JP2005156856A - Developing member and developing device using the same - Google Patents

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浩二 山川
Yasuaki Shiomura
恭朗 塩村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing member which is excellently durable in continuous operations at low temperature and free of a toner leak even when used at low temperature, and a developing device using the same. <P>SOLUTION: The developing member comes into contact with or close to an image forming body while carrying a thin film of toner on its surface, and supplies the toner to the surface of the image forming body to form a visible image. Here, the ratio H<SB>0.6</SB>/H<SB>60</SB>of a value H<SB>0.6</SB>of universal hardness which is obtained 10 μm below the surface at a fixed-load application speed of 100/0.6 (mN/mm<SP>2</SP>/sec) to a value H<SB>60</SB>of the same location at a fixed-load application speed of 100/60 (mN/mm<SP>2</SP>/sec) is 1.0 to 1.2. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は現像部材(以下、単に「部材」とも称する)およびそれを用いた現像装置に関し、詳しくは、複写機やプリンター等の画像形成装置において、静電潜像を保持した感光体等の画像形成体に対しトナーを供給して、画像形成体表面に可視画像を形成するために使用される現像部材およびそれを用いた現像装置に関する。   The present invention relates to a developing member (hereinafter, also simply referred to as “member”) and a developing device using the same, and more particularly, to an image of a photosensitive member or the like holding an electrostatic latent image in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer. The present invention relates to a developing member used for supplying a toner to a forming body to form a visible image on the surface of the image forming body and a developing device using the developing member.

従来、複写機やプリンター等の画像形成装置において用いられる電子写真方式の画像形成方法として、静電潜像を保持した感光体や紙等の画像形成体に一成分系トナーを供給し、このトナーを付着させて静電潜像を可視化する、加圧現像法が知られている(特許文献1、特許文献2等)。この加圧現像法は、トナーを担持した現像部材を静電潜像を保持した画像形成体に接触させて、画像形成体の潜像にトナーを付着させることにより画像形成を行うものであり、このため、現像部材は、導電性と弾性とを兼ね備えた導電性弾性体で形成する必要がある。   Conventionally, as an electrophotographic image forming method used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a one-component toner is supplied to an image forming body such as a photosensitive member or paper holding an electrostatic latent image. There is known a pressure development method in which an electrostatic latent image is visualized by attaching a film (Patent Document 1, Patent Document 2, etc.). In this pressure development method, a developing member carrying toner is brought into contact with an image forming body holding an electrostatic latent image to form an image by attaching toner to the latent image of the image forming body. Therefore, the developing member needs to be formed of a conductive elastic body that has both conductivity and elasticity.

すなわち、かかる加圧現像法を用いた現像装置においては、例えば、図2に示すように、トナーを供給するためのトナー塗布用ローラ5と静電潜像を保持した画像形成体6との間に現像部材1が配設され、トナー塗布用ローラ5、現像部材1および画像形成体6が夫々図中の矢印方向に回転することにより、トナー7がトナー塗布用ローラ5によって現像部材1の表面に供給される。このトナー7は成層ブレード8により均一な薄膜に整えられ、この状態で現像部材1が画像形成体6と接触しながら回転することにより、薄膜に形成されたトナー7が現像部材1から画像形成体6の静電潜像に付着して、静電潜像が可視化される。符号12は、トナー漏れを防止するために、現像部材1の端部(0.5〜1.0cm程度)に接して設けられるシール材を示す。また、図中の符号9は転写部を示しており、ここで、紙等の記録媒体に対してトナー画像が転写される。さらに、転写後において画像形成体6表面に残存するトナー7は、クリーニング部10に装備されたクリーニングブレード11により、除去されることになる。   That is, in a developing device using such a pressure development method, for example, as shown in FIG. 2, between a toner application roller 5 for supplying toner and an image forming body 6 holding an electrostatic latent image. The developing member 1 is disposed on the surface of the developing member 1, and the toner applying roller 5, the developing member 1, and the image forming body 6 rotate in the directions of the arrows in the drawing, so that the toner 7 is transferred to the surface of the developing member 1 by the toner applying roller 5. To be supplied. The toner 7 is adjusted to a uniform thin film by the stratified blade 8, and in this state, the developing member 1 rotates while being in contact with the image forming body 6, whereby the toner 7 formed in the thin film is transferred from the developing member 1 to the image forming body. The electrostatic latent image is visualized by attaching to the electrostatic latent image 6. Reference numeral 12 denotes a sealing material provided in contact with the end (about 0.5 to 1.0 cm) of the developing member 1 in order to prevent toner leakage. Reference numeral 9 in the figure denotes a transfer portion, where a toner image is transferred to a recording medium such as paper. Further, the toner 7 remaining on the surface of the image forming body 6 after the transfer is removed by the cleaning blade 11 provided in the cleaning unit 10.

このような加圧現像法を用いた現像装置においては、現像部材1は画像形成体6に密着した状態を保持しながら回転しなければならない。そのため、現像部材1は一般に、金属等の良導電性材料からなるシャフトの外周に、各種弾性ゴムやフォーム等に導電剤を配合して導電性を付与した導電性弾性体からなる導電性弾性層を担持させた構造を基本構造とし、所望に応じ、トナーに対する帯電性や付着性の制御、画像形成体6や成層ブレード8との摩擦力制御、弾性体による画像形成体の汚染防止等のために、樹脂等からなる被覆層を導電性弾性層の表面に設けて形成されている。   In a developing device using such a pressure development method, the developing member 1 must rotate while maintaining a state of being in close contact with the image forming body 6. Therefore, the developing member 1 is generally a conductive elastic layer made of a conductive elastic body in which a conductive agent is mixed with various elastic rubbers and foams on the outer periphery of a shaft made of a highly conductive material such as metal. Is used as a basic structure, and as required, for control of chargeability and adhesion to toner, control of frictional force with the image forming body 6 and the layered blade 8, prevention of contamination of the image forming body with an elastic body, etc. Further, a coating layer made of resin or the like is provided on the surface of the conductive elastic layer.

一方、現像部材上に担持させたトナーを、紙やOHP用紙等の紙葉類を画像形成体として、孔状の制御電極を介して直接飛翔せしめて画像を形成する画像形成方法も提案されている(上記加圧現像法では感光体を「画像形成体」とし、最終的に画像が転写される紙等を「記録媒体」と称しているが、この画像形成方法においては、感光体を介さずに画像形成を行うため、直接画像が形成される紙等を「画像形成体」と称する)。また、感光体に近接して非接触状態に配設されたスリーブ状のトナー担持体(現像部材)の表面に、薄層に成層した非磁性トナーを担持させ、これを感光体上に飛翔させて現像を行い、画像を形成する方法も提案されている(例えば、特許文献3に記載)。これらの画像形成方法に用いる現像部材においても、トナーに対する帯電性や付着性の制御、または感光体、成層ブレード、制御電極等の他部材との間の摩擦力の低減等のために、導電性弾性層の表面に、樹脂等からなる被覆層を設けることが行われている。かかる被覆層に用いる樹脂としては、これまでに各種のものが提案されてきている。
米国特許第3152012号明細書 米国特許第3731146号明細書 特開昭58−116559号公報
On the other hand, there has also been proposed an image forming method in which toner carried on a developing member is directly ejected through a hole-shaped control electrode using paper or paper such as OHP paper as an image forming body. (In the above pressure development method, the photoconductor is referred to as an “image forming body”, and the paper or the like onto which the image is finally transferred is referred to as a “recording medium”. For example, a paper or the like on which an image is directly formed is referred to as an “image forming body”. In addition, a non-magnetic toner layered in a thin layer is carried on the surface of a sleeve-like toner carrying member (developing member) arranged in a non-contact state in the vicinity of the photoconductor, and this is allowed to fly on the photoconductor. There has also been proposed a method of developing and forming an image (for example, described in Patent Document 3). The developing members used in these image forming methods are also conductive for controlling the chargeability and adhesion to the toner, or for reducing the frictional force with other members such as a photoreceptor, a layered blade, and a control electrode. A coating layer made of a resin or the like is provided on the surface of the elastic layer. Various types of resins have been proposed so far for use in the coating layer.
US Pat. No. 3,215,2012 US Pat. No. 3,731,146 JP 58-116559 A

ところで、従来、現像部材の硬度については、アスカーC硬度やJIS A硬度(JIS K6301)に代表されるように、200g〜1kg程度の比較的大きい一定荷重を部材に付与して、そのときの部材の変形度合いをもって評価するのが一般的であり、例えば、アスカーC硬度で40〜90程度、JIS A硬度で30〜60程度の部材が用いられていた。しかし、これらの硬度による評価では、付与する荷重が大きいために部材の表面近傍のみを評価することができず、また、低温特性を評価できないという難点があった。低温特性、特に、低温における耐久性が不十分であると、連続使用した際には端部削れが起こって、結果として、シール材との隙間から、トナー漏れの不良が発生することになる。   By the way, conventionally, as for the hardness of the developing member, as represented by Asker C hardness or JIS A hardness (JIS K6301), a relatively large constant load of about 200 g to 1 kg is applied to the member, and the member at that time In general, a member having an Asker C hardness of about 40 to 90 and a JIS A hardness of about 30 to 60 has been used. However, in the evaluation based on these hardnesses, since the applied load is large, it is difficult to evaluate only the vicinity of the surface of the member, and it is difficult to evaluate the low temperature characteristics. If the low temperature characteristics, particularly the durability at low temperatures, are insufficient, the end portion is scraped during continuous use, and as a result, a toner leakage defect occurs from the gap with the sealing material.

また、レオメトリックス、スペクトロメーター、バイブロン等の粘弾性測定装置により部材の低温特性を評価することは可能であるが、これら装置では樹脂被膜の状態でしか測定を行うことができず、部材自体を評価することができるものではなかった。即ち、従来の評価基準に従う現像部材では、低温での連続運転時における耐久性を十分満足できるものではなく、低温での使用時においてもトナー漏れの発生のない現像部材の実現が求められていた。   In addition, although it is possible to evaluate the low-temperature characteristics of a member with a viscoelasticity measuring device such as rheometrics, spectrometer, vibron, etc., these devices can only measure in the state of a resin film, and the member itself It was not something that could be evaluated. That is, the developing member according to the conventional evaluation standard does not sufficiently satisfy the durability at the time of continuous operation at a low temperature, and the development of a developing member that does not cause toner leakage even when used at a low temperature has been demanded. .

そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、低温での連続運転時における耐久性に優れ、低温での使用時においてもトナー漏れの発生のない現像部材およびそれを用いた現像装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems and provide a developing member that has excellent durability during continuous operation at low temperatures and does not cause toner leakage even when used at low temperatures, and a developing device using the same. There is to do.

本発明者らは、鋭意検討した結果、部材表面のごく近傍における硬さを表す指標としてユニバーサル硬度を用い、その押し込み速度依存性を用いて現像部材の表面特性を規定することにより、低温での連続運転時においても端部削れに伴うトナー漏れの発生のない、低温特性に優れた現像部材が実現できることを見出して、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have used universal hardness as an index representing the hardness in the very vicinity of the member surface, and by defining the surface characteristics of the developing member using its indentation speed dependence, The inventors have found that a developing member excellent in low-temperature characteristics that does not cause toner leakage due to edge scraping even during continuous operation can be realized, and the present invention has been completed.

本発明の現像部材は、表面にトナーを担持して、該トナーの薄膜が形成された状態で、画像形成体に接触または近接して、該画像形成体表面にトナーを供給することにより可視画像を形成する現像部材において、表面より10μm以内におけるユニバーサル硬度の、一定荷重印加速度100/0.6(mN/mm2/sec)における値H0.6と、一定荷重印加速度100/60(mN/mm2/sec)における値H60と、の比H0.6/H60が、1.0〜1.2であることを特徴とするものである。ここで、表面より10μm近傍を基準としたのは、トナーの体積平均粒径が5〜10μmであることから、トナーの薄膜が形成された状態で画像形成体表面に接触した場合の歪を考慮したことによる。 The developing member of the present invention carries a visible image by carrying toner on the surface and supplying the toner to the surface of the image forming body in contact with or close to the image forming body in a state where the toner thin film is formed. In the developing member for forming a film, a universal hardness within 10 μm from the surface, a value H 0.6 at a constant load application rate of 100 / 0.6 (mN / mm 2 / sec), and a constant load application rate of 100/60 (mN / mm) The ratio H 0.6 / H 60 to the value H 60 at 2 / sec) is 1.0 to 1.2. Here, the basis of the vicinity of 10 μm from the surface is that the volume average particle diameter of the toner is 5 to 10 μm, so that the distortion when contacting the surface of the image forming body with the toner thin film formed is taken into consideration. It depends on.

本発明においては、一定荷重印加速度100/60(mN/mm2/sec)の条件下での、表面より10μm以内におけるユニバーサル硬度が、0.1〜3.0N/mm2であることが好ましい。また、本発明の現像部材は、弾性層と、該弾性層の表面に設けられた少なくとも1層の被覆層とからなるものとすることができる。前記弾性層は、エチレン−プロピレンゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムまたはこれらと他のゴム材料との混合物を含有することが好ましく、また、ウレタン結合を有するゴム材料を含有することも好ましい。さらに、本発明においては、前記被覆層のうち少なくとも最外層が、107〜1016Ω・cmの体積抵抗率を有することが好ましく、好適には、前記被覆層のうち少なくとも1層が、ポリエステル系ウレタン樹脂を含有する。 In the present invention, the universal hardness within 10 μm from the surface is preferably 0.1 to 3.0 N / mm 2 under the condition of a constant load application rate of 100/60 (mN / mm 2 / sec). . Further, the developing member of the present invention can be composed of an elastic layer and at least one coating layer provided on the surface of the elastic layer. The elastic layer preferably contains ethylene-propylene rubber, butadiene rubber, silicone rubber, urethane rubber or a mixture of these and other rubber materials, and preferably contains a rubber material having a urethane bond. Furthermore, in the present invention, at least the outermost layer of the coating layer preferably has a volume resistivity of 10 7 to 10 16 Ω · cm, and preferably at least one of the coating layers is a polyester. Contains a urethane resin.

また、本発明の現像装置は、現像部材と、該現像部材に接触または近接して配置された画像形成体と、を少なくとも備え、前記現像部材の表面にトナーを担持させて該トナーの薄膜を形成し、該トナーを該現像部材から前記画像形成体へと供給することにより、該画像形成体表面に可視画像を形成する現像装置において、前記現像部材として、上記本発明の現像部材を用いたことを特徴とするものである。   In addition, the developing device of the present invention includes at least a developing member and an image forming body disposed in contact with or in proximity to the developing member, and a toner is carried on the surface of the developing member to form a thin film of the toner. In the developing device for forming and forming a visible image on the surface of the image forming body by supplying the toner from the developing member to the image forming body, the developing member of the present invention is used as the developing member. It is characterized by this.

本発明によれば、ユニバーサル硬度を用いて部材表面の特性を規定したことにより、低温で連続運転した際にも端部削れを生ずることがなく、また、これに伴うトナー漏れの発生もない、低温耐久性に優れた現像部材を実現することができる。   According to the present invention, by defining the characteristics of the member surface using universal hardness, there is no end scraping even when continuously operating at a low temperature, and there is no toner leakage associated therewith. A developing member excellent in low temperature durability can be realized.

以下、本発明の具体的な実施の形態について詳細に説明する。
本発明の現像部材は、表面にトナーを担持して、トナーの薄膜が形成された状態で、画像形成体に接触または近接して、画像形成体表面にトナーを供給することにより可視画像を形成するものであり、表面近傍におけるユニバーサル硬度の押し込み速度依存性を介して表面特性の温度依存性を最適化することにより、優れた低温特性を実現したものである。即ち、本発明は、部材の表面材料特性の温度依存性と速度依存性とが、互いに相関関係を有する点に着目し、これを利用して低温特性の最適化を図ったものである。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail.
The developing member of the present invention forms a visible image by carrying toner on the surface and supplying the toner to the surface of the image forming body in contact with or in close proximity to the image forming body with the toner thin film formed. The temperature characteristic of the surface characteristic is optimized through the indentation speed dependence of the universal hardness in the vicinity of the surface, thereby realizing an excellent low temperature characteristic. That is, the present invention focuses on the fact that the temperature dependency and the speed dependency of the surface material characteristics of the member have a correlation with each other, and the low temperature characteristics are optimized using this.

具体的には、表面より10μm以内におけるユニバーサル硬度の、一定荷重印加速度100/0.6(mN/mm2/sec)(即ち、100mN/mm2の荷重を0.6秒かけて印加した場合)における値H0.6と、一定荷重印加速度100/60(mN/mm2/sec)(即ち、100mN/mm2の荷重を60秒かけて印加した場合)における値H60と、の比H0.6/H60が、1.0〜1.2である点が重要となる。これにより、低温での連続運転時においても端部削れの発生がなく、これに伴うトナー漏れの発生もない、低温特性に優れた現像部材とすることができる。 Specifically, a universal hardness within 10 μm from the surface, a constant load application speed of 100 / 0.6 (mN / mm 2 / sec) (that is, when a load of 100 mN / mm 2 is applied over 0.6 seconds) the value H 0.6 in), a constant load application rate 100/60 (mN / mm 2 / sec ) ( i.e., the value H 60 in the case of applying under a load of 100 mN / mm 2 60 seconds), the ratio H 0.6 It is important that / H 60 is 1.0 to 1.2. As a result, it is possible to obtain a developing member having excellent low-temperature characteristics that does not cause end scraping even during continuous operation at low temperatures and does not cause toner leakage.

ここで、ユニバーサル硬度とは、圧子を、荷重をかけながら測定対象物に押し込むことにより求められる物性値であり、(試験荷重)/(試験荷重下での圧子の表面積)として求められ、単位はN/mm2で表される。このユニバーサル硬度の測定は、例えば、フィッシャー(Fischer)社製 超微小硬度計H−100Vなどの市販の硬度測定装置を用いて行うことができる。この測定装置では、四角錘または三角錘形状の圧子を、所定の比較的小さい試験荷重をかけながら被測定物に押し込んで、所定の押し込み深さに達した時点でその押し込み深さから圧子が接触している表面積を求め、上記式よりユニバーサル硬度を求めるものである。即ち、一定荷重測定条件で圧子を被測定物に押し込んだ際に、押し込まれた深さに対するそのときの応力をユニバーサル硬度として定義するものである。 Here, the universal hardness is a physical property value obtained by pushing an indenter into a measurement object while applying a load, and is obtained as (test load) / (surface area of the indenter under the test load). represented by N / mm 2. The universal hardness can be measured using, for example, a commercially available hardness measuring device such as an ultra micro hardness meter H-100V manufactured by Fischer. In this measuring device, a square or triangular pyramid-shaped indenter is pushed into the object to be measured while applying a predetermined relatively small test load, and when the predetermined indentation depth is reached, the indenter contacts the indentation depth. The universal surface area is obtained from the above formula. That is, when the indenter is pushed into the object to be measured under a constant load measurement condition, the stress at that time with respect to the pushed-in depth is defined as universal hardness.

また、本発明においては、一定荷重印加速度100/60(mN/mm2/sec)の条件下での、表面より10μm以内におけるユニバーサル硬度H60が、0.1〜3.0N/mm2であることが好ましい。現像部材の表面近傍、即ち、表面から10μm以内の領域におけるユニバーサル硬度H60をこの範囲内とすることにより、トナーの劣化を防止して、長期にわたり安定した高品質画像を得ることができる。 In the present invention, the universal hardness H 60 within 10 μm from the surface under the condition of a constant load application rate of 100/60 (mN / mm 2 / sec) is 0.1 to 3.0 N / mm 2 . Preferably there is. By setting the universal hardness H 60 in the vicinity of the surface of the developing member, that is, in a region within 10 μm from the surface, within this range, it is possible to prevent toner deterioration and obtain a stable and high-quality image over a long period of time.

本発明の現像部材は、その表面特性について、上記ユニバーサル硬度に係る条件を満足するものであればよく、その構造や形状に制限はないが、通常は、弾性層と、弾性層の表面に設けられた少なくとも1層の被覆層とからなるものとする。具体的には例えば、図1に示す現像部材1のように、良導電性シャフト2の外側に、導電性を有する導電性弾性層3を担持させ、さらにその表面に被覆層4を形成した構造とすることができる。   The developing member of the present invention is not limited as long as the surface properties satisfy the above-mentioned universal hardness conditions, and the structure and shape thereof are not limited. Usually, the developing member is provided on the surface of the elastic layer and the elastic layer. And at least one coating layer formed. Specifically, for example, as in the developing member 1 shown in FIG. 1, a structure in which a conductive elastic layer 3 having conductivity is carried on the outside of a highly conductive shaft 2 and a coating layer 4 is formed on the surface thereof. It can be.

シャフト2としては、良好な導電性を有するものであれば、いずれのものも使用しうるが、通常は、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフトが用いられる。   Any shaft can be used as long as it has good conductivity. Usually, a metal core made of a metal solid body, a metal cylinder hollowed inside, etc. The metal shaft is used.

導電性弾性層3としては、適宜選択したゴム材料に導電剤を添加して導電性を付与した弾性体が用いられる。ここで使用し得るゴム材料には、特に制限はなく、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体(EPDM)ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム等が例示され、これらを単独であるいは2種以上組み合わせて用いることができる。本発明においては、これらのうち、エチレン−プロピレンゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムが好ましく用いられる。また、これらと他のゴム材料との混合物もまた好ましく用いられる。特に、本発明においては、ウレタン結合を有するゴムが好ましく用いられる。   As the conductive elastic layer 3, an elastic body obtained by adding a conductive agent to an appropriately selected rubber material and imparting conductivity is used. The rubber material that can be used here is not particularly limited, and nitrile rubber, ethylene-propylene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, isoprene rubber, natural rubber, ethylene-propylene-diene ternary copolymer. Polymer (EPDM) rubber, silicone rubber, urethane rubber, acrylic rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, epichlorohydrin rubber and the like are exemplified, and these can be used alone or in combination of two or more. Of these, ethylene-propylene rubber, butadiene rubber, silicone rubber, and urethane rubber are preferably used in the present invention. A mixture of these and other rubber materials is also preferably used. In particular, in the present invention, rubber having a urethane bond is preferably used.

導電性弾性層3に添加される導電剤としては、イオン導電剤および電子導電剤がある。イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルフォン酸塩等のアンモニウム塩;リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルフォン酸塩等が例示される。また、電子導電剤としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボン;SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボン;酸化処理を施したインク用カーボン;熱分解カーボン、グラファイト;酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物;ニッケル、銅等の金属等を例示することができる。これらの導電剤は、単独でもまた2種以上組み合わせて用いることもできる。   Examples of the conductive agent added to the conductive elastic layer 3 include an ionic conductive agent and an electronic conductive agent. Examples of ionic conductive agents include perchlorates such as tetraethylammonium, tetrabutylammonium, lauryltrimethylammonium, stearyltrimethylammonium, octadodecyltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, and modified fatty acid dimethylethylammonium. , Ammonium salts such as chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, sulfate, ethyl sulfate, carboxylate, sulfonate; lithium, sodium, calcium, magnesium, etc. Examples of alkali metal or alkaline earth metal perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, trifluoromethyl sulfate, sulfonate, etc. It is. In addition, as the electronic conductive agent, conductive carbon such as ketjen black and acetylene black; rubber carbon such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT; carbon for ink subjected to oxidation treatment; Examples include pyrolytic carbon, graphite; conductive metal oxides such as tin oxide, titanium oxide, and zinc oxide; metals such as nickel and copper. These conductive agents can be used alone or in combination of two or more.

また、導電剤の配合量は、特に制限されるものではないが、イオン導電剤の場合はゴム成分100重量部に対して0.01〜5.00重量部、特には0.05〜2.00重量部とすることが好ましく、電子導電剤の場合は、ゴム成分100重量部に対して1.00〜50.00重量部、特には5.00〜40.00重量部とすることが好ましい。本発明においては、上記のような配合量のもと、導電性弾性層3の体積抵抗率を、適宜範囲、例えば、103〜1010Ω・cm、好ましくは104〜108Ω・cmとなるように調整する。 Further, the blending amount of the conductive agent is not particularly limited, but in the case of an ionic conductive agent, 0.01 to 5.00 parts by weight, particularly 0.05 to 2.2. It is preferably 00 parts by weight, and in the case of an electronic conductive agent, it is preferably 1.00 to 50.00 parts by weight, particularly 5.00 to 40.00 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. . In the present invention, the volume resistivity of the conductive elastic layer 3 is in an appropriate range, for example, 10 3 to 10 10 Ω · cm, preferably 10 4 to 10 8 Ω · cm, based on the blending amount as described above. Adjust so that

導電性弾性層3には、上記導電剤以外にも、必要に応じて充填剤、架橋剤、その他ゴム用添加剤など種々の添加剤を適宜配合することができる。また、導電性弾性層3は、画像形成体や成層ブレード等と当接して使用されることから、圧縮永久歪みが小さいことが好ましく、具体的には、圧縮永久歪みが20%以下、特には10%以下であることが好ましい。ゴム材料としてポリウレタンゴムを用いると、圧縮永久歪みを小さく設計できることから、好適である。   In addition to the above conductive agent, various additives such as a filler, a crosslinking agent, and other additives for rubber can be appropriately blended in the conductive elastic layer 3 as necessary. Further, since the conductive elastic layer 3 is used in contact with an image forming body, a stratified blade or the like, it is preferable that the compression set is small, specifically, the compression set is 20% or less, particularly It is preferable that it is 10% or less. Use of polyurethane rubber as the rubber material is preferable because the compression set can be designed to be small.

また、導電性弾性層3の表面粗さは、JIS10点平均粗さで1〜20μmRz、更に1.5〜18μmRzとすることが好ましい。平均粗さが20μmRzを超えると、被覆層4を厚く形成する必要が生じて現像部材1の表面が硬くなり、その結果、トナー劣化につながり画像不良を引き起すことがある。一方、平均粗さが1μmRzより小さい場合は、被覆層4を形成したときに現像部材1の表面の平均粗さが小さくなりすぎ、トナー担持量が少なくなることから画像濃度が低下する恐れがある。本発明においては、上記表面粗さは、表面粗さ計「サーフコム1400D」(東京精密社製)を用いて、軸方向に対して直交した向きに、測定長さ4.0mm、測定速さ0.3mm/sec、カットオフ波長0.8mmでローラのシャフト方向および円周方向で偏りがないように300箇所以上測定して求めた値である(以下の記載において同様)。   The surface roughness of the conductive elastic layer 3 is preferably 1 to 20 μm Rz, more preferably 1.5 to 18 μm Rz in terms of JIS 10-point average roughness. When the average roughness exceeds 20 μm Rz, it is necessary to form the coating layer 4 thick, and the surface of the developing member 1 becomes hard, resulting in toner deterioration and image defects. On the other hand, when the average roughness is smaller than 1 μm Rz, the average roughness of the surface of the developing member 1 becomes too small when the coating layer 4 is formed, and the toner carrying amount decreases, so that the image density may be lowered. . In the present invention, the surface roughness is measured using a surface roughness meter “Surfcom 1400D” (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) in a direction perpendicular to the axial direction, with a measurement length of 4.0 mm and a measurement speed of 0. It is a value obtained by measuring 300 locations or more so that there is no deviation in the shaft direction and circumferential direction of the roller at 3 mm / sec and a cutoff wavelength of 0.8 mm (the same applies in the following description).

被覆層4は、トナーに対する帯電性や付着性の制御、画像形成体や成層ブレード等との摩擦力低減、あるいは弾性層による画像形成体の汚染防止等の目的で、弾性層の表面に設けるものであり、図示する例では1層であるが2層以上積層して設けてもよい。被覆層4は、ガラス転移温度10℃以下、特には−5〜0℃程度の樹脂を含有する材料で形成することが好ましい。ガラス転移温度が10℃を超える樹脂を用いると、使用環境温度により被覆層4の物理的特性が大きく変動して、トナーの搬送量および帯電量がばらついてしまう恐れがあり、また、被覆層4が脆くなって弾性層の変形に追従することができず、被覆層4が割れやすくなるなどの問題がある。   The coating layer 4 is provided on the surface of the elastic layer for the purpose of controlling the chargeability and adhesion to the toner, reducing the frictional force with the image forming body or the layered blade, or preventing the image forming body from being contaminated by the elastic layer. In the illustrated example, it is one layer, but two or more layers may be stacked. The covering layer 4 is preferably formed of a material containing a resin having a glass transition temperature of 10 ° C. or lower, particularly about −5 to 0 ° C. If a resin having a glass transition temperature exceeding 10 ° C. is used, the physical characteristics of the coating layer 4 may vary greatly depending on the use environment temperature, and the toner transport amount and charge amount may vary. Becomes brittle and cannot follow the deformation of the elastic layer, and the coating layer 4 tends to break.

被覆層4は、溶剤(アセトン等の良溶媒)に対する不溶分が70重量%以上のものとすることが好ましい。溶剤に対する不溶分が70重量%を下回ると、長期間放置した際に画像形成体や成層ブレード等の現像部材と接触している他の部材との圧接部に、単分子量分の移行が生じて、画像に黒横線等の不具合が発生する恐れがある。このような点から、溶剤に対する不溶分は、より好ましくは80重量%以上である。   The coating layer 4 preferably has an insoluble content with respect to a solvent (a good solvent such as acetone) of 70% by weight or more. When the insoluble content in the solvent is less than 70% by weight, a single molecular weight shift occurs at the pressure contact portion with another member that is in contact with the developing member such as an image forming body or a stratified blade when left for a long period of time. There is a risk that defects such as black horizontal lines may occur in the image. From such a point, the insoluble content in the solvent is more preferably 80% by weight or more.

本発明において、被覆層4の形成に用いることのできる樹脂としては、架橋性樹脂等が好ましく挙げられる。ここで、架橋性樹脂とは、熱、触媒、空気(酸素)、湿気(水)、電子線等により自己架橋する樹脂あるいは架橋剤や他の架橋性樹脂との反応により架橋する樹脂をいう。このような架橋性樹脂としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基、イミノ基、イソシアネート基、メチロール基、アルコキシメチル基、アルデヒド基、メルカプト基、エポキシ基、不飽和基等の反応基を持つフッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリルウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、アミノ樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂およびこれらの混合物が挙げられる。また、これらと他の樹脂との混合物も使用することもできる。   In the present invention, preferred examples of the resin that can be used for forming the coating layer 4 include crosslinkable resins. Here, the crosslinkable resin refers to a resin that is self-crosslinked by heat, a catalyst, air (oxygen), moisture (water), an electron beam, or the like, or a resin that is crosslinked by a reaction with a crosslinking agent or another crosslinkable resin. Examples of such crosslinkable resins include hydroxyl groups, carboxyl groups, acid anhydride groups, amino groups, imino groups, isocyanate groups, methylol groups, alkoxymethyl groups, aldehyde groups, mercapto groups, epoxy groups, unsaturated groups, and the like. Fluorine resin, polyamide resin, acrylic urethane resin, alkyd resin, phenol resin, melamine resin, silicone resin, polyurethane resin, polyester resin, polyvinyl acetal resin, epoxy resin, polyether resin, amino resin, urea resin, Examples include acrylic resins, acrylic-modified silicone resins, styrene-butadiene resins, and mixtures thereof. Mixtures of these with other resins can also be used.

本発明においては、これらの中でも、トナーの帯電能やトナーに対する非汚染性、他の部材との摩擦力低減、画像形成体に対する非汚染性等の観点から、ポリアミド樹脂、アクリルウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂およびこれらの混合物が好ましく、特に好ましくは、ポリエステル系ウレタン樹脂を用いる。   In the present invention, among these, polyamide resin, acrylic urethane resin, alkyd resin, from the viewpoints of toner charging ability, non-contamination to toner, reduction of frictional force with other members, non-contamination to an image forming body, etc. , Phenol resin, melamine resin, silicone resin, polyurethane resin, polyester resin, polyvinyl acetal resin, epoxy resin, acrylic resin, acrylic modified silicone resin, styrene-butadiene resin, and mixtures thereof are preferable, and polyester urethane resin is particularly preferable. Is used.

これら架橋性樹脂の架橋に用いられる触媒としては、例えば、過酸化物やアゾ化合物等のラジカル触媒、酸触媒、塩基性触媒等が挙げられる。また、架橋剤としては、水酸基、カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基、イミノ基、イソシアネート基、メチロール基、アルコキシメチル基、アルデヒド基、メルカプト基、エポキシ基、不飽和基等の反応基を1分子中に2個以上有する、分子量1000以下、好ましくは分子量500以下の化合物であり、例えば、ポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物、ポリアルデヒド化合物、ポリアミン化合物、ポリエポキシ化合物等が挙げられる。また、被覆層4には、さらに、トナーへの帯電能の向上、他の部材との摩擦力低減や導電性の付与等を目的として、荷電制御剤、滑剤、その他の樹脂等、種々の添加剤を配合することができる。   Examples of the catalyst used for crosslinking these crosslinkable resins include radical catalysts such as peroxides and azo compounds, acid catalysts, basic catalysts, and the like. In addition, as the crosslinking agent, reactive groups such as hydroxyl group, carboxyl group, acid anhydride group, amino group, imino group, isocyanate group, methylol group, alkoxymethyl group, aldehyde group, mercapto group, epoxy group, unsaturated group, etc. A compound having two or more molecules in one molecule and having a molecular weight of 1000 or less, preferably 500 or less, such as a polyol compound, a polyisocyanate compound, a polyaldehyde compound, a polyamine compound, and a polyepoxy compound. Further, the coating layer 4 is further added with various additives such as a charge control agent, a lubricant and other resins for the purpose of improving the charging ability to the toner, reducing the frictional force with other members and imparting conductivity. An agent can be blended.

本発明の現像部材においては、被覆層のうち少なくとも最外層の体積抵抗率を導電性弾性層3の体積抵抗率より高い値とすることが、部材としての抵抗を調整するうえで好ましい。具体的には、少なくとも最外層の被覆層の体積抵抗率を、107〜1016Ω・cm、特には1010〜1013Ω・cmとすることが好ましい。この体積抵抗率は、上記樹脂中にイオン導電剤や電子導電剤を添加して調節することができ、これら導電剤の種類としては、前記した導電性弾性層中に用いられる導電剤をいずれも用いることができる。 In the developing member of the present invention, it is preferable that the volume resistivity of at least the outermost layer of the coating layer is higher than the volume resistivity of the conductive elastic layer 3 in order to adjust the resistance as a member. Specifically, the volume resistivity of at least the outermost coating layer is preferably 10 7 to 10 16 Ω · cm, more preferably 10 10 to 10 13 Ω · cm. The volume resistivity can be adjusted by adding an ionic conductive agent or an electronic conductive agent to the resin. As the types of these conductive agents, any of the conductive agents used in the conductive elastic layer described above can be used. Can be used.

本発明の現像部材の体積抵抗率は、106〜1012Ω・cm、特には107〜1010Ω・cmとすることが好ましい。また、被覆層を形成した現像部材の表面粗さは、JIS10点平均粗さで20μmRz以下、特には1〜20μmRz、さらには1〜15μmRzとすることが好ましい。平均粗さが20.0μmRzを超えると、トナーの帯電量が小さくなったり逆帯電トナーが生じて画像カブリが生じることがある。一方、平均粗さが小さすぎると、トナー担持量が少なくなり、画像濃度が低下する恐れがある。 The volume resistivity of the developing member of the present invention is preferably 10 6 to 10 12 Ω · cm, more preferably 10 7 to 10 10 Ω · cm. The surface roughness of the developing member on which the coating layer is formed is preferably 20 μmRz or less, particularly 1 to 20 μmRz, more preferably 1 to 15 μmRz in terms of JIS 10-point average roughness. When the average roughness exceeds 20.0 μm Rz, the charge amount of the toner may be reduced or a reversely charged toner may be generated to cause image fogging. On the other hand, if the average roughness is too small, the toner carrying amount decreases, and the image density may be lowered.

被覆層の形成方法については特に制限はないが、通常は、前述の各種樹脂および架橋剤と、必要に応じて各種添加剤とを、溶媒を用いて溶解あるいは分散させて塗工液を作製し、これを、ディッピング法、ロールコーター法、ドクターブレード法、スプレー法等により導電性弾性層上に塗布した後、常温または50〜170℃の高温下で乾燥・硬化させて形成する。   The method for forming the coating layer is not particularly limited, but usually, the above-mentioned various resins and cross-linking agents and, if necessary, various additives are dissolved or dispersed using a solvent to prepare a coating solution. These are formed on the conductive elastic layer by dipping method, roll coater method, doctor blade method, spray method, etc., and then dried and cured at room temperature or at a high temperature of 50 to 170 ° C.

被覆層を形成するための塗工液の調製に使用される溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン等のケトン系溶媒;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;酢酸エチル等のエステル系溶媒;イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒;ジメチルスルフォアミド等のアミド系溶媒;クロロフォルム、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒等あるいはこれらの混合溶媒が好ましく用いられる。かかる溶媒は、用いる樹脂の溶解性に応じて適宜選択すればよく、特に限定されるものではない。   Solvents used for the preparation of the coating liquid for forming the coating layer include alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexane; aromatics such as toluene and xylene Aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane; aliphatic hydrocarbon solvents such as cyclohexane; ester solvents such as ethyl acetate; ether solvents such as isopropyl ether and tetrahydrofuran; dimethylsulfamide, etc. Amide solvents; halogenated hydrocarbon solvents such as chloroform and dichloroethane and the like, or mixed solvents thereof are preferably used. Such a solvent may be appropriately selected according to the solubility of the resin used, and is not particularly limited.

被覆層の厚みは、1〜50μm、特には2〜30μmとすることが好ましい。被覆層の厚みが上記範囲より薄いと、局所的な放電が起こって、画像に白横線が発生しやすくなってしまい、一方、上記範囲より厚いと、現像部材が硬くなって、トナーに損傷を与えることで画像形成体や成層ブレードへのトナー固着等が発生して画像不良となることがある。   The thickness of the coating layer is preferably 1 to 50 μm, particularly 2 to 30 μm. If the thickness of the coating layer is less than the above range, local discharge occurs, and white horizontal lines are likely to occur in the image. On the other hand, if the thickness is greater than the above range, the developing member becomes hard and damages the toner. The toner may adhere to the image forming body or the stratified blade to cause an image defect.

本発明の現像部材の硬度については、その表面近傍の領域について先に定義したユニバーサル硬度に係る条件を満足するものであればよいが、さらに、アスカーC硬度で35〜85度、特には37〜80度とすることが好ましい。アスカーC硬度が85度を超えると現像部材が硬くなり、画像形成体等との接触面積が小さくなって、良好な画像形成が行えなくなる恐れがあるうえ、トナーに損傷を与えることで画像形成体や成層ブレードへのトナー固着等が発生し、画像不良を引き起こすことがある。また、35度より低い硬度では、画像形成体や成層ブレードとの摩擦が大きくなり、ジッター等の画像不良が発生することがある。   As for the hardness of the developing member of the present invention, it is sufficient if it satisfies the conditions relating to the universal hardness defined above for the region in the vicinity of the surface, but the Asker C hardness is 35 to 85 degrees, particularly 37 to 80 degrees is preferable. When the Asker C hardness exceeds 85 degrees, the developing member becomes hard, the contact area with the image forming body or the like becomes small, and there is a possibility that good image formation cannot be performed, and the image forming body is damaged by damaging the toner. In some cases, toner sticks to the stratification blade, and the like, causing image defects. On the other hand, when the hardness is lower than 35 degrees, friction with the image forming body and the layered blade increases, and image defects such as jitter may occur.

本発明の現像部材は、各種画像形成装置に使用される現像装置において、現像ローラ等として用いられるものであり、例えば、図2に示すように、トナーを供給するためのトナー塗布用ローラ5と静電潜像を保持した感光ドラムなどの画像形成体6との間に、現像ローラ1として配置することができる。また、本発明の現像装置は、本発明の現像部材と、それに接触または近接して配置された画像形成体とを少なくとも備え、現像部材の表面にトナーを担持させてトナーの薄膜を形成し、このトナーを現像部材から画像形成体に供給することにより画像形成体表面に可視画像を形成することができるものであれば、図示する例には限られない。例えば、紙やOHP用紙等の紙葉類を画像形成体として、これらに現像部材上に担持させたトナーを制御電極に形成した孔を通して直接飛翔せしめ、紙やOHP用紙等に直接画像を形成するものであってもよい。なお、本発明の現像部材に担持させるトナーとしては、非磁性の一成分現像剤が好適に用いられるが、磁性タイプの一成分現像剤を用いることもでき、例えば、磁性一成分現像剤を用いて白黒画像印字を行う場合にも、本発明の現像部材および現像装置を好適に用いることができる。   The developing member of the present invention is used as a developing roller or the like in a developing device used in various image forming apparatuses. For example, as shown in FIG. 2, a toner coating roller 5 for supplying toner and It can be arranged as a developing roller 1 between an image forming body 6 such as a photosensitive drum holding an electrostatic latent image. The developing device of the present invention comprises at least the developing member of the present invention and an image forming body disposed in contact with or close to the developing member, and carries a toner on the surface of the developing member to form a toner thin film. The toner is not limited to the illustrated example as long as a visible image can be formed on the surface of the image forming body by supplying the toner from the developing member to the image forming body. For example, paper sheets such as paper and OHP paper are used as image forming bodies, and toner carried on the developing member is directly ejected through holes formed in the control electrode to directly form an image on paper or OHP paper. It may be a thing. As the toner carried on the developing member of the present invention, a non-magnetic one-component developer is preferably used, but a magnetic type one-component developer can also be used. For example, a magnetic one-component developer is used. Thus, when performing monochrome image printing, the developing member and the developing device of the present invention can be preferably used.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
(実施例1、2および比較例1〜4)
下記組成の基材ポリマーを混合した後、硬化剤を添加して、あらかじめシャフト2を配置しておいた金型内に注型し、90℃で8時間硬化させて、シャフト2の外周に弾性層3を形成した。これを脱型した後、表面を研削することにより、JIS10点平均粗さ(Rz)8μmに調整した。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
(Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4)
After mixing the base polymer of the following composition, a curing agent is added, cast into a mold in which the shaft 2 is arranged in advance, and cured at 90 ° C. for 8 hours, and elastically applied to the outer periphery of the shaft 2 Layer 3 was formed. After removing this, the surface was ground to adjust the JIS 10-point average roughness (Rz) to 8 μm.

基材ポリマー組成
ポリエーテルポリオール(商品名:エクセノール828) 100重量部
1,4−ブタンジオール 5重量部
シリコーン界面活性剤(商品名:BY16−201) 5重量部
ジブチルチンジラウレート 0.01重量部
アセチレンブラック 3重量部
硬化剤
ウレタン変性MDI(商品名:スミジュールPF) 17.5重量部
Base polymer composition Polyether polyol (trade name: Exenol 828) 100 parts by weight 1,4-butanediol 5 parts by weight Silicone surfactant (trade name: BY16-201) 5 parts by weight dibutyltin dilaurate 0. 01 parts by weight acetylene black 3 parts by weight
Curing agent Urethane modified MDI (trade name: Sumidur PF) 17.5 parts by weight

次いで、下記の表1中に示す樹脂等を、表2中に示す配合にて混合して、被覆層形成用塗料を調製した。溶剤は表2中に示す所定の粘度になるよう適宜使用した。これを、上記弾性層3上にディッピング塗布して樹脂塗膜を形成し、110℃で4時間硬化させて、被覆層4とした。以上のようにして、現像部材1としての現像ローラを作製した。   Subsequently, the resin shown in Table 1 below was mixed in the formulation shown in Table 2 to prepare a coating material for forming a coating layer. The solvent was appropriately used so as to have a predetermined viscosity shown in Table 2. This was dipped on the elastic layer 3 to form a resin coating film, and cured at 110 ° C. for 4 hours to obtain a coating layer 4. As described above, a developing roller as the developing member 1 was produced.

(硬度測定)
得られた各実施例および比較例の現像部材につき、硬度測定装置として(株)フィッシャー・インストルメンツ社製 フィッシャースコープ H100Cを用いて、ユニバーサル硬度の測定を行った。圧子としてはビッカース圧子を使用した。測定は、表面より10μm以内におけるユニバーサル硬度について、一定荷重印加速度100/0.6(mN/mm2/sec)および一定荷重印加速度100/60(mN/mm2/sec)の2条件下で夫々行い、一定荷重印加速度100/0.6(mN/mm2/sec)における測定値H0.6と、一定荷重印加速度100/60(mN/mm2/sec)における測定値H60とから比H0.6/H60の値を求めて、これを硬度の速度依存性として評価した。
速度依存性=H0.6/H60
0.6:表面より10μm以内におけるユニバーサル硬度値
(荷重印加速度は0からスタートして100mN/mm2の荷重を0.6秒かけて負荷する速度)
60:表面より10μm以内におけるユニバーサル硬度値
(荷重印加速度は0からスタートして100mN/mm2の荷重を60秒かけて負荷する速度)
(Hardness measurement)
Universal hardness was measured for the obtained developing members of Examples and Comparative Examples using a Fisherscope H100C manufactured by Fisher Instruments Co., Ltd. as a hardness measuring device. A Vickers indenter was used as the indenter. The measurement was performed under two conditions of a universal load within 10 μm from the surface under a constant load application speed of 100 / 0.6 (mN / mm 2 / sec) and a constant load application speed of 100/60 (mN / mm 2 / sec). The ratio between the measured value H 0.6 at a constant load application speed of 100 / 0.6 (mN / mm 2 / sec) and the measured value H 60 at a constant load application speed of 100/60 (mN / mm 2 / sec) The value of H 0.6 / H 60 was determined and evaluated as the speed dependence of hardness.
Speed dependency = H 0.6 / H 60
H 0.6 : Universal hardness value within 10 μm from the surface (Load application speed starts from 0 and a load of 100 mN / mm 2 is applied over 0.6 seconds)
H 60 : Universal hardness value within 10 μm from the surface (Load application speed starts from 0 and a load of 100 mN / mm 2 is applied over 60 seconds)

(耐久試験)
また、図2に示すような現像装置が組み込まれた市販の画像形成装置を用いて耐久試験を行った。印字条件としては、用紙面積に対し、所定の占有面積%となるよう文字数を調整して文字を印字した。印字枚数は1%印字の場合は14000枚、4%印字の場合は6000枚を、夫々上限とした。ローラ耐久性の判断基準としては、耐久試験終了まで現像ローラ1とシール材12との接触部からトナー漏れがなかった場合を「○」、トナー漏れがあった場合を「×」、激しいトナー漏れが生じた場合を「××」とした。
これら硬度測定および耐久試験の結果を下記の表2中に併せて示す。
(An endurance test)
Further, a durability test was performed using a commercially available image forming apparatus in which a developing device as shown in FIG. 2 was incorporated. As printing conditions, the number of characters was adjusted so as to be a predetermined occupation area% with respect to the sheet area, and characters were printed. The upper limit of the number of printed sheets was 14000 for 1% printing and 6000 for 4% printing. The criteria for determining roller durability are “◯” when no toner leaks from the contact portion between the developing roller 1 and the sealing material 12 until the end of the durability test, “X” when there is toner leakage, and severe toner leakage. When this occurred, it was defined as “XX”.
The results of these hardness measurements and durability tests are also shown in Table 2 below.

Figure 2005156856
*1)ポリエステル系ウレタン樹脂、ガラス転移温度Tg:約−25℃(基本骨格に芳香環を有しない)
*2)ポリエステル系ウレタン樹脂、ガラス転移温度Tg:約−25℃(基本骨格に芳香環を有しない)
*3)ポリエステル系ウレタン樹脂、ガラス転移温度Tg:約65℃(基本骨格に芳香環を有する)
Figure 2005156856
* 1) Polyester urethane resin, glass transition temperature Tg: about -25 ° C (the basic skeleton has no aromatic ring)
* 2) Polyester urethane resin, glass transition temperature Tg: about -25 ° C (the basic skeleton has no aromatic ring)
* 3) Polyester urethane resin, glass transition temperature Tg: approx. 65 ° C (having an aromatic ring in the basic skeleton)

Figure 2005156856
*4)試験環境(温湿度条件):「L/L」は温度10℃、湿度15%、「N/N」は温度22℃、湿度55%を夫々示す。
Figure 2005156856
* 4) Test environment (temperature and humidity conditions): “L / L” indicates a temperature of 10 ° C. and a humidity of 15%, and “N / N” indicates a temperature of 22 ° C. and a humidity of 55%.

以上説明してきたように、本発明によれば、低温での連続運転時においても端部削れに起因するトナー漏れの発生のない、低温における耐久性に優れた現像部材およびそれを用いた現像装置を実現することができる。   As described above, according to the present invention, a developing member excellent in durability at a low temperature without causing toner leakage due to edge scraping even during continuous operation at a low temperature, and a developing device using the same. Can be realized.

本発明の現像部材の一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the developing member of this invention. 本発明の現像装置の一構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of 1 structure of the image development apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 現像部材
2 シャフト
3 弾性層(導電性弾性層)
4 被覆層
5 トナー塗布用ローラ
6 画像形成体
7 トナー
8 成層ブレード
9 転写部
10 クリーニング部
11 クリーニングブレード
12 シール材
1 Developing member 2 Shaft 3 Elastic layer (conductive elastic layer)
4 Coating Layer 5 Toner Application Roller 6 Image Forming Body 7 Toner 8 Layering Blade 9 Transfer Section 10 Cleaning Section 11 Cleaning Blade 12 Sealing Material

Claims (8)

表面にトナーを担持して、該トナーの薄膜が形成された状態で、画像形成体に接触または近接して、該画像形成体表面にトナーを供給することにより可視画像を形成する現像部材において、
表面より10μm以内におけるユニバーサル硬度の、一定荷重印加速度100/0.6(mN/mm2/sec)における値H0.6と、一定荷重印加速度100/60(mN/mm2/sec)における値H60と、の比H0.6/H60が、1.0〜1.2であることを特徴とする現像部材。
In a developing member that forms a visible image by supplying toner to the surface of the image forming body in contact with or in proximity to the image forming body in a state where the toner is carried on the surface and a thin film of the toner is formed,
A value H 0.6 at a constant load application speed of 100 / 0.6 (mN / mm 2 / sec) and a value H at a constant load application speed of 100/60 (mN / mm 2 / sec) of universal hardness within 10 μm from the surface 60, the ratio H 0.6 / H 60 is characterized in that it is a 1.0 to 1.2 developing member.
一定荷重印加速度100/60(mN/mm2/sec)の条件下での、表面より10μm以内におけるユニバーサル硬度が、0.1〜3.0N/mm2である請求項1記載の現像部材。 2. The developing member according to claim 1, wherein the universal hardness within 10 μm from the surface is 0.1 to 3.0 N / mm 2 under the condition of a constant load application rate of 100/60 (mN / mm 2 / sec). 弾性層と、該弾性層の表面に設けられた少なくとも1層の被覆層とからなる請求項1または2記載の現像部材。   The developing member according to claim 1, comprising an elastic layer and at least one coating layer provided on a surface of the elastic layer. 前記弾性層が、エチレン−プロピレンゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムまたはこれらと他のゴム材料との混合物を含有する請求項3記載の現像部材。   The developing member according to claim 3, wherein the elastic layer contains ethylene-propylene rubber, butadiene rubber, silicone rubber, urethane rubber, or a mixture of these with other rubber materials. 前記弾性層が、ウレタン結合を有するゴム材料を含有する請求項3または4記載の現像部材。   The developing member according to claim 3 or 4, wherein the elastic layer contains a rubber material having a urethane bond. 前記被覆層のうち少なくとも最外層が、107〜1016Ω・cmの体積抵抗率を有する請求項3〜5のうちいずれか一項記載の現像部材。 The developing member according to claim 3, wherein at least the outermost layer of the coating layer has a volume resistivity of 10 7 to 10 16 Ω · cm. 前記被覆層のうち少なくとも1層が、ポリエステル系ウレタン樹脂を含有する請求項3〜6のうちいずれか一項記載の現像部材。   The developing member according to claim 3, wherein at least one of the coating layers contains a polyester urethane resin. 現像部材と、該現像部材に接触または近接して配置された画像形成体と、を少なくとも備え、前記現像部材の表面にトナーを担持させて該トナーの薄膜を形成し、該トナーを該現像部材から前記画像形成体へと供給することにより、該画像形成体表面に可視画像を形成する現像装置において、
前記現像部材として、請求項1〜7のうちいずれか一項記載の現像部材を用いたことを特徴とする現像装置。
At least a developing member and an image forming body disposed in contact with or in proximity to the developing member, and a toner thin film is formed on the surface of the developing member by carrying the toner, and the toner is applied to the developing member. In the developing device for forming a visible image on the surface of the image forming body by supplying the image forming body to the image forming body,
A developing device using the developing member according to claim 1 as the developing member.
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