WO2010126064A1 - 荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラ - Google Patents

荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラ Download PDF

Info

Publication number
WO2010126064A1
WO2010126064A1 PCT/JP2010/057505 JP2010057505W WO2010126064A1 WO 2010126064 A1 WO2010126064 A1 WO 2010126064A1 JP 2010057505 W JP2010057505 W JP 2010057505W WO 2010126064 A1 WO2010126064 A1 WO 2010126064A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
urethane foam
charge
toner
binder resin
controlled
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/057505
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
淳一朗 佐藤
暁 草野
勝也 関
洋平 武田
Original Assignee
株式会社ブリヂストン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ブリヂストン filed Critical 株式会社ブリヂストン
Priority to CN201080018823.7A priority Critical patent/CN102414626B/zh
Publication of WO2010126064A1 publication Critical patent/WO2010126064A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0808—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the developer supplying means, e.g. structure of developer supply roller

Definitions

  • the present invention relates to a charge-controlled urethane foam and a toner transport roller (hereinafter, also simply referred to as “roller”) using the same.
  • Charge-controlled urethane foam used for a toner conveying roller which is used for supplying toner to a developing roller that conveys toner (developer) to an image forming body and forms a visible image on the surface thereof.
  • the present invention relates to a toner transport roller.
  • an image forming body 11 such as a photoconductor that holds an electrostatic latent image
  • the image forming body are provided in a developing unit in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
  • a developing roller 12 that makes the electrostatic latent image visible by attaching toner 20 held on the surface in contact with the toner 11, and a toner transport roller (toner supply roller and unnecessary) for supplying toner to the developing roller 12 13 (including a cleaning roller for removing the toner), and a series of processes for conveying the toner 20 from the toner container 14 to the image forming body 11 via the toner conveying roller 13 and the developing roller 12.
  • image formation is performed.
  • reference numeral 15 denotes a transfer roller
  • 16 denotes a charging portion
  • 17 denotes an exposure portion
  • 18 denotes a blade for scraping toner.
  • the toner conveying roller 13 is provided with an adhesive layer on the outer periphery of the shaft from the viewpoint of not damaging the other party due to contact with the developing roller 12 and increasing the contact area of the roller to ensure grip. It is formed with a configuration in which a conductive elastic body such as urethane foam is supported.
  • the functions required for the toner transport roller 13 include toner transportability, toner chargeability, toner scraping performance, and the like, and various measures have been taken to satisfy these functions.
  • the electrical properties of the roller can be obtained by impregnating a polyurethane foam constituting the toner conveying roller 13 with a conductive treatment liquid such as conductive carbon black (see Patent Documents 1 to 3) or by kneading conductive carbon.
  • a conductive treatment liquid such as conductive carbon black (see Patent Documents 1 to 3) or by kneading conductive carbon.
  • the resistance is lowered and the toner charge amount (Q / M) is lowered to increase the toner conveyance amount (M / A), so as not to cause an image blurring problem during durability image evaluation.
  • the toner transport amount (M / A) is physically increased by providing a concavo-convex shape on the surface of the toner transport roller 13 without using a conductive material such as carbon. (See Patent Document 4).
  • JP-A-57-115433 (claims) JP 2002-319315 A (Claims etc.) JP 2003-215905 A (claims, etc.) JP 11-38749 A (claims, etc.) JP 2008-116607 A (Claims etc.)
  • Patent Document 4 it is necessary to use a toner transport roller having high resistance without using carbon, and to provide an uneven shape on the roller surface. Molding is common, and there are various cost-up factors associated with molding for each roller, such as mold cost, mold maintenance, mold release treatment (mold release agent, fluorine coating), etc. Existed.
  • an object of the present invention is to solve the above problems, sufficiently prevent the influence of charging on the surface layer of the toner conveying roller due to friction between the toner and the developing roller, and to stably produce a good image at low cost. It is an object of the present invention to provide a charge-controlled urethane foam that can be obtained and a toner conveying roller using the same.
  • the charge-controllable urethane foam of the present invention is characterized in that the surface layer is impregnated with a binder resin that is equal or on the positive side in the charged train than the base urethane foam.
  • the binder resin preferably has an amide group. Moreover, it is preferable that the said binder resin contains a nylon resin, and it is preferable that the said binder resin contains a urethane resin.
  • the mass fraction of the binder resin with respect to the base urethane foam is preferably 9 to 20% by mass
  • the base urethane foam comprises a carbon conductive material and It is preferably a base urethane foam impregnated with an ionic conductive material.
  • the toner transport roller of the present invention is characterized in that the charge-controlled urethane foam is carried on the outer periphery of a shaft.
  • the binder resin is on the positive side in the charging train than the base urethane foam and is for negatively chargeable toner.
  • the binder resin is on the positive side in the charge train with respect to the base urethane foam and is for positively chargeable toner.
  • the above configuration sufficiently prevents the influence of charging on the surface layer of the toner transport roller due to friction between the toner and the developing roller, and stably obtains a good image at low cost. It has become possible to realize a charge-controlled urethane foam and a toner conveying roller using the same.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in the width direction showing a toner conveying roller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an embodiment of a toner conveyance roller according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing another embodiment of the toner transport roller of the present invention.
  • 1 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of an image forming apparatus.
  • the charge-controlled urethane foam of the present invention is obtained by impregnating the surface layer with a binder resin that is equal or on the positive side in the charged train than the base urethane foam.
  • a binder resin that is equal or on the positive side in the charged train than the base urethane foam.
  • the toner transport roller repeats mechanical friction with the developing roller, so that the positive charge control agent is buried in the urethane foam in the latter half of the continuous use.
  • a binder resin that is easily positively charged is used, and the binder resin serves as a positive charge control agent, and a positive charge control agent is used. By not doing so, a better image can be obtained even during continuous use.
  • the surface layer refers to a range in which sufficient effects of the present invention can be obtained even when the amount of the binder resin impregnated is small, without the binder resin impregnating the entire base urethane foam.
  • the mass fraction of the binder resin relative to the base urethane foam is preferably 9 to 20% by mass. When the mass fraction is 9% by mass or more, the effect of the charge control agent can be further obtained. On the other hand, even if the mass fraction exceeds 20% by mass, the effect of the charge control agent is not drastically improved, and is preferably 20% by mass or less in view of cost.
  • the binder resin is not particularly limited as long as it is on the same side or on the positive side of the charged column as compared with the base urethane foam, and is generally a substance that can be used for the urethane foam of the toner conveying roller.
  • whether the binder resin is located in the positive charge train can be determined by the following method.
  • a measurement target material (aqueous solution) is applied to a sample plate (dimension: 75 mm ⁇ 100 mm ⁇ 0.8 mm (thickness), material: SUS304 mirror plate degreased), and then dried in an oven at 100 ° C.
  • a sample plate after drying is placed at 45 degrees in a surface charge measuring device (Kyocera Chemical Co., Ltd., model: TS-100AT) in an atmosphere of 23 ° C. and a relative humidity of 70%.
  • Reference powder MF60 (manufactured by Powder Tech Co., Ltd.) was dropped on the sample plate for 20 seconds, the dropped reference powder was received by a conductive receptor, and the charge amount (nC / g) of the conductive receptor was measured. Determine.
  • binder resin examples include nylon resin, melamine resin, polyacrylamide, butadiene resin, epoxy resin, alkyd resin, chloroprene rubber and the like, and among them, those having an amide group (—CO—NH—).
  • Nylon resin, urethane resin and the like are particularly preferable. These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more if the desired effect of the present invention is obtained.
  • the impregnation method is not particularly limited as long as the binder resin can be impregnated into the surface layer of the base urethane foam.
  • a method of impregnation using a solution is used.
  • the base urethane foam can be charged according to a conventional method.
  • a conductive material described later may be blended in the impregnating liquid.
  • conductive materials include carbonaceous particles such as carbon black and graphite, metal powders such as silver and nickel, simple conductive metal oxides such as tin oxide, titanium oxide and zinc oxide, or insulating fine particles such as barium sulfate. It is used in one or more combinations selected from those obtained by wet-coating the above conductive metal oxide with a core, conductive metal carbide, conductive metal nitride, conductive metal boride and the like. Carbon black is preferable from the viewpoint of cost, and conductive metal oxide is preferable from the viewpoint of easy control of conductivity.
  • the base urethane foam is preferably a base urethane foam impregnated with a carbon conductive material and / or an ionic conductive material described later.
  • an appropriate amount of water and an organic solvent such as toluene and ethyl acetate can be added to the impregnating liquid containing the binder resin.
  • These solvents are preferably added so that the viscosity of the impregnating solution is about 5 to 300 cps (25 ° C.). By setting the viscosity within this range, the impregnation work is further facilitated.
  • additives such as a mineral oil-based antifoaming agent, a silicone-based antifoaming agent, a surfactant, a charge control agent and the like can be added to the impregnating solution as necessary. These are preferably added in an amount of about 0.001 to 10 parts by mass, particularly about 0.001 to 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the impregnating liquid.
  • mineral oil-based antifoaming agent examples include, for example, trade names of self-emulsifying silicones manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: KS-508, KS-537, trade names of oil-type silicones: KF-96, oil Compound type silicone type trade name: KF-66 and the like.
  • the toner conveying roller of the present invention is one in which the above-mentioned charge-controlled urethane foam is carried on the outer periphery of a shaft, and is suitably applied to an image forming apparatus.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in the width direction of a toner conveying roller according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the toner conveying roller of the present invention shown in the figure has a urethane foam 3 whose charge is controlled on the outer periphery of a shaft 1 via an adhesive layer 2. This sufficiently prevents the influence of charging on the surface layer of the toner conveying roller due to friction between the toner and the developing roller, and a good image can be obtained at low cost.
  • the binder resin is on the positive side in the charging row with respect to the base urethane foam and is for positively chargeable toner.
  • the amount of charge is determined by various environments and conditions.
  • the binder resin of the present invention has a higher rate of reaching a predetermined amount of charge than other compounds in the same charge train. Since it occurs at the contact point of the developing roller, it is important that the roller is made to contain a binder resin in order to charge the toner transport roller for a moment when the roller rotates and rubs the toner.
  • the toner conveying roller of the present invention is for a positively chargeable toner
  • it is a binder resin that is positively charged and has a high charging speed compared to the charge control agent contained in the positively chargeable toner used, or more
  • a binder resin positioned on the positive side of the charged column from the viewpoint that the effects of the present invention can be provided in a small amount.
  • FIG. 2 is a view showing an embodiment of the toner transport roller of the present invention.
  • the positively chargeable toner 20 is adsorbed on the surface layer of the toner transport roller 13 to transport the positively chargeable toner 20, but the surface layer of the toner transport roller 13 is charged to the positive side in the charging row rather than the base urethane foam. Therefore, the toner can be efficiently supplied to the developing roller 12 by electrical repulsion between the positively chargeable toner 20 and the surface layer of the toner conveying roller 13 as indicated by an arrow 22.
  • the binder resin is on the positive side in the charging row than the base urethane foam and is for negatively chargeable toner.
  • FIG. 3 is a view showing another embodiment of the toner conveying roller of the present invention.
  • the surface layer of the toner transport roller 13 is charged to the positive side in the charging row with respect to the base urethane foam by the binder resin.
  • the charge amount (charge amount) on the surface of the toner transport roller 13 is controlled by releasing positive charges in the direction of the arrow 23 through the shaft 1 made of a core metal or the like.
  • the toner 21 is less likely to be adsorbed on the surface layer of the toner transport roller 13, and as a result, the amount of toner to be transported can be increased.
  • the toner can be efficiently supplied to the roller 12 in the direction of the arrow 24.
  • the surface layer is not particularly limited except that the surface layer is impregnated with a binder resin that is equal or on the positive side of the charged train rather than the base urethane foam. And other roller materials can be appropriately determined as desired.
  • a urethane foam used as a base material is prepared by converting a compound having two or more active hydrogens and a compound having two or more isocyanate groups into a catalyst, a foaming agent, a regulating agent, by the method described in Japanese Patent No. 3480028. It can be produced by stirring and mixing with an additive such as a foaming agent and foaming and curing, and a method of forming using water as a foaming agent, for example, a prepolymer obtained by reacting an isocyanate component and a polyol component in advance, water A foam-forming material containing dispersed carbon, urethane reaction catalyst, etc.
  • a polyether polyol, isocyanate, water, catalyst, and blowing agent containing a mixture of a single diol containing two kinds of single diols having an average molecular weight difference of 800 to 3600 in a total amount of 50% by mass or more based on the polyol component can be produced by mixing, foaming and standing.
  • single diol is used to collectively refer to one diol or a group of two or more diols having an average molecular weight difference of 400 or less.
  • average molecular weight difference represents a difference in average molecular weight of each diol as a target, and is used to mean the maximum difference particularly when there are many kinds of combinations.
  • polystyrene resin examples include polyether polyol obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide, polytetramethylene ether glycol, polyester polyol obtained by condensing an acid component and a glycol component, and caprolactone ring opening. Polymerized polyester polyol, polycarbonate diol and the like can be used.
  • the polyether polyol used in producing the base urethane foam (1) for example, a polyether polyol of a type in which only propylene oxide is added to diethylene glycol, (2) for example, propylene oxide in diethylene glycol And a polyether polyol of a type in which ethylene oxide is added in a block or randomly, (3)
  • a polyether polyol of a type grafted with, for example, acrylonitrile or styrene on the above (1) or (2), etc. is not particularly limited. However, in order to exhibit more effect, (1) type polyether polyol is preferable.
  • Examples of the initiator used for producing the polyether polyol include polyhydric alcohols, polyhydric phenols, mono- or polyamines, and the like, preferably polyhydric alcohols and polyhydric phenols, and more preferably Is a polyhydric alcohol, and includes, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and among them, diethylene glycol is particularly preferable.
  • the polyether polyol component may contain a polyol component other than the diol.
  • a polyol component there are usually three functional groups used in the production of a base urethane foam, for example, a glycerin base added with an alkylene oxide such as propylene oxide, and two types such as propylene oxide and ethylene oxide.
  • the polyfunctional compound include polyether polyols obtained by adding the same compounds as those described above to a sucrose base.
  • polyether polyols obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide include water, propylene glycol, ethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, triethanolamine, diglycerin, pentaerythritol, ethylenediamine, methylglucoside, Examples include aromatic diamines, sorbitol, sucrose, phosphoric acid, etc. as starting materials and addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide.
  • the ratio of ethylene oxide is preferably 2 to 95% by mass, more preferably 5 to 90% by mass, and ethylene oxide is added to the terminal. preferable.
  • the arrangement of ethylene oxide and propylene oxide in the molecular chain is preferably random.
  • the molecular weight of the polyether polyol is bifunctional when water, propylene glycol, or ethylene glycol is used as a starting material, and preferably has a weight average molecular weight in the range of 300 to 6000, preferably in the range of 3000 to 5000. Is more preferable.
  • glycerin, trimethylolpropane, and hexanetriol are used as starting materials, they are trifunctional and preferably have a weight average molecular weight in the range of 900 to 9000, more preferably in the range of 4000 to 8000.
  • a bifunctional polyol and a trifunctional polyol can be appropriately blended and used.
  • Polytetramethylene ether glycol can be obtained, for example, by cationic polymerization of tetrahydrofuran, and those having a weight average molecular weight in the range of 400 to 4000, particularly in the range of 650 to 3000 are preferably used. It is also preferable to blend polytetramethylene ether glycols having different molecular weights. Furthermore, polytetramethylene ether glycol obtained by copolymerizing alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide can also be used.
  • a blend of polytetramethylene ether glycol and polyether polyol obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide it is preferable to use such a blend ratio that the mass ratio is in the range of 95: 5 to 20:80, particularly 90:10 to 50:50.
  • a polymer polyol obtained by modifying the polyol with acrylonitrile, a polyol obtained by adding melamine to the polyol, a diol such as butanediol, a polyol such as trimethylolpropane, or a derivative thereof may be used in combination.
  • polyisocyanate component used in the present invention examples include aromatic isocyanates or derivatives thereof, aliphatic isocyanates or derivatives thereof, and alicyclic isocyanates or derivatives thereof.
  • aromatic isocyanate or a derivative thereof is preferable, and in particular, tolylene diisocyanate (TDI) or a derivative thereof, diphenylmethane diisocyanate (MDI) or a derivative thereof, polymethylene polyphenyl isocyanate or a derivative thereof is preferably used. Used.
  • Tolylene diisocyanate or derivatives thereof include crude tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, a mixture of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, these These are urea-modified products, burette-modified products, carbodiimide-modified products, urethane-modified products modified with polyols, and the like.
  • diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof for example, diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof obtained by phosgenating diaminodiphenylmethane or a derivative thereof is used.
  • Examples of the derivatives of diaminodiphenylmethane include polynuclear bodies, and pure diphenylmethane diisocyanate obtained from diaminodiphenylmethane, polymeric diphenylmethane diisocyanate obtained from a polynuclear body of diaminodiphenylmethane, and the like can be used.
  • Regarding the number of functional groups of polymeric diphenylmethane diisocyanate a mixture of pure diphenylmethane diisocyanate and polymeric diphenylmethane diisocyanate having various functional groups is usually used, and the average number of functional groups is preferably 2.05 to 4.00, more preferably 2. 50 to 3.50 are used.
  • Derivatives obtained by modifying these diphenylmethane diisocyanates or derivatives thereof such as urethane modified products modified with polyols, dimers formed by uretidione formation, isocyanurate modified products, carbodiimide / uretonimine modified products, allophanate modified products Further, urea-modified products, burette-modified products and the like can also be used. Also, several types of diphenylmethane diisocyanate and its derivatives can be blended and used.
  • a polyol and an isocyanate are put in a suitable container and sufficiently stirred, and the temperature is 30 to 90 ° C., more preferably 40 to 70 ° C., 6 to 240 hours, more preferably 24 hours.
  • An example is a method of keeping the temperature for 72 hours.
  • the ratio of the amount of polyol and isocyanate is preferably adjusted so that the isocyanate content of the resulting prepolymer is 4 to 30% by mass, more preferably 6 to 15% by mass. If the isocyanate content is less than 4% by mass, the stability of the prepolymer is impaired, and the prepolymer may be cured during storage, making it impossible to use.
  • the isocyanate content exceeds 30% by mass, the content of isocyanate that has not been prepolymerized increases, and this polyisocyanate undergoes a prepolymerization reaction with a polyol component used in the subsequent polyurethane curing reaction.
  • the effect of using the prepolymer method is diminished because it cures by a reaction mechanism similar to the one-shot process.
  • a conductive material such as carbon black, a crosslinking agent, a surfactant, a catalyst, a foam stabilizer, and the like can be added to the base urethane foam as desired. It can be set as the layer structure according to. In addition, flame retardants, fillers, antioxidants, ultraviolet absorbers and the like can be used as appropriate.
  • ionic conductive materials examples include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium (eg, lauryltrimethylammonium), hexadecyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium (eg, stearyltrimethylammonium), benzyltrimethylammonium, modified fatty acid dimethylethyl.
  • Perchlorate such as ammonium, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, sulfate, alkyl sulfate, carboxylate, ammonium salt such as sulfonate, lithium, Perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, trifluoromethyl of alkali metals and alkaline earth metals such as sodium, potassium, calcium and magnesium Salts, sulfonic acid salts, and the like.
  • Examples of the carbon conductive material include gas black such as Denka black, ketjen black, and acetylene black, oil furnace black including ink black, thermal black, channel black, lamp black, and the like.
  • gas black such as Denka black, ketjen black, and acetylene black
  • oil furnace black including ink black, thermal black, channel black, lamp black, and the like.
  • the urethane foam is preferably impregnated with such a carbon conductive material or internally added with a carbon conductive material.
  • examples of the electronic conductive material include conductive metal oxides such as tin oxide, titanium oxide, and zinc oxide; metals such as nickel, copper, silver, and germanium. These conductive materials may be used alone or in combination of two or more.
  • the blending amount is not particularly limited and can be appropriately selected as desired. Usually, it is 0.1 to 40 parts by weight, preferably 0.3 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of polyol and isocyanate. It is a ratio of parts by mass.
  • a silicone foam stabilizer and various surfactants in the base urethane foam in order to stabilize the cells of the foam material.
  • a dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer or the like is preferably used, and particularly preferably one comprising a dimethylpolysiloxane moiety having a molecular weight of 350 to 15000 and a polyoxyalkylene moiety having a molecular weight of 200 to 4000.
  • the molecular structure of the polyoxyalkylene moiety is preferably an addition polymer of ethylene oxide or a co-addition polymer of ethylene oxide and propylene oxide, and its molecular terminal is preferably ethylene oxide.
  • the surfactant examples include cationic surfactants, anionic surfactants, ionic surfactants such as amphoteric, nonionic surfactants such as various polyethers and various polyesters. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the blending amount of the silicone foam stabilizer and various surfactants is preferably 0.1 to 10 parts by mass, and preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polyol component and the isocyanate component. More preferably.
  • a compound used as a foaming agent there are no particular restrictions on the type and amount used, and known compounds can be used.
  • the foaming agent for example, methylene chloride, Freon 123, Freon 141b or the like is used.
  • Catalysts used for the curing reaction of the base urethane foam include monoamines such as triethylamine and dimethylcyclohexylamine, diamines such as tetramethylethylenediamine, tetramethylpropanediamine and tetramethylhexanediamine, pentamethyldiethylenetriamine, and pentamethyldipropylenetriamine.
  • Triamines such as tetramethylguanidine, triethylenediamine, dimethylpiperazine, methylethylpiperazine, cyclic amines such as methylmorpholine, dimethylaminoethylmorpholine, dimethylimidazole, dimethylaminoethanol, dimethylaminoethoxyethanol, trimethylaminoethylethanolamine, Alcohol amines such as methylhydroxyethylpiperazine and hydroxyethylmorpholine , Ether amines such as bis (dimethylaminoethyl) ether, ethylene glycol bis (dimethyl) aminopropyl ether, stannous octoate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin marker peptide, dibutyltin thiocarboxylate, dibutyltin Examples include dimaleate, dioctyl tin marker peptide, dioctin
  • the air flow rate of the charge-controlled urethane foam is preferably 100 to 700 cm 3 / cm 2 / sec, and more preferably about 150 to 400 cm 3 / cm 2 / sec. .
  • the air flow rate exceeds 700 cm 3 / cm 2 / sec, the toner fuel consumption may be reduced due to excessive concentration.
  • the air flow rate is less than 100 cm 3 / cm 2 / sec, the impregnation liquid is impregnated with the base urethane foam. It may be difficult to impregnate, and the amount of binder resin attached may not be constant. In addition, productivity may decrease due to the influence.
  • the said air flow rate is measured according to JIS K 6400.
  • the number of cells of the urethane foam whose charge is controlled is preferably 20 to 80 cells / inch (25.4 mm), and more preferably 30 to 60 cells / inch. If the number of cells is less than 20 cells / inch, the space to which the toner adheres is reduced, which tends to affect the development. In some cases, the amount of the binder resin deposited is difficult to be constant. In addition, the impregnation speed is also slow, which may increase the cost.
  • the average cell diameter of the charge-controlled urethane foam is preferably 50 to 1000 ⁇ m, and more preferably about 100 to 400 ⁇ m.
  • the average cell diameter exceeds 1000 ⁇ m, the toner fuel consumption may decrease due to excessive concentration.
  • the average cell diameter is less than 50 ⁇ m, it becomes difficult to impregnate the impregnating liquid with the base urethane foam. The amount of adhesion may not be constant.
  • the density of the charge-controlled urethane foam is preferably 10 to 100 kg / m 3 , and more preferably about 10 to 50 kg / m 3 . If the density exceeds 100 kg / m 3 , the cost may increase. On the other hand, if the density is less than 10 kg / m 3 , the compressive residual strain tends to deteriorate, resulting in loss of follow-up and causing blurring. is there.
  • the hardness of the charge-controlled polyurethane foam is preferably 30 to 90 ° in Asker F hardness. If the hardness is greater than 90 °, the toner may be deteriorated, and if it is less than 30 °, polishing failure tends to occur, which is not preferable.
  • the shaft 1 used in the roller of the present invention is not particularly limited, and any of them can be used.
  • a steel material such as sulfur free-cutting steel plated with nickel or zinc, or iron
  • a metal shaft such as a metal core made of a solid metal such as stainless steel or aluminum, or a metal cylinder hollowed out inside can be used.
  • the diameter of the shaft 1 is preferably less than ⁇ 6 mm, for example, 5.0 mm
  • the thickness of the charge-controlled urethane foam 3 is preferably less than 4.5 mm, for example, 4.0 mm. It is.
  • the weight of the roller can be reduced, and the elastic modulus of the urethane foam when viewed in a macro is increased by thinning the charge-controlled urethane foam 3, and the toner scraping property is improved. Further, due to the volume reduction of the urethane foam by thinning the charge-controlled urethane foam 3, the amount of toner contained in the charge-controlled urethane foam 3 during printing durability is reduced, and the toner fuel consumption can be suppressed.
  • an adhesive layer 2 between the shaft 1 and the charge-controlled urethane foam 3 is preferable to provide an adhesive layer 2 between the shaft 1 and the charge-controlled urethane foam 3 as shown in the figure.
  • the adhesive used for the adhesive layer 2 a hot-melt polymer adhesive mainly composed of an adipate-based polyurethane resin having a melting point of 120 ° C. or higher, particularly 130 ° C. or higher and 200 ° C. or lower can be suitably used.
  • Such adhesive may have any form such as a film or a pellet.
  • the thickness of the adhesive layer 2 is preferably 20 to 300 ⁇ m, and if it is too thin, poor adhesion occurs, and if it is too thick, a suitable roller resistance cannot be obtained.
  • the melting temperature of the adhesive at the time of bonding is preferably 100 ° C. or higher, particularly 130 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and preferably lower than the melting point of the adhesive.
  • the adhesive layer 2 is in a semi-molten state, and it is easier to control the voltage dependency such that the roller resistance when 5 V is applied is 10 6 to 10 8 ⁇ and the roller resistance when 100 V is applied is 10 2 to 10 4 ⁇ .
  • the charge-controlled urethane foam 3 is supported on the outer periphery of the shaft 1 via an adhesive as desired, and then the shaft 1 and the charge-controlled urethane foam 3 are placed at a predetermined temperature. It can be manufactured by heating and bonding.
  • a binder and an antifoaming agent are mixed to prepare an impregnating liquid, and a block-shaped (16 mm ⁇ 1000 mm ⁇ 2000 mm) film removal treatment is not performed in a bath filled with the impregnating liquid. After being immersed and compressed between two rolls, it is opened and impregnated with urethane foam. This is introduced onto a bath, passed through a nip roll to squeeze and remove excess impregnating liquid, and then heated and dried in a hot air oven at 110 ° C. for 10 minutes to produce a charge-controlled urethane foam 3.
  • the charge-controlled urethane foam 3 that can be molded by this method becomes a foam having a low hardness, for example, an Asker F hardness of 30 to 90 °, compared with that obtained by mechanical gas filling.
  • an adhesive film is formed by winding a film adhesive or melting and applying a pellet adhesive.
  • a hole is made in the charge-controlled urethane foam 3, and the shaft 1 with adhesive is inserted into the hole.
  • heating is performed at a predetermined temperature to integrate the shaft 1 and the charge-controlled urethane foam 3 through the adhesive layer 2, and the surface of the charge-controlled urethane foam 3 is polished to obtain a desired cylindrical shape.
  • the end of the charge-controlled urethane foam 3 is cut into a predetermined shape, whereby the toner transport roller of the present invention can be obtained.
  • Urethane foam A polyether-based urethane foam, manufactured by Bridgestone Corporation (without film removal treatment), density 29 kg / m 3 , air flow rate 196 cm 3 / cm 2 / sec, hardness 98 N, average cell diameter 280 ⁇ m
  • Binder a Polyether-based urethane foam, manufactured by Bridgestone Corporation (without film removal treatment), density 29 kg / m 3 , air flow rate 196 cm 3 / cm 2 / sec, hardness 98 N, average cell diameter 280 ⁇ m
  • Binder a Polyether-based urethane foam, manufactured by Bridgestone Corporation (without film removal treatment), density 29 kg / m 3 , air flow rate 196 cm 3 / cm 2 / sec, hardness 98 N, average cell diameter 280 ⁇ m
  • Binder a Polyether-based urethane foam, manufactured by Bridgestone Corporation (without film removal treatment), density 29 kg / m 3 , air flow rate 196 cm 3 / cm 2 / sec, hardness 98
  • Example 1 In accordance with the blending amount shown in Table 2 below (mass fraction (mass%) of blending material (g / L) with respect to urethane foam A (kg / m 3 )), the binder a and the antifoaming agent are mixed to prepare an impregnation liquid. did. In a bath filled with this impregnating liquid, urethane foam A that has not been subjected to film removal treatment in the form of a block (16 mm ⁇ 1000 mm ⁇ 2000 mm) is immersed, compressed between two rolls, and then opened to release the impregnating liquid. Urethane foam A was impregnated.
  • the charge amount of the impregnating liquid of this charge-controlled urethane foam was 14.9% by mass in terms of dry mass.
  • the adhesion amount indicates the mass fraction (mass%) of the solid content (g) with respect to the mass (g) of the urethane foam A.
  • the amount of the impregnating liquid attached is adjusted by adjusting the pressure when the block-like urethane foam is taken out from the impregnating liquid, or by changing the concentration of the charge control agent and binder in the impregnating liquid. can do.
  • a shaft (diameter: 6.0 mm, length: punched through a hole for inserting a shaft in the block-shaped charge-controlled urethane foam impregnated with the charge control agent and binder thus obtained, and coated with an adhesive. 250 mm) was inserted into the hole, and then the block-like urethane foam was ground to obtain a foamed elastic body having a uniform thickness to produce the toner conveying roller of the present invention.
  • Binder b was used as the binder resin for the impregnating liquid, the nip roll interval was adjusted, and the adhering liquid adhesion amount (dry mass) was 14.9% by mass. Other than that, a toner conveying roller was produced in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 except that binder c was used as the binder resin for the impregnating liquid, a charge control agent was blended, the nip roll interval was adjusted, and the adhering amount (dry mass) of the impregnating liquid was 21.4% by mass.
  • a toner conveying roller was produced in the same manner as described above.
  • Example 3 9.5% by mass of binder a was used as the binder resin for the impregnating liquid, the nip roll interval was adjusted, and the amount of impregnating liquid deposited (dry mass) was 9.8% by mass. Other than that, a toner conveying roller was produced in the same manner as in Example 1.
  • Binder a was used in an amount of 4.3% by mass as the binder resin for the impregnating liquid, the nip roll interval was adjusted, and the adhering liquid adhering amount (dry mass) was 9.0% by mass.
  • a toner conveying roller was produced in the same manner as in Example 1.
  • Asker F hardness (°) Urethane foam was placed on a rigid plate and measured with a polymer instrument Asker F hardness meter. The measurement was carried out by placing the hardness meter gently and measuring the hardness after 10 seconds.
  • the image durability was evaluated by evaluating the following four stages according to the number of sheets when blurring occurred when printing 20000 sheets (image durability evaluation). (Evaluation criteria) The case where blur occurs when the number is 0 or more and less than 10,000 is defined as x. A case where a blur occurs between 10,000 sheets and less than 15000 sheets is indicated by ⁇ . A case where a blur occurs on 15000 sheets or more and less than 20000 sheets is marked with ⁇ . A case where no blur occurs up to 20000 sheets is marked with ⁇ .
  • the toner conveying rollers obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were set in a commercially available printer, printing was performed under the following conditions, and the surface charge amount (Q / M) during durability was evaluated. 2000 sheets are printed with a 4% print pattern on A4 paper.
  • the surface charge amount (Q / M: unit C / mg) from 0 to 2000 sheets was measured to obtain the standard deviation ⁇ (unit C / mg) of Q / M and evaluated in the following three stages.
  • the surface charge amount (Q / M) was measured by the same method as described above.
  • Example 1 since the added amount of the binder was 9 to 20% by mass, the standard deviation of Q / M was small, and a better image was obtained. In Example 2, since a urethane-based binder was used, the standard deviation was larger than those in Examples 1 and 3, although it was good.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

　トナー搬送ローラの表層のトナーおよび現像ローラとの摩擦による帯電の影響を十分に防止し、低コストで安定的に良好な画像を得ることができる荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラを提供する。　表層中に、基材ウレタンフォームよりも帯電列において同等もしくは正側にあるバインダー樹脂を含浸してなる荷電制御されたウレタンフォーム３である。軸１の外周に荷電制御されたウレタンフォーム３が担持されてなるトナー搬送ローラ１３である。

Description

荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラ
　本発明は、荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラ（以下、単に「ローラ」とも称する）に関し、詳しくは、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、感光体や紙等の画像形成体にトナー（現像剤）を搬送してその表面に可視画像を形成する現像ローラに対しトナーを供給するために用いられる、トナー搬送ローラに用いられる荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラに関する。
　一般に、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置等における現像部には、図４に示すように、静電潜像を保持する感光体等の画像形成体１１と、この画像形成体１１に当接して表面に担持したトナー２０を付着させることにより静電潜像を可視画像化する現像ローラ１２と、この現像ローラ１２にトナーを供給するためのトナー搬送ローラ（トナー供給ローラおよび不要トナー剥ぎ取りのためのクリーニングローラを含む）１３とが設けられており、トナー２０を、トナー収容部１４からトナー搬送ローラ１３および現像ローラ１２を介して画像形成体１１まで搬送する一連のプロセスにより、画像形成が行われる。なお、図中の符号１５は転写ローラ、１６は帯電部、１７は露光部、１８はトナー掻き取り用のブレードを示す。
　このうち、トナー搬送ローラ１３は、現像ローラ１２との接触により相手を傷つけないこと、および、ローラの接触面積を増してグリップ性を確実にする等の観点から、軸の外周に、接着層を介してウレタンフォーム等の導電性弾性体を担持させた構成にて形成されている。トナー搬送ローラ１３に要求される機能としては、トナー搬送性、トナー帯電性、トナー掻き取り性等があり、これらの機能を満足させるために、種々の方策がとられている。
　例えば、トナー搬送ローラ１３を構成するポリウレタン発泡体に導電性カーボンブラック等の導電性処理液を含浸させる方法（特許文献１～３参照）、または、導電性カーボンを混練する方法によって、ローラの電気抵抗を下げ、トナー帯電量（Ｑ／Ｍ）を落としてトナー搬送量（Ｍ／Ａ）を高め、耐久画像評価中の画像カスレ不具合を発生させないようにしていた。
　また、カーボン等の導電性材料を使用せずに、トナー搬送ローラ１３の表面に凹凸形状を付すことで、物理的にトナー搬送量（Ｍ／Ａ）を高め、耐久画像評価中の画像カスレ等の不具合を発生させないようにしていた（特許文献４参照）。
　さらに、トナー帯電用微粒子の一部を発泡弾性体層から露出させることで、トナーの搬送性を向上させることが、知られていた（特許文献５参照）。
特開昭５７－１１５４３３号公報（特許請求の範囲等） 特開２００２－３１９３１５号公報（特許請求の範囲等） 特開２００３－２１５９０５号公報（特許請求の範囲等） 特開平１１－３８７４９号公報（特許請求の範囲等） 特開２００８－１１６６０７号公報（特許請求の範囲等）
　しかしながら、特許文献１～３記載の方法は、いずれもウレタンフォームに導電材を含浸するものであるため、トナー搬送ローラの表層の、トナーおよび現像ローラとの摩擦による帯電の影響の発生を十分に防止することができず、十分なトナー搬送性が得られず、耐久画像評価中の画像カスレ等の不具合を発生していた。
　また、ウレタンフォームにカーボンを混練する方法では、カーボンの脱離がないため画像不具合の心配はないが、ウレタンフォーム成型工程でのカーボンの分散および金型による成型が必要となるため、バッチ式による小ロット生産となり、コストアップにつながっていた。
　さらに、特許文献４記載の方法では、カーボンを使用しないで抵抗の高いトナー搬送ローラを使用し、ローラ表面に凹凸形状を付ける必要があるため、金型（キャビティ）内面に凹凸を付けたもので成型することが一般的であり、金型費、金型メンテナンス、金型内面の離型性処理（離型剤、フッ素コーティング）等、ローラ１本毎の成型に付随する様々なコストアップ要因が存在していた。
　さらにまた、特許文献５記載の方法では、接着剤をスプレーした後にトナー帯電用微粒子を付着させる等、表面上に単に付着したトナー帯電用微粒子の一部を露出させるものであり、接着剤からのトナー帯電用微粒子の脱離が起こるため、トナー帯電用微粒子が他部材を傷つけ画像不良を起こしたり、耐久時の帯電量低下により画像濃度が薄くなるという問題点があった。
　そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、トナー搬送ローラの表層の、トナーおよび現像ローラとの摩擦による帯電の影響の発生を十分に防止し、低コストで安定的に良好な画像を得ることができる荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラを提供することにある。
　本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、表層中に特定のバインダー樹脂を含浸した荷電制御されたウレタンフォームとすることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明の荷電制御されたウレタンフォームは、表層中に、基材ウレタンフォームよりも帯電列において同等もしくは正側にあるバインダー樹脂を含浸してなることを特徴とするものである。
　本発明の荷電制御されたウレタンフォームは、前記バインダー樹脂が、アミド基を有することが好ましい。また、前記バインダー樹脂が、ナイロン樹脂を含有することが好ましく、前記バインダー樹脂が、ウレタン樹脂を含有することが好ましい。
　さらに、本発明の荷電制御されたウレタンフォームは、前記基材ウレタンフォームに対する前記バインダー樹脂の質量分率が、９～２０質量％であることが好ましく、前記基材ウレタンフォームが、カーボン導電材および／またはイオン導電材が含浸された基材ウレタンフォームであることが好ましい。
　本発明のトナー搬送ローラは、軸の外周に前記荷電制御されたウレタンフォームが担持されてなることを特徴とするものである。
　本発明のトナー搬送ローラは、前記バインダー樹脂が、前記基材ウレタンフォームよりも帯電列において正側であり、かつ、負帯電性トナー用であることが好ましい。また、前記バインダー樹脂が、前記基材ウレタンフォームよりも帯電列において正側であり、かつ、正帯電性トナー用であることが好ましい。
　本発明によれば、上記構成としたことにより、トナー搬送ローラの表層の、トナーおよび現像ローラとの摩擦による帯電の影響の発生を十分に防止し、低コストで安定的に良好な画像を得ることができる荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラを実現することが可能となった。
本発明の一実施の形態に係るトナー搬送ローラを示す幅方向断面図である。 本発明のトナー搬送ローラの一実施形態を示す図である。 本発明のトナー搬送ローラの他の一実施形態を示す図である。 画像形成装置の一例を示す概略説明図である。
　以下、本発明の好適実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
　本発明の荷電制御されたウレタンフォームは、表層中に、基材ウレタンフォームよりも帯電列において同等もしくは正側にあるバインダー樹脂を含浸してなるものである。これにより、トナー搬送ローラの表層の、トナーおよび現像ローラとの摩擦による帯電の影響の発生を十分に防止できる。また、かかるバインダー樹脂を含浸することで安定して帯電性付与効果を発現することができ、低コストで良好な画像を得ることができる。
　さらに、荷電制御剤を使用した場合は、トナー搬送ローラが現像ローラと機械的な摩擦を繰り返すために継続使用時の後半で正の荷電制御剤がウレタンフォーム内部に埋もれ、その結果、ローラ表面の帯電性が変わって画像カスレが発生するおそれがあったが、本発明では、バインダー樹脂として正帯電しやすいものを使用し、バインダー樹脂に正荷電制御剤の役割をもたせ、正荷電制御剤を使用しないことで、継続使用時においてもより良好な画像を得ることができる。
　なお、本発明において、表層とは、バインダー樹脂が基材ウレタンフォームの全体に含浸せずに、バインダー樹脂の含浸量が少なくても十分な本発明の効果を得ることができる範囲を示す。また、本発明においては、基材ウレタンフォームに対するバインダー樹脂の質量分率が、９～２０質量％であることが好ましい。上記質量分率が９質量％以上であると、荷電制御剤の効果をより得ることができる。一方、上記質量分率が２０質量％を超えても荷電制御剤の効果が飛躍的によくなることはなく、コストを考えると２０質量％以下であることが好ましい。
　本発明において、バインダー樹脂としては、基材ウレタンフォームよりも帯電列において同等もしくは正側にあるものであれば特に限定されず、一般にトナー搬送ローラのウレタンフォームに使用できる物質である。ここで、正側の帯電列に位置するバインダー樹脂であるかは、具体的には以下の方法によって判別できる。
（帯電列の位置の判別方法）
　試料板（寸法：７５ｍｍ×１００ｍｍ×０．８ｍｍ（厚さ）、材質：ＳＵＳ３０４鏡面板脱脂のもの）に測定対象材料（水溶液）を塗布した後に、１００℃のオーブンで乾燥する。表面帯電量測定装置（京セラケミカル株式会社製、型式：ＴＳ－１００ＡＴ）に、２３℃、相対湿度７０％の雰囲気下で、乾燥後の試料板を４５度に設置する。試料板に基準粉ＭＦ６０（パウダーテック株式会社製）を２０秒間滴下し、落下してきた基準粉を導電性受容器に受け、該導電性受容器の電荷量（ｎＣ／ｇ）を測定して、判別する。
　上記バインダー樹脂としては、例えば、ナイロン樹脂、メラミン樹脂、ポリアクリルアミド、ブタジエン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、クロロプレンゴム等を挙げることができるが、中でもアミド基（－ＣＯ－ＮＨ－）を有するものが好ましく、特に、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂等が好ましい。これらバインダー樹脂は、単独で、または本発明の所期の効果が得られれば２種以上の混合物として用いることができる。
　本発明においては、基材ウレタンフォームの表層中に上記バインダー樹脂を含浸できるものであれば含浸方法は特に限定されず、通常は、溶液を用いて含浸させる方法を用いる。上記バインダー樹脂を含浸させることで、常法に従って基材ウレタンフォームに帯電性を具備させることができる。
　また、本発明においては、含浸液に後述の導電材を配合していてもよい。かかる導電材としては、カーボンブラックやグラファイト等の炭素質粒子、銀やニッケル等の金属粉、酸化スズ、酸化チタンまたは酸化亜鉛等の導電性金属酸化物の単体、あるいは硫酸バリウム等の絶縁性微粒子を芯体にして上記導電性金属酸化物を湿式的に被覆したもの、導電性金属炭化物、導電性金属窒化物、導電性金属ホウ化物等から選ばれる１種または複数種類の組み合わせで用いられる。なお、コスト面からカーボンブラックが好ましく、他方、導電性制御のしやすさからは導電性金属酸化物が好ましい。
　さらに、本発明においては、基材ウレタンフォームが、後述のカーボン導電材および／またはイオン導電材が含浸された基材ウレタンフォームであることが好ましい。
　さらに、このバインダー樹脂を含む含浸液には、適量の水およびトルエン、酢酸エチル等の有機溶媒を添加することができる。これらの溶媒は、含浸液の粘度が５～３００ｃｐｓ（２５℃）程度となるように添加することが好ましい。粘度をこの範囲内とすることにより含浸付着作業がさらに容易になる。
　本発明において、含浸液には必要に応じて他の添加剤、例えば、鉱物油系消泡剤、シリコーン系消泡剤、界面活性剤、荷電制御剤等を添加することができる。これらは、含浸液１００質量部に対して、０．００１～１０質量部、特に０．００１～０．１質量部程度添加することが好ましい。
　上記鉱物油系消泡剤としては、例えば、信越化学工業（株）製の自己乳化型シリコーン系の商品名：ＫＳ－５０８、ＫＳ－５３７、オイル型シリコーン系の商品名：ＫＦ－９６、オイルコンパウンド型シリコーン系の商品名：ＫＦ－６６等が挙げられる。
　本発明のトナー搬送ローラは、軸の外周に上記荷電制御されたウレタンフォームが担持されてなるものであり、画像形成装置に好適に適用されるものである。図１に、本発明の好適実施形態に係るトナー搬送ローラの幅方向断面図を示す。図示する本発明のトナー搬送ローラは、軸１の外周に、接着層２を介して荷電制御されたウレタンフォーム３が担持されてなる。これにより、トナー搬送ローラの表層の、トナーおよび現像ローラとの摩擦による帯電の影響の発生を十分に防止し、低コストで良好な画像を得ることができる。
　また、本発明のトナー搬送ローラは、バインダー樹脂が、基材ウレタンフォームよりも帯電列において正側であり、かつ、正帯電性トナー用であることが好ましい。一般に帯電量は種々の環境と条件で決まるが、本発明のバインダー樹脂は他の同帯電列の化合物と比べて、所定の帯電量に達する速度が速く、摩耗帯電は、トナーとトナー搬送ローラと現像ローラの接点で発生することから、各ローラが回転しながら、トナーを擦っている一瞬の間に、トナー搬送ローラを帯電させるため、該ローラにバインダー樹脂を含有させることが重要である。本発明のトナー搬送ローラが正帯電性トナー用である場合は、使用される正帯電性トナーに含有される荷電制御剤と比較して、正帯電性で帯電速度が速いバインダー樹脂、またはこれらよりもさらに帯電列の正側に位置するバインダー樹脂を用いることが、本発明の効果を少量で与え得る点から好ましい。このような構成とすることで、ポリウレタンフォームに正帯電性を付与することができ、トナー搬送ローラを現像ローラと擦り合わせることによる物理的なトナー供給に加えて、正帯電性を示すトナーとトナー搬送ローラが電気的に反発することにより現像ローラに効率的にトナーを供給することができる。
　図２は、本発明のトナー搬送ローラの一実施形態を示す図である。正帯電性トナー２０がトナー搬送ローラ１３の表層に吸着することで正帯電性トナー２０を搬送するが、トナー搬送ローラ１３の表層が基材ウレタンフォームよりも帯電列において正側に帯電しているため、矢印２２に示すように正帯電性トナー２０とトナー搬送ローラ１３の表層との電気的な反発により、現像ローラ１２に効率的にトナーを供給することができる。
　また、本発明のトナー搬送ローラは、バインダー樹脂が、基材ウレタンフォームよりも帯電列において正側であり、かつ、負帯電性トナー用であることが好ましい。図３は、本発明のトナー搬送ローラの他の一実施形態を示す図である。負帯電性トナー２１に対し、トナー搬送ローラ１３の表層は、バインダー樹脂により基材ウレタンフォームよりも帯電列において正側に帯電している。帯電されたトナー搬送ローラ１３においては、芯金等からなる軸１を介して矢印２３の方向に正電荷を逃がすことで、トナー搬送ローラ１３表層の帯電量（電荷の量）が制御される。この場合、トナー搬送ローラ１３の表層の帯電量が少なければ、トナー搬送ローラ１３表層にトナー２１が吸着しにくくなり、結果として、搬送するトナー量を増大させることができ、トナー搬送ローラ１３から現像ローラ１２へと矢印２４の方向に効率的にトナーを供給することができる。
　本発明においては、上記表層中に、基材ウレタンフォームよりも帯電列において同等もしくは正側にあるバインダー樹脂を含浸してなること以外の点については特に制限されるものではなく、ローラ構成の詳細や他のローラ材料等については所望に応じ適宜決定することができる。
　本発明において、基材として用いられるウレタンフォームは、特許第３４８００２８号公報に記載の手法により、２個以上の活性水素を有する化合物と２個以上のイソシアネート基を有する化合物を触媒、発泡剤、整泡剤等の添加剤と共に攪拌混合して発泡・硬化させることにより製造でき、また、発泡剤として水を用いて形成する方法、例えば、あらかじめイソシアネート成分とポリオール成分を反応させてなるプレポリマー、水分散カーボン、ウレタン反応触媒等を含む発泡体形成材料を、所定形状にて発泡させたのち、加熱硬化させる等、プレポリマー法、ワンショット法、部分プレポリマー法等の方法により製造できる。例えば、８００～３６００の平均分子量差を有する２種類の単一ジオールを含む単一ジオールの混合物を、ポリオール成分に対して総量で５０質量％以上含むポリエーテルポリオール、イソシアネート、水、触媒および発泡剤を混合し、発泡させ、放置することにより製造することができる。
　ここで、「単一のジオール」とは、１種のジオールまたは平均分子量の差が４００以内の２種以上のジオール群を総称する意味に用いられる。また、「平均分子量差」とは、対象となるジオールが各々有する平均分子量の差分を表し、組み合わせが多種類ある場合には、特に、最大の差分を表す意味に用いられる。
　プレポリマーの製造に用いられるポリオール成分としては、例えば、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、酸成分とグリコール成分とを縮合したポリエステルポリオール、カプロラクトンを開環重合したポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール等を用いることができる。
　本発明において、基材ウレタンフォームを製造する際に用いられるポリエーテルポリオールとしては、（１）例えば、ジエチレングリコールにプロピレンオキサイドのみを付加させたタイプのポリエーテルポリオール、（２）例えば、ジエチレングリコールにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドをブロックまたはランダムに付加させたタイプのポリエーテルポリオール、（３）上記（１）または（２）に例えばアクリルニトリルやスチレンをグラフトしたタイプのポリエーテルポリオール、等を含み、特に制限されないが、より効果を発揮するためには、好ましくは（１）タイプのポリエーテルポリオールである。
　上記ポリエーテルポリオールを製造するために用いられる開始剤としては、多価アルコール、多価フェノール、モノ若しくはポリアミン、その他のものが挙げられるが、好ましくは多価アルコールおよび多価フェノールであり、さらに好ましくは多価アルコールであり、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール等が含まれ、この中でもジエチレングリコールが特に好ましい。
　また、上記ポリエーテルポリオール成分には、ジオール以外のポリオール成分も含み得る。このようなポリオール成分としては、通常、基材ウレタンフォームの製造に使用される３官能の、例えば、グリセリンベースにプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させたもの、プロピレンオキサイドとエチレンオキサイド等の２種のアルキレンオキサイドをランダム若しくはブロックで付加させたもの等が挙げられ、多官能のものとしては、例えば、サッカロースベースに上記と同様のものを付加させたポリエーテルポリオール、等が挙げられる。
　エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオールとしては、例えば、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、メチルグルコシド、芳香族ジアミン、ソルビトール、ショ糖、リン酸等を出発物質とし、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したものを挙げることができるが、特に、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールを出発物質としたものが好適である。付加するエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの比率やミクロ構造については、エチレンオキサイドの比率が好ましくは２～９５質量％、より好ましくは５～９０質量％であり、末端にエチレンオキサイドが付加しているものが好ましい。また、分子鎖中のエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの配列は、ランダムであることが好ましい。
　なお、かかるポリエーテルポリオールの分子量としては、水、プロピレングリコール、エチレングリコールを出発物質とする場合は２官能となり、重量平均分子量で３００～６０００の範囲のものが好ましく、３０００～５０００の範囲のものがより好ましい。また、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールを出発物質とする場合は３官能となり、重量平均分子量で９００～９０００の範囲のものが好ましく、４０００～８０００の範囲のものがより好ましい。さらに、２官能のポリオールと３官能のポリオールとを適宜ブレンドして用いることもできる。
　また、ポリテトラメチレンエーテルグリコールは、例えば、テトラヒドロフランのカチオン重合によって得ることができ、重量平均分子量が４００～４０００の範囲、特には、６５０～３０００の範囲にあるものが好ましく用いられる。また、分子量の異なるポリテトラメチレンエーテルグリコールをブレンドすることも好ましい。さらに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを共重合して得られたポリテトラメチレンエーテルグリコールを用いることもできる。
　さらに、ポリテトラメチレンエーテルグリコールと、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオールとを、ブレンドして用いることも好ましい。この場合、これらのブレンド比率が、質量比で９５：５～２０：８０の範囲、特には９０：１０～５０：５０の範囲となるように用いることが好適である。
　また、上記ポリオール成分とともに、ポリオールをアクリロニトリル変性したポリマーポリオール、ポリオールにメラミンを付加したポリオール、ブタンジオール等のジオール類、トリメチロールプロパン等のポリオール類やこれらの誘導体を併用することもできる。
　本発明において用いられるポリイソシアネート成分としては、芳香族イソシアネートまたはその誘導体、脂肪族イソシアネートまたはその誘導体、脂環族イソシアネートまたはその誘導体が挙げられる。これらの中でも芳香族イソシアネートまたはその誘導体が好ましく、特に、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）またはその誘導体、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）またはその誘導体、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートまたはその誘導体が好適に用いられ、単体若しくは混合して使用される。
　トリレンジイソシアネートまたはその誘導体としては、粗製トリレンジイソシアネート、２，４－トリレンジイソシアネート、２，６－トリレンジイソシアネート、２，４－トリレンジイソシアネートと２，６－トリレンジイソシアネートとの混合物、これらのウレア変性物、ビュレット変性物、カルボジイミド変性物、ポリオール等で変性したウレタン変性物等が用いられる。ジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体としては、例えば、ジアミノジフェニルメタンまたはその誘導体をホスゲン化して得られたジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体が用いられる。ジアミノジフェニルメタンの誘導体としては多核体等があり、ジアミノジフェニルメタンから得られた純ジフェニルメタンジイソシアネート、ジアミノジフェニルメタンの多核体から得られたポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネート等を用いることができる。ポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートの官能基数については、通常、純ジフェニルメタンジイソシアネートと様々な官能基数のポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物が用いられ、平均官能基数が好ましくは２．０５～４．００、より好ましくは２．５０～３．５０のものが用いられる。また、これらのジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体を変性して得られた誘導体、例えば、ポリオール等で変性したウレタン変性物、ウレチジオン形成による二量体、イソシアヌレート変性物、カルボジイミド／ウレトンイミン変性物、アロハネート変性物、ウレア変性物、ビュレット変性物等も用いることができる。また、数種類のジフェニルメタンジイソシアネートやその誘導体をブレンドして用いることもできる。
　本発明において、プレポリマー化の方法としては、ポリオールとイソシアネートを適切な容器に入れて十分に攪拌し、３０～９０℃、より好ましくは４０～７０℃で、６～２４０時間、より好ましくは２４～７２時間保温する方法が挙げられる。この場合、ポリオールとイソシアネートとの分量の比率は、得られるプレポリマーのイソシアネート含有率が４～３０質量％となるように調節することが好ましく、より好ましくは６～１５質量％である。イソシアネートの含有率が４質量％未満であると、プレポリマーの安定性が損なわれ、貯蔵中にプレポリマーが硬化してしまい、使用に供することができなくなるおそれがある。また、イソシアネートの含有率が３０質量％を超えると、プレポリマー化されていないイソシアネートの含有量が増加し、このポリイソシアネートは、後のポリウレタン硬化反応において用いるポリオール成分と、プレポリマー化反応を経ないワンショット製法に類似の反応機構により硬化するため、プレポリマー法を用いる効果が薄れる。
　基材ウレタンフォームには、上記ポリオール成分およびイソシアネート成分に加え、所望に応じてカーボンブラック等の導電材、架橋剤、界面活性剤、触媒、整泡剤等を添加することができ、これにより所望に応じた層構造とすることができる。また、難燃剤や充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を適宜使用することも可能である。
　イオン導電材の例としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム（例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム）、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム（例えば、ステアリルトリメチルアンモニウム）、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、アルキル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属やアルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。
　また、カーボン導電材としては、例えば、デンカブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のガスブラック、インクブラックを含むオイルファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、ランプブラック等が挙げられ、本発明の基材ウレタンフォームは、かかるカーボン導電材が含浸されたもの、またはカーボン導電材が内部添加されたものであることが好ましい。
　さらに、電子導電材の例としては、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物；ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属等を挙げることができる。これらの導電材は単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。その配合量には特に制限はなく、所望に応じ適宜選定可能であるが、通常は、ポリオールとイソシアネートとの総量１００質量部に対し、０．１～４０質量部、好ましくは０．３～２０質量部の割合である。
　また、基材ウレタンフォーム中には、シリコーン整泡剤や各種界面活性剤を配合することが、フォーム材のセルを安定させるために好ましい。シリコーン整泡剤としては、ジメチルポリシロキサン－ポリオキシアルキレン共重合物等が好適に用いられ、分子量３５０～１５０００のジメチルポリシロキサン部分と分子量２００～４０００のポリオキシアルキレン部分とからなるものが特に好ましい。ポリオキシアルキレン部分の分子構造は、エチレンオキサイドの付加重合物やエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共付加重合物が好ましく、その分子末端をエチレンオキサイドとすることも好ましい。界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性等のイオン系界面活性剤や各種ポリエーテル、各種ポリエステル等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。シリコーン整泡剤や各種界面活性剤の配合量は、ポリオール成分とイソシアネート成分との総量１００質量部に対して０．１～１０質量部とすることが好ましく、０．５～５質量部とすることがさらに好ましい。
　本発明において、発泡剤として用いられる化合物としては、その種類および使用量に特に制限はなく、公知のものが使用できる。発泡剤としては、例えば、メチレンクロライド、フロン１２３、フロン１４１ｂ等が用いられる。
　基材ウレタンフォームの硬化反応に用いる触媒としては、トリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルプロパンジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン等のジアミン類、ペンタメチルジエチレントリアミン、ペンタメチルジプロピレントリアミン、テトラメチルグアニジン等のトリアミン類、トリエチレンジアミン、ジメチルピペラジン、メチルエチルピペラジン、メチルモルホリン、ジメチルアミノエチルモルホリン、ジメチルイミダゾール等の環状アミン類、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、メチルヒドロキシエチルピペラジン、ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、エチレングリコールビス（ジメチル）アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類、スタナスオクトエート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マーカプチド、ジブチル錫チオカルボキシレート、ジブチル錫ジマレエート、ジオクチル錫マーカプチド、ジオクチル錫チオカルボキシレート、フェニル水銀プロピオン酸塩、オクテン酸鉛等の有機金属化合物等が挙げられる。これらの触媒は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　なお、本発明において、荷電制御されたウレタンフォームの通気量は、１００～７００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃであることが好ましく、特に、１５０～４００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃ程度であることがより好ましい。通気量が７００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃを超えると濃度過多によりトナー燃費が低下する場合があり、一方、１００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃ未満であると含浸液に基材ウレタンフォームを含浸させる際に含浸しにくくなり、バインダー樹脂の付着量が一定になりにくい場合がある。また、その影響で生産性が低下する場合もある。なお、上記通気量は、ＪＩＳ　Ｋ　６４００に準じて測定したものである。
　また、本発明において、荷電制御されたウレタンフォームのセル数は、２０～８０個／ｉｎｃｈ（２５．４ｍｍ）であることが好ましく、特に、３０～６０個／ｉｎｃｈであることがより好ましい。セル数が２０個／ｉｎｃｈより少ないとトナーの付着するスペースが減ってしまうため現像に影響が出やすく、一方、セル数が８０個／ｉｎｃｈより多いと含浸液に基材ウレタンフォームを含浸させる際に含浸しにくくなり、バインダー樹脂の付着量が一定になりにくい場合がある。また、含浸速度も遅くなり、コスト高になる場合もある。
　さらに、荷電制御されたウレタンフォームの平均セル径は、５０～１０００μｍであることが好ましく、特に、１００～４００μｍ程度であることがより好ましい。平均セル径が１０００μｍを超えると濃度過多によりトナー燃費が低下する場合があり、一方、５０μｍ未満であると含浸液に基材ウレタンフォームを含浸させる際に含浸しにくくなり、荷電制御剤およびバインダーの付着量が一定になりにくい場合がある。
　本発明において、荷電制御されたウレタンフォームの密度は、１０～１００ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、特に、１０～５０ｋｇ／ｍ３程度であることがより好ましい。密度が１００ｋｇ／ｍ３を超えるとコスト高になる場合があり、一方、密度が１０ｋｇ／ｍ３未満であると圧縮残留歪みが悪化する傾向にあり、追随性がなくなりカスレの原因となることがある。
　また、荷電制御されたポリウレタンフォームの硬度は、アスカーＦ硬度で３０～９０°であることが好ましい。硬度が９０°より大きいとトナーを劣化させる場合があり、３０°より小さいと研磨不良になりやすく、好ましくない。
　また、本発明のローラに用いる軸１としては、特に制限はなく、いずれのものも使用し得るが、例えば、硫黄快削鋼等の鋼材にニッケルや亜鉛等のめっきを施したものや、鉄、ステンレススチール、アルミニウム等の金属製の中実体からなる芯金、内部を中空にくりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフトを用いることができる。なお、本発明においては、かかる軸１の径をφ６ｍｍ未満、例えば、５．０ｍｍとし、かつ、荷電制御されたウレタンフォーム３の厚みを４．５ｍｍ未満、例えば、４．０ｍｍとすることが好適である。これにより、ローラの軽量化を図ることができるとともに、荷電制御されたウレタンフォーム３の薄層化によりマクロで見た時のウレタンフォームの弾性率が上がり、トナー掻き取り性が向上する。また、荷電制御されたウレタンフォーム３の薄層化によるウレタンフォームの体積減少により、印字耐久時に荷電制御されたウレタンフォーム３が含むトナー量が減少し、トナー燃費を抑制することができる。
　さらに、本発明のローラにおいては、図示するように、軸１と荷電制御されたウレタンフォーム３との間に、接着層２を設けることが好ましい。接着層２に用いる接着剤としては、融点１２０℃以上、特には１３０℃以上２００℃以下のアジペート系ポリウレタン樹脂を主成分とする熱溶融型高分子接着剤を好適に用いることができる。
　かかる接着剤の性状としては、フィルムやペレット等、いかなる形態であってもよい。また、接着層２の厚みは、好適には２０～３００μｍであり、薄すぎると接着不良が発生し、厚すぎると好適なローラ抵抗が得られないため、いずれも好ましくない。なお、接着時における接着剤の溶融温度は、１００℃以上、特には１３０℃以上２００℃以下であって、接着剤の融点よりも低い温度とすることが好ましい。これにより、接着層２が半溶融状態となり、５Ｖ印加時のローラ抵抗を１０６～１０８Ω、１００Ｖ印加時のローラ抵抗を１０２～１０４Ωと電圧依存性をコントロールすることがより容易になり、印字耐久初期の濃度を上げることが可能となる。
　本発明のトナー搬送ローラは、軸１の外周に、所望に応じ接着剤を介して荷電制御されたウレタンフォーム３を担持させた後、軸１と荷電制御されたウレタンフォーム３とを所定の温度で加熱接着することにより製造することができる。
　具体的にはまず、バインダー、消泡剤を混合し、含浸液を調製し、この含浸液を満たした浴中に、ブロック状（１６ｍｍ×１０００ｍｍ×２０００ｍｍ）の除膜処理を施していないウレタンフォームを浸漬し、２本のロール間で圧縮した後、開放して含浸液をウレタンフォームに含浸する。これを浴上に導いて、ニップロールに通して余分な含浸液を絞り、除去した後１１０℃の熱風炉にて１０分間加熱乾燥し、荷電制御されたウレタンフォーム３を作製する。この方法により成形できる荷電制御されたウレタンフォーム３は、機械的なガス封入により得られるものと比べて低硬度、例えば、アスカーＦ硬度で３０～９０°の発泡体となる。
　また、軸１の外周には、フィルム状接着剤を巻回するか、またはペレット状接着剤を溶融、塗布することにより、接着剤の膜を形成する。その後、荷電制御されたウレタンフォーム３に孔をあけて、この孔に接着剤付きの軸１を挿入する。その後、所定温度で加熱を行って、軸１と荷電制御されたウレタンフォーム３とを接着層２を介して一体化させ、荷電制御されたウレタンフォーム３の表面を研磨して所望の円筒形状とし、さらに、荷電制御されたウレタンフォーム３の端部を裁断して所定形状とすることで、本発明のトナー搬送ローラを得ることができる。
　以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
　＜材料＞
　以下に、実施例および比較例で用いた材料を示す。
ウレタンフォームＡ（ポリエーテル系ウレタンフォーム，株式会社ブリヂストン製（除膜処理なし），密度２９ｋｇ／ｍ３，通気量１９６ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃ，硬度９８Ｎ，平均セル径２８０μｍ）
バインダーａ（ナイロン系バインダー樹脂，東レ株式会社製「ＡＱ－ナイロン　Ｔ－７０」変性ナイロン分散水溶液，固形分５０％）
バインダーｂ（ウレタン系バインダー樹脂，エネックス社製「ＳＥバインダー」ウレタン樹脂水分散体，固形分５０％）
バインダーｃ（アクリル系バインダー樹脂，エネックス社製「ＢＳ－０５０３０１－１」，アクリロニトリル・アクリル酸アルキル共重合体エマルジョン）
荷電制御剤（シリコーンパウダー水溶液，東レ株式会社製「ＴＲＥＦＩＬ　Ｅ６０１分散水溶液」，固形分５０％）
消泡剤（信越シリコーン（株）製「ＫＳ－５０２」）
＜実施例１＞
　下記表２の配合量（ウレタンフォームＡ（ｋｇ／ｍ３）に対する配合材料（ｇ／Ｌ）の質量分率（質量％））に従って、上記バインダーａ、消泡剤を混合し、含浸液を調製した。この含浸液を満たした浴中に、ブロック状（１６ｍｍ×１０００ｍｍ×２０００ｍｍ）の除膜処理を施していないウレタンフォームＡを浸漬し、２本のロール間で圧縮した後、開放して含浸液をウレタンフォームＡに含浸させた。これを浴上に導いて、ニップロールに通して余分な含浸液を絞り、除去した後１１０℃の熱風炉にて１０分間加熱乾燥し、荷電制御されたウレタンフォームを得た。この荷電制御されたウレタンフォームの含浸液の付着量は乾燥質量で１４．９質量％であった。ここで、付着量はウレタンフォームＡの質量（ｇ）に対する、固形分（ｇ）の質量分率（質量％）を示す。
　なお、上記含浸液の付着量は、ブロック状ウレタンフォームを含浸液から取り出した後の圧縮の際の圧力によって調節するか、または含浸液中の荷電制御剤およびバインダーの濃度を変更することにより調節することができる。
　このようにして得られた荷電制御剤とバインダーを含浸させたブロック状の荷電制御されたウレタンフォームにシャフト挿通用の穴を打ち抜き、接着剤を塗布したシャフト（直径：６．０ｍｍ、長さ：２５０ｍｍ）をその穴に挿通した後、ブロック状ウレタンフォームを研削して均一な厚さの発泡弾性体とし、本発明のトナー搬送ローラを作製した。
＜実施例２＞
　含浸液のバインダー樹脂としてバインダーｂを使用し、ニップロール間隔を調製し、含浸液付着量（乾燥質量）を１４．９質量％とした。それ以外は、実施例１と同様にトナー搬送ローラを作製した。
＜比較例１＞
　含浸液のバインダー樹脂としてバインダーｃを使用し、さらに、荷電制御剤を配合し、ニップロール間隔を調整し、含浸液の付着量（乾燥質量）を２１．４質量％にしたこと以外は実施例１と同様にしてトナー搬送ローラを作製した。
　上記実施例１、２および比較例１の含浸液について、下記方法にしたがって、電荷量（ｎＣ／ｇ）を測定した。結果を下記表１に示す。
（表面帯電量の測定）
　試料板（寸法：７５ｍｍ×１００ｍｍ×０．８ｍｍ（厚さ）、材質：ＳＵＳ３０４鏡面板脱脂のもの）に上記実施例１、２および比較例１の含浸液を塗布した後に、１００℃のオーブンで乾燥した。表面帯電量測定装置（京セラケミカル株式会社製、型式：ＴＳ－１００ＡＴ）に、２３℃、相対湿度７０％の雰囲気下で、乾燥後の各試料板を４５度に設置した。各試料板に基準粉ＭＦ６０（パウダーテック株式会社製）を２０秒間滴下し、落下してきた基準粉を導電性受容器に受け、該導電性受容器の電荷量（ｎＣ／ｇ）を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
＜実施例３＞
　含浸液のバインダー樹脂としてバインダーａを９．５質量％使用し、ニップロール間隔を調整し、含浸液付着量（乾燥質量）を９．８質量％とした。それ以外は、実施例１と同様にトナー搬送ローラを作製した。
＜実施例４＞
　含浸液のバインダー樹脂としてバインダーａを４．３質量％使用し、ニップロール間隔を調整し、含浸液付着量（乾燥質量）を９．０質量％とした。それ以外は、実施例１と同様にトナー搬送ローラを作製した。
＜評価＞
　上記実施例１～４および比較例１で得られたトナー搬送ローラの物性を以下の通り評価した。結果を下記表２に併記する。
（１）平均セル径（μｍ）
　ウレタンフォームの表面を顕微鏡で撮像し、ウレタンフォームの表面のセル径を測定し、平均を求めた。
（２）アスカーＦ硬度（°）
　剛直な板の上にウレタンフォームを置き、高分子計器製アスカーＦ硬度計にて測定した。測定は、硬度計を静かに置いた後、１０秒後の硬度を測定した。
（３）通気量（ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃ）
　ＪＩＳ　Ｋ　６４００に準じて測定した。
（４）セル数（個／ｉｎｃｈ）
　ＪＩＳ　Ｋ　６４００に準じて測定した。
（５）骨格形状
　ウレタンフォームの表面を倍率１００倍で撮影し、骨格の形状についてエッジの有無（ウレタン骨格が丸みを帯びていないものをエッジ有りとする）を判断した。
（６）画像評価
　市販のプリンタに上記実施例１～４および比較例１で得られたトナー搬送ローラをセットし、下記条件で印刷を行い、印字性能を評価した。
　Ａ４用紙に対して４％の印字パターンで２００００枚の印刷を行う。２００００枚の印刷を行う際に、１０００枚おきに４枚連続黒１００％パターン印刷を行う。合計２０回の４枚連続黒１００％パターン印刷を行い、各回下記４段階で評価を行い、２０回の平均を算出する（画像平均評価）。また、トナーとして、負帯電性トナーを使用した。
（評価基準）
４枚中１～２枚目でカスレが生じた場合を×とする。
４枚中３枚目でカスレが生じた場合を△とする。
４枚中４枚目でカスレが生じた場合を○とする。
４枚ともカスレが生じなかった場合を◎とする。
　Ａ４用紙に対して１％の印字パターンで２００００枚の印刷を行う。２００００枚の印刷を行う際に、何枚目でカスレが発生するかで、下記４段階で評価を行い、画像耐久性を評価した（画像耐久性評価）。
（評価基準）
０枚以上１００００枚未満でカスレが生じた場合を×とする。
１００００枚以上１５０００枚未満でカスレが生じた場合を△とする。
１５０００枚以上２００００枚未満でカスレが生じた場合を○とする。
２００００枚までカスレが生じなかった場合を◎とする。
（Ｑ／Ｍ評価）
　市販のプリンタに上記実施例１～４および比較例１で得られたトナー搬送ローラをセットし、下記条件で印刷を行い、耐久時の表面帯電量（Ｑ／Ｍ）を評価した。
　Ａ４用紙に対して４％の印字パターンで２０００枚の印刷を行う。０～２０００枚までの表面帯電量（Ｑ／Ｍ：単位Ｃ／ｍｇ）を測定し、Ｑ／Ｍの標準偏差σ（単位Ｃ／ｍｇ）を求め、下記３段階で評価した。表面帯電量（Ｑ／Ｍ）の測定は、上記と同様の方法で行なった。
（評価基準）
○：０～２０００枚までのＱ／Ｍ標準偏差σが、３Ｃ／ｍｇ未満
△：０～２０００枚までのＱ／Ｍ標準偏差σが、３Ｃ／ｍｇ以上５Ｃ／ｍｇ未満
×：０～２０００枚までのＱ／Ｍ標準偏差σが、５Ｃ／ｍｇ以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 ※厚みを１０ｍｍとした。
　比較例１の含浸液は、基材ウレタンフォームよりも帯電列において負側にあるバインダーｃを使用しているため、十分な正の電荷量を得ることができず、良好な画像耐久性が得られなかった。一方、実施例１～４では、画像平均評価および画像耐久性評価ともに良好であった。
　実施例１および３では、バインダーの添加量が９～２０質量％であるため、Ｑ／Ｍの標準偏差が小さく、より良好な画像が得られた。また、実施例２では、ウレタン系バインダーを使用しているため、良好であるものの、実施例１および３よりは標準偏差が大きかった。
１　軸
２　接着層
３　荷電制御されたウレタンフォーム
１１　画像形成体
１２　現像ローラ
１３　トナー搬送ローラ
１４　トナー収容部
１５　転写ローラ
１６　帯電部
１７　露光部
１８　ブレード
２０　正帯電性トナー
２１　負帯電性トナー
２２　矢印
２３　矢印
２４　矢印

Claims (9)

  1. 　表層中に、基材ウレタンフォームよりも帯電列において同等もしくは正側にあるバインダー樹脂を含浸してなることを特徴とする荷電制御されたウレタンフォーム。
  2. 　前記バインダー樹脂が、アミド基を有する請求項１記載の荷電制御されたウレタンフォーム。
  3. 　前記バインダー樹脂が、ナイロン樹脂を含有する請求項１記載の荷電制御されたウレタンフォーム。
  4. 　前記バインダー樹脂が、ウレタン樹脂を含有する請求項１記載の荷電制御されたウレタンフォーム。
  5. 　前記基材ウレタンフォームに対する前記バインダー樹脂の質量分率が、９～２０質量％である請求項１記載の荷電制御されたウレタンフォーム。
  6. 　前記基材ウレタンフォームが、カーボン導電材および／またはイオン導電材が含浸された基材ウレタンフォームである請求項１記載の荷電制御されたウレタンフォーム。
  7. 　軸の外周に請求項１記載の荷電制御されたウレタンフォームが担持されてなることを特徴とするトナー搬送ローラ。
  8. 　前記バインダー樹脂が、前記基材ウレタンフォームよりも帯電列において正側であり、かつ、負帯電性トナー用である請求項７記載のトナー搬送ローラ。
  9. 　前記バインダー樹脂が、前記基材ウレタンフォームよりも帯電列において正側であり、かつ、正帯電性トナー用である請求項７記載のトナー搬送ローラ。
PCT/JP2010/057505 2009-04-27 2010-04-27 荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラ WO2010126064A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201080018823.7A CN102414626B (zh) 2009-04-27 2010-04-27 电荷受控聚氨酯泡沫及使用其的调色剂输送辊

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009108055A JP5512167B2 (ja) 2009-04-27 2009-04-27 荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラ
JP2009-108055 2009-04-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010126064A1 true WO2010126064A1 (ja) 2010-11-04

Family

ID=43032208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/057505 WO2010126064A1 (ja) 2009-04-27 2010-04-27 荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラ

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5512167B2 (ja)
CN (1) CN102414626B (ja)
WO (1) WO2010126064A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5883773B2 (ja) * 2012-12-10 2016-03-15 信越ポリマー株式会社 現像剤搬送ローラ、現像装置及び画像形成装置
JP6363435B2 (ja) * 2014-09-04 2018-07-25 株式会社ブリヂストン ローラおよびそれを用いた画像形成装置
CN110997780A (zh) 2017-07-24 2020-04-10 株式会社普利司通 导电性聚氨酯泡沫和调色剂供给辊
US11576837B2 (en) 2019-10-03 2023-02-14 Jfxd Trx Acq Llc Multi-zonal roller and method of use thereof
CN114591534A (zh) * 2020-12-04 2022-06-07 株式会社普利司通 导电性聚氨酯泡沫、导电性聚氨酯泡沫的制造方法及导电辊

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10115977A (ja) * 1996-10-08 1998-05-06 Bridgestone Corp 現像補助部材及び現像装置
JPH11212352A (ja) * 1998-01-21 1999-08-06 Tokai Rubber Ind Ltd トナー搬送用導電性ポリウレタンフォームロール
JP2003215905A (ja) * 2002-01-24 2003-07-30 Nitto Kogyo Co Ltd トナー供給ローラ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319315A (ja) * 2001-04-20 2002-10-31 Kurabo Ind Ltd 導電性ポリウレタンフォーム
JP2003300503A (ja) * 2002-04-10 2003-10-21 Denki Kagaku Kogyo Kk エンボステーピング装置
JP4935770B2 (ja) * 2007-06-29 2012-05-23 ブラザー工業株式会社 現像ユニット、プロセス装置および画像形成装置
JP2008107845A (ja) * 2007-12-27 2008-05-08 Synztec Co Ltd トナー供給ローラの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10115977A (ja) * 1996-10-08 1998-05-06 Bridgestone Corp 現像補助部材及び現像装置
JPH11212352A (ja) * 1998-01-21 1999-08-06 Tokai Rubber Ind Ltd トナー搬送用導電性ポリウレタンフォームロール
JP2003215905A (ja) * 2002-01-24 2003-07-30 Nitto Kogyo Co Ltd トナー供給ローラ

Also Published As

Publication number Publication date
CN102414626A (zh) 2012-04-11
CN102414626B (zh) 2014-04-02
JP5512167B2 (ja) 2014-06-04
JP2010256708A (ja) 2010-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5137217B2 (ja) 荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラ
JP5931846B2 (ja) 導電性ローラ、現像装置及び画像形成装置
JP4657263B2 (ja) 現像ローラ
JP5249883B2 (ja) 現像装置および画像形成装置
JP5512167B2 (ja) 荷電制御されたウレタンフォームおよびそれを用いたトナー搬送ローラ
JP2020052399A (ja) 現像部材、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
US6480692B2 (en) Toner supply roller and developing apparatus
JP5649774B2 (ja) ウレタンフォームの製造方法およびトナー搬送ローラ
JP5792532B2 (ja) 現像ローラ
JP7189139B2 (ja) 導電性ウレタンフォーム及びトナー供給ローラ
JP2016099527A (ja) 現像ローラ、現像装置及び画像形成装置
JP6055045B2 (ja) 現像ローラ
JP4324009B2 (ja) 電子写真装置用の現像ローラおよびその製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP4865318B2 (ja) 現像ローラ、その製造方法、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP4208765B2 (ja) 現像ローラ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP5718180B2 (ja) 現像ローラ
EP2246747B1 (en) Toner carrying roller and image formation apparatus employing the same
CN112390980A (zh) 聚氨酯泡沫及调色剂输送辊
JP2012159676A (ja) トナー担持体
JP2008107819A (ja) 現像ローラー、電子写真装置用プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置
JP2014238529A (ja) 画像形成ユニット及び画像形成装置
JP2009222846A (ja) トナー搬送ローラ

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080018823.7

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10769762

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10769762

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1