(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、該軸体の外周に形成され、多数のセルを備えるウレタン発泡層とを有する電子写真機器用トナー供給ロールであって、
上記ウレタン発泡層は、
表面平均セル径が１８０〜２８０μｍ、
内部平均セル径が２８０〜６５０μｍ、
セル骨格部の表面面積比率が３０〜６０％、
上記ウレタン発泡層表面のセルについて見た、軸方向両端部の平均セル径差が５０μｍ以下であり、
イソシアネート基と反応する反応性官能基を有するカチオンとアニオンとの塩より構成されるイオン導電剤が、上記反応性官能基を介して上記ウレタン発泡層に化学結合しており、
上記カチオンは、以下の（式１）、（式２）、または、（式３）にて示される、
電子写真機器用トナー供給ロール。
【化１】
0006629607.tif 000009
【化２】
0006629607.tif 000010
【化３】
0006629607.tif 000011
【請求項２】
上記アニオンは、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオン、および、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオンの少なくとも１つである、請求項１に記載の電子写真機器用トナー供給ロール。
【請求項３】
上記ウレタン発泡層の形成に用いられるウレタン組成物に含まれる上記イオン導電剤の含有量は、上記ウレタン組成物に含まれるポリオール１００質量部に対し０．０１〜１０質量部である、請求項１または２に記載の電子写真機器用トナー供給ロール。
【請求項４】
アセトンによる上記ウレタン発泡層からの抽出物の抽出量は、４質量％以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真機器用トナー供給ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真機器用トナー供給ロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター、印刷機等の電子写真機器に用いられる電子写真機器用トナー供給ロールは、通常、軸体と、軸体の外周に形成され、多数のセルを備えるウレタン発泡層とを有している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３９６２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子写真機器用トナー供給ロールは、基本性能として、トナーを安定して現像ロールに供給するトナー供給性を有している必要がある。トナー供給性が悪いと、トナー不足により十分な濃度を有する画像が得られなくなるからである。電子写真機器用トナー供給ロールは、トナー供給性以外にも、現像ロールの表面に余ったトナーを確実に掻き取るトナー掻き取り性を有していることも必要となる。トナー掻き取り性が悪いと、濃度ムラの画像不具合が生じやすくなるからである。さらに、本発明者らのこれまでの知見によれば、電子写真機器用トナー供給ロールとの摩擦によってトナーに荷電を付与すると、濃度ムラの画像不具合をより少なくできることが判明している。
【０００５】
しかしながら、従来の電子写真機器用トナー供給ロールが有するウレタン発泡層のセル構造では、トナー供給性を確保しつつ、トナー掻き取り性およびトナー荷電性を向上させることが困難である。
【０００６】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、トナー供給性を確保しつつ、トナー掻き取り性およびトナー荷電性を向上させることが可能な電子写真機器用トナー供給ロールを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、軸体と、該軸体の外周に形成され、多数のセルを備えるウレタン発泡層とを有する電子写真機器用トナー供給ロールであって、
上記ウレタン発泡層は、
表面平均セル径が１８０〜２８０μｍ、
内部平均セル径が２８０〜６５０μｍ、
セル骨格部の表面面積比率が３０〜６０％、
上記ウレタン発泡層表面のセルについて見た、軸方向両端部の平均セル径差が５０μｍ以下であり、
イソシアネート基と反応する反応性官能基を有するカチオンとアニオンとの塩より構成されるイオン導電剤が、上記反応性官能基を介して上記ウレタン発泡層に化学結合しており、
上記カチオンは、以下の（式１）、（式２）、または、（式３）にて示される、
電子写真機器用トナー供給ロールにある。
【０００８】
【化１】
0006629607.tif 000002
【０００９】
【化２】
0006629607.tif 000003
【００１０】
【化３】
0006629607.tif 000004
【発明の効果】
【００１１】
上記電子写真機器用トナー供給ロールは、ウレタン発泡層の表面平均セル径、内部平均セル径、セル骨格部の表面面積比率、および、上記ウレタン発泡層表面のセルについて見た、軸方向両端部の平均セル径差が特定の範囲とされている。そのため、上記電子写真機器用トナー供給ロールは、トナー供給性を確保しつつ、トナー掻き取り性およびトナー荷電性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例の電子写真機器用トナー供給ロールを模式的に示した説明図である。
【図２】試料１の電子写真機器用トナー供給ロールにおけるウレタン発泡層表面のレーザー顕微鏡写真である。
【図３】試料２Ｃの電子写真機器用トナー供給ロールにおけるウレタン発泡層表面のレーザー顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上記電子写真機器用トナー供給ロール（以下、単に「トナー供給ロール」という場合がある。）について説明する。
【００１４】
電子写真機器としては、具体的には、帯電像を用いる電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ、複合機、オンデマンド印刷機等の画像形成装置を例示することができる。
【００１５】
軸体としては、例えば、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属（合金含む）からなる中実体（芯金）や中空体、導電性プラスチックからなる中実体や中空体、導電性または非導電性のプラスチックからなる中実体や中空体に金属めっきが施されたものなどを例示することができる。
【００１６】
ウレタン発泡層において、表面平均セル径は、１８０〜２８０μｍの範囲内とされる。表面平均セル径が１８０μｍ未満になると、トナーに対して小さなセルが増加し、トナー供給性が低下する。その結果、十分な濃度を有する画像が得られなくなる。表面平均セル径は、トナー供給性の向上などの観点から、好ましくは１８５μｍ以上、より好ましくは１９０μｍ以上、さらに好ましくは２００μｍ以上とすることができる。一方、表面平均セル径が２８０μｍを超えると、トナーに対して大きなセルが増加し、セル骨格部にトナーに当たる頻度が減少し、トナー掻き取り性が低下する。その結果、濃度ムラの画像不具合が生じやすくなる。表面平均セル径は、トナー掻き取り性の向上などの観点から、好ましくは２７０μｍ以下、より好ましくは２６０μｍ以下、さらに好ましくは２５０μｍ以下とすることができる。
【００１７】
なお、表面平均セル径は、以下のようにして測定される値である。すなわち、レーザー顕微鏡（キーエンス社製、「形状測定レーザマイクロスコープ  ＶＫ−８７００」、これが入手できない場合にはその相当品）を用い、ウレタン発泡層の軸方向中央、軸方向の一方端面より上記中央側へ２０ｍｍ入った位置、および、軸方向の他方端面より上記中央側へ２０ｍｍ入った位置の３箇所においてそれぞれ周方向に等間隔で４箇所、合計で３箇所×４箇所＝１２箇所の測定点について、ウレタン発泡層表面を観察する。観察領域は、約１ｍｍ×１．４ｍｍの領域とする。１つの観察領域あたり２０個のセルを選択し、各セルのセル骨格部に内接する最大の内接円の直径をそれぞれ測定する。１２箇所の観察領域について測定された各内接円の直径の平均値が、表面平均セル径とされる。
【００１８】
ウレタン発泡層において、内部平均セル径は、２８０〜６５０μｍの範囲内とされる。内部平均セル径が２８０μｍ未満になると、ウレタン発泡層内部のセル内にトナーが詰まりやすくなり、トナー供給性が低下する。その結果、十分な濃度を有する画像が得られなくなる。内部平均セル径は、トナー供給性の向上などの観点から、好ましくは２９０μｍ以上、より好ましくは３００μｍ以上、さらに好ましくは３２０μｍ以上とすることができる。一方、内部平均セル径が６５０μｍを超えると、トナー供給ロールの回転時におけるトナー保持性が低下し、ウレタン発泡層からトナーがこぼれ落ちやすくなってトナー供給性が低下する。その結果、十分な濃度を有する画像が得られなくなる。内部平均セル径は、トナー供給性の向上などの観点から、好ましくは６００μｍ以下、より好ましくは５５０μｍ以下、さらに好ましくは５００μｍ以下とすることができる。
【００１９】
内部平均セル径は、以下のようにして測定される値である。すなわち、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用い、ウレタン発泡層を軸方向中央で切断した際の断面における、周方向に等間隔で４箇所の表面位置からそれぞれ２ｍｍの深さ部位について、ウレタン発泡層断面を観察する。観察領域は、約１ｍｍ×１．４ｍｍの領域とする。１つの観察領域あたり１０個のセルを選択し、各セルのセル骨格部に内接する最大の内接円の直径をそれぞれ測定する。４箇所の観察領域について測定された各内接円の直径の平均値が、内部平均セル径とされる。
【００２０】
ウレタン発泡層において、セル骨格部の表面面積比率は、３０〜６０％の範囲内とされる。セル骨格部の表面面積比率が３０％未満になると、ウレタン発泡層表面においてトナーと接触するセル骨格部の接触面積が低下し、摩擦帯電によるトナー荷電性が低下する。また、トナー掻き取り性も低下する。その結果、濃度ムラの画像不具合が生じやすくなる。セル骨格部の表面面積比率は、トナー荷電性の向上、トナー掻き取り性の向上などの観点から、好ましくは３１％以上、より好ましくは３３％以上、さらに好ましくは３５％以上とすることができる。一方、セル骨格部の表面面積比率が６０％を超えると、ウレタン発泡層表面に表れるセルの比率が減少し、トナー供給性が低下する。その結果、十分な濃度を有する画像が得られなくなる。セル骨格部の表面面積比率は、トナー供給性の向上などの観点から、好ましくは５８％以下、より好ましくは５０％以下、さらに好ましくは４５％以下とすることができる。
【００２１】
なお、セル骨格部の表面面積比率は、以下のようにして測定される値である。すなわち、レーザー顕微鏡（キーエンス社製、「形状測定レーザマイクロスコープ  ＶＫ−８７００」、これが入手できない場合にはその相当品）を用い、ウレタン発泡層の軸方向中央、軸方向の一方端面より上記中央側へ２０ｍｍ入った位置、および、軸方向の他方端面より上記中央側へ２０ｍｍ入った位置の３箇所においてそれぞれ周方向に等間隔で４箇所、合計で３箇所×４箇所＝１２箇所の測定点について、ウレタン発泡層表面を観察する。観察領域は、約０．５ｍｍ×０．７ｍｍの領域とする。そして、各観察領域に占めるセル骨格部の面積率をレーザー顕微鏡の画像解析ソフトにてそれぞれ計測する。１２箇所の観察領域について測定された各セル骨格部の面積率の平均値が、セル骨格部の表面面積比率とされる。
【００２２】
ウレタン発泡層において、軸方向両端部の平均セル径差は５０μｍ以下とされる。平均セル径差が５０μｍを超えると、ウレタン発泡層の軸方向でトナー供給性にバラツキが生じる。その結果、濃度ムラの画像不具合が生じやすくなる。軸方向両端部の平均セル径差は、軸方向のトナー供給性のバラツキを低減するなどの観点から、好ましくは４８μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下とすることができる。
【００２３】
なお、軸方向両端部の平均セル径差は、以下のようにして測定される値である。すなわち、レーザー顕微鏡（キーエンス社製、「形状測定レーザマイクロスコープ  ＶＫ−８７００」、これが入手できない場合にはその相当品）を用い、ウレタン発泡層における軸方向の一方端面より軸方向中央側へ２０ｍｍ入った位置において周方向に等間隔で４箇所の測定点についてウレタン発泡層表面を観察する。観察領域は、約１ｍｍ×１．４ｍｍの領域とする。１つの観察領域あたり２０個のセルを選択し、各セルのセル骨格部に内接する最大の内接円の直径をそれぞれ測定する。上記の４箇所の観察領域について測定された各内接円の直径の平均値を、軸方向の一方端部側における平均セル径Ｒとする。同様にして、軸方向の他方端部側における平均セル径Ｌを求める。軸方向の一方端部側における平均セル径Ｒと軸方向の他方端部側における平均セル径Ｌとの差の絶対値が、軸方向両端部の平均セル径差とされる。
【００２４】
上記トナー供給ロールは、イソシアネート基と反応する反応性官能基を有するカチオンとアニオンとの塩より構成されるイオン導電剤が、上記反応性官能基を介してウレタン発泡層に化学結合している構成とされている。
【００２５】
上記構成は、例えば、上記イオン導電剤を含有するウレタン組成物を発泡硬化させることにより得ることができる。この発泡硬化時に、上記イオン導電剤の界面活性作用等により、ウレタン発泡層の表面平均セル径、内部平均セル径、セル骨格部の表面面積比率、および、ウレタン発泡層表面のセルについて見た、軸方向両端部の平均セル径差が、上述した特定の範囲となりやすい。それ故、上記構成によれば、トナー供給性を確保しつつ、トナー掻き取り性およびトナー荷電性を向上させることが可能なトナー供給ロールを得やすくなる。ウレタン組成物がシリコーン系整泡剤等の整泡剤を含有する場合には、上記イオン導電剤との相互作用により、ウレタン発泡層の表面平均セル径、内部平均セル径、セル骨格部の表面面積比率、および、軸方向両端部の平均セル径差が、より上述した特定の範囲となりやすい。なお、整泡剤は、ウレタン発泡層に含まれることになる。また、上記構成では、イオン導電剤のカチオン側が反応性官能基を介してウレタン発泡層に化学結合しているため、ウレタン発泡層からイオン導電剤が滲み出し難くなり、滲み出したイオン導電剤がトナーにまとわりつくのを抑制しやすくなる。それ故、上記構成によれば、トナー荷電性を向上させやすくなる。さらに、ウレタン発泡層に化学結合したイオン導電剤によりウレタン発泡層に導電性が付与され、ウレタン発泡層の低電気抵抗化も図りやすくなる。したがって、上記構成によれば、現像ロールに対して物理的にトナーを供給するとともに現像ロール上に残留しているトナーを物理的に掻き取るだけでなく、ウレタン発泡層に電圧を印加し、電気的にトナーの供給、トナーの掻き取りを行うことも可能になる利点もある。
【００２６】
イオン導電剤におけるカチオンの反応性官能基としては、例えば、ヒドロキシル基およびアミノ基の少なくとも１つを用いることができる。この場合には、ウレタン発泡層の形成に用いられるウレタン組成物中のイソシアネートのイソシアネート基との反応を確実なものとすることができるので、上述した効果を確実なものとすることができる。
【００２７】
イオン導電剤におけるアニオンとしては、例えば、ビス（フルオロスルホニル）イミド（ＦＳＩ）アニオン、および、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＴＦＳＩ）アニオンの少なくとも１つを用いることができる。この場合には、トナー荷電性の向上、ウレタン発泡層の低電気抵抗化に有利である。
【００２８】
イオン導電剤としては、より具体的には、ヒドロキシル基を有する有するカチオンとＦＳＩアニオンとの塩、ヒドロキシル基を有する有するカチオンとＴＦＳＩアニオンとの塩、アミノ基を有する有するカチオンとＦＳＩアニオンとの塩、アミノ基を有する有するカチオンとＴＦＳＩアニオンとの塩、ヒドロキシル基およびアミノ基を有するカチオンとＦＳＩアニオンとの塩、ヒドロキシル基およびアミノ基を有するカチオンとＴＦＳＩアニオンとの塩などを例示することができる。なお、上記トナー供給ロールでは、１種または２種以上のイオン導電剤がウレタン発泡層に化学結合していてもよい。
【００２９】
反応性官能基としてヒドロキシル基およびアミノ基の少なくとも１つを有するカチオンとしては、より具体的には、以下の（式１）、（式２）に示すものが用いられる。また、カチオンとしては、後述する実験例にして示される（式３）に示すものも用いられる。
【００３０】
【化４】
0006629607.tif 000005
【００３１】
【化５】
0006629607.tif 000006
【００３２】
上記トナー供給ロールにおいて、ウレタン発泡層の形成に用いられるウレタン組成物に含まれるイオン導電剤の含有量は、ウレタン組成物に含まれるポリオール１００質量部に対し０．０１〜１０質量部の範囲内とすることができる。
【００３３】
この場合には、トナー供給性を確保しつつ、トナー掻き取り性およびトナー荷電性を向上させることが可能なトナー供給ロールを得やすくなる。
【００３４】
上記イオン導電剤の含有量は、上記作用効果を確実なものとする等の観点から、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．５質量部以上、さらに好ましくは１質量部以上とすることができる。また、上記イオン導電剤の含有量は、上記作用効果を確実なものとする等の観点から、好ましくは８質量部以下、より好ましくは５質量部以下、さらに好ましくは３質量部以下とすることができる。
【００３５】
上記トナー供給ロールは、アセトンによるウレタン発泡層からの抽出物の抽出量が、４質量％以下であるとよい。この場合には、ウレタン発泡層から滲み出した抽出成分がトナーにまとわりつくのを抑制しやすくなる。それ故、この場合には、トナー荷電性を向上させやすくなる。
【００３６】
上記抽出量は、トナー荷電性の向上等の観点から、好ましくは３．８質量％以下、より好ましくは３．５質量％以下、さらに好ましくは３質量％以下とすることができる。なお、上記抽出量は、次のようにして測定される。上記トナー供給ロールからウレタン発泡層を剥ぎ取る。剥ぎ取ったウレタン発泡層をアセトンに１時間浸漬し、浸漬前後の乾燥質量を測定する。そして、１００×｛（浸漬前のウレタン発泡層の乾燥質量）−（浸漬後のウレタン発泡層の乾燥質量）｝／（浸漬前のウレタン発泡層の乾燥質量）の式より抽出量（％）を算出する。
【００３７】
上記トナー供給ロールにおいて、ウレタン発泡層は、例えば、以下の（Ａ）〜（Ｆ）成分を含むウレタン組成物の発泡硬化体より構成することができる。
（Ａ）ポリオール、（Ｂ）イソシアネート、（Ｃ）上記イオン導電剤、（Ｄ）整泡剤、（Ｅ）水（発泡剤）、（Ｆ）アミン触媒
【００３８】
ウレタン組成物は、他にも、架橋剤などを含むことができる。また、（Ｄ）整泡剤としては、例えば、シリコーン系整泡剤などを例示することができる。なお、（Ｃ）成分以外の成分については、例えば、特許第５３９６２５０号公報等に記載される、公知のウレタン発泡層材料を用いることが可能である。
【００３９】
なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例の電子写真機器用トナー供給ロールについて、図面を用いて説明する。
【００４１】
（実施例１）
実施例１の電子写真機器用トナー供給ロールについて、図１を用いて説明する。図１に示されるように、本例の電子写真機器用トナー供給ロール１は、軸体２と、ウレタン発泡層３とを有している。ウレタン発泡層３は、軸体２の外周に形成されており、多数のセル（不図示）を備えている。
【００４２】
ウレタン発泡層３は、表面平均セル径が１８０〜２８０μｍ、内部平均セル径が２８０〜６５０μｍ、セル骨格部の表面面積比率が３０〜６０％、ウレタン発泡層３表面のセルについて見た、軸方向両端部の平均セル径差が５０μｍ以下とされている。
【００４３】
本例では、イソシアネート基と反応する反応性官能基を有するカチオンとアニオンとの塩より構成されるイオン導電剤が、反応性官能基を介してウレタン発泡層３に化学結合している。イオン導電剤は、具体的には、反応性官能基としてヒドロキシル基およびアミノ基の少なくとも１つを有するカチオンと、ＦＳＩアニオンまたはＴＦＳＩアニオンとの塩である。上記カチオンは、具体的には、上述した（式１）、（式２）、または、実験例にて後述する（式３）にて示されるものである。
【００４４】
以下、電子写真機器用トナー供給ロール試料を複数作製し、評価を行った。その実験例について説明する。
【００４５】
（実験例）
ウレタン発泡層の形成に用いられるウレタン組成物の材料として、以下のものを準備した。
【００４６】
−ポリオール−
・ポリエーテルポリオール（ポリプロピレングリコール）（第一工業製薬社製、「ハイフレックスＧ３０００」）
−イソシアネート−
・トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）（三井化学ポリウレタン社製、「コスモネートＴ８０」）
・４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）（住友バイエルウレタン社製、「スミジュール４４Ｖ２０」）
【００４７】
−イオン導電剤−
・イオン導電剤Ａ（上記式（１）に示されるカチオンとビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＴＦＳＩ）アニオンとの塩）
・イオン導電剤Ｂ（下記式（３）に示されるカチオンとビス（フルオロスルホニル）イミド（ＦＳＩ）アニオンとの塩）
・イオン導電剤Ｃ（上記式（２）に示されるカチオンとビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＴＦＳＩ）アニオンとの塩）
【００４８】
【化６】
0006629607.tif 000007
【００４９】
−整泡剤−
・シリコーン系整泡剤Ａ（東レダウコーニング社製、「ＳＺ−１３６０」）
・シリコーン系整泡剤Ｂ（東レダウコーニング社製、「ＳＺ−１３２７」）
−発泡剤−
・水
−アミン触媒−
・ジメチルアミノエチルモルフォリン
・トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）
−架橋剤−
・ジエタノールアミン
【００５０】
＜トナー供給ロール試料の作製＞
トナー供給ロールにおけるウレタン発泡層の軸方向の長さに略等しい長さの円筒型と、この円筒型の両端を閉塞するキャップとを有する成形型を準備した。成形型における円筒型内の中心軸上に軸体となる芯金（直径５ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットし、円筒型の両端をキャップで閉塞した。なお、円筒型は、中心軸が鉛直方向に沿うように配置されている。次いで、表１に示す材料（イソシアネートを除く）を同表に示す割合で混合した予備混合物と、同表に示す割合のイソシアネートとを混合したウレタン組成物を、円筒型の成形キャビティの片側から注入した。これを６０℃のオーブン内で３０分間加熱して発泡硬化させた後、脱型した。これにより、軸体の外周面にウレタン発泡層（軸方向の長さ２２５ｍｍ、厚み４．１ｍｍ）を有する試料１〜試料７、試料１Ｃ〜試料４Ｃのトナー供給ロールを作製した。
【００５１】
＜ウレタン発泡層の表面平均セル径、内部平均セル径、セル骨格部の表面面積比率、および、軸方向両端部の平均セル径差＞
上述した測定方法に従い、各トナー供給ロールにおけるウレタン発泡層の表面平均セル径、内部平均セル径、セル骨格部の表面面積比率、および、軸方向両端部の平均セル径差を求めた。
【００５２】
＜ウレタン発泡層からの抽出物の抽出量＞
上述した測定方法に従い、各トナー供給ロールについてアセトンによるウレタン発泡層からの抽出物の抽出量を測定した。
【００５３】
＜画像濃度＞
各トナー供給ロールを、市販のプリンター（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ社製、「Ｃｏｌｏｒ  ＬａｓｅｒＪｅｔ  ＣＰ１２１５」）の現像装置に組み込み、ベタ画像を印刷した。印刷された画像の濃度が十分であった場合を「Ａ」、印刷された画像に多少のカスレが見られたものの、実用上許容範囲であった場合を「Ｂ」、印刷された画像の濃度が不十分で実用に供し難いものであった場合を「Ｃ」とした。
【００５４】
＜画像濃度ムラ＞
各トナー供給ロールを、市販のプリンター（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ社製、「Ｃｏｌｏｒ  ＬａｓｅｒＪｅｔ  ＣＰ１２１５」）の現像装置に組み込み、ベタ画像を印刷した。印刷された画像に濃度ムラがなかった場合を「Ａ」、印刷された画像に多少の濃度ムラが見られたものの、実用上許容範囲であった場合を「Ｂ」、印刷された画像の濃度ムラがあり、実用に供し難いものであった場合を「Ｃ」とした。
【００５５】
表１に、トナー供給ロール試料の詳細な構成および評価結果をまとめて示す。
【００５６】
【表１】
0006629607.tif 000008
【００５７】
表１によれば、以下のことがわかる。すなわち、試料１Ｃのトナー供給ロールは、ウレタン発泡層における表面平均セル径が１８０μｍ未満である。そのため、試料１Ｃのトナー供給ロールは、十分な濃度を有する画像が得られなかった。これは、トナーに対して小さなセルが増加し、トナー供給性が低下したためである。また、試料１Ｃのトナー供給ロールは、セル骨格部の表面面積比率が３０％未満である。そのため、試料１Ｃのトナー供給ロールは、濃度ムラの画像不具合が生じた。これは、ウレタン発泡層表面においてトナーと接触するセル骨格部の接触面積が低下し、摩擦帯電によるトナー荷電性が低下したことやトナー掻き取り性が低下したことなどによる。
【００５８】
試料２Ｃのトナー供給ロールは、表面平均セル径が２８０μｍを超えている。そのため、試料２Ｃのトナー供給ロールは、濃度ムラの画像不具合が生じた。これは、トナーに対して大きなセルが増加し、セル骨格部にトナーが当たる頻度が減少し、トナー掻き取り性が低下したためである。また、試料２Ｃのトナー供給ロールは、セル骨格部の表面面積比率が６０％を超えている。そのため、試料２Ｃのトナー供給ロールは、十分な濃度を有する画像が得られなかった。これは、ウレタン発泡層表面に表れるセルの比率が減少し、トナー供給性が低下したためである。
【００５９】
試料３Ｃのトナー供給ロールは、内部平均セル径が２８０μｍ未満である。そのため、試料３Ｃのトナー供給ロールは、十分な濃度を有する画像が得られなかった。これは、ウレタン発泡層内部のセル内にトナーが詰まりやすくなり、トナー供給性が低下したためである。
【００６０】
試料４Ｃのトナー供給ロールは、内部平均セル径が６５０μｍを超えている。そのため、試料４Ｃのトナー供給ロールは、十分な濃度を有する画像が得られなかった。これは、試料４Ｃのトナー供給ロールは、トナー供給ロールの回転時におけるトナー保持性が低下し、ウレタン発泡層からトナーがこぼれ落ちやすくなってトナー供給性が低下したためである。また、試料４Ｃのトナー供給ロールは、ウレタン発泡層における軸方向両端部の平均セル径差が５０μｍを超えている。そのため、試料４Ｃのトナー供給ロールは、濃度ムラの画像不具合が生じた。これは、ウレタン発泡層の軸方向でトナー供給性にバラツキが生じたためである。
【００６１】
これらに対し、試料１〜試料７のトナー供給ロールは、十分な濃度を有する画像が得られ、濃度ムラの画像不具合も生じなかった。これは、試料１〜試料７のトナー供給ロールは、ウレタン発泡層の表面平均セル径、内部平均セル径、セル骨格部の表面面積比率、および、軸方向両端部の平均セル径差が特定の範囲とされていたため、トナー供給性を確保しつつ、トナー掻き取り性およびトナー荷電性を向上させることができたためである。
【００６２】
また、試料１〜試料７のトナー供給ロールは、イオン導電剤を含有するウレタン組成物を発泡硬化させることによりウレタン発泡層が形成されているにもかからず、ウレタン発泡層からの抽出物の抽出量が比較的少ない。これは、イオン導電剤のカチオン側が反応性官能基を介してウレタン発泡層に化学結合したため、ウレタン発泡層からイオン導電剤が滲み出し難くなったためである。もっとも、試料６のトナー供給ロールのように、ウレタン組成物に含まれるイオン導電剤の含有量が多くなると、ウレタン発泡層からの抽出物の抽出量が多くなり、トナー荷電性が低下して濃度ムラが生じる傾向が見られた。これは、使用するイソシアネートの量にもよるが、ウレタン発泡層に化学結合しなかった未反応のイオン導電剤が増えたためであると考えられる。したがって、ウレタン組成物に含まれるイオン導電剤の含有量は、ポリオール１００質量部に対し、１０質量部以下に制限することが望ましいといえる。
【００６３】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１  電子写真機器用トナー供給ロール
２  軸体
３  ウレタン発泡層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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