JP5591023B2 - Electrophotographic image forming apparatus, developer carrier and method for producing developer carrier - Google Patents

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Description

本発明は現像剤担持体およびその製造方法、並びに電子写真画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developer carrier, a method for producing the same, and an electrophotographic image forming apparatus.

電子写真装置の現像剤担持体に求められる特性として現像剤に対する安定した帯電付与性、及び安定した現像剤搬送性が挙げられる。特許文献1には、シャフトと、シャフトの外周に形成された弾性層と、弾性層の外周に形成された少なくとも1層の樹脂被覆層とを有し、樹脂被覆層中に微粒子を分散させることによりこれらの特性の改善を図ることが提案されている。   Properties required for the developer carrying member of the electrophotographic apparatus include a stable charge imparting property to the developer and a stable developer transport property. Patent Document 1 includes a shaft, an elastic layer formed on the outer periphery of the shaft, and at least one resin coating layer formed on the outer periphery of the elastic layer, and fine particles are dispersed in the resin coating layer. Therefore, it is proposed to improve these characteristics.

特開2005−258201号公報JP-A-2005-258201

しかし、本発明者等の検討によれば、特許文献1の現像剤担持体を用いて電子写真画像を出力したところ、電子写真画像の白地部に現像剤が現像されてしまう、所謂、カブリが発生することがあった。   However, according to the study by the present inventors, when an electrophotographic image is output using the developer carrier of Patent Document 1, the developer is developed on the white background portion of the electrophotographic image, so-called fogging. It sometimes occurred.

そこで、本発明の目的は、高品位な電子写真画像を安定して与える電子写真画像形成装置を提供することにある。また、本発明の目的は、連続して多数枚の電子写真画像を形成した場合にも、電子写真画像にカブリを生じにくい現像剤担持体およびその製造方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrophotographic image forming apparatus that stably provides high-quality electrophotographic images. Another object of the present invention is to provide a developer carrying member that hardly causes fogging in an electrophotographic image even when a large number of electrophotographic images are continuously formed, and a method for manufacturing the same.

本発明は、負帯電性現像剤と、該現像剤を現像領域に搬送する現像剤担持体とを具備している電子写真画像形成装置であって、該現像剤担持体は、ウレタン樹脂をマトリックス樹脂として含む表面層を有し、該表面層は、一部が該表面層から露出した状態で該表面層に固定されているウレタン樹脂粒子を有しており、該ウレタン樹脂粒子は、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を含有し、且つ、該表面層から露出している部分の表面に該パーフルオロアルキル基に由来するフッ素原子が偏在しており、それによって、該現像剤担持体表面は、フッ素原子を表面に有する凸領域がマトリックス樹脂中に点在している構成を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus comprising a negatively chargeable developer and a developer carrier that transports the developer to a development region, wherein the developer carrier comprises a urethane resin matrix. A surface layer including resin, and the surface layer has urethane resin particles fixed to the surface layer in a state where a part of the surface layer is exposed from the surface layer. Fluorine atoms derived from the perfluoroalkyl group are unevenly distributed on the surface of the portion containing a salt having an alkyl group in the molecule and exposed from the surface layer, whereby the developer carrier The electrophotographic image forming apparatus is characterized in that the surface has a configuration in which convex regions having fluorine atoms are scattered in the matrix resin.

また、本発明は、マトリックス樹脂としてウレタン樹脂を含有する表面層を有する現像剤担持体であり、該表面層は、一部が該表面層から露出した状態で該表面層に固定されているウレタン樹脂粒子を有しており、該ウレタン樹脂粒子は、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を含有し、且つ、該表面層から露出している部分の表面に該パーフルオロアルキル基に由来するフッ素原子が偏在しており、それによって、該現像剤担持体表面は、フッ素原子を表面に有する凸領域がマトリックス樹脂中に点在している構成を有することを特徴とする現像剤担持体である。   Further, the present invention is a developer carrying member having a surface layer containing a urethane resin as a matrix resin, and the surface layer is a urethane that is fixed to the surface layer with a part thereof exposed from the surface layer. The urethane resin particles contain a salt having a perfluoroalkyl group in the molecule, and are derived from the perfluoroalkyl group on the surface of the portion exposed from the surface layer. The developer carrying member is characterized in that fluorine atoms are unevenly distributed, whereby the surface of the developer carrying member has a configuration in which convex regions having fluorine atoms on the surface are scattered in the matrix resin. is there.

さらに本発明は、前記現像剤担持体の製造方法であって、
(1)ウレタン樹脂原料の層を形成する工程と、
(2)前記パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を溶解した液体を含浸したウレタン樹脂粒子を、該ウレタン樹脂原料の層の表面に付着させた後に、該ウレタン樹脂原料の層を硬化させて前記表面層を形成する工程とを有することを特徴とする現像剤担持体の製造方法である。
Furthermore, the present invention is a method for producing the developer carrier,
(1) forming a urethane resin raw material layer;
(2) Urethane resin particles impregnated with a liquid in which a salt having a perfluoroalkyl group in the molecule is impregnated are adhered to the surface of the urethane resin raw material layer, and then the urethane resin raw material layer is cured. And a step of forming the surface layer.

本発明によれば、高品位な電子写真画像を安定して与える電子写真装置を提供することができる。また、本発明によれば、連続して多数枚の電子写真画像を形成した場合にも、電子写真画像にカブリを生じにくい現像剤担持体およびその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrophotographic apparatus which provides a high quality electrophotographic image stably can be provided. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a developer carrier and a method for manufacturing the same that hardly cause fogging in an electrophotographic image even when a large number of electrophotographic images are continuously formed.

本発明の現像剤担持体の一例を示す軸方向に平行な断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view parallel to the axial direction showing an example of the developer carrier of the present invention. 本発明の現像剤担持体表面の凸領域における表面側領域Aおよび表面側領域Dの説明図である。It is explanatory drawing of the surface side area | region A and the surface side area | region D in the convex area | region of the developer carrier surface of this invention. 本発明に用いるウレタン樹脂粒子における界面領域Bを説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the interface area | region B in the urethane resin particle used for this invention. 本発明の現像剤担持体を用いた電子写真画像形成装置の一例を示す概略図である。1 is a schematic view showing an example of an electrophotographic image forming apparatus using a developer carrying member of the present invention. 浸漬塗工機の概略図である。It is the schematic of a dip coating machine. スプレー塗工機の概略図である。It is the schematic of a spray coating machine.

<現像剤担持体>
本発明に係る現像剤担持体は、マトリックス樹脂としてウレタン樹脂を含有する表面層を有している。そして、表面層は、一部が表面層から露出した状態で表面層に固定されているウレタン樹脂粒子を有している。そして、ウレタン樹脂粒子は、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を含有し、ウレタン樹脂粒子のうちの表面層から露出している部分の表面にはパーフルオロアルキル基に由来するフッ素原子が偏在している。
<Developer carrier>
The developer carrier according to the present invention has a surface layer containing a urethane resin as a matrix resin. And the surface layer has the urethane resin particle currently fixed to the surface layer in the state where a part was exposed from the surface layer. The urethane resin particles contain a salt having a perfluoroalkyl group in the molecule, and fluorine atoms derived from the perfluoroalkyl group are unevenly distributed on the surface of the urethane resin particles exposed from the surface layer. doing.

その結果、本発明に係る現像剤担持体の表面には、フッ素原子を表面に有する凸領域がマトリックス樹脂中に点在している構成を有するものとなっている。かかる構成によれば、連続して多数枚の電子写真画像を形成したときの、電子写真画像へのカブリの発生を抑制できる。   As a result, the surface of the developer carrying member according to the present invention has a configuration in which convex regions having fluorine atoms are scattered in the matrix resin. According to such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of fogging on the electrophotographic image when a large number of electrophotographic images are continuously formed.

本発明者等は、多数枚の電子写真画像の形成に伴って生じるカブリの発生メカニズムについて検討し、その過程で以下のような知見を得た。   The inventors of the present invention examined the generation mechanism of fog generated in association with the formation of a large number of electrophotographic images, and obtained the following knowledge in the process.

すなわち、特許文献1のように現像剤担持体表面の被覆層中に微粒子を分散させることにより形成された凸領域は、現像剤と強く摺擦することから当該凸領域の近傍に位置する現像剤には過剰な電荷が生じることがある。過剰に帯電した現像剤は電気的な鏡映力により感光体の静電潜像の現像に寄与することなく現像剤担持体の表面に滞留する。このような現像剤は、現像剤規制部材や感光体との繰り返しの摺擦により、やがて現像剤担持体上の凸領域近傍に固着する。このような現像剤担持体を用いて電子写真画像の出力を続けていくと、凸領域の近傍に固着した現像剤を核として、現像剤の固着物が成長していく。そして、現像剤担持体の現像剤の固着した部分では、現像剤に対して十分な電荷を付与できなくなり、その結果として、電子写真画像の白地部にトナーが現像されてしまうカブリが発生する。   That is, since the convex region formed by dispersing fine particles in the coating layer on the surface of the developer carrying member as in Patent Document 1 is rubbed strongly with the developer, the developer is located in the vicinity of the convex region. May cause excessive charge. The excessively charged developer stays on the surface of the developer carrying member without contributing to the development of the electrostatic latent image on the photosensitive member by the electric reflection force. Such a developer is eventually fixed in the vicinity of the convex region on the developer carrying member by repeated rubbing with the developer regulating member and the photosensitive member. When the output of an electrophotographic image is continued using such a developer bearing member, a fixed substance of the developer grows with the developer fixed in the vicinity of the convex region as a nucleus. Then, at the portion of the developer carrying member where the developer is fixed, sufficient charge cannot be applied to the developer, and as a result, fog occurs in which the toner is developed on the white background portion of the electrophotographic image.

上記のようなメカニズムに鑑み、本発明者等は、現像剤担持体表面の凸領域近傍に大きな電荷を有する現像剤を発生させないように、現像剤担持体表面の帯電系列を現像剤の帯電系列に近づけることを試みた。しかしながら、現像剤担持体表面全体の帯電系列を現像剤の帯電系列に近づけると、現像剤の帯電を充分に行うことが出来ず、十分な画像濃度を得ることができなくなることがあった。   In view of the mechanism as described above, the present inventors set the charging series on the surface of the developer carrying body as a charging series for the developer so as not to generate a developer having a large charge near the convex area on the surface of the developer carrying body. I tried to get closer. However, when the charging series on the entire surface of the developer carrying member is brought close to the charging series of the developer, the developer cannot be sufficiently charged and a sufficient image density may not be obtained.

そこで、本発明者は、現像剤担持体の表面に、現像剤への電荷付与性の低い凸領域と、現像剤への電荷付与性の高い非凸領域とを有するような構成を有する帯電部材を検討した。その結果、かかる帯電部材は、優れた帯電付与性能と、長期使用時のカブリの発生を抑制できることを見出し、本発明を為すに至ったものである。   In view of this, the present inventor has a charging member having a configuration in which the surface of the developer carrying member has a convex region having a low charge imparting property to the developer and a non-convex region having a high charge imparting property to the developer. It was investigated. As a result, it has been found that such a charging member can suppress excellent charge imparting performance and fogging during long-term use, and has led to the present invention.

<現像剤担持体>
本発明に係る現像剤担持体は、図1に示されるような導電性の軸芯体1の外周に弾性層2を有し、その外周に表面層3を有する多層構成のローラ形状を有することができる。
<Developer carrier>
The developer carrying member according to the present invention has a roller shape of a multilayer structure having an elastic layer 2 on the outer periphery of a conductive shaft core 1 and a surface layer 3 on the outer periphery as shown in FIG. Can do.

<表面層>
表面層3はウレタン樹脂をマトリックス樹脂として含んでいる。また、表面層3には、一部が表面層3から露出した状態でウレタン樹脂粒子が固定されている。そして、ウレタン樹脂粒子は、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を含有しており、かつ、表面層から露出し、現像剤担持体の表面の凸部をなしている部分の表面に、パーフルオロアルキル基に由来するフッ素原子が偏在している。これにより、現像剤担持体表面は、フッ素原子を表面に有する凸領域がマトリックス樹脂中に点在している構成を有する。
<Surface layer>
The surface layer 3 contains a urethane resin as a matrix resin. Further, urethane resin particles are fixed to the surface layer 3 in a state where a part thereof is exposed from the surface layer 3. The urethane resin particles contain a salt having a perfluoroalkyl group in the molecule, are exposed from the surface layer, and are formed on the surface of the portion forming the convex portion of the surface of the developer carrier. Fluorine atoms derived from fluoroalkyl groups are unevenly distributed. Thereby, the surface of the developer carrying member has a configuration in which convex regions having fluorine atoms on the surface are scattered in the matrix resin.

<<マトリックス樹脂>>
マトリックス樹脂としては、負帯電性現像剤への優れた電荷付与性を有するウレタン樹脂を用いる。ウレタン樹脂は正帯電性に富み、マトリックス樹脂に用いることにより負帯電性の現像剤をより良く帯電させ、十分な画像濃度の電子写真画像を得るためである。一方、現像剤の搬送を目的とした現像剤担持体表面の凸領域は以下のような構成を有する。
<< Matrix resin >>
As the matrix resin, a urethane resin having an excellent charge imparting property to a negatively chargeable developer is used. This is because the urethane resin is rich in positive chargeability, and by using it as a matrix resin, the negatively chargeable developer is better charged and an electrophotographic image having a sufficient image density is obtained. On the other hand, the convex region on the surface of the developer carrier for the purpose of conveying the developer has the following configuration.

すなわち、一部が表面層から露出した状態で粗面化粒子としてのウレタン樹脂粒子が表面層に固定されており、現像剤担持体の表面に凸領域を構成している。そして、ウレタン樹脂粒子は、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を含有しており、且つ、表面層から露出している部分の表面にパーフルオロアルキル基に由来するフッ素原子が偏在している。その結果として、現像剤担持体の表面には、フッ素原子を表面に有する凸領域がマトリックス樹脂中に点在した構成を有することとなっている。   That is, urethane resin particles as roughened particles are fixed to the surface layer with a part thereof exposed from the surface layer, and form a convex region on the surface of the developer carrier. The urethane resin particles contain a salt having a perfluoroalkyl group in the molecule, and fluorine atoms derived from the perfluoroalkyl group are unevenly distributed on the surface of the portion exposed from the surface layer. . As a result, the surface of the developer carrying member has a configuration in which convex regions having fluorine atoms on the surface are scattered in the matrix resin.

このような構成とすることにより、凸領域近傍において大きな電荷を有する現像剤の発生を抑制できる。かつ、樹脂粒子が表面層に露出した状態で長期間使用しても、マトリックス樹脂からの樹脂粒子の脱落を抑制できる。本発明においては、マトリックス樹脂中に埋もれていて表面に露出していないウレタン樹脂粒子が存在しても良い。   With such a configuration, it is possible to suppress the generation of a developer having a large charge in the vicinity of the convex region. And even if it uses for a long time in the state in which the resin particle was exposed to the surface layer, the fall-off of the resin particle from a matrix resin can be suppressed. In the present invention, urethane resin particles that are buried in the matrix resin and are not exposed on the surface may exist.

フッ素原子は負帯電性が高く、負帯電性現像剤への電荷付与性が低い。このような特性を有するフッ素原子が、現像剤と強く摺擦する現像剤担持体表面の凸領域に存在することにより、凸領域近傍において大きな電荷を有する現像剤の発生を抑制できる。一方、パーフルオロアルキル基は他の物質との密着性が低く、パーフルオロアルキル基を有する物質を表面層に露出した状態で用いた場合、長期間の使用によりパーフルオロアルキル基を有する物質が表面層から脱落してしまうことがある。   Fluorine atoms have a high negative chargeability and a low charge imparting property to a negatively chargeable developer. Since the fluorine atom having such characteristics exists in the convex region on the surface of the developer carrying member that rubs strongly with the developer, the generation of a developer having a large charge in the vicinity of the convex region can be suppressed. On the other hand, a perfluoroalkyl group has low adhesion to other substances, and when a substance having a perfluoroalkyl group is used in a state where it is exposed to the surface layer, the substance having a perfluoroalkyl group has been May fall off the layer.

本発明においては、マトリックス樹脂と露出する樹脂粒子の材料を選択し、樹脂粒子中でのパーフルオロアルキル基の存在状態を制御することにより、樹脂粒子が表面層に露出した状態で長期間使用しても、マトリックス樹脂からの樹脂粒子の脱落を抑制できる。   In the present invention, by selecting the material of the matrix resin and the exposed resin particles and controlling the presence of perfluoroalkyl groups in the resin particles, the resin particles can be used for a long time with the surface layer exposed. Even in this case, it is possible to prevent the resin particles from dropping from the matrix resin.

具体的には、(1)現像剤担持体表面に凸領域を形成する樹脂粒子として、ウレタン樹脂粒子を使用する。マトリックス樹脂もウレタン樹脂であることから、マトリックス樹脂と樹脂粒子との密着性が非常に良好となる。(2)パーフルオロアルキル基に由来するフッ素原子は、ウレタン樹脂粒子がマトリックス樹脂から露出している部分である凸領域の表面に偏在している。マトリックス樹脂と樹脂粒子との界面におけるフッ素原子量を少なくすることにより、マトリックス樹脂からの樹脂粒子の脱落を抑制できる。   Specifically, (1) urethane resin particles are used as resin particles that form convex regions on the surface of the developer carrying member. Since the matrix resin is also a urethane resin, the adhesion between the matrix resin and the resin particles is very good. (2) The fluorine atom derived from the perfluoroalkyl group is unevenly distributed on the surface of the convex region, which is a portion where the urethane resin particles are exposed from the matrix resin. By reducing the amount of fluorine atoms at the interface between the matrix resin and the resin particles, it is possible to suppress the dropping of the resin particles from the matrix resin.

マトリックス樹脂31としては、前述の通り現像剤の帯電性からウレタン樹脂とする必要があり、特に皮膜の硬度を小さくでき、現像剤の帯電性が高いポリエーテルポリウレタン樹脂が好ましい。ポリエーテルポリウレタン樹脂は公知のポリエーテルポリオールとイソシアネート化合物との反応により得ることができる。   As described above, the matrix resin 31 needs to be a urethane resin because of the chargeability of the developer, and is particularly preferably a polyether polyurethane resin that can reduce the hardness of the film and has high chargeability of the developer. The polyether polyurethane resin can be obtained by a reaction between a known polyether polyol and an isocyanate compound.

ポリエーテルポリオールとしては、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。また、これらのポリオール成分には、予め2,4−トリレンジイソシアネート(TDI)、1,4ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等のイソシアネートにより鎖延長したプレポリマーを用いてもよい。   Examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol. In addition, for these polyol components, prepolymers that are chain-extended with an isocyanate such as 2,4-tolylene diisocyanate (TDI), 1,4 diphenylmethane diisocyanate (MDI), isophorone diisocyanate (IPDI) in advance may be used.

これらのポリオール成分と反応させるイソシアネート化合物の具体例を以下に示す。脂肪族ポリイソシアネート(エチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)等);脂環族ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート(IPDI)、シクロヘキサン1,3−ジイソシアネート、シクロヘキサン1,4−ジイソシアネート等);芳香族ポリイソシアネート(2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−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)等)。また、これらの変性物や共重合物、そのブロック体を用いることができる。   Specific examples of the isocyanate compound to be reacted with these polyol components are shown below. Aliphatic polyisocyanates (ethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate (IPDI), cyclohexane 1,3-diisocyanate, cyclohexane 1,4-diisocyanate, etc.); aroma Group polyisocyanates (2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), etc.). Moreover, these modified substances, copolymers, and block bodies thereof can be used.

<<ウレタン樹脂粒子>>
ウレタン樹脂粒子32の体積平均粒径の目安としては、現像剤の搬送を目的とした凸形状を現像剤担持体表面に形成するために、5μm以上20μm以下である。ここで、体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば島津製作所製 SALD−3100(商品名))等を用いて測定することができる。また、微小圧縮硬度が1[mN/μm]以下の柔軟ウレタン樹脂粒子が、現像剤融着がより発生し難いことから好ましい。
<< Urethane resin particles >>
The standard of the volume average particle diameter of the urethane resin particles 32 is 5 μm or more and 20 μm or less in order to form a convex shape on the surface of the developer carrier for the purpose of transporting the developer. Here, the volume average particle size can be measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device (for example, SALD-3100 (trade name) manufactured by Shimadzu Corporation). Further, flexible urethane resin particles having a micro-compression hardness of 1 [mN / μm] or less are preferable because developer fusion is less likely to occur.

このような柔軟球状ウレタン樹脂粒子であって、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を含有させる前のウレタン樹脂粒子としては、例えば、根上工業社製のアートパール(商品名)や、大日精化社製のダイミックビーズ(商品名)等が市販されている。微小圧縮硬度は、超微小硬度計(商品名:ENT1100a、エリオニクス社製)にて、下記測定条件で測定した値である。
荷重レンジA、試験荷重:1[mN]、分割数:1000、ステップインターバル:10[msec.]、
圧子種:直径20μmの平面板。
得られた変位−荷重線図から最大変位[μm]を読み取り、下記式により微小圧縮硬度を算出する。
微小圧縮硬度=試験荷重1[mN]/最大変位[μm]。
Examples of such urethane resin particles that are soft spherical urethane resin particles before containing a salt having a perfluoroalkyl group in the molecule include Art Pearl (trade name) manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd. Chemical-made dimic beads (trade name) are commercially available. The micro compression hardness is a value measured under the following measurement conditions with an ultra micro hardness meter (trade name: ENT1100a, manufactured by Elionix).
Load range A, test load: 1 [mN], number of divisions: 1000, step interval: 10 [msec. ],
Indenter type: flat plate with a diameter of 20 μm.
The maximum displacement [μm] is read from the obtained displacement-load diagram, and the micro compression hardness is calculated by the following equation.
Micro compression hardness = Test load 1 [mN] / Maximum displacement [μm].

<<パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩>>
パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩としては、パーフルオロアルキルスルホン酸の金属塩やアンモニウム塩、パーフルオロアルキルカルボン酸の金属塩やアンモニウム塩等が挙げられる。ここで、ウレタン樹脂粒子露出部(凸領域)表面への偏在性、溶剤への溶解性、環境への影響の観点から、下記構造式で表されるアニオンを有するパーフルオロアルキル基部分の炭素数が3以上6以下のパーフルオロアルキルスルホン酸塩が好ましい。
n2n+1SO3 -・・・(1)
(nは3以上6以下の整数を表す。)
本発明に係る現像剤担持体は、凸領域の表面にパーフルオロアルキル基に由来するフッ素原子が偏在しており、現像剤担持体表面は、凸領域がマトリックス樹脂中に点在している。以下に、前記偏在および点在について説明する。
<< Salt having a perfluoroalkyl group in the molecule >>
Examples of the salt having a perfluoroalkyl group in the molecule include metal salts and ammonium salts of perfluoroalkyl sulfonic acids, metal salts and ammonium salts of perfluoroalkyl carboxylic acids, and the like. Here, from the viewpoint of uneven distribution on the surface of the urethane resin particle exposed portion (convex region), solubility in a solvent, and influence on the environment, the carbon number of the perfluoroalkyl group portion having an anion represented by the following structural formula Of 3 or more and 6 or less perfluoroalkyl sulfonate is preferable.
C n F 2n + 1 SO 3 - ··· (1)
(N represents an integer of 3 to 6.)
In the developer carrier according to the present invention, fluorine atoms derived from perfluoroalkyl groups are unevenly distributed on the surface of the convex region, and the convex region is scattered in the matrix resin on the surface of the developer carrier. Hereinafter, the uneven distribution and the interspersed will be described.

図2は現像剤担持体の表面の凸領域を形成している1個のウレタン樹脂粒子の近傍の拡大平面図である。マトリックス樹脂31からウレタン樹脂粒子32が露出して凸領域を形成している。そして、ウレタン樹脂粒子32の露出している部分の表面の任意の場所における1μm四方の領域Aについて、エネルギー分散型蛍光X線分析(EDX)により測定されるフッ素原子の割合をXa[at%]とする。なお、図2中の符号4は、ウレタン樹脂粒子の現像剤担持体表面に投影される形状に対する最小外接円を示す。   FIG. 2 is an enlarged plan view of the vicinity of one urethane resin particle forming a convex region on the surface of the developer carrying member. The urethane resin particles 32 are exposed from the matrix resin 31 to form a convex region. Then, the ratio of fluorine atoms measured by energy dispersive X-ray fluorescence analysis (EDX) in the region A of 1 μm square at an arbitrary position on the surface of the exposed portion of the urethane resin particles 32 is Xa [at%]. And Note that reference numeral 4 in FIG. 2 indicates a minimum circumscribed circle with respect to the shape of the urethane resin particles projected onto the developer carrier surface.

図3は現像剤担持体の表面の凸領域を形成している1個のウレタン樹脂粒子とその近傍の、現像剤担持体表面に対して垂直に切断したときの拡大断面図である。なお、点a、bは、マトリックス樹脂31と、ウレタン樹脂粒子32の凸領域との交点である。ウレタン樹脂粒子32の断面において、マトリックス樹脂31との境界に接する1μm四方の領域Bについて、EDXにより測定されるフッ素原子の割合をXb〔at%〕とする。このとき、Xa>Xbであることをもって、ウレタン樹脂粒子の表面層から露出している部分の表面にパーフルオロアルキル基に由来するフッ素原子が偏在しているものと定義する。   FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of one urethane resin particle forming a convex region on the surface of the developer carrier and the vicinity thereof when cut perpendicularly to the surface of the developer carrier. Points a and b are intersections between the matrix resin 31 and the convex regions of the urethane resin particles 32. In the cross section of the urethane resin particle 32, the ratio of fluorine atoms measured by EDX is defined as Xb [at%] in a 1 μm square region B in contact with the boundary with the matrix resin 31. At this time, it is defined as Xa> Xb that fluorine atoms derived from perfluoroalkyl groups are unevenly distributed on the surface of the portion exposed from the surface layer of the urethane resin particles.

なお、本発明において、Xbは、1.3[at%]以下であることが好ましい。これにより、ウレタン樹脂粒子32の表面層からの脱落をより有効に抑制できる。   In the present invention, Xb is preferably 1.3 [at%] or less. Thereby, the drop-off from the surface layer of the urethane resin particles 32 can be more effectively suppressed.

次に、図2において、ウレタン樹脂粒子の存在しない現像剤担持体表面の1μm四方の領域DにおけるEDXにより測定されるフッ素原子の割合をXd〔at%〕とする。本発明において、Xdが0.1[at%]以下であり、かつ、Xa>Xdであることをもって、フッ素原子を表面に有する凸領域がマトリックス樹脂中に点在しているものと定義する。   Next, in FIG. 2, the ratio of fluorine atoms measured by EDX in a 1 μm square region D on the surface of the developer carrying member without urethane resin particles is defined as Xd [at%]. In the present invention, when Xd is 0.1 [at%] or less and Xa> Xd, it is defined that convex regions having fluorine atoms on the surface are scattered in the matrix resin.

また、現像剤担持体表面の任意の100μm四方の領域を領域Cとし、この領域Cのエネルギー分散型蛍光X線分析(EDX)により測定されるフッ素原子の割合を、現像剤担持体1本あたり5箇所測定する。この5箇所の相加平均値をXc[at%]としたとき、Xc≦1.5を満足することが、画像濃度の観点から好ましい。本発明においては、以下の測定条件で前記Xa[at%]、Xb[at%]、Xc[at%]およびXd[at%]を測定することができる。
[測定装置]
走査電子顕微鏡S−4800(商品名、日立ハイテクノロジー社製)およびエネルギー分散型蛍光X線分析(EDX)Genesis400(商品名、EDAX社製)、
[測定条件]
加速電圧20KV。
Further, an arbitrary 100 μm square region on the surface of the developer carrier is defined as a region C, and the ratio of fluorine atoms measured by energy dispersive X-ray fluorescence (EDX) analysis in this region C is determined per developer carrier. Measure at 5 points. From the viewpoint of image density, it is preferable to satisfy Xc ≦ 1.5 when the arithmetic average value of these five locations is Xc [at%]. In the present invention, the Xa [at%], Xb [at%], Xc [at%] and Xd [at%] can be measured under the following measurement conditions.
[measuring device]
Scanning electron microscope S-4800 (trade name, manufactured by Hitachi High Technology) and energy dispersive X-ray fluorescence analysis (EDX) Genesis 400 (trade name, manufactured by EDAX),
[Measurement condition]
Acceleration voltage 20KV.

<軸芯体>
軸芯体1としてはアルミニウムや鉄、ステンレス鋼(SUS)などの金属製の円柱体を用いることができる。
<Shaft core>
As the shaft core 1, a cylindrical body made of metal such as aluminum, iron, and stainless steel (SUS) can be used.

<弾性層>
弾性層2は、ゴムやエラストマーと、弾性層を導電化するための導電性の材料とを含むことができる。ゴム及びエラストマーの具体例を以下に挙げる。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。中でも、低硬度でかつ高反発弾性という特性を有するシリコーンゴムが好ましく用いられる。
<Elastic layer>
The elastic layer 2 can include rubber or elastomer and a conductive material for making the elastic layer conductive. Specific examples of rubber and elastomer are listed below. Polyurethane, natural rubber, butyl rubber, nitrile rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, silicone rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber, and mixtures thereof. Of these, silicone rubber having a low hardness and a high resilience is preferably used.

導電性の材料としては、カーボンブラック、金属、金属酸化物のような電子導電性物質や、過塩素酸ナトリウムのようなイオン導電物質が挙げられる。弾性層2の硬度としては、ASKER−C硬度25°以上60°以下とすることが好ましい。また、弾性層の厚みは、0.5mm以上5mm以下であることが好ましい。   Examples of the conductive material include electronic conductive materials such as carbon black, metal, and metal oxide, and ionic conductive materials such as sodium perchlorate. The elastic layer 2 preferably has an ASKER-C hardness of 25 ° to 60 °. Moreover, it is preferable that the thickness of an elastic layer is 0.5 mm or more and 5 mm or less.

<現像剤担持体の製造方法>
本発明に係る現像剤担持体は、軸芯体の外周に公知の方法を用いて弾性層を形成しその外周に表面層を公知の方法により形成することにより得ることができる。ここで、弾性層の形成方法としては特に限定されるものではないが、高い寸法精度で弾性層を形成できることから型内に弾性材料を注入することにより弾性層を形成する方法が好ましい。
<Method for producing developer carrier>
The developer carrying member according to the present invention can be obtained by forming an elastic layer on the outer periphery of the shaft core body using a known method and forming a surface layer on the outer periphery by a known method. Here, the method of forming the elastic layer is not particularly limited, but since the elastic layer can be formed with high dimensional accuracy, a method of forming the elastic layer by injecting an elastic material into the mold is preferable.

次に、フッ素原子を表面に有する凸領域がマトリックス樹脂中に点在している構成を実現する表面層を形成する。すなわち、まず、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩の溶液を、ウレタン樹脂粒子に含浸させる。次に、ウレタン樹脂の原料としてのイソシアネートおよびポリオールを含む表面層形成用の塗料の塗膜(ウレタン樹脂原料の層)を弾性層上に形成する。次いで、当該塗膜の乾燥前に、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を溶解した液体を含浸させたウレタン樹脂粒子を、当該塩の貧溶媒に分散させて調製してなるウレタン樹脂粒子分散液を噴霧するなどして、当該塗膜の表面にウレタン樹脂粒子を付着させる。次いで、塗膜を硬化させることで、一部が露出した状態でウレタン樹脂粒子が固定された表面層を形成することができる。   Next, a surface layer that realizes a configuration in which convex regions having fluorine atoms on the surface are scattered in the matrix resin is formed. That is, first, the urethane resin particles are impregnated with a salt solution having a perfluoroalkyl group in the molecule. Next, a coating film (urethane resin raw material layer) for forming a surface layer containing isocyanate and polyol as raw materials for the urethane resin is formed on the elastic layer. Next, before the coating film is dried, urethane resin particle dispersion prepared by dispersing urethane resin particles impregnated with a liquid in which a salt having a perfluoroalkyl group in the molecule is dissolved in a poor solvent for the salt The urethane resin particles are adhered to the surface of the coating film by spraying a liquid. Next, by curing the coating film, it is possible to form a surface layer in which the urethane resin particles are fixed in a state where a part thereof is exposed.

ここで、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を溶解する溶媒としては、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩の溶解性とウレタン樹脂粒子への含浸性からアセトン、メチルエチルケトン(MEK)等のケトン類が好ましい。   Here, as a solvent for dissolving a salt having a perfluoroalkyl group in the molecule, acetone, methyl ethyl ketone (MEK), etc. are used because of the solubility of the salt having a perfluoroalkyl group in the molecule and the impregnation property to urethane resin particles. Ketones are preferred.

このような製法によれば、表面層にウレタン樹脂粒子が露出し、この露出部分である凸領域の表面にフッ素原子が偏在した現像剤担持体を得ることができる。ここで、ウレタン樹脂粒子の露出部の表面にフッ素原子が偏在する理由としては、以下の2つの理由によると考えられる。   According to such a production method, it is possible to obtain a developer bearing member in which urethane resin particles are exposed on the surface layer, and fluorine atoms are unevenly distributed on the surface of the convex region which is the exposed portion. Here, it is considered that the reason why fluorine atoms are unevenly distributed on the surface of the exposed portion of the urethane resin particles is due to the following two reasons.

(1)ウレタン樹脂粒子中では、ウレタン樹脂粒子に含浸されたパーフルオロアルキル基を有する塩は、溶媒に溶解した状態で存在している。一方、ウレタン樹脂粒子は表面層に露出した状態で存在していることから、ウレタン樹脂粒子中に含浸されている溶媒は、露出部分に向かって揮発する。この揮発時の溶媒の流れに乗って、パーフルオロアルキル基を有する塩もウレタン樹脂粒子の露出部分に移動するものと考えられる。   (1) In the urethane resin particles, the salt having a perfluoroalkyl group impregnated in the urethane resin particles exists in a state dissolved in a solvent. On the other hand, since the urethane resin particles are present in a state exposed on the surface layer, the solvent impregnated in the urethane resin particles volatilizes toward the exposed portion. It is considered that the salt having a perfluoroalkyl group moves to the exposed portion of the urethane resin particles along with the flow of the solvent at the time of volatilization.

(2)前記(1)のようにしてウレタン樹脂粒子の露出部近傍に移動したパーフルオロアルキル基を有する塩のパーフルオロアルキル基部位は、表面自由エネルギーを下げる方向に、すなわちウレタン樹脂粒子の露出部表面に配向する。   (2) The perfluoroalkyl group portion of the salt having a perfluoroalkyl group moved to the vicinity of the exposed portion of the urethane resin particle as in (1) described above is in the direction of decreasing the surface free energy, that is, the exposure of the urethane resin particle. Oriented to the part surface.

ここで、マトリックス樹脂であるウレタン樹脂層の塗工方法としては特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができるが、生産性の観点から浸漬塗工が好ましい。図5に浸漬塗工機の一例を示す。図5は、ウレタン樹脂をマトリックスとする表面層を形成するための塗料を満たした浸漬槽25、前記塗料を矢印方向に循環する搬送ポンプ26、前記塗料を攪拌するための攪拌タンク27を有している。表面層形成前の現像剤担持体を昇降装置28に把持し、浸漬槽25に浸漬ことにより、ウレタン樹脂層を塗工することができる。   Here, the coating method of the urethane resin layer which is a matrix resin is not particularly limited, and a known method can be used, but dip coating is preferable from the viewpoint of productivity. FIG. 5 shows an example of a dip coater. FIG. 5 includes an immersion tank 25 filled with a paint for forming a surface layer having a urethane resin matrix, a transport pump 26 for circulating the paint in the direction of the arrow, and an agitation tank 27 for stirring the paint. ing. The urethane resin layer can be applied by gripping the developer carrier before forming the surface layer by the lifting device 28 and immersing it in the immersion tank 25.

また、ウレタン樹脂粒子をウレタン樹脂層表面に付着する方法としても特に限定されるものではないが、生産性を考慮すると以下の方法が好ましい。すなわち、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を含浸させたウレタン樹脂粒子を、この塩の貧溶媒に分散した液体を、乾燥および硬化前のウレタンマトリックス樹脂層表面にスプレー塗布する方法が好ましい。   Further, the method for adhering the urethane resin particles to the surface of the urethane resin layer is not particularly limited, but the following method is preferable in consideration of productivity. That is, a method in which urethane resin particles impregnated with a salt having a perfluoroalkyl group in the molecule is spray-coated on the surface of the urethane matrix resin layer before drying and curing with a liquid in which the salt is dispersed in a poor solvent is preferable.

図6にスプレー塗工機の一例を示す。図6は、スプレーガン29を有しており、不図示の回転手段によりウレタン樹脂粒子付着前の現像剤担持体を回転させ、不図示のスプレーガン昇降装置によりスプレーガン29を上下させてスプレー塗布することができる。ここで、上記貧溶媒としては、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩の低い溶解性と揮発性が高く良好なスプレー塗布性から、メタノール、エタノール等のアルコール類が好ましい。ウレタン樹脂層の乾燥および硬化方法は特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができる。   FIG. 6 shows an example of a spray coating machine. FIG. 6 has a spray gun 29. The developer carrying body before adhesion of urethane resin particles is rotated by a rotating means (not shown), and the spray gun 29 is moved up and down by a spray gun lifting / lowering device (not shown) for spray application. can do. Here, as the poor solvent, alcohols such as methanol and ethanol are preferable because of the low solubility and volatility of the salt having a perfluoroalkyl group in the molecule and good spray coating properties. The method for drying and curing the urethane resin layer is not particularly limited, and a known method can be used.

<添加剤>
本発明において弾性層2および表面層3には、それぞれ電気抵抗調整剤として電子導電性の物質(カーボンブラック、金属や金属酸化物)、イオン導電性の物質(過塩素酸ナトリウム、変性脂肪族ジメチルアンモニウムエトサルフェート等)を添加してもよい。本発明において、弾性層2を形成する材料中への前記抵抗調整剤等の添加剤の分散方法としては特に制限されるものではなく、ロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダー等の公知の装置を用いて分散することができる。
<Additives>
In the present invention, the elastic layer 2 and the surface layer 3 are each made of an electronically conductive substance (carbon black, metal or metal oxide) or an ionic conductive substance (sodium perchlorate, modified aliphatic dimethyl) as an electric resistance adjusting agent. Ammonium etosulphate etc.) may be added. In the present invention, the method for dispersing the additive such as the resistance adjusting agent in the material forming the elastic layer 2 is not particularly limited, and a known apparatus such as a roll, a Banbury mixer, a pressure kneader or the like is used. Can be dispersed.

また、表面層3を形成する塗料中への前記抵抗調整剤等の添加剤の分散方法としては特に制限されるものではない。例えば、マトリックス樹脂材料を適当な有機溶剤に溶解させた樹脂溶液中に各種添加剤を添加し、サンドグラインダー、サンドミル、ボールミル等の公知の装置を用いて分散することができる。   Further, the method for dispersing the additive such as the resistance adjusting agent in the coating material forming the surface layer 3 is not particularly limited. For example, various additives can be added to a resin solution in which a matrix resin material is dissolved in an appropriate organic solvent, and dispersed using a known apparatus such as a sand grinder, a sand mill, or a ball mill.

<電子写真画像形成装置>
本発明に係る電子写真装置は、負帯電性現像剤と、その現像剤を現像領域に搬送する現像剤担持体とを具備しており、現像剤担持体として上述の現像剤担持体を有している。このような構成により、連続して多くの電子写真画像を形成した場合にも電子写真画像へのカブリが生じにくく、十分な濃度の画像を安定して得られる。
<Electrophotographic image forming apparatus>
An electrophotographic apparatus according to the present invention includes a negatively chargeable developer and a developer carrier that transports the developer to the development region, and has the developer carrier described above as the developer carrier. ing. With such a configuration, even when a large number of electrophotographic images are continuously formed, fogging on the electrophotographic image is unlikely to occur, and an image having a sufficient density can be stably obtained.

図4は、本発明の現像剤担持体を具備した電子写真装置の概略断面図である。図4に示した電子写真装置は、現像剤担持体6、現像剤塗布部材7、負帯電性現像剤8及びブレードバイアスを印加できるような機構を有する現像ブレード9からなる現像装置10を有している。また、感光ドラム5、クリーニングブレード14、廃現像剤収容容器13、帯電部材12を有している。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an electrophotographic apparatus provided with the developer carrying member of the present invention. The electrophotographic apparatus shown in FIG. 4 has a developing device 10 including a developer carrier 6, a developer coating member 7, a negatively chargeable developer 8, and a developing blade 9 having a mechanism capable of applying a blade bias. ing. Further, it has a photosensitive drum 5, a cleaning blade 14, a waste developer container 13, and a charging member 12.

感光ドラム5は矢印方向に回転し、感光ドラム5を帯電処理するための帯電部材12によって一様に帯電され、感光ドラム5に静電潜像を書き込む露光手段であるレーザー光11により、その表面に静電潜像が形成される。上記静電潜像は、感光ドラム5に対して接触配置される現像装置10によって負帯電性現像剤を付与されることにより現像され、現像剤像として感光ドラム5上に可視化される。現像は露光部に負帯電性現像剤像を形成する所謂反転現像を行っている。   The photosensitive drum 5 rotates in the direction of the arrow, is uniformly charged by a charging member 12 for charging the photosensitive drum 5, and the surface thereof is exposed by laser light 11 which is an exposure means for writing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 5. An electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image is developed by applying a negatively chargeable developer by the developing device 10 disposed in contact with the photosensitive drum 5 and visualized on the photosensitive drum 5 as a developer image. Development is so-called reversal development in which a negatively chargeable developer image is formed on the exposed portion.

一方、記録媒体である紙22は、給紙ローラ23により給紙された後、バイアス電源18から吸着ローラ24に供給されるバイアスにより転写搬送ベルト20上に吸着され、駆動ローラ16の駆動により矢印方向に搬送される。転写搬送ベルト20は、前記駆動ローラ16、従動ローラ21およびテンションローラ19に張架されている。可視化された感光ドラム5上の現像剤像は、上記のように転写搬送ベルト20上に吸着された紙22上に転写部材である転写ローラ17によって転写される。現像剤像を転写された紙22は、定着装置15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。   On the other hand, the paper 22 that is a recording medium is fed by the paper feed roller 23, and is then sucked onto the transfer conveyance belt 20 by the bias supplied from the bias power supply 18 to the suction roller 24, and the arrow is driven by the drive roller 16. Conveyed in the direction. The transfer / conveying belt 20 is stretched around the driving roller 16, the driven roller 21, and the tension roller 19. The visualized developer image on the photosensitive drum 5 is transferred by the transfer roller 17 as a transfer member onto the paper 22 adsorbed on the transfer conveyance belt 20 as described above. The paper 22 to which the developer image has been transferred is fixed by the fixing device 15 and discharged outside the device, thus completing the printing operation.

一方転写されずに感光ドラム上5上に残存した転写残現像剤は、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14により掻き取られ廃現像剤収容容器13に収納されクリーニングされた感光ドラム5は上述作用を繰り返し行う。現像装置10は、負帯電性現像剤8を収容した現像容器と、現像容器内の長手方向に延在する開口部に位置し感光ドラム5と対向設置された現像剤担持体6とを備え、感光ドラム5上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。   On the other hand, the untransferred developer remaining on the photosensitive drum 5 without being transferred is scraped off by a cleaning blade 14 which is a cleaning member for cleaning the surface of the photoreceptor, and is stored in a waste developer container 13 and cleaned. The photosensitive drum 5 repeats the above operation. The developing device 10 includes a developing container that contains a negatively chargeable developer 8, and a developer carrier 6 that is located in an opening extending in the longitudinal direction in the developing container and is disposed to face the photosensitive drum 5. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 5 is developed and visualized.

以下、本発明を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本実施例は本発明を何ら限定するものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example and a comparative example, a present Example does not limit this invention at all.

<実施例1>
[弾性層の形成]
軸芯体1として外径6mmの芯金(SUM22製)にニッケルメッキを施し、さらにプライマーDY35−051(商品名、東レダウコーニングシリコーン社製)を塗布、焼付けしたものを用いた。ついで、軸芯体1を内径11.5mmの円筒状金型に同心となるように配置し、表1に記載の配合の付加型シリコーンゴム組成物を、金型内に形成されたキャビティに注入した。続いて、金型を加熱して付加型シリコーンゴム組成物を150℃、15分間加硫硬化し、脱型した。その後、さらに200℃、2時間加熱し硬化反応を完結させ、厚み2.75mmの弾性層1を軸芯体1の外周に設けた。
<Example 1>
[Formation of elastic layer]
As the shaft core body 1, a core metal (made by SUM22) having an outer diameter of 6 mm was subjected to nickel plating, and a primer DY35-051 (trade name, manufactured by Toray Dow Corning Silicone) was applied and baked. Next, the shaft core body 1 is arranged concentrically with a cylindrical mold having an inner diameter of 11.5 mm, and the additional silicone rubber composition having the composition shown in Table 1 is injected into the cavity formed in the mold. did. Subsequently, the mold was heated to cure and cure the addition-type silicone rubber composition at 150 ° C. for 15 minutes. Thereafter, the mixture was further heated at 200 ° C. for 2 hours to complete the curing reaction, and the elastic layer 1 having a thickness of 2.75 mm was provided on the outer periphery of the shaft core 1.

Figure 0005591023
Figure 0005591023

[ポリオールの合成]
ポリテトラメチレングリコールPTG1000SN(商品名、保土谷化学社製)100質量部に、イソシアネート化合物((商品名:ミリオネートMT日本ポリウレタン工業社製)20質量部をMEK溶媒中で段階的に混合した。混合溶液を、窒素雰囲気下80℃にて7時間反応させて、水酸基価が20[mgKOH/g]のポリエーテルポリオール1を作製した。
[Polyol synthesis]
To 100 parts by mass of polytetramethylene glycol PTG1000SN (trade name, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), 20 parts by mass of an isocyanate compound (trade name: manufactured by Millionate MT Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) was mixed stepwise in a MEK solvent. The solution was reacted at 80 ° C. for 7 hours under a nitrogen atmosphere to prepare polyether polyol 1 having a hydroxyl value of 20 [mgKOH / g].

[イソシアネートの合成]
窒素雰囲気下、数平均分子量400のポリプロピレングリコール(商品名:エクセノール、旭硝子社製)100質量部に対し、粗製MDI(商品名:コスモネートM−200、三井化学ポリウレタン社製)57質量部を90℃で2時間加熱反応した。その後、ブチルセロソルブを固形分濃度70質量%になるように加え、単位固形分当たりに含有されるNCO基の質量比率が5.0質量%のイソシアネート化合物を得た。その後、反応物温度50℃の条件下、MEKオキシムを22質量部滴下し、ブロックポリイソシアネート1を得た。
[Synthesis of isocyanate]
Under a nitrogen atmosphere, 57 parts by mass of crude MDI (trade name: Cosmonate M-200, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes Co., Ltd.) is added to 100 parts by mass of polypropylene glycol having a number average molecular weight of 400 (trade name: Exenol, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.). The reaction was carried out at 2 ° C. for 2 hours. Thereafter, butyl cellosolve was added so as to have a solid content of 70% by mass, and an isocyanate compound having a mass ratio of NCO groups contained per unit solid content of 5.0% by mass was obtained. Thereafter, 22 parts by mass of MEK oxime was added dropwise under a reaction temperature of 50 ° C. to obtain block polyisocyanate 1.

[表面層塗料の作製]
上記のようにして作製したポリオール1に対し、ブロックポリイソシアネート1をNCO/OH基比が1.4になるように混合した。この混合物の固形分100質量部に対し、カーボンブラック(商品名:MA100、三菱化学社製、pH=3.5)20質量部を混合し、総固形分濃度が35質量%になるようにMEKに溶解、混合した。この混合液を、1.5mmの粒径のガラスビースを用いてサンドミルを用いて4時間分散して表面層塗料1を作製した。
[Production of surface layer paint]
Block Polyisocyanate 1 was mixed with Polyol 1 produced as described above so that the NCO / OH group ratio was 1.4. MEK is mixed with 20 parts by mass of carbon black (trade name: MA100, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, pH = 3.5) with respect to 100 parts by mass of the solid content of this mixture so that the total solid content concentration becomes 35% by mass. Dissolved and mixed. This mixed solution was dispersed for 4 hours using a sand mill using glass beads having a particle diameter of 1.5 mm to prepare a surface layer coating material 1.

[ウレタン樹脂粒子1の調製]
パーフルオロブタンスルホン酸カリウム(一般式C49SO3K、商品名KFBS、ジェムコ社製)をメチルエチルケトン(MEK)に溶解し、塩濃度が2質量%の塩溶液1を調製した。密閉容器内でウレタン樹脂粒子(商品名:アートパールC600、体積平均粒径10μm、根上工業社製)100質量部に、上記塩溶液1を100質量部全て含浸させた。これをウレタン樹脂粒子1と称する。
[Preparation of urethane resin particles 1]
Potassium perfluorobutanesulfonate (general formula C 4 F 9 SO 3 K, trade name KFBS, manufactured by Gemco) was dissolved in methyl ethyl ketone (MEK) to prepare a salt solution 1 having a salt concentration of 2% by mass. In a sealed container, 100 parts by mass of the salt solution 1 was impregnated into 100 parts by mass of urethane resin particles (trade name: Art Pearl C600, volume average particle size 10 μm, manufactured by Negami Industrial Co., Ltd.). This is referred to as urethane resin particle 1.

[ウレタン樹脂粒子1の分散液の調製]
100質量部のウレタン樹脂粒子1を、パーフルオロブタンスルホン酸カリウムの貧溶媒であるエタノールの900質量部に投入し、超音波分散して、ウレタン樹脂粒子1の分散液を調製した。これを樹脂粒子分散液1と称する。
[Preparation of dispersion of urethane resin particles 1]
100 parts by mass of urethane resin particles 1 were put into 900 parts by mass of ethanol, which is a poor solvent for potassium perfluorobutanesulfonate, and ultrasonically dispersed to prepare a dispersion of urethane resin particles 1. This is referred to as a resin particle dispersion 1.

[弾性層上への表面層の形成]
上記表面層形成用塗料1を図5に示すオーバーフロー方式の浸漬塗工装置を用いて前記弾性層1上に浸漬塗工してウレタン樹脂層1を形成した直後、上記樹脂粒子分散液1を図6に示すスプレー塗布装置を用いてウレタン樹脂層1にスプレー塗布した。室温で30分風乾後、140℃の熱風循環オーブンにて2時間加熱処理することで、弾性層表面に表面層1を有する実施例1の現像剤担持体を得た。
[Formation of surface layer on elastic layer]
Immediately after forming the urethane resin layer 1 by dip-coating the surface layer-forming coating material 1 on the elastic layer 1 using the overflow type dip coating apparatus shown in FIG. The urethane resin layer 1 was spray coated using the spray coating apparatus shown in FIG. After air drying at room temperature for 30 minutes, the developer carrying member of Example 1 having the surface layer 1 on the elastic layer surface was obtained by heat treatment in a hot air circulating oven at 140 ° C. for 2 hours.

なお、後述する実施例2〜21の塩溶液、塩溶液を含浸させたウレタン樹脂粒子、および樹脂粒子分散液をそれぞれ、塩溶液2〜21、ウレタン樹脂粒子2〜21、および樹脂粒子分散液2〜21と称する。   In addition, the salt solution of Examples 2 to 21 to be described later, the urethane resin particles impregnated with the salt solution, and the resin particle dispersion are respectively salt solution 2 to 21, urethane resin particles 2 to 21, and resin particle dispersion 2 Referred to as ~ 21.

<樹脂粒子の存在状態の確認>
鋭利なかみそり刃を用いて、現像剤担持体の表面層を弾性層ごとかまぼこ形状に切り出して観察用サンプルを得た。得られた観察用サンプルを、ビデオマイクロスコープを用いて任意の倍率(例えば500倍以上2000倍以下)で観察し、粒子の存在状態を確認した。その結果、一部分がマトリックス樹脂から露出した状態で表面層に固定されているウレタン樹脂粒子の存在を確認した。
<Confirmation of resin particles>
Using a sharp razor blade, the surface layer of the developer carrying member was cut into a kamaboko shape together with the elastic layer to obtain an observation sample. The obtained observation sample was observed at an arbitrary magnification (for example, 500 times or more and 2000 times or less) using a video microscope, and the presence state of the particles was confirmed. As a result, the presence of urethane resin particles fixed to the surface layer in a state where a part thereof was exposed from the matrix resin was confirmed.

<フッ素原子割合Xa[at%]、Xb[at%]、Xc[at%]およびXd[at%]の測定>
上記観察用サンプルにおいて、凸領域の表面側領域Aのフッ素原子割合Xa[at%]、マトリックス樹脂との界面領域Bのフッ素原子割合Xb[at%]、および前記現像剤担持体表面の100μm四方の領域Cのフッ素原子割合Xc[at%]を測定した。また、凸領域以外の表面層の領域Dのフッ素原子割合Xd[at%]に関しても同様に測定した。測定結果を表2に示す。
<Measurement of Fluorine Atom Ratio Xa [at%], Xb [at%], Xc [at%] and Xd [at%]>
In the observation sample, the fluorine atom ratio Xa [at%] of the surface side area A of the convex area, the fluorine atom ratio Xb [at%] of the interface area B with the matrix resin, and 100 μm square of the developer carrier surface. The fluorine atom ratio Xc [at%] in the region C was measured. Moreover, it measured similarly about the fluorine atom ratio Xd [at%] of the area | region D of the surface layers other than a convex area | region. The measurement results are shown in Table 2.

[画像出力試験]
レーザプリンター(商品名:LBP5050、キヤノン製)のマゼンタカートリッジ2本から現像剤を抜き出した。このカートリッジに、特開2006−106198号公報の実施例49に記載された重合方法により製造した平均粒径6.6μmのマゼンタの負帯電性現像剤を充填し画像出力試験用カートリッジを2本準備した。まず、そのうちの1本のカートリッジに実施例1の現像剤担持体を装着し、上記レーザプリンターにそのカートリッジを装填した。そして、一般的に最も現像剤融着が発生し易い、温度15℃、相対湿度10%Rhの環境において画像出力試験を行った。画像出力試験にはカラーレーザーコピアペーパーA4(商品名、キヤノン製)を使用した。最初にベタ黒画像を1枚出力した。これを初期画像とした。
引き続き、印字率1%の画像を連続して出力し、3000枚の画像出力を行った。その後、3000枚耐久済みカートリッジから現像剤担持体を取り出し、もう1本の画像出力試験用カートリッジに組替え、温度15℃、相対湿度10%Rhの環境において同様に3000枚の画像出力を行なった。すなわち、現像剤担持体としては最終的に6000枚相当の画像出力を行ない、最後にベタ白画像をグロス紙(商品名:イメージコートグロス158、キヤノン製)に出力し、ベタ黒画像をカラーレーザーコピアペーパーA4(商品名、キヤノン製)に出力した。これを耐久後の画像とした。出力された画像および画像出力試験後の現像剤担持体に関し、以下の測定および観察を行った。
[Image output test]
The developer was extracted from two magenta cartridges of a laser printer (trade name: LBP5050, manufactured by Canon). This cartridge was filled with magenta negatively charged developer having an average particle diameter of 6.6 μm produced by the polymerization method described in Example 49 of JP-A-2006-106198, and two image output test cartridges were prepared. did. First, the developer carrier of Example 1 was attached to one of the cartridges, and the cartridge was loaded into the laser printer. Then, an image output test was conducted in an environment of a temperature of 15 ° C. and a relative humidity of 10% Rh, where developer fusion is most likely to occur. Color laser copier paper A4 (trade name, manufactured by Canon) was used for the image output test. First, one solid black image was output. This was the initial image.
Subsequently, images with a printing rate of 1% were continuously output, and 3000 images were output. Thereafter, the developer carrying member was taken out from the 3000-sheet endured cartridge and replaced with another image output test cartridge, and 3000 images were similarly output in an environment of a temperature of 15 ° C. and a relative humidity of 10% Rh. That is, as a developer carrier, an image corresponding to 6000 sheets is finally output, and finally a solid white image is output on glossy paper (trade name: Image Coat Gloss 158, manufactured by Canon), and a solid black image is output by a color laser. Output to Copier Paper A4 (trade name, manufactured by Canon). This was used as an image after durability. The following measurement and observation were performed on the output image and the developer carrier after the image output test.

[画像濃度の測定]
出力した初期および耐久後の全面ベタ黒画像の紙面上9ヶ所でそれぞれカラー反射濃度計(商品名:X−RITE 404A:X−Rite Co.製)により濃度を測定した。この時の9点の濃度の平均値を画像濃度とした。画像濃度は1.30を超えると極めて良好な画像と判断できる。画像濃度が1.20以上1.30以下であると十分に濃度が高い良好な画像である。1.20未満であると、濃度が低い画像である。
[Measurement of image density]
The density was measured by a color reflection densitometer (trade name: X-RITE 404A: manufactured by X-Rite Co.) at nine locations on the paper surface of the output solid black image after the initial and endurance output. The average value of the 9 points of density at this time was defined as the image density. When the image density exceeds 1.30, it can be determined that the image is extremely good. When the image density is 1.20 or more and 1.30 or less, a good image having a sufficiently high density is obtained. If it is less than 1.20, the image has a low density.

[カブリの測定]
グロス紙(商品名イメージコートグロス158、キヤノン製)に出力した耐久後のベタ白画像の、ベタ白画像部の反射濃度を10点測定し、その平均値をDs(%)とした。一方、プリント前のグロス紙の反射濃度を10点測定し、その平均値をDr(%)としたときの計算式:Ds−Dr(%)により算出した値をかぶり量とした。反射濃度は反射式濃度計(商品名:「REFLECTOMETER MODEL TC−6DS/A」、TOKYO DENSHOKU CO.LTD社製)を用いて測定した。かぶり量は0.6%未満であると極めて良好な画像と判断できる。かぶり量が0.6%以上2.0%以下であると実質的にかぶりの無い良好な画像である。2.0%を超えると、かぶりの目立つ不鮮明な画像である。
[Measurement of fog]
Ten points of the reflection density of the solid white image portion of the solid white image after durability outputted on gloss paper (trade name image coat gloss 158, manufactured by Canon) were measured, and the average value was defined as Ds (%). On the other hand, the reflection density of gloss paper before printing was measured at 10 points, and the value calculated by the calculation formula: Ds-Dr (%) when the average value was Dr (%) was defined as the fogging amount. The reflection density was measured using a reflection densitometer (trade name: “REFLECTOMETER MODEL TC-6DS / A”, manufactured by TOKYO DENSHOKU CO. LTD). When the fogging amount is less than 0.6%, it can be determined that the image is extremely good. When the fogging amount is 0.6% or more and 2.0% or less, a good image with substantially no fogging is obtained. If it exceeds 2.0%, it is an unclear image with conspicuous fogging.

[現像ローラ表面の観察]
6000枚相当の画像出力試験後の現像剤担持体を画像出力試験用カートリッジから取り出し、表面に付着している現像剤をエアーブローにより除去し、現像剤担持体表面を観察し、表面層の樹脂粒子の脱落の有無を確認した。観察にはレーザー顕微鏡(商品名:VK−8700、キーエンス社製)を用いた。
[Observation of developing roller surface]
The developer carrier after the image output test corresponding to 6000 sheets is taken out from the cartridge for image output test, the developer adhering to the surface is removed by air blow, the surface of the developer carrier is observed, and the resin of the surface layer The presence or absence of particle dropout was confirmed. For observation, a laser microscope (trade name: VK-8700, manufactured by Keyence Corporation) was used.

<実施例2>
実施例1の塩溶液1の調製に用いたパーフルオロブタンスルホン酸カリウムを、以下のようにして調製したパーフルオロヘキサスルホン酸ナトリウムに変更した以外は、実施例1と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 2>
A developer carrier was prepared in the same manner as in Example 1 except that the potassium perfluorobutanesulfonate used in the preparation of the salt solution 1 of Example 1 was changed to sodium perfluorohexasulfonate prepared as follows. Prepared and evaluated.

[パーフルオロヘキサンスルホン酸ナトリウムの調製]
撹拌装置、コンデンサ−、温度計を備えたガラスフラスコにパーフルオロヘキサンスルホン酸100質量部、イオン交換水100質量部、イソプロピルアルコール200質量部を仕込んだ。その後、攪拌しながら、水酸化ナトリウム10質量部をイオン交換水100質量部に溶解した溶液を室温にて30分かけて添加した。80℃まで昇温し、2時間攪拌を続けた。その後、同温度で減圧によりイオン交換水およびイソプロパノールを除去することにより得られた湿潤パウダーを、80℃で20時間熱風することによりパーフルオロヘキサンスルホン酸ナトリウム(一般式C613SO3Na)を得た。
[Preparation of sodium perfluorohexanesulfonate]
A glass flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer was charged with 100 parts by mass of perfluorohexanesulfonic acid, 100 parts by mass of ion-exchanged water, and 200 parts by mass of isopropyl alcohol. Thereafter, a solution prepared by dissolving 10 parts by mass of sodium hydroxide in 100 parts by mass of ion-exchanged water was added over 30 minutes at room temperature while stirring. The temperature was raised to 80 ° C. and stirring was continued for 2 hours. Thereafter, the wet powder obtained by removing ion-exchanged water and isopropanol under reduced pressure at the same temperature was heated with hot air at 80 ° C. for 20 hours to obtain sodium perfluorohexanesulfonate (general formula C 6 F 13 SO 3 Na). Got.

<実施例3>
実施例1のウレタン樹脂粒子1の調製に用いた塩溶液1の塩濃度を2.0質量%から1.5質量%に変更した以外は、実施例1と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 3>
A developer carrier was prepared in the same manner as in Example 1 except that the salt concentration of the salt solution 1 used for preparing the urethane resin particles 1 of Example 1 was changed from 2.0% by mass to 1.5% by mass. ,evaluated.

<実施例4>
実施例1のウレタン樹脂粒子1の調製に用いた塩溶液1の塩濃度を2.0質量%から3.0質量%に変更した以外は、実施例1と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 4>
A developer carrier was prepared in the same manner as in Example 1 except that the salt concentration of the salt solution 1 used for preparing the urethane resin particles 1 of Example 1 was changed from 2.0% by mass to 3.0% by mass. ,evaluated.

<実施例5>
実施例2のウレタン樹脂粒子2の調製に用いた塩溶液2の塩濃度を2.0質量%から2.5質量%に変更した以外は、実施例2と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 5>
A developer carrier was prepared in the same manner as in Example 2 except that the salt concentration of the salt solution 2 used for preparing the urethane resin particles 2 in Example 2 was changed from 2.0% by mass to 2.5% by mass. ,evaluated.

<実施例6>
実施例3の塩溶液3の調製に用いたパーフルオロブタンスルホン酸カリウムを、パーフルオロプロパンスルホン酸リチウム(一般式C37SO3Li、商品名EF−35、ジェムコ社製)に変更した。また、樹脂粒子分散液に用いるエタノール量を900質量部から300質量部に変更した。それ以外は、実施例3と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 6>
The potassium perfluorobutane sulfonate used in the preparation of the salt solution 3 of Example 3 was changed to lithium perfluoropropane sulfonate (general formula C 3 F 7 SO 3 Li, trade name EF-35, manufactured by Gemco). . Further, the amount of ethanol used in the resin particle dispersion was changed from 900 parts by mass to 300 parts by mass. Otherwise, a developer carrier was prepared and evaluated in the same manner as in Example 3.

<実施例7>
実施例1の塩溶液1の調製に用いたパーフルオロブタンスルホン酸カリウムを、パーフルオロプロパンスルホン酸リチウム(一般式C37SO3Li、商品名EF−35、ジェムコ社製)に変更した。また、パーフルオロプロパンスルホン酸リチウムをMEKに溶解した塩溶液7の塩濃度は1.0質量%とした。それ以外は、実施例1と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 7>
The potassium perfluorobutane sulfonate used in the preparation of the salt solution 1 of Example 1 was changed to lithium perfluoropropane sulfonate (general formula C 3 F 7 SO 3 Li, trade name EF-35, manufactured by Gemco). . The salt concentration of the salt solution 7 in which lithium perfluoropropane sulfonate was dissolved in MEK was 1.0% by mass. Otherwise, a developer carrier was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例8>
実施例3の塩溶液3の調製に用いたパーフルオロブタンスルホン酸カリウムを、パーフルオロエタンスルホン酸リチウム(一般式C25SO3Li、商品名EF−25、ジェムコ社製)に変更した。それ以外は、実施例3と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 8>
The potassium perfluorobutane sulfonate used for the preparation of the salt solution 3 of Example 3 was changed to lithium perfluoroethane sulfonate (general formula C 2 F 5 SO 3 Li, trade name EF-25, manufactured by Gemco). . Otherwise, a developer carrier was prepared and evaluated in the same manner as in Example 3.

<実施例9>
実施例2のウレタン樹脂粒子2の調製に用いた塩溶液2の塩濃度を2.0質量%から3.0質量%に変更した以外は、実施例2と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 9>
A developer carrier was prepared in the same manner as in Example 2 except that the salt concentration of the salt solution 2 used for preparing the urethane resin particles 2 in Example 2 was changed from 2.0% by mass to 3.0% by mass. ,evaluated.

<実施例10>
実施例3の塩溶液3の調製に用いたパーフルオロブタンスルホン酸カリウムを、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム(一般式CF3SO3Na、商品名EF−13、ジェムコ社製)に変更した。それ以外は、実施例3と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 10>
The potassium perfluorobutane sulfonate used for the preparation of the salt solution 3 of Example 3 was changed to sodium trifluoromethane sulfonate (general formula CF 3 SO 3 Na, trade name EF-13, manufactured by Gemco). Otherwise, a developer carrier was prepared and evaluated in the same manner as in Example 3.

<実施例11>
実施例9の樹脂粒子分散液9に用いるエタノール量を900質量部から600質量部に変更した以外は、実施例9と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 11>
A developer carrier was prepared and evaluated in the same manner as in Example 9 except that the amount of ethanol used in the resin particle dispersion 9 of Example 9 was changed from 900 parts by mass to 600 parts by mass.

<実施例12>
実施例1のウレタン樹脂粒子1の調製に用いたウレタン樹脂粒子を同質量部数のアートパールC300(商品名、体積平均粒径20μm、根上工業社製)に変更した以外は、実施例1と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 12>
The urethane resin particles used for the preparation of the urethane resin particles 1 of Example 1 were the same as those of Example 1 except that they were changed to Art Pearl C300 (trade name, volume average particle size 20 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) having the same parts by mass. A developer carrier was prepared and evaluated.

<実施例13>
実施例2のウレタン樹脂粒子2の調製に用いたウレタン樹脂粒子を同質量部数のアートパールC300(商品名、体積平均粒径20μm、根上工業社製)に変更した以外は、実施例2と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 13>
Example 2 The same as Example 2 except that the urethane resin particles used in the preparation of the urethane resin particles 2 of Example 2 were changed to Art Pearl C300 (trade name, volume average particle size 20 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) of the same mass parts. A developer carrier was prepared and evaluated.

<実施例14>
実施例7のウレタン樹脂粒子7の調製に用いたウレタン樹脂粒子を同質量部数のアートパールC300(商品名、体積平均粒径20μm、根上工業社製)に変更した以外は、実施例7と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 14>
Example 7 The same as Example 7 except that the urethane resin particles used in the preparation of the urethane resin particles 7 of Example 7 were changed to Art Pearl C300 (trade name, volume average particle size 20 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) of the same mass parts. A developer carrier was prepared and evaluated.

<実施例15>
実施例8のウレタン樹脂粒子8の調製に用いたウレタン樹脂粒子を同質量部数のアートパールC300(商品名、体積平均粒径20μm、根上工業社製)に変更した以外は、実施例8と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 15>
Example 8 The same as Example 8 except that the urethane resin particles used for the preparation of the urethane resin particles 8 of Example 8 were changed to Art Pearl C300 (trade name, volume average particle size 20 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) having the same parts by mass. A developer carrier was prepared and evaluated.

<実施例16>
実施例10のウレタン樹脂粒子10の調製に用いたウレタン樹脂粒子を同質量部数のアートパールC300(商品名、体積平均粒径20μm、根上工業社製)に変更した以外は、実施例10と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 16>
Similar to Example 10 except that the urethane resin particles used for the preparation of the urethane resin particles 10 of Example 10 were changed to Art Pearl C300 (trade name, volume average particle size 20 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) having the same parts by mass. A developer carrier was prepared and evaluated.

<実施例17>
実施例1のウレタン樹脂粒子1の調製に用いたウレタン樹脂粒子を同質量部数のアートパールC800(商品名、体積平均粒径6μm、根上工業社製)に変更した以外は、実施例1と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 17>
Similar to Example 1 except that the urethane resin particles used for the preparation of the urethane resin particles 1 of Example 1 were changed to Art Pearl C800 (trade name, volume average particle size 6 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) of the same mass parts. A developer carrier was prepared and evaluated.

<実施例18>
実施例2のウレタン樹脂粒子2の調製に用いたウレタン樹脂粒子を同質量部数のアートパールC800(商品名、体積平均粒径6μm、根上工業社製)に変更した以外は、実施例2と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 18>
Example 2 The same as Example 2 except that the urethane resin particles used for the preparation of the urethane resin particles 2 of Example 2 were changed to Art Pearl C800 (trade name, volume average particle size 6 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) of the same mass parts. A developer carrier was prepared and evaluated.

<実施例19>
実施例7のウレタン樹脂粒子7の調製に用いたウレタン樹脂粒子を同質量部数のアートパールC800(商品名、体積平均粒径6μm、根上工業社製)に変更した以外は、実施例7と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 19>
Example 7 The same as Example 7 except that the urethane resin particles used for the preparation of the urethane resin particles 7 of Example 7 were changed to Art Pearl C800 (trade name, volume average particle size 6 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) of the same parts by mass. A developer carrier was prepared and evaluated.

<実施例20>
実施例8のウレタン樹脂粒子8の調製に用いたウレタン樹脂粒子を同質量部数のアートパールC800(商品名、体積平均粒径6μm、根上工業社製)に変更した以外は、実施例8と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
<Example 20>
Example 8 The same as Example 8 except that the urethane resin particles used for the preparation of the urethane resin particles 8 of Example 8 were changed to Art Pearl C800 (trade name, volume average particle size 6 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) of the same mass parts. A developer carrier was prepared and evaluated.

<実施例21>
実施例10のウレタン樹脂粒子10の調製に用いたウレタン樹脂粒子を同質量部数のアートパールC800(商品名、体積平均粒径6μm、根上工業社製)に変更した以外は、実施例10と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。
上記実施例1〜21の評価結果を表2〜3に示す。
<Example 21>
Similar to Example 10 except that the urethane resin particles used in the preparation of the urethane resin particles 10 of Example 10 were changed to Art Pearl C800 (trade name, volume average particle size 6 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) of the same mass parts. A developer carrier was prepared and evaluated.
The evaluation results of Examples 1-21 are shown in Tables 2-3.

<比較例1>
実施例1において表面層塗料1を、以下のようにして調製した表面層塗料22に変更した。また、弾性層上に表面層塗料22を浸漬塗工した直後の樹脂粒子分散液1のスプレー塗布は行わなかった。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層表面に表面層を有する現像剤担持体を得た。得られた現像剤担持体を実施例1と同様に評価した。その結果、比較例1の現像剤担持体の表面層は、全ウレタン樹脂粒子のうちの少なくとも一部の粒子について、各粒子の一部分がマトリックス樹脂から露出していなかった。また、現像剤担持表面にフッ素原子が存在しないことから、カブリが目立つ結果であった。
<Comparative Example 1>
In Example 1, the surface layer coating material 1 was changed to the surface layer coating material 22 prepared as follows. Moreover, the spray coating of the resin particle dispersion 1 immediately after the surface layer coating 22 was dip-coated on the elastic layer was not performed. Otherwise, a developer carrying member having a surface layer on the elastic layer surface was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained developer carrying member was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, in the surface layer of the developer carrying member of Comparative Example 1, a part of each particle was not exposed from the matrix resin for at least a part of all the urethane resin particles. Further, since the fluorine atom does not exist on the developer carrying surface, the fog was conspicuous.

[表面層塗料の作製]
まず、ウレタン樹脂粒子であるアートパールC600(商品名、体積平均粒径10μm、根上工業社製)24質量部をMEK60質量部に中に超音波分散した分散液22を調製した。得られた分散液22を実施例1の表面層塗料1に追加して、サンドミルを用いてさらに30分間分散して表面層塗料22を調製した。
[Production of surface layer paint]
First, a dispersion 22 was prepared by ultrasonically dispersing 24 parts by mass of Art Pearl C600 (trade name, volume average particle size 10 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.), which is urethane resin particles, in 60 parts by mass of MEK. The obtained dispersion liquid 22 was added to the surface layer coating material 1 of Example 1, and further dispersed for 30 minutes using a sand mill to prepare the surface layer coating material 22.

<比較例2>
実施例1において、樹脂粒子分散液1の代わりに、以下のフッ素樹脂粒子分散液23を用いた以外は、実施例1と同様に現像剤担持体を作製し、評価した。その結果、表2〜3に示したように、比較例2の現像剤担持体表面は、フッ素原子を表面に有する凸領域がマトリックス樹脂中に点在している構成を有していたが、Xcが非常に大きく、初期から画像濃度が低かった。また、樹脂粒子のマトリックス樹脂から露出している部分にフッ素原子が偏在していなかったことから、画像出力試験後の現像剤担持体表面を観察したところ、フッ素樹脂粒子はほとんど脱落していた。そのことにより、現像剤担持体表面の凸領域が、画像出力枚数が進むにつれて脱落して画像濃度が低下する方向であるが、Xcは小さくなり画像濃度は向上する方向であることから、画像濃度は初期から画像出力枚数によらず低い結果であった。
<Comparative example 2>
In Example 1, a developer carrier was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the following fluororesin particle dispersion 23 was used instead of the resin particle dispersion 1. As a result, as shown in Tables 2 to 3, the surface of the developer carrier of Comparative Example 2 had a configuration in which convex regions having fluorine atoms on the surface were scattered in the matrix resin. Xc was very large and the image density was low from the beginning. Further, since the fluorine atoms were not unevenly distributed in the exposed portions of the resin particles from the matrix resin, the surface of the developer carrying member after the image output test was observed, and the fluororesin particles were almost removed. As a result, the convex area on the surface of the developer carrying member is in a direction in which the image density drops as the number of image output proceeds and the image density decreases, but Xc decreases and the image density increases. From the beginning, the results were low regardless of the number of output images.

[フッ素樹脂分散液23の調製]
ポリテトラフロオロエチレン樹脂分散液KD−200AF(商品名、喜多村社製、ポリテトラフルオロエチレン粒子の粒径:約3.5μm)100gをキシレン200gで希釈し、フッ素樹脂分散液23とした。
[Preparation of fluororesin dispersion 23]
100 g of polytetrafluoroethylene resin dispersion KD-200AF (trade name, manufactured by Kitamura Co., Ltd., particle diameter of polytetrafluoroethylene particles: about 3.5 μm) was diluted with 200 g of xylene to obtain fluororesin dispersion 23.

<比較例3>
実施例1において、表面層塗料1を以下のようにして調製した表面層塗料24に変更した。また、弾性層上に表面層塗料24を浸漬塗工した直後のウレタン樹脂粒子分散液1のスプレー塗布は行わなかった。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層表面に表面層を有する現像剤担持体を得た。得られた現像剤担持体を実施例1と同様に評価した。その結果、表2〜3に示したように、比較例3の現像剤担持体の表面層は、全ウレタン樹脂粒子のうちの少なくとも一部の粒子について、各粒子の一部分がマトリックス樹脂から露出していなかった。また、凸領域以外の領域にもフッ素原子が存在していることから、初期から画像濃度が低い結果であった。
<Comparative Example 3>
In Example 1, the surface layer coating material 1 was changed to the surface layer coating material 24 prepared as follows. Moreover, the spray coating of the urethane resin particle dispersion liquid 1 immediately after the surface layer coating 24 was dip-coated on the elastic layer was not performed. Otherwise, a developer carrying member having a surface layer on the elastic layer surface was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained developer carrying member was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, as shown in Tables 2 and 3, in the surface layer of the developer carrying member of Comparative Example 3, a part of each particle was exposed from the matrix resin for at least a part of all the urethane resin particles. It wasn't. In addition, since fluorine atoms exist in regions other than the convex region, the image density was low from the beginning.

[表面層塗料の作製]
実施例1のようにして作製したポリオール1に対し、ブロックポリイソシアネート1をNCO/OH基比が1.4になるように混合した。その後、樹脂固形分100質量部に対し、カーボンブラック(商品名:MA100、三菱化学社製、Ph=3.5)20質量部を混合し、総固形分比が35質量%になるようにMEKに溶解、混合した。更にパーフルオロブタンスルホン酸カリウム(一般式C49SO3K、商品名KFBS、ジェムコ社製)を2質量部混合し、1.5mmの粒径のガラスビースを用いてサンドミルを用いて4時間分散し、分散液24−1を調製した。一方、ウレタン樹脂粒子であるアートパールC600(商品名、体積平均粒径10μm、根上工業社製)24質量部をMEK60質量部中に超音波分散した分散液24−2を調製した。得られた分散液24−2を分散液24−1に追加して、サンドミルを用いてさらに30分間分散して表面層塗料24を調製した。
[Production of surface layer paint]
Block Polyisocyanate 1 was mixed with Polyol 1 produced as in Example 1 so that the NCO / OH group ratio was 1.4. Thereafter, 20 parts by mass of carbon black (trade name: MA100, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Ph = 3.5) is mixed with 100 parts by mass of the resin solids, and MEK is adjusted so that the total solids ratio is 35% by mass. Dissolved and mixed. Furthermore, 2 parts by mass of potassium perfluorobutanesulfonate (general formula C 4 F 9 SO 3 K, trade name KFBS, manufactured by Gemco) was mixed, and 4 using a glass mill having a particle diameter of 1.5 mm using a sand mill. Dispersion with time was performed to prepare dispersion 24-1. On the other hand, a dispersion 24-2 was prepared by ultrasonically dispersing 24 parts by mass of Art Pearl C600 (trade name, volume average particle size 10 μm, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.), which is urethane resin particles, in 60 parts by mass of MEK. The obtained dispersion liquid 24-2 was added to the dispersion liquid 24-1, and further dispersed for 30 minutes using a sand mill to prepare a surface layer coating material 24.

Figure 0005591023
Figure 0005591023

Figure 0005591023
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1 軸芯体
2 弾性層
3 表面層
1 Axle core 2 Elastic layer 3 Surface layer

Claims (4)

負帯電性現像剤と、該現像剤を現像領域に搬送する現像剤担持体とを具備している電子写真画像形成装置であって、
該現像剤担持体は、ウレタン樹脂をマトリックス樹脂として含む表面層を有し、
該表面層は、一部が該表面層から露出した状態で該表面層に固定されているウレタン樹脂粒子を有しており、
該ウレタン樹脂粒子は、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を含有し、且つ、該表面層から露出している部分の表面に該パーフルオロアルキル基に由来するフッ素原子が偏在しており、それによって、該現像剤担持体表面は、フッ素原子を表面に有する凸領域がマトリックス樹脂中に点在している構成を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
An electrophotographic image forming apparatus comprising a negatively chargeable developer and a developer carrier for transporting the developer to a development region,
The developer carrier has a surface layer containing a urethane resin as a matrix resin,
The surface layer has urethane resin particles fixed to the surface layer in a state where a part of the surface layer is exposed from the surface layer,
The urethane resin particles contain a salt having a perfluoroalkyl group in the molecule, and fluorine atoms derived from the perfluoroalkyl group are unevenly distributed on the surface of the portion exposed from the surface layer. Thereby, the surface of the developer carrying member has a configuration in which convex regions having fluorine atoms on the surface are scattered in the matrix resin.
前記パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩が、下記構造式(1)で表わされるアニオンを有する請求項1に記載の電子写真画像形成装置:
構造式(1)
n2n+1SO3 -
(上記構造式(1)中、nは3以上6以下の整数を表す)。
The electrophotographic image forming apparatus according to claim 1, wherein the salt having a perfluoroalkyl group in the molecule has an anion represented by the following structural formula (1):
Structural formula (1)
C n F 2n + 1 SO 3 -
(In the structural formula (1), n represents an integer of 3 or more and 6 or less).
マトリックス樹脂としてウレタン樹脂を含有する表面層を有する現像剤担持体であり、
該表面層は、一部が該表面層から露出した状態で該表面層に固定されているウレタン樹脂粒子を有しており、
該ウレタン樹脂粒子は、パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を含有し、且つ、該表面層から露出している部分の表面に該パーフルオロアルキル基に由来するフッ素原子が偏在しており、それによって、該現像剤担持体表面は、フッ素原子を表面に有する凸領域がマトリックス樹脂中に点在している構成を有することを特徴とする現像剤担持体。
A developer carrier having a surface layer containing a urethane resin as a matrix resin;
The surface layer has urethane resin particles fixed to the surface layer in a state where a part of the surface layer is exposed from the surface layer,
The urethane resin particles contain a salt having a perfluoroalkyl group in the molecule, and fluorine atoms derived from the perfluoroalkyl group are unevenly distributed on the surface of the portion exposed from the surface layer. Thereby, the surface of the developer carrying member has a configuration in which convex regions having fluorine atoms on the surface are scattered in the matrix resin.
請求項3に記載の現像剤担持体の製造方法であって、
(1)ウレタン樹脂原料の層を形成する工程と、
(2)前記パーフルオロアルキル基を分子内に有する塩を溶解した液体を含浸したウレタン樹脂粒子を、該ウレタン樹脂原料の層の表面に付着させた後に、該ウレタン樹脂原料の層を硬化させて前記表面層を形成する工程と
を有することを特徴とする現像剤担持体の製造方法。
A method for producing a developer carrier according to claim 3,
(1) forming a urethane resin raw material layer;
(2) Urethane resin particles impregnated with a liquid in which a salt having a perfluoroalkyl group in the molecule is impregnated are adhered to the surface of the urethane resin raw material layer, and then the urethane resin raw material layer is cured. And a step of forming the surface layer.
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