JP4509736B2 - Toner supply roller - Google Patents
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本発明は、トナー供給ローラに係り、特に複写装置、画像記録装置、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置において、電子写真感光体や静電記録誘電体等からなる潜像担持体上に形成した静電潜像を現像して、可視化するのに使用される現像装置に内蔵され、所定のトナー(現像剤)を供給して、静電潜像が形成されている感光体の如き潜像担持体の表面において、目的とするトナー像を形成するために用いられるトナー供給ローラに関するものである。 The present invention relates to a toner supply roller, and more particularly to an image forming apparatus such as a copying apparatus, an image recording apparatus, a printer, and a facsimile, which is formed on a latent image carrier made of an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric. A latent image carrier, such as a photoreceptor, which is built in a developing device used to develop and visualize an electrostatic latent image, and is supplied with a predetermined toner (developer) to form an electrostatic latent image. The present invention relates to a toner supply roller used for forming a target toner image on the surface.
従来から複写装置や画像記録装置、プリンター、ファクシミリなど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導体などからなる像担持体上に形成した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。そのような現像装置においては、ホッパー内に収容された所定のトナー(現像剤)を像担持体側に供給するための、ポリウレタンフォーム等の発泡弾性体からなる表面層を有するトナー供給ローラが内蔵せしめられている。このとき、前記トナー供給ローラのスキン面のセルを開口させることで、像担持体へのトナー供給及び掻き取りを安定化することが可能となる。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying apparatus, an image recording apparatus, a printer, or a facsimile, an electrostatic latent image formed on an image carrier made of an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording derivative is developed by a developing device. Visualization as a toner image is performed. In such a developing device, a toner supply roller having a surface layer made of a foamed elastic body such as polyurethane foam for supplying a predetermined toner (developer) accommodated in the hopper to the image carrier side is incorporated. It has been. At this time, it is possible to stabilize toner supply and scraping to the image carrier by opening a cell on the skin surface of the toner supply roller.
また、トナー供給ローラはトナー供給性の観点からより低硬度化(柔軟性)が望まれており、発泡弾性体として使用されるポリウレタンフォームは、低硬度(軟質)である必要がある。さらに、前記トナー供給ローラにおいては像担持体との当接による圧縮力に対して充分な回復性を有する必要もある。 Further, the toner supply roller is desired to have a lower hardness (flexibility) from the viewpoint of toner supplyability, and the polyurethane foam used as the foamed elastic body needs to have a low hardness (soft). Further, the toner supply roller needs to have sufficient recoverability against the compressive force caused by contact with the image carrier.
このようなポリウレタンフォームからなる表面層を有するトナー供給ローラは、例えば次のような方法で製造される。まず、ポリオール成分、イソシアネート成分、発泡剤、整泡剤、触媒を混合攪拌し、トナー供給ローラ用成形型内に注入する。これを型内で発泡させ、ついで成形物を脱型することによりトナー供給ローラを製造することが出来る(特許文献1参照)。 A toner supply roller having a surface layer made of such polyurethane foam is manufactured, for example, by the following method. First, a polyol component, an isocyanate component, a foaming agent, a foam stabilizer, and a catalyst are mixed and stirred and injected into a toner supply roller mold. A toner supply roller can be manufactured by foaming this in a mold and then removing the molded product (see Patent Document 1).
低硬度で、且つ、高温高湿下においても圧縮永久歪の小さいポリウレタンフォームからなる表面層を有するトナー供給ローラを得る方法として、総不飽和度が0.050meq/g以下で、重量平均分子量が4500〜8000あるポリエーテルポリオールをポリオール成分として用いることができる(特許文献2)。特許文献2記載の低不飽和度で高分子量のポリエーテルポリオールを用いることでトナー供給ローラの圧縮永久歪は向上するが、該ポリオールは粘度が高く、発泡しにくく、低比重のトナー供給ローラを得る場合、トナー供給ローラに必要なローラ表面のセル開口性が十分でなかった。
As a method for obtaining a toner supply roller having a surface layer made of polyurethane foam having low hardness and low compression set even under high temperature and high humidity, the total unsaturation is 0.050 meq / g or less and the weight average molecular weight is A polyether polyol of 4500 to 8000 can be used as a polyol component (Patent Document 2). Although the compression set of the toner supply roller is improved by using the low-unsaturated and high-molecular weight polyether polyol described in
非特許文献1には、発泡剤としての水の使用部数を増加させることで、ポリウレタンフォームの密度低下(低硬度化)、スキン面のセル開口安定性に有効であることが記載されているが、イソシアネート成分と水との反応で副生する芳香族ポリ尿素はポリウレタンフォームの圧縮永久歪を悪化させる場合があった。特に温度40℃湿度95%のような高温高湿環境での圧縮永久歪が悪化する場合があった。
Non-Patent
更にセル破膜効果剤(破泡剤)としてエチレンオキシドをランダムに60〜95モル%付加重合させた、ヒドロキシル当量が800〜5000のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールが挙げられる(特許文献3参照)。前記ポリオールを長鎖ポリオールと併用し、ポリオール成分中に0.5〜10質量%含有することで、ポリウレタンのコールドキュアモールド成形品の連続気泡率を高め成形時のクラッシング作業を容易にする、又はクラッシング作業を不要とすることができる。また、これと同時に反撥弾性、圧縮永久歪が向上する。 Furthermore, polyoxyethylene polyoxypropylene polyol having a hydroxyl equivalent of 800 to 5000, which is obtained by random addition polymerization of 60 to 95 mol% of ethylene oxide as a cell membrane breaker (foam breaker) (see Patent Document 3). The polyol is used in combination with a long-chain polyol, and by containing 0.5 to 10% by mass in the polyol component, the open cell ratio of the polyurethane cold-cure molded product is increased and the crushing operation at the time of molding is facilitated. Alternatively, the crushing work can be eliminated. At the same time, rebound resilience and compression set are improved.
しかし、この破泡剤のポリオールは家具、寝具、車輌用等、特に自動車等のクッション材など大型のポリウレタンフォーム製造に使用されるものであり、本発明のトナー供給ローラのような小型のポリウレタンモールド成形に使用することは一般的に困難であった。小型のポリウレタンフォームのモールド成形においては、一般的にそれ自体の発熱が非常に低くなるため、大型のウレタンフォーム成形に比べて反応性が低い。したがって、反応を阻害する破泡剤のような材料を添加すると成形不良となりやすい。 However, the polyol of the foam breaker is used for the production of large polyurethane foams such as furniture, bedding, vehicles, etc., especially cushioning materials for automobiles, etc., and is a small polyurethane mold such as the toner supply roller of the present invention. It was generally difficult to use for molding. In molding of a small polyurethane foam, the heat generation itself is generally very low, so that the reactivity is lower than that of a large urethane foam. Therefore, if a material such as a foam breaker that inhibits the reaction is added, molding failure tends to occur.
また、特許文献3では長鎖ポリオールとして官能基数2以上、分子量3500〜10000で末端のオキシエチレンが5〜30モル%付加されたポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールを用いているが、低硬度で、良好な成形性及び圧縮永久歪率の製品を得る検討はなされていない。そのため、トナー供給ローラとして十分な圧縮永久歪率で低硬度な物性の製品を得ることが困難である場合があった。
さらに、開口率、開口径及びセルの連通状態を効果的に向上させ、かつ低硬度で良好な柔軟性を有するトナー供給ローラとして、ポリオール成分として、ポリプロピレンオキシド成分を70%以上含有する高POポリオールと、ポリエチレンオキシド成分を50%以上含有する高EOポリオールとを併用することを特徴とするトナー供給ローラが提供されている(特許文献4参照)。 Further, as a toner supply roller that effectively improves the aperture ratio, the aperture diameter, and the cell communication state, and has a low hardness and good flexibility, a high PO polyol containing 70% or more of a polypropylene oxide component as a polyol component And a high EO polyol containing 50% or more of a polyethylene oxide component is provided (see Patent Document 4).
しかし、特許文献4記載のポリプロピレンオキシド成分を70%以上含有する高POポリオールは、通常他の成分として含まれるポリエチレンオキシド成分の含有率が低いため、非特許文献1記載の如く−OH基の反応性に乏しく、ポリオール成分とイソシアネート成分の反応(ウレタン化)が極端に低下するため、モールド成形には適さないことが知られている。さらに、特許文献4記載のポリプロピレンオキシド成分を70%以上含有する高POポリオールと、ポリエチレンオキシドを50%以上含有する高EOポリオールとを併用することは、開口率、開口径及びセルの連通状態を向上することは可能であるが、ポリオール成分の分子量とEO付加状態、ポリイソシアネート種類については何ら検討されておらず、良好な成形性、低硬度で良好な柔軟性、良好な圧縮永久歪を得るための検討はなされていない。
However, the high PO polyol containing 70% or more of the polypropylene oxide component described in
また、イソシアネート成分としては、より低硬度な軟質ポリウレタンフォームが製造し易いという点からトルイレンジイソシアネートを主体としたポリイソシアネートが使用されている(非特許文献2参照)。しかしながら、トルイレンジイソシアネートを主体としたポリイソシアネートを使用して製造された軟質ポリウレタンフォームは、高温高湿環境下での圧縮永久歪が悪いという問題点があった。この軟質ポリウレタンフォームの高温高湿環境下での圧縮永久歪を向上させる方法として、配合上使用する架橋剤の添加量を増加する方法があるが、このような方法では、軟質ポリウレタンフォームの硬度も高くなるという問題があった。 Further, as the isocyanate component, polyisocyanate mainly composed of toluylene diisocyanate is used from the viewpoint that a soft polyurethane foam having a lower hardness can be easily produced (see Non-Patent Document 2). However, a flexible polyurethane foam produced using a polyisocyanate mainly composed of toluylene diisocyanate has a problem that compression set under a high temperature and high humidity environment is poor. As a method for improving the compression set of the flexible polyurethane foam in a high temperature and high humidity environment, there is a method of increasing the amount of the crosslinking agent used for blending. In such a method, the hardness of the flexible polyurethane foam is also increased. There was a problem of becoming higher.
一方イソシアネート成分としてポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)及び/又はジフェニルメタンジイソシアネート(モノメリックMDI)を使用したポリウレタンフォームは、高温高湿環境下での圧縮永久歪性には優れるが、充分に低硬度の軟質ウレタンフォームを得ることが難しいという問題があった。
本発明は、このような事情を背景になされたものであって、その解決しようとする課題は、少なくとも表面層が発泡弾性体で形成されているトナー供給ローラにおいて、セル開口性が高く、充分に低硬度であり、かつ、高温高湿下においても圧縮永久歪が小さなトナー供給ローラを提供することにある。 The present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is that, in a toner supply roller having at least a surface layer formed of a foamed elastic body, the cell opening property is high and sufficient. Another object of the present invention is to provide a toner supply roller having a low hardness and a small compression set even under high temperature and high humidity.
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の2成分を含有するポリオール成分及び特定のイソシアネート成分を使用して得られたポリウレタンフォームで表面層を形成することにより、スキン面のセル開口安定性、低硬度で良好な柔軟性、及び高温高湿下での圧縮永久歪に優れたトナー供給ローラを提供出来ることを見出した。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have formed a surface layer from a polyurethane foam obtained by using a polyol component containing a specific two components and a specific isocyanate component. Thus, it has been found that it is possible to provide a toner supply roller having excellent cell opening stability on the skin surface, good flexibility at low hardness, and excellent compression set under high temperature and high humidity.
即ち本発明は、以下の(1)〜(7)を提供するものである。
(1)芯金と、該芯金の外周に形成された、発泡弾性体からなるローラ形状の表面層と、を有するトナー供給ローラであって、該発泡弾性体が、少なくとも、以下に示す成分(B)および成分(C)を含有するポリオール成分(A)と、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含有するイソシアネート成分(D)と、を混合発泡させて得られるものであり、該成分(C)の該成分(A)における含有量が5質量%以上50質量%以下であることを特徴とするトナー供給ローラ。
成分(B):末端にエチレンオキシドユニットを有する共重合体であって、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の5モル%以上で、総不飽和度が0.05meq/g以下で、且つ重量平均分子量が4800を超え10000以下のポリエーテルポリオール。
成分(C):エチレンオキシドユニットを60〜95モル%有するランダム共重合であって、重量平均分子量が2000以上7000以下のポリエーテルポリオール。
(2)該成分(B)として含有するポリエーテルポリオールの、水酸基価が20〜50mgKOH/g、かつ平均官能基数が2.0〜4.0であることを特徴とする前記(1)記載のトナー供給ローラ。
(3)該成分(B)として含有するポリエーテルポリオールの総不飽和度0.035meq/g以下であることを特徴とする前記(1)または(2)に記載のトナー供給ローラ。
(4)該成分(D)100質量部中に、ジフェニルメタンジイソシアネート及びその誘導体が3〜80質量部含まれることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載のトナー供給ローラ。
(5)該成分(D)が、さらにトルイレンジイソシアネートまたはその誘導体を含有することを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載のトナー供給ローラ。
(6)前記混合発泡する際に、発泡剤として水を混合することを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれか1項に記載のトナー供給ローラ。
(7)該発泡弾性体の密度が0.05〜0.20g/cm3であり、該トナー供給ローラの1mm圧縮時の荷重が50〜300gであり、該トナー供給ローラの圧縮永久歪率が20%以下であることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれか1項に記載のトナー供給ローラ。
That is, the present invention provides the following (1) to (7).
(1) A toner supply roller having a cored bar and a roller-shaped surface layer formed of a foamed elastic body formed on the outer periphery of the cored bar, wherein the foamed elastic body includes at least the following components: A polyol component (A) containing (B) and component (C) and an isocyanate component (D) containing diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof are obtained by mixing and foaming, and the component (C) A toner supply roller, wherein the content of the component (A) is 5% by mass or more and 50% by mass or less.
Component (B): a copolymer having an ethylene oxide unit at the terminal, the ethylene oxide unit content being 5 mol% or more of the whole, the total unsaturation degree being 0.05 meq / g or less, and the weight average molecular weight being A polyether polyol of more than 4800 and not more than 10,000.
Component (C): a polyether polyol having a weight average molecular weight of 2000 or more and 7000 or less, which is a random copolymer having 60 to 95 mol% of ethylene oxide units.
(2) The polyether polyol contained as the component (B) has a hydroxyl value of 20 to 50 mgKOH / g and an average functional group number of 2.0 to 4.0, as described in (1) above Toner supply roller.
(3) The toner supply roller as described in (1) or (2) above, wherein the total degree of unsaturation of the polyether polyol contained as the component (B) is 0.035 meq / g or less.
(4) The toner supply as described in any one of (1) to (3) above, wherein 3 to 80 parts by mass of diphenylmethane diisocyanate and a derivative thereof are contained in 100 parts by mass of the component (D). roller.
(5) The toner supply roller according to any one of (1) to (4), wherein the component (D) further contains toluylene diisocyanate or a derivative thereof.
(6) The toner supply roller according to any one of (1) to (5), wherein water is mixed as a foaming agent when mixing and foaming.
(7) The density of the foamed elastic body is 0.05 to 0.20 g / cm 3 , the load when the toner supply roller is compressed by 1 mm is 50 to 300 g, and the compression set of the toner supply roller is The toner supply roller according to any one of (1) to (6), wherein the toner supply roller is 20% or less.
本発明により、スキン面のセル開口安定性、低硬度で良好な柔軟性、及び高温高湿下での圧縮永久歪に優れたトナー供給ローラを提供でき、産業上の利用価値は高い。 According to the present invention, it is possible to provide a toner supply roller having excellent cell opening stability on the skin surface, low hardness and good flexibility, and excellent compression set under high temperature and high humidity, and the industrial utility value is high.
本発明は、芯金と、該芯金の外周に形成された、発泡弾性体からなるローラ形状の表面層と、を有するトナー供給ローラであって、該発泡弾性体が、少なくとも、以下に示す成分(B)および成分(C)を含有するポリオール成分(A)と、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含有するイソシアネート成分(D)と、を混合発泡させて得られるものであり、該成分(C)の該成分(A)における含有量が5質量%以上50質量%以下であることを特徴とするトナー供給ローラである。
成分(B):末端にエチレンオキシドユニットを有する共重合体であって、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の5モル%以上で、総不飽和度が0.05meq/g以下で、且つ重量平均分子量が4800を超え10000以下のポリエーテルポリオール。
成分(C):エチレンオキシドユニットを60〜95モル%有するランダム共重合であって、重量平均分子量が2000以上7000以下のポリエーテルポリオール。
The present invention is a toner supply roller having a cored bar and a roller-shaped surface layer formed of a foamed elastic body formed on the outer periphery of the cored bar, and the foamed elastic body is at least shown below. A polyol component (A) containing the component (B) and the component (C) and an isocyanate component (D) containing diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof are obtained by mixing and foaming the component (C). The content of the component (A) in the toner is 5% by mass or more and 50% by mass or less.
Component (B): a copolymer having an ethylene oxide unit at the terminal, the ethylene oxide unit content being 5 mol% or more of the whole, the total unsaturation degree being 0.05 meq / g or less, and the weight average molecular weight being A polyether polyol of more than 4800 and not more than 10,000.
Component (C): a polyether polyol having a weight average molecular weight of 2000 or more and 7000 or less, which is a random copolymer having 60 to 95 mol% of ethylene oxide units.
以下、本発明について述べる。 The present invention will be described below.
(トナー供給ローラ)
図1は本発明のトナー供給ローラの一例を示す斜視図である。図1に示すように、トナー供給ローラ1は、円柱状の芯金2と、芯金2の両端部を除いて芯金2の周りに設けられた発泡弾性体であるポリウレタンフォームからなる表面層3を備える。
(Toner supply roller)
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a toner supply roller of the present invention. As shown in FIG. 1, the
芯金2は、従来のトナー供給ローラ用の芯金を用いることができ、例えば鉄等の金属で作製することができる。芯金の外径は2〜10mmが好ましい。
The cored
また、ポリウレタンフォームからなる表面層3は、表面に内部に連通した複数のセル開口部を有している。表面層の厚さは1〜20mmであることが好ましく、2〜10mmであることがより好ましい。厚さがこれらの範囲にあることによってトナー供給ローラはより良好なトナー搬送性を有するようになる。
The
本発明のトナー供給ローラは、上記の芯金と表面層の間に、後述する接着層や弾性層等を必要に応じて有していても良い。 The toner supply roller of the present invention may have an adhesive layer, an elastic layer, etc., which will be described later, between the core metal and the surface layer as necessary.
(ポリウレタンフォーム)
本発明では、トナー供給ローラに使用されるポリウレタンフォームの密度は、0.05〜0.20g/cm3であることが好ましく、より好ましくは0.07〜0.15g/cm3である。また、トナー供給ローラの1mm圧縮時の荷重が50〜300gであることが好ましく、より好ましくは100〜250gである。この範囲にあるときトナー供給ローラにおけるトナー供給性が良好となる。また、トナー供給ローラの圧縮永久歪率は20%以下であることが好ましい。なお、各物性については、実施例に記載の方法に従って測定したものである。
(Polyurethane foam)
In the present invention, the density of the polyurethane foam used in the toner supply roller is preferably 0.05~0.20g / cm 3, more preferably 0.07~0.15g / cm 3. Further, the load when the toner supply roller is compressed by 1 mm is preferably 50 to 300 g, more preferably 100 to 250 g. When in this range, the toner supply property of the toner supply roller is good. Further, the compression set of the toner supply roller is preferably 20% or less. In addition, about each physical property, it measured according to the method as described in an Example.
以下、本発明でポリウレタンフォームの原料として用いる材料について述べる。 Hereinafter, materials used as raw materials for polyurethane foam in the present invention will be described.
本発明のトナー供給ローラの表面層となるポリウレタンフォームは、ポリオール成分[成分(A)]、イソシアネート成分[成分(D)]、及び所望により用いられる触媒、発泡剤、整泡剤、その他助剤を混合発泡して得られるものである。 The polyurethane foam to be the surface layer of the toner supply roller of the present invention comprises a polyol component [component (A)], an isocyanate component [component (D)], and optionally used catalysts, foaming agents, foam stabilizers, and other auxiliaries. Is obtained by mixing and foaming.
〈成分(A):ポリオール成分〉
本発明では成分(A)として、後述する成分(B)及び成分(C)を含有するポリオール成分を用いる。ポリウレタンフォームを形成するためのポリオール成分として使用可能な公知の化合物をさらに含有しても良い。成分(A)中に、成分(B)と成分(C)の合計で85〜100質量%含まれることが好ましい。
<Component (A): Polyol component>
In this invention, the polyol component containing the component (B) mentioned later and a component (C) is used as a component (A). You may further contain the well-known compound which can be used as a polyol component for forming a polyurethane foam. It is preferable that 85-100 mass% is contained in a component (A) in the sum total of a component (B) and a component (C).
〈成分(B):ポリエーテルポリオール〉
本発明では、成分(B)として、末端にエチレンオキシドユニットを有する共重合体であって、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の5モル%以上で、総不飽和度が0.05meq/g以下で、且つ重量平均分子量が4800を超え10000以下のポリエーテルポリオールを用いる。成分(B)としてのポリエーテルポリオールは、一種でも良く、二種以上を組み合せても良い。
<Component (B): Polyether polyol>
In the present invention, the component (B) is a copolymer having an ethylene oxide unit at the terminal, the content of the ethylene oxide unit is 5 mol% or more of the whole, and the total unsaturation is 0.05 meq / g or less. A polyether polyol having a weight average molecular weight of more than 4800 and 10,000 or less is used. The polyether polyol as the component (B) may be one kind or a combination of two or more kinds.
成分(B)として用いるポリエーテルポリオールは、末端にエチレンオキシドユニットを有するエチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体であり、エチレンオキシドユニットの含有量が5モル%以上のものである。好ましいエチレンオキシドユニットの含有量は、5〜50モル%である。エチレンオキシドユニットを末端に有することで、ウレタンフォームを形成する反応性を確保でき、モールド成形が可能となる。また、上記のようなエチレンオキシドユニットの含有量ポリエーテルポリオールを成分(C)として用いることで、よりセル開口安定性に優れたトナー供給ローラとすることができる。 The polyether polyol used as the component (B) is an ethylene oxide-propylene oxide copolymer having an ethylene oxide unit at the terminal, and the content of the ethylene oxide unit is 5 mol% or more. A preferable content of ethylene oxide units is 5 to 50 mol%. By having an ethylene oxide unit at the terminal, the reactivity for forming a urethane foam can be secured, and molding can be performed. Further, by using the polyether polyol having the ethylene oxide unit content as described above as the component (C), a toner supply roller having more excellent cell opening stability can be obtained.
上記のポリエーテルポリオールは、グリセリン,トリメチロールプロパン,エチレングリコール,プロピレングリコール,ペンタエリスリトール,ソルビトール等の開始剤にプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを付加重合させ、鎖末端にエチレンオキシドをブロック付加して得られるものである。付加させるエチレンオキシドの量は、目的とする共重合体のエチレンオキシド含有量や重量平均分子量等を考慮して、適宜設定することができる。 The above polyether polyol is obtained by addition polymerization of propylene oxide and ethylene oxide to an initiator such as glycerin, trimethylolpropane, ethylene glycol, propylene glycol, pentaerythritol, sorbitol, and block addition of ethylene oxide at the chain end. It is. The amount of ethylene oxide to be added can be appropriately set in consideration of the ethylene oxide content, weight average molecular weight and the like of the target copolymer.
ここで、成分(B)として用いるポリエーテルポリオールの総不飽和度は0.050meq/g以下である必要がある。好ましくは、0.035meq/g以下である。0.050meq/gより大きいと、圧縮永久歪率が悪くなる傾向がある。総不飽和度とは、JIS K−1557記載の方法により測定されるものである。 Here, the total unsaturation degree of the polyether polyol used as the component (B) needs to be 0.050 meq / g or less. Preferably, it is 0.035 meq / g or less. When it is larger than 0.050 meq / g, the compression set rate tends to deteriorate. The total degree of unsaturation is measured by the method described in JIS K-1557.
一般にポリエーテルポリオール中には、モノオール成分が数%から数十%含有している。モノオール成分の含有量は、上記総不飽和度の値が小さいほどモノオール成分の含有量が低いことを示す。総不飽和度が小さなポリエーテルポリオールは、ポリイソシアネートと反応してポリウレタンフォームになった際に網目構造が均一に成りやすく、このため高温高湿下での圧縮永久歪性が良くなると考えられる。また、このようなモノオール成分が少ないポリエーテルポリオールを用いた場合、イソシアネートの添加比率(イソシアネートインデックス=NCO基数/活性水素基数×100)を小さくすることが出来る。この理由としては、モノオール成分が少ないポリエーテルポリオールでは、網目構造に不均一化するモノオール成分とイソシアネートの反応が少ないため、イソシアネートインデックスを小さくすることが可能となる。イソシアネートインデックスを小さくすることにより、より低硬度化が可能となる。しかしながら、イソシアネートインデックスが60よりも小さいと樹脂化が不十分になり、トナー供給ローラの成形性が極端に悪くなって良くない。逆に、イソシアネートインデックスが120よりも大きいと硬度が高くなるといった問題が生じる。 In general, a polyether polyol contains a monool component of several percent to several tens of percent. The content of the monool component indicates that the content of the monool component is lower as the total unsaturation value is smaller. A polyether polyol having a small total unsaturation is likely to have a uniform network structure when reacted with a polyisocyanate to form a polyurethane foam. Therefore, it is considered that compression set under high temperature and high humidity is improved. Moreover, when such a polyether polyol with a small monool component is used, the addition ratio of isocyanate (isocyanate index = number of NCO groups / number of active hydrogen groups × 100) can be reduced. The reason for this is that in polyether polyols with a small monool component, there is little reaction between the monool component and the isocyanate that becomes non-uniform in the network structure, so that the isocyanate index can be reduced. By reducing the isocyanate index, the hardness can be further reduced. However, if the isocyanate index is less than 60, resinification becomes insufficient, and the moldability of the toner supply roller becomes extremely bad. Conversely, if the isocyanate index is greater than 120, there is a problem that the hardness is increased.
さらに、成分(B)として用いるポリエーテルポリオールの重量平均分子量は4800を超え、10000以下である必要がある。重量平均分子量が10000より大きくなると粘度が高くなり、取扱いや注型、イソシアネートとの均一な混合が困難になる。重量平均分子量が4800より小さいと、硬度が高くなる。より好ましくは、5000〜85000である。 Furthermore, the weight average molecular weight of the polyether polyol used as the component (B) needs to exceed 4800 and not more than 10,000. When the weight average molecular weight is greater than 10,000, the viscosity increases, and handling, casting, and uniform mixing with isocyanate become difficult. When the weight average molecular weight is less than 4800, the hardness increases. More preferably, it is 5000-85000.
また、成分(B)として用いるポリエーテルポリオールは、水酸基価20〜50mgKOH/g、かつ平均官能基数2.0〜4.0であることが好ましい。水酸基価20mgKOH/gよりも小さい、若しくは平均官能基数2.0よりも小さいと、トナー供給ローラが高温高湿下での圧縮永久歪が悪くなる傾向があり、水酸基価が50mgKOH/gよりも大きい、若しくは平均官能基数4.0よりも大きいと、トナー供給ローラの硬度が高くなる傾向がある。上記水酸基価は20〜40mgKOH/gであることがより好ましい。なお、上記水酸基価はJIS K−1557記載の方法で測定したものである。 The polyether polyol used as component (B) preferably has a hydroxyl value of 20 to 50 mgKOH / g and an average functional group number of 2.0 to 4.0. When the hydroxyl value is less than 20 mgKOH / g or less than the average functional group number of 2.0, the toner supply roller tends to have poor compression set under high temperature and high humidity, and the hydroxyl value is more than 50 mgKOH / g. If the average functional group number is greater than 4.0, the hardness of the toner supply roller tends to increase. The hydroxyl value is more preferably 20 to 40 mgKOH / g. The hydroxyl value is measured by the method described in JIS K-1557.
〈成分(C):ポリエーテルポリオール〉
本発明では、成分(C)として、エチレンオキシドユニットを60〜95モル%有するランダム共重合体であって、重量平均分子量が2000以上7000以下のポリエーテルポリオールを用いる。成分(C)としてのポリエーテルポリオールは、一種でも良く、二種以上を組み合せても良い。
<Component (C): Polyether polyol>
In the present invention, a polyether polyol having a weight average molecular weight of 2000 or more and 7000 or less, which is a random copolymer having 60 to 95 mol% of ethylene oxide units, is used as the component (C). The polyether polyol as the component (C) may be one kind or a combination of two or more kinds.
成分(C)として用いるポリエーテルポリオールは、エチレンオキシドユニットを60〜95モル%有するエチレンオキシド−プロピレンオキシドランダム共重合体である。好ましいエチレンオキシドユニットの含有量は、60〜80モル%である。エチレンオキシドユニットの含有量が上記範囲のランダム共重合体であるポリエーテルポリオールを成分(C)として用いることで、よりセル開口安定性に優れたトナー供給ローラとすることができる。 The polyether polyol used as the component (C) is an ethylene oxide-propylene oxide random copolymer having 60 to 95 mol% of ethylene oxide units. A preferable content of the ethylene oxide unit is 60 to 80 mol%. By using a polyether polyol, which is a random copolymer having an ethylene oxide unit content in the above range, as the component (C), a toner supply roller having more excellent cell opening stability can be obtained.
上記のポリエーテルポリオールは、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの単量体を組合わせてランダム共重合することで得られる。重合方法については、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの重合性や目的とする重量平均分子量等を考慮して、適宜設定することができる。 The polyether polyol can be obtained by random copolymerization using a combination of ethylene oxide and propylene oxide monomers. The polymerization method can be appropriately set in consideration of the polymerizability of ethylene oxide and propylene oxide, the target weight average molecular weight, and the like.
ここで、成分(C)として用いるポリエーテルポリオールの重量平均分子量は2000〜7000である必要がある。すなわち、重量平均分子量がこの範囲内にあることによって、トナー供給ローラとしての使用に好適な硬度とすることができる。 Here, the weight average molecular weight of the polyether polyol used as the component (C) needs to be 2000 to 7000. That is, when the weight average molecular weight is within this range, the hardness suitable for use as a toner supply roller can be obtained.
成分(C)にはエチレンオキシドユニットが多数含まれているため、水との相溶(分散)性に優れる。また、成分(C)にはセル破泡効果があるため、トナー供給ローラ内部のセルを連続気泡化するばかりでなく、スキン面のセルを開口させることも可能となる。つまり、スキン面のセルを開口させるために、発泡剤としての水の含量を増加させて成形型内の発泡圧を高める必要がないため、副生する芳香族ポリ尿素を低減することが可能となる。更に、原料である組成物の混合が容易となり、本発明のトナー供給ローラのような小型のモールド成形が可能となる。 Since component (C) contains a large number of ethylene oxide units, it is excellent in compatibility (dispersibility) with water. Further, since the component (C) has a cell bubble-breaking effect, not only the cells inside the toner supply roller can be made into continuous cells but also the cells on the skin surface can be opened. In other words, in order to open cells on the skin surface, it is not necessary to increase the foaming pressure in the mold by increasing the content of water as a foaming agent, so it is possible to reduce the by-produced aromatic polyurea Become. Furthermore, the composition as a raw material can be easily mixed, and a compact molding like the toner supply roller of the present invention becomes possible.
成分(C)は成分(A)中に5〜50質量%含有していることが必要である。10質量%を超えて50質量%以下であることが好ましい。この範囲内にあることによって、よりセル開口安定性に優れたトナー供給ローラとすることができる。 The component (C) needs to be contained in the component (A) in an amount of 5 to 50% by mass. It is preferably more than 10% by mass and 50% by mass or less. By being in this range, a toner supply roller having more excellent cell opening stability can be obtained.
〈成分(D):イソシアネート成分〉
本発明では、成分(D)として、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)またはその誘導体を含有するイソシアネート成分を用いる。このような成分(D)をイソシアネート成分として用いることで、低硬度で且つ高温高湿環境下での圧縮永久歪が良いトナー供給ローラが得られる。
<Component (D): Isocyanate component>
In the present invention, an isocyanate component containing diphenylmethane diisocyanate (MDI) or a derivative thereof is used as component (D). By using such a component (D) as an isocyanate component, a toner supply roller having a low hardness and good compression set in a high temperature and high humidity environment can be obtained.
ジフェニルメタンジイソシアネートの誘導体としては、例えば、変性MDI、ポリメリックMDI等を使用できる。ジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体は、一種用いても良く、二種以上を組み合せて用いても良い。ポリオールと予めプレポリマー化したものを用いても良い。 As a derivative of diphenylmethane diisocyanate, for example, modified MDI, polymeric MDI, or the like can be used. One kind of diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination. You may use the thing prepolymerized with the polyol.
また、ポリウレタンフォームを形成するためのイソシアネート成分として使用可能な公知の化合物を含有しても良い。例えば、トルイレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート及びその誘導体、イソホロンジイソシアネートなどの脂環式ポリイソシアネート及び、これらの誘導体、等を含有しても良い。ポリオールと予めプレポリマー化したものを用いても良い。これらは、一種用いても良く、二種以上を組み合せて用いても良い。トルイレンジイソシアネートまたはその誘導体を含有することが好ましい。 Moreover, you may contain the well-known compound which can be used as an isocyanate component for forming a polyurethane foam. For example, aliphatic polyisocyanates and derivatives thereof such as toluylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate and hexamethylene diisocyanate, alicyclic polyisocyanates such as isophorone diisocyanate, and derivatives thereof may be contained. You may use the thing prepolymerized with the polyol. These may be used alone or in combination of two or more. It is preferable to contain toluylene diisocyanate or a derivative thereof.
成分(D)100質量部に含まれる、ジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体の合計量は、3〜80質量部含まれることが好ましい。 The total amount of diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof contained in 100 parts by mass of component (D) is preferably 3 to 80 parts by mass.
〈触媒〉
本発明では、必要に応じて触媒を用いることができる。触媒の種類には特に制限は無く、従来公知のものを使用しても良い。例えば、アミン系触媒(トリエチレンジアミン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサンジアミン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン−5、1,2−ジメチルイミダゾール、N−エチルモルホリン、N−メチルモルホリン等)、有機金属系触媒(オクチル酸錫、オレイン酸錫、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、テトラ−i−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタン等)、前記アミン系触媒及び有機金属系触媒の初期活性を低下させた酸塩触媒(カルボン酸塩や蟻酸塩、オクチル酸、ホウ酸塩等)が用いられる。この触媒は一種用いても良く、二種以上を組み合せて用いても良い。
<catalyst>
In the present invention, a catalyst can be used as necessary. There is no restriction | limiting in particular in the kind of catalyst, You may use a conventionally well-known thing. For example, amine-based catalysts (triethylenediamine, bis (dimethylaminoethyl) ether, N, N, N ′, N′-tetramethylhexanediamine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, 1, 5-diazabicyclo (4,3,0) nonene-5, 1,2-dimethylimidazole, N-ethylmorpholine, N-methylmorpholine, etc.), organometallic catalysts (tin octylate, tin oleate, dibutyltin dilaurate, Dibutyltin diacetate, tetra-i-propoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, tetrakis (2-ethylhexyloxy) titanium, etc.), acid salt catalysts with reduced initial activity of the amine-based catalyst and organometallic catalyst ( Carboxylate, formate, octylic acid, borate, etc.) are used. One kind of this catalyst may be used, or two or more kinds may be used in combination.
〈発泡剤〉
本発明では、必要に応じて発泡剤を用いることができる。特に、水は、ポリイソシアネートと反応して炭酸ガスを発生することから、発泡剤として好適に使用される。また、地球環境保護の目的で開発されたクロロフルオロカーボン類(HFC−134A等)、炭化水素(シクロペンタン等)、その他の発泡剤を使用しても、またこれらと水と併用しても、本発明の主旨を損なうものではない。
<Foaming agent>
In the present invention, a foaming agent can be used as necessary. In particular, water is suitably used as a blowing agent because it reacts with polyisocyanate to generate carbon dioxide. In addition, chlorofluorocarbons (HFC-134A, etc.), hydrocarbons (cyclopentane, etc.) developed for the purpose of protecting the global environment, other blowing agents, and these in combination with water The gist of the invention is not impaired.
〈整泡剤〉
本発明では、必要に応じて整泡剤を用いることができる。整泡剤としては、ポリジメチルシロキサンとエチレンオキサイド(EO)/プロピレンオキサイド(PO)共重合物からの水溶性ポリエーテルシロキサン、スルホン化リシノール酸のナトリウム塩やこれらとポリシロキサン・ポリオキシアルキレンコポリマーとの混合物等が挙げられる。これらの整泡剤の中で、ポリジメチルシロキサンとEO/PO共重合物からの水溶性ポリエーテルシロキサンが好適である。
<Foam stabilizer>
In the present invention, a foam stabilizer can be used as necessary. Examples of the foam stabilizer include water-soluble polyether siloxane from polydimethylsiloxane and ethylene oxide (EO) / propylene oxide (PO) copolymer, sodium salt of sulfonated ricinoleic acid, and polysiloxane / polyoxyalkylene copolymer. And the like. Among these foam stabilizers, water-soluble polyether siloxane from polydimethylsiloxane and EO / PO copolymer is preferred.
〈その他助剤〉
本発明では、その他助剤として、架橋剤、難燃剤、着色剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、酸化防止剤、導電性付与剤等を必要に応じて適量用いることができる。これらのその他助剤を必要に応じて添加しても何等本発明の主旨を損なうものではない。
<Other auxiliaries>
In the present invention, as the auxiliary agent, an appropriate amount of a crosslinking agent, a flame retardant, a colorant, an ultraviolet absorber, an anti-aging agent, an antioxidant, a conductivity imparting agent and the like can be used as necessary. Addition of these other auxiliaries as necessary does not impair the gist of the present invention.
(表面層の形成方法)
本発明において、ポリウレタンフォームの製造方法については、特に制限は無く常法によれば良い。その一例を示せば次の通りである。まず、前記の成分(A)であるポリオール成分、成分(D)であるポリイソシアネート成分、及び所望により用いられる触媒、発泡剤、整泡剤、その他助剤などを均質に混合した後、反応硬化させることにより、ポリウレタンフォームが得られる。
(Method for forming surface layer)
In the present invention, the method for producing the polyurethane foam is not particularly limited and may be a conventional method. An example is as follows. First, the polyol component which is the component (A), the polyisocyanate component which is the component (D), and a catalyst, a foaming agent, a foam stabilizer and other auxiliaries used as required are homogeneously mixed and then reaction-cured. By doing so, a polyurethane foam is obtained.
各原料を混合する際の温度や時間については特に制限は無いが、混合温度は、通常10〜90℃、好ましくは20〜60℃の範囲であり、混合時間は、通常1秒〜10分間、好ましくは3秒〜5分間程度である。 Although there is no restriction | limiting in particular about the temperature and time at the time of mixing each raw material, Mixing temperature is 10-90 degreeC normally, Preferably it is the range of 20-60 degreeC, and mixing time is 1 second-10 minutes normally. Preferably, it is about 3 seconds to 5 minutes.
また、反応硬化させる際、従来公知の方法により、発泡させることにより、ポリウレタンフォームを作製することが出来る。ここでの発泡方法については特に制限は無く、発泡剤を用いる方法、機械的な撹拌により気泡を混入する方法など、いずれの方法をも用いることが出来る。なお、発泡倍率は、適宜定めればよく、特に制限はない。 Further, when the reaction is cured, a polyurethane foam can be produced by foaming by a conventionally known method. There is no restriction | limiting in particular about the foaming method here, Any methods, such as the method of using a foaming agent and the method of mixing bubbles by mechanical stirring, can be used. The expansion ratio may be determined as appropriate and is not particularly limited.
芯金と表面層となるポリウレタンフォームの接合方法については特に制限は無く、芯金を予めモールド(成形型)内部に配設しておき上記のような原料混合物を注型硬化する方法や、原料混合物をあらかじめ表面層となる所定の形状に成形した後芯金と接着する方法などを用いることが出来る。どちらの方法でも、必要に応じて芯金とポリウレタンフォームの間に接着層を設けることが出来、この接着層としては、接着剤やホットメルトシートなどの公知の材料を用いることが出来る。ポリウレタンフォームからなる表面層部分の形成方法としては特に制限は無く、公知の方法、例えば前述した所定の形状のモールドに注型する方法等のほかに、ブロック状態のポリウレタンフォームから、切削加工により所定の寸法に切り出す方法、研磨処理により所定の寸法にする方法、或いはこれらの方法を適宜組み合せる方法などを用いることが出来る。 The method for joining the core metal and the polyurethane foam as the surface layer is not particularly limited, and a method in which the metal core is previously disposed in the mold (molding die) and the above raw material mixture is cast and cured, or the raw material For example, a method in which the mixture is preliminarily formed into a predetermined shape to be a surface layer and then bonded to the core metal can be used. In either method, an adhesive layer can be provided between the cored bar and the polyurethane foam as necessary, and a known material such as an adhesive or a hot melt sheet can be used as the adhesive layer. The method for forming the surface layer portion made of polyurethane foam is not particularly limited, and in addition to a known method, for example, a method of casting into a mold having a predetermined shape as described above, the polyurethane foam in a block state is predetermined by cutting. For example, a method of cutting to a predetermined size, a method of obtaining a predetermined size by polishing, or a method of appropriately combining these methods can be used.
特に、芯金を予めモールド(成形型)内部に配設しておき上記のような原料混合物を注型硬化する方法が好ましい。より具体的には、まず、所定のトナー供給ローラ用成形型内に、棒状芯金を配置する。該成形型としてはパイプ状型や割型等のものを用いることができるが、パイプ状型を用いることがより好ましい。そして、上記原料混合物を上記成形型に注入し、発泡反応させ、得られた成形物を成形型から取り出すことにより、トナー供給ローラを得ることが出来る。 In particular, a method in which a core metal is previously disposed in a mold (molding die) and the above raw material mixture is cast-cured is preferable. More specifically, first, a rod-shaped metal core is placed in a predetermined mold for toner supply roller. As the mold, a pipe-shaped mold or a split mold can be used, but a pipe-shaped mold is more preferable. Then, a toner supply roller can be obtained by injecting the raw material mixture into the mold, causing a foaming reaction, and taking out the obtained molded product from the mold.
以上のような本発明によれば、スキン面のセル開口安定性、低硬度で良好な柔軟性、及び高温高湿環境下での圧縮永久歪性に優れたトナー供給ローラを製造することが可能となる。 According to the present invention as described above, it is possible to manufacture a toner supply roller that has excellent cell opening stability on the skin surface, low hardness, good flexibility, and excellent compression set in a high temperature and high humidity environment. It becomes.
以下に、本発明の実施例及び比較例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもない。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが理解されるべきである。 Examples of the present invention and comparative examples will be shown below to clarify the present invention more specifically. However, the present invention is not limited by the description of such examples. Needless to say. In addition to the following examples, the present invention includes various changes and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the specific description described above. It should be understood that improvements can be made.
なお、実施例及び比較例に使用したウレタンフォーム原料の1種であるポリエーテルポリオール[成分(B);グリセリンにプロピレンオキシドと鎖末端にエチレンオキシドをブロック付加して得たもの]の分析値を表1に示し、実施例及び比較例のトナー供給ローラの表面層形成に使用したウレタンフォーム原料の配合組成及び得られたトナー供給ローラの物性を表2、3に示す。なお、表1に記載した成分(B)はいずれも末端にエチレンオキシドユニットを有している。表2では使用した成分(B)の重量平均分子量と総不飽和度及びイソシアネートインデックスを併せて示した。 The analytical values of polyether polyol [component (B); obtained by adding propylene oxide to glycerin and ethylene oxide at the chain end in a block form], which is one of the urethane foam raw materials used in Examples and Comparative Examples, are shown. Tables 2 and 3 show the composition of the urethane foam raw materials used in the surface layer formation of the toner supply rollers of Examples and Comparative Examples and the properties of the obtained toner supply rollers. In addition, all the components (B) described in Table 1 have an ethylene oxide unit at the terminal. Table 2 shows the weight average molecular weight, total degree of unsaturation, and isocyanate index of the component (B) used.
また、各実施例及び比較例のトナー供給ローラは、以下のようにして製造した。表2に示す各成分を機械的攪拌により混合し、この混合物を、直径5mm、長さ290mmの金属製シャフトを挿入した内径16mmのパイプ状金型に注入し、60℃のオーブン中に30分間加熱することにより発泡硬化させた。その後、脱型してトナー供給ローラを作製した。 Further, the toner supply rollers of each of the examples and the comparative examples were manufactured as follows. Each component shown in Table 2 was mixed by mechanical stirring, and this mixture was poured into a pipe-shaped mold having an inner diameter of 16 mm into which a metal shaft having a diameter of 5 mm and a length of 290 mm was inserted, and placed in an oven at 60 ° C. for 30 minutes. The foam was cured by heating. Thereafter, the toner was removed to produce a toner supply roller.
また、実施例及び比較例で作製したトナー供給ローラ及び成分(B)の物性の測定値は、下記の方法により測定した。 Further, the measured values of the physical properties of the toner supply roller and the component (B) prepared in Examples and Comparative Examples were measured by the following methods.
〈水酸基価〉
JIS K−1557記載の方法により測定した。
<Hydroxyl value>
It was measured by the method described in JIS K-1557.
〈総不飽和度〉
JIS K−1557記載の方法により測定した。
<Total unsaturation>
It was measured by the method described in JIS K-1557.
〈1mm圧縮時の荷重(硬度)〉
図2(a)及び(b)に示される如く、トナー供給ローラ1を、その両端の芯金2部分において支持し、そしてそのポリウレタンフォームからなる表面層3を、長さ50mm(ローラ長手方向)×幅10mm(厚さ:10mm)の板状押圧面を有する治具4にて、10mm/minの速度で押圧したときの、1mm変位(圧縮)時の荷重(g)にて表したものである。その数値が大きくなるほど、ポリウレタンフォームからなる表面層3が硬いことを示している。また、測定ポイントは、図示の如く、軸方向に3ヶ所、各軸方向に於いて周方向の90度毎に4ヶ所、計12ヶ所測定した。
<Load at 1 mm compression (hardness)>
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
〈圧縮永久歪率〉
図3(a)及び(b)に示される如く、トナー供給ローラ1を、その両端の芯金2部分において支持し、そのポリウレタンフォームからなる表面層3に、φ16mmのスリーブ5を当接し、1.5mm圧縮した状態で、温度40℃、湿度95%にて72時間放置し、取り出し解放後30分経過した後の復元度合いを示したもので、以下の式に従って計算した。
<Compression set>
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
圧縮永久歪率Cs(%)=(t0−t1)/1.5×100
t0:1.5mm圧縮した場所の試験前の半径
t1:圧縮解放30分後の1.5mm圧縮した場所の半径
なお、測定ポイントは、圧縮部分を軸方向に3ヶ所測定し、その平均値を求めた。
Compression set Cs (%) = (t 0 −t 1 ) /1.5×100
t 0 : Radius before the test of the place compressed 1.5 mm t 1 : Radius of the place compressed 1.5 mm after 30 minutes of compression release Note that the measurement point is an average of three points measured in the axial direction of the compressed part The value was determined.
〈密度〉
トナー供給ローラのウレタンフォームの体積を計算し、また、トナー供給ローラのウレタンフォームの質量を測定することにより、密度を求めた。
<density>
The volume of the urethane foam of the toner supply roller was calculated, and the density was determined by measuring the mass of the urethane foam of the toner supply roller.
〈セル開口率〉
ローラ表面の拡大画像を画像解析により測定した。
<Cell opening ratio>
An enlarged image of the roller surface was measured by image analysis.
セル開口率=セル開口面積/測定面積 Cell opening ratio = cell opening area / measurement area
1)三井武田ケミカル(株)製ポリエーテルポリオールの商品名。重量平均分子量3000、エチレンオキシドユニットを70〜80モル%有するエチレンオキシド−プロピレンオキシドランダム共重合体。(OH価=50mgKOH/g)
2)キシダ化学(株)製架橋剤の商品名
3)東レ・ダウコーニング(株)製シリコーン整泡剤の商品名
4)東ソー(株)製第三級アミン触媒の商品名
5)三共エアプロダクツ(株)製第三級アミン触媒の商品名
6)三井武田ケミカル(株)製ポリイソシアネート混和物の商品名。(モノメリックおよびポリメリックMDI混合物50質量%、TDI50質量%の混合物)。(NCO%=40)
7)NCO基数/活性水素基数×100
8)セル開口率が50%以上:○、セル開口率が20〜50%:△、セル開口率が20%未満:×。
9)1mm圧縮時の荷重が50〜350g、且つ、セル開口性○、且つ、圧縮永久歪率20%以下:○、それ以外:×
実施例1〜4では、密度0.12〜0.14g/cm3、1mm圧縮時の荷重154〜255g、圧縮永久歪率9.7〜15.2%と良好であり、セル開口性も良好であった。これに対し比較例1、2及び4では、ほぼ同等の密度、1mm圧縮時の荷重において圧縮永久歪率25.2〜35.3%と高く、比較例3では、ほぼ同等の密度で、圧縮永久歪率20%以下であったが、1mm圧縮時の荷重は355gと高かった。さらに、比較例1及び2においては、セル開口性が低下した。
2) Product name of cross-linking agent manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd. 3) Product name of silicone foam stabilizer manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. 4) Product name of tertiary amine catalyst manufactured by Tosoh Corp. 5) Sankyo Air Products Trade name of Tertiary amine catalyst manufactured by Co., Ltd. 6) Trade name of polyisocyanate admixture manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd. (Monomeric and polymeric MDI mixture 50 wt%, TDI 50 wt% mixture). (NCO% = 40)
7) Number of NCO groups / number of active hydrogen groups × 100
8) Cell opening ratio is 50% or more: ◯, Cell opening ratio is 20-50%: Δ, Cell opening ratio is less than 20%: ×.
9) The load at the time of 1 mm compression is 50 to 350 g, the cell opening property ◯, and the compression set 20% or less: ◯, otherwise: ×
In Examples 1 to 4, the density is 0.12 to 0.14 g / cm 3 , the load at the time of 1 mm compression is 154 to 255 g, the compression set is 9.7 to 15.2%, and the cell opening is also good. Met. On the other hand, in Comparative Examples 1, 2 and 4, the compression set rate is as high as 25.2 to 35.3% at a load of 1 mm when compressed, and in Comparative Example 3, compression is performed at a substantially equivalent density. Although the permanent set was 20% or less, the load at the time of 1 mm compression was as high as 355 g. Furthermore, in Comparative Examples 1 and 2, the cell opening property was lowered.
本結果より、本実施例に示したトナー供給ローラは、低硬度で圧縮永久歪性に優れていることがわかる。 From this result, it can be seen that the toner supply roller shown in this example has low hardness and excellent compression set.
1 トナー供給ローラ
2 芯金
3 表面層
4 冶具
5 スリーブ
1
Claims (7)
該発泡弾性体が、少なくとも、以下に示す成分(B)および成分(C)を含有するポリオール成分(A)と、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含有するイソシアネート成分(D)と、を混合発泡させて得られるものであり、該成分(C)の該成分(A)における含有量が5質量%以上50質量%以下であることを特徴とするトナー供給ローラ。
成分(B):末端にエチレンオキシドユニットを有する共重合体であって、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の5モル%以上で、総不飽和度が0.050meq/g以下で、且つ重量平均分子量が4800を超え10000以下のポリエーテルポリオール。
成分(C):エチレンオキシドユニットを60〜95モル%有するランダム共重合であって、重量平均分子量が2000以上7000以下のポリエーテルポリオール。 A toner supply roller having a cored bar and a roller-shaped surface layer formed of a foamed elastic body formed on the outer periphery of the cored bar,
The foamed elastic body is obtained by mixing and foaming at least a polyol component (A) containing the following components (B) and (C) and an isocyanate component (D) containing diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof. A toner supply roller obtained, wherein the content of the component (C) in the component (A) is 5% by mass or more and 50% by mass or less.
Component (B): a copolymer having an ethylene oxide unit at the terminal, the content of the ethylene oxide unit being 5 mol% or more of the whole, the total unsaturation being 0.050 meq / g or less, and the weight average molecular weight being A polyether polyol of more than 4800 and not more than 10,000.
Component (C): a polyether polyol having a weight average molecular weight of 2000 or more and 7000 or less, which is a random copolymer having 60 to 95 mol% of ethylene oxide units.
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