JP2009009065A - Toner conveying roller - Google Patents

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JP2009009065A JP2007172709A JP2007172709A JP2009009065A JP 2009009065 A JP2009009065 A JP 2009009065A JP 2007172709 A JP2007172709 A JP 2007172709A JP 2007172709 A JP2007172709 A JP 2007172709A JP 2009009065 A JP2009009065 A JP 2009009065A
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Toru Masuyama
亨 益山
Kota Kono
耕太 河野
Wataru Takahashi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner conveying roller having higher toner conveying performance and scraping performance than before by improving an irregular structure of the surface of the roller. <P>SOLUTION: The toner conveying roller abuts on a developing roller which forms a visible image by conveying toner carried on its surface to an image forming body, and supplies the toner to the developing roller. It is constituted by carrying urethane foam on the outer periphery of a shaft. A wall-like projecting part is formed on the surface of the urethane foam, and the maximum width w of the wall-like projecting part is within 200 to 1,000 μm and the height thereof is within 10 to 500 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、感光体や紙等の画像形成体にトナーを搬送してその表面に可視画像を形成する現像ローラに対し、トナーを供給するために用いられるトナー搬送ローラ(以下、単に「ローラ」とも称する)に関する。   The present invention is used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer to supply toner to a developing roller that conveys toner to an image forming body such as a photoreceptor or paper and forms a visible image on the surface. The present invention relates to a toner conveying roller (hereinafter also simply referred to as “roller”).

一般に、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置等における現像部には、静電潜像を保持する画像形成体と、この画像形成体に当接して表面に担持したトナーを付着させることにより静電潜像を可視画像化する現像ローラと、この現像ローラにトナーを供給するトナー搬送ローラ(トナー供給ローラ、および、不要トナーの剥ぎ取りのためのクリーニングローラを含む)とが設けられており、トナーを、トナー収容部からトナー搬送ローラおよび現像ローラを介して画像形成体まで搬送する一連のプロセスにより、画像形成が行われる。   In general, an image forming body that holds an electrostatic latent image and a toner that is in contact with the image forming body and adheres to the surface are attached to a developing unit in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer. Thus, a developing roller that visualizes the electrostatic latent image and a toner conveying roller that supplies toner to the developing roller (including a toner supplying roller and a cleaning roller for removing unnecessary toner) are provided. Thus, image formation is performed by a series of processes in which the toner is conveyed from the toner container to the image forming body via the toner conveying roller and the developing roller.

この現像機構において良好な画像形成を行うには、トナーの薄層が現像ローラ表面にムラなく均一に形成され、担持されていることが必要である。従って、かかる現像機構においては、現像ローラ自体のトナー保持性能等に加え、トナー搬送ローラの性能、特には表面性能が重要となる。即ち、トナー搬送ローラには、現像ローラに当接して、摩擦帯電、トナーの供給および掻き取りを行うことにより、現像ローラ表面上に均一なトナー層を形成することが要求される。   In order to perform good image formation in this developing mechanism, it is necessary that a thin layer of toner is uniformly formed and supported on the surface of the developing roller without unevenness. Therefore, in such a developing mechanism, in addition to the toner holding performance of the developing roller itself, the performance of the toner transport roller, particularly the surface performance is important. That is, the toner conveying roller is required to form a uniform toner layer on the surface of the developing roller by contacting the developing roller and performing frictional charging, toner supply, and scraping.

上記要請を満足できる良好な表面性能を備えたトナー搬送ローラを得るために、従来より、様々な検討が重ねられてきている。かかるトナー搬送ローラとしては、一般に、ポリオール、イソシアネート、発泡剤としての水および触媒等を攪拌混合して発泡させてなるウレタンフォームを、金型内で軸と一体成形することにより得られるウレタンローラが使用されており、かかるウレタンローラにおいては、ローラ内部の発泡セルを連通化することでトナーをローラ内に保持することができ、ローラ表面の開口部を通じて保持されたトナーを現像ローラへ搬送することができる。   Various studies have been made in the past to obtain a toner conveying roller having satisfactory surface performance that satisfies the above requirements. As such a toner conveying roller, generally, a urethane roller obtained by integrally forming a urethane foam formed by stirring and mixing polyol, isocyanate, water as a foaming agent, a catalyst, and the like with a shaft in a mold. In such a urethane roller, the toner can be held in the roller by communicating the foam cell inside the roller, and the toner held through the opening on the roller surface is conveyed to the developing roller. Can do.

これに対し、例えば、特許文献1には、ポリウレタンフォーム層の外周面が、ロール軸方向に直線的に延びるように設けられた、20〜3000μmの高さと300〜3000μmのロール周方向におけるピッチを有する複数の凸条によって、凹凸表面構造とされているトナー供給ロールが開示されており、特許文献2には、ポリウレタンフォーム層の外周面が、ロール軸方向にスパイラル状に延びるように設けられた、ロール周方向に歯車形状の断面をもって延びる複数の凸条によって、凹凸表面構造とされているトナー供給ロールが開示されている。   On the other hand, for example, in Patent Document 1, the outer peripheral surface of the polyurethane foam layer has a height in the roll circumferential direction of 20 to 3000 μm and a pitch in the roll circumferential direction of 300 to 3000 μm provided so as to extend linearly in the roll axis direction. A toner supply roll having a concavo-convex surface structure is disclosed by a plurality of ridges, and in Patent Document 2, an outer peripheral surface of a polyurethane foam layer is provided so as to extend spirally in the roll axis direction. A toner supply roll having a concavo-convex surface structure by a plurality of ridges extending with a gear-shaped cross section in the roll circumferential direction is disclosed.

また、特許文献3には、スポンジ弾性層の外周面に、平均開口径が1000〜3000μmの粗大開口凹部を点在した状態で形成するとともに、上記点在する粗大開口凹部の間に、平均開口径が150〜300μmの微細開口凹部を多数分布形成したトナー供給ロールが開示されている。
特許第3536598号公報(特許請求の範囲等) 特開2000−56556号公報(特許請求の範囲等) 特開2007−121698号公報(特許請求の範囲等)
Further, in Patent Document 3, the sponge elastic layer is formed with coarse opening recesses having an average opening diameter of 1000 to 3000 μm on the outer peripheral surface, and the average opening is formed between the scattered coarse opening recesses. A toner supply roll in which a large number of fine opening recesses having a diameter of 150 to 300 μm are distributed is disclosed.
Japanese Patent No. 3536598 (claims, etc.) JP 2000-56556 A (Claims etc.) JP 2007-121698 A (Claims etc.)

しかしながら、特許文献1,2に開示されているような溝状の凸条による凹凸表面形状を有するローラでは、流動性の高いトナーを用いた場合、溝方向の移動が制限されていないためにトナーが絶えず溝方向に沿って流動することとなり、溝内に保持されて現像ローラに搬送されるトナーの量(トナー密度)が少なくなって、画像濃度が不十分となるという問題があった。また、特許文献3の粗大開口凹部を有するローラでは、開口部形状が円形状であるために開口面積が稼げず、トナー搬送性が不十分となってしまい、また、凹部が球形状であるため、凹部の容積確保も困難であった。   However, in a roller having a concavo-convex surface shape with groove-like ridges as disclosed in Patent Documents 1 and 2, when toner with high fluidity is used, the movement in the groove direction is not restricted, so the toner Constantly flows along the groove direction, and the amount of toner (toner density) held in the groove and conveyed to the developing roller is reduced, resulting in insufficient image density. Further, in the roller having a coarse opening recess of Patent Document 3, since the opening shape is circular, the opening area cannot be gained, toner transportability becomes insufficient, and the recess is spherical. Also, it was difficult to secure the volume of the recess.

したがって、従来のトナー搬送ローラはいずれも十分なものではなく、よりトナー搬送性および掻き取り性に優れたトナー搬送ローラの実現が求められていた。   Therefore, none of the conventional toner transport rollers are sufficient, and there has been a demand for the realization of a toner transport roller having better toner transport performance and scraping performance.

そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、ローラ表面の凹凸構造を改良することにより、従来に比しよりトナー搬送性および掻き取り性に優れたトナー搬送ローラを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a toner transport roller that is superior in conventional toner transport performance and scraping performance by solving the above-described problems and improving the uneven structure of the roller surface.

本発明者らは鋭意検討した結果、ローラ表面に、所定寸法の壁状凸部を形成することで、上記課題を解決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 found that the above problem can be solved by forming wall-shaped convex portions having a predetermined size on the roller surface, and have completed the present invention.

すなわち、本発明のトナー搬送ローラは、表面に担持したトナーを画像形成体に搬送することにより可視画像を形成する現像ローラに当接して、該現像ローラにトナーを供給するトナー搬送ローラであって、軸の外周にウレタンフォームを担持してなるトナー搬送ローラにおいて、
前記ウレタンフォーム表面に壁状の凸部が形成されてなり、該壁状凸部の最大幅が200〜1000μmの範囲内であって、かつ、高さが10〜500μmの範囲内であることを特徴とするものである。
That is, the toner transport roller of the present invention is a toner transport roller that contacts the developing roller that forms a visible image by transporting the toner carried on the surface to the image forming body and supplies the toner to the developing roller. In the toner transport roller formed by supporting urethane foam on the outer periphery of the shaft,
A wall-like convex part is formed on the urethane foam surface, and the maximum width of the wall-like convex part is in the range of 200 to 1000 μm and the height is in the range of 10 to 500 μm. It is a feature.

本発明のローラにおいては、前記壁状凸部の断面形状が略三角形状であることが好ましい。また、前記壁状凸部の形成方向が、ローラ軸方向に対し傾斜していることも好ましい。さらに、前記壁状凸部は、好適には、ローラ表面で、全体として格子状、綾目状または千鳥状のパターンを形成してなるものとする。   In the roller of this invention, it is preferable that the cross-sectional shape of the said wall-shaped convex part is a substantially triangular shape. Moreover, it is also preferable that the formation direction of the said wall-shaped convex part inclines with respect to a roller axial direction. Furthermore, the wall-like convex portion is preferably formed by forming a lattice-like, twill-like or staggered pattern as a whole on the roller surface.

本発明によれば、上記構成としたことにより、従来に比しよりトナー搬送性および掻き取り性に優れたトナー搬送ローラを実現することが可能となった。   According to the present invention, with the above-described configuration, it is possible to realize a toner transport roller that is more excellent in toner transport performance and scraping performance than in the past.

以下、本発明の好適実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1(a)に、本発明のトナー搬送ローラの一例の斜視図を示す。本発明のトナー搬送ローラ10は、表面に担持したトナーを画像形成体に搬送することにより可視画像を形成する現像ローラに当接して、この現像ローラにトナーを供給するものであって、図示するように、軸1の外周にウレタンフォーム2を担持してなるものである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1A is a perspective view of an example of the toner conveying roller of the present invention. The toner conveying roller 10 of the present invention is in contact with a developing roller that forms a visible image by conveying toner carried on the surface to an image forming body, and supplies the toner to this developing roller. As described above, the urethane foam 2 is supported on the outer periphery of the shaft 1.

図2に、本発明のトナー搬送ローラの一例の表面凹凸構造を示す。図示するように、本発明のローラのウレタンフォーム表面には、壁状の凸部が形成されている。表面にかかる壁状凸部を設けることで、掻き取り性能を維持しながら開口面積を稼ぐことが可能であり、これにより搬送量を向上することが可能となる。また、本発明に係る表面凹凸構造によれば、従来のように凹部に含まれるトナーが凹溝を伝って流れ落ちる現象を防止でき、凹部に蓄えて搬送されるトナーの量が増大するため、この点でも、画像濃度を向上することが可能となる。すなわち、壁状凸部を適宜配置で設けることによりトナーの流動性が抑えられるため、壁状凸部により形成される開口部(凹部)に含まれるトナー密度が上がって、搬送されるトナーの量が増大するのである。また、現像ローラに押し付けられた際のトナーの流動が低減できるため、この点からもトナーの搬送効率を向上することができる。   FIG. 2 shows an uneven surface structure of an example of the toner conveying roller of the present invention. As shown in the drawing, wall-shaped convex portions are formed on the urethane foam surface of the roller of the present invention. By providing the wall-like convex portion on the surface, it is possible to increase the opening area while maintaining the scraping performance, and thereby it is possible to improve the transport amount. Further, according to the surface uneven structure according to the present invention, the phenomenon that the toner contained in the concave portion flows down through the concave groove as in the conventional case can be prevented, and the amount of toner that is stored and conveyed in the concave portion increases. In this respect, the image density can be improved. That is, since the fluidity of the toner is suppressed by providing the wall-shaped convex portions in an appropriate arrangement, the toner density contained in the opening (concave portion) formed by the wall-shaped convex portions is increased, and the amount of toner conveyed. Will increase. Further, since the toner flow when pressed against the developing roller can be reduced, the toner transport efficiency can be improved also in this respect.

本発明に係る壁状凸部の最大幅wは、200〜1000μmの範囲内とすることが必要である。壁状凸部の最大幅wを薄くすることで、さらに搬送量を向上することができる一方、最大幅wが薄すぎると、脱型時や使用時に千切れなどが生じやすくなる。   The maximum width w of the wall-like convex portion according to the present invention needs to be in the range of 200 to 1000 μm. By reducing the maximum width w of the wall-shaped convex portion, the amount of conveyance can be further improved. On the other hand, if the maximum width w is too thin, tearing or the like tends to occur during demolding or use.

また、本発明に係る壁状凸部の高さは、10〜500μmの範囲内とすることが必要である。壁状凸部の高さを上記範囲とすることで、トナー搬送性と掻き取り性能とをいずれも良好に向上することができる一方、この高さが500μmを超えると掻き取り性能が低下するおそれがあり、また、10μm未満であると搬送性が低下するおそれがある。   Moreover, the height of the wall-shaped convex part which concerns on this invention needs to be in the range of 10-500 micrometers. By setting the height of the wall-shaped convex portion within the above range, both the toner transportability and the scraping performance can be improved satisfactorily. On the other hand, if the height exceeds 500 μm, the scraping performance may be lowered. Moreover, there exists a possibility that a conveyance property may fall that it is less than 10 micrometers.

また、壁状凸部は、開口部の容積を大きく確保する観点からは、例えば、図示するように、図示するように、断面略三角形状とすることが好ましい。   Further, from the viewpoint of ensuring a large volume of the opening, for example, the wall-shaped convex portion preferably has a substantially triangular cross section as illustrated.

本発明においては、図示するように、壁状凸部が、ローラ表面で、全体として格子状のパターンを形成してなることが好ましい。壁状凸部を組合せて、規則的な格子状パターンの凸部を形成することで、容積効率を高めて、搬送性を向上することができる。この場合の各格子の形状は、矩形のみならずひし形、平行四辺形などでもよく、その寸法は例えば、各格子を形成する凸部間の間隔X,Yについて、0.5〜3mmとすることができる。   In the present invention, as shown in the drawing, it is preferable that the wall-like convex portions form a lattice-like pattern as a whole on the roller surface. By combining the wall-shaped convex portions to form convex portions having a regular lattice pattern, the volumetric efficiency can be improved and the transportability can be improved. In this case, the shape of each lattice may be not only a rectangle but also a rhombus, a parallelogram, etc., and the dimensions thereof are, for example, 0.5 to 3 mm with respect to the intervals X and Y between the convex portions forming each lattice. Can do.

なお、各図中、矢印はローラの軸方向を示しており、特に限定はされないが、本発明において壁状凸部は、図示するように、ローラ軸方向に対し傾斜させて設けることが好ましい。これにより、トナーの掻き取りムラを低減することができる。具体的には例えば、ローラ軸方向に対し20〜70°をなすように設けることができる。特に、図示する格子状パターンの場合には、その格子の対角線の方向がローラ軸方向およびそれに直交する方向と略一致するよう設けることが好ましい。   In each figure, the arrow indicates the axial direction of the roller and is not particularly limited. However, in the present invention, the wall-like convex portion is preferably provided so as to be inclined with respect to the axial direction of the roller as shown. Thereby, toner scraping unevenness can be reduced. Specifically, for example, it can be provided so as to form 20 to 70 ° with respect to the roller axial direction. In particular, in the case of the lattice pattern shown in the figure, it is preferable that the diagonal direction of the lattice is substantially coincident with the roller axial direction and the direction orthogonal thereto.

また、図4(a),(b)および図5(a),(b)はそれぞれ、ローラ表面に形成された壁状凸部の他の例を示しており、壁状凸部を、前者は綾目状に配置した場合、後者は千鳥状に配置した場合を示す。このように、壁状凸部を互いに接触させずに配置した場合には、ローラ表面に形成される開口凹部が互いに連通することとなるため、これにより、凹部内のトナー密度をある程度確保しつつ、凹部の底付近にトナーが滞留した場合でも、各凹部間でトナーを流動させることができ、循環性を向上させることが可能となる。この場合の各部の好適寸法は、壁状凸部間の距離A,A,Aが0.5〜3mm、壁状凸部のローラ軸方向(図中の矢印方向)に対しなす角βが20〜70°である。なお、本発明において、壁状凸部の配置パターンは、これらに制限されないことはいうまでもない。 4 (a), 4 (b) and 5 (a), 5 (b) each show another example of a wall-like convex portion formed on the roller surface. Shows a case where they are arranged in a twill pattern, and the latter shows a case where they are arranged in a staggered pattern. As described above, when the wall-shaped convex portions are arranged without being in contact with each other, the opening concave portions formed on the roller surface communicate with each other, so that the toner density in the concave portions is secured to some extent. Even when the toner stays in the vicinity of the bottom of the concave portion, the toner can flow between the concave portions, and the circulation property can be improved. In this case, the preferred dimensions of each part are the distances A, A 1 and A 2 between the wall-shaped convex parts of 0.5 to 3 mm, and the angle β formed with respect to the roller-axis direction of the wall-shaped convex part (the arrow direction in the figure) Is 20 to 70 °. In addition, in this invention, it cannot be overemphasized that the arrangement pattern of a wall-shaped convex part is not restrict | limited to these.

本発明のトナー搬送ローラは、例えば、図6に概略的に示す非磁性一成分系の現像装置に適用することができ、この場合、トナー搬送ローラ10は、現像ローラ12に当接して配置され、トナー収容部内のトナー14を一旦現像ローラ12の表面に担持させて、これを介して画像形成体13に搬送することにより、静電潜像の可視化を行う現像プロセスの一部を構成する。   The toner conveying roller of the present invention can be applied to, for example, a non-magnetic one-component developing device schematically shown in FIG. 6. In this case, the toner conveying roller 10 is disposed in contact with the developing roller 12. The toner 14 in the toner container is once carried on the surface of the developing roller 12 and conveyed to the image forming body 13 through this, thereby constituting a part of the developing process for visualizing the electrostatic latent image.

本発明のローラは、図1(b)に示すような、内周面Aに凹凸を形成した円筒状のローラ製造用金型20を用いることで、容易に製造することが可能である。すなわち、内周面Aに、ローラ表面の壁状凸部に対応する、溝状凹部が形成された金型を用いる。   The roller of the present invention can be easily manufactured by using a cylindrical roller manufacturing mold 20 having irregularities on the inner peripheral surface A as shown in FIG. That is, a mold having a groove-like recess corresponding to the wall-like protrusion on the roller surface is used on the inner peripheral surface A.

かかる金型内周面に設ける凹凸の一例として、図3に、図2のローラ表面の凹凸構造に対応する金型内周面の凹凸構造を示す。内周面Aに、図示するような格子状の凹部を有する金型を用いることで、図2に示すような格子状の凸部を有するトナー搬送ローラを、低コストかつ短時間で所望の深さにて形成することができる。   As an example of the unevenness provided on the inner peripheral surface of the mold, FIG. 3 shows an uneven structure on the inner peripheral surface of the mold corresponding to the uneven structure on the roller surface of FIG. By using a mold having a lattice-shaped concave portion as shown in the figure on the inner peripheral surface A, a toner conveying roller having a lattice-shaped convex portion as shown in FIG. It can be formed.

なお、本発明のローラを、上記のような金型を用いて製造する際の具体的な方法についても特に制限はなく、常法に従い行うことができ、例えば、金型20の内周面に所望に応じシリコーン系等の離型剤を塗布した後、軸1を、図1(b)に示すようにセットして、ウレタンフォーム原料に適宜添加剤を加えた混合液を注入、発泡させることにより、軸1の外周にウレタンフォーム2を担持してなり、その表面に凹凸が形成されてなるローラ10を得ることができる(同図(a))。   In addition, there is no restriction | limiting in particular also about the specific method at the time of manufacturing the roller of this invention using the above molds, For example, it can carry out in accordance with a conventional method, For example, the inner peripheral surface of the metal mold | die 20 is carried out. After applying a silicone-based release agent as desired, the shaft 1 is set as shown in FIG. 1 (b), and a mixed liquid obtained by appropriately adding an additive to the urethane foam raw material is injected and foamed. Thus, it is possible to obtain the roller 10 having the urethane foam 2 supported on the outer periphery of the shaft 1 and having irregularities formed on the surface thereof ((a) in the figure).

本発明のローラの製造に用いられる金型内周面の凹凸は、例えば、転造加工により形成することができる。転造加工を用いることで、凹凸の表面形状に継ぎ目がなく、かつ、ローラに要求される深い凹凸形状を与えることができるとともに、繰り返し使用にも耐え得る成形金型を、安価にかつ短時間で作製することが可能である。また、凹凸形状の角部をシャープに形成することができるので、ローラの掻き取り性能をより向上することができる。特に、転造加工は規則的な連続凹凸を形成するのに適しているため、転造加工により凹凸が形成された金型を用いることで、所望の規則的な表面凹凸形状を有するトナー搬送ローラを容易に得ることが可能となる。また、転造加工を用いれば、凹凸の高低差が10〜500μmの範囲内であるような形状でも、角部のダレを生ずることなく形成することができる点でもメリットが大きい。さらに、図3に示すような規則的な格子状パターンの凹凸についても、凹凸のピッチを内周面Aの円周に合わせることで、転造加工により容易に形成することが可能である。   The unevenness of the inner peripheral surface of the mold used for manufacturing the roller of the present invention can be formed by rolling, for example. By using the rolling process, the surface shape of the unevenness can be seamless, and the deep uneven shape required for the roller can be given, and a molding die that can withstand repeated use can be produced at low cost and in a short time. Can be produced. Moreover, since the corner | angular part of uneven | corrugated shape can be formed sharply, the scraping performance of a roller can be improved more. In particular, since the rolling process is suitable for forming regular continuous irregularities, a toner conveying roller having a desired regular surface irregularity shape by using a die having irregularities formed by the rolling process. Can be easily obtained. In addition, if rolling is used, there is a great merit in that even if the unevenness is in the range of 10 to 500 μm, it can be formed without causing corner sagging. Further, the irregularities of the regular lattice pattern as shown in FIG. 3 can be easily formed by rolling by adjusting the pitch of the irregularities to the circumference of the inner peripheral surface A.

本発明のトナー搬送ローラは、表面に上記特定寸法の壁状凸部を有する点のみが重要であり、これにより本発明の所期の効果が得られるものであって、それ以外の具体的なローラ形状、材料等については、特に制限されるものではない。   The toner conveying roller of the present invention is important only in that the surface has the wall-shaped convex portion having the specific dimension on the surface, and thereby the desired effect of the present invention can be obtained. The roller shape, material, etc. are not particularly limited.

ここで、本発明のトナー搬送ローラは表面に比較的高さの高い凹凸を有するため、上記金型を用いてローラを製造するに際しては、脱型時にローラ表面が金型内周面の凹凸に引っ掛かったり、千切れたり、毛羽立ったりすることなく、スムーズに脱型することができることが重要である。かかる観点から、ローラ材料としては、伸び性に優れ、かつ、強度の高い軟質ウレタンフォームを用いることが好ましい。好適には、伸び率100%以上のウレタンフォームを用いる。   Here, since the toner conveying roller of the present invention has a relatively high unevenness on the surface, when the roller is manufactured using the mold, the roller surface becomes uneven on the inner peripheral surface of the mold at the time of demolding. It is important that the mold can be removed smoothly without being caught, broken or fluffed. From such a viewpoint, it is preferable to use a flexible urethane foam having excellent extensibility and high strength as the roller material. Preferably, a urethane foam having an elongation rate of 100% or more is used.

かかるウレタンフォームの材料としては、樹脂中にウレタン結合を含むものであれば、特に制限はないが、例えば、以下のようなものを用いることができる。   The material of the urethane foam is not particularly limited as long as it contains a urethane bond in the resin. For example, the following materials can be used.

ポリオール成分としては、例えば、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、酸成分とグリコール成分を縮合したポリエステルポリオール、カプロラクトンを開環重合したポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール等を用いることができる。   Examples of the polyol component include polyether polyol obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide, polytetramethylene ether glycol, polyester polyol obtained by condensing an acid component and a glycol component, polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of caprolactone, polycarbonate diol, and the like. Can be used.

エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオールとしては、例えば、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、メチルグルコジット、芳香族ジアミン、ソルビトール、ショ糖、リン酸等を出発物質とし、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加重合したものを挙げることができるが、特に、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールを出発物質としたものが好適である。付加するエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの比率やミクロ構造については、エチレンオキサイドの比率が好ましくは2〜95重量%、より好ましくは5〜90重量%であり、末端にエチレンオキサイドが付加しているものが好ましい。また、分子鎖中のエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの配列は、ランダムであることが好ましい。   Examples of polyether polyols obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide include water, propylene glycol, ethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, triethanolamine, diglycerin, pentaerythritol, ethylenediamine, and methylglucotite. , Aromatic diamine, sorbitol, sucrose, phosphoric acid, etc. as starting materials, and those obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide. Particularly, water, propylene glycol, ethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane. Those starting from hexanetriol are preferred. Regarding the ratio of ethylene oxide and propylene oxide to be added and the microstructure, the ratio of ethylene oxide is preferably 2 to 95% by weight, more preferably 5 to 90% by weight, and ethylene oxide is added to the terminal. preferable. In addition, the arrangement of ethylene oxide and propylene oxide in the molecular chain is preferably random.

なお、かかるポリエーテルポリオールの分子量としては、水、プロピレングリコール、エチレングリコールを出発物質とする場合は2官能となり、重量平均分子量で300〜6000の範囲のものが好ましく、3000〜5000の範囲のものがより好ましい。また、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールを出発物質とする場合は3官能となり、重量平均分子量で900〜9000の範囲のものが好ましく、4000〜8000の範囲のものがより好ましい。更に、2官能のポリオールと3官能のポリオールとを適宜ブレンドして用いることもできる。後述するように、官能基数が少なく同官能基数の場合は、分子量が大きいほうが高い伸び率を実現できるため、好ましい。   The molecular weight of the polyether polyol is bifunctional when water, propylene glycol or ethylene glycol is used as a starting material, and preferably has a weight average molecular weight in the range of 300 to 6000, preferably in the range of 3000 to 5000. Is more preferable. Further, when glycerin, trimethylolpropane, and hexanetriol are used as starting materials, they are trifunctional, and those having a weight average molecular weight in the range of 900 to 9000 are preferable, and those in the range of 4000 to 8000 are more preferable. Furthermore, a bifunctional polyol and a trifunctional polyol can be appropriately blended and used. As will be described later, when the number of functional groups is small and the number of functional groups is the same, a higher molecular weight is preferable because a higher elongation can be realized.

また、ポリテトラメチレンエーテルグリコールは、例えば、テトラヒドロフランのカチオン重合によって得ることができ、重量平均分子量が400〜4000の範囲、特には、650〜3000の範囲にあるものが好ましく用いられる。また、分子量の異なるポリテトラメチレンエーテルグリコールをブレンドすることも好ましい。さらに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを共重合して得られたポリテトラメチレンエーテルグリコールを用いることもできる。   Polytetramethylene ether glycol can be obtained, for example, by cationic polymerization of tetrahydrofuran, and those having a weight average molecular weight in the range of 400 to 4000, particularly in the range of 650 to 3000 are preferably used. It is also preferable to blend polytetramethylene ether glycols having different molecular weights. Furthermore, polytetramethylene ether glycol obtained by copolymerizing an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide can also be used.

さらに、ポリテトラメチレンエーテルグリコールと、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオールとをブレンドして用いることも好ましい。この場合、これらのブレンド比率が、重量比で95:5〜20:80の範囲、特には90:10〜50:50の範囲となるよう用いることが好適である。   Further, it is also preferable to use a blend of polytetramethylene ether glycol and a polyether polyol obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide. In this case, it is preferable to use such a blend ratio so that the weight ratio is in the range of 95: 5 to 20:80, particularly 90:10 to 50:50.

また、上記ポリオール成分とともに、ポリオールをアクリロニトリル変性したポリマーポリオール、ポリオールにメラミンを付加したポリオール、ブタンジオール等のジオール類、トリメチロールプロパンなどのポリオール類やこれらの誘導体を併用することもできる。   In addition to the polyol component, a polymer polyol obtained by modifying the polyol with acrylonitrile, a polyol obtained by adding melamine to the polyol, a diol such as butanediol, a polyol such as trimethylolpropane, or a derivative thereof may be used in combination.

また、ウレタンフォームを構成するイソシアネートとしては、芳香族イソシアネートまたはその誘導体、脂肪族イソシアネートまたはその誘導体、脂環族イソシアネートまたはその誘導体が用いられる。これらの中でも芳香族イソシアネートまたはその誘導体が好ましく、特に、トリレンジイソシアネート(TDI)またはその誘導体、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)またはその誘導体が好適に用いられる。   As the isocyanate constituting the urethane foam, aromatic isocyanate or a derivative thereof, aliphatic isocyanate or a derivative thereof, alicyclic isocyanate or a derivative thereof is used. Among these, aromatic isocyanate or a derivative thereof is preferable, and tolylene diisocyanate (TDI) or a derivative thereof, diphenylmethane diisocyanate (MDI) or a derivative thereof is particularly preferably used.

トリレンジイソシアネートまたはその誘導体としては、粗製トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートとの混合物、これらのウレア変性物、ビュレット変性物、カルボジイミド変性物、ポリオール等で変性したウレタン変性物等が用いられる。ジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体としては、例えば、ジアミノジフェニルメタンまたはその誘導体をホスゲン化して得られたジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体が用いられる。ジアミノジフェニルメタンの誘導体としては多核体などがあり、ジアミノジフェニルメタンから得られた純ジフェニルメタンジイソシアネート、ジアミノジフェニルメタンの多核体から得られたポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートなどを用いることができる。ポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートの官能基数については、通常、純ジフェニルメタンジイソシアネートと様々な官能基数のポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物が用いられ、平均官能基数が好ましくは2.05〜4.00、より好ましくは2.50〜3.50のものが用いられる。また、これらのジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体を変性して得られた誘導体、例えば、ポリオール等で変性したウレタン変性物、ウレチジオン形成による二量体、イソシアヌレート変性物、カルボジイミド/ウレトンイミン変性物、アロハネート変性物、ウレア変性物、ビュレット変性物なども用いることができる。また、数種類のジフェニルメタンジイソシアネートやその誘導体をブレンドして用いることもできる。   Tolylene diisocyanate or derivatives thereof include crude tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, a mixture of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, these These are urea-modified products, burette-modified products, carbodiimide-modified products, urethane-modified products modified with polyols, and the like. As diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof, for example, diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof obtained by phosgenating diaminodiphenylmethane or a derivative thereof is used. Examples of the derivatives of diaminodiphenylmethane include polynuclear bodies, and pure diphenylmethane diisocyanate obtained from diaminodiphenylmethane, polymeric diphenylmethane diisocyanate obtained from a polynuclear body of diaminodiphenylmethane, and the like can be used. Regarding the number of functional groups of polymeric diphenylmethane diisocyanate, a mixture of pure diphenylmethane diisocyanate and polymeric diphenylmethane diisocyanate having various functional groups is usually used, and the average number of functional groups is preferably 2.05 to 4.00, more preferably 2. .50 to 3.50 are used. Derivatives obtained by modifying these diphenylmethane diisocyanates or derivatives thereof, such as urethane modified products modified with polyols, dimers formed by uretidione formation, isocyanurate modified products, carbodiimide / uretonimine modified products, allophanate modified products , Urea-modified products, burette-modified products, and the like can also be used. Also, several types of diphenylmethane diisocyanate and its derivatives can be blended and used.

また、イソシアネートをポリオールによりあらかじめプレポリマー化してもよく、その方法としては、ポリオールとイソシアネートを適当な容器に入れ、充分に攪拌し、30〜90℃、より好ましくは40〜70℃に、6〜240時間、より好ましくは24〜72時間保温する方法が挙げられる。この場合、ポリオールとイソシアネートとの分量の比率は、得られるプレポリマーのイソシアネート含有率が4〜30重量%となるように調節することが好ましく、より好ましくは6〜15重量%である。イソシアネートの含有率が4重量%未満であると、プレポリマーの安定性が損なわれ、貯蔵中にプレポリマーが硬化してしまい、使用に供することができなくなるおそれがある。また、イソシアネートの含有率が30重量%を超えると、プレポリマー化されていないイソシアネートの含有量が増加し、このポリイソシアネートは、後のポリウレタン硬化反応において用いるポリオール成分と、プレポリマー化反応を経ないワンショット製法に類似の反応機構により硬化するため、プレポリマー法を用いる効果が薄れる。イソシアネートをあらかじめポリオールによりプレポリマー化したイソシアネート成分を用いる場合のポリオール成分としては、上記ポリオール成分に加えて、エチレングリコールやブタンジオール等のジオール類、トリメチロールプロパンやソルビトール等のポリオール類やそれらの誘導体を用いることもできる。   In addition, the isocyanate may be prepolymerized with a polyol in advance. As a method for this, the polyol and the isocyanate are put in a suitable container and sufficiently stirred, and 30 to 90 ° C, more preferably 40 to 70 ° C, A method of keeping the temperature for 240 hours, more preferably 24 to 72 hours can be mentioned. In this case, the ratio of the amount of polyol and isocyanate is preferably adjusted so that the isocyanate content of the resulting prepolymer is 4 to 30% by weight, more preferably 6 to 15% by weight. If the isocyanate content is less than 4% by weight, the stability of the prepolymer is impaired, and the prepolymer may be cured during storage, making it impossible to use. If the isocyanate content exceeds 30% by weight, the content of isocyanate that has not been prepolymerized increases, and this polyisocyanate undergoes a prepolymerization reaction with the polyol component used in the subsequent polyurethane curing reaction. The effect of using the prepolymer method is diminished because it cures by a reaction mechanism similar to the one-shot process. In the case of using an isocyanate component in which isocyanate is prepolymerized with a polyol in advance, in addition to the above polyol component, diols such as ethylene glycol and butanediol, polyols such as trimethylolpropane and sorbitol, and derivatives thereof Can also be used.

ウレタンフォームには、上記ポリオール成分およびイソシアネート成分に加え、所望に応じて導電剤、発泡剤(水、低沸点物、ガス体等)、架橋剤、界面活性剤、触媒、整泡剤等を添加することができ、これにより所望に応じた層構造とすることができる。また、難焼剤や充填材、イオン導電剤や電子導電剤等の導電剤、公知の充填剤や架橋剤等を適宜使用することも可能である。   In addition to the polyol component and isocyanate component described above, a conductive agent, a foaming agent (water, low-boiling substances, gas bodies, etc.), a crosslinking agent, a surfactant, a catalyst, a foam stabilizer, etc. are added to the urethane foam as required. Thus, a layer structure as desired can be obtained. In addition, flame retardants and fillers, conductive agents such as ionic conductive agents and electronic conductive agents, and known fillers and cross-linking agents can be used as appropriate.

イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム(例えば、ラウリ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、オクタデシルトリメチルアンモニウム(例えば、ステアリ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などの過塩素酸塩、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、アルキル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属や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、スルホン酸塩などが挙げられる。   Examples of ionic conductive agents include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium (eg, lauryltrimethylammonium), hexadecyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium (eg, stearyltrimethylammonium), benzyltrimethylammonium, modified fatty acid dimethylethyl. Perchlorates such as ammonium, chlorates, hydrochlorides, bromates, iodates, borofluorides, sulfates, alkyl sulfates, carboxylates, sulfonates, ammonium salts such as lithium, Perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, trifluoromedium of alkali metals and alkaline earth metals such as sodium, potassium, calcium and magnesium Le sulfate, and sulfonic acid salts.

また、電子導電剤の例としては、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、天然グラファイト、人造グラファイト;酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物;ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属などを挙げることができる。これらの導電剤は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。その配合量には特に制限はなく、所望に応じ適宜選定可能であるが、通常は、ポリオールとイソシアネートとの総量100重量部に対し、0.1〜40重量部、好ましくは0.3〜20重量部の割合である。   Examples of the electronic conductive agent include conductive carbon such as ketjen black and acetylene black; carbon for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT; for ink subjected to oxidation treatment Examples thereof include carbon, pyrolytic carbon, natural graphite, and artificial graphite; conductive metal oxides such as tin oxide, titanium oxide, and zinc oxide; metals such as nickel, copper, silver, and germanium. These conductive agents may be used alone or in combination of two or more. There is no restriction | limiting in particular in the compounding quantity, Although it can select suitably as desired, Usually, it is 0.1-40 weight part with respect to 100 weight part of total amounts of a polyol and isocyanate, Preferably it is 0.3-20. It is the ratio of parts by weight.

ウレタンフォームの硬化反応に用いる触媒としては、トリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルプロパンジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン等のジアミン類、ペンタメチルジエチレントリアミン、ペンタメチルジプロピレントリアミン、テトラメチルグアニジン等のトリアミン類、トリエチレンジアミン、ジメチルピペラジン、メチルエチルピペラジン、メチルモルホリン、ジメチルアミノエチルモルホリン、ジメチルイミダゾール等の環状アミン類、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、メチルヒドロキシエチルピペラジン、ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、エチレングリコールビス(ジメチル)アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類、スタナスオクトエート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マーカプチド、ジブチル錫チオカルボキシレート、ジブチル錫ジマレエート、ジオクチル錫マーカプチド、ジオクチル錫チオカルボキシレート、フェニル水銀プロピオン酸塩、オクテン酸鉛等の有機金属化合物などが挙げられる。これらの触媒は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   Catalysts used for urethane foam curing reactions include monoamines such as triethylamine and dimethylcyclohexylamine, diamines such as tetramethylethylenediamine, tetramethylpropanediamine, and tetramethylhexanediamine, pentamethyldiethylenetriamine, pentamethyldipropylenetriamine, tetra Triamines such as methylguanidine, triethylenediamine, dimethylpiperazine, methylethylpiperazine, cyclic amines such as methylmorpholine, dimethylaminoethylmorpholine, dimethylimidazole, dimethylaminoethanol, dimethylaminoethoxyethanol, trimethylaminoethylethanolamine, methylhydroxy Alcohol amines such as ethyl piperazine and hydroxyethyl morpholine; (Dimethylaminoethyl) ether, ether amines such as ethylene glycol bis (dimethyl) aminopropyl ether, stannous octoate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin marker peptide, dibutyltin thiocarboxylate, dibutyltin dimaleate, And organic metal compounds such as dioctyltin marker peptide, dioctyltin thiocarboxylate, phenylmercury propionate and lead octenoate. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、ウレタンフォーム配合中にシリコーン整泡剤や各種界面活性剤を配合することが、フォーム材のセルを安定させるために好ましい。シリコーン整泡剤としては、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合物等が好適に用いられ、分子量350〜15000のジメチルポリシロキサン部分と分子量200〜4000のポリオキシアルキレン部分とからなるものが特に好ましい。ポリオキシアルキレン部分の分子構造は、エチレンオキサイドの付加重合物やエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共付加重合物が好ましく、その分子末端をエチレンオキサイドとすることも好ましい。界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性等のイオン系界面活性剤や各種ポリエーテル、各種ポリエステル等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。シリコーン整泡剤や各種界面活性剤の配合量は、ポリオール成分とイソシアネート成分との総量100重量部に対して0.1〜10重量部とすることが好ましく、0.5〜5重量部とすることが更に好ましい。   In the present invention, it is preferable to blend a silicone foam stabilizer and various surfactants during the blending of the urethane foam in order to stabilize the cells of the foam material. As the silicone foam stabilizer, dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer and the like are preferably used, and those composed of a dimethylpolysiloxane moiety having a molecular weight of 350 to 15000 and a polyoxyalkylene moiety having a molecular weight of 200 to 4000 are particularly preferable. . The molecular structure of the polyoxyalkylene moiety is preferably an addition polymer of ethylene oxide or a co-addition polymer of ethylene oxide and propylene oxide, and its molecular terminal is preferably ethylene oxide. Examples of the surfactant include cationic surfactants, anionic surfactants, ionic surfactants such as amphoteric, nonionic surfactants such as various polyethers and various polyesters. These may be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the silicone foam stabilizer and various surfactants is preferably 0.1 to 10 parts by weight, and 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polyol component and the isocyanate component. More preferably.

本発明におけるウレタンフォーム原料の発泡方法としては、従来から用いられているメカニカルフロス法(不活性ガスを混入しながら機械的攪拌により発泡させる方法)、水発泡法、発泡剤フロス法等の方法を用いることができる。ここで、メカニカルフロス法において用いる不活性ガスは、ポリウレタン反応において不活性なガスであればよく、ヘリウム、アルゴン、キセノン、ラドン、クリプトン等の狭義の不活性ガスの他、窒素、二酸化炭素、乾燥空気等のウレタンフォーム原料と反応しない気体が挙げられる。   As a foaming method of the urethane foam raw material in the present invention, a conventionally used method such as a mechanical froth method (a method of foaming by mechanical stirring while mixing an inert gas), a water foaming method, a foaming agent froth method, and the like. Can be used. Here, the inert gas used in the mechanical froth method may be an inert gas in the polyurethane reaction, and in addition to inert gases in a narrow sense such as helium, argon, xenon, radon, krypton, nitrogen, carbon dioxide, drying The gas which does not react with urethane foam raw materials, such as air, is mentioned.

また、本発明において、ウレタンフォーム2は、表面に内部から連通するセル開口部を有することが好ましく、これにより、トナーがフォーム内部から良好に供給され、トナー搬送量の不安定化の問題が解消されることになる。好ましくは、セル開口部の径が50〜400μmであり、また、開口部のウレタンフォーム表面1cmあたりの個数が100〜2000個であることが好ましい。かかるセル開口部を有する構造を得るためのウレタンフォームの形成は、ポリウレタン配合と離型剤との組合せで、従来技術に基づき行うことができる。 Further, in the present invention, it is preferable that the urethane foam 2 has a cell opening communicating with the inside thereof on the surface, so that the toner is satisfactorily supplied from the inside of the foam and the problem of destabilization of the toner conveyance amount is solved. Will be. Preferably, the diameter of the cell opening is 50 to 400 μm, and the number of the opening per 1 cm 2 of the urethane foam surface is preferably 100 to 2000. Formation of a urethane foam for obtaining a structure having such a cell opening can be performed based on the prior art by a combination of a polyurethane blend and a release agent.

さらに、本発明のローラに用いる軸1としては、特に制限はなく、いずれのものも使用し得るが、例えば、硫黄快削鋼などの鋼材にニッケルや亜鉛等のめっきを施したものや、鉄、ステンレススチール、アルミニウム等の金属製の中実体からなる芯金、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を用いることができる。   Further, the shaft 1 used in the roller of the present invention is not particularly limited, and any one can be used. For example, a steel material such as sulfur free-cutting steel plated with nickel or zinc, or iron Furthermore, a metal shaft such as a metal core made of a solid metal such as stainless steel or aluminum, or a metal cylinder hollowed out inside can be used.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
図1(b)に示すような円筒状の金型(SUS製、内径φ12mm×長さ290mm(弾性層形成部長さ:220mm))に軸1としての鉄製シャフト(直径φ6mm、長さ250mm)を挿入し、上型と下型とで軸1を固定した。この金型内に、下記表1に示す配合にて調製されたウレタンフォーム原料を注入、発泡させて、60℃0.5時間で硬化させることにより、軸の外周にウレタンフォームを担持してなるトナー搬送ローラを製造した。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
An iron shaft (diameter 6 mm, length 250 mm) as shaft 1 is placed on a cylindrical mold (made of SUS, inner diameter φ12 mm × length 290 mm (elastic layer forming part length: 220 mm)) as shown in FIG. The shaft 1 was fixed with the upper mold and the lower mold. A urethane foam raw material prepared with the composition shown in Table 1 below is injected into this mold, foamed, and cured at 60 ° C. for 0.5 hours, thereby supporting the urethane foam on the outer periphery of the shaft. A toner conveying roller was manufactured.

<各実施例および比較例>
使用する金型の内周面に、それぞれ下記表2に示すローラ表面の凸部形状に対応する凹部を転造加工により設けることで、各供試ローラの表面に、それぞれ凹凸形状を形成した。各図中、ローラ軸方向を矢印にて示す。なお、実施例5のみは、格子状の壁状凸部の形成方向をローラ軸方向に沿う方向として作製した。すなわち、実施例1,2等とは、壁状凸部の形成方向が45°異なる。
<Each Example and Comparative Example>
The concave and convex shapes corresponding to the convex shapes of the roller surfaces shown in the following Table 2 were respectively formed on the inner peripheral surface of the mold used by rolling, thereby forming the concave and convex shapes on the surface of each test roller. In each figure, the direction of the roller axis is indicated by an arrow. In Example 5 only, the lattice-like wall-shaped convex portions were formed in the direction along the roller axis direction. That is, the direction in which the wall-shaped convex portion is formed is 45 ° different from the first and second embodiments.

Figure 2009009065
*1:三洋化成(株)製、3官能ポリエーテルポリオール(Mw:5,000)
*2:旭硝子(株)製、3官能ポリエーテルポリオール(Mw:7,000)
*3:三洋化成(株)製、2官能ポリエーテルポリオール(Mw:4,000)
*4:東レ・ダウコーニングシリコーン(株)製、シリコーン整泡剤
*5:花王(株)製、3級アミン触媒
*6:花王(株)製、脂肪族3級アミン触媒
Figure 2009009065
* 1: Trifunctional polyether polyol (Mw: 5,000) manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.
* 2: Trifunctional polyether polyol (Mw: 7,000) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
* 3: Sanyo Chemical Co., Ltd. bifunctional polyether polyol (Mw: 4,000)
* 4: Silicone foam stabilizer manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. * 5: Tertiary amine catalyst manufactured by Kao Corporation * 6: Aliphatic tertiary amine catalyst manufactured by Kao Corporation

<トナー吐出量測定>
得られた各供試ローラのウレタンフォームにトナーを満たして、1mm押し込んだ状態で転がし、幅220mm、転がし距離50mmあたりに吐き出されたトナー重量を測定した。
<Toner discharge amount measurement>
The obtained urethane foam of each test roller was filled with toner, rolled in a state where it was pushed in by 1 mm, and the weight of toner discharged per width of 220 mm and rolling distance of 50 mm was measured.

<画像濃度測定および画像ムラの判定>
各供試ローラを対応するプリンタに装着して画像出しテストを行い、マクベス濃度計を用いて画像濃度が規定値に達しているか否かを判定した。規定値に達しているものを○、達していないものを×とした。また、画像ムラの有無につき、○:画像ムラが見られないもの、△:画像ムラが見られるものの問題にはならないレベルのもの、×:明確な画像ムラが見られるもの、の評価基準にて判定した。
これらの結果を、下記の表2中に併せて示す。
<Image density measurement and image unevenness determination>
Each test roller was mounted on a corresponding printer, an image output test was performed, and a Macbeth densitometer was used to determine whether the image density reached a specified value. Those that reached the specified value were marked with ○, and those that did not reach were marked with ×. In addition, regarding the presence or absence of image unevenness, according to the evaluation criteria: ○: image unevenness is not observed, Δ: image unevenness is observed but does not cause a problem, ×: clear image unevenness is observed, Judged.
These results are also shown in Table 2 below.

Figure 2009009065
Figure 2009009065

上記表2に示すように、比較例1の供試ローラにおいては、表面に凹凸構造を形成しなかったためにトナー吐出量が上がらず、画像濃度が向上しなかった。また、ディンプル状の凹部を設けた比較例2の供試ローラにおいては、凹部の容積が小さいためにトナー吐出量が上がらず、やはり画像濃度が向上しなかった。さらに、比較例3の供試ローラでは、凸部が高すぎるために脱型時に千切れが生じて、これに起因する画像ムラが生じてしまった。   As shown in Table 2 above, in the sample roller of Comparative Example 1, since the uneven structure was not formed on the surface, the toner discharge amount did not increase and the image density was not improved. Further, in the test roller of Comparative Example 2 provided with the dimple-like recesses, the volume of the recesses was small, so the toner discharge amount did not increase, and the image density was not improved. Furthermore, in the test roller of Comparative Example 3, the convex portion was too high, so that tearing occurred at the time of demolding, resulting in image unevenness.

これに対し、実施例1,2の供試ローラにおいては、高いトナー吐出量を確保することで十分な画像濃度を得ることができ、かつ、画像ムラの発生もないことが確認できた。また、実施例3,4の平行な壁状凸部を設けた供試ローラにおいては、開口凹溝を仕切るリブがないために、現像ローラを押し付けた際にトナーが溝方向に沿って流れ、画像濃度にやや劣る結果となった。さらに、壁状凸部をローラ軸方向に対し傾けずに形成した実施例5の供試ローラにおいては、回転方向に平行にトナー掻き取りがされるため、画像に壁状凸部のパターンがわずかに現れた。さらにまた、実施例6の供試ローラでは、画像評価には現れなかったが、ウレタンフォーム配合の違いから凸部が一部千切れてしまった。なお、表中には示さないが、壁状凸部の配置を図4に示すような綾目状とした場合には、トナー詰まりが減少することから、連続使用の耐久上さらに良好な結果が得られることが確認された。   On the other hand, in the test rollers of Examples 1 and 2, it was confirmed that a sufficient image density could be obtained by ensuring a high toner discharge amount, and no image unevenness occurred. Further, in the test rollers provided with the parallel wall-shaped convex portions of Examples 3 and 4, since there is no rib for partitioning the opening groove, the toner flows along the groove direction when the developing roller is pressed, The result was slightly inferior to the image density. Further, in the test roller of Example 5 in which the wall-shaped convex portions are formed without being inclined with respect to the roller axial direction, the toner scraping is performed in parallel with the rotation direction. Appeared in. Furthermore, in the test roller of Example 6, although it did not appear in the image evaluation, the convex part was partially cut off due to the difference in the urethane foam composition. Although not shown in the table, if the wall-like convex portions are arranged in a cross pattern as shown in FIG. 4, toner clogging is reduced. It was confirmed that it was obtained.

(a)は、本発明のトナー搬送ローラの一例を示す概略斜視図であり、(b)はその製造に用いられるローラ製造用金型の一例を示す略斜視図である。(A) is a schematic perspective view which shows an example of the toner conveyance roller of this invention, (b) is a schematic perspective view which shows an example of the metal mold | die for roller manufacture used for the manufacture. 本発明のトナー搬送ローラの表面に形成された格子状の壁状凸部の一例を示す概略斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view illustrating an example of a lattice-like wall-shaped convex portion formed on the surface of the toner conveying roller of the present invention. ローラ製造用金型の内周面に形成された格子状の凹部を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the grid | lattice-like recessed part formed in the internal peripheral surface of the metal mold | die for roller manufacture. ローラ表面に綾目状に形成された壁状凸部の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the wall-shaped convex part formed in the twill shape on the roller surface. ローラ表面に千鳥状に形成された壁状凸部の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the wall-shaped convex part formed in the zigzag form on the roller surface. 非磁性一成分系の現像装置の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a non-magnetic one-component developing device. 実施例3、4および比較例2のローラ表面に形成された凹凸形状を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the uneven | corrugated shape formed in the roller surface of Example 3, 4 and the comparative example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 軸
2 ウレタンフォーム
10 トナー搬送ローラ
12 現像ローラ
13 画像形成体
14 トナー
20 ローラ製造用金型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 axis | shaft 2 urethane foam 10 toner conveyance roller 12 developing roller 13 image forming body 14 toner 20 die for roller manufacture

Claims (4)

表面に担持したトナーを画像形成体に搬送することにより可視画像を形成する現像ローラに当接して、該現像ローラにトナーを供給するトナー搬送ローラであって、軸の外周にウレタンフォームを担持してなるトナー搬送ローラにおいて、
前記ウレタンフォーム表面に壁状の凸部が形成されてなり、該壁状凸部の最大幅が200〜1000μmの範囲内であって、かつ、高さが10〜500μmの範囲内であることを特徴とするトナー搬送ローラ。
A toner conveying roller that contacts the developing roller that forms a visible image by conveying the toner carried on the surface to the image forming body and supplies the toner to the developing roller, and carries urethane foam on the outer periphery of the shaft. In the toner transport roller
A wall-like convex part is formed on the urethane foam surface, and the maximum width of the wall-like convex part is in the range of 200 to 1000 μm and the height is in the range of 10 to 500 μm. A toner transport roller.
前記壁状凸部の断面形状が略三角形状である請求項1記載のトナー搬送ローラ。   The toner conveying roller according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the wall-like convex portion is a substantially triangular shape. 前記壁状凸部の形成方向が、ローラ軸方向に対し傾斜している請求項1または2記載のトナー搬送ローラ。   The toner conveying roller according to claim 1, wherein a forming direction of the wall-shaped convex portion is inclined with respect to a roller axial direction. 前記壁状凸部が、ローラ表面で、全体として格子状、綾目状または千鳥状のパターンを形成してなる請求項1〜3のうちいずれか一項記載のトナー搬送ローラ。
The toner conveying roller according to any one of claims 1 to 3, wherein the wall-like convex portion forms a lattice-like, twill-like or staggered pattern as a whole on the roller surface.
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