JP2003015399A - Toner supply roll - Google Patents

Toner supply roll

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JP2003015399A
JP2003015399A JP2001195344A JP2001195344A JP2003015399A JP 2003015399 A JP2003015399 A JP 2003015399A JP 2001195344 A JP2001195344 A JP 2001195344A JP 2001195344 A JP2001195344 A JP 2001195344A JP 2003015399 A JP2003015399 A JP 2003015399A
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JP
Japan
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toner supply
supply roll
quaternary ammonium
ammonium salt
group
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Pending
Application number
JP2001195344A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoji Arimura
昭二 有村
Tomoshi Suzuki
智志 鈴木
Kazunori Toyama
和徳 遠山
Yoshihiro Takeyama
可大 竹山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Riko Co Ltd filed Critical Sumitomo Riko Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner supply roll having low electric resistance in an early stage and excellent energization durability. SOLUTION: The toner supply roll has a shaft and at least one layer formed on the peripheral surface of the shaft and the innermost layer is formed using an electrically conductive material containing a quaternary ammonium salt of formula (1) as an ionic conductor. In the formula (1), R<1> -R<4> are each alkyl, at least one is different from each other, at least one is a 4-12C alkyl; X<n-> is an n-valent anion; and (n) is an integer of 1-6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機,プリンタ
ー,ファクシミリ等の電子写真装置に用いられるトナー
供給ロールに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toner supply roll used in an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer and a facsimile.

【0002】[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。上記トナー供給ロールとして
は、軸体の外周面に軟質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、電気抵抗の安
定化を図るべく、軟質ウレタンフォーム層に導電剤とし
て第四級アンモニウム塩を含有させることが提案されて
いる(特開平10−169641号公報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer or a facsimile, an electrostatic latent image is formed on an image bearing member composed of an electrophotographic photosensitive member, an electrostatic recording dielectric member, etc. A latent image is developed by a developing device to be visualized as a toner image. Such a developing device has a built-in toner supply roll for supplying a predetermined toner (developer) contained in the hopper to the image carrier side. As the toner supply roll, one having a structure in which a soft urethane foam layer is formed on the outer peripheral surface of the shaft is used. In order to stabilize the electric resistance, it has been proposed that the soft urethane foam layer contains a quaternary ammonium salt as a conductive agent (JP-A-10-169641).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平10−169641号公報に記載のロールは、初期
の電気抵抗が高くなるため、一定電圧で所望の電流値が
流れず、画像不具合が生じるとともに、通電耐久性能に
劣るという難点がある。
However, since the roll described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-169641 has a high initial electric resistance, a desired current value does not flow at a constant voltage and an image defect occurs. However, there is a drawback that it is inferior in current durability performance.

【0004】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、初期の電気抵抗が小さく、通電耐久性に優れた
トナー供給ロールの提供をその目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a toner supply roll having a small initial electric resistance and excellent durability against energization.

【0005】[0005]

【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、本発明のトナー供給ロールは、軸体と、この軸体
の外周面に形成される少なくとも1つの層を備えたトナ
ー供給ロールであって、上記層のなかの最内層が、イオ
ン導電剤として、下記の一般式(1)で表される第四級
アンモニウム塩を含有する導電性材料を用いて形成され
てなるという構成をとる。
To achieve the above object, a toner supply roll of the present invention comprises a shaft body and a toner supply roll provided with at least one layer formed on the outer peripheral surface of the shaft body. The innermost layer among the above layers is formed by using a conductive material containing a quaternary ammonium salt represented by the following general formula (1) as an ionic conductive agent. To take.

【0006】[0006]

【化2】 [Chemical 2]

【0007】すなわち、本発明者らは、初期の電気抵抗
がより小さく、通電耐久性に優れたトナー供給ロールを
得るべく、イオン導電剤である第四級アンモニウム塩を
中心に鋭意研究を重ねた。その結果、第四級アンモニウ
ム塩の正イオン側のNに結合する4つの置換基のうち、
少なくとも一つが互いに異なっており、かつ少なくとも
一つが炭素数4〜12のアルキル基である場合に、正イ
オンの中心のNの電荷量(チャージ量)を大きくするこ
とができ、電荷の受け渡しが容易な電荷分布となり、少
ない添加量で初期の電気抵抗を小さくすることができる
とともに、正イオンと負イオンのバランスが良好となる
ため通電耐久性に優れることを見いだし、本発明に到達
した。
That is, the inventors of the present invention have conducted intensive studies centering on a quaternary ammonium salt which is an ionic conductive agent in order to obtain a toner supply roll having a smaller initial electric resistance and excellent durability against electric current. . As a result, among the four substituents bonded to N on the positive ion side of the quaternary ammonium salt,
When at least one is different from each other and at least one is an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, the charge amount (charge amount) of N at the center of the positive ion can be increased and transfer of charge is easy. The present invention has been achieved by finding that the charge distribution is varied, the initial electrical resistance can be reduced with a small amount of addition, and that the balance between positive ions and negative ions is good, so that the electrical durability is excellent.

【0008】[0008]

【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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described in detail.

【0009】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の外周面に軟質ウレタンフォー
ム層2が形成された単層構造である。そして、本発明に
おいては、上記軟質ウレタンフォーム層2が、ウレタン
原料に特定の第四級アンモニウム塩を添加してなる特殊
な導電性材料を用いて形成されていることが最大の特徴
である。
The toner supply roll of the present invention has, for example, as shown in FIG. 1, a single layer structure in which a soft urethane foam layer 2 is formed on the outer peripheral surface of a shaft body 1. In the present invention, the greatest feature is that the soft urethane foam layer 2 is formed by using a special conductive material obtained by adding a specific quaternary ammonium salt to a urethane raw material.

【0010】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。
The shaft 1 is not particularly limited,
For example, a metal core made of a solid metal body, a metal cylindrical body having a hollow interior, and the like are used. Examples of the material thereof include stainless steel, aluminum, and plated iron.

【0011】上記軟質ウレタンフォーム層2形成用のウ
レタン原料としては、ポリオールとイソシアネートが用
いられる。
Polyol and isocyanate are used as the urethane raw material for forming the soft urethane foam layer 2.

【0012】上記ポリオールとしては、ウレタン原料と
して通常用いられるものであれば特に限定はなく、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、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトン
ポリオール、ポリブタジエンポリオールやポリイソプレ
ンポリオール等のオレフィン系ポリオール等があげられ
る。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられ
る。
The above-mentioned polyol is not particularly limited as long as it is usually used as a urethane raw material, and examples thereof include olefin-based polyols such as polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, polycaprolactone polyol, polybutadiene polyol and polyisoprene polyol. Etc. These may be used alone or in combination of two or more.

【0013】上記イソシアネートとしては、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、トリレンジイソシアネート(TDI)〔2,4−
体、2,6−体、2,4−体と2,6−体の混合物〕、
ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、4,4′
−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、カー
ボジイミド変性MDI、ポリメリックポリイソシアネー
ト、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)、ポリメチレンポリフェニル
イソシアネート等があげられる。これらは単独でもしく
は2種以上併せて用いられる。これらのなかでも、低硬
度化の点で、トリレンジイソシアネート(TDI)が好
適に用いられる。
The above-mentioned isocyanate is not particularly limited as long as it is a polyisocyanate having two or more functional groups. For example, tolylene diisocyanate (TDI) [2,4-
Body, 2,6-body, mixture of 2,4-body and 2,6-body],
Hexamethylene diisocyanate (HDI), 4,4 '
-Diphenylmethane diisocyanate (MDI), carbodiimide-modified MDI, polymeric polyisocyanate, orthotoluidine diisocyanate (TODI),
Examples thereof include naphthylene diisocyanate (NDI), xylylene diisocyanate (XDI) and polymethylene polyphenyl isocyanate. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, tolylene diisocyanate (TDI) is preferably used in terms of low hardness.

【0014】そして、上記ポリオールに対するイソシア
ネートの使用量は、イソシアネートインデックス(NC
Oインデックス)として、90〜120の範囲に設定す
ることが好ましく、特に好ましくは100〜110であ
る。なお、NCOインデックスとは、イソシアネート基
と反応する水酸基を持つ原料成分の合計当量100に対
するイソシアネートの当量を意味する。
The amount of isocyanate used in the above polyol is determined by the isocyanate index (NC
The O index) is preferably set in the range of 90 to 120, and particularly preferably 100 to 110. The NCO index means the equivalent of isocyanate with respect to the total equivalent of 100 of raw material components having a hydroxyl group that reacts with an isocyanate group.

【0015】なお、上記ウレタン原料には、ポリオール
およびイソシアネートに加えて、発泡剤、触媒、整泡
剤、酸化防止剤、着色剤、難燃剤等を適宜に配合しても
差し支えない。
In addition to the polyol and the isocyanate, a foaming agent, a catalyst, a foam stabilizer, an antioxidant, a colorant, a flame retardant and the like may be appropriately blended in the urethane raw material.

【0016】上記発泡剤としては、水が好ましい。上記
発泡剤としての水の配合量は、上記ポリオール100重
量部(以下「部」と略す)に対して0.3〜2.5部の
範囲が好ましい。
Water is preferably used as the foaming agent. The content of water as the foaming agent is preferably in the range of 0.3 to 2.5 parts with respect to 100 parts by weight of the polyol (hereinafter abbreviated as "part").

【0017】上記触媒としては、例えば、第三級アミン
触媒、有機金属化合物等があげられる。
Examples of the catalyst include tertiary amine catalysts, organometallic compounds and the like.

【0018】上記第三級アミン触媒としては、例えば、
トリエチルアミン(TEA)、N,N−ジメチルシクロ
ヘキシルアミン(DMEDA)等のモノアミン類:N,
N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン(TM
EDA)等のジアミン類:N,N,N′,N″,N″−
ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)等
のトリアミン類:トリエチレンジアミン(TEDA)等
の環状アミン類:ジメチルアミノエタノール(DME
A)等のアルコールアミン類:ビス(2−ジメチルアミ
ノエチル)エーテル(BDMEE)等のエーテルアミン
類等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併
せて用いられる。
The above-mentioned tertiary amine catalyst is, for example,
Monoamines such as triethylamine (TEA) and N, N-dimethylcyclohexylamine (DMEDA): N,
N, N ', N'-tetramethylethylenediamine (TM
Diamines such as EDA): N, N, N ', N ", N"-
Triamines such as pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA): Cyclic amines such as triethylenediamine (TEDA): Dimethylaminoethanol (DME)
Alcohol amines such as A): Ether amines such as bis (2-dimethylaminoethyl) ether (BDMEE). These may be used alone or in combination of two or more.

【0019】上記第三級アミン触媒の配合量は、上記ポ
リオール100部に対して0.1〜3部の範囲が好まし
い。
The amount of the tertiary amine catalyst compounded is preferably 0.1 to 3 parts with respect to 100 parts of the polyol.

【0020】上記有機金属化合物としては、例えば、ス
タナスオクトエート、ジブチルチンジアセテート、ジブ
チルチンジラウレート、ジブチルチンチオカルボキシエ
ート等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上
併せて用いられる。
Examples of the organometallic compounds include stannas octoate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin thiocarboxyate and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

【0021】上記有機金属化合物の配合量は、上記ポリ
オール100部に対して0.05〜0.5部の範囲が好
ましい。
The amount of the organometallic compound compounded is preferably in the range of 0.05 to 0.5 parts per 100 parts of the polyol.

【0022】上記整泡剤としては、例えば、シリコーン
系整泡剤(ポリオキシアルキレン−ジメチルポリシロキ
サン系コポリマー)、非シリコーン系整泡剤等があげら
れる。
Examples of the foam stabilizers include silicone foam stabilizers (polyoxyalkylene-dimethylpolysiloxane copolymers) and non-silicone foam stabilizers.

【0023】上記ウレタン原料とともに用いられる特定
の第四級アンモニウム塩は、下記の一般式(1)で表さ
れるものである。
The specific quaternary ammonium salt used together with the urethane raw material is represented by the following general formula (1).

【0024】[0024]

【化3】 [Chemical 3]

【0025】上記炭素数4〜12のアルキル基は、直鎖
状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、分子内の
立体障害の点で、直鎖状が好ましい。上記炭素数4,
6,8,12のアルキル基としては、具体的には、ブチ
ル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基が好まし
い。
The alkyl group having 4 to 12 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear in view of steric hindrance in the molecule. The above carbon number 4,
As the 6,8,12 alkyl group, specifically, a butyl group, a hexyl group, an octyl group, and a dodecyl group are preferable.

【0026】上記一般式(1)において、R1 〜R4
表される残余のアルキル基(炭素数4〜12以外のアル
キル基)としては、特に限定はないが、上記炭素数4〜
12のアルキル基よりも炭素数が小さいものが好まし
く、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。こ
のようなアルキル基の具体例としては、上記R1 〜R4
のうちのいずれか1つが炭素数4のアルキル基である場
合、残りの基は炭素数3以下のアルキル基、例えば、メ
チル基、エチル基、プロピル基等であることが好まし
い。また、上記R1 〜R4 のうちのいずれか1つが炭素
数12のアルキル基である場合、残りの基は炭素数11
以下のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル
基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基等
であることが好ましい。
In the above general formula (1), the remaining alkyl groups represented by R 1 to R 4 (alkyl groups having other than 4 to 12 carbon atoms) are not particularly limited, but the above 4 to 4 carbon atoms are included.
It preferably has 12 or less carbon atoms than the alkyl group of 12, and may be linear, branched or cyclic. Specific examples of such an alkyl group include the above R 1 to R 4
When any one of these is an alkyl group having 4 carbon atoms, the remaining groups are preferably alkyl groups having 3 or less carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group and the like. When any one of R 1 to R 4 is an alkyl group having 12 carbon atoms, the remaining group has 11 carbon atoms.
The following alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and undecyl group are preferable.

【0027】上記一般式(1)において、X n- で表さ
れるn価の陰イオンとしては、特に限定はなく、例え
ば、F- 、Cl- 、Br- 、I- 等のハロゲンイオン
や、ClO4 - 、BF4 - 、SO4 2-、HSO4 - 、C
3 SO4 - 、C2 5 SO4 -、CH3 SO3 - 、C
2 5 SO3 - 、COOH- 等があげられる。これらの
なかでも、低抵抗化が可能である点で、Br- 、I-
ClO4 - 、HSO4 - 、C2 5 SO4 - が好まし
い。
In the above general formula (1), the n-valent anion represented by X n- is not particularly limited, and examples thereof include halogen ions such as F , Cl , Br , and I , ClO 4 , BF 4 , SO 4 2− , HSO 4 , C
H 3 SO 4 -, C 2 H 5 SO 4 -, CH 3 SO 3 -, C
2 H 5 SO 3 , COOH − and the like. Among these, Br , I , and
ClO 4 , HSO 4 , and C 2 H 5 SO 4 are preferable.

【0028】上記一般式(1)において、nで表される
1〜6の整数のなかでも、1〜4の整数が好ましく、特
に好ましくは1〜2の整数である。
In the above general formula (1), among the integers of 1 to 6 represented by n, the integer of 1 to 4 is preferable, and the integer of 1 to 2 is particularly preferable.

【0029】そして、上記一般式(1)で表される第四
級アンモニウム塩としては、R1 〜R4 のいずれか1つ
が炭素数4〜12のアルキル基であり、残りの3つがメ
チル基またはエチル基である第四級アンモニウム塩、も
しくはR1 〜R4 のいずれか3つが炭素数4〜12のア
ルキル基であり、残りの1つがメチル基またはエチル基
である第四級アンモニウム塩が好適に用いられる。
As the quaternary ammonium salt represented by the general formula (1), any one of R 1 to R 4 is an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, and the remaining three are methyl groups. Or a quaternary ammonium salt which is an ethyl group, or a quaternary ammonium salt in which any one of R 1 to R 4 is an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms and the remaining one is a methyl group or an ethyl group. It is preferably used.

【0030】上記ウレタン原料用ポリオール(ベースポ
リマー)に対する上記特定の第四級アンモニウム塩の配
合量は、ベースポリマー100部に対して、特定の第四
級アンモニウム塩を0.01〜10部の範囲に設定する
ことが好ましく、特に好ましくは0.1〜5部である。
すなわち、特定の第四級アンモニウム塩の配合量が0.
01部未満であると、電気抵抗を所望の値まで下げるこ
とが困難となり、逆に10部を超えると、ベースポリマ
ーとの相溶性が悪くブルームしやすくなる傾向がみられ
るからである。
The amount of the specific quaternary ammonium salt compounded with respect to the urethane raw material polyol (base polymer) is in the range of 0.01 to 10 parts with respect to 100 parts of the base polymer. It is preferable to set to, and particularly preferably 0.1 to 5 parts.
That is, the amount of the specific quaternary ammonium salt compounded was 0.
When it is less than 01 part, it becomes difficult to reduce the electric resistance to a desired value, and when it is more than 10 parts, compatibility with the base polymer is poor and blooming tends to occur easily.

【0031】また、上記導電性材料には、上記特定の第
四級アンモニウム塩とともに、上記第四級アンモニウム
塩以外のイオン導電剤を併用しても差し支えない。さら
には、上記イオン導電剤とともに電子導電剤を併用して
も差し支えない。
In addition to the specific quaternary ammonium salt, an ionic conductive agent other than the quaternary ammonium salt may be used in combination with the conductive material. Furthermore, an electronic conductive agent may be used in combination with the ionic conductive agent.

【0032】上記特定の第四級アンモニウム塩以外のイ
オン導電剤としては、例えば、リン酸エステル、スルホ
ン酸塩、ホウ酸塩、リン酸塩、脂肪族多価アルコール、
脂肪族アルコールサルフェート塩等があげられる。これ
らは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
Examples of the ion conductive agent other than the above specific quaternary ammonium salt include phosphoric acid ester, sulfonate, borate, phosphate, aliphatic polyhydric alcohol,
Examples thereof include aliphatic alcohol sulfate salts. These may be used alone or in combination of two or more.

【0033】上記電子導電剤としては、例えば、アルミ
ニウム粉末,ステンレス粉末等の金属粉末、c−Zn
O,c−TiO2 ,c−Fe3 4 ,c−SnO2 等の
導電性金属酸化物、グラファイト,カーボンブラック等
の導電性粉末等があげられる。これらは単独でもしくは
2種以上併せて用いられる。なお、上記「c−」とは、
導電性を有するという意味である。
Examples of the electron conductive agent include metal powders such as aluminum powder and stainless powder, and c-Zn.
O, c-TiO 2, c -Fe 3 O 4, c-SnO 2 such as a conductive metal oxide, graphite, conductive powder such as carbon black. These may be used alone or in combination of two or more. The above "c-" means
It means to have conductivity.

【0034】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
ウレタンフォーム層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22,23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、上記ポリオール、導電剤および必要に応じて触媒、
発泡剤、整泡剤を配合してなるプレミックスポリオール
を調製した後、このプレミックスポリオールにイソシア
ネートを混合したものを、上記成形キャビティ24内に
注入し、これを所定温度(60℃程度)のオーブン中で
所定時間(30分間程度)加熱して発泡硬化させる。そ
の後、脱型することにより、図1に示すような、軸体1
の外周面に軟質ウレタンフォーム層2が形成されてなる
単層構造のトナー供給ロールを得ることができる。
The toner supply roll of the present invention can be manufactured, for example, by the following method. That is, first, as shown in FIG. 2, a cylindrical mold 21 having a length substantially equal to the axial length of the soft urethane foam layer 2 of the toner supply roll, and caps 22 and 23 for closing both ends of the cylindrical mold 21. A molding die composed of and is prepared. In this molding die, both ends of the cylindrical mold 21 are closed by the caps 22 and 23 and the shaft 1 is supported by the caps 22 and 23 in a state where the shaft 1 is positioned inside the cylindrical mold 21. As a result, a molding cavity 24 that gives the intended final roll shape (outer diameter) of the toner supply roll is formed in the cylindrical mold 21. Then, the above-mentioned polyol, a conductive agent and, if necessary, a catalyst,
After preparing a premix polyol prepared by blending a foaming agent and a foam stabilizer, a mixture of this premix polyol with isocyanate is injected into the molding cavity 24, and this is kept at a predetermined temperature (about 60 ° C.). It is foamed and cured by heating in an oven for a predetermined time (about 30 minutes). Then, by removing the mold, the shaft body 1 as shown in FIG.
It is possible to obtain a toner supply roll having a single layer structure in which the soft urethane foam layer 2 is formed on the outer peripheral surface of the.

【0035】上記軟質ウレタンフォーム層2の厚みは、
通常、2〜8mmであり、好ましくは3〜6mmであ
る。
The thickness of the soft urethane foam layer 2 is
Usually, it is 2 to 8 mm, preferably 3 to 6 mm.

【0036】なお、本発明のトナー供給ロールは、前記
図1に示したような単層構造に限定されるものではな
く、二層以上の多層構造であっても差し支えない。ただ
し、上記層のなかの最内層は、上記特殊な導電性材料を
用いて形成されていることが必要である。
The toner supply roll of the present invention is not limited to the single-layer structure as shown in FIG. 1 and may have a multi-layer structure of two or more layers. However, it is necessary that the innermost layer of the layers is formed using the special conductive material.

【0037】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
Next, examples will be described together with comparative examples.

【0038】まず、実施例および比較例に先立ち、下記
に示す材料を準備した。
First, prior to Examples and Comparative Examples, the following materials were prepared.

【0039】〔3官能ポリオール〕三井化学社製、EP
240
[Trifunctional polyol] EP manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
240

【0040】〔硬化触媒〕花王社製、カオライザーN
o.31
[Curing catalyst] Kaoizer N, manufactured by Kao Corporation
o. 31

【0041】〔発泡剤〕水[Foaming agent] water

【0042】〔整泡剤〕シリコーン系整泡剤(日本ユニ
カー社製、L5366)
[Foam stabilizer] Silicone-based foam stabilizer (L5366, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.)

【0043】〔イソシアネート〕2,4−トルエンジイ
ソシアネート(三井化学社製、TDI−100)
[Isocyanate] 2,4-toluene diisocyanate (TDI-100, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)

【0044】〔イオン導電剤〕下記の式(2)で表さ
れる第四級アンモニウム塩
[Ion Conducting Agent] Quaternary ammonium salt represented by the following formula (2)

【0045】[0045]

【化4】 [Chemical 4]

【0046】〔イオン導電剤〕下記の式(3)で表さ
れる第四級アンモニウム塩
[Ion Conducting Agent] Quaternary ammonium salt represented by the following formula (3)

【0047】[0047]

【化5】 [Chemical 5]

【0048】〔電子導電剤〕カーボンブラック(ライオ
ンアクゾ社製、ケッチェンブラックEC)
[Electroconductive agent] Carbon black (Ketjenblack EC, manufactured by Lion Akzo)

【0049】[0049]

【実施例1】下記の表1に示す各成分を同表に示す割合
で配合してなるウレタン原料を用いて、前述の図2に示
した製法に準じて、トナー供給ロールを作製した。すな
わち、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、SUS304製)
をセットした。ついで、ポリオール、導電剤、硬化触
媒、発泡剤および整泡剤を下記の表1に示した割合で配
合してプレミックスポリオールを調製した後、このプレ
ミックスポリオールにイソシアネートを所定の割合で混
合したものを、上記成形型の成形キャビティ24内に必
要量を注入した。これを60℃のオーブン中で30分間
加熱して発泡硬化させた後、脱型して、軸体の外周面に
軟質ウレタンフォーム層(厚み5.5mm)が形成され
てなる単層構造のトナー供給ロールを作製した(図1参
照)。
Example 1 A toner supply roll was produced by using a urethane raw material prepared by mixing the components shown in Table 1 below in the proportions shown in the same table, according to the production method shown in FIG. That is, first, the forming die shown in FIG.
A core metal to be the shaft body 1 (diameter 5 mm, made of SUS304)
Set. Then, a polyol, a conductive agent, a curing catalyst, a foaming agent and a foam stabilizer were blended in the proportions shown in Table 1 below to prepare a premix polyol, and then isocyanate was mixed with the premix polyol in a predetermined proportion. The required amount of the product was injected into the molding cavity 24 of the molding die. This is heated in an oven at 60 ° C. for 30 minutes to foam and harden, and then released from the mold to have a single layer structure toner in which a soft urethane foam layer (thickness 5.5 mm) is formed on the outer peripheral surface of the shaft body. A supply roll was prepared (see FIG. 1).

【0050】[0050]

【実施例2〜5】各成分の種類および配合割合を下記の
表1に示すものに変更する以外は、実施例1と同様にし
てトナー供給ロールを作製した。
Examples 2 to 5 Toner supply rolls were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the kinds and blending ratios of the respective components were changed to those shown in Table 1 below.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】[0052]

【比較例1】特開平10−169641号公報に記載の
実施例1に準じて、ウレタン原料を調製した。すなわ
ち、TDI−100(住友バイエルウレタン社製、スミ
ジュールT−100)20部と、グリセリンにプロピレ
ンオキサイドとエチレンオキサイドを付加して分子量5
000としたポリエーテルポリオール(旭硝子社製、エ
キセノール828)100部と、1,4−ブタンジオー
ル6.3部と、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー
社製、SF2935F)4部と、ジブチルチンジラウレ
ート0.03部と、変性脂肪族・ジメチルエチルアンモ
ニウムサルフェート〔H(CH2 4-202 5 N(C
3 2 2 5 SO4 :分子量466〜550〕0.
5部とからなるウレタン原料を調製した。そして、この
ウレタン原料を用いて、実施例1と同様にして、トナー
供給ロールを作製した。
Comparative Example 1 A urethane raw material was prepared according to Example 1 described in JP-A-10-169641. That is, 20 parts of TDI-100 (Sumijour T-100 manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) and propylene oxide and ethylene oxide were added to glycerin to give a molecular weight of 5
100 parts of polyether polyol (made by Asahi Glass Co., Ltd., Exenol 828), which was 000, 6.3 parts of 1,4-butanediol, 4 parts of a silicone-based surfactant (SF2935F, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.), and dibutyltin dilaurate. 0.03 parts and modified aliphatic dimethylethylammonium sulfate [H (CH 2 ) 4-20 C 2 H 5 N (C
H 3) 2 C 2 H 5 SO 4: molecular weight 466 to 550] 0.
A urethane raw material consisting of 5 parts was prepared. Then, using this urethane raw material, a toner supply roll was produced in the same manner as in Example 1.

【0053】[0053]

【比較例2】特開平10−169641号公報に記載の
実施例2に準じて、ウレタン原料を調製した。すなわ
ち、上記変性脂肪族・ジメチルエチルアンモニウムサル
フェート0.5部に代えて、ホウフッ化テトラブチルア
ンモニウム0.2部とする以外は、比較例1と同様にし
て、ウレタン原料を調製した。そして、このウレタン原
料を用いて、実施例1と同様にして、トナー供給ロール
を作製した。
Comparative Example 2 A urethane raw material was prepared according to Example 2 described in JP-A-10-169641. That is, a urethane raw material was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that 0.2 part of tetrabutylammonium borofluoride was used instead of 0.5 part of the modified aliphatic dimethylethylammonium sulfate. Then, using this urethane raw material, a toner supply roll was produced in the same manner as in Example 1.

【0054】[0054]

【比較例3】特開平10−169641号公報に記載の
実施例3に準じて、ウレタン原料を調製した。すなわ
ち、上記変性脂肪族・ジメチルエチルアンモニウムサル
フェート0.5部に加えて、さらに過塩素酸ナトリウム
(NaClO4 :分子量122.5)の33重量%ジエ
チレングリコールモノメチルエステル溶液0.015部
を用いる以外は、比較例1と同様にして、ウレタン原料
を調製した。そして、このウレタン原料を用いて、実施
例1と同様にして、トナー供給ロールを作製した。
Comparative Example 3 A urethane raw material was prepared according to Example 3 described in JP-A-10-169641. That is, except that, in addition to 0.5 part of the above-mentioned modified aliphatic dimethylethylammonium sulfate, 0.015 part of a 33% by weight solution of sodium perchlorate (NaClO 4 : molecular weight 122.5) in diethylene glycol monomethyl ester was used, A urethane raw material was prepared in the same manner as in Comparative Example 1. Then, using this urethane raw material, a toner supply roll was produced in the same manner as in Example 1.

【0055】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、各特性の評価を行った。これらの結果を、後記の表
2および表3に併せて示した。
Using the toner supply rolls of the example product and the comparative product thus obtained, the respective characteristics were evaluated according to the following criteria. The results are also shown in Tables 2 and 3 below.

【0056】〔電気抵抗〕トナー供給ロールの電気抵抗
を、図3に示すような金属ロール電極法により測定し
た。すなわち、トナー供給ロール31の両端を荷重4.
9Nで直径30mmの金属ロール32に押圧した状態
で、上記金属ロール32を回転数60rpmで矢印方向
に回転させるとともに、上記トナー供給ロール31を上
記金属ロール32の連れ回りにより矢印方向に回転させ
た。そして、上記トナー供給ロール31の一端に100
Vの電圧を印加して電流値を測定し、電気抵抗値を求め
た。
[Electrical Resistance] The electrical resistance of the toner supply roll was measured by the metal roll electrode method as shown in FIG. That is, the load on both ends of the toner supply roll 31 is 4.
While pressing the metal roll 32 having a diameter of 30 mm with 9 N, the metal roll 32 was rotated in the direction of the arrow at a rotation speed of 60 rpm, and the toner supply roll 31 was rotated in the direction of the arrow along with the rotation of the metal roll 32. . Then, 100 is attached to one end of the toner supply roll 31.
A voltage of V was applied and the current value was measured to obtain the electric resistance value.

【0057】〔通電耐久試験〕上記図3の状態で通電し
たまま10時間後の電流値を測定し、上昇した電気抵抗
桁数を求めた。
[Electrical Durability Test] The current value was measured 10 hours after the current was applied in the state shown in FIG. 3 to determine the increased number of electric resistance digits.

【0058】[0058]

【表2】 [Table 2]

【0059】[0059]

【表3】 [Table 3]

【0060】上記結果から、実施例品はいずれも、初期
の電気抵抗が小さく、通電耐久性能に優れることがわか
る。
From the above results, it is understood that all of the example products have a small initial electric resistance and excellent current-carrying durability performance.

【0061】これに対して、比較例品は、初期の電気抵
抗が高く、耐久性能に劣ることがわかる。
On the other hand, it can be seen that the comparative products have high initial electric resistance and poor durability.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上のように、本発明のトナー供給ロー
ルは、特定の第四級アンモニウム塩を含有する導電性材
料を用いて最内層が形成されている。そして、上記第四
級アンモニウム塩の正イオン側のNに結合する4つの置
換基のうち、少なくとも一つが互いに異なっており、か
つ少なくとも一つが炭素数4〜12のアルキル基である
ため、正イオンの中心のNの電荷量(チャージ量)を大
きくすることができ、電荷の受け渡しが容易な電荷分布
となり、少ない添加量で初期の電気抵抗を小さくするこ
とができるとともに、正イオンと負イオンのバランスが
良好となるため通電耐久性に優れている。
As described above, in the toner supply roll of the present invention, the innermost layer is formed by using the conductive material containing the specific quaternary ammonium salt. Then, at least one of the four substituents bonded to N on the positive ion side of the quaternary ammonium salt is different from each other, and at least one is an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, and therefore, the positive ion The charge amount (charge amount) of N at the center of the charge can be increased, the charge distribution can be easily performed, and the initial electrical resistance can be reduced with a small addition amount. Excellent balance due to good balance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のトナー供給ロールの一例を示す斜視図
である。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a toner supply roll of the present invention.

【図2】本発明のトナー供給ロールの製法の一例を示す
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a method for producing a toner supply roll of the present invention.

【図3】電気抵抗の測定方法を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method for measuring electric resistance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 軸体 2 軟質ウレタンフォーム層 1 axis 2 Soft urethane foam layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠山 和徳 愛知県小牧市東三丁目1番地 東海ゴム工 業株式会社内 (72)発明者 竹山 可大 愛知県小牧市東三丁目1番地 東海ゴム工 業株式会社内 Fターム(参考) 2H077 AC04 FA13 FA25 3J103 AA02 FA12 FA14 GA02 GA57 GA58 GA60 HA20 HA60    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kazunori Toyama             Tokai Rubber Works, Higashi 3-chome, Komaki City, Aichi Prefecture             Business (72) Inventor Takeyama Takeda             Tokai Rubber Works, Higashi 3-chome, Komaki City, Aichi Prefecture             Business F-term (reference) 2H077 AC04 FA13 FA25                 3J103 AA02 FA12 FA14 GA02 GA57                       GA58 GA60 HA20 HA60

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸体と、この軸体の外周面に形成される
少なくとも1つの層を備えたトナー供給ロールであっ
て、上記層のなかの最内層が、イオン導電剤として、下
記の一般式(1)で表される第四級アンモニウム塩を含
有する導電性材料を用いて形成されてなることを特徴と
するトナー供給ロール。 【化1】
1. A toner supply roll comprising a shaft body and at least one layer formed on the outer peripheral surface of the shaft body, wherein the innermost layer of the above layers is used as an ionic conductive agent as described below. A toner supply roll formed using a conductive material containing a quaternary ammonium salt represented by the formula (1). [Chemical 1]
【請求項2】 上記一般式(1)中、R1 〜R4 のいず
れか1つが炭素数4〜12のアルキル基であり、残りの
3つがメチル基またはエチル基である請求項1記載のト
ナー供給ロール。
2. The general formula (1), wherein any one of R 1 to R 4 is an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, and the remaining three are a methyl group or an ethyl group. Toner supply roll.
【請求項3】 上記一般式(1)中、R1 〜R4 のいず
れか3つが炭素数4〜12のアルキル基であり、残りの
1つがメチル基またはエチル基である請求項1記載のト
ナー供給ロール。
3. The general formula (1), wherein any one of R 1 to R 4 is an alkyl group having a carbon number of 4 to 12, and the remaining one is a methyl group or an ethyl group. Toner supply roll.
【請求項4】 上記イオン導電剤とともに電子導電剤を
併用した導電性材料を用いた請求項1〜3のいずれか一
項に記載のトナー供給ロール。
4. The toner supply roll according to claim 1, wherein a conductive material in which an electronic conductive agent is used together with the ionic conductive agent is used.
【請求項5】 ベースポリマーに上記一般式(1)で表
される第四級アンモニウム塩を添加してなる導電性材料
を用いた請求項1〜4のいずれか一項に記載のトナー供
給ロール。
5. The toner supply roll according to claim 1, wherein a conductive material obtained by adding a quaternary ammonium salt represented by the general formula (1) to a base polymer is used. .
【請求項6】 上記ベースポリマーが、ウレタン原料用
ポリオールである請求項5記載のトナー供給ロール。
6. The toner supply roll according to claim 5, wherein the base polymer is a urethane raw material polyol.
【請求項7】 上記第四級アンモニウム塩の配合量が、
上記ベースポリマー100重量部に対して、0.01〜
10重量部の範囲に設定されている請求項5または6記
載のトナー供給ロール。
7. The amount of the quaternary ammonium salt compounded is
0.01 to 100 parts by weight of the base polymer
The toner supply roll according to claim 5, wherein the toner supply roll is set in a range of 10 parts by weight.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008009215A (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Bridgestone Corp Conductive roller and image forming apparatus equipped with the same

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