JP2001109251A - トナー供給ロールおよびその製法 - Google Patents
トナー供給ロールおよびその製法Info
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
- G03G15/0818—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the structure of the donor member, e.g. surface properties
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/08—Details of powder developing device not concerning the development directly
- G03G2215/0855—Materials and manufacturing of the developing device
- G03G2215/0858—Donor member
- G03G2215/0863—Manufacturing
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】長期にわたって高画質を得ることができるトナ
ー供給ロールを提供する。 【解決手段】軸体１と、この軸体１の外周面に形成され
る軟質ポリウレタンスポンジ層２を備えたトナー供給ロ
ールであって、上記軟質ポリウレタンスポンジ層２内の
隣り合うセル３の境界部に存在する全てのセル膜４のう
ち、そのセル膜４に開口部５をもつものの割合が９０％
以上である。
ー供給ロールを提供する。 【解決手段】軸体１と、この軸体１の外周面に形成され
る軟質ポリウレタンスポンジ層２を備えたトナー供給ロ
ールであって、上記軟質ポリウレタンスポンジ層２内の
隣り合うセル３の境界部に存在する全てのセル膜４のう
ち、そのセル膜４に開口部５をもつものの割合が９０％
以上である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機，プリンタ
ー，ファクシミリ等の画像形成装置の現像装置に用いら
れる、トナー供給ロールおよびその製法に関するもので
ある。
ー，ファクシミリ等の画像形成装置の現像装置に用いら
れる、トナー供給ロールおよびその製法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より、複写機，プリンター，ファク
シミリ等の画像形成装置においては、電子写真感光体や
静電記録誘電体等からなる像担持体上に静電潜像を形成
し、この静電潜像を現像装置により現像して、トナー像
として可視化することが行われている。このような現像
装置には、ホッパー内に収容された所定のトナー（現像
剤）を、上記像担持体側に供給するためのトナー供給ロ
ールが内蔵されている。
シミリ等の画像形成装置においては、電子写真感光体や
静電記録誘電体等からなる像担持体上に静電潜像を形成
し、この静電潜像を現像装置により現像して、トナー像
として可視化することが行われている。このような現像
装置には、ホッパー内に収容された所定のトナー（現像
剤）を、上記像担持体側に供給するためのトナー供給ロ
ールが内蔵されている。
【０００３】近年、トナー（特に、非磁性一成分カラー
トナー）の小粒径化、低融点化により、高画質化、高速
化が進み、使用中のトナーの劣化による帯電性や流動性
の変化によって引き起こされる、かぶり，濃度低下，ゴ
ースト等の画像不具合が従来にまして問題となってきて
いる。このような非磁性一成分トナー現像システムにに
おけるトナー供給ロールとしては、軸体の外周面に軟質
ポリウレタンスポンジ（ウレタンフォーム）層が形成さ
れた構造のものが用いられている。そして、上記軟質ポ
リウレタンスポンジ層としては、個々のセル（気泡）が
独立でセル同士がつながっていない独泡のものと、セル
同士がセル膜に開いた開口部でつながっている連泡のも
のとがある。
トナー）の小粒径化、低融点化により、高画質化、高速
化が進み、使用中のトナーの劣化による帯電性や流動性
の変化によって引き起こされる、かぶり，濃度低下，ゴ
ースト等の画像不具合が従来にまして問題となってきて
いる。このような非磁性一成分トナー現像システムにに
おけるトナー供給ロールとしては、軸体の外周面に軟質
ポリウレタンスポンジ（ウレタンフォーム）層が形成さ
れた構造のものが用いられている。そして、上記軟質ポ
リウレタンスポンジ層としては、個々のセル（気泡）が
独立でセル同士がつながっていない独泡のものと、セル
同士がセル膜に開いた開口部でつながっている連泡のも
のとがある。
【０００４】上記独泡の軟質ポリウレタンスポンジ層
は、表面に劣化トナーがつまってトナーが流動しにくく
なり、トナーのかきとりや供給がスムーズに行われなく
なるため、かぶり、濃度低下、ゴースト等の画像不具合
が発生するという難点がある。一方、上記連泡の軟質ポ
リウレタンスポンジ層は、ロール表面のトナーが流動し
やすく、常に新しいトナーを供給し、かつ、かきとり性
も良好になること、さらには低硬度化しやすい等の利点
がある。そのため、現在のトナー供給ロールにおいて
は、連泡の軟質ポリウレタンスポンジ層が主流となって
いる。
は、表面に劣化トナーがつまってトナーが流動しにくく
なり、トナーのかきとりや供給がスムーズに行われなく
なるため、かぶり、濃度低下、ゴースト等の画像不具合
が発生するという難点がある。一方、上記連泡の軟質ポ
リウレタンスポンジ層は、ロール表面のトナーが流動し
やすく、常に新しいトナーを供給し、かつ、かきとり性
も良好になること、さらには低硬度化しやすい等の利点
がある。そのため、現在のトナー供給ロールにおいて
は、連泡の軟質ポリウレタンスポンジ層が主流となって
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記連
泡の軟質ポリウレタンスポンジ層は、長期使用によっ
て、軟質ポリウレタンスポンジ層の内部に入ったトナー
が徐々に蓄積されトナーの流動性が低下することによ
り、トナーの劣化が起こるとともに、トナーのかきとり
性と供給性が低下する結果、使用末期においては上記と
同様な画像不具合が発生するという難点がある。
泡の軟質ポリウレタンスポンジ層は、長期使用によっ
て、軟質ポリウレタンスポンジ層の内部に入ったトナー
が徐々に蓄積されトナーの流動性が低下することによ
り、トナーの劣化が起こるとともに、トナーのかきとり
性と供給性が低下する結果、使用末期においては上記と
同様な画像不具合が発生するという難点がある。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、長期にわたって高画質を得ることができるトナ
ー供給ロールおよびその製法の提供をその目的とする。
もので、長期にわたって高画質を得ることができるトナ
ー供給ロールおよびその製法の提供をその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、軸体と、この軸体の外周面に形成され
る軟質ポリウレタンスポンジ層を備えたトナー供給ロー
ルであって、上記軟質ポリウレタンスポンジ層内の隣り
合うセルの境界部に存在する全てのセル膜のうち、その
セル膜に開口部をもつものの割合が９０％以上であるト
ナー供給ロールを第１の要旨とする。
めに、本発明は、軸体と、この軸体の外周面に形成され
る軟質ポリウレタンスポンジ層を備えたトナー供給ロー
ルであって、上記軟質ポリウレタンスポンジ層内の隣り
合うセルの境界部に存在する全てのセル膜のうち、その
セル膜に開口部をもつものの割合が９０％以上であるト
ナー供給ロールを第１の要旨とする。
【０００８】また、本発明は、上記トナー供給ロールの
製法であって、ポリウレタン原料を発泡させて軸体の外
周面に軟質ポリウレタンスポンジ層を形成した後、高圧
の気体を吹き付けることにより、軟質ポリウレタンスポ
ンジ層内の隣り合うセルの境界部に存在する全てのセル
膜のうち、そのセル膜に開口部をもつものの割合を９０
％以上にするトナー供給ロールの製法を第２の要旨とす
る。
製法であって、ポリウレタン原料を発泡させて軸体の外
周面に軟質ポリウレタンスポンジ層を形成した後、高圧
の気体を吹き付けることにより、軟質ポリウレタンスポ
ンジ層内の隣り合うセルの境界部に存在する全てのセル
膜のうち、そのセル膜に開口部をもつものの割合を９０
％以上にするトナー供給ロールの製法を第２の要旨とす
る。
【０００９】すなわち、本発明者らは、所望のトナー供
給ロールを得るべく、軟質ポリウレタンスポンジ層を中
心に鋭意研究を重ねた結果、セル同士がセル膜に開いた
開口部でつながっている連泡の軟質ポリウレタンスポン
ジ層であっても、隣り合うセルの境界部に存在する全て
のセル膜のうち、そのセル膜に開口部をもつものの割合
が小さすぎる場合には、トナーの流動性が不充分とな
り、トナーが内部に詰まってトナーの劣化が促進される
ことを突き止めた。そこで、セル膜の開口部について研
究を重ねた結果、隣り合うセルの境界部に存在する全て
のセル膜のうち、そのセル膜に開口部をもつものの割合
を９０％以上にすると、トナーの流動性が良好に維持さ
れ長期使用におけるトナーの劣化を最小限に抑制するこ
とができるとともに、トナーのかきとり性と供給性が安
定化するため、長期にわたって高画質を得ることができ
ることを見出し、本発明に到達した。
給ロールを得るべく、軟質ポリウレタンスポンジ層を中
心に鋭意研究を重ねた結果、セル同士がセル膜に開いた
開口部でつながっている連泡の軟質ポリウレタンスポン
ジ層であっても、隣り合うセルの境界部に存在する全て
のセル膜のうち、そのセル膜に開口部をもつものの割合
が小さすぎる場合には、トナーの流動性が不充分とな
り、トナーが内部に詰まってトナーの劣化が促進される
ことを突き止めた。そこで、セル膜の開口部について研
究を重ねた結果、隣り合うセルの境界部に存在する全て
のセル膜のうち、そのセル膜に開口部をもつものの割合
を９０％以上にすると、トナーの流動性が良好に維持さ
れ長期使用におけるトナーの劣化を最小限に抑制するこ
とができるとともに、トナーのかきとり性と供給性が安
定化するため、長期にわたって高画質を得ることができ
ることを見出し、本発明に到達した。
【００１０】そして、上記軟質ポリウレタンスポンジ層
の通気量Ａと、上記軟質ポリウレタンスポンジ層内のセ
ルの平均径Ｄが、Ａ／Ｄ＞７の関係を満たす場合には、
セルの平均径Ｄが小さくなった場合でも、長期の使用に
わたってトナーの流動性を安定的に維持することができ
る。
の通気量Ａと、上記軟質ポリウレタンスポンジ層内のセ
ルの平均径Ｄが、Ａ／Ｄ＞７の関係を満たす場合には、
セルの平均径Ｄが小さくなった場合でも、長期の使用に
わたってトナーの流動性を安定的に維持することができ
る。
【００１１】また、上記軟質ポリウレタンスポンジ層内
のセルの平均径が特定の範囲に設定されている場合に
は、トナーの流動性の低下やトナーの供給むらをより一
層抑制することができる。
のセルの平均径が特定の範囲に設定されている場合に
は、トナーの流動性の低下やトナーの供給むらをより一
層抑制することができる。
【００１２】さらに、上記軟質ポリウレタンスポンジ層
の硬度が特定の範囲に設定されている場合には、トナー
のかきとり性能の低下やトナーの劣化をより一層抑制す
ることができる。
の硬度が特定の範囲に設定されている場合には、トナー
のかきとり性能の低下やトナーの劣化をより一層抑制す
ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。
しく説明する。
【００１４】本発明のトナー供給ロールは、例えば、図
１に示すように、軸体１の外周面に軟質ポリウレタンス
ポンジ層２が形成された構造である。そして、上記軟質
ポリウレタンスポンジ層２内のセル３が、セル膜４に開
いた開口部５で三次元的につながっている。なお、図に
おいて、６はセル骨格である。
１に示すように、軸体１の外周面に軟質ポリウレタンス
ポンジ層２が形成された構造である。そして、上記軟質
ポリウレタンスポンジ層２内のセル３が、セル膜４に開
いた開口部５で三次元的につながっている。なお、図に
おいて、６はセル骨格である。
【００１５】上記軸体１は特に制限するものではなく、
例えば、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空に
くり抜いた金属製の円筒体等が用いられる。そして、そ
の材料としては、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッ
キを施したもの等があげられる。
例えば、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空に
くり抜いた金属製の円筒体等が用いられる。そして、そ
の材料としては、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッ
キを施したもの等があげられる。
【００１６】上記軟質ポリウレタンスポンジ層２を形成
するポリウレタン原料としては、通常の軟質ポリウレタ
ンフォームの製造に用いられるポリオール成分およびイ
ソシアネート成分が用いられる。上記ポリオール成分と
しては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステ
ルポリオール、ポリマーポリオール等があげられ、これ
らは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。上記イ
ソシアネート成分としては、２官能以上のポリイソシア
ネートであれば特に限定はなく、例えば、２，４−（ま
たは２，６−）トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、
オルトトルイジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ナフ
チレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、キシリレンジイソ
シアネート（ＸＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジ
イソシアネート（ＭＤＩ）、カーボジイミド変成ＭＤ
Ｉ、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリメ
リックポリイソシアネート等があげられ、これらは単独
でもしくは２種以上併せて用いられる。
するポリウレタン原料としては、通常の軟質ポリウレタ
ンフォームの製造に用いられるポリオール成分およびイ
ソシアネート成分が用いられる。上記ポリオール成分と
しては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステ
ルポリオール、ポリマーポリオール等があげられ、これ
らは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。上記イ
ソシアネート成分としては、２官能以上のポリイソシア
ネートであれば特に限定はなく、例えば、２，４−（ま
たは２，６−）トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、
オルトトルイジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ナフ
チレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、キシリレンジイソ
シアネート（ＸＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジ
イソシアネート（ＭＤＩ）、カーボジイミド変成ＭＤ
Ｉ、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリメ
リックポリイソシアネート等があげられ、これらは単独
でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００１７】なお、上記ポリウレタン原料には、ポリオ
ール成分およびイソシアネート成分に加えて、架橋剤、
発泡剤（水、低沸点物、ガス体等）、界面活性剤、触
媒、難燃剤、充填剤、導電性付与剤、帯電防止剤等を適
宜に配合しても差し支えない。
ール成分およびイソシアネート成分に加えて、架橋剤、
発泡剤（水、低沸点物、ガス体等）、界面活性剤、触
媒、難燃剤、充填剤、導電性付与剤、帯電防止剤等を適
宜に配合しても差し支えない。
【００１８】上記軟質ポリウレタンスポンジ層２は、セ
ル骨格６で囲まれたセル３同士が三次元的につながった
連泡構造であり、隣り合うセル３の境界部に存在する全
てのセル膜４のうち、そのセル膜４に開口部５をもつも
のの割合が９０％以上である。すなわち、その割合が９
０％未満である場合には、トナーの流動性が不充分とな
り、トナーが内部に詰まってトナー劣化が促進され、長
期にわたって高画質を得ることができないからである。
ル骨格６で囲まれたセル３同士が三次元的につながった
連泡構造であり、隣り合うセル３の境界部に存在する全
てのセル膜４のうち、そのセル膜４に開口部５をもつも
のの割合が９０％以上である。すなわち、その割合が９
０％未満である場合には、トナーの流動性が不充分とな
り、トナーが内部に詰まってトナー劣化が促進され、長
期にわたって高画質を得ることができないからである。
【００１９】そして、隣り合うセルの境界部に存在する
全てのセル膜のうち、そのセル膜に開口部をもつものの
割合は、例えば、軟質ポリウレタンスポンジ層を任意の
断面でカットし、光学顕微鏡を用いて開口部をもつセル
膜の数を数え、全セル膜に対する割合を調べることによ
り測定することができる。なお、測定は、トナー供給ロ
ールの軸方向および周方向（軸直角方向）の２方向にお
いて、それぞれ数ケ所の断面について行い、それらの平
均値で示したものである。
全てのセル膜のうち、そのセル膜に開口部をもつものの
割合は、例えば、軟質ポリウレタンスポンジ層を任意の
断面でカットし、光学顕微鏡を用いて開口部をもつセル
膜の数を数え、全セル膜に対する割合を調べることによ
り測定することができる。なお、測定は、トナー供給ロ
ールの軸方向および周方向（軸直角方向）の２方向にお
いて、それぞれ数ケ所の断面について行い、それらの平
均値で示したものである。
【００２０】本発明のトナー供給ロールは、例えば、つ
ぎのような方法により製造することができる。すなわ
ち、まず、図２に示すように、トナー供給ロールの軟質
ポリウレタンスポンジ層２の軸方向の長さに略等しい長
さの円筒型２１と、この円筒型２１の両端を閉塞するキ
ャップ２２，２３とから構成された成形型を準備する。
この成形型は、円筒型２１内に軸体１を位置せしめた状
態において、上記円筒型２１の両端をキャップ２２，２
３にて閉塞するとともに、キャップ２２，２３にて軸体
１を支持せしめることによって、円筒型２１内に目的と
するトナー供給ロールの最終ロール形状（外径）を与え
る成形キャビティ２４が形成されるようになっている。
そして、上記成形キャビティ２４内にポリウレタン原料
を注入し、これを発泡硬化させた後、脱型して、軸体１
の外周面に軟質ポリウレタンスポンジ層２を形成する。
その後、この軟質ポリウレタンスポンジ層２を形成した
軸体１を所定の速度で回転させながら、ノズル等を用い
て高圧の気体（空気や窒素等のガス）を噴射する。この
ような高圧噴射法によると、高圧の気体が軸体１の抵抗
によって軟質ポリウレタンスポンジ層２内に拡散し、セ
ル膜の開口作用が著しく発揮される結果、隣り合うセル
３の境界部に存在する全てのセル膜４のうち、そのセル
膜４に開口部５をもつものの割合が９０％以上である軟
質ポリウレタンスポンジ層２を備えたトナー供給ロール
を作製することができる。
ぎのような方法により製造することができる。すなわ
ち、まず、図２に示すように、トナー供給ロールの軟質
ポリウレタンスポンジ層２の軸方向の長さに略等しい長
さの円筒型２１と、この円筒型２１の両端を閉塞するキ
ャップ２２，２３とから構成された成形型を準備する。
この成形型は、円筒型２１内に軸体１を位置せしめた状
態において、上記円筒型２１の両端をキャップ２２，２
３にて閉塞するとともに、キャップ２２，２３にて軸体
１を支持せしめることによって、円筒型２１内に目的と
するトナー供給ロールの最終ロール形状（外径）を与え
る成形キャビティ２４が形成されるようになっている。
そして、上記成形キャビティ２４内にポリウレタン原料
を注入し、これを発泡硬化させた後、脱型して、軸体１
の外周面に軟質ポリウレタンスポンジ層２を形成する。
その後、この軟質ポリウレタンスポンジ層２を形成した
軸体１を所定の速度で回転させながら、ノズル等を用い
て高圧の気体（空気や窒素等のガス）を噴射する。この
ような高圧噴射法によると、高圧の気体が軸体１の抵抗
によって軟質ポリウレタンスポンジ層２内に拡散し、セ
ル膜の開口作用が著しく発揮される結果、隣り合うセル
３の境界部に存在する全てのセル膜４のうち、そのセル
膜４に開口部５をもつものの割合が９０％以上である軟
質ポリウレタンスポンジ層２を備えたトナー供給ロール
を作製することができる。
【００２１】また、本発明のトナー供給ロールは、例え
ば、上記と同様にして軸体１の外周面に軟質ポリウレタ
ンスポンジ層２を形成した後、この軟質ポリウレタンス
ポンジ層２を金属等の相手ローラに押し付け、軟質ポリ
ウレタンスポンジ層２の厚みの３０％以上、好ましくは
５０％以上を圧縮した状態で、相手ローラを同一方向も
しくは逆方向に回転させる、いわゆるロールクラッシン
グ法を行うことにより製造することも可能である。
ば、上記と同様にして軸体１の外周面に軟質ポリウレタ
ンスポンジ層２を形成した後、この軟質ポリウレタンス
ポンジ層２を金属等の相手ローラに押し付け、軟質ポリ
ウレタンスポンジ層２の厚みの３０％以上、好ましくは
５０％以上を圧縮した状態で、相手ローラを同一方向も
しくは逆方向に回転させる、いわゆるロールクラッシン
グ法を行うことにより製造することも可能である。
【００２２】なお、本発明において、軸体１の外周面に
軟質ポリウレタンスポンジ層２を形成する方法は、図２
に示した成形型を用いた方法に限定するものではなく、
例えば、通常のスラブ成形法により行うことも可能であ
る。
軟質ポリウレタンスポンジ層２を形成する方法は、図２
に示した成形型を用いた方法に限定するものではなく、
例えば、通常のスラブ成形法により行うことも可能であ
る。
【００２３】また、隣り合うセルの境界部に存在する全
てのセル膜のうち、そのセル膜に開口部をもつものの割
合を９０％以上に設定する方法としては、上記の高圧噴
射法やロールクラッシング法に限定されるものではな
く、例えば、発泡成型時に細胞膜を除去する方法、アル
カリ液等の化学薬品を用い細胞膜を処理する方法、爆発
性ガスの爆発エネルギーを利用して細胞膜を除去する方
法等があげられる。
てのセル膜のうち、そのセル膜に開口部をもつものの割
合を９０％以上に設定する方法としては、上記の高圧噴
射法やロールクラッシング法に限定されるものではな
く、例えば、発泡成型時に細胞膜を除去する方法、アル
カリ液等の化学薬品を用い細胞膜を処理する方法、爆発
性ガスの爆発エネルギーを利用して細胞膜を除去する方
法等があげられる。
【００２４】このようにして得られる本発明のトナー供
給ロールにおいて、軟質ポリウレタンスポンジ層の通気
量Ａと、軟質ポリウレタンスポンジ層内のセルの平均径
Ｄは、Ａ／Ｄ＞７の関係を満たすことが好ましい。この
ように、Ａ／Ｄ＞７の関係を満たす場合には、セルの平
均径Ｄが小さくなった場合でも、長期の使用にわたって
トナーの流動性を安定的に維持することができる。
給ロールにおいて、軟質ポリウレタンスポンジ層の通気
量Ａと、軟質ポリウレタンスポンジ層内のセルの平均径
Ｄは、Ａ／Ｄ＞７の関係を満たすことが好ましい。この
ように、Ａ／Ｄ＞７の関係を満たす場合には、セルの平
均径Ｄが小さくなった場合でも、長期の使用にわたって
トナーの流動性を安定的に維持することができる。
【００２５】上記軟質ポリウレタンスポンジ層内のセル
の平均径Ｄは、１００〜５００μｍの範囲に設定されて
いることが好ましく、特に好ましくは２００〜４００μ
ｍである。すなわち、セルの平均径Ｄが１００μｍ未満
であると、トナーの流動性が悪くなり、逆に５００μｍ
を超えると、トナーの供給むらが生じるからである。な
お、セルの平均径Ｄは、例えば、光学顕微鏡、ＣＣＤカ
メラ等を用いて軟質ポリウレタンスポンジ層の断面写真
を撮り、直線上に並んでいるセルの数を数え、直線の長
さ（μｍ）をセル数で除することにより求めることがで
きる。なお、上記軟質ポリウレタンスポンジ層内のセル
の形状としては、特に限定はなく、楕円状、真円状等の
いずれの形状であってもよい。
の平均径Ｄは、１００〜５００μｍの範囲に設定されて
いることが好ましく、特に好ましくは２００〜４００μ
ｍである。すなわち、セルの平均径Ｄが１００μｍ未満
であると、トナーの流動性が悪くなり、逆に５００μｍ
を超えると、トナーの供給むらが生じるからである。な
お、セルの平均径Ｄは、例えば、光学顕微鏡、ＣＣＤカ
メラ等を用いて軟質ポリウレタンスポンジ層の断面写真
を撮り、直線上に並んでいるセルの数を数え、直線の長
さ（μｍ）をセル数で除することにより求めることがで
きる。なお、上記軟質ポリウレタンスポンジ層内のセル
の形状としては、特に限定はなく、楕円状、真円状等の
いずれの形状であってもよい。
【００２６】また、上記軟質ポリウレタンスポンジ層の
通気量Ａは、２０００ｃｃ／分・ｃｍ2 以上が好まし
く、特に好ましくは３０００ｃｃ／分・ｃｍ2 以上であ
る。なお、上記通気量Ａは、例えば、図３に示すような
装置を用いて測定することができる。すなわち、まず、
トナー供給ロールの軟質ポリウレタンスポンジ層の軸方
向の長さが２５ｍｍになるように切断してなる供試体３
１を、この供試体３１の外径より若干小さな内径を有す
る円筒３２内に圧入した後、上記円筒３２の一端側を大
気にさらす一方、他端側を流量計３３を介して真空ポン
プ３４に接続する。ついで、上記円筒３２の真空ポンプ
３４に接続された側の圧力を圧力計３５を用いて計測
し、それが１ｋＰａになるように真空ポンプ３４を作動
させ、その時の空気流量（ｃｃ／分）を流量計３３を用
いて測定し、その測定値を軟質ポリウレタンスポンジ層
の断面積で除することにより測定することができる。
通気量Ａは、２０００ｃｃ／分・ｃｍ2 以上が好まし
く、特に好ましくは３０００ｃｃ／分・ｃｍ2 以上であ
る。なお、上記通気量Ａは、例えば、図３に示すような
装置を用いて測定することができる。すなわち、まず、
トナー供給ロールの軟質ポリウレタンスポンジ層の軸方
向の長さが２５ｍｍになるように切断してなる供試体３
１を、この供試体３１の外径より若干小さな内径を有す
る円筒３２内に圧入した後、上記円筒３２の一端側を大
気にさらす一方、他端側を流量計３３を介して真空ポン
プ３４に接続する。ついで、上記円筒３２の真空ポンプ
３４に接続された側の圧力を圧力計３５を用いて計測
し、それが１ｋＰａになるように真空ポンプ３４を作動
させ、その時の空気流量（ｃｃ／分）を流量計３３を用
いて測定し、その測定値を軟質ポリウレタンスポンジ層
の断面積で除することにより測定することができる。
【００２７】また、本発明のトナー供給ロールの軟質ポ
リウレタンスポンジ層の硬度は、５０〜５００ｇの範囲
が好ましく、特に好ましくは１００〜３５０ｇである。
すなわち、５０ｇ未満であると、トナーのかきとり性能
が不充分で、逆に５００ｇを超えると、トナーの劣化が
促進されるからである。
リウレタンスポンジ層の硬度は、５０〜５００ｇの範囲
が好ましく、特に好ましくは１００〜３５０ｇである。
すなわち、５０ｇ未満であると、トナーのかきとり性能
が不充分で、逆に５００ｇを超えると、トナーの劣化が
促進されるからである。
【００２８】なお、軟質ポリウレタンスポンジ層の硬度
は、例えば、図４（ａ）に示すように、トナー供給ロー
ルを、その両端の軸体４１部分において支持し、軟質ポ
リウレタンスポンジ層４２を、板状押圧面（５０ｍｍ×
５０ｍｍ、厚み７ｍｍ）を有する治具４３にて、１０ｍ
ｍ／分の速度で押圧した時の、１ｍｍ変位時の荷重
（ｇ）にて表した値である。なお、測定ポイントは、図
４（ｂ）に示すように、軸方向の２ケ所×周方向の９０
°ごとに４ケ所の計８ケ所とし、その平均値で示してい
る。この数値が大きくなる程、軟質ポリウレタンスポン
ジ層４２の硬度が高い、すなわち硬いことを意味する。
は、例えば、図４（ａ）に示すように、トナー供給ロー
ルを、その両端の軸体４１部分において支持し、軟質ポ
リウレタンスポンジ層４２を、板状押圧面（５０ｍｍ×
５０ｍｍ、厚み７ｍｍ）を有する治具４３にて、１０ｍ
ｍ／分の速度で押圧した時の、１ｍｍ変位時の荷重
（ｇ）にて表した値である。なお、測定ポイントは、図
４（ｂ）に示すように、軸方向の２ケ所×周方向の９０
°ごとに４ケ所の計８ケ所とし、その平均値で示してい
る。この数値が大きくなる程、軟質ポリウレタンスポン
ジ層４２の硬度が高い、すなわち硬いことを意味する。
【００２９】上記軟質ポリウレタンスポンジ層の密度は
できるだけ小さい方が好ましいが、通常、０．０５〜
０．３ｇ／ｃｍ3 の範囲に設定される。
できるだけ小さい方が好ましいが、通常、０．０５〜
０．３ｇ／ｃｍ3 の範囲に設定される。
【００３０】また、上記軟質ポリウレタンスポンジ層の
厚みは、通常、２〜８ｍｍであり、好ましくは３〜５ｍ
ｍである。
厚みは、通常、２〜８ｍｍであり、好ましくは３〜５ｍ
ｍである。
【００３１】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
明する。
【００３２】まず、実施例および比較例に先立ち、下記
の表１に示すポリウレタン原料Ａ〜Ｃをそれぞれ調製し
た。
の表１に示すポリウレタン原料Ａ〜Ｃをそれぞれ調製し
た。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【実施例１】まず、図２に示した成形型を準備し、円筒
型２１内に軸体１となる芯金（直径５ｍｍ、ＳＵＳ３０
４製）をセットした後、成形キャビティ２４内にポリウ
レタン原料Ａを注入し、これを発泡硬化させた後、脱型
して、軸体１の外周面に厚み５．５ｍｍの軟質ポリウレ
タンスポンジ層を形成した。ついで、この軟質ポリウレ
タンスポンジ層を形成した軸体を回転（回転速度：約３
００〜１５００ＲＰＭ）させながら、エアーノズル（直
径３ｍｍ）を用いて、約１０ｍｍ離れた位置から軟質ポ
リウレタンスポンジ層に対して略直角となるように、高
圧（０．５ＭＰａ）のエアーを噴射した。その後、上記
エアーノズルを軟質ポリウレタンスポンジ層の軸方向に
ゆっくり（約１０ｍｍ／秒）移動させ、軟質ポリウレタ
ンスポンジ層全体に均一にエアーを噴射した。これによ
り目的とするトナー供給ロールを作製した。
型２１内に軸体１となる芯金（直径５ｍｍ、ＳＵＳ３０
４製）をセットした後、成形キャビティ２４内にポリウ
レタン原料Ａを注入し、これを発泡硬化させた後、脱型
して、軸体１の外周面に厚み５．５ｍｍの軟質ポリウレ
タンスポンジ層を形成した。ついで、この軟質ポリウレ
タンスポンジ層を形成した軸体を回転（回転速度：約３
００〜１５００ＲＰＭ）させながら、エアーノズル（直
径３ｍｍ）を用いて、約１０ｍｍ離れた位置から軟質ポ
リウレタンスポンジ層に対して略直角となるように、高
圧（０．５ＭＰａ）のエアーを噴射した。その後、上記
エアーノズルを軟質ポリウレタンスポンジ層の軸方向に
ゆっくり（約１０ｍｍ／秒）移動させ、軟質ポリウレタ
ンスポンジ層全体に均一にエアーを噴射した。これによ
り目的とするトナー供給ロールを作製した。
【００３５】
【実施例２】ポリウレタン原料Ｂを用い、かつ、エアー
噴射の際の芯金の回転速度やエアーの噴射圧等を適宜変
更する以外は、実施例１と同様にしてトナー供給ロール
を作製した。
噴射の際の芯金の回転速度やエアーの噴射圧等を適宜変
更する以外は、実施例１と同様にしてトナー供給ロール
を作製した。
【００３６】
【実施例３】ポリウレタン原料Ｃを用い、かつ、エアー
噴射の際の芯金の回転速度やエアーの噴射圧等を適宜変
更する以外は、実施例１と同様にしてトナー供給ロール
を作製した。
噴射の際の芯金の回転速度やエアーの噴射圧等を適宜変
更する以外は、実施例１と同様にしてトナー供給ロール
を作製した。
【００３７】
【実施例４】エアー噴射の際のエアーの噴射圧を０．３
ＭＰａとする以外は、実施例１と同様にしてトナー供給
ロールを作製した。
ＭＰａとする以外は、実施例１と同様にしてトナー供給
ロールを作製した。
【００３８】
【比較例１】軟質ポリウレタンスポンジ層に対してエア
ー噴射を行わない以外は、実施例１と同様にしてトナー
供給ロールを作製した。
ー噴射を行わない以外は、実施例１と同様にしてトナー
供給ロールを作製した。
【００３９】
【比較例２】軟質ポリウレタンスポンジ層に対してエア
ー噴射を行わない以外は、実施例２と同様にしてトナー
供給ロールを作製した。
ー噴射を行わない以外は、実施例２と同様にしてトナー
供給ロールを作製した。
【００４０】
【比較例３】エアー噴射の際のエアーの噴射圧を０．２
ＭＰａとする以外は、実施例１と同様にしてトナー供給
ロールを作製した。
ＭＰａとする以外は、実施例１と同様にしてトナー供給
ロールを作製した。
【００４１】このようにして得られた実施例品および比
較例品のトナー供給ロールを用いて、下記の基準に従
い、各特性について比較評価を行った。これらの結果
を、後記の表２および表３に併せて示した。
較例品のトナー供給ロールを用いて、下記の基準に従
い、各特性について比較評価を行った。これらの結果
を、後記の表２および表３に併せて示した。
【００４２】〔画像評価〕外径１６ｍｍのトナー供給ロ
ールをレーザービームプリンターに組み込み、平均粒子
径７〜１０μｍのトナーを使用して、低温低湿（１５℃
×１０％）条件下において５％印字で５０００枚プリン
トし、初期画像と５０００枚プリント後の画像をべた画
像において比較評価した。なお、評価基準は、以下のよ
うに設定した。 ○：濃度低下１０％以内で、すじの発生なし △：濃度低下１０〜２５％以内で、すじの発生あり ×：濃度低下２５〜５０％以内で、すじの発生あり
ールをレーザービームプリンターに組み込み、平均粒子
径７〜１０μｍのトナーを使用して、低温低湿（１５℃
×１０％）条件下において５％印字で５０００枚プリン
トし、初期画像と５０００枚プリント後の画像をべた画
像において比較評価した。なお、評価基準は、以下のよ
うに設定した。 ○：濃度低下１０％以内で、すじの発生なし △：濃度低下１０〜２５％以内で、すじの発生あり ×：濃度低下２５〜５０％以内で、すじの発生あり
【００４３】
【表２】
【００４４】
【表３】
【００４５】上記表２および表３の結果から、実施例品
のトナー供給ロールは、隣り合うセルの境界部に存在す
る全てのセル膜のうち、そのセル膜に開口部をもつもの
の割合が９０％以上であるため、５０００枚プリント後
の濃度低下が小さく、すじの発生も見られず、長期にわ
たって高画質を得ることができることがわかる。
のトナー供給ロールは、隣り合うセルの境界部に存在す
る全てのセル膜のうち、そのセル膜に開口部をもつもの
の割合が９０％以上であるため、５０００枚プリント後
の濃度低下が小さく、すじの発生も見られず、長期にわ
たって高画質を得ることができることがわかる。
【００４６】これに対して、比較例１，２品のトナー供
給ロールは、エアー噴射を行っていないため、隣り合う
セルの境界部に存在する全てのセル膜のうち、そのセル
膜に開口部をもつものの割合が低く、５０００枚プリン
ト後の濃度低下が大きく、すじが発生するため、長期使
用後に画像不具合が発生することがわかる。また、比較
例３品のトナー供給ロールは、エアー噴射を行っている
が、隣り合うセルの境界部に存在する全てのセル膜のう
ち、そのセル膜に開口部をもつものの割合が９０％未満
であるため、長期使用後に画像不具合が発生することが
わかる。
給ロールは、エアー噴射を行っていないため、隣り合う
セルの境界部に存在する全てのセル膜のうち、そのセル
膜に開口部をもつものの割合が低く、５０００枚プリン
ト後の濃度低下が大きく、すじが発生するため、長期使
用後に画像不具合が発生することがわかる。また、比較
例３品のトナー供給ロールは、エアー噴射を行っている
が、隣り合うセルの境界部に存在する全てのセル膜のう
ち、そのセル膜に開口部をもつものの割合が９０％未満
であるため、長期使用後に画像不具合が発生することが
わかる。
【００４７】
【発明の効果】以上のように、本発明のトナー供給ロー
ルは、軟質ポリウレタンスポンジ層内のセルが、セル膜
に開いた開口部で三次元的につながった連泡の軟質ポリ
ウレタンスポンジ層であるため、圧縮時に速やかに内部
の空気が外部に移動し、独泡の軟質ポリウレタンスポン
ジ層に比べて低硬度にすることができる。また、隣り合
うセルの境界部に存在する全てのセル膜のうち、そのセ
ル膜に開口部をもつものの割合が９０％以上であるた
め、トナーの流動性が良好に維持され長期使用における
トナーの劣化を最小限に抑制することができるととも
に、トナーのかきとり性と供給性が安定化するため、長
期にわたって高画質を得ることができる。そして、本発
明のトナー供給ロールは、ポリウレタン原料を発泡させ
て軸体の外周面に軟質ポリウレタンスポンジ層を形成し
た後、高圧の気体を吹き付けることにより製造すること
ができるため、長期にわたって高画質を得ることができ
るトナー供給ロールを極めて簡単に製造することができ
る。
ルは、軟質ポリウレタンスポンジ層内のセルが、セル膜
に開いた開口部で三次元的につながった連泡の軟質ポリ
ウレタンスポンジ層であるため、圧縮時に速やかに内部
の空気が外部に移動し、独泡の軟質ポリウレタンスポン
ジ層に比べて低硬度にすることができる。また、隣り合
うセルの境界部に存在する全てのセル膜のうち、そのセ
ル膜に開口部をもつものの割合が９０％以上であるた
め、トナーの流動性が良好に維持され長期使用における
トナーの劣化を最小限に抑制することができるととも
に、トナーのかきとり性と供給性が安定化するため、長
期にわたって高画質を得ることができる。そして、本発
明のトナー供給ロールは、ポリウレタン原料を発泡させ
て軸体の外周面に軟質ポリウレタンスポンジ層を形成し
た後、高圧の気体を吹き付けることにより製造すること
ができるため、長期にわたって高画質を得ることができ
るトナー供給ロールを極めて簡単に製造することができ
る。
【００４８】そして、上記軟質ポリウレタンスポンジ層
の通気量Ａと、上記軟質ポリウレタンスポンジ層内のセ
ルの平均径Ｄが、Ａ／Ｄ＞７の関係を満たす場合には、
セルの平均径Ｄが小さくなった場合でも、長期の使用に
わたってトナーの流動性を安定的に維持することができ
る。
の通気量Ａと、上記軟質ポリウレタンスポンジ層内のセ
ルの平均径Ｄが、Ａ／Ｄ＞７の関係を満たす場合には、
セルの平均径Ｄが小さくなった場合でも、長期の使用に
わたってトナーの流動性を安定的に維持することができ
る。
【００４９】また、上記軟質ポリウレタンスポンジ層内
のセルの平均径が特定の範囲に設定されている場合に
は、トナーの流動性の低下やトナーの供給むらをより一
層抑制することができる。
のセルの平均径が特定の範囲に設定されている場合に
は、トナーの流動性の低下やトナーの供給むらをより一
層抑制することができる。
【００５０】さらに、上記軟質ポリウレタンスポンジ層
の硬度が特定の範囲に設定されている場合には、トナー
のかきとり性能の低下やトナーの劣化をより一層抑制す
ることができる。
の硬度が特定の範囲に設定されている場合には、トナー
のかきとり性能の低下やトナーの劣化をより一層抑制す
ることができる。
【図１】本発明のトナー供給ロールの一例を示す説明図
（一部断面図）である。
（一部断面図）である。
【図２】本発明のトナー供給ロールの製法に用いる成形
型の一例を示す断面図である。
型の一例を示す断面図である。
【図３】トナー供給ロールの軟質ポリウレタンスポンジ
層の通気量の測定方法を示す説明図である。
層の通気量の測定方法を示す説明図である。
【図４】トナー供給ロールの軟質ポリウレタンスポンジ
層の硬度の測定を方法を示す説明図であって、（ａ）は
平面図、（ｂ）は側面図である。
層の硬度の測定を方法を示す説明図であって、（ａ）は
平面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】 １ 軸体 ２ 軟質ポリウレタンスポンジ層 ３ セル ４ セル膜 ５ 開口部 ６ セル骨格
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野沢 明敏 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AC04 FA12 FA22 3J103 AA02 AA51 BA41 FA12 FA15 FA30 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 HA03 HA12 HA18 HA41 HA48
Claims (5)
- 【請求項１】 軸体と、この軸体の外周面に形成される
軟質ポリウレタンスポンジ層を備えたトナー供給ロール
であって、上記軟質ポリウレタンスポンジ層内の隣り合
うセルの境界部に存在する全てのセル膜のうち、そのセ
ル膜に開口部をもつものの割合が９０％以上であること
を特徴とするトナー供給ロール。 - 【請求項２】 軟質ポリウレタンスポンジ層の通気量を
Ａ（ｃｃ／分・ｃｍ 2 ）、軟質ポリウレタンスポンジ層
内のセルの平均径をＤ（μｍ）とするとき、Ａ／Ｄ＞７
の関係を満たす請求項１記載のトナー供給ロール。 - 【請求項３】 上記軟質ポリウレタンスポンジ層内のセ
ルの平均径が１００〜５００μｍの範囲に設定されてい
る請求項１または２記載のトナー供給ロール。 - 【請求項４】 上記軟質ポリウレタンスポンジ層の硬度
が５０〜５００ｇの範囲に設定されている請求項１〜３
のいずれか一項に記載のトナー供給ロール。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載のト
ナー供給ロールの製法であって、ポリウレタン原料を発
泡させて軸体の外周面に軟質ポリウレタンスポンジ層を
形成した後、高圧の気体を吹き付けることにより、軟質
ポリウレタンスポンジ層内の隣り合うセルの境界部に存
在する全てのセル膜のうち、そのセル膜に開口部をもつ
ものの割合を９０％以上にすることを特徴とするトナー
供給ロールの製法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28795599A JP2001109251A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | トナー供給ロールおよびその製法 |
| EP00121843A EP1091262A3 (en) | 1999-10-08 | 2000-10-06 | Toner supply roll and production method therefore |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28795599A JP2001109251A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | トナー供給ロールおよびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001109251A true JP2001109251A (ja) | 2001-04-20 |
Family
ID=17723917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28795599A Pending JP2001109251A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | トナー供給ロールおよびその製法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1091262A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001109251A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008307777A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Canon Chemicals Inc | ポリウレタンフォームローラの製造方法及びその製造方法により製造されたポリウレタンフォームローラ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4402137B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2010-01-20 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置、現像装置及びカートリッジ |
| JP2009009035A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Canon Inc | 現像装置及びカートリッジ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0363677A (ja) * | 1989-08-01 | 1991-03-19 | Fujitsu Ltd | 一成分トナー現像装置 |
| JPH06195004A (ja) * | 1992-11-09 | 1994-07-15 | Konica Corp | トナーガイドローラ及びそれを用いた画像形成方法及び画像形成装置 |
| JP3881719B2 (ja) * | 1996-02-06 | 2007-02-14 | 東海ゴム工業株式会社 | トナー供給ロール及びその製造方法 |
| JP3736102B2 (ja) * | 1998-02-20 | 2006-01-18 | 東海ゴム工業株式会社 | ウレタンスポンジロール及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-10-08 JP JP28795599A patent/JP2001109251A/ja active Pending
-
2000
- 2000-10-06 EP EP00121843A patent/EP1091262A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008307777A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Canon Chemicals Inc | ポリウレタンフォームローラの製造方法及びその製造方法により製造されたポリウレタンフォームローラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1091262A2 (en) | 2001-04-11 |
| EP1091262A3 (en) | 2004-01-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040624 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040706 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041102 |