層
21:感光ドラム
22:帯電部材
23:レーザー光
24:現像装置
25:現像ローラ
26:弾性ローラ
27:弾性ブレード
28:トナー
29:転写ローラ
30:クリーニングブレード
31:廃トナー容器
32:定着装置
33:紙
34:現像容器
1: shaft body 2: conductive elastic layer 3: conductive resin layer 21: photosensitive drum 22: charging member 23: laser beam 24: developing device 25: developing roller 26: elastic roller 27: elastic blade 28: toner 29: transfer Roller 30: Cleaning blade 31: Waste toner container 32: Fixing device 33: Paper 34: Developer container

Claims (7)

軸体と、該軸体上に順次積層された導電性弾性層と導電性樹脂層とを有する現像ローラにおいて、
該ローラ表面を常温常湿環境にて100/60 mN/mm2/sの荷重印加速度で無荷重状態から荷重し100 mN/mm2に達したときの変形量をh1 (μm)、その後30分間、継続して100 mN/mm2の荷重をしたときの変形量をh2 (μm)としたとき、 h2−h1<6.0μmの関係を満たし、
該導電性樹脂層が、(a)〜(d)成分を含有することを特徴とする現像ローラ:
(a)分子量Mwが10000以上50000以下、分子量分布Mz/Mwが2.5以下の2官能のポリウレタンポリグリコールまたは2官能のポリウレタングリコール、
(b)分子量Mwが5000以上50000以下の高分子ポリイソシアネート、
(c)分子量Mwが800以下の低分子ポリオール、
(d)分子量Mwが800以下の低分子イソシアネート。
In a developing roller having a shaft, and a conductive elastic layer and a conductive resin layer sequentially laminated on the shaft,
When the surface of the roller is loaded from an unloaded state at a load application speed of 100/60 mN / mm 2 / s in a normal temperature and humidity environment, the amount of deformation when the roller surface reaches 100 mN / mm 2 is h1 (μm), and then 30 minutes, when the deformation amount when a load of continuously 100 mN / mm 2 was h2 ([mu] m), meets the relationship of h2-h1 <6.0 .mu.m,
The developing roller, wherein the conductive resin layer contains components (a) to (d):
(A) a bifunctional polyurethane polyglycol or a bifunctional polyurethane glycol having a molecular weight Mw of 10,000 to 50,000 and a molecular weight distribution Mz / Mw of 2.5 or less,
(B) a high molecular weight polyisocyanate having a molecular weight Mw of from 5,000 to 50,000,
(C) a low molecular polyol having a molecular weight Mw of 800 or less,
(D) Low molecular isocyanate having a molecular weight Mw of 800 or less.
前記(a)成分が、分子量Mwが10000以上50000以下、分子量分布Mz/Mwが2.5以下の2官能のポリウレタンポリグリコールであり、かつ該2官能のポリウレタンポリグリコールが、ポリグリコールと2官能のイソシアネート化合物との共重合体である請求項に記載の現像ローラ。 The component (a) is a bifunctional polyurethane polyglycol having a molecular weight Mw of 10,000 to 50,000 and a molecular weight distribution Mz / Mw of 2.5 or less, and the bifunctional polyurethane polyglycol is composed of polyglycol and bifunctional The developing roller according to claim 1 , wherein the developing roller is a copolymer with an isocyanate compound. 前記2官能のイソシアネート化合物が、ジフェニルメタンジイソシアネートである請求項に記載の現像ローラ。 The developing roller according to claim 2 , wherein the bifunctional isocyanate compound is diphenylmethane diisocyanate. 前記ポリグリコールが、ポリプロピレングリコールおよびポリテトラメチレングリコールから選ばれる少なくとも一方である請求項またはに記載の現像ローラ。 The developing roller according to claim 2 or 3 , wherein the polyglycol is at least one selected from polypropylene glycol and polytetramethylene glycol. 請求項1〜のいずれか記載の現像ローラを有することを特徴とする電子写真装置用現像装置。 Electrophotographic apparatus for developing apparatus, comprising a developing roller according to any one of claims 1-4. 軸体と、該軸体上に順次積層された導電性弾性層と導電性樹脂層とを有し、該導電性樹脂層が表面層を構成している現像ローラにおいて、
該導電性樹脂層が、下記(a)〜(d)の成分を含有する原料を硬化させたものであることを特徴とする現像ローラ:
(a)分子量Mwが10000以上50000以下、分子量分布Mz/Mwが2.5以下の2官能のポリウレタンポリグリコール、
(b)分子量Mwが5000以上50000以下の高分子ポリイソシアネート、
(c)分子量Mwが800以下の低分子ポリオール、
(d)分子量Mwが800以下の低分子イソシアネート。
In a developing roller having a shaft body, a conductive elastic layer and a conductive resin layer sequentially laminated on the shaft body, the conductive resin layer constituting a surface layer,
The developing roller, wherein the conductive resin layer is obtained by curing a raw material containing the following components (a) to (d):
(A) a bifunctional polyurethane polyglycol having a molecular weight Mw of 10,000 to 50,000 and a molecular weight distribution Mz / Mw of 2.5 or less,
(B) a high molecular weight polyisocyanate having a molecular weight Mw of from 5,000 to 50,000,
(C) a low molecular polyol having a molecular weight Mw of 800 or less,
(D) Low molecular isocyanate having a molecular weight Mw of 800 or less.
前記(a)が、ポリプロピレングリコールおよびポリテトラメチレングリコールから選ばれる少なくとも一方と、ジフェニルメタンジイソシアネートとの共重合体である請求項に記載の現像ローラ。 The developing roller according to claim 6 , wherein (a) is a copolymer of diphenylmethane diisocyanate and at least one selected from polypropylene glycol and polytetramethylene glycol.
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