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JP2008033100A - Toner supply roller - Google Patents

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JP2008033100A
JP2008033100A JP2006207829A JP2006207829A JP2008033100A JP 2008033100 A JP2008033100 A JP 2008033100A JP 2006207829 A JP2006207829 A JP 2006207829A JP 2006207829 A JP2006207829 A JP 2006207829A JP 2008033100 A JP2008033100 A JP 2008033100A
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JP
Japan
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toner supply
supply roller
polyol
less
mass
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006207829A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoko Kato
陽子 加藤
Tadahiro Okabe
忠広 岡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Chemicals Inc
Original Assignee
Canon Chemicals Inc
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 Canon Chemicals Inc filed Critical Canon Chemicals Inc
Priority to JP2006207829A priority Critical patent/JP2008033100A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner supply roller which has small compression set even in a high temperature and high humidity environment, has a low hysteresis loss rate and stable electric resistance even in a low temperature and low humidity environment, achieves satisfactory and uniform supply and scraping of toner to suppress an increase in toner consumption, and can provide an image with reduced density unevenness. <P>SOLUTION: The toner supply roller 1 has a surface layer 3 comprising polyurethane foam obtained using a polyol, a polyisocyanate and an ionic conductivity imparting agent. The polyol contains a polyether polyol in an amount of ≥50 parts by mass based on 100 parts by mass of the total polyol, wherein the polyether polyol has a total degree of unsaturation of ≤0.050 meq/g and a mass average molecular weight of 4,500-8,000. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置の現像装置に使用するトナー供給ローラーに関する。   The present invention relates to a toner supply roller used in a developing device of an image forming apparatus.

複写装置、画像記録装置、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置には、電子写真感光体や静電記録誘電体等の潜像担持体上に形成した静電潜像の現像を行う現像装置が設けられる。現像装置には、例えば、所定のトナー(現像剤)を収納する現像容器と、現像容器の開口を閉塞し、一部は露出して、露出した部分で潜像担持体と対向するように配置され、潜像担持体にトナーを供給する現像ローラー等の現像剤担持体が設けられる。この現像ローラー表面に、現像容器内においてトナーを供給するトナー供給ローラーと、現像ローラー上に余剰のトナーを除去してトナーの薄膜を形成するブレード等が設けられる。   Image forming apparatuses such as copying apparatuses, image recording apparatuses, printers, and facsimile machines are provided with a developing device that develops an electrostatic latent image formed on a latent image carrier such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric. It is done. In the developing device, for example, a developing container for storing a predetermined toner (developer) and an opening of the developing container are closed, a part is exposed, and the exposed part is arranged to face the latent image carrier. A developer carrier such as a developing roller that supplies toner to the latent image carrier is provided. Provided on the surface of the developing roller are a toner supply roller that supplies toner in the developing container, a blade that forms a thin film of toner by removing excess toner on the developing roller, and the like.

このような現像装置に用いられるトナー供給ローラーは、現像ローラー表面にトナーを供給しこれと同時に不要分を掻き取り、一定量のトナー供給を行うため、低硬度、即ち柔軟性を有することが要請される。このため、ポリウレタンフォーム等の発泡弾性体からなる表面層を有するものが用いられている。更に、トナー供給ローラーには、長期に亘る待機状態後に画像形成を行う場合、待機状態において現像剤担持体と当接して変形していた部分が即時的に回復し、圧縮永久歪が発生しないように、充分な回復性が要求される。しかし、温度40℃相対湿度95%のような高温高湿環境では、圧縮永久歪となって回復性が悪化する場合がある。温度15℃相対湿度10%のような低温低湿環境では、ヒステリシスロス率が大きくなり現像剤担持体による歪に対する回復性が低下する場合がある。このような圧縮永久歪が生じた部分において現像剤担持体へのトナーの供給及び掻き取りが不均一となり、形成される画像において濃度ムラ等の画像不良を引き起こすという問題がある。   The toner supply roller used in such a developing device is required to have low hardness, that is, flexibility in order to supply toner to the surface of the developing roller and scrape unnecessary parts at the same time to supply a certain amount of toner. Is done. For this reason, what has the surface layer which consists of foaming elastic bodies, such as a polyurethane foam, is used. Further, when image formation is performed on the toner supply roller after a standby state for a long time, the deformed portion in contact with the developer carrying member in the standby state is recovered immediately, so that no compression set is generated. In addition, sufficient recoverability is required. However, in a high-temperature and high-humidity environment such as a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 95%, there is a case where the recovery becomes worse due to compression set. In a low-temperature and low-humidity environment such as a temperature of 15 ° C. and a relative humidity of 10%, the hysteresis loss rate may increase and the recovery from distortion due to the developer carrying member may be reduced. There is a problem in that the toner supply to the developer carrying member and the scraping are nonuniform in the portion where such compression set has occurred, causing image defects such as density unevenness in the formed image.

低硬度で、且つ、高温高湿下においても圧縮永久歪の小さいトナー供給ローラーの表面層として、総不飽和度が0.050meq/g以下、質量平均分子量が4500以上8000以下のポリエーテルポリオールを用いたポリウレタンフォームが報告されている。(特許文献1)。このような低不飽和度で高分子量のポリエーテルポリオールを用いたトナー供給ローラーにおいては圧縮永久歪の発生の低減を図ることができ、ヒステリシスロス率が低下する。そのため現像剤担持体との当接部分において圧縮力に対して充分な回復性を有し、現像剤担持体へのトナー供給及び掻き取りが均一である上、トナー供給性が向上し、濃淡が明瞭な優れた画質の画像を得ることができる。しかしながら、トナー供給性が向上し画像濃度が濃くなるため濃度ムラが目立ちやすくなったり、トナーの消費量が増加する場合がある。   A polyether polyol having a total degree of unsaturation of 0.050 meq / g or less and a mass average molecular weight of 4500 or more and 8000 or less as a surface layer of a toner supply roller having low hardness and low compression set even under high temperature and high humidity. The polyurethane foam used has been reported. (Patent Document 1). In such a toner supply roller using a polyether polyol having a low degree of unsaturation and a high molecular weight, the occurrence of compression set can be reduced, and the hysteresis loss rate is reduced. Therefore, it has sufficient recoverability against the compressive force at the contact portion with the developer carrying member, the toner supply and scraping to the developer carrying member are uniform, the toner supply property is improved, and the lightness and shade are improved. A clear and excellent image quality can be obtained. However, since the toner supply performance is improved and the image density is increased, density unevenness is likely to be noticeable, and toner consumption may be increased.

一方、安定した微細セルを有し、かつ外観が良好な導電性ポリウレタンフォーム部材を得る方法として、特定の整泡剤と電解質を用いる方法が報告されている(特許文献2)。また、安定した電気抵抗が得られる半導電性帯電部材を得る方法として、イオン導電性付与剤として過塩素酸塩を用いる方法が報告されている(特許文献3)。このようなイオン導電性付与剤は分散性に優れ、少量でトナー供給ローラーの抵抗を下げることができるが、トナー供給ローラーにおける画像性能については問題が生じる場合がある。例えば、使用するポリオールによっては低硬度で良好な柔軟性や、圧縮永久歪に対する回復性が悪化し、ヒステリシスロス率の軽減が図られず、現像像担持体との当接部分の圧縮永久歪に起因する、濃度ムラ等の画像不良を発生させることがある。
特開2004−037630号公報 特開2002−363237号公報 特開2001−9958号公報
On the other hand, as a method for obtaining a conductive polyurethane foam member having stable fine cells and good appearance, a method using a specific foam stabilizer and an electrolyte has been reported (Patent Document 2). Further, as a method for obtaining a semiconductive charging member capable of obtaining stable electrical resistance, a method using perchlorate as an ionic conductivity imparting agent has been reported (Patent Document 3). Such an ion conductivity-imparting agent is excellent in dispersibility and can reduce the resistance of the toner supply roller with a small amount, but there may be a problem with image performance in the toner supply roller. For example, depending on the polyol used, good hardness at low hardness and recovery from compression set deteriorate, the hysteresis loss rate cannot be reduced, and compression set at the contact portion with the developed image carrier This may cause image defects such as density unevenness.
JP 2004-037630 A JP 2002-363237 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-9958

本発明の課題は、高温高湿下においても圧縮永久歪が小さく、低温低湿下においても低ヒステリシスロス率で、かつ安定した電気抵抗値を有するトナー供給ローラーを提供することにある。そして、トナーの供給、掻き取りを良好かつ均一に行うことができ、トナーの消費量が増加するのを抑制し、濃度ムラを抑制した画像を得ることができるトナー供給ローラーを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a toner supply roller having a small compression set even under high temperature and high humidity, a low hysteresis loss rate even under low temperature and low humidity, and a stable electric resistance value. It is another object of the present invention to provide a toner supply roller that can perform toner supply and scraping well and uniformly, suppress an increase in toner consumption, and obtain an image with reduced density unevenness. .

本発明は、ポリウレタンフォームからなる表面層を有するトナー供給ローラーにおいて、ポリウレタンフォームが、ポリオールとポリイソシアネートとイオン導電性付与剤とを用いて得られ、かつ、ポリオールが、ポリエーテルポリオールを全ポリオール100質量部に対して50質量部以上含み、前記ポリエーテルポリオールが総不飽和度が0.050meq/g以下であり、質量平均分子量が4500以上8000以下であるトナー供給ローラーに関する。   The present invention relates to a toner supply roller having a surface layer made of a polyurethane foam, wherein the polyurethane foam is obtained using a polyol, a polyisocyanate, and an ionic conductivity imparting agent, and the polyol is a polyether polyol and the total polyol 100 The present invention relates to a toner supply roller comprising 50 parts by mass or more with respect to parts by mass, wherein the polyether polyol has a total unsaturation value of 0.050 meq / g or less and a mass average molecular weight of 4500 or more and 8000 or less.

本発明のトナー供給ローラーは、高温高湿下においても圧縮永久歪が小さく、低温低湿下においても低ヒステリシスロス率で、かつ安定した電気抵抗値を有する。このため、トナーの供給、掻き取りを良好かつ均一に行うことができ、トナーの消費量が増加するのを抑制し、濃度ムラを抑制した画像を得ることができ、産業上の利用価値は高い。   The toner supply roller of the present invention has a small compression set even under high temperature and high humidity, and has a low hysteresis loss rate and a stable electric resistance value even under low temperature and low humidity. Therefore, the toner can be supplied and scraped well and uniformly, the increase in toner consumption can be suppressed, and an image with reduced density unevenness can be obtained. .

本発明のトナー供給ローラーは、ポリウレタンフォームで形成される表面層を有するトナー供給ローラーにおいて、ポリウレタンフォームが、ポリオールとポリイソシアネートとイオン導電性付与剤とを用いて得られ、かつ、ポリオールが、ポリエーテルポリオールを全ポリオール100質量部に対して50質量部以上含み、前記ポリエーテルポリオールが総不飽和度が0.050meq/g以下であり、質量平均分子量が4500以上8000以下であることを特徴とする。   The toner supply roller of the present invention is a toner supply roller having a surface layer formed of a polyurethane foam, wherein the polyurethane foam is obtained using a polyol, a polyisocyanate, and an ionic conductivity imparting agent, and the polyol is The ether polyol is contained in an amount of 50 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the total polyol, the polyether polyol has a total degree of unsaturation of 0.050 meq / g or less, and a mass average molecular weight of 4500 or more and 8000 or less. To do.

本発明のトナー供給ローラーの表面層を形成するポリウレタンフォームは、低硬度で柔軟性を有し、トナーを現像ローラー等の現像剤担持体に供給すると共に、不要量を掻き取る機能を有する。かかるポリウレタンフォームはポリオールとポリイソシアネートとイオン導電性付与剤を用いて得られるものであり、必要に応じて、触媒、発泡剤、整泡剤、その他、助剤などを用いて形成される。   The polyurethane foam forming the surface layer of the toner supply roller of the present invention has low hardness and flexibility, and has a function of supplying toner to a developer carrier such as a developing roller and scraping off an unnecessary amount. Such a polyurethane foam is obtained using a polyol, a polyisocyanate, and an ionic conductivity imparting agent, and is formed using a catalyst, a foaming agent, a foam stabilizer, and other auxiliaries as necessary.

[ポリオール]
上記ポリウレタンフォームの形成に用いられるポリオールは、ポリエーテルポリオールを全ポリオール100質量部に対して50質量部以上含む。
[Polyol]
The polyol used for forming the polyurethane foam contains 50 parts by mass or more of polyether polyol with respect to 100 parts by mass of the total polyol.

かかるポリエーテルポリオールとしては、総不飽和度は0.050ミリ当量(meq)/g以下であり、0.035meq/g以下であることが好ましい。一般に、ポリエーテルポリオール中には、原料物質であるアルコキシドや、多価アルコール等の未反応モノマー(以下、モノオールという。)が、質量として数%から数十%含まれており、ポリエーテルポリオールの総不飽和度はこのモノオールの含有量に応じて変化することが知られている。即ち、総不飽和度の数値が小さい程、モノオールの含有量が低いことを示す。ポリエーテルポリオールの総不飽和度が0.050meq/g以下であると、含有するモノオールが少なく、ポリイソシアネートと反応において、網目構造が均一に形成され、高温高湿下での圧縮永久歪の発生を抑制することができる。   As such a polyether polyol, the total degree of unsaturation is 0.050 meq / g or less, preferably 0.035 meq / g or less. In general, polyether polyols contain unreacted monomers (hereinafter referred to as monools) such as alkoxides and polyhydric alcohols as raw materials in a mass ranging from several percent to several tens percent. It is known that the total degree of unsaturation varies depending on the monool content. That is, the smaller the total unsaturation value, the lower the monool content. When the total unsaturation degree of the polyether polyol is 0.050 meq / g or less, the monool contained is small, and in the reaction with the polyisocyanate, a network structure is uniformly formed, and the compression set under high temperature and high humidity is reduced. Occurrence can be suppressed.

ここで、総不飽和度としては、JIS K−1557に準じた方法で測定した値を採用することができる。   Here, as the total degree of unsaturation, a value measured by a method according to JIS K-1557 can be employed.

更に、モノオールの含有量が少ないポリエーテルポリオールは、ポリイソシアネートの添加比率(イソシアネートインデックス)を低減し効率よく網目構造を形成することができる。この理由として、モノオールの含有量が少ないポリエーテルポリオールにおいては、網目構造の形成を妨げるモノオールとポリイソシアネートとの反応生成物の生成量の低減を挙げることができる。   Furthermore, a polyether polyol having a low monool content can reduce the addition ratio (isocyanate index) of polyisocyanate and efficiently form a network structure. The reason for this is that in polyether polyols with a low monool content, the production amount of the reaction product of monool and polyisocyanate that prevents the formation of a network structure can be reduced.

また、ポリエーテルポリオールは、イソシアネートインデックスが60以上120以下であることが好ましく、70以上100以下であることが好ましい。イソシアネートインデックスが60以上であれば、樹脂化を容易とし、成形性の向上を図ることができ、120以下であれば、低硬度のポリウレタンフォームを得ることができる。   Further, the polyether polyol preferably has an isocyanate index of 60 or more and 120 or less, and more preferably 70 or more and 100 or less. If the isocyanate index is 60 or more, resinization can be facilitated and moldability can be improved, and if it is 120 or less, a low-hardness polyurethane foam can be obtained.

ここで、イソシアネートインデックスは、イソシアネートとの反応において、反応に与る活性水素基に対するNCO基の当量比(NCO基当量/活性水素基当量)×100で表されるものである。   Here, the isocyanate index is represented by an equivalent ratio of NCO groups to active hydrogen groups (NCO group equivalent / active hydrogen group equivalent) × 100 in the reaction with isocyanate.

更に、ポリエーテルポリオールは、質量平均分子量が4500以上8000以下を有する。質量平均分子量が4500以上であれば、低温低湿下で物性が急激に変化することなく、ポリウレタンフォームのヒステリシスロス率を低く抑えることができ、低硬度とすることができる。質量平均分子量が8000以下であれば、高粘度となるのを抑制し、取り扱いが容易であり、ポリイソシアネートとの均一な混合を図り、注型などを容易に行うことができる。そして、低温低湿から高温高湿までいずれの使用環境においても好適な物性を有するポリウレタンフォームを得ることができる。   Furthermore, the polyether polyol has a mass average molecular weight of 4500 or more and 8000 or less. If the mass average molecular weight is 4500 or more, the hysteresis loss rate of the polyurethane foam can be kept low and the hardness can be lowered without the physical properties changing rapidly under low temperature and low humidity. When the mass average molecular weight is 8000 or less, it is possible to suppress high viscosity, easy handling, uniform mixing with polyisocyanate, and easy casting. And the polyurethane foam which has a suitable physical property in any use environment from low temperature low humidity to high temperature high humidity can be obtained.

更に、ポリエーテルポリオールは、水酸基価が20mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であり、平均官能基数2.5以上4.0以下であることが好ましい。水酸基価が20mgKOH/g以上であれば、若しくは平均官能基数が2.5以上であれば、高温高湿下でのトナー供給ローラーにおける圧縮永久歪の発生を抑制することができる。また、水酸基価が50mgKOH/g以下であれば、若しくは平均官能基数が4.0以下であれば、トナー供給ローラーにおいて低硬度とし、現像剤担持体へのトナーの供給、掻き取りを良好に行うことができる。上記水酸基価は20mgKOH/g以上40mgKOH/g以下であることがより好ましい。   Furthermore, the polyether polyol preferably has a hydroxyl value of 20 mgKOH / g or more and 50 mgKOH / g or less and an average functional group number of 2.5 or more and 4.0 or less. When the hydroxyl value is 20 mgKOH / g or more, or when the average number of functional groups is 2.5 or more, the occurrence of compression set in the toner supply roller under high temperature and high humidity can be suppressed. If the hydroxyl value is 50 mg KOH / g or less, or if the average number of functional groups is 4.0 or less, the toner supply roller has a low hardness, and the toner is satisfactorily supplied to the developer carrying member and scraped off. be able to. The hydroxyl value is more preferably 20 mgKOH / g or more and 40 mgKOH / g or less.

ここで、水酸基価はJIS K−1557に準じた測定方法による測定値を採用することができる。   Here, the measured value by the measuring method according to JIS K-1557 can be employ | adopted for a hydroxyl value.

このようなポリエーテルポリオールとしては、例えばエチレンオキシドやプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加重合して得られたポリエーテルポリオールを挙げることができる。また、テトラヒドロフランなどを開環重合して得られたポリエーテルポリオールや、多価アルコールの縮重合物などを用いることができる。これらは1種又は2種以上を組み合せて使用することができる。   Examples of such polyether polyols include polyether polyols obtained by addition polymerization of alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide. Further, polyether polyol obtained by ring-opening polymerization of tetrahydrofuran or the like, polycondensation product of polyhydric alcohol, or the like can be used. These can be used alone or in combination of two or more.

上記ポリエーテルポリオールの含有量は、全ポリオール100質量部に対して、50質量部以上である。ポリエーテルポリオールを50質量部以上含有することにより、耐湿性、耐熱性に優れ耐久性に優れる軟質高弾性ポリウレタンフォームを得ることができる。更に、エチレンオキシドを5モル%以上含有するポリエーテルポリエーテルポリオールを使用すると、成形性の向上を図ることができるため好ましい。   Content of the said polyether polyol is 50 mass parts or more with respect to 100 mass parts of all the polyols. By containing 50 parts by mass or more of the polyether polyol, it is possible to obtain a soft and highly elastic polyurethane foam having excellent moisture resistance and heat resistance and excellent durability. Furthermore, it is preferable to use a polyether polyether polyol containing 5 mol% or more of ethylene oxide because the moldability can be improved.

これらのポリエーテルポリオールは予めポリイソシアネートと重合させたプレポリマーとして用いることもできる。   These polyether polyols can also be used as prepolymers previously polymerized with polyisocyanates.

上記ポリエーテルポリオールの他、上記ポリウレタンフォームに用いるポリオールとしては、軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられる上記以外のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリオール重合体等を挙げることができる。   In addition to the polyether polyol, examples of the polyol used in the polyurethane foam include polyether polyols, polyester polyols, polyol polymers, and the like other than those used in the production of flexible polyurethane foam.

[ポリイソシアネート]
上記ポリウレタンフォームの形成に用いるポリイソシアネートとしては、複数のイソシアネート基を有するものであればよいが、トルイレンジイソシアネートを含有することが好ましい。更に、トルイレンジイソシアネートに、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、またはジフェニルメタンジイソシアネートの何れか又は両者を混合して用いることが好ましい。これらのポリイソシアネートを用いて形成したポリウレタンフォームは、低硬度で成形性がよく、高温高湿環境下のトナー供給ローラーにおいても圧縮永久歪の発生を抑制することができる。イソシアネートを公知の活性水素化合物の1種または2種以上とポリオールと反応させて得られるイソシアネート基を末端に有するプレポリマーも、上記ポリイソシアネートとして使用することもできる。
[Polyisocyanate]
The polyisocyanate used for forming the polyurethane foam is not particularly limited as long as it has a plurality of isocyanate groups, but preferably contains toluylene diisocyanate. Furthermore, it is preferable to use either a mixture of toluylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, diphenylmethane diisocyanate or both. Polyurethane foams formed using these polyisocyanates have low hardness and good moldability, and can suppress the occurrence of compression set even in a toner supply roller in a high temperature and high humidity environment. A prepolymer having an isocyanate group at the terminal obtained by reacting an isocyanate with one or more known active hydrogen compounds and a polyol can also be used as the polyisocyanate.

[イオン導電性付与剤]
上記ポリウレタンフォームの形成に用いられるイオン導電性付与剤は、ポリエーテルポリオールのエーテル酸素によってカチオンが溶媒和してイオン解離し、イオン種を生成させる。イオン導電性付与剤を用いることにより、電気抵抗の位置ばらつきが少なく、かつ電気抵抗の電圧依存性が少ない上、環境変化に対する抵抗の変動が少ないポリウレタンフォームを得ることができる。イオン導電性付与剤としては、例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ステアリ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、ヘキサデシ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、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムなどの過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、アルキル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩;リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩などを挙げることができる。これらは1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中で、特に過塩素酸リチウム等のアルカリ金属の過塩素酸塩は、ポリオールとの相溶性がよく、容易に均一に分散することができ、好ましい。また、過塩素酸リチウム等のアルカリ金属の過塩素酸塩はポリアルキレングリコールを主成分としたポリマー中に含有させて用いることが好ましい。このようなイオン導電性付与剤は、質量平均分子量が4500以上の高粘度のポリエーテルポリオールにも容易に過塩素酸塩を均一に分散させることができ、また反応を遅延させて、ポリウレタンフォーム表面のセルの開口性を向上させる効果も得られる。具体的には、日本カーリット株式会社から上市されているPEL−20A、PEL−100(商品名)等を挙げることができる。
[Ion conductivity imparting agent]
The ion conductivity-imparting agent used for forming the polyurethane foam generates ionic species by cation solvating by cation solvating with ether oxygen of the polyether polyol. By using an ionic conductivity imparting agent, it is possible to obtain a polyurethane foam in which there is little variation in the position of the electric resistance, little voltage dependence of the electric resistance, and little fluctuation in resistance to environmental changes. Examples of the ion conductivity-imparting agent include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, lauryltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, stearyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, and modified aliphatic dimethylethylammonium. Ammonium salts such as perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, sulfate, alkyl sulfate, carboxylate, sulfonate; lithium, sodium, calcium , Alkali metal or alkaline earth metal perchlorate such as magnesium, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, trifluoromethyl sulfate, sulfo , And the like salts. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, alkali metal perchlorates such as lithium perchlorate are particularly preferable because they have good compatibility with polyols and can be easily and uniformly dispersed. In addition, it is preferable to use an alkali metal perchlorate such as lithium perchlorate in a polymer containing polyalkylene glycol as a main component. Such an ionic conductivity imparting agent can easily disperse perchlorate even in a high-viscosity polyether polyol having a mass average molecular weight of 4500 or more, and also delays the reaction, thereby The effect of improving the openability of the cell can also be obtained. Specific examples include PEL-20A and PEL-100 (trade names) marketed by Nippon Carlit Co., Ltd.

イオン導電性付与剤の使用量としては、ポリウレタンフォームに1×104Ω以上1×1010Ω以下の中程度の抵抗を付与する量が好ましく、より好ましくは1×105Ω以上1×108Ω以下の抵抗を付与する量である。具体的には、全ポリオール100質量部に対して0.01質量部以上10質量部以下を含有させることが好適である。イオン導電性付与剤の含有量が0.01質量部以上であれば、上記範囲の電気抵抗を得ることができ、トナーの摩擦帯電を適正化することができ、画像形成装置における画像濃度の均一性を向上させることができる。一方、10質量部以下であれば、ポリオールとポリイソシアネートの反応を阻害することがなく、生成するポリウレタンフォームのヒステリシスロス率の上昇や耐久性の低下を抑制することができる。 The amount of the ionic conductivity imparting agent used is preferably an amount that imparts a moderate resistance of 1 × 10 4 Ω to 1 × 10 10 Ω to the polyurethane foam, more preferably 1 × 10 5 Ω to 1 × 10. It is the amount that gives resistance of 8 Ω or less. Specifically, it is preferable to contain 0.01 part by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total polyol. If the content of the ionic conductivity imparting agent is 0.01 parts by mass or more, the electric resistance in the above range can be obtained, the frictional charging of the toner can be optimized, and the image density in the image forming apparatus is uniform. Can be improved. On the other hand, when it is 10 parts by mass or less, the reaction between the polyol and the polyisocyanate is not inhibited, and the increase in the hysteresis loss rate and the decrease in the durability of the polyurethane foam to be produced can be suppressed.

このようなイオン導電性付与剤と共に、上記ポリウレタンフォームの機能を損なわない範囲で、必要に応じて、カーボンブラックや金属粉、金属酸化物粉などのフィラー系導電材料を適宜添加することができる。   A filler-based conductive material such as carbon black, metal powder, and metal oxide powder can be appropriately added as necessary within the range not impairing the function of the polyurethane foam together with such an ion conductivity imparting agent.

[触媒]
上記ポリオールとポリイソシアネートの反応に使用される触媒としては、アミン系触媒、有機金属系触媒、これらアミン系触媒や有機金属系触媒の初期反応を遅延化する効果を有する酸塩触媒等を挙げることができる。アミン系触媒としては、具体的にはトリエチレンジアミン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサンジアミン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン−5、1,2−ジメチルイミダゾール、N−エチルモルホリン、N−メチルモルホリン等を挙げることができる。有機金属系触媒としては、具体的には、オクチル酸錫、オレイン酸錫、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、テトラ−i−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタン等を挙げることができる。酸塩触媒としては、具体的には、カルボン酸塩、ギ酸塩、オクチル酸塩、ホウ酸塩等のなどを使用することができる。これらは1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。
[catalyst]
Examples of the catalyst used for the reaction between the polyol and the polyisocyanate include an amine catalyst, an organometallic catalyst, and an acid salt catalyst having an effect of delaying the initial reaction of the amine catalyst or the organometallic catalyst. Can do. Specific examples of the amine catalyst include triethylenediamine, bis (dimethylaminoethyl) ether, N, N, N ′, N′-tetramethylhexanediamine, and 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene- 7,1,5-diazabicyclo (4,3,0) nonene-5, 1,2-dimethylimidazole, N-ethylmorpholine, N-methylmorpholine and the like can be mentioned. Specific examples of organometallic catalysts include tin octylate, tin oleate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, tetra-i-propoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, tetrakis (2-ethylhexyloxy) Titanium etc. can be mentioned. Specifically, carboxylate, formate, octylate, borate, etc. can be used as the acid salt catalyst. These can be used alone or in combination of two or more.

[発泡剤]
上記ポリウレタンフォームの形成には、必要に応じて発泡剤を用いることができる。発泡剤として、特に、水は、ポリイソシアネートと反応して炭酸ガスを発生することから、好適である。発泡剤の使用量としては、具体的には、全ポリオール100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下が好ましく、より好ましくは、0.1質量部以下5質量部以上である。その他の発泡剤として、地球環境保護の目的で開発されたクロロフルオロカーボン類(HFC−134A等)、炭化水素(シクロペンタン等)等を用いることができ、またこれらと水と併用することもできる。
[Foaming agent]
In forming the polyurethane foam, a foaming agent can be used as necessary. As a foaming agent, water is particularly preferable because it reacts with polyisocyanate to generate carbon dioxide gas. Specifically, the amount of the blowing agent used is preferably 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or less and 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total polyol. is there. As other blowing agents, chlorofluorocarbons (such as HFC-134A) and hydrocarbons (such as cyclopentane) developed for the purpose of protecting the global environment can be used, and these can be used in combination with water.

[整泡剤]
上記ポリウレタンフォームの形成には、必要に応じて整泡剤を用いることができる。整泡剤としては、ポリジメチルシロキサンとエチレンオキサイド(EO)/プロピレンオキサイド(PO)共重合物からの水溶性ポリエーテルシロキサン、スルホン化リシノール酸のナトリウム塩やこれらとポリシロキサン・ポリオキシアルキレンコポリマーとの混合物等を挙げることができる。これらの整泡剤の中で、ポリジメチルシロキサンとEO/PO共重合物からの水溶性ポリエーテルシロキサンが好適である。使用量は全ポリオール100質量部に対して、0.1質量部以下3質量部以上が好ましい。
[Foam stabilizer]
For the formation of the polyurethane foam, a foam stabilizer can be used as necessary. Examples of the foam stabilizer include water-soluble polyether siloxane from polydimethylsiloxane and ethylene oxide (EO) / propylene oxide (PO) copolymer, sodium salt of sulfonated ricinoleic acid, and polysiloxane / polyoxyalkylene copolymer. And the like. Among these foam stabilizers, water-soluble polyether siloxane from polydimethylsiloxane and EO / PO copolymer is preferred. The amount used is preferably 0.1 parts by mass or less and 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total polyol.

[その他助剤]
上記ポリウレタンフォームの形成には、架橋剤、難燃剤、着色剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、酸化防止剤等を必要に応じて、上記ポリウレタンフォームの機能を損ねない範囲で用いることができる。架橋剤としてはトリエタノールアミン、ジエタノールアミン等の公知のものを用いることができる。
[Other auxiliaries]
For the formation of the polyurethane foam, a crosslinking agent, a flame retardant, a colorant, an ultraviolet absorber, an anti-aging agent, an antioxidant, and the like can be used as long as they do not impair the function of the polyurethane foam. Known crosslinking agents such as triethanolamine and diethanolamine can be used.

[ポリウレタンフォーム(表面層)]
上記ポリウレタンフォームからなる表面層において、密度は、0.05g/cm3以上0.20g/cm3以下であることが好ましく、より好ましくは0.07g/cm3以上0.15g/cm3以下である。このような密度は、ポリウレタンフォームにおいて使用する発泡剤や整泡剤量を調整し、物理的発泡を使用する場合はその程度を調整することにより得ることができる。
[Polyurethane foam (surface layer)]
In the surface layer made of the polyurethane foam, density is preferably no greater than 0.05 g / cm 3 or more 0.20 g / cm 3, more preferably 0.07 g / cm 3 or more 0.15 g / cm 3 or less is there. Such density can be obtained by adjusting the amount of foaming agent and foam stabilizer used in the polyurethane foam, and by adjusting the degree when physical foaming is used.

密度は実施例記載の測定方法による値を採用することができる。   As the density, a value obtained by the measurement method described in the examples can be adopted.

ポリウレタンフォームの厚さとしては、例えば、1mm以上20mm以下を挙げることができ、2mm以上10mm以下を好ましい範囲として挙げることができる。このような厚さを有することにより、優れたトナーの搬送性を有するものとできる。   As thickness of a polyurethane foam, 1 mm or more and 20 mm or less can be mentioned, for example, 2 mm or more and 10 mm or less can be mentioned as a preferable range. By having such a thickness, excellent toner transportability can be obtained.

[トナー供給ローラー]
本発明のトナー供給ローラーにおいて、その硬度が温度15℃以上32.5℃以下、相対湿度10%以上80%以下において、50g以上300g以下であることが好ましく、より好ましくは100g以上250g以下である。トナー供給ローラーの硬度がこの範囲であれば、トナーの供給を良好に行うことができる。トナー供給ローラーのヒステリシスロス率、圧縮永久歪率は、温度15℃以上32.5℃以下、相対湿度10%以上80%以下において、20%以下であることが好ましい。ヒステリシスロス率および、圧縮永久歪率が20%以下であれば、現像剤担持体との当接部分において圧縮永久歪の発生を抑制することができ、画像形成装置において良好な画像を得ることができる。
[Toner supply roller]
In the toner supply roller of the present invention, the hardness is preferably 50 g or more and 300 g or less, more preferably 100 g or more and 250 g or less at a temperature of 15 ° C. or more and 32.5 ° C. or less and a relative humidity of 10% or more and 80% or less. . When the hardness of the toner supply roller is within this range, toner can be supplied satisfactorily. The hysteresis loss rate and compression set rate of the toner supply roller are preferably 20% or less at a temperature of 15 ° C. to 32.5 ° C. and a relative humidity of 10% to 80%. If the hysteresis loss rate and the compression set rate are 20% or less, the occurrence of compression set can be suppressed at the contact portion with the developer carrying member, and a good image can be obtained in the image forming apparatus. it can.

上記硬度、ヒステリシスロス率、圧縮永久歪率は、後述する実施例に記載する測定方法による測定値を採用することができる。   As the hardness, hysteresis loss rate, and compression set rate, measured values obtained by the measurement methods described in Examples described later can be adopted.

トナー供給ローラーの一例としては、図1(a)正面図、(b)側面図に示すものを具体的に例示することができる。図1に示すトナー供給ローラー1は、芯金2と、芯金2上にポリウレタンフォームからなる表面層3とを有する。   Specific examples of the toner supply roller include those shown in FIG. 1 (a) front view and FIG. 1 (b) side view. A toner supply roller 1 shown in FIG. 1 includes a cored bar 2 and a surface layer 3 made of polyurethane foam on the cored bar 2.

芯金2は、円柱状、円筒状などの形状を有する鉄、アルミニウム製等いずれのものであってもよい。芯金の外径は、例えば、2mm以上10mm以下とすることができる。   The cored bar 2 may be made of iron or aluminum having a columnar shape or a cylindrical shape. The outer diameter of the cored bar can be set to 2 mm or more and 10 mm or less, for example.

トナー供給ローラーとしては、芯金と表面層間に適宜、弾性層等の機能層を有していてもよく、これらを相互に接合するための接着剤からなる接着層を設けることもできる。   As the toner supply roller, a functional layer such as an elastic layer may be appropriately provided between the cored bar and the surface layer, and an adhesive layer made of an adhesive for bonding them together may be provided.

[トナー供給ローラーの製造方法]
上記ポリウレタンフォームの製造方法としては、その一例を示せば次の通りである。まず、前記のポリオール、ポリイソシアネート、イオン導電性付与剤及び必要に応じて、整泡剤、触媒、水などの発泡剤、その他助剤などを均質に混合した後、混合物を注型するか又は板状、若しくは円筒状など所定の形状に成形し、自由発泡させる。その後、加熱して、ポリオールとポリイソシアネートの反応硬化を行い、ポリウレタンフォームを成形する方法等を例示することができる。
[Toner supply roller manufacturing method]
An example of the method for producing the polyurethane foam is as follows. First, after the above-mentioned polyol, polyisocyanate, ion conductivity imparting agent and, if necessary, foam stabilizer, catalyst, foaming agent such as water, and other auxiliary agents are mixed homogeneously, the mixture is cast or It is molded into a predetermined shape such as a plate shape or a cylindrical shape, and freely foamed. Thereafter, heating, reaction curing of polyol and polyisocyanate, and a method of molding a polyurethane foam can be exemplified.

各原料を混合する際の温度や時間については特に制限はないが、例えば、混合温度は、10℃以上90℃以下、好ましくは20℃以上60℃以下の範囲、混合時間は、1秒〜10分間、好ましくは3秒〜5分間程度を挙げることができる。   There are no particular restrictions on the temperature and time for mixing the raw materials. For example, the mixing temperature is 10 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, preferably 20 ° C. or higher and 60 ° C. or lower, and the mixing time is 1 second to 10 seconds. For example, about 3 seconds to 5 minutes can be mentioned.

また、発泡方法については特に制限はなく、発泡剤を用いる方法、機械的な撹拌により気泡を混入する方法など、いずれの方法をも用いることができる。発泡倍率は、適宜定めることができる。   Moreover, there is no restriction | limiting in particular about the foaming method, Any methods, such as the method of using a foaming agent and the method of mixing bubbles by mechanical stirring, can be used. The expansion ratio can be determined as appropriate.

ポリウレタンフォームと芯金の接合方法としては、ポリウレタンフォーム層を注型により作製する場合は、予め接着剤を塗布した芯金を用いる方法を挙げることができる。また、混合物を所定の形状に成形したポリウレタンフォームを接着剤を塗布した芯金の周囲に巻き付け接着させる方法を挙げることができる。接着剤としてはホットメルトシートなどの材料を用いることができる。   As a method for joining the polyurethane foam and the core metal, when the polyurethane foam layer is produced by casting, a method of using a core metal coated with an adhesive in advance can be used. Moreover, the method of winding and adhering the polyurethane foam which shape | molded the mixture in the predetermined shape around the core metal which apply | coated the adhesive agent can be mentioned. A material such as a hot melt sheet can be used as the adhesive.

芯金の周囲に接合させたポリウレタンフォームを研磨処理により所定の寸法に成形を行ってもよい。   Polyurethane foam joined around the core metal may be molded into a predetermined size by polishing treatment.

上記製造方法のうち、トナー供給ローラーの製造方法としては、注型による方法が好ましい。具体的には、まず、パイプ状型や割型等の成形型、好ましくはパイプ状の成形型に芯金を配置し、上記原料混合物を注入し、発泡反応させる。その後、硬化してトナー供給ローラーを得る。   Of the above-described manufacturing methods, the method for casting the toner supply roller is preferably a casting method. Specifically, first, a metal core is placed in a mold such as a pipe-shaped mold or a split mold, preferably a pipe-shaped mold, and the above raw material mixture is injected to cause a foaming reaction. Thereafter, it is cured to obtain a toner supply roller.

このようにして得られる本発明のトナー供給ローラーは、低硬度で適度な柔軟性を有し、使用環境によらず物性安定性に優れ、トナーの供給、掻き取りを均一に行うことができ、トナーの消費量が増加するのを抑制し、濃度ムラを抑制した画像を得ることができる。   The toner supply roller of the present invention thus obtained has low hardness and moderate flexibility, excellent physical property stability regardless of the use environment, and can uniformly supply and scrape the toner. An increase in toner consumption can be suppressed, and an image with reduced density unevenness can be obtained.

以下に、本発明のトナー供給ローラーを具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。
[実施例1〜4、比較例1〜4]
表1に示す配合割合で、原料を、混合機(攪拌機トルネード:アズワン製)を使用し、液温23℃5秒間混合した。直径5mm、長さ290mmの金属製シャフトを、内径16mmのパイプ状金型に配置し、得られた混合物を注入した。60℃のオーブン中で30分間加熱し発泡硬化して、厚さ5.5mmのポリウレタンフォームを作製した。その後、脱型してトナー供給ローラーを得た。
The toner supply roller of the present invention will be specifically described below, but the technical scope of the present invention is not limited to these.
[Examples 1-4, Comparative Examples 1-4]
The raw materials were mixed at a blending ratio shown in Table 1 using a mixer (stirrer tornado: manufactured by ASONE) at a liquid temperature of 23 ° C. for 5 seconds. A metal shaft having a diameter of 5 mm and a length of 290 mm was placed in a pipe mold having an inner diameter of 16 mm, and the obtained mixture was injected. It was heated and cured in an oven at 60 ° C. for 30 minutes to produce a polyurethane foam having a thickness of 5.5 mm. Thereafter, the mold was removed to obtain a toner supply roller.

得られたトナー供給ローラーについて、ポリウレタンフォームの密度、トナー供給ローラーの硬度、ヒステリシスロス率、電気抵抗値を、以下の方法で測定した。結果を表1に示す。また、以下の方法により測定したポリエーテルポリオールの総不飽和度、水酸基価、イソシアネ−トインデックスを、表1に示す。   About the obtained toner supply roller, the density of the polyurethane foam, the hardness of the toner supply roller, the hysteresis loss rate, and the electric resistance value were measured by the following methods. The results are shown in Table 1. Table 1 shows the total unsaturation degree, hydroxyl value, and isocyanate index of the polyether polyol measured by the following method.

[水酸基価]
JIS K−1557記載の方法により測定した。
[Hydroxyl value]
It was measured by the method described in JIS K-1557.

[総不飽和度]
JIS K−1557記載の方法により測定した。
[Total unsaturation]
It was measured by the method described in JIS K-1557.

[ヒステリシスロス率]
トナー供給ローラーのヒステリシスロス率は、JIS K 6400法に準じ、図1に示す、長さ50mm×幅10m(厚さ10mm)の板状押圧面を有する治具4を用いて測定した。トナー供給ローラー1を、その両端の芯金2部分において支持し、表面層3を治具4にて、10mm/minの速度で押圧して2mm変形させた後、冶具を10mm/minの速度で開放させたときの、荷重とローラー変形量曲線を求めた。ヒステリシスロス率は、2mm変形押圧時と開放時の面積比から求めた。表1に示す数値は、軸方向に3ヶ所、各軸方向の位置において周方向90度毎に4ヶ所、計12ヶ所の測定を行い、その平均として求めた値である。測定は、温度23℃、相対湿度53%(以下N/N環境という。)、温度15℃、相対湿度10%(以下L/L環境という。)、温度32.5℃、相対湿度85%(以下H/H環境という。)の、各環境下で行った。
[Hysteresis loss rate]
The hysteresis loss rate of the toner supply roller was measured using a jig 4 having a plate-like pressing surface having a length of 50 mm and a width of 10 m (thickness of 10 mm) shown in FIG. 1 according to JIS K 6400 method. The toner supply roller 1 is supported by the core metal 2 at both ends thereof, and the surface layer 3 is pressed by the jig 4 at a speed of 10 mm / min to be deformed by 2 mm, and then the jig is moved at a speed of 10 mm / min. The load and the roller deformation amount curve when it was opened were determined. The hysteresis loss rate was obtained from the area ratio between when the 2 mm deformation was pressed and when it was opened. The numerical values shown in Table 1 are values obtained as an average obtained by measuring three locations in the axial direction and measuring four locations at 90 ° in the circumferential direction at a position in each axial direction, for a total of 12 locations. Measurement is performed at a temperature of 23 ° C., a relative humidity of 53% (hereinafter referred to as N / N environment), a temperature of 15 ° C., a relative humidity of 10% (hereinafter referred to as L / L environment), a temperature of 32.5 ° C., and a relative humidity of 85% ( (Hereinafter referred to as “H / H environment”).

[硬度]
トナー供給ローラーの硬度は、上記ヒステリシスロス率の測定において、冶具4による表面層の押圧による変形を1mmとしたときの荷重と変形量曲線に基づき、1mm変形押圧時と開放時の面積比から求めた。表1に示す数値は、ヒステリシスロス率の測定と同様に複数ヶ所の測定値から求めた平均値、同様の環境下の測定に基づくものである。このようにして求めた硬度は、その数値が大きくなるほど、ポリウレタンフォームからなる表面層3が硬いことを示している。
[hardness]
The hardness of the toner supply roller is obtained from the area ratio between the time of 1 mm deformation pressing and the time of release based on the load and deformation amount curve when the deformation due to pressing of the surface layer by the jig 4 is 1 mm in the measurement of the hysteresis loss rate. It was. The numerical values shown in Table 1 are based on the average value obtained from the measured values at a plurality of locations, similarly to the measurement of the hysteresis loss rate, and the measurement under the same environment. The hardness thus determined indicates that the surface layer 3 made of polyurethane foam is harder as the value increases.

[圧縮永久歪]
トナー供給ローラーの圧縮永久歪は、図2(a)正面図及び(b)側面図に示す、口径16mmの金属製円筒5を用いて測定した。トナー供給ローラー1を、その両端の芯金2部分において支持し、厚さt0の表面層3を円筒5に当接させ1.5mm圧縮した状態で、温度40℃、湿度95%にて72時間放置し、取り出し解放後30分経過後の表面層の厚さt1を測定した。以下の式から圧縮永久歪率を求めた。表1に示す数値は、周方向3ヶ所において圧縮した測定値の平均値である。圧縮永久歪率からトナー供給ローラーの復元度合いを知ることができる。
[Compression set]
The compression set of the toner supply roller was measured using a metal cylinder 5 having a diameter of 16 mm as shown in FIG. 2 (a) front view and (b) side view. The toner supply roller 1 is supported by the core metal 2 at both ends thereof, and the surface layer 3 having a thickness t 0 is brought into contact with the cylinder 5 and compressed by 1.5 mm, at a temperature of 40 ° C. and a humidity of 95%. The surface layer thickness t 1 was measured after standing for a period of time and 30 minutes after removal and release. The compression set was determined from the following equation. The numerical values shown in Table 1 are average values of measured values compressed at three locations in the circumferential direction. The degree of restoration of the toner supply roller can be known from the compression set.

圧縮永久歪率Cs(%)={(t0−t1)/1.5}×100
0:圧縮する位置における試験前の表面層の厚さ
1:圧縮解放30分後の圧縮した位置における表面層の厚さ
[密度]
ウレタンフォームの体積Vを計算し、ウレタンフォームの質量Mを測定し、M/Vから密度を求めた。
Compression set Cs (%) = {(t 0 −t 1 ) /1.5} × 100
t 0 : thickness of the surface layer before the test at the compression position t 1 : thickness of the surface layer at the compressed position 30 minutes after compression release [density]
The volume V of the urethane foam was calculated, the mass M of the urethane foam was measured, and the density was determined from M / V.

[電気抵抗値]
トナー供給ローラーの電気抵抗値は、圧縮永久歪の測定と同様の金属製円筒5を用い、円筒5をその両端をそれぞれ500g荷重で押圧して、表面層3に1mm侵入させた状態で、金属円筒とトナー供給ローラーの芯金間に2000Vを印加して測定した。測定は、ヒステリシスロス率の測定と同様の環境下で行った。
[Electric resistance value]
The electrical resistance value of the toner supply roller is the same as that used in the measurement of compression set. The metal cylinder 5 is pressed in a state in which the cylinder 5 is pressed at both ends with a load of 500 g to enter the surface layer 3 by 1 mm. Measurement was performed by applying 2000 V between the cylinder and the core of the toner supply roller. The measurement was performed in the same environment as the measurement of the hysteresis loss rate.

[評価]
トナー供給ローラーについて、上記の特性から、以下の基準によって、評価した。
○:測定環境によらず、硬度が50〜300g、ヒステリシスロス率20%以下、圧縮永久歪率20%以下、電気抵抗値が1×104Ω以上1×1010Ω以下
×:いずれか範囲外である場合
[Evaluation]
The toner supply roller was evaluated from the above characteristics according to the following criteria.
○: Hardness is 50 to 300 g, hysteresis loss rate is 20% or less, compression set rate is 20% or less, and electrical resistance value is 1 × 10 4 Ω or more and 1 × 10 10 Ω or less, regardless of measurement environment. If you are outside

Figure 2008033100
Figure 2008033100

表中の数値は質量部を表す。
1)三井化学ポリウレタン(株)製:ポリエーテルポリオール;質量平均分子量7000、水酸基価24mgKOH/g、総不飽和度0.025meq/g
2)三井化学ポリウレタン(株)製:ポリエーテルポリオール;質量平均分子量5000、水酸基価34mgKOH/g、総不飽和度0.020meq/g
3)三井化学ポリウレタン(株)製:ポリエーテルポリオール;質量平均分子量3100、水酸基価54mgKOH/g、総不飽和度0.028meq/g
4)三井化学ポリウレタン(株)製:ポリエーテルポリオール;質量平均分子量7200、水酸基価23mgKOH/g、総不飽和度0.090meq/g
5)三井化学ポリウレタン(株)製:ポリエーテルポリオール;質量平均分子量3500、水酸基価55mgKOH/g、総不飽和度0.045meq/g
6)日本カーリット(株)製:イオン導電性付与剤;質量平均分子量1300、水酸基価88mgKOH/g、過塩素酸リチウム10質量%含有
7)東レ・ダウコーニング(株)製:シリコーン整泡剤
8)東ソー(株)製:第三級アミン触媒
9)三共エアプロダクツ(株)製:第三級アミン触媒
10)三井化学ポリウレタン(株)製:ポリイソシアネート混和物(モノメリックおよびポリメリックMDI混合物50質量%、TDI50質量%の混合物)、NCO%=40
11)NCO基数/活性水素基数×100。
The numerical value in a table | surface represents a mass part.
1) Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd .: polyether polyol; mass average molecular weight 7000, hydroxyl value 24 mg KOH / g, total unsaturation 0.025 meq / g
2) Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd .: polyether polyol; mass average molecular weight 5000, hydroxyl value 34 mg KOH / g, total unsaturation 0.020 meq / g
3) Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd. product: polyether polyol; mass average molecular weight 3100, hydroxyl value 54 mg KOH / g, total unsaturation 0.028 meq / g
4) Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd .: polyether polyol; mass average molecular weight 7200, hydroxyl value 23 mg KOH / g, total unsaturation 0.090 meq / g
5) Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd .: polyether polyol; mass average molecular weight 3,500, hydroxyl value 55 mg KOH / g, total unsaturation 0.045 meq / g
6) Nippon Carlit Co., Ltd .: ion conductivity imparting agent; mass average molecular weight 1300, hydroxyl value 88 mg KOH / g, containing 10% by mass of lithium perchlorate 7) Toray Dow Corning Co., Ltd .: Silicone foam stabilizer 8 ) Tosoh Co., Ltd .: Tertiary amine catalyst 9) Sankyo Air Products Co., Ltd .: Tertiary amine catalyst 10) Mitsui Chemicals Polyurethanes Co., Ltd .: Polyisocyanate blend (monomeric and polymeric MDI mixture 50 mass) %, TDI 50 mass%), NCO% = 40
11) Number of NCO groups / number of active hydrogen groups × 100.

実施例1〜4では、湿熱圧縮永久歪率5〜15%であり、いずれの測定環境下でも硬度148〜254g、ヒステリシスロス率5〜16%、電気抵抗値1×106〜8×107Ωである。これに対して、比較例1では湿熱圧縮永久歪率5%と良好であるがL/L環境下でヒステリシスロス率が42%と大きく、比較例2、3では湿熱圧縮永久歪率が20%より大きく、比較例4ではL/L環境下で測定できないほど電気抵抗値が高かった。 In Examples 1 to 4, the wet heat compression set rate is 5 to 15%, the hardness is 148 to 254 g, the hysteresis loss rate is 5 to 16%, and the electric resistance value is 1 × 10 6 to 8 × 10 7 in any measurement environment. Ω. On the other hand, in Comparative Example 1, the wet heat compression set is as good as 5%, but in the L / L environment, the hysteresis loss rate is as large as 42%. In Comparative Examples 2 and 3, the wet heat compression set is 20%. The electrical resistance value was so high that it could not be measured in the L / L environment in Comparative Example 4.

結果から、本発明のトナー供給ローラーは、低硬度で、低温低湿下でも物性の変化(抵抗、硬度、ヒステリシスロス率)が少なく、さらに耐湿熱圧縮永久歪性に優れていることがわかる。   From the results, it can be seen that the toner supply roller of the present invention has low hardness, little change in physical properties (resistance, hardness, hysteresis loss rate) even under low temperature and low humidity, and is excellent in moisture heat compression set resistance.

本発明のトナー供給ローラーの一例を示す(a)正面図、(b)側面図であり、ヒステリシスロス率及び硬度の測定方法の説明図である。It is (a) front view and (b) side view which show an example of the toner supply roller of this invention, and is explanatory drawing of the measuring method of a hysteresis loss rate and hardness. 本発明のトナー供給ローラーの一例を示す(a)正面図、(b)側面図であり圧縮永久歪の測定方法の説明図である。FIG. 4A is a front view illustrating an example of a toner supply roller of the present invention, and FIG. 5B is a side view illustrating a method for measuring compression set.

符号の説明Explanation of symbols

1 トナー供給ローラー
2 芯金
3 表面層
4 冶具
5 金属製円筒
1 Toner supply roller 2 Core 3 Surface layer 4 Jig 5 Metal cylinder

Claims (5)

ポリウレタンフォームからなる表面層を有するトナー供給ローラーにおいて、ポリウレタンフォームが、ポリオールとポリイソシアネートとイオン導電性付与剤とを用いて得られ、かつ、ポリオールが、ポリエーテルポリオールを全ポリオール100質量部に対して50質量部以上含み、前記ポリエーテルポリオールが総不飽和度が0.050meq/g以下であり、質量平均分子量が4500以上8000以下であることを特徴とするトナー供給ローラー。   In a toner supply roller having a surface layer made of polyurethane foam, the polyurethane foam is obtained using a polyol, a polyisocyanate, and an ionic conductivity imparting agent, and the polyol is a polyether polyol with respect to 100 parts by mass of the total polyol. A toner supply roller, wherein the polyether polyol has a total unsaturation value of 0.050 meq / g or less and a mass average molecular weight of 4500 or more and 8000 or less. ポリエーテルポリオールが水酸基価が20mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であり、または平均官能基数が2.5以上4.0以下であることを特徴とする請求項1記載のトナー供給ローラー。   The toner supply roller according to claim 1, wherein the polyether polyol has a hydroxyl value of 20 mgKOH / g or more and 50 mgKOH / g or less, or an average functional group number of 2.5 or more and 4.0 or less. イオン導電性付与剤がアルカリ金属の過塩素酸塩であり、ポリオール100質量部に対して0.01質量部以上10質量部以下の範囲で含有されていることを特徴とする請求項1または2記載のトナー供給ローラー。   The ion conductivity imparting agent is an alkali metal perchlorate, and is contained in a range of 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyol. The toner supply roller described. ポリウレタンフォームが、密度0.05g/cm3以上0.20g/cm3以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか記載のトナー供給ローラー。 Polyurethane foam, density of 0.05 g / cm 3 or more 0.20 g / cm 3 toner supply roller according to any one of claims 1 to 3, characterized in that less. 硬度が50g以上300g以下であり、ヒステリシスロス率が20%以下、圧縮永久歪率が20%以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれか記載のトナー供給ローラー。

5. The toner supply roller according to claim 1, wherein the toner supply roller has a hardness of 50 g or more and 300 g or less, a hysteresis loss rate of 20% or less, and a compression set rate of 20% or less.

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