JP5301754B2 - Developer carrier and developing device - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式あるいは静電方式の画像形成装置の現像装置で使用される現像剤担持体、及びこの現像剤担持体を装着した現像装置に関する。 The present invention relates to a developer carrier used in a developing device of an electrophotographic or electrostatic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and a developing device equipped with the developer carrier.
近年、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置において使用される現像剤担持体については、画像のカラー化や画像品質を向上させるために行われる現像剤の微粒子化に伴って、あるいは省電力のために行われる現像剤の低軟化点化に伴い、現像剤量規制ブレード、現像剤供給体等との当接面において現像剤に与えるダメージが深刻な問題となっている。そこで、このような現像剤ダメージを低減させることを目的として、現像剤担持体を形成する材料の低硬度化が求められている。 In recent years, with respect to developer carriers used in electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatuses such as copying machines, facsimiles, printers, etc., the developer carrier used for colorizing images and improving image quality is used. The problem of serious damage to the developer on the contact surface with the developer amount regulating blade, developer supply body, etc. due to the finer particle size or the low softening point of the developer performed for power saving. It has become. Therefore, for the purpose of reducing such developer damage, it is required to reduce the hardness of the material forming the developer carrier.
従来、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置の現像装置においては、例えば図1に示すように、まず、羽根あるいはロール形状の現像剤供給体1より現像剤担持体2に対して現像剤3が供給され、次に現像剤担持体2が回転することにより矢印方向に運ばれた現像剤3が、現像剤担持体2と、現像剤担持体2と圧接するように配置された現像剤量規制ブレード4との間を通過することにより、現像剤担持体2上の現像剤3が適正な厚さに規制され、同時に現像剤量規制ブレード4と現像剤3との摩擦帯電により現像剤3に適正な電荷が帯電され、さらに、現像剤担持体2に対して当接あるいは一定の距離をもって配置された潜像担持体5上の、予め形成された静電潜像に現像剤3が付着することにより、現像が行われる。ここで、現像剤担持体2の端部には、現像剤3の洩れを防ぐことを目的として、現像担持体2に圧接して現像剤封止部材18が配置されている。
一般に、現像剤担持体2は、リン青銅,ステンレス鋼,アルミニウム,鉄等の金属からなる芯体の外周に、樹脂,ゴム,エラストマー等からなる弾性体層が少なくとも一層形成されている構成となっている。弾性体層を形成する弾性体の主材料として具体的には、ジエン系ゴム,ウレタンゴム,EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム),シリコーンゴム等のゴム材料、ポリオール化合物等をポリイソシアネート化合物で硬化してなるウレタンエラストマー等が挙げられる。この中で、圧接による形状変形を抑えるために、圧縮永久歪が小さくする必要性と、現像剤ダメージ低減のための低硬度化を考慮すると、シリコーンゴムの使用が好ましい。
また、一般的に、弾性体層は、成形した後の寸法精度を確保するために、研磨、切削等により外周面の加工が行なわれている。形状加工を省略するために、割面のモールドを用いて目的外径の弾性体層を有する成形体を得る方法もあるが、この場合、割面部でのゴムの流動が原因となって、成形体における電気抵抗のばらつきが発生し、結果として画像不良を発生させてしまうこととなるため、モールドの設計が困難である。2. Description of the Related Art Conventionally, in a developing device of an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer, as shown in FIG. 1, for example, a developer is first applied to a
In general, the
In general, the outer peripheral surface of the elastic layer is processed by polishing, cutting, or the like in order to ensure dimensional accuracy after being molded. In order to omit the shape processing, there is a method of obtaining a molded body having an elastic body layer having a target outer diameter by using a mold with a split surface, but in this case, molding is caused by the flow of rubber at the split surface portion. Variations in electrical resistance in the body occur, resulting in image defects, making it difficult to design a mold.
しかしながら、上述した理由により、現像剤担持体の形成に低硬度のシリコーンゴムを使用した場合、研磨、切削といった加工が困難になるという問題が発生した。これは、低硬度化による加工面でのゴムの逃げやビビリが原因である。これに対する対策として、一般に、湿式研磨、布や紙等による精密研磨といった方法が採られているが、いずれの方法でもタクトが長くなり、生産性の低下を招いてしまうという問題がある。
また、低硬度のシリコーンゴムを用いた場合、現像剤担持体と当接している潜像担持体に対する汚染による画像不良が発生した。すなわち、シリコーンゴムの低硬度化によって、シリコーンゴムに含有する低分子量汚染物質が増加し、この低分子量汚染物質がブリードアウトして潜像担持体等の当接面に付着し、画像不良を引き起こすのである。これは、ミラブル型のシリコーンにおいて顕著であり、付加反応型の液状シリコーンゴム材料の硬化物では、比較的程度が軽い。この対策としては、弾性体層にバリアー層を設けることが一般的であり、具体的には、極性樹脂でバリアー層を形成し、溶解性の相違により低分子量汚染物質の移行を防止する方法と、十分な厚さの保護層を設けて物理的に低分子量汚染物質の移行を防止する方法がある。
しかし、前者の場合、極性樹脂の特質として、現像剤担持体と当接している他部材との密着が問題となり、後者の場合でも、十分に厚い被膜を形成し、かつ現像剤担持体の硬度を上げないようためには、低硬度の被膜材料を使用しなければならず、同様に密着の問題から逃れられない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、電子写真方式や静電記録方式のの画像形成装置において、画像の高品質化やカラー化に伴って要求される部材の低硬度化に関わらず、他部材を汚染したり、他部材に密着することがなく、かつ電気抵抗値や寸法の安定性が高い、良好な画像を得ることができる現像剤担持体及びそれを装着した現像装置を提供することを目的とする。However, for the reasons described above, when a low hardness silicone rubber is used to form the developer bearing member, there has been a problem that processing such as polishing and cutting becomes difficult. This is due to rubber escape and chatter on the machined surface due to low hardness. As countermeasures against this, methods such as wet polishing and precision polishing with cloth, paper, etc. are generally employed. However, any method has a problem that the tact time becomes long and productivity is lowered.
Further, when a low hardness silicone rubber was used, an image defect due to contamination of the latent image carrier in contact with the developer carrier occurred. That is, the low hardness of the silicone rubber increases the amount of low molecular weight contaminants contained in the silicone rubber, and the low molecular weight contaminants bleed out and adhere to the contact surface of the latent image carrier and cause image defects. It is. This is conspicuous in the millable type silicone, and is relatively light in the cured product of the addition reaction type liquid silicone rubber material. As a countermeasure, it is common to provide a barrier layer on the elastic layer. Specifically, the barrier layer is formed of a polar resin, and the migration of low molecular weight contaminants due to the difference in solubility is prevented. There is a method in which a protective layer having a sufficient thickness is provided to physically prevent migration of low molecular weight contaminants.
However, in the former case, as a characteristic of the polar resin, there is a problem of adhesion with other members in contact with the developer carrier, and even in the latter case, a sufficiently thick film is formed and the hardness of the developer carrier is In order not to increase the thickness, it is necessary to use a low-hardness coating material, and similarly, the problem of adhesion cannot be avoided.
The present invention has been made in view of the above circumstances. In an electrophotographic or electrostatic recording image forming apparatus, the present invention relates to a reduction in the hardness of a member that is required as a result of higher image quality and colorization. A developer carrying member capable of obtaining a good image without contaminating other members or being in close contact with the other members and having high electrical resistance and dimensional stability, and a developing device equipped with the developer carrying member. The purpose is to provide.
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を行った結果、現像剤担持体において、弾性体層をシリコーンゴムを主材料とした弾性体で形成することにより、低硬度、かつ低圧縮歪を実現し、高品質画像に必要なニップ幅を確保することができ、その外周に少なくとも一層の弾性被覆層を設け、この弾性被覆層のうちの少なくとも一層に、シリコーンゴムからのブリード物である低分子量汚染物質の移行を防止する目的のバリアー層を設けることにより、潜像担持体に対する汚染を防ぐことができ、さらに、弾性被覆層の少なくとも最外層に、樹脂成分の一部又は全部として、有機フッ素化合物及び/又はシリコーン化合物を含有する密着防止層を設けることにより、密着性である上記バリアー層が、圧接している他部材へ密着することを防ぎ得ることを見出した。ここで、樹脂成分の一部又は全部として、有機フッ素化合物及び/又はシリコーン化合物を含有し、かつシリコーンゴムからブリードのブリード物である低分子量汚染物質の移行を防止し得る弾性被覆層を一層だけ設けることでも目的を達成し得ることをも見出した。
また、現像剤担持体において、シリコーンゴムを主原料とする弾性体層を、付加反応型の液状シリコーンゴム材料を加熱硬化して成形することにより、低硬度固形原料において発生する取り扱い上の問題がなく、圧縮永久歪が低く、より低硬度の弾性体層を実現することができ、より高品質の画像要求を満たす現像剤担持体が得られることを見出した。ここで言う低硬度固形原料の取り扱い上の問題とは、原料のコールドフロー性が大きいことに起因する未硬化原料の保管が難しい点と、原料のグリーン強度が低い点から、成形機へ原料を継続して投入することが難しいことである。
さらに、現像剤担持体において弾性体層を形成する際に、芯体を正確に固定することにより、成形体(弾性体層)の振れを抑えることができ、入れ子又は円筒モールドを使用することにより、ゴムの流動性に起因する電気抵抗のばらつきがなく、弾性体層の目的外径を有する成形体を得ることができ、研磨、切削等による外周面の加工研削工程を省略することができることを見出した。
さらにまた、現像装置において、上記現像剤担持体を用いることにより、画像の高品質化を目的とした圧接部の低硬度化に関わらず、他部材の汚染や他部材との密着を引き起こすことがなく、安定して良好な画像品質を得ることができる現像装置となり得ることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention have found that, in the developer carrier, the elastic body layer is formed of an elastic body mainly composed of silicone rubber, thereby achieving low hardness and low Compressive strain is achieved, a nip width necessary for high-quality images can be secured, and at least one elastic coating layer is provided on the outer periphery, and at least one of the elastic coating layers is a bleed from silicone rubber. By providing a barrier layer for the purpose of preventing the migration of low molecular weight contaminants, it is possible to prevent contamination of the latent image carrier, and further, at least the outermost layer of the elastic coating layer has a part or all of the resin component. As described above, by providing an adhesion preventing layer containing an organic fluorine compound and / or a silicone compound, the barrier layer having adhesion can adhere to another member that is in pressure contact. Found that capable of preventing. Here, only one layer of an elastic coating layer containing an organic fluorine compound and / or a silicone compound as a part or all of the resin component and capable of preventing migration of low molecular weight contaminants which are bleeds of bleed from silicone rubber. It was also found that the purpose can be achieved by providing.
In addition, in the developer carrier, the elastic layer mainly composed of silicone rubber is formed by heating and curing an addition reaction type liquid silicone rubber material. In addition, the present inventors have found that an elastic body layer having a low compression set and a low hardness can be realized, and a developer carrier satisfying higher image quality requirements can be obtained. The problem in handling low-hardness solid raw materials here is that it is difficult to store uncured raw materials due to the high cold flow properties of the raw materials, and the green strength of the raw materials is low. It is difficult to continue to input.
Furthermore, when the elastic layer is formed on the developer carrier, the shake of the molded body (elastic body layer) can be suppressed by accurately fixing the core, and by using a nested or cylindrical mold There is no variation in electrical resistance due to the fluidity of rubber, a molded body having the desired outer diameter of the elastic layer can be obtained, and the work grinding process of the outer peripheral surface by polishing, cutting, etc. can be omitted. I found it.
Furthermore, in the developing device, the use of the developer carrying member may cause contamination of other members or adhesion to other members regardless of the decrease in hardness of the press contact portion for the purpose of improving image quality. It has been found that the developing device can stably obtain a good image quality.
The present invention has been completed based on such findings.
すなわち、本発明は、(1)現像剤供給部材から供給された現像剤を表面に担持し、さらに潜像担持体に形成された潜像に対して現像剤を供給することにより潜像を現像する役割を持つ現像剤担持体において、芯体の外周にシリコーンゴムを主原料とする弾性体層が射出又は注型により成形され、該弾性体層の外周面に対して研削又は切削による形状加工を行なうことなく、該外周に少なくとも一層の弾性被覆層が形成され、該弾性被覆層のうちの少なくとも一層に、シリコーンゴムからのブリード物である低分子量汚染物質の移行を防止する目的のバリアー層を設け、該弾性被覆層の少なくとも最外層に、樹脂成分の一部又は全部として、有機フッ素化合物及び/又はシリコーン化合物を含有する密着防止層を設けたことを特徴とする現像剤担持体、(2)シリコーンゴムを主原料とする弾性体層が、付加反応型の液状シリコーンゴム材料を加熱硬化してなる成形体である上記(1)に記載の現像剤担持体、(3)弾性体層が、芯体及び弾性体層の目的外径となる外周面を形成するための円筒状の入れ子を固定する凹部を有する金型、あるいは該芯体を固定するための端部キャップを備えた、弾性体層の目的外径となる外周面を形成するための円筒モールドにより成形されたものである上記(1)又は(2)に記載の現像剤担持体、及び(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の現像剤担持体を装着してなる現像装置を提供するものである。 That is, according to the present invention, (1) the developer supplied from the developer supply member is carried on the surface, and the latent image is developed by supplying the developer to the latent image formed on the latent image carrier. In the developer carrying member having the role of forming an elastic body layer made of silicone rubber as a main raw material on the outer periphery of the core body by injection or casting, the outer peripheral surface of the elastic body layer is shaped by grinding or cutting A barrier layer for the purpose of preventing migration of low molecular weight contaminants, which are bleeds from silicone rubber, on at least one of the elastic coating layers without forming And an adhesion-preventing layer containing an organic fluorine compound and / or a silicone compound as a part or all of the resin component is provided on at least the outermost layer of the elastic coating layer. (2) The developer carrier according to (1) above, wherein the elastic body layer mainly composed of silicone rubber is a molded body obtained by heating and curing an addition reaction type liquid silicone rubber material, ) A mold having a recess for fixing a cylindrical insert for forming an outer peripheral surface of the core body and the outer diameter of the elastic body layer, or an end cap for fixing the core body And the developer carrying member according to (1) or (2), wherein the developer carrying member is formed by a cylindrical mold for forming an outer peripheral surface having a target outer diameter of the elastic layer, and (4) A developing device provided with the developer carrying member according to any one of (1) to (3) is provided.
本発明の現像剤担持体としては、例えば図2(a)に示すように、芯体15の外周面に弾性体層6を形成し、弾性体層6の外周面に少なくとも一層の弾性被覆層7(バリアー層)を形成し、弾性被覆層7(バリアー層)の外周面に弾性被覆層16(密着防止層)を形成したもの、及び図2(b)に示すように、弾性体層6の外周面に少なくとも一層の弾性被覆層17(バリアー層+密着防止層)を形成したものが挙げられる。
芯体15を形成する金属としては、鉄,銅,洋白,ステンレス,リン青銅などが挙げられ、樹脂としては、ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリスチレン,ポリ塩化ビニル,ポリ塩化ビニリデン,ポリウレタン,ポリアミド,ポリアセタール,ポリカーボネート,ポリエチレンテレフタレート,ポリイミド,ポリアミドイミド,ポリエステル,フェノール樹脂,メラミン樹脂,シリコーン樹脂,エポキシ樹脂,アクリル樹脂,メタクリル樹脂,尿素樹脂等の合成樹脂が挙げられる。As the developer carrier of the present invention, for example, as shown in FIG. 2A, an
Examples of the metal forming the
弾性体層6は、シリコーンゴムを主とする原料で形成されるが、シリコーンゴム以外の弾性体としては、天然ゴム,イソプレンゴム,ブタジエンゴム,スチレン・ブタジエンゴム,アクリロニトリル・ブタジエンゴム,クロロプレンゴム,エチレン・プロピレンゴム,エチレン・プロピレンターポリマー(EPDM),ブチルゴム,アクリルゴム,クロロスルホン化ポリエチレン,フッ素ゴム,ポリエーテルゴム,エピクロルヒドリンゴム,ウレタンゴム等のゴム材料や、ポリウレタン,シリコーン,ポリスチレン・ポリブタジエンブロック重合体,ポリオレフィン,ポリエチレン,塩素化ポリエチレン,エチレン・酢酸ビニル共重合体等のエラストマーなどが挙げられる。シリコーンゴムと、シリコーンゴム以外の弾性体の使用量は、弾性体中シリコーンゴムが70質量%以上であることが好ましく、低硬度、低圧縮永久歪を考慮すると、シリコーンゴムが100質量%であることが好ましい。シリコーンゴムとしては、付加反応型の液状シリコーンゴム材料を加熱硬化してなるシリコーンゴムがさらに好ましい。液状シリコーンゴムは、ミラブル型シリコーンと比較して、低分子量成分が少ないことから、バリアー層の膜厚を抑えることができるため、これを用いると、より低硬度の中間転写部材を得ることができる。弾性体層の厚さは、0.5〜10mmとすることができ、好ましくは1〜5mmである。 The
芯体15の外周面に弾性体層6を形成する手段としては、一般には、塗布、射出、注型による芯体との一体成形、押出し成形、あるいは予め円筒状に成形され、適当な形状に裁断された弾性体に芯体15を挿入し、接着するなどの方法を採ることができる。この中でも、図3及び図4に示す割面モールドを用いる方法、図5に示す円筒モールドを用いる方法が好ましい。なお、図3は割面モールドを上面から見た概略を示し、図4はこの割面モールドを横面から見た概略を示す。図5は、円筒モールドの断面の概略を示す。
図3及び図4に示す割面モールドを用いる方法は、ドラム形状の芯体15、及び弾性体層の目的外径となる外周面を形成するための入れ子8を固定化するためのキャビティを持つ型の割面11に、芯体15と入れ子8を配置して適当な圧力で型を重ね合わせた後ね射出機からシリコーンゴム材料を射出して加熱硬化させ、成形する方法である。図3及び図4において、9はランナー部、10はタブである。
図5に示す円筒モールドを用いる方法は、芯体15を固定し、かつ円筒モールド12に相対して所定位置に固定される機構を持つ端部キャップ13と、弾性体層の目的外径となる外周面を形成するための円筒モールド12に芯体15を固定し、ポンプを使用して液状シリコーンを注型孔14から注型した後、加熱硬化させて成形する方法である。As a means for forming the
The method using the split surface mold shown in FIG. 3 and FIG. 4 has a cavity for immobilizing the drum-shaped
The method using the cylindrical mold shown in FIG. 5 has the end cap 13 having a mechanism for fixing the
芯体15と弾性体層6との間には、必要に応じて接着剤層を設けてもよい。接着剤としては、各種シリコーンプライマー、シラン系やチタン系等のカップリング剤、ポリプロピレン,ポリエチレン,EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体),アクリル樹脂等のホットメルト剤などを用いることができる。
弾性被覆層7を形成する弾性体としては、ポリエステル樹脂,ポリエーテル樹脂,フッ素樹脂,エポキシ樹脂,アミノ樹脂,ポリアミド樹脂,アクリル樹脂,アクリルウレタン樹脂,ウレタン樹脂,アルキッド樹脂,フェノール樹脂,メラミン樹脂,尿素樹脂,シリコーン樹脂,ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられる。これらは一種を単独で又は二種以上を混合して用いることができる。ただし、弾性層6の外周に弾性被覆層17を、最外層として一層形成する場合には、弾性被覆層7を形成する樹脂成分と同様のものを用いることができるが、この樹脂成分の一部又は全部を有機フッ素化合物及び/又はシリコーン化合物で置換する必要がある。弾性被覆層7及び弾性被覆層17には、必要に応じてカーボン等の充填剤、帯電制御剤等の添加剤を添加してもよい。弾性被覆層7及び17の厚さは、0.5〜300μmとすることができ、好ましくは1〜50μmである。
有機フッ素化合物としては、ポリフッ化ビニリデン、テフロン、パーフルオログラフト化アクリル樹脂等の含フッ素高分子化合物、片末端、両末端又は側鎖に官能基を有するパーフルオロアルキル化合物などの含フッ素化合物が挙げられる。シリコーン化合物としては、シリコーン樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、シリコーン変性ウレタン樹脂等の含シリコーン高分子化合物、片末端、両末端又は側鎖に官能基を有する変性シリコーンオイルなどの含シリコーン化合物が挙げられる。本発明においては、樹脂成分の全部として用いる場合には、ポリフッ化ビニリデンを主成分とする含フッ素高分子化合物が好ましく、樹脂成分の一部として用いる場合には、片末端、両末端又は側鎖に官能基を有する含フッ素化合物や含シリコーン化合物が好ましい。
有機フッ素化合物及び/又はシリコーン化合物の含有量は、弾性被覆層中0.5質量%以上が好ましく、より好ましくは1.0質量%以上である。An adhesive layer may be provided between the
Examples of the elastic body forming the elastic coating layer 7 include polyester resin, polyether resin, fluorine resin, epoxy resin, amino resin, polyamide resin, acrylic resin, acrylic urethane resin, urethane resin, alkyd resin, phenol resin, melamine resin, Examples include urea resins, silicone resins, and polyvinyl butyral resins. These can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. However, when the
Examples of organic fluorine compounds include fluorine-containing polymer compounds such as polyvinylidene fluoride, Teflon, and perfluoro-grafted acrylic resins, and fluorine-containing compounds such as perfluoroalkyl compounds having functional groups at one end, both ends, or side chains. It is done. Examples of the silicone compound include silicone-containing polymer compounds such as silicone resins, silicone-modified acrylic resins, and silicone-modified urethane resins, and silicone-containing compounds such as modified silicone oils having functional groups at one end, both ends, or side chains. In the present invention, when used as the entire resin component, a fluorine-containing polymer compound mainly composed of polyvinylidene fluoride is preferable. When used as a part of the resin component, one end, both ends, or side chains are used. Preferred are fluorine-containing compounds and silicone-containing compounds having a functional group.
The content of the organic fluorine compound and / or the silicone compound is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1.0% by mass or more in the elastic coating layer.
弾性体層6の外周面に弾性被覆層7又は17を形成する手段としては、一般には、塗布、インモールドコート法、あるいは予め円筒状に成形されたシュリンクチューブを加熱収縮させることにより被覆するなどの方法が採られている。弾性体層6と弾性被覆層7との間には、必要に応じて接着剤層を設けてもよい。接着剤としては、上述したものと同様のものを使用することができる。
弾性被覆層7の外周面に形成する弾性被覆層16に用いられる弾性体としては、ポリエステル樹脂,ボリエーテル樹脂,フッ素樹脂,エポキシ樹脂,アミノ樹脂,ポリアミド樹脂,アクリル樹脂,アクリルウレタン樹脂,ウレタン樹脂,アルキッド樹脂,フェノール樹脂,メラミン樹脂,尿素樹脂,シリコーン樹脂,ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられる。これらは一種を単独で又は二種以上を混合して用いることができる。樹脂成分の一部又は全部として有機フッ素化合物及び/又はシリコーン化合物を含有する必要があり、好ましい含有量は上記と同様である。弾性被覆層16の厚さは0.5〜10μmとすることができ、好ましくは1〜5μmである。
弾性被覆層16には、必要に応じてカーボン等の充填剤、帯電制御剤等の添加剤を添加してもよい。弾性被覆層7と弾性被覆層16との間には、必要に応じて接着剤層を設けてもよい。接着剤としては、上述したものと同様のものを使用することができる。As a means for forming the
Examples of the elastic body used for the elastic coating layer 16 formed on the outer peripheral surface of the elastic coating layer 7 include polyester resin, polyether resin, fluorine resin, epoxy resin, amino resin, polyamide resin, acrylic resin, acrylic urethane resin, urethane resin, Examples thereof include alkyd resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, silicone resins, and polyvinyl butyral resins. These can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. It is necessary to contain an organic fluorine compound and / or a silicone compound as part or all of the resin component, and the preferred content is the same as described above. The thickness of the elastic coating layer 16 can be 0.5 to 10 μm, and preferably 1 to 5 μm.
You may add additives, such as fillers, such as carbon, and a charge control agent, to the elastic coating layer 16 as needed. An adhesive layer may be provided between the elastic coating layer 7 and the elastic coating layer 16 as necessary. As the adhesive, the same ones as described above can be used.
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
[実施例1]
以下のようにして、図2(a)に示す現像剤担持体を作製した。下記の弾性体配合1の半導電性ミラブル型シリコーンゴム原料を混合し、これを、芯体15、入れ子8を配置した図3及び図4に示す割面モールドに射出し、170℃で10分間加熱硬化させて弾性体層を成形し、入れ子8から脱型し、200℃で4時間の二次加硫を行なって、厚さ5mmの弾性体層6を具備したロール形状の成形体を得た。弾性体層6の硬度は、アスカーC硬度で55°であった。なお、アスカーC硬度は、JIS K6301に準拠して測定した。EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited at all by these examples.
[Example 1]
The developer carrying member shown in FIG. 2A was produced as follows. The following semiconducting millable silicone rubber raw material of
(弾性体配合1)
SE4369U(東レ・ダウコーニングシリコーン社製:ミラブル型シリコーン)100.0g
RC−4 50PDF(東レ・ダウコーニングシリコーン社製:架橋剤)1.5g
弾性体層7の外周面に、プライマーNo.4(信越化学工業社製:接着剤)をディッピング法にて塗布し、室温に30分間放置して接着剤層を形成した。下記の被膜配合1の配合成分を混合して塗料を調製し、接着剤層の外周面にディッピング法にて塗布し、110℃で1時間加熱硬化させて弾性被覆層7を形成した。弾性被覆層7の膜厚は15μmであった。(Elastic body blend 1)
SE4369U (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd .: Millable Silicone) 100.0 g
RC-4 50PDF (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd .: Crosslinker) 1.5g
On the outer peripheral surface of the elastic layer 7, primer No. 4 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: adhesive) was applied by a dipping method and allowed to stand at room temperature for 30 minutes to form an adhesive layer. A coating material was prepared by mixing the following components of
(被膜配合1)
EAU65B(亜細亜工業社製:アクリルウレタン塗料)100.0g
MEK(関東化学社製:溶剤,メチルエチルケトン)360.0g
カーボンブラック#2400B(三菱化学社製:カーボンブラック)20.0g
ニプシールSS−20(日本シリカ工業社製:疎水性シリカ)10.0g
エクセルハードナーHX(亜細亜工業社製:硬化剤)11.0g
下記の被膜配合2の配合成分を混合して塗料を調製し、弾性被覆層7の外周面にディッピング法にて塗布し、110℃で1時間加熱硬化させて弾性被覆層16を形成し、図2(a)に示す現像剤担持体を作製した。弾性被覆層16の膜厚は2μmであった。(Coating composition 1)
EAU65B (Asia Kogyo Co., Ltd .: acrylic urethane paint) 100.0 g
MEK (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc .: solvent, methyl ethyl ketone) 360.0 g
Carbon black # 2400B (Mitsubishi Chemical Corporation: carbon black) 20.0g
Nipseal SS-20 (Nippon Silica Kogyo Co., Ltd .: hydrophobic silica) 10.0 g
Excel Hardener HX (Asia Kogyo Co., Ltd .: Hardener) 11.0g
A coating composition is prepared by mixing the following components of
(被膜配合2)
ルミフロンLF200(旭硝子社製:フッ素樹脂塗料)8.2g
MEK(関東化学社製:溶剤,メチルエチルケトン)200.0g
エクセルハードナーHX(亜細亜工業社製:硬化剤)1.4g
得られた現像剤担持体について以下の方法により、電気抵抗のばらつきを調べた。すなわち、1cm幅の平板金属電極を50gf(約0.5N)の圧力でローラ表面に押し付け、100Vの電圧においてローラの電気抵抗をローラ長手方向に6点、この6点それぞれについてローラ周方向に4点という計24点について測定し、電気抵抗の測定値の最大値が最小値の何倍であるかを算出した。この現像剤担持体において、電気抵抗の測定値の最大値は最小値の1.9倍であった。
次に、得られた現像剤担持体を図1に示す現像装置に組み込み、この現像装置を画像形成装置に装着して、高温高湿下(温度50℃,湿度90%、以下同様)で14日間放置したところ、他部材との当接部に密着や汚染は認められなかった 。また、現像剤担持体の寸法変化も認められなかった。この画像形成装置を用いて印刷を行なったところ、画像不良は発生せず、良好な画像が得られた。(Coating composition 2)
Lumiflon LF200 (Asahi Glass Co., Ltd .: Fluororesin paint) 8.2g
MEK (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc .: solvent, methyl ethyl ketone) 200.0 g
Excel Hardener HX (Asia Kogyo Co., Ltd .: Hardener) 1.4g
The resulting developer carrier was examined for variations in electrical resistance by the following method. That is, a flat metal electrode having a width of 1 cm is pressed against the roller surface with a pressure of 50 gf (about 0.5 N), and at a voltage of 100 V, the electrical resistance of the roller is 6 points in the longitudinal direction of the roller, and each of these 6 points is 4 in the circumferential direction of the roller. Measurement was performed for a total of 24 points, and the number of times the maximum value of electrical resistance was measured was calculated. In this developer carrying member, the maximum value of the measured electric resistance was 1.9 times the minimum value.
Next, the obtained developer carrying member is incorporated into the developing device shown in FIG. 1, and this developing device is attached to the image forming apparatus, and is subjected to high temperature and high humidity (temperature 50 ° C., humidity 90%, the same applies below). After standing for days, no contact or contamination was found at the contact part with other members. Further, no dimensional change of the developer carrying member was observed. When printing was performed using this image forming apparatus, no image defect occurred and a good image was obtained.
[実施例2]
以下のようにして、図2(a)に示す現像剤担持体を作製した。実施例1において、弾性体配合1を下記の弾性体配合2の半導電性付加反応型液状シリコーンに変更し、加熱硬化条件を130℃、1分間に変更した以外は、実施例1と同様にして厚さ5mmの弾性体層6を具備したロール形状の成形体を得た。弾性体層6の硬度は、アスカーC硬度で55°であった。[Example 2]
The developer carrying member shown in FIG. 2A was produced as follows. In Example 1, the same procedure as in Example 1 was performed except that the
(弾性体配合2)
DY35−4046−A(東レ・ダウコーニングシリコーン社製:液状シリコーン)50.0g
DY35−4046−B(東レ・ダウコーニングシリコーン社製:液状シリコーン)50.0g
弾性体層6の外周面に、プライマーNo.4(信越化学工業社製:接着剤)をディッピング法にて塗布し、室温に30分間放置して接着剤層を形成した。下記の被膜配合3の配合成分を混合して塗料を調製し、接着剤層の外周面にディッピング法にて塗布し、110℃で1時間加熱硬化させて弾性被覆層7を形成した。弾性被覆層7の膜厚は6μmであった。(Elastic body blend 2)
DY35-4046-A (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd .: Liquid silicone) 50.0 g
DY35-4046-B (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd .: Liquid silicone) 50.0 g
On the outer peripheral surface of the
(被膜配合3)
EAU65B(亜細亜工業社製:アクリルウレタン塗料)100.0g
MEK(関東化学社製:溶剤,メチルエチルケトン)500.0g
カーボンブラック#2400B(三菱化学社製:カーボンブラック)20.0gニプシールSS−20(日本シリカ工業社製:疎水性シリカ)10.0g
エクセルハードナーHX(亜細亜工業社製:硬化剤)11.0g
実施例1と同様にして、弾性被覆層7の外周面に弾性被覆層16を形成し、図2(a)に示す現像剤担持体を作製した。
得られた現像剤担持体について、実施例1と同様にして電気抵抗のばらつきを調べたところ、電気抵抗の測定値の最大値は最小値の1.7倍であった。
次に、得られた現像剤担持体を図1に示す現像装置に組み込み、この現像装置を画像形成装置に装着して、高温高湿下で14日間放置したところ、他部材との当接部に密着や汚染は認められなかった。また、現像剤担持体の寸法変化も認められなかった。この画像形成装置を用いて印刷を行なったところ、画像不良は発生せず、良好な画像が得られた。(Coating composition 3)
EAU65B (Asia Kogyo Co., Ltd .: acrylic urethane paint) 100.0 g
MEK (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc .: solvent, methyl ethyl ketone) 500.0 g
Carbon black # 2400B (Mitsubishi Chemical Corporation: carbon black) 20.0 g Nipsil SS-20 (Nippon Silica Kogyo Co., Ltd .: hydrophobic silica) 10.0 g
Excel Hardener HX (Asia Kogyo Co., Ltd .: Hardener) 11.0g
In the same manner as in Example 1, the elastic coating layer 16 was formed on the outer peripheral surface of the elastic coating layer 7 to produce the developer carrying member shown in FIG.
The developer carrying member thus obtained was examined for variations in electrical resistance in the same manner as in Example 1. As a result, the maximum measured value of electrical resistance was 1.7 times the minimum value.
Next, the obtained developer carrying member is incorporated in the developing device shown in FIG. 1, and this developing device is mounted on the image forming apparatus and left for 14 days under high temperature and high humidity. There was no adhesion or contamination. Further, no dimensional change of the developer carrying member was observed. When printing was performed using this image forming apparatus, no image defect occurred and a good image was obtained.
[実施例3]
実施例2において、弾性体層6の加熱硬化に用いる型を、図5に示す円筒モールドに変更し、材料のモールドへの充填方法を、ポンプを用いた注入方式に変更した以外は、実施例2と同様にして図2(a)に示す現像剤担持体を作製した。弾性体層6のアスカーC硬度は55°であった。
得られた現像剤担持体について、実施例1と同様にして電気抵抗のばらつきを調べたところ、電気抵抗の測定値の最大値は最小値の1.8倍であった。
次に、得られた現像剤担持体を図1に示す現像装置に組み込み、この現像装置を画像形成装置に装着して、高温高湿下で14日間放置したところ、他部材との当接部に密着や汚染は認められなかった。また、現像剤担持体の寸法変化も認められなかった。この画像形成装置を用いて印刷を行なったところ、画像不良は発生せず、良好な画像が得られた。[Example 3]
In Example 2, the mold used for heat-curing the
The developer carrying member thus obtained was examined for variations in electric resistance in the same manner as in Example 1. As a result, the maximum value of the measured electric resistance was 1.8 times the minimum value.
Next, the obtained developer carrying member is incorporated in the developing device shown in FIG. 1, and this developing device is mounted on the image forming apparatus and left for 14 days under high temperature and high humidity. There was no adhesion or contamination. Further, no dimensional change of the developer carrying member was observed. When printing was performed using this image forming apparatus, no image defect occurred and a good image was obtained.
[比較例1]
図3及び図4に示す割面モールドにおいて、入れ子8を用いずに、上記弾性体配合1の材料を射出し、加熱硬化させ、二次加硫後に研磨して目的の形状に成形した以外は、実施例1と同様にして図2(a)に示す現像剤担持体を作製した。ただし、低硬度の弾性体を使用したため、研磨時にビビリが発生してしまい、凹凸のある現像剤担持体となってしまった。
得られた現像剤担持体について、実施例1と同様にして電気抵抗のばらつきを調べたところ、電気抵抗の測定値の最大値は最小値の11.0倍であった。
次に、得られた現像剤担持体を図1に示す現像装置に組み込み、この現像装置を画像形成装置に装着して、高温高湿下で14日間放置したところ、他部材との当接部に密着や汚染は認められなかった。この画像形成装置を用いて印刷を行なったところ、画像むらが発生し、良好な画像が得られなかった。[Comparative Example 1]
In the split mold shown in FIG. 3 and FIG. 4, the material of the
The developer carrying member thus obtained was examined for variations in electric resistance in the same manner as in Example 1. As a result, the maximum value of the measured electric resistance was 11.0 times the minimum value.
Next, the obtained developer carrying member is incorporated in the developing device shown in FIG. 1, and this developing device is mounted on the image forming apparatus and left for 14 days under high temperature and high humidity. There was no adhesion or contamination. When printing was performed using this image forming apparatus, image unevenness occurred and a good image could not be obtained.
[比較例2]
弾性被覆層16を形成しない以外は、実施例1と同様にして図2(b)に示す現像剤担持体を作製した。
得られた現像剤担持体について、実施例1と同様にして電気抵抗のばらつきを調べたところ、電気抵抗の測定値の最大値は最小値の2.0倍であった。
次に、得られた現像剤担持体を図1に示す現像装置に組み込み、この現像装置を画像形成装置に装着して、高温高湿下で14日間放置したところ、当接部で感光ドラムが密着してしまった。この画像形成装置を用いて印刷を行なったところ、駆動時に被膜が破損してしまい、画像不良が発生した。[Comparative Example 2]
A developer carrying member shown in FIG. 2B was produced in the same manner as in Example 1 except that the elastic coating layer 16 was not formed.
The developer carrying member thus obtained was examined for variations in electrical resistance in the same manner as in Example 1. As a result, the maximum measured value of electrical resistance was 2.0 times the minimum value.
Next, the obtained developer carrying member is incorporated in the developing device shown in FIG. 1, and this developing device is mounted on the image forming apparatus and left at high temperature and high humidity for 14 days. I got stuck. When printing was performed using this image forming apparatus, the film was damaged during driving, and image defects occurred.
[比較例3]
弾性被覆層7を形成しない以外は、実施例1と同様にして図2(b)に示す現像剤担持体を作製した。
得られた現像剤担持体について、実施例1と同様にして電気抵抗のばらつきを調べたところ、電気抵抗の測定値の最大値は最小値の2.0倍であった。
次に、得られた現像剤担持体を図1に示す現像装置に組み込み、この現像装置を画像形成装置に装着して、高温高湿下で14日間放置したところ、現像剤装置との当接部で感光ドラムが汚染してしまった。現像剤担持体と感光ドラムとの密着は認められなかった。この画像形成装置を用いて印刷を行なったところ、感光ドラムの汚染に起因すると推定される画像不良が発生した。[Comparative Example 3]
A developer carrier shown in FIG. 2B was produced in the same manner as in Example 1 except that the elastic coating layer 7 was not formed.
The developer carrying member thus obtained was examined for variations in electrical resistance in the same manner as in Example 1. As a result, the maximum measured value of electrical resistance was 2.0 times the minimum value.
Next, the obtained developer carrying member is incorporated into the developing device shown in FIG. 1, and this developing device is attached to the image forming apparatus and left for 14 days under high temperature and high humidity. The photosensitive drum was contaminated at the part. Adhesion between the developer carrying member and the photosensitive drum was not recognized. When printing was performed using this image forming apparatus, an image defect estimated to be caused by contamination of the photosensitive drum occurred.
[実施例4]
実施例1において、弾性被覆層7及び16を形成せず、被膜配合1の代りに下記の被膜配合4に示す原料を用いて実施例1と同様にして弾性被覆層17を形成し、図2(b)に示す現像剤担持体を作製した。[Example 4]
In Example 1, the elastic coating layers 17 and 16 were not formed, and the
(被膜配合4)
EAU65B(亜細亜工業社製:アクリルウレタン塗料)100.0g
MEK(関東化学社製:溶剤,メチルエチルケトン)360.0g
カーボンブラック#2400B(三菱化学社製:カーボンブラック)20.0g
ニプシールSS−20(日本シリカ工業社製:疎水性シリカ)10.0g
KF6003(信越化学工業社製:末端反応性シリコーンオイル)10.0g
エクセルハードナーHX(亜細亜工業社製:硬化剤)13.4g
’ 得られた現像剤担持体について、実施例1と同様にして電気抵抗のばらつきを調べたところ、電気抵抗の測定値の最大値は最小値の1.8倍であった。
次に、得られた現像剤担持体を図1に示す現像装置に組み込み、この現像装置を画像形成装置に装着して、高温高湿下で14日間放置したところ、他部材との当接部に密着や汚染は認められなかった。また、現像剤担持体の寸法変化も認められなかった。この画像形成装置を用いて印刷を行なったところ、画像不良は発生せず、良好な画像が得られた。(Coating composition 4)
EAU65B (Asia Kogyo Co., Ltd .: acrylic urethane paint) 100.0 g
MEK (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc .: solvent, methyl ethyl ketone) 360.0 g
Carbon black # 2400B (Mitsubishi Chemical Corporation: carbon black) 20.0g
Nipseal SS-20 (Nippon Silica Kogyo Co., Ltd .: hydrophobic silica) 10.0 g
KF6003 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: terminal reactive silicone oil) 10.0 g
Excel Hardener HX (Asia Kogyo Co., Ltd .: Hardener) 13.4g
The obtained developer carrying member was examined for variations in electric resistance in the same manner as in Example 1. As a result, the maximum value of the measured electric resistance was 1.8 times the minimum value.
Next, the obtained developer carrying member is incorporated in the developing device shown in FIG. 1, and this developing device is mounted on the image forming apparatus and left for 14 days under high temperature and high humidity. There was no adhesion or contamination. Further, no dimensional change of the developer carrying member was observed. When printing was performed using this image forming apparatus, no image defect occurred and a good image was obtained.
[実施例5]
実施例1において、弾性被覆層7及び16を形成せず、被膜配合1の代りに下記の被膜配合5に示す原料を用いて実施例1と同様にして弾性被覆層17を形成し、図2(b)に示す現像剤担持体を作製した。[Example 5]
In Example 1, the elastic coating layers 7 and 16 were not formed, and the
(被膜配合5)
EAU65B(亜細亜工業社製:アクリルウレタン塗料)100.0g
MEK(関東化学社製:溶剤,メチルエチルケトン)360.0g
カーボンブラック#2400B(三菱化学社製:カーボンブラック)20.0g
ニプシールSS−20(日本シリカ工業社製:疎水性シリカ)10.0g
BIS−HFAB(セントラル硝子社製:反応性フッ素化合物)1.0g
エクセルハードナーHX(亜細亜工業社製:硬化剤)13.1g
得られた現像剤担持体について、実施例1と同様にして電気抵抗のばらつきを調べたところ、電気抵抗の測定値の最大値は最小値の2.0倍であった。
次に、得られた現像剤担持体を図1に示す現像装置に組み込み、この現像装置を画像形成装置に装着して、高温高湿下で14日間放置したところ、他部材との当接部に密着や汚染は認められなかった。また、現像剤担持体の寸法変化も認められなかった。この画像形成装置を用いて印刷を行なったところ、良好な画像が得られた。(Coating composition 5)
EAU65B (Asia Kogyo Co., Ltd .: acrylic urethane paint) 100.0 g
MEK (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc .: solvent, methyl ethyl ketone) 360.0 g
Carbon black # 2400B (Mitsubishi Chemical Corporation: carbon black) 20.0g
Nipseal SS-20 (Nippon Silica Kogyo Co., Ltd .: hydrophobic silica) 10.0 g
BIS-HFAB (Central Glass Co., Ltd .: reactive fluorine compound) 1.0 g
Excel Hardener HX (Asia Kogyo Co., Ltd .: Hardener) 13.1g
The developer carrying member thus obtained was examined for variations in electrical resistance in the same manner as in Example 1. As a result, the maximum measured value of electrical resistance was 2.0 times the minimum value.
Next, the obtained developer carrying member is incorporated in the developing device shown in FIG. 1, and this developing device is mounted on the image forming apparatus and left for 14 days under high temperature and high humidity. There was no adhesion or contamination. Further, no dimensional change of the developer carrying member was observed. When printing was performed using this image forming apparatus, a good image was obtained.
本発明の現像剤担持体は、電子写真方式や静電記録の画像形成装置において用いた場合、画像の高品質化やカラー化に伴って要求される部材の低硬度化に関わらず、他部材を汚染したり、他部材に密着することなく、かつ電気抵抗のばらつきが小さく、十分な寸法精度を保ち、良好な画像品質を実現し得るものである。 When used in an electrophotographic system or an electrostatic recording image forming apparatus, the developer carrying member of the present invention is not limited to other members regardless of the reduction in hardness of the member required in connection with higher image quality or colorization. In other words, the variation in electric resistance is small, and sufficient dimensional accuracy can be maintained and good image quality can be realized.
1 現像剤供給体
2 現像剤担持体
3 現像剤
4 現像剤量規制ブレード
5 潜像担持体
6 弾性体層
7 弾性被覆層(バリアー層)
8 円筒入れ子
9 ランナー部
10 タブ
11 割面
12 円筒モールド
13 端部キャップ
14 注入孔
15 芯体
16 弾性被覆層(密着防止層)
17 弾性被覆層(バリアー層+密着防止層)
18 現像剤封止部材DESCRIPTION OF
8 Cylindrical insert 9
17 Elastic coating layer (barrier layer + adhesion prevention layer)
18 Developer sealing member
Claims (4)
芯体の外周にシリコーンゴムを主原料とする弾性体層が射出又は注型により成形され、
該弾性体層の外周面に対して研削又は切削による形状加工を行なうことなく、該外周に少なくとも一層の弾性被覆層が形成され、
該弾性被覆層のうちの最外層は、シリコーンゴムからのブリード物である低分子量汚染物質の移行を防止する目的のバリアー層であると共に密着防止層でもあり、アクリルウレタン樹脂及び有機フッ素化合物を含有する弾性体から形成されたものであり、該有機フッ素化合物は該弾性被覆層中0.5質量%以上であることを特徴とする現像剤担持体。
In a developer carrier having a role of developing a latent image by supporting the developer supplied from a developer supply member on the surface and supplying the developer to the latent image formed on the latent image carrier. ,
An elastic body layer mainly made of silicone rubber is formed on the outer periphery of the core body by injection or casting,
Without performing shape processing by grinding or cutting on the outer peripheral surface of the elastic layer, at least one elastic coating layer is formed on the outer periphery,
The outermost layer of the elastic coating layer is a barrier layer for the purpose of preventing migration of low molecular weight contaminants that are bleeds from silicone rubber, and is also an adhesion preventing layer, and includes an acrylic urethane resin and an organic fluorine compound . A developer-carrying member formed from an elastic body containing the organic fluorine compound in an amount of 0.5% by mass or more in the elastic coating layer .
2. The developer carrier according to claim 1, wherein the elastic body layer mainly composed of silicone rubber is a molded body obtained by heat curing an addition reaction type liquid silicone rubber material.
A mold having a recess for fixing a cylindrical insert for forming an outer peripheral surface of the core body and the outer diameter of the elastic body layer, or an end cap for fixing the core body. The developer carrying member according to claim 1 or 2, wherein the developer carrying member is formed by a cylindrical mold for forming an outer peripheral surface having a target outer diameter of the elastic layer.
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