JP5568455B2

JP5568455B2 - Sponge roll for electrophotographic equipment and method for producing sponge roll for electrophotographic equipment

Info

Publication number: JP5568455B2
Application number: JP2010267631A
Authority: JP
Inventors: 雅彦高島; 和徳遠山; 基晴石原
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-11-30
Also published as: JP2012118273A

Description

本発明は、電子写真機器用スポンジロールおよび電子写真機器用スポンジロールの製造方法に関し、さらに詳しくは、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真機器のトナー供給ロールやクリーニングロール等に用いて好適な電子写真機器用スポンジロールおよび電子写真機器用スポンジロールの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a sponge roll for electrophotographic equipment and a method for producing a sponge roll for electrophotographic equipment. More specifically, the present invention is suitable for use in toner supply rolls, cleaning rolls and the like of electrophotographic equipment such as copying machines, printers, and facsimiles. The present invention relates to a sponge roll for electrophotographic equipment and a method for producing a sponge roll for electrophotographic equipment.

一般に、電子写真機器における複写は、次のようにして行われる。図８に示すように、トナーボックス１００内のトナー１０２を、トナー供給ロール１０４を介して現像ロール１０６の表面に供給し、このトナー１０２を、さらに現像ロール１０６とトナー層形成ブレード１０８との摩擦帯電により帯電させる。そして、帯電ロール１１０により感光ドラム１１２の表面を帯電させ、露光により感光ドラム１１２の表面に形成された静電潜像に、帯電したトナー１０２を付着させてトナー像を形成し、これを転写部１１４を経由させることにより、複写紙１１６上に転写定着させる。 In general, copying in an electrophotographic apparatus is performed as follows. As shown in FIG. 8, the toner 102 in the toner box 100 is supplied to the surface of the developing roll 106 via the toner supply roll 104, and this toner 102 is further rubbed between the developing roll 106 and the toner layer forming blade 108. Charge by charging. Then, the surface of the photosensitive drum 112 is charged by the charging roll 110, and the toner image is formed by attaching the charged toner 102 to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 112 by exposure. 114 is transferred and fixed onto the copy paper 116.

静電潜像に付着されずに現像ロール１０６の表面に残ったトナー１０２は、トナー供給ロール１０４により掻き取られ、トナーボックス１００内に回収されて再使用に供される。また、感光ドラム１１２の表面に残ったトナー１０２は、クリーニングロール１１８により掻き取られ、感光ドラム１１２表面は清浄化される。 The toner 102 remaining on the surface of the developing roll 106 without being attached to the electrostatic latent image is scraped off by the toner supply roll 104, collected in the toner box 100, and reused. Further, the toner 102 remaining on the surface of the photosensitive drum 112 is scraped off by the cleaning roll 118, and the surface of the photosensitive drum 112 is cleaned.

トナー供給ロールやクリーニングロールは、通常、軸体と、軸体の外周に形成されたスポンジ層とを有するスポンジロールで構成されている。スポンジ層は、ポリウレタンフォームにより形成されることが多い。 The toner supply roll and the cleaning roll are usually composed of a sponge roll having a shaft body and a sponge layer formed on the outer periphery of the shaft body. The sponge layer is often formed from polyurethane foam.

この種のスポンジロールの製造方法としては、１）ポリウレタンフォームの原料をスラブ発泡あるいは型発泡して得られたフォーム材からロール形状に切り出したロール体に軸体を通した後、ロール体の表面を研磨して所定の寸法となるように仕上げを行う方法、２）ロール成形型内で軸体の外周にポリウレタンフォームの原料を発泡成形して、スキン層を表面に有するロール状のスポンジ層を形成する方法、３）２）で形成したスポンジ層の表面のスキン層を研磨してスポンジ層の表面にセルを開口させる方法、４）型内面にフッ素樹脂コーティングされたロール成形型内で軸体の外周にポリウレタンフォームの原料を発泡成形することにより、表面にセルが開口されたスポンジ層を形成する方法（特許文献１）、などが知られている。 The manufacturing method of this type of sponge roll is as follows: 1) After passing the shaft through a roll body cut out from a foam material obtained by foaming or foaming a raw material of polyurethane foam, the surface of the roll body 2) A foamed sponge layer having a skin layer on its surface is formed by foaming a polyurethane foam raw material on the outer periphery of a shaft body in a roll mold. Method of forming 3) Method of polishing the skin layer on the surface of the sponge layer formed in 2) to open cells on the surface of the sponge layer, 4) Shaft body in a roll mold coated with fluororesin on the inner surface of the mold A method of forming a sponge layer having cells opened on the surface thereof by foaming a polyurethane foam raw material on the outer periphery (Patent Document 1) is known.

特許第３８８１７１９号公報Japanese Patent No. 3881719

１）および３）の方法では、スポンジ層の表面を研磨する工程があるため、製造工程が煩雑である。また、研磨によりスポンジ層の表面が毛羽立つため、トナーの掻き取り量が安定しないことで画質に影響するおそれがある。また、スポンジ層の表面から毛羽が脱落すると、毛羽が電子写真機器内の異物となって画質に影響を与えたり、故障の原因となったりするおそれがある。２）の方法では、スポンジ層の表面にセルが開口していないため、トナーの掻き取り性能が低い。また、現像ロールや感光ドラムなどの相手部材との摩擦によりスキン層が破壊されやすいため、耐久性が低い。 In the methods 1) and 3), since the surface of the sponge layer is polished, the manufacturing process is complicated. Further, since the surface of the sponge layer becomes fluffed by polishing, there is a possibility that the image quality may be affected by the unstable amount of toner scraping. In addition, if the fluff falls off the surface of the sponge layer, the fluff may become a foreign substance in the electrophotographic apparatus, which may affect the image quality or cause a failure. In the method 2), since the cells are not opened on the surface of the sponge layer, the toner scraping performance is low. Further, since the skin layer is easily broken by friction with a mating member such as a developing roll or a photosensitive drum, the durability is low.

１）〜３）の方法に対し、４）の方法は、スポンジ層の表面を研磨しなくても表面にセルが開口しているため、トナーの掻き取り性能は高く、スポンジ層の表面の毛羽立ちによる画質への影響もない。しかしながら、長期に渡って電子写真機器を使用すると、スポンジロールのスポンジ層の表面にトナーの掻き取り時の圧縮応力が繰り返しかかることにより、表面のセルの骨格が破壊されやすく、これによりトナーの掻き取り性能が低下するという問題がある。 In contrast to the methods 1) to 3), the method 4) is high in the scraping performance of the toner because the cells are open on the surface without polishing the surface of the sponge layer, and the surface of the sponge layer is fluffed. Does not affect the image quality. However, when an electrophotographic apparatus is used for a long period of time, the compressive stress at the time of scraping the toner is repeatedly applied to the surface of the sponge layer of the sponge roll, so that the skeleton of the cell on the surface is likely to be destroyed. There is a problem that the taking performance is lowered.

この問題に対し、スポンジ層の耐久性を向上させることだけを考えるなら、例えば、セルの骨格の密度を上げることによりスポンジ層の強度を上げる方法や、材料の改良でポリウレタンフォームの物性（抗張力、伸び、硬さ）を上げることによりスポンジ層の強度を上げる方法などの方法を取り得る。しかしながら、これらの方法は、いずれもスポンジ層を硬くしすぎて、ロール成形型からスポンジ層を脱型できなくするおそれがある。したがって、このような方法を用いなくてもトナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる方策が求められる。 If only considering improving the durability of the sponge layer for this problem, for example, a method of increasing the strength of the sponge layer by increasing the density of the skeleton of the cell, or physical properties of the polyurethane foam (tensile strength, A method such as a method of increasing the strength of the sponge layer by increasing the elongation and hardness) can be used. However, any of these methods may make the sponge layer too hard and make it impossible to remove the sponge layer from the roll mold. Therefore, there is a need for a method capable of maintaining the toner scraping performance for a long time without using such a method.

本発明が解決しようとする課題は、現像ロールや感光ドラムなどの相手部材に付着するトナーなどの掻き取り性を長期に渡って維持できる電子写真機器用スポンジロールおよび電子写真機器用スポンジロールの製造方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to produce a sponge roll for electrophotographic equipment and a sponge roll for electrophotographic equipment capable of maintaining the scraping property of toner adhering to a mating member such as a developing roll and a photosensitive drum over a long period of time. It is to provide a method.

上記課題を解決するため本発明に係る電子写真機器用スポンジロールは、軸体と、前記軸体の外周に形成されたポリウレタンのスポンジ層とを有する電子写真機器用スポンジロールにおいて、前記スポンジ層の複数のセルは連通しており、前記スポンジ層はロール成形型内で発泡成形され、前記スポンジ層の表面には前記スポンジ層のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されており、下記の成分を含有する液を前記スポンジ層の表面から進入させることにより、前記スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されていることを要旨とするものである。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤 In order to solve the above problems, a sponge roll for electrophotographic equipment according to the present invention is a sponge roll for electrophotographic equipment having a shaft body and a polyurethane sponge layer formed on the outer periphery of the shaft body. A plurality of cells communicate with each other, and the sponge layer is foam-molded in a roll mold, and a skin layer is formed on the surface of the sponge layer that communicates with the cells of the sponge layer and opens to the outside. In addition, by allowing a liquid containing the following components to enter from the surface of the sponge layer, the polyurethane resin of component a is bonded to the polyurethane of the surface of the sponge layer and the inner surface of the cell by the crosslinking agent of component b. This is the gist.
(A) Emulsion of polyurethane resin using water as dispersion medium (b) Crosslinking agent

この際、前記ａ成分およびｂ成分を含有する液は、さらに導電剤を含有することが好ましい。 At this time, the liquid containing the component a and the component b preferably further contains a conductive agent.

一方、本発明に係る電子写真機器用スポンジロールの製造方法は、ロール成形型内で軸体の外周にポリウレタンを発泡成形して、連通する複数のセルで構成されるスポンジ層を形成するとともに、前記スポンジ層の表面に前記スポンジ層のセルに連通して外部に開口するスキン層を形成する工程と、前記ロール成形型から前記スポンジ層を脱型した後、下記の成分を含有する液を前記スポンジ層の表面から進入させて、前記スポンジ層の表面およびセルの内面を下記の成分を含有する液で覆う工程と、前記スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂をｂ成分の架橋剤により結合させる工程と、を有することを要旨とするものである。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤 On the other hand, the method for producing a sponge roll for an electrophotographic apparatus according to the present invention foams polyurethane on the outer periphery of a shaft body in a roll mold, and forms a sponge layer composed of a plurality of communicating cells. Forming a skin layer that communicates with the cells of the sponge layer and opens to the outside on the surface of the sponge layer; and after removing the sponge layer from the roll mold, a liquid containing the following components: A step of covering from the surface of the sponge layer and covering the surface of the sponge layer and the inner surface of the cell with a liquid containing the following components; and a polyurethane resin of component a on the polyurethane on the surface of the sponge layer and the inner surface of the cell and a step of bonding with a crosslinking agent of component b.
(A) Emulsion of polyurethane resin using water as dispersion medium (b) Crosslinking agent

本発明に係る電子写真機器用スポンジロールによれば、スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されているから、スポンジ層のセルの骨格が補強されている。これにより、長期に渡って電子写真機器を使用した場合にも、表面のセルの骨格は破壊されにくくされたため、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。そして、このスポンジ層は、ロール成形型で成形された後、ａ成分のポリウレタン樹脂により補強されるものであるから、成形されたポリウレタンが脱型前から硬すぎてスポンジ層が脱型できなくなることを回避できる。 According to the sponge roll for electrophotographic equipment according to the present invention, the polyurethane of the component a is bonded to the polyurethane of the surface of the sponge layer and the inner surface of the cell by the crosslinking agent of the component b. Is reinforced. Accordingly, even when the electrophotographic apparatus is used for a long period of time, the skeleton of the cell on the surface is made difficult to be destroyed, so that the toner scraping performance can be maintained for a long period of time. And since this sponge layer is reinforced by the polyurethane resin of component a after being molded with a roll mold, the molded polyurethane is too hard before demolding, and the sponge layer cannot be demolded. Can be avoided.

ここで、電子写真機器用スポンジロールは、その用途から、体積抵抗率を所定の範囲に制御することが多い。したがって、ａ成分およびｂ成分を含有する液がさらに導電剤を含有することにより、ロール全体の抵抗を下げて電気的にコントロールしやすくできる。これにより、種々の用途に応じて使用することができる。 Here, the sponge roll for electrophotographic equipment often controls the volume resistivity within a predetermined range depending on its use. Therefore, when the liquid containing the a component and the b component further contains a conductive agent, the resistance of the entire roll can be lowered to facilitate electrical control. Thereby, it can be used according to various uses.

そして、本発明に係る電子写真機器用スポンジロールの製造方法によれば、スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂をｂ成分の架橋剤により結合させるため、スポンジ層のセルの骨格を補強できる。これにより、長期に渡って電子写真機器を使用した場合にも、表面のセルの骨格は破壊されにくくなるため、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。そして、このスポンジ層は、ロール成形型で成形された後、ａ成分のポリウレタン樹脂により補強されるため、成形されたポリウレタンが脱型前から硬すぎてスポンジ層が脱型できなくなることを回避できる。 According to the method for producing a sponge roll for an electrophotographic apparatus according to the present invention, the polyurethane resin of the component a is bonded to the polyurethane of the surface of the sponge layer and the inner surface of the cell by the crosslinking agent of the component b. The skeleton of the cell can be reinforced. As a result, even when an electrophotographic apparatus is used for a long period of time, the skeleton of the cell on the surface is not easily destroyed, so that the toner scraping performance can be maintained for a long period of time. And since this sponge layer is reinforced with the polyurethane resin of component a after being molded with a roll mold, it can be avoided that the molded polyurethane is too hard before demolding and the sponge layer cannot be demolded. .

本発明の第一実施形態に係るスポンジロールの周方向断面図である。It is a circumferential direction sectional view of the sponge roll concerning a first embodiment of the present invention. 図１のスポンジロールのスポンジ層を拡大して模式的に示した図である。It is the figure which expanded the sponge layer of the sponge roll of FIG. 1, and was shown typically. 図１のスポンジロールの硬度を測定する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method to measure the hardness of the sponge roll of FIG. 図１のスポンジロールの製造に好適なロール成形型を模式的に示した軸方向の断面図である。FIG. 2 is an axial sectional view schematically showing a roll forming die suitable for manufacturing the sponge roll of FIG. 1. 図１のスポンジロールの製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the sponge roll of FIG. 本発明の第二実施形態に係るスポンジロールの周方向断面図である。It is a circumferential direction sectional view of the sponge roll concerning a second embodiment of the present invention. 本発明の第三実施形態に係るスポンジロールの周方向断面図である。It is a circumferential direction sectional view of a sponge roll concerning a third embodiment of the present invention. 電子写真機器における一般的な複写原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the general copying principle in an electrophotographic apparatus.

以下、図面を参照しつつ、本発明の構成について具体的に明らかにする。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図１は、本発明の第一実施形態に係るスポンジロールの周方向断面図である。第一実施形態に係るスポンジロール１０は、図１に示す構造が軸方向に連続する構成を備えている。図２は、図１のスポンジロール１０のスポンジ層１４を拡大して模式的に示した図である。図１に示すように、本発明の第一実施形態に係るスポンジロール１０は、中実棒状の軸体１２と、軸体１２の外周にロール状に形成されたポリウレタンのスポンジ層１４とにより構成されている。 FIG. 1 is a circumferential cross-sectional view of a sponge roll according to a first embodiment of the present invention. The sponge roll 10 according to the first embodiment has a configuration in which the structure shown in FIG. 1 is continuous in the axial direction. FIG. 2 is an enlarged view schematically showing the sponge layer 14 of the sponge roll 10 of FIG. As shown in FIG. 1, a sponge roll 10 according to the first embodiment of the present invention includes a solid rod-like shaft body 12 and a polyurethane sponge layer 14 formed in a roll shape on the outer periphery of the shaft body 12. Has been.

図２に示すように、スポンジ層１４は、多数のセル１４ｂにより構成されている。各セル１４ｂは、セル壁となるセルの骨格１４ｃにより形成されている。スポンジ層１４はいわゆる連続気泡型の構造になっており、スポンジ層１４の隣り合うセル１４ｂどうしは連通している。スポンジ層１４の複数のセル１４ｂが連通しているため、セル１４ｂに入り込んだトナーのセル１４ｂ間の移動が許容され、トナーの掻き取り量を多くできるとともに、トナーによるセル１４ｂの詰まりを低減できる。 As shown in FIG. 2, the sponge layer 14 is composed of a large number of cells 14b. Each cell 14b is formed by a cell skeleton 14c serving as a cell wall. The sponge layer 14 has a so-called open cell structure, and adjacent cells 14b of the sponge layer 14 communicate with each other. Since the plurality of cells 14b of the sponge layer 14 communicate with each other, the movement of the toner that has entered the cell 14b between the cells 14b is allowed, the amount of toner scraping can be increased, and the clogging of the cells 14b with toner can be reduced. .

スポンジ層１４は、ロール成形型内で発泡成形されている。このスポンジ層１４の表面には、薄皮状のスキン層１４ａが形成されている。このスキン層１４ａには、スポンジ層１４の表面に存在するセル１４１ｂをスポンジ層１４の外部に連通させる開口部１４ｅが形成されており、スキン層１４ａは、スポンジ層１４の表面のセル１４１ｂが存在する位置で表面のセル１４１ｂに連通して外部に開口している。すなわち、スキン層１４ａは、外部に開口している部分を有しており、穴あきの状態になっている。この開口部１４ｅは、セル１４ｂの存在によってスキン層１４ａの厚さが薄くなっている部分に形成されており、このため、スキン層１４ａの破れが発生しにくくなっている。このスキン層１４ａの開口部１４ｅにより、スポンジ層１４の表面に存在するセル１４１ｂは、スポンジ層１４の外部に開口している。 The sponge layer 14 is foam-molded in a roll mold. A thin skin-like skin layer 14 a is formed on the surface of the sponge layer 14. The skin layer 14a has an opening 14e that allows the cell 141b existing on the surface of the sponge layer 14 to communicate with the outside of the sponge layer 14. The skin layer 14a includes the cell 141b on the surface of the sponge layer 14. In this position, it communicates with the surface cell 141b and opens to the outside. That is, the skin layer 14a has a portion opened to the outside, and is in a perforated state. The opening 14e is formed in a portion where the thickness of the skin layer 14a is reduced due to the presence of the cell 14b. Therefore, the skin layer 14a is not easily broken. Due to the opening 14e of the skin layer 14a, the cell 141b existing on the surface of the sponge layer 14 opens to the outside of the sponge layer 14.

スキン層１４ａの開口部１４ｅは、スポンジ層１４の表面全体に多数分布している。開口部１４ｅの開口径は、使用されるトナーの大きさに応じて所定の大きさに設定することができる。好適な開口径としては、１００〜８００μｍの範囲内である。スポンジ層１４の表面全体に占める開口部１４ｅの面積割合は特に限定されるものではないが、トナーの掻き取り性能を確保するなどの観点から、２０％以上が好ましい。より好ましくは３０％以上である。また、スポンジ層１４の表面の平滑性を確保するなどの観点から、９０％以下が好ましい。より好ましくは８０％以下である。 A large number of openings 14 e of the skin layer 14 a are distributed over the entire surface of the sponge layer 14. The opening diameter of the opening 14e can be set to a predetermined size according to the size of the toner used. A suitable opening diameter is in the range of 100 to 800 μm. The area ratio of the opening 14e in the entire surface of the sponge layer 14 is not particularly limited, but is preferably 20% or more from the viewpoint of ensuring toner scraping performance. More preferably, it is 30% or more. Further, from the viewpoint of ensuring the smoothness of the surface of the sponge layer 14, 90% or less is preferable. More preferably, it is 80% or less.

スポンジ層１４の表面全体およびセル１４ｂの内面全体には、下記の成分を含有する液（以下、特定の含浸液ということがある。）をスポンジ層１４の表面から進入させることにより、特定の含浸液のポリウレタン樹脂からなる塗膜１６が形成されている。この塗膜１６のポリウレタン樹脂（下記のａ成分のポリウレタン樹脂）は、スポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面のポリウレタンに、下記のｂ成分の架橋剤によって結合されている。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤 The entire surface of the sponge layer 14 and the entire inner surface of the cell 14b are impregnated with a liquid containing the following components (hereinafter also referred to as a specific impregnating liquid) from the surface of the sponge layer 14 to allow specific impregnation. A coating film 16 made of a liquid polyurethane resin is formed. The polyurethane resin (the following a component polyurethane resin) of the coating film 16 is bonded to the polyurethane on the surface of the sponge layer 14 and the inner surface of the cell 14b by the following b component crosslinking agent.
(A) Emulsion of polyurethane resin using water as dispersion medium (b) Crosslinking agent

この塗膜１６によってスポンジ層１４のセルの骨格１４ｃが補強されるため、セル１４ｂの破壊が起こりにくくなっている。このため、長期の使用によってもセル１４ｂは破壊されず、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。なお、塗膜１６の厚さは、セルの空隙部１４ｄを完全には埋めない程度の厚さとなるようにすれば良い。 Since the skeleton 14c of the cell of the sponge layer 14 is reinforced by the coating film 16, the cell 14b is hardly broken. For this reason, the cell 14b is not destroyed even by long-term use, and the toner scraping performance can be maintained for a long time. The thickness of the coating film 16 may be set to a thickness that does not completely fill the void 14d of the cell.

ｂ成分（架橋剤）としては、カルボジイミド、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。 Examples of the component b (crosslinking agent) include carbodiimide, melamine resin, and epoxy resin.

特定の含浸液は水を分散媒とするものであるため、ポリウレタンのスポンジ層１４を膨潤させないで特定の含浸液を進入させることができる。すなわち、特定の含浸液を進入させたときにスポンジ層１４の膨潤による変形が抑えられるため、スポンジロール１０の寸法精度を維持することができる。 Since the specific impregnating liquid uses water as a dispersion medium, the specific impregnating liquid can be allowed to enter without causing the polyurethane sponge layer 14 to swell. That is, since the deformation due to swelling of the sponge layer 14 is suppressed when a specific impregnation liquid is introduced, the dimensional accuracy of the sponge roll 10 can be maintained.

特定の含浸液に含まれている樹脂はポリウレタン樹脂であり、スポンジ層１４の樹脂もポリウレタンであるため、塗膜１６のスポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面への密着性にも優れている。 Since the resin contained in the specific impregnation liquid is a polyurethane resin, and the resin of the sponge layer 14 is also polyurethane, the adhesion of the coating film 16 to the surface of the sponge layer 14 and the inner surface of the cell 14b is excellent. .

ａ成分のポリウレタン樹脂としては、伸びが１００〜８００％の範囲内であることが好ましい。より好ましくは２００〜７００％の範囲内、さらに好ましくは２５０〜６５０％の範囲内である。ポリウレタン樹脂の伸びが１００％未満では、スポンジ層１４の柔軟性が損なわれ、ロール硬度が高くなりすぎる傾向がある。一方、ポリウレタン樹脂の伸びが８００％を超えると、柔らかすぎてスポンジ層１４のセルの骨格１４ｃを補強する効果が低い傾向がある。 As a polyurethane resin of a component, it is preferable that elongation is in the range of 100 to 800%. More preferably, it is in the range of 200 to 700%, more preferably in the range of 250 to 650%. If the elongation of the polyurethane resin is less than 100%, the flexibility of the sponge layer 14 is impaired, and the roll hardness tends to be too high. On the other hand, if the elongation of the polyurethane resin exceeds 800%, the effect of reinforcing the cell skeleton 14c of the sponge layer 14 tends to be low due to being too soft.

また、ａ成分のポリウレタン樹脂としては、１００％モジュラスが１〜５０ＭＰａの範囲内であることが好ましい。より好ましくは２〜４５ＭＰａの範囲内、さらに好ましくは２．５〜４０ＭＰａの範囲内である。ポリウレタン樹脂の１００％モジュラスが１ＭＰａ未満では、柔らかすぎてスポンジ層１４のセルの骨格１４ｃを補強する効果が低い傾向がある。一方、ポリウレタン樹脂の１００％モジュラスが５０ＭＰａを超えると、硬すぎて所望の用途に用いられにくい傾向がある。 Moreover, as a polyurethane resin of a component, it is preferable that a 100% modulus is in the range of 1-50 Mpa. More preferably, it exists in the range of 2-45 MPa, More preferably, it exists in the range of 2.5-40 MPa. If the 100% modulus of the polyurethane resin is less than 1 MPa, the effect of reinforcing the cell skeleton 14c of the sponge layer 14 tends to be too low. On the other hand, if the 100% modulus of the polyurethane resin exceeds 50 MPa, it tends to be too hard to be used for a desired application.

ポリウレタン樹脂の伸びは、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、ＪＩＳ７号ダンベル（厚み１ｍｍ）の破断伸びにより測定できる。また、ポリウレタン樹脂の１００％モジュラスは、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、ＪＩＳ７号ダンベル（厚み１ｍｍ）の１００％伸長時の応力により測定できる。 The elongation of the polyurethane resin can be measured by the elongation at break of a JIS No. 7 dumbbell (thickness 1 mm) according to JIS K 6251. The 100% modulus of the polyurethane resin can be measured by the stress at 100% elongation of a JIS No. 7 dumbbell (thickness 1 mm) in accordance with JIS K 6251.

特定の含浸液は、上記ａ成分およびｂ成分に加えて、さらに導電剤を含有していても良い。スポンジロール１０は、その用途から、体積抵抗率を所定の範囲に制御することが多い。したがって、ａ成分およびｂ成分を含有する液がさらに導電剤を含有することにより、ロール全体の抵抗を下げて電気的にコントロールしやすくできる。これにより、種々の用途に応じて使用することができる。導電剤としては、電子導電剤（カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ_２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ_２（ｃ−は、導電性を意味する。））や、イオン導電剤（４級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など）を挙げることができる。 The specific impregnating liquid may further contain a conductive agent in addition to the a component and the b component. In many cases, the sponge roll 10 controls the volume resistivity within a predetermined range depending on the application. Therefore, when the liquid containing the a component and the b component further contains a conductive agent, the resistance of the entire roll can be lowered to facilitate electrical control. Thereby, it can be used according to various uses. Examples of the conductive agent include an electronic conductive agent (carbon black, graphite, c-TiO ₂ , c-ZnO, c-SnO ₂ (c- means conductivity)) and an ionic conductive agent (quaternary ammonium salt). , Borate, surfactant, etc.).

特定の含浸液は、ａ成分、ｂ成分、導電剤の他に、他の添加剤を含有していても良い。配合可能な添加剤としては、増量剤、補強剤、加工助剤、硬化剤、架橋促進剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、シリコーンオイル、滑剤、助剤、界面活性剤などを挙げることができる。 The specific impregnating liquid may contain other additives in addition to the a component, the b component, and the conductive agent. Additives that can be added include extenders, reinforcing agents, processing aids, curing agents, crosslinking accelerators, antioxidants, plasticizers, UV absorbers, silicone oils, lubricants, auxiliaries, surfactants, and the like. be able to.

特定の含浸液におけるｂ成分の配合割合は、ａ成分１００質量部に対して、０．１〜３０質量部の範囲内が好ましい。より好ましくは１〜２０質量部の範囲内、さらに好ましくは３〜１５質量部の範囲内である。ｂ成分の配合割合が０．１質量部未満では、ａ成分のポリウレタン樹脂の架橋が満足されないおそれがある。一方、ｂ成分の配合割合が３０質量部を超えると、スポンジロール１０が硬くなりすぎるおそれがある。 The blending ratio of component b in the specific impregnation liquid is preferably in the range of 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component a. More preferably, it exists in the range of 1-20 mass parts, More preferably, it exists in the range of 3-15 mass parts. When the blending ratio of the component b is less than 0.1 parts by mass, there is a possibility that the crosslinking of the polyurethane resin of the component a is not satisfied. On the other hand, when the blending ratio of the component b exceeds 30 parts by mass, the sponge roll 10 may be too hard.

特定の含浸液における電子導電剤の配合割合は、ａ成分１００質量部に対して、１〜５０質量部の範囲内が好ましい。より好ましくは５〜４０質量部の範囲内、さらに好ましくは１０〜３０質量部の範囲内である。ｂ成分の配合割合が１質量部未満では、スポンジロール１０の体積抵抗率を所望の範囲まで低下させにくい傾向がある。一方、ｂ成分の配合割合が５０質量部を超えると、スポンジロール１０の硬度が高くなるとともに、樹脂成分（ａ成分）の割合が少量になりすぎるため、電子導電剤が脱落しやすくなるおそれがある。なお、スポンジロール１０の体積抵抗率は、１×１０^３〜１×１０^１０Ω・ｃｍの範囲内に設定されることが好ましい。 The blending ratio of the electronic conductive agent in the specific impregnation liquid is preferably in the range of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component a. More preferably, it exists in the range of 5-40 mass parts, More preferably, it exists in the range of 10-30 mass parts. When the blending ratio of the component b is less than 1 part by mass, the volume resistivity of the sponge roll 10 tends to be difficult to reduce to a desired range. On the other hand, when the blending ratio of the component b exceeds 50 parts by mass, the hardness of the sponge roll 10 is increased, and the ratio of the resin component (component a) is too small, so that the electronic conductive agent may easily fall off. is there. In addition, it is preferable that the volume resistivity of the sponge roll 10 is set within a range of 1 × 10 ³ to 1 × 10 ¹⁰ Ω · cm.

スポンジロール１０は、用途に応じて所定の硬度であることが好ましい。例えばトナー供給ロールに用いる場合、硬度は１００〜３００ｇｆの範囲内に設定されることが好ましい。また、例えばクリーニングロールに用いる場合、硬度は１５０〜８５０ｇｆの範囲内に設定されることが好ましい。また、例えば滑剤などを塗布するための塗布用ロールとして用いる場合、硬度は５００〜１０００ｇｆの範囲内に設定されることが好ましい。スポンジロール１０の硬度は、ポリウレタンの原料の配合組成やロール成形型への投入量、スポンジ層１４の厚さなどによって調整できる。なお、スポンジ層１４の厚さは、通常、０．１〜１０ｍｍの範囲内に設定される。 The sponge roll 10 preferably has a predetermined hardness depending on the application. For example, when used for a toner supply roll, the hardness is preferably set within a range of 100 to 300 gf. For example, when used for a cleaning roll, the hardness is preferably set in the range of 150 to 850 gf. Moreover, when using as a roll for application | coating for apply | coating a lubricant etc., it is preferable that hardness is set in the range of 500-1000 gf. The hardness of the sponge roll 10 can be adjusted by the blending composition of the raw material of polyurethane, the amount charged into the roll mold, the thickness of the sponge layer 14 and the like. In addition, the thickness of the sponge layer 14 is normally set within a range of 0.1 to 10 mm.

スポンジロール１０の硬度（ｇｆ）は、図３に示す方法で測定することができる。すなわち、スポンジロール１０の両端の軸体１２でスポンジロール１０を支持し、スポンジ層１４の表面を板状押圧面を有する治具４０（幅５０ｍｍ、厚さ７ｍｍ）にて１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧した時の、１ｍｍ変位時の荷重（ｇ）で表すことができる。この数値が大きくなる程、スポンジロール１０の硬度が高い、すなわち硬いことを示している。測定ポイントは、図３に示すように、軸方向の２ヶ所×周方向の９０°毎に４ヶ所の、計８ヶ所とする。スポンジロール１０の硬度は、その平均値である。 The hardness (gf) of the sponge roll 10 can be measured by the method shown in FIG. That is, the sponge roll 10 is supported by the shaft bodies 12 at both ends of the sponge roll 10, and the surface of the sponge layer 14 is placed at a speed of 10 mm / min with a jig 40 (width 50 mm, thickness 7 mm) having a plate-like pressing surface. It can be expressed by a load (g) at the time of 1 mm displacement when pressed. The larger this value, the higher the hardness of the sponge roll 10, that is, the harder it is. As shown in FIG. 3, there are 8 measurement points, 2 in the axial direction and 4 in every 90 ° in the circumferential direction. The hardness of the sponge roll 10 is an average value thereof.

スポンジ層１４のポリウレタンの原料は、ポリオール成分およびポリイソシアネート成分を含むもので構成される。ポリオール成分としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオールなどを挙げることができる。ポリマーポリオールとしては、ポリブタジエンポリオール、ポリイソブチレンポリオールなどを挙げることができる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いることができる。 The raw material of the polyurethane of the sponge layer 14 is composed of a polyol component and a polyisocyanate component. Examples of the polyol component include polyether polyol, polyester polyol, and polymer polyol. Examples of the polymer polyol include polybutadiene polyol and polyisobutylene polyol. These may be used alone or in combination of two or more.

ポリイソシアネート成分としては、２官能以上のポリイソシアネートであれば特に限定されるものではない。例えば、２，４−（または２，６−）トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、オルトトルイジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、カーボジイミド変成ＭＤＩ、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリメリックポリイソシアネート等が挙げられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いることができる。 The polyisocyanate component is not particularly limited as long as it is a bifunctional or higher polyisocyanate. For example, 2,4- (or 2,6-) tolylene diisocyanate (TDI), orthotoluidine diisocyanate (TODI), naphthylene diisocyanate (NDI), xylylene diisocyanate (XDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) ), Carbodiimide-modified MDI, polymethylene polyphenyl isocyanate, polymeric polyisocyanate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

スポンジ層１４の形成材料には、さらに、必要に応じて、上記ポリオール成分およびイソシアネート成分に加えて、架橋剤、発泡剤（水、低沸点物、ガス体等）、界面活性剤、触媒、難燃剤、充填剤、導電性付与剤、帯電防止剤等を適宜に配合することができる。 In addition to the polyol component and the isocyanate component, the material for forming the sponge layer 14 may further include a crosslinking agent, a foaming agent (water, a low-boiling substance, a gas body, etc.), a surfactant, a catalyst, A flame retardant, a filler, a conductivity imparting agent, an antistatic agent and the like can be appropriately blended.

軸体１２は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッキを施したもの等の金属、またはポリアセタール（ＰＯＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート、ポリアミド等のプラスチックが挙げられる。また、軸体１２の外周面には、必要に応じて、接着剤やプライマー等が塗布されていても良い。 Examples of the shaft body 12 include metals such as iron, stainless steel, aluminum, and iron plated, or plastics such as polyacetal (POM), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polycarbonate, and polyamide. It is done. In addition, an adhesive, a primer, or the like may be applied to the outer peripheral surface of the shaft body 12 as necessary.

このような構成のスポンジロール１０は、例えば、本発明に係る電子写真機器用スポンジロールの製造方法（以下、本製造方法ということがある。）により製造することができる。以下に、本製造方法について説明する。図４は、ロール成形型の一例を模式的に示した軸方向の断面図である。図５は、スポンジロールの製造工程を説明する図であり、図５（ａ）は、型成形により軸体１２の外周にスポンジ層１４を形成した状態を示したものであり、図５（ｂ）は、スポンジ層１４に塗膜１６を形成した状態を示したものである。本製造方法は、ロール成形型を用いて軸体１２の外周にスポンジ層１４を形成する工程と、スポンジ層１４を特定の含浸液で処理する工程とを有する。 The sponge roll 10 having such a configuration can be manufactured by, for example, a method for manufacturing a sponge roll for an electrophotographic apparatus according to the present invention (hereinafter also referred to as the present manufacturing method). Below, this manufacturing method is demonstrated. FIG. 4 is an axial sectional view schematically showing an example of a roll forming die. FIG. 5 is a diagram for explaining a sponge roll manufacturing process. FIG. 5A shows a state in which the sponge layer 14 is formed on the outer periphery of the shaft body 12 by molding, and FIG. ) Shows a state in which the coating film 16 is formed on the sponge layer 14. This manufacturing method includes a step of forming the sponge layer 14 on the outer periphery of the shaft body 12 using a roll mold, and a step of treating the sponge layer 14 with a specific impregnation liquid.

ロール成形型５０は、図４に示すように、スポンジ層１４の軸方向の長さに略等しい長さの円筒型５２（パイプ）と、この円筒型５２の両端に取り付けられてこの円筒型５２の両端を閉塞するキャップ５４とから構成されている。円筒型５２内に軸体１２を円筒型５２と同軸に配置させた状態で、円筒型５２の両端をキャップ５４で閉塞し、型締すると、軸体１２がキャップ５４によって円筒型５２と同軸に支持され、円筒型５２内に目的とするスポンジロール１０の最終ロール形状を与える成形キャビティ５６が形成される。そして、このロール成形型５０の成形キャビティ５６内に、スポンジ層１４の形成材料（ポリウレタンの原料および各種添加剤）を注入し、発泡硬化させてスポンジ層１４を軸体１２の周囲に一体成形した後、脱型する。 As shown in FIG. 4, the roll forming die 50 has a cylindrical die 52 (pipe) having a length substantially equal to the axial length of the sponge layer 14, and is attached to both ends of the cylindrical die 52 so as to be attached to the cylindrical die 52. And a cap 54 that closes both ends. In a state where the shaft body 12 is disposed coaxially with the cylindrical mold 52 in the cylindrical mold 52, both ends of the cylindrical mold 52 are closed with caps 54, and when the mold is clamped, the shaft body 12 is coaxial with the cylindrical mold 52 by the cap 54. A forming cavity 56 that is supported and gives the final roll shape of the sponge sponge 10 is formed in the cylindrical mold 52. The material for forming the sponge layer 14 (polyurethane raw material and various additives) is injected into the molding cavity 56 of the roll mold 50 and foamed and cured, so that the sponge layer 14 is integrally molded around the shaft body 12. Then, demold.

ロール成形型５０は、円筒型５２の内面が撥水性を有することが好ましい。より具体的には、例えば、円筒型５２の内面を少なくとも含む部分がフッ素樹脂で形成されているか、あるいは、円筒型５２の内面に少なくともフッ素樹脂によるコーティング層が形成されていることが好ましい。これにより、発泡成形されるスポンジ層１４の表面のスキン層１４ａに開口部１４ｅを形成しやすい。前者の場合、例えば、ロール成形型５０のうち、円筒型５２のみがフッ素樹脂で形成されていても良いし、円筒型５２やキャップ５４を含むロール成形型５０全体がフッ素樹脂で形成されていても良い。後者の場合、円筒型５２の内面のみに、フッ素樹脂によるコーティング層が形成されていても良いし、円筒型５２の全面に、フッ素樹脂によるコーティング層が形成されていても良いし、円筒型５２やキャップ５４を含むロール成形型５０全体に、フッ素樹脂によるコーティング層が形成されていても良い。 In the roll mold 50, the inner surface of the cylindrical mold 52 preferably has water repellency. More specifically, for example, it is preferable that a portion including at least the inner surface of the cylindrical mold 52 is formed of a fluororesin, or a coating layer of at least a fluororesin is formed on the inner surface of the cylindrical mold 52. Thereby, it is easy to form the opening 14e in the skin layer 14a on the surface of the sponge layer 14 to be foam-molded. In the former case, for example, only the cylindrical mold 52 of the roll mold 50 may be formed of fluororesin, or the entire roll mold 50 including the cylindrical mold 52 and the cap 54 is formed of fluororesin. Also good. In the latter case, a coating layer made of fluororesin may be formed only on the inner surface of the cylindrical mold 52, or a coating layer made of fluororesin may be formed on the entire surface of the cylindrical mold 52, or the cylindrical mold 52. A coating layer of fluororesin may be formed on the entire roll mold 50 including the cap 54 and the cap 54.

フッ素樹脂としては、公知のいずれのものも使用することができる。このようなフッ素樹脂としては、、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）３元共重合体（ＥＰＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン交互共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン交互共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）などを挙げることができる。 Any known fluororesin can be used. Examples of such a fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer (PFA), Tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoro (propyl vinyl ether) terpolymer (EPE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene-tetrafluoroethylene alternating copolymer (ETFE) ), Ethylene-chlorotrifluoroethylene alternating copolymer (ECTFE), polyvinyl fluoride (PVF), and the like.

そして、このような構成の円筒型５２の内面は、例えばショットブラスト加工などの公知の粗面化方法により所定の表面粗さを有していることが好ましい。表面粗さ（Ｒｚ）としては、５〜２０μｍの範囲内であることが好ましい。表面粗さ（Ｒｚ）が５μ ｍ未満では、発泡成形されるスポンジ層１４の表面のスキン層１４ａに十分な大きさの開口部１４ｅを形成しにくくなる。一方、表面粗さ（Ｒｚ）が２０μｍを超えると、スポンジ層１４の脱型が難しく、スポンジ層１４が破断しやすくなる。なお、表面粗さ（Ｒｚ）は、十点平均粗さであり、ＪＩＳＢ０６０１に準拠して周方向に円筒型５２の内面を測定することにより算出できる。 The inner surface of the cylindrical mold 52 having such a structure preferably has a predetermined surface roughness by a known roughening method such as shot blasting. The surface roughness (Rz) is preferably in the range of 5 to 20 μm. When the surface roughness (Rz) is less than 5 μm, it is difficult to form a sufficiently large opening 14 e in the skin layer 14 a on the surface of the sponge layer 14 to be foam-molded. On the other hand, when the surface roughness (Rz) exceeds 20 μm, it is difficult to remove the sponge layer 14 and the sponge layer 14 is easily broken. The surface roughness (Rz) is a ten-point average roughness and can be calculated by measuring the inner surface of the cylindrical mold 52 in the circumferential direction in accordance with JIS B0601.

このような構成のロール成形型５０を用いることにより、図５（ａ）に示すように、スポンジ層１４の表面には、スポンジ層１４の表面のセル１４１ｂが存在する位置で表面のセル１４１ｂに連通して外部に開口しているスキン層１４ａが形成される。そして、スポンジ層１４の複数のセル１４ｂは連通されたものとなる。これは、ロール成形型５０の少なくとも型内面（成形キャビティ５６内面）を構成するフッ素樹脂の撥水作用あるいは表面張力の作用に加えて、型内面の表面粗さにより、液状のポリウレタン原料の発泡成形にて生じるセル１４ｂの型内面に最も近接する部分、換言すればスキン層１４ａの厚さが最も薄くなるセル１４ｂの中央部相当部位に、ポリウレタン原料の不存在部分が生じ、これによって、形成されるスポンジ層１４の表面のスキン層１４ａに開口部１４ｅが生じるためと推察される。なお、開口部１４ｅの大きさは、円筒型５２の内面のフッ素樹脂の撥水性や表面粗さ（Ｒｚ）を調整するなどにより、調整することができる。 By using the roll mold 50 having such a configuration, as shown in FIG. 5A, the surface of the sponge layer 14 is located on the surface of the sponge layer 14 at the position where the cell 141b of the surface of the sponge layer 14 exists. A skin layer 14a communicating and opening to the outside is formed. And the some cell 14b of the sponge layer 14 will be connected. This is a foam molding of a liquid polyurethane raw material due to the surface roughness of the inner surface of the mold in addition to the water repellency or surface tension of the fluororesin constituting at least the inner surface of the roll mold 50 (the inner surface of the molding cavity 56). In the portion that is closest to the inner surface of the mold of the cell 14b, that is, the portion corresponding to the central portion of the cell 14b where the thickness of the skin layer 14a is the smallest, a polyurethane raw material absent portion is generated, thereby forming This is probably because the opening 14e is formed in the skin layer 14a on the surface of the sponge layer 14. The size of the opening 14e can be adjusted by adjusting the water repellency or surface roughness (Rz) of the fluororesin on the inner surface of the cylindrical mold 52.

ロール成形型５０の型内面には、さらに、シリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂などの離型剤が塗布されていても良い。これにより、ロール成形型５０の型内面には、より一層の撥水作用あるいは表面張力の作用が付与され、より一層、スキン層１４ａに開口部１４ｅを形成しやすくできる。 A mold release agent such as silicone resin or fluorine resin may be further applied to the inner surface of the roll mold 50. As a result, a further water repellency or surface tension effect is imparted to the inner surface of the roll mold 50, and the opening 14e can be more easily formed in the skin layer 14a.

ロール成形型５０からスポンジ層１４を脱型した後は、スポンジ層１４を特定の含浸液で処理する。具体的には、スポンジ層１４全体に特定の含浸液を含浸させる。含浸方法としては、スプレー方式によりスポンジ層１４全体に特定の含浸液を含浸させる方法や、圧縮ローラーによりスポンジ層１４を特定の含浸液に浸漬させる方法などを挙げることができる。スポンジ層１４に含浸させた含浸液は、スポンジ層１４の表面からセル１４ｂ内に進入される。スポンジ層１４に含浸させた含浸液のうち、余分な含浸液は、絞り機などを用いて絞り処理を行うことにより、スポンジ層１４から除去できる。これにより、所定の厚さで、スポンジ層１４の表面全体およびセル１４ｂの内面全体に、特定の含浸液のポリウレタン樹脂よりなる塗膜１６が形成される。その後、必要に応じて、乾燥、熱処理を行うことにより、塗膜１６のポリウレタン樹脂（上記のａ成分のポリウレタン樹脂）は上記のｂ成分の架橋剤によって、スポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面のポリウレタンに結合される。 After removing the sponge layer 14 from the roll mold 50, the sponge layer 14 is treated with a specific impregnation liquid. Specifically, the entire sponge layer 14 is impregnated with a specific impregnation liquid. Examples of the impregnation method include a method in which the entire sponge layer 14 is impregnated with a spray method, a method in which the sponge layer 14 is immersed in the specific impregnation solution with a compression roller, and the like. The impregnating liquid impregnated in the sponge layer 14 enters the cell 14b from the surface of the sponge layer 14. Of the impregnating liquid impregnated in the sponge layer 14, excess impregnating liquid can be removed from the sponge layer 14 by performing a drawing process using a drawing machine or the like. Thereby, the coating film 16 made of the polyurethane resin of the specific impregnation liquid is formed on the entire surface of the sponge layer 14 and the entire inner surface of the cell 14b with a predetermined thickness. Thereafter, if necessary, drying and heat treatment are performed, so that the polyurethane resin of the coating film 16 (the polyurethane resin of component a) is formed on the surface of the sponge layer 14 and the inner surface of the cell 14b by the crosslinking agent of component b. Bonded to polyurethane.

以上の構成のスポンジロール１０によれば、スポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されているから、スポンジ層１４のセルの骨格１４ｃが補強される。これにより、長期に渡って電子写真機器を使用した場合にも、表面のセル１４１ｂの骨格は破壊されにくくされたため、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。 According to the sponge roll 10 having the above configuration, the polyurethane of the component a is bonded to the polyurethane on the surface of the sponge layer 14 and the inner surface of the cell 14b by the crosslinking agent of component b. 14c is reinforced. As a result, even when the electrophotographic apparatus is used for a long time, the skeleton of the cell 141b on the surface is made difficult to be destroyed, so that the toner scraping performance can be maintained for a long time.

また、スポンジ層１４の表面やセル１４ｂの内面のポリウレタンに架橋させたａ成分のポリウレタン樹脂が壁となり、スポンジ層１４のポリオールなどの未反応成分や導電剤などの成分がスポンジ層１４の表面から染み出すのが抑えられる。これにより、スポンジロール１０が接触される感光体などの相手部材へのこれらの成分による汚染が防止される。 Further, the polyurethane resin of component a cross-linked to the polyurethane on the surface of the sponge layer 14 and the inner surface of the cell 14b serves as a wall, and unreacted components such as polyol of the sponge layer 14 and components such as a conductive agent are introduced from the surface of the sponge layer 14. It can be prevented from seeping out. Thereby, contamination by these components to the counterpart member such as a photoconductor to which the sponge roll 10 is contacted is prevented.

そして、このスポンジ層１４は、ロール成形型５０で成形された後、ａ成分のポリウレタン樹脂により補強されるものであるから、成形されたポリウレタンが脱型前から硬すぎてスポンジ層１４が脱型できなくなることを回避できる。 Since the sponge layer 14 is reinforced by the polyurethane resin of component a after being molded by the roll mold 50, the molded polyurethane is too hard before demolding, and the sponge layer 14 is demolded. It can avoid being impossible.

また、スポンジロール１０の製造に際し、型成形によりスポンジ層１４を成形しており、スポンジ層１４の表面を研磨する工程がないため、スポンジ層１４の表面は平滑であり、スポンジ層１４の表面が毛羽立つおそれがない。 Further, when the sponge roll 10 is manufactured, the sponge layer 14 is formed by molding, and there is no step of polishing the surface of the sponge layer 14, so that the surface of the sponge layer 14 is smooth and the surface of the sponge layer 14 is There is no risk of fluffing.

このような構成のスポンジロール１０は、トナーの掻き取り性に優れることなどから、例えば、電子写真機器のトナー供給ロールやクリーニングロールなどに好適に用いられる。 The sponge roll 10 having such a configuration is preferably used for, for example, a toner supply roll and a cleaning roll of an electrophotographic apparatus because it has excellent toner scraping properties.

次に、本発明の第二実施形態に係るスポンジロール２０について説明する。第二実施形態に係るスポンジロール２０は、第一実施形態に係るスポンジロール１０と同様、中実棒状の軸体１２と、軸体１２の外周にロール状に形成されたポリウレタンのスポンジ層１４とにより構成されている。 Next, the sponge roll 20 which concerns on 2nd embodiment of this invention is demonstrated. Similar to the sponge roll 10 according to the first embodiment, the sponge roll 20 according to the second embodiment includes a solid rod-like shaft body 12 and a polyurethane sponge layer 14 formed in a roll shape on the outer periphery of the shaft body 12. It is comprised by.

図６は、第二実施形態に係るスポンジロール２０のスポンジ層１４を拡大して模式的に示した図である。第二実施形態に係るスポンジロール２０は、第一実施形態に係るスポンジロール１０と比較して、スポンジ層１４全体に特定の含浸液を含浸させるのではなく、スポンジ層１４の表面のみに特定の含浸液を塗工している点で相違している。これ以外の構成については、第一実施形態に係るスポンジロール１０と同様であるため、説明を省略する。 FIG. 6 is an enlarged view schematically showing the sponge layer 14 of the sponge roll 20 according to the second embodiment. Compared with the sponge roll 10 according to the first embodiment, the sponge roll 20 according to the second embodiment does not impregnate the entire sponge layer 14 with a specific impregnating liquid, but only on the surface of the sponge layer 14. The difference is that the impregnating solution is applied. About the structure of those other than this, since it is the same as that of the sponge roll 10 which concerns on 1st embodiment, description is abbreviate | omitted.

第二実施形態に係るスポンジロール２０の製造に際しても、上記のロール成形型５０を用いて型成形によりスポンジ層１４を成形しており、スポンジ層１４の表面を研磨する工程がないため、スポンジ層１４の表面は平滑であり、スポンジ層１４の表面が毛羽立つおそれがない。このため、スポンジ層１４の表面のみに特定の含浸液を均一に塗工することができる。仮に、スポンジ層の表面を研磨するなどによりスポンジ層の表面が毛羽立つ場合には、スポンジ層の表面が平滑ではないため、スポンジ層の表面のみに特定の含浸液を均一に塗工することは困難である。 Also in the production of the sponge roll 20 according to the second embodiment, the sponge layer 14 is formed by molding using the roll mold 50 described above, and there is no step of polishing the surface of the sponge layer 14, so the sponge layer The surface of 14 is smooth, and there is no possibility that the surface of the sponge layer 14 is fuzzy. For this reason, a specific impregnation liquid can be uniformly applied only to the surface of the sponge layer 14. If the surface of the sponge layer becomes fuzzy, such as by polishing the surface of the sponge layer, the surface of the sponge layer is not smooth, so it is difficult to uniformly apply a specific impregnation liquid only to the surface of the sponge layer. It is.

この塗工方法により、特定の含浸液は、スポンジ層１４の内部のセル１４ｂまでは進入しないで、スポンジ層１４の表面側の一部のセル１４ｂ内に進入することができる。より具体的には、スポンジ層１４の表面から１ｍｍ程度の深さまでセル１４ｂ内に進入することができる。なお、スポンジ層１４の表面への特定の含浸液の塗工は、例えば、ロールコート法あるいはリングコート法などにより行うことができる。 With this coating method, the specific impregnating liquid can enter into some of the cells 14 b on the surface side of the sponge layer 14 without entering the cells 14 b inside the sponge layer 14. More specifically, it can enter the cell 14b from the surface of the sponge layer 14 to a depth of about 1 mm. The specific impregnating liquid can be applied to the surface of the sponge layer 14 by, for example, a roll coating method or a ring coating method.

このような相違点により、第二実施形態に係るスポンジロール２０では、スポンジ層１４の表面全体と、スポンジ層１４の表面側の一部のセル１４ｂの内面に、特定の含浸液のポリウレタン樹脂よりなる塗膜１６が形成されている。 Due to such a difference, in the sponge roll 20 according to the second embodiment, the entire surface of the sponge layer 14 and the inner surface of a part of the cells 14b on the surface side of the sponge layer 14 are made of polyurethane resin of a specific impregnation liquid. A coating film 16 is formed.

このような構成の第二実施形態に係るスポンジロール２０によれば、含浸液が塗工されていないスポンジ層１４の内部はもとのポリウレタンの硬さを保っているため、含浸液の塗工による硬度の上昇が抑えられている。そして、このような構成においても、スポンジ層１４の表面に存在するセル１４ｂの骨格が補強されているため、長期の使用によってもセル１４ｂは破壊されず、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。 According to the sponge roll 20 according to the second embodiment having such a configuration, the inside of the sponge layer 14 to which the impregnation liquid is not applied maintains the hardness of the original polyurethane. Increase in hardness due to is suppressed. Even in such a configuration, since the skeleton of the cells 14b existing on the surface of the sponge layer 14 is reinforced, the cells 14b are not destroyed even when used for a long period of time, and the toner scraping performance is maintained over a long period of time. Can be maintained.

次に、本発明の第三実施形態に係るスポンジロール３０について説明する。 Next, the sponge roll 30 which concerns on 3rd embodiment of this invention is demonstrated.

図７は、第三実施形態に係るスポンジロール３０の周方向断面図である。第三実施形態に係るスポンジロール３０は、図７に示す構造が軸方向に連続する構成を備えている。第三実施形態に係るスポンジロール３０は、第一実施形態に係るスポンジロール１０と同様、中実棒状の軸体１２と、軸体１２の外周にロール状に形成されたポリウレタンのスポンジ層１４とにより構成されている。 FIG. 7 is a circumferential sectional view of the sponge roll 30 according to the third embodiment. The sponge roll 30 according to the third embodiment has a configuration in which the structure shown in FIG. 7 is continuous in the axial direction. Similar to the sponge roll 10 according to the first embodiment, the sponge roll 30 according to the third embodiment includes a solid rod-like shaft body 12 and a polyurethane sponge layer 14 formed in a roll shape on the outer periphery of the shaft body 12. It is comprised by.

第三実施形態に係るスポンジロール３０は、第一実施形態に係るスポンジロール１０と比較して、さらに、スポンジ層１４の表面に凹凸形状が付与されている点で相違している。これ以外の構成については、第一実施形態に係るスポンジロール１０と同様であるため、説明を省略する。 The sponge roll 30 according to the third embodiment is different from the sponge roll 10 according to the first embodiment in that an uneven shape is further provided on the surface of the sponge layer 14. About the structure of those other than this, since it is the same as that of the sponge roll 10 which concerns on 1st embodiment, description is abbreviate | omitted.

スポンジ層１４の表面の凹凸形状は、軸方向に沿って形成されている複数の凸条１８ａと、凸条１８ａと凸条１８ａとの間に形成されている複数の溝部１８ｂとにより構成されている。凸条１８ａは、断面で見ると台形状に形成されている。スポンジ層１４の表面のスキン層１４ａは、この凹凸形状の表面に沿って形成されている。スキン層１４ａの開口部１４ｅは、凸条１８ａの表面および溝部１８ｂの表面の両方に形成されていても良いし、凸条１８ａの表面および溝部１８ｂの表面のいずれか一方に形成されていても良い。 The uneven shape on the surface of the sponge layer 14 is composed of a plurality of ridges 18a formed along the axial direction, and a plurality of groove portions 18b formed between the ridges 18a and the ridges 18a. Yes. The protrusion 18a is formed in a trapezoidal shape when viewed in cross section. The skin layer 14a on the surface of the sponge layer 14 is formed along the uneven surface. The opening 14e of the skin layer 14a may be formed on both the surface of the ridge 18a and the surface of the groove 18b, or may be formed on either the surface of the ridge 18a or the surface of the groove 18b. good.

スポンジ層１４の表面の凹凸形状は、例えば、ロール成形型の型転写により形成することができる。具体的には、例えば、円筒型５２の内面に軸方向に沿って溝あるいは凸条を形成したロール成形型を用い、このロール成形型にスポンジ層１４のポリウレタン原料を注入し、発泡硬化させることにより、このような凹凸形状をスポンジ層１４の表面に形成することができる。 The uneven shape on the surface of the sponge layer 14 can be formed, for example, by mold transfer of a roll mold. Specifically, for example, a roll mold having grooves or ridges formed in the axial direction on the inner surface of the cylindrical mold 52 is used, and a polyurethane raw material for the sponge layer 14 is injected into the roll mold and foamed and cured. Thus, such an uneven shape can be formed on the surface of the sponge layer 14.

このような構成の第三実施形態に係るスポンジロール３０によれば、スポンジ層１４の表面の凹凸形状により、第一実施形態に係るスポンジロール１０よりもさらにトナーの掻き取り性能を向上させることができる。 According to the sponge roll 30 according to the third embodiment having such a configuration, the toner scraping performance can be further improved than the sponge roll 10 according to the first embodiment due to the uneven shape of the surface of the sponge layer 14. it can.

スポンジ層１４の表面の凸条１８ａの高さあるいは溝部１８ｂの深さとしては、トナーの掻き取り性の向上などの観点から、１００〜６００μｍの範囲内であることが好ましい。また、凸条１８ａの幅としては、１５０〜６００μｍの範囲内であることが好ましい。さらに、凸条１８ａと凸状との間の距離を表す凸条１８ａのピッチとしては、４００〜１５００μｍの範囲内であることが好ましい。 The height of the protrusions 18a on the surface of the sponge layer 14 or the depth of the grooves 18b is preferably in the range of 100 to 600 μm from the viewpoint of improving the scraping property of the toner. Moreover, as a width | variety of the protruding item | line 18a, it is preferable to exist in the range of 150-600 micrometers. Furthermore, the pitch of the ridges 18a representing the distance between the ridges 18a and the protrusions is preferably in the range of 400 to 1500 μm.

以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

＜ロール成形型の構成＞
（ロール成形型１）
パイプ型を用い、型内面に相当する金属製パイプの内面にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）コーティングを施した後、さらにその内面をショットブラスト加工にて粗面化した（Ｒｚ＝１０〜２０μｍ）。なお、表面粗さＲｚは、東京精密社製、「Ｓｕｒｆｃｏｍ１４００Ｄ」により測定した。
（ロール成形型２）
型内面の軸方向に複数の溝が形成されて型内面に凹凸形状を有するパイプ型を用い、型内面に相当する金属製パイプの内面にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）コーティングを施した後、さらにその内面をショットブラスト加工にて粗面化した（Ｒｚ＝１０〜２０μｍ）。
（ロール成形型３）
パイプ型を用い、型内面に相当する金属製パイプの内面をショットブラスト加工にて粗面化した（Ｒｚ＝１０〜２０μｍ）。なお、型内面に相当する金属製パイプの内面にはフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）コーティングを施さなかった。 <Configuration of roll mold>
(Roll mold 1)
A pipe mold was used, and the inner surface of a metal pipe corresponding to the inner surface of the mold was coated with fluororesin (PTFE), and then the inner surface was roughened by shot blasting (Rz = 10 to 20 μm). The surface roughness Rz was measured by “Surfcom 1400D” manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.
(Roll mold 2)
Using a pipe mold having a plurality of grooves in the axial direction of the mold inner surface and having an uneven shape on the mold inner surface, and applying a fluororesin (PTFE) coating to the inner surface of the metal pipe corresponding to the mold inner surface, Was roughened by shot blasting (Rz = 10 to 20 μm).
(Roll mold 3)
A pipe mold was used, and the inner surface of the metal pipe corresponding to the inner surface of the mold was roughened by shot blasting (Rz = 10 to 20 μm). In addition, the fluororesin (PTFE) coating was not given to the inner surface of the metal pipe corresponding to the inner surface of the mold.

＜軸体＞
直径５ｍｍのＳＵＭ２２製中実円柱状の軸体を準備した。 <Shaft>
A SUM22 solid cylindrical shaft body having a diameter of 5 mm was prepared.

＜ロール体用のポリウレタン原料の調製＞
ポリエーテルポリオール（三洋化成工業社製、「ＦＡ−７１８」、ＯＨ価＝２８）９０質量部と、ポリマーポリオール（三井化学社製、「ＰＯＰ−３１−２８」、ＯＨ価＝２８）１０質量部と、ジエタノールアミン０．５質量部と、第三級アミン触媒（花王社製、「カオライザーＮｏ．１」）０．５質量部と、第三級アミン触媒（東ソー社製、「トヨキャットＨＸ−３５」）０．１質量部と、水２．０質量部と、シリコーン系整泡剤（東レ・ダウコーニング社製、「ＳＺ−３６０１」）１．０質量部と、イソシアネート（住友バイエルウレタン社製、「スミジュールＶＴ−８０」、ＮＣＯ％＝４４．５）３０．１質量部と、を混合することにより、ポリウレタン原料を調製した。 <Preparation of polyurethane raw material for roll body>
90 parts by mass of polyether polyol (manufactured by Sanyo Chemical Industries, “FA-718”, OH value = 28) and 10 parts by mass of polymer polyol (manufactured by Mitsui Chemicals, “POP-31-28”, OH value = 28) And 0.5 parts by mass of diethanolamine, 0.5 parts by mass of a tertiary amine catalyst (manufactured by Kao Corporation, “Kaorizer No. 1”), and a tertiary amine catalyst (manufactured by Tosoh Corporation, “Toyocat HX-35”). "] 0.1 parts by mass, 2.0 parts by mass of water, 1.0 part by mass of a silicone foam stabilizer (manufactured by Dow Corning Toray," SZ-3601 "), and isocyanate (manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) , “Sumijoule VT-80”, NCO% = 44.5) and 30.1 parts by mass were prepared to prepare a polyurethane raw material.

＜ロール体の作製＞
ロール成形型のパイプ型内に軸体を同軸に配置し、パイプ型の両端をキャップにて閉塞するとともに軸体を支持した。この状態において、成形キャビティ内に調製した上述のポリウレタン原料を所定量注入し、６０℃×３０分間の条件にて発泡硬化させ、軸体の周りにポリウレタンのスポンジ層（厚み３ｍｍ）が一体的に形成されてなるロール体を作製した。なお、成形キャビティ内へのポリウレタン原料の注入量を変えることによって、スポンジ層の硬度が異なるロール体を作製した。 <Production of roll body>
A shaft body was coaxially arranged in a pipe mold of a roll mold, and both ends of the pipe mold were closed with caps and the shaft body was supported. In this state, a predetermined amount of the above-mentioned polyurethane raw material prepared in the molding cavity is injected, foamed and cured under the conditions of 60 ° C. × 30 minutes, and a polyurethane sponge layer (thickness 3 mm) is integrally formed around the shaft body. The formed roll body was produced. In addition, the roll body from which the hardness of a sponge layer differs was produced by changing the injection amount of the polyurethane raw material in a shaping | molding cavity.

（実施例１）
＜含浸液の調製＞
水を分散媒とするポリウレタン樹脂エマルジョン（水系樹脂エマルジョン、第一工業製薬社製、「スーパーフレックス４７０」、表１のＡ−１）１００質量部、導電性カーボンブラック（ケッチェンブラックインターナショナル社製、「ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊ」）２０質量部、架橋剤としてカルボジイミド（日清紡績社製、「カルボジライトＶ−０２」）５質量部を配合し、サンドミルを用いて分散処理することにより、含浸液を調製した。 Example 1
<Preparation of impregnation liquid>
Polyurethane resin emulsion (water-based resin emulsion, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., “Superflex 470”, A-1 in Table 1) 100 parts by mass of conductive carbon black (manufactured by Ketjen Black International, "Ketjen Black EC300J") 20 parts by mass, 5 parts by mass of carbodiimide (Nisshinbo Co., Ltd., "Carbodilite V-02") as a cross-linking agent were blended and dispersed using a sand mill to prepare an impregnation solution. .

＜スポンジロールの作製＞
ロール成形型１を用いて硬度１５０ｇｆのロール体を作製した。作製したロール体は、図２に示すように、スポンジ層の複数のセルが連通している。また、スポンジ層の表面には、スポンジ層の表面のセルが存在する位置でこの表面のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されている。作製したロール体を、調製した上述の含浸液に浸漬した。次いで、含浸液からロール体を引き上げ、絞り機にかけた後、１３０℃で３０分間加熱することにより、含浸液のポリウレタン樹脂をロール体の表面のポリウレタンに架橋させた。これにより、実施例１のスポンジロールを作製した。 <Production of sponge roll>
A roll body having a hardness of 150 gf was produced using the roll mold 1. As shown in FIG. 2, the produced roll body has a plurality of cells in the sponge layer communicating with each other. Further, a skin layer is formed on the surface of the sponge layer so as to communicate with the cells on the surface and open to the outside at the position where the cells on the surface of the sponge layer exist. The produced roll body was immersed in the prepared impregnation liquid. Next, the roll body was pulled up from the impregnating liquid, subjected to a squeezing machine, and then heated at 130 ° C. for 30 minutes to crosslink the polyurethane resin of the impregnating liquid to the polyurethane on the surface of the roll body. Thereby, the sponge roll of Example 1 was produced.

（実施例２〜３）
実施例１の含浸液において、架橋剤を表１に記載のものに変更した以外は実施例１と同様にして、実施例２〜３のスポンジロールを作製した。
メラミン樹脂：住友化学社製「スミテックスレジンＭ３」
エポキシ樹脂：ナガセケムテックス社製「デナコールＥＸ−８４１」 (Examples 2-3)
Sponge rolls of Examples 2 to 3 were produced in the same manner as in Example 1 except that the crosslinking agent in Example 1 was changed to that shown in Table 1.
Melamine resin: "Sumitex Resin M3" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Epoxy resin: “Denacol EX-841” manufactured by Nagase ChemteX Corporation

（実施例４〜６）
硬度２５０ｇｆのロール体とし、実施例１の含浸液において、水系樹脂エマルジョンを表１に記載のものに変更した以外は実施例１と同様にして、実施例４のスポンジロールを作製した。また、硬度３５０ｇｆのロール体とし、実施例１の含浸液において、水系樹脂エマルジョンを表１に記載のものに変更し、導電剤を配合しなかった以外は実施例１と同様にして、実施例５〜６のスポンジロールを作製した。
ポリウレタン樹脂（Ａ−２）：ＡＤＥＫＡ社製「アデカボンタイターＨＵＸ５６１」
ポリウレタン樹脂（Ａ−３）：ＡＤＥＫＡ社製「アデカボンタイターＨＵＸ３５０」
ポリウレタン樹脂（Ａ−４）：ＡＤＥＫＡ社製「アデカボンタイターＨＵＸ３２０」 (Examples 4 to 6)
A sponge roll of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the roll body had a hardness of 250 gf and the aqueous resin emulsion was changed to that shown in Table 1 in the impregnating liquid of Example 1. Further, a roll body having a hardness of 350 gf was used, and in the impregnating liquid of Example 1, the aqueous resin emulsion was changed to that shown in Table 1, and the same procedure as in Example 1 was conducted except that the conductive agent was not blended. 5-6 sponge rolls were prepared.
Polyurethane resin (A-2): “Adekabon titer HUX561” manufactured by ADEKA
Polyurethane resin (A-3): “ADEKA BONTITER HUX350” manufactured by ADEKA
Polyurethane resin (A-4): “ADEKA BONTITER HUX320” manufactured by ADEKA

（実施例７〜８）
ロール成形型１に代えてロール成形型２を用いた以外は、それぞれ実施例１、６と同様にして、実施例７、８のスポンジロールを作製した。実施例７〜８で作製したロール体は、図５に示すように、スポンジ層の複数のセルが連通している。また、スポンジ層の表面には、スポンジ層の表面のセルが存在する位置でこの表面のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されている。さらに、スポンジ層の表面には、ロール成形型２の型内面の凹凸形状が転写されて形成された凹凸形状を備えている。 (Examples 7 to 8)
Sponge rolls of Examples 7 and 8 were produced in the same manner as Examples 1 and 6, respectively, except that the roll mold 2 was used instead of the roll mold 1. As shown in FIG. 5, the roll body produced in Examples 7 to 8 has a plurality of cells in the sponge layer communicating with each other. Further, a skin layer is formed on the surface of the sponge layer so as to communicate with the cells on the surface and open to the outside at the position where the cells on the surface of the sponge layer exist. Furthermore, the surface of the sponge layer has an uneven shape formed by transferring the uneven shape of the inner surface of the roll mold 2.

（実施例９〜１０）
含浸液にロール体を浸漬する方法に代えて、ロールコート法によりロール体の表面のみに含浸液を塗工した以外は実施例７と同様にして、実施例９のスポンジロールを作製した。また、硬度２５０ｇｆのロール体とし、含浸液において水系樹脂エマルジョンを表１に記載のものに変更し、含浸液にロール体を浸漬する方法に代えて、ロールコート法によりロール体の表面のみに含浸液を塗工した以外は実施例７と同様にして、実施例１０のスポンジロールを作製した。 (Examples 9 to 10)
A sponge roll of Example 9 was produced in the same manner as in Example 7 except that the impregnating liquid was applied only to the surface of the roll body by a roll coating method instead of the method of immersing the roll body in the impregnating liquid. In addition, a roll body having a hardness of 250 gf is used, and the water-based resin emulsion in the impregnation liquid is changed to that shown in Table 1, and instead of the method of immersing the roll body in the impregnation liquid, only the surface of the roll body is impregnated by a roll coating method. A sponge roll of Example 10 was produced in the same manner as Example 7 except that the liquid was applied.

（比較例１〜４）
含浸液による処理を行わなかった以外はそれぞれ実施例１、４、９、１０と同様にして、比較例１〜４のスポンジロールを作製した。 (Comparative Examples 1-4)
Sponge rolls of Comparative Examples 1 to 4 were produced in the same manner as in Examples 1, 4, 9, and 10 except that the treatment with the impregnation liquid was not performed.

（比較例５）
含浸液に架橋剤を配合しなかった以外は実施例４と同様にして、比較例５のスポンジロールを作製した。 (Comparative Example 5)
A sponge roll of Comparative Example 5 was produced in the same manner as in Example 4 except that no crosslinking agent was added to the impregnation liquid.

（比較例６）
含浸液の水系樹脂エマルジョンをアクリル系ラテックスに変更した以外は実施例４と同様にして、比較例６のスポンジロールを作製した。
アクリル系ラテックス：日本ゼオン社製「ニポールＬＸ−８５２」 (Comparative Example 6)
A sponge roll of Comparative Example 6 was produced in the same manner as in Example 4 except that the aqueous resin emulsion of the impregnation liquid was changed to acrylic latex.
Acrylic latex: “Nipol LX-852” manufactured by Nippon Zeon

（比較例７）
ロール成形型１に代えてロール成形型３を用い、実施例１と同様にしてロール体を作製した。次いで、ロール体のスポンジ層の表面のスキン層を研磨することにより、スポンジ層の外周表面にセルを開口させた。これにより、比較例７のスポンジロールを作製した。比較例７では、ロール体に対して含浸液による処理を行わなかった。 (Comparative Example 7)
A roll body was produced in the same manner as in Example 1 using the roll mold 3 instead of the roll mold 1. Next, by polishing the skin layer on the surface of the sponge layer of the roll body, cells were opened on the outer peripheral surface of the sponge layer. This produced the sponge roll of the comparative example 7. In Comparative Example 7, the roll body was not treated with the impregnating liquid.

（比較例８）
比較例７のスポンジロール（研磨品）を用い、実施例４の含浸液に浸漬した以外は実施例４と同様にして、比較例８のスポンジロールを作製した。 (Comparative Example 8)
A sponge roll of Comparative Example 8 was produced in the same manner as in Example 4 except that the sponge roll (polished product) of Comparative Example 7 was used and immersed in the impregnation liquid of Example 4.

（比較例９）
比較例７のスポンジロール（研磨品）を用い、含浸液の水系樹脂エマルジョンをアクリル系のラテックスに変更した以外は実施例４と同様にして、比較例９のスポンジロールを作製した。 (Comparative Example 9)
A sponge roll of Comparative Example 9 was produced in the same manner as in Example 4 except that the sponge roll (polished product) of Comparative Example 7 was used and the aqueous resin emulsion of the impregnating solution was changed to acrylic latex.

（比較例１０）
比較例７のスポンジロール（研磨品）を用い、ロールコート法により表面のみに実施例４の含浸液を塗工した以外は実施例４と同様にして、比較例１０のスポンジロールを作製した。 (Comparative Example 10)
A sponge roll of Comparative Example 10 was produced in the same manner as in Example 4 except that the sponge roll (polished product) of Comparative Example 7 was used and the impregnating liquid of Example 4 was applied only to the surface by the roll coating method.

作製したロール体およびスポンジロールの硬度を測定した。また、含浸液の水系樹脂エマルジョンの物性を調べた。さらに、トナーの掻き取り性、汚染性、追随性の項目について製品評価を行った。これらの結果を表１、２に示した。測定方法、評価方法は以下の通りである。 The hardness of the produced roll body and sponge roll was measured. Further, the physical properties of the water-based resin emulsion of the impregnating solution were examined. Furthermore, product evaluation was performed on the items of toner scraping property, contamination property, and followability. These results are shown in Tables 1 and 2. The measurement method and evaluation method are as follows.

（硬度）
図３に示すように、スポンジロールの両端の軸体でスポンジロールを支持し、スポンジ層の表面を板状押圧面を有する治具（幅５０ｍｍ、厚さ７ｍｍ）にて１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧した時の、１ｍｍ変位時の荷重（ｇ）で表した。測定ポイントは、軸方向の２ヶ所×周方向の９０°毎に４ヶ所の、計８ヶ所とした。スポンジロールの硬度（ｇｆ）は、その平均値とした。 (hardness)
As shown in FIG. 3, the sponge roll is supported by shafts at both ends of the sponge roll, and the surface of the sponge layer is formed at a speed of 10 mm / min with a jig having a plate-like pressing surface (width 50 mm, thickness 7 mm). Expressed as a load (g) at the time of 1 mm displacement when pressed. There were 8 measurement points, 2 in the axial direction and 4 in every 90 ° in the circumferential direction. The hardness (gf) of the sponge roll was the average value.

（伸び、１００モジュラス）
ポリウレタン樹脂の伸びは、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、ＪＩＳ７号ダンベル（厚み１ｍｍ）の破断伸びにより測定した（２３℃）。また、ポリウレタン樹脂の１００％モジュラスは、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、ＪＩＳ７号ダンベル（厚み１ｍｍ）の１００％伸長時の応力により測定した（２３℃）。なお、ポリウレタン樹脂は、固形分濃度３０質量％に希釈した水系ポリウレタン樹脂をガラス板に均一に塗布し、室温下で乾燥させ、厚み１ｍｍのフィルムを作製した。このフィルムを１２０℃×６０分の条件で乾燥させたものを用いた。測定結果を表３に示す。 (Elongation, 100 modulus)
The elongation of the polyurethane resin was measured by the elongation at break of a JIS No. 7 dumbbell (thickness 1 mm) in accordance with JIS K 6251 (23 ° C.). Further, the 100% modulus of the polyurethane resin was measured by the stress at the time of 100% elongation of a JIS No. 7 dumbbell (thickness 1 mm) in accordance with JIS K 6251 (23 ° C.). As the polyurethane resin, a water-based polyurethane resin diluted to a solid content concentration of 30% by mass was uniformly applied to a glass plate and dried at room temperature to produce a film having a thickness of 1 mm. What dried this film on 120 degreeC * 60 minute conditions was used. Table 3 shows the measurement results.

（掻き取り性）
市販のカートリッジにスポンジロールをクリーニングロールとして組み込み、当該カートリッジを市販のプリンター（ブラザー工業株式会社製、商品名「ＨＬ４０４０ＣＮ」）に装着した。当該プリンターを用いて５％印字画像を１５０，０００枚印刷した。初期の掻き取り性は１０枚印刷した時点で、耐久後の掻き取り性は１５０，０００枚印刷した時点で、カートリッジを取り出し、スポンジロールで回収できなかったすり抜けたトナーを目視にて確認した。すり抜けたトナーを目視にて確認できなかった場合を掻き取り性が良好であるとして「◎」と評価し、目視では軽微に確認できるが画像には影響無いものを「○」、同様に目視で確認でき画像にも軽微な影響あるものを「△」、すり抜けたトナーが目視にて明らかに確認でき画像にも重度のクリーニング不良起因の画像不具合が発生したものを掻き取り性に劣るとして「×」と評価した。 (Scraping property)
A sponge roll was incorporated into a commercially available cartridge as a cleaning roll, and the cartridge was mounted on a commercially available printer (trade name “HL4040CN” manufactured by Brother Industries, Ltd.). 150,000 sheets of 5% printed images were printed using the printer. The initial scraping property was printed when 10 sheets were printed, and the scraping property after endurance was printed when 150,000 sheets were printed. The cartridge was taken out, and the slipped toner that could not be collected by the sponge roll was visually confirmed. When the slipped-out toner could not be confirmed visually, it was evaluated as “◎” because the scraping property was good, and “○” indicates that the image could be slightly confirmed visually but did not affect the image. “△” indicates that the image can be confirmed and has a slight effect on the image, and “x” indicates that the slipped toner can be clearly confirmed by visual observation, and that the image also has an image defect due to severe cleaning failure is inferior in scraping property. ".

（塗膜のロール変形時追随性）
トナーを用いないこと以外は掻き取り性の評価と同様の条件で、１５０，０００枚相当のベンチ空回転耐久試験を行った。試験後、含浸させた樹脂の塗膜１６が剥離欠落しなかったものを「○」、軽微な剥離がみられたものを「△」、多量に剥離したものを「×」と評価した。 (Followability during roll deformation of coating film)
A bench idling durability test equivalent to 150,000 sheets was performed under the same conditions as the evaluation of scraping property except that no toner was used. After the test, it was evaluated as “◯” when the impregnated resin coating film 16 was not peeled and missing, “△” when slight peeling was observed, and “×” when peeling a large amount.

（感光体汚染性）
市販のカートリッジにスポンジロールを組み込み、感光体に当接させ、温度４０℃、湿度９５％の環境下で５日間放置した。その後、当接部分をビデオマイクロスコープで観察し、感光体表面に変色、割れが無い場合を「○」、感光体表面に変色が軽微に観測できるが画像には影響ないものを「△」、感光体表面に割れが観測でき画像に影響ある場合に汚染有り「×」と判断した。 (Photoconductor contamination)
A sponge roll was incorporated into a commercially available cartridge, brought into contact with the photoreceptor, and left for 5 days in an environment of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 95%. After that, the contact part is observed with a video microscope. If the surface of the photoconductor is not discolored or cracked, “◯” indicates that the surface of the photoconductor is slightly discolored but does not affect the image. When cracks were observed on the surface of the photoreceptor and the image was affected, it was judged as “x” that there was contamination.

実施例１〜１０のスポンジロールは、スポンジ層の複数のセルは連通しており、スポンジ層の表面には、スポンジ層のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されている。このため、初期のトナーの掻き取り性能に優れることが確認された。また、実施例１〜１０のスポンジロールは、所定の含浸液を上記構成のスポンジ層の表面から進入させた後、含浸液のポリウレタン樹脂をロール体の表面のポリウレタンに架橋させているため、セルの骨格１４ｃが補強されることにより、耐久後においても初期と同等のトナーの掻き取り性能が維持されることが確認された。さらに、ロール体の表面のポリウレタンに架橋させたポリウレタン樹脂により、ロール体中のポリオールなどの未反応成分や導電剤などの成分がスポンジ層の表面から染み出すのが抑えられて、接触される感光体などの相手部材への汚染が防止されていることが確認された。 In the sponge rolls of Examples 1 to 10, a plurality of cells of the sponge layer communicate with each other, and a skin layer that communicates with the cells of the sponge layer and opens to the outside is formed on the surface of the sponge layer. . For this reason, it was confirmed that the initial toner scraping performance was excellent. In addition, the sponge rolls of Examples 1 to 10 had a predetermined impregnation liquid entered from the surface of the sponge layer having the above configuration, and then the polyurethane resin of the impregnation liquid was cross-linked to the polyurethane on the surface of the roll body. It was confirmed that the toner scraping performance equivalent to that in the initial stage was maintained even after the endurance by reinforcing the skeleton 14c. Furthermore, the polyurethane resin cross-linked to the polyurethane on the surface of the roll body suppresses the unreacted components such as polyol and components such as the conductive agent in the roll body from exuding from the surface of the sponge layer, and is contacted with the photosensitivity. It was confirmed that contamination to the other member such as the body was prevented.

実施例どうしを比較すると、実施例１〜６に対し、実施例７〜１０のスポンジロールは、図５に示すように、さらに、スポンジ層の表面に凹凸形状を有するため、実施例１〜６のスポンジロールと比べて、さらにトナーの掻き取り性能に優れることがわかる。 When Examples are compared, since the sponge rolls of Examples 7 to 10 have an uneven shape on the surface of the sponge layer as shown in FIG. It can be seen that the toner scraping performance is further superior to that of the sponge roll.

また、実施例９〜１０から、含浸液の処理がロールコートなどによりスポンジ層の表面のみで行われ、スポンジ層全体に行われない場合には、含浸液が塗工されていないスポンジ層の内部はロール体のポリウレタンの硬さを保っているため、含浸液の塗工による硬度の上昇が抑えられている。そして、このような構成においても、トナーの掻き取り性能に優れることが確認された。 Further, from Examples 9 to 10, when the impregnation liquid is treated only on the surface of the sponge layer by roll coating or the like and not performed on the entire sponge layer, the inside of the sponge layer to which the impregnation liquid is not applied Since the hardness of the polyurethane of the roll body is maintained, an increase in hardness due to the application of the impregnating liquid is suppressed. It was confirmed that the toner scraping performance was excellent even in such a configuration.

これに対し、比較例１〜４のスポンジロールは、含浸液による処理を行わないで、実施例のロール体をスポンジロールとして用いたものであるため、初期のトナーの掻き取り性能は実施例と同等であったが、耐久後にはトナーの掻き取り性能が低下している。また、比較例５のスポンジロールは、実施例のロール体に、架橋剤を配合していない含浸液を処理したものであるため、初期のトナーの掻き取り性能は実施例と同等であったが、耐久後にはトナーの掻き取り性能が低下している。さらに、比較例６のスポンジロールは、実施例のロール体に、ポリウレタン樹脂ではなくアクリル系ラテックスを配合した含浸液を処理したものであるため、初期のトナーの掻き取り性能は実施例と同等であったが、耐久後にはトナーの掻き取り性能が低下している。また、比較例６のスポンジロールでは、塗膜の剥がれも観察された。すなわち、塗膜の密着性に劣っている。 On the other hand, the sponge rolls of Comparative Examples 1 to 4 do not perform the treatment with the impregnating liquid and use the roll body of the example as the sponge roll, so the initial toner scraping performance is the same as that of the example. Although it was equivalent, the toner scraping performance decreased after the endurance. Further, since the sponge roll of Comparative Example 5 was obtained by treating the roll body of Example with an impregnating liquid not containing a crosslinking agent, the initial toner scraping performance was equivalent to that of Example. After the endurance, the toner scraping performance is lowered. Furthermore, since the sponge roll of Comparative Example 6 is obtained by treating the roll body of the Example with an impregnating liquid containing not an polyurethane latex but an acrylic latex, the initial toner scraping performance is equivalent to that of the Example. However, the toner scraping performance is lowered after the endurance. In the sponge roll of Comparative Example 6, peeling of the coating film was also observed. That is, the adhesion of the coating film is poor.

そして、比較例７〜１０のスポンジロールは、従来のいわゆる研磨品であるため、実施例と比較して、初期のトナーの掻き取り性能が劣っている。また、比較例１０から、いわゆる研磨品では、表面が平滑ではないため、表面のみに含浸液を均一に塗工することができなかった。 Since the sponge rolls of Comparative Examples 7 to 10 are conventional so-called abrasive products, the initial toner scraping performance is inferior to that of the Examples. Further, from Comparative Example 10, the so-called polished product had a non-smooth surface, so that the impregnation liquid could not be uniformly applied only to the surface.

以上のとおり、比較例のスポンジロールでは、トナーの掻き取り性を長期に渡って維持することはできないことがわかった。また、比較例のスポンジロールでは、スポンジ層のポリオールなどの未反応成分や導電剤などの成分がスポンジ層の表面から染み出すのが抑えられにくいことがわかった。 As described above, it was found that the scraping property of the toner cannot be maintained for a long time with the sponge roll of the comparative example. Further, it was found that in the sponge roll of the comparative example, it was difficult to suppress the unreacted component such as polyol in the sponge layer and the component such as the conductive agent from exuding from the surface of the sponge layer.

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば上記実施形態において、軸体１２は中実体で示されているが、軸体１２は中空体であっても良い。また、第三実施形態のスポンジロール３０において、スポンジ層１４の表面の凸条１８ａは台形状（斜面を有する）で示されているが、四角形状などの多角形状や半球状であっても良い。 For example, in the above embodiment, the shaft body 12 is shown as a solid body, but the shaft body 12 may be a hollow body. Moreover, in the sponge roll 30 of 3rd embodiment, although the protruding item | line 18a of the surface of the sponge layer 14 is shown by trapezoid shape (it has a slope), polygonal shape, such as square shape, and hemisphere may be sufficient. .

１０スポンジロール
１２軸体
１４スポンジ層
１４ａスキン層
１４ｂセル
１４ｃセルの骨格
１４ｄセルの空隙部
１４ｅ開口部
１６塗膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sponge roll 12 Shaft body 14 Sponge layer 14a Skin layer 14b Cell 14c Cell skeleton 14d Cell gap 14e Opening 16 Coating film

Claims

In a sponge roll for an electrophotographic apparatus having a shaft body and a polyurethane sponge layer formed on the outer periphery of the shaft body,
The plurality of cells of the sponge layer communicate with each other,
The sponge layer is foam-molded in a roll mold, and the surface of the sponge layer is formed with a skin layer that communicates with the cells of the sponge layer and opens to the outside.
By allowing a liquid containing the following components to enter from the surface of the sponge layer, the polyurethane resin of the component a is bonded to the polyurethane of the surface of the sponge layer and the inner surface of the cell by the crosslinking agent of the component b. Sponge roll for electrophotographic equipment.
(A) Emulsion of polyurethane resin using water as dispersion medium (b) Crosslinking agent

2. The sponge roll for electrophotographic equipment according to claim 1, wherein the liquid containing the component a and the component b further contains a conductive agent.

In a roll mold, polyurethane is foam-molded on the outer periphery of the shaft body to form a sponge layer composed of a plurality of communicating cells, and communicated with the sponge layer cells on the surface of the sponge layer to the outside. Forming an open skin layer;
After removing the sponge layer from the roll mold, a liquid containing the following components is allowed to enter from the surface of the sponge layer, and the surface of the sponge layer and the inner surface of the cell are filled with the liquid containing the following components: A covering step;
A process for producing a sponge roll for an electrophotographic apparatus, comprising a step of bonding a polyurethane resin of component a to a polyurethane of the surface of the sponge layer and the inner surface of the cell by a crosslinking agent of component b.
(A) Emulsion of polyurethane resin using water as dispersion medium (b) Crosslinking agent