トナー供給ローラ
【課題】触媒や低架橋体などの汚染が低減した、低硬度で柔軟性に優れたトナー供給ローラを提供する。
【解決手段】発泡弾性体層が、少なくとも、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分混合発泡させて得られるものであるトナー供給ローラであって、該ポリオール成分が少なくとも下記成分Ａ及び成分Ｂを含有する。
成分Ａ：少なくとも末端にエチレンオキシドユニットが結合しており、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の５モル％以上であり、総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇ以下であり、アミン価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ、重量平均分子量（Ｍｗ）が４８００を超え１００００以下であるポリオール。
成分Ｂ：アミン価が、７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１７ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオール。
【解決手段】発泡弾性体層が、少なくとも、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分混合発泡させて得られるものであるトナー供給ローラであって、該ポリオール成分が少なくとも下記成分Ａ及び成分Ｂを含有する。
成分Ａ：少なくとも末端にエチレンオキシドユニットが結合しており、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の５モル％以上であり、総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇ以下であり、アミン価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ、重量平均分子量（Ｍｗ）が４８００を超え１００００以下であるポリオール。
成分Ｂ：アミン価が、７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１７ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー供給ローラに関し、特に、画像形成装置において、現像装置に内蔵され、潜像担持体の表面に目的とするトナー像を形成するための現像ローラへトナーの供給及び現像残りの現像ローラ上の残トナーの掻取りをするトナー供給ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像形成装置において、現像装置に内蔵されるトナー供給ローラは、その要求特性から発泡弾性体層が形成されたものが一般に用いられており、発泡弾性体としてポリウレタンフォームが用いられることが多い。
【０００３】
このようなポリウレタンフォームを発泡弾性体層とするトナー供給ローラは、例えば次のような方法で製造される。まず、ポリオール成分、イソシアネート成分、発泡剤、整泡剤及び触媒を混合攪拌し、トナー供給ローラ用成形型内に注入する。これを型内で発泡硬化させ、次いで成形物を脱型してトナー供給ローラを得る（特許文献１参照）。
【０００４】
トナー供給ローラの要求特性として、トナーへのダメージの少ない低硬度で、さらに現像ローラとの当接による圧縮力に対して迅速な形状回復性、つまり低ヒシテリシスロスであることが望まれている。また、ポリウレタンフォーム中の未反応成分や低架橋体成分により、現像ローラを汚染する場合がある。そのような特性のトナー供給ローラを得る方法として、ポリオール成分が、高分子量でかつモノオール成分量が少ないものであることが望ましい。そして、そのポリオール成分として、総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇ以下であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が４５００乃至８０００の範囲内にあるポリエーテルポリオールが用いられる（特許文献２）。
【０００５】
このようなポリウレタンフォームの製造に使用する触媒としては、下記するようなアミン系触媒や有機金属系触媒が知られている。アミン系触媒では、例えば、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が挙げられる。また、有機金属系触媒では、例えば、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）チタン等が挙げられる。
【０００６】
これら触媒の中で、アミン系触媒は水との相性が良く、有機金属系触媒に比べてアミン系触媒は毒性やプレミックス時のライフタイムが長いといった長所がある。その反面、使用量が多くて、ポリウレタンフォームに残存するアミン系触媒が徐々に揮発し、電子写真装置においては、他の部品やトナーなどを汚染し、画像を悪化させる原因物質となる場合がある。
【０００７】
そこで、ポリオール成分として、分子内にアミン結合を有し、自己触媒機能が期待されるポリオールを用いることも考えられるが、分子内にアミン結合を有するポリオールのみでは十分な低ヒシテリシスロスが容易に得られない。
【特許文献１】特開平０９−２７４３７３号公報
【特許文献２】特開２００４―０３７６３０号公報
【非特許文献１】今井嘉夫著「ポリウレタンフォーム」高分子刊行会出版、１９８７年５月２０日（初版）、６５ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題を解決した、反応性や物性が悪化せず、触媒や低架橋体などの汚染が低減した、かつ、発泡弾性体層が低硬度で低ヒシテリシスロスである、優れた物性を有するトナー供給ローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題は、下記（１）乃至（７）により解決される。
【００１０】
（１）芯金の外周上に少なくとも発泡弾性体層を有するトナー供給ローラであって、
該発泡弾性体層が、少なくとも、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分を混合発泡させて形成され、
かつ、該ポリオール成分が下記成分Ａ及び成分Ｂを含有する
ことを特徴とするトナー供給ローラ。
成分Ａ：少なくとも末端にエチレンオキシドユニットが結合しており、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の５モル％以上であり、総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇ以下であり、アミン価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ、重量平均分子量（Ｍｗ）が４８００を超え１００００以下であるポリオール。
成分Ｂ：アミン価が、７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１７ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオール。
【００１１】
（２）成分Ａの含有量が、ポリオール成分中５質量％以上６０質量％以下であることを特徴とする上記（１）のトナー供給ローラ。
【００１２】
（３）成分Ａの水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、平均官能基数が２．０以上４．０以下で、かつ、総不飽和度が０．０３５ｍｅｑ／ｇ以下であり、成分Ｂのアミン価が、１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする上記（１）又は（２）のトナー供給ローラ。
【００１３】
（４）発泡弾性体層を形成する材料中の触媒の含有量がポリオール成分とポリイソシアネート成分の合計に対して０．４質量％以下であることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかのトナー供給ローラ。
【００１４】
（５）発泡弾性体層のヒシテリシスロスが１５％以下であることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかのトナー供給ローラ。
【００１５】
（６）発泡弾性体のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）抽出率が４．０質量％以下であることを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれかのトナー供給ローラ。
【００１６】
（７）発泡弾性体の密度が０．０５ｇ／ｃｍ3以上０．２０ｇ／ｃｍ3以下であり、かつ硬度が５０ｇ以上３００ｇ以下であることを特徴とする上記（１）乃至（６）のいずれかのトナー供給ローラ。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、触媒や低架橋体などの汚染が実質的にない、発泡弾性体層が低硬度で低ヒシテリシスロスである、優れた物性を有したトナー供給ローラが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のトナー供給ローラは、画像形成装置において、現像装置に内蔵され、潜像担持体の表面に目的とするトナー像を形成するための現像ローラへトナーの供給及び現像残りの現像ローラ上の残トナーの掻取りをするための部材として用いられるものである。
【００１９】
本発明のトナー供給ローラの一例の斜視図を図１に示す。
【００２０】
本発明のトナー供給ローラ１は、芯金２の外周上に少なくとも発泡弾性体層３を有するものである。
【００２１】
発泡弾性体層は、少なくとも、主成分として下記成分Ａ及び成分Ｂを含有するポリオール成分とポリイソシアネート成分を混合し、発泡硬化したものである。
成分Ａ：後記特性を有するポリオール。少なくとも末端にエチレンオキシドユニットが結合しており、かつ、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の５モル％以上である。総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇ以下である。アミン価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。重量平均分子量（Ｍｗ）が４８００を超え１００００以下である。
成分Ｂ：アミン価が、７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１７ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオール。
【００２２】
成分Ａの含有量が、全ポリオール成分中５質量％以上６０質量％以下であることが好ましい。該成分Ａが５質量％未満である場合、十分な低硬度品が得られにくく、６０質量％を超えると反応性が低下し、触媒を増量するなどの必要があり汚染が懸念されるので好ましくない。
【００２３】
さらに該成分Ａは、Ｍｗが４８００を超え１００００以下である。Ｍｗが４８００未満であると架橋密度が高くなり過ぎるため、得られるポリウレタンフォームの柔軟性が低下する傾向がみられる。また、Ｍｗが１００００を越えると粘度が高くて、反応時の作業性が悪くなる傾向がみられる。
【００２４】
この中でも、成分Ａとしては、水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下で、かつ平均官能基数が２．０以上４．０以下であるものを用いることが好ましい。
【００２５】
なお、成分Ａとして、少なくとも末端にエチレンオキシドユニットが結合しており、かつ、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の５モル％以上である。また、総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇ以下、好ましくは、０．０３５ｍｅｑ／ｇ以下である。そのために、成分Ａとして、ポリエーテルポリオールの構造のものを用いると、耐湿熱耐久性に優れたポリウレタンフォームを得るのに好適である。エチレンオキサイド（ＥＯ）を末端に５モル％以上グラフトさせたポリエーテルポリオールが、反応性に優れるので好ましい。総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇを超えるものでは、モノオール成分が多くて、発泡体の構造が弱くなることが多いので好ましくない。また、成分Ａは、予めポリイソシアネートと反応させて、プレポリマーとして用いても差し支えない。
【００２６】
また、分子内にアミノ基を有する（すなわちアミン価を有する）ポリオールは、ウレタン化触媒作用を有するので、成形後の系外流出の懸念といった従来触媒の問題点を著しく軽減できるので、ウレタン化触媒の使用を少なくでき、好ましい。しかし、アミノ基を有すると吸湿性が発現されやすいので、適宜好ましいものを選択する必要がある。
【００２７】
そこで、本発明では、ポリオール成分として、成分Ａがアミン価０．１ｇＫＯＨ／ｇ以下のものを用い、成分Ｂがアミン価７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１７ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のものを用いることが好ましい。ここで、アミン価を有するようなポリオールであり、上記成分Ａとしての水酸基価、官能基数及びＭｗを満足するものである場合、成分Ａ及び成分Ｂの一部あるいは全部となることもありうる。なお、このようなアミン価を有する成分Ａと成分Ｂの両方を満たすポリオールを用いた時は、アミン価を換算して、すなわちアミン価が７ｍｇＫＯＨ／ｇ乃至１７ｍｇ／ＫＯＨに当たる量を成分Ｂの量とし、残りを成分Ａとして換算する。したがって、本発明では、ポリオール成分が見かけ上一種のポリオールを使用しているときでも、成分Ａ及び成分Ｂのポリオールが使用されているとみなす。
【００２８】
成分Ｂのアミン価が７ｍｇＫＯＨ／ｇ未満ではアミノ基が触媒として十分に機能できる量ではなく、１７ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると反応が早くなりすぎてしまい、反応の制御が困難になりセル開口率が低下する。更に好ましくはアミン価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の範囲にあるものである。また、成分Ｂも成分Ａ同様に、予めポリイソシアネートと反応させたプレポリマーとして用いても差し支えない。
【００２９】
また、ポリオール成分として、ポリマーポリオール（商品名：三井化学ポリウレタン株式会社製）を用いてもよい。なお、ポリマーポリオールとは、ポリエーテルポリオール中でエチレン性不飽和単量体（アクリロニトリル、スチレン、メタクリル酸メチル、塩化ビニリデン等）を重合させて変性したものである。ポリオール成分の一部として使用することによりポリウレタンフォームの湿熱耐久性を低下させることなく、通気性向上等を図ることができる。
【００３０】
本発明において、ポリオール成分と共に用いるポリイソシアネート成分としては、特に制限は無く、従来公知の各種ポリイソシアネートの中から、適宜選択して使用することができる。特に、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）又はその誘導体を含有するイソシアネートが好ましい。また、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート及びその誘導体を併用することもできる。さらに予めポリオールと反応させておいたプレポリマーとして使用しても良い。
【００３１】
これらポリイソシアネートとポリオールの配合割合は、特に制限はないが、通常、ＮＣＯインデックスで６０以上１３０以下、好ましくは７０以上１１５以下になるようにすることが好ましい。
【００３２】
本発明では、ポリオール成分の成分Ｂとして、アミノ基を有するポリオールを使用するので必ずしも必要でないが、ウレタン化触媒を使用しても良い。なお、その使用量としては、発泡弾性体材料中で含有量が、ポリオール成分とポリイソシアネート成分の合計に対して０．４質量％以下である。０．４質量％を超えて用いると、ポリウレタンローラ中に残存しているアミン系触媒が揮発し、それが画像不良の原因となる場合がある。なお、本発明で使用する触媒としては、特に制限が無いが、以下のものが特に好ましい。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、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキサノール等。これらは、単独で、あるいは任意に組み合わせて用いることができる。
【００３３】
ポリウレタンフォーム形成に際して、水を発泡剤として使用することができる。水はポリイソシアネートと反応してポリウレアを形成すると共に炭酸ガスを発生し、この炭酸ガスが発泡剤となる。水の使用量は、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、さらに好ましくは、０．１質量部以上５質量部以下である。なお、水と共に、炭化水素（シクロペンタン等）、炭酸ガス、その他の発泡剤を使用しても構わない。
【００３４】
また、ポリウレタンフォーム形成において、発泡セルを安定化させるために、整泡剤を使用しても構わない。整泡剤としては、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、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、０．０１質量部以上５質量部以下が適当である。これは、使用量が、全ポリオール１００質量部に対して０．０１質量部未満であると、発泡セルが不均一になりやすく外観不良が発生しやすく、５質量部を超えると、染み出しなどの不具合が生じやすくなるからである。
【００３５】
その他、助剤として、架橋剤、難燃剤、着色剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、酸化防止剤、導電性付与剤等を必要により使用する。これらのその他助剤を添加しても何等本発明の主旨を損なうものではない。
【００３６】
本発明のトナー供給ローラの発泡弾性体層の製造については、少なくともポリオール成分とポリイソシアネート成分を上記ＮＣＯインデックスになるように用い、その他原料、触媒と共に混合発泡する他は、特に制限は無く常法によれば良い。
【００３７】
一例を示せば次の通りである。まず、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、触媒及び所望により用いられる整泡剤、水、その他助剤などを均質に混合した後、加熱して反応硬化させる。原料を混合する際の温度や時間について、特に制限は無いが、混合温度はとして、通常１０℃乃至９０℃、好ましくは２０℃乃至６０℃の範囲であり、混合時間は、通常１秒乃至１０分間、好ましくは３秒乃至１分間程度である。また、加熱して反応硬化させる際、従来公知の方法により、発泡させることにより、ポリウレタンフォームからなる各種部材を作製することができる。
【００３８】
本発明のトナー供給ローラの製造は、通常、鉄にメッキを施したものやステンレス鋼などからなる芯金上に、上記発泡弾性体層（ポリウレタンフォーム）を形成する。なお、芯金とポリウレタンフォームの接合方法については、特に制限は無いが、芯金を予めモールド（成形型）内部に配設しておき発泡弾性体原料を注型硬化する方法や、所定の形状に成形したポリウレタンフォームを芯金に接着する方法などがある。どちらの方法でも、必要に応じて芯金とポリウレタンフォームの間に接着層を設けることができる。この接着層としては、接着剤やホットメルトシートなどの公知の材料を用いることが可能である。なお、ポリウレタンフォームをローラの発泡弾性体層として使用可能なように形成する方法としては、特に制限は無く、公知の方法によればよい。例えば、所定の形状のモールドに注型する方法、予め製造したポリウレタンフォームブロックから切削加工により所定の寸法に切り出す方法、研磨処理により所定の寸法にする方法、あるいはこれらの方法を適宜組み合せた方法などである。
【００３９】
本発明のトナー供給ローラは、上記したように、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、その他を混合発泡し、芯金の上に発泡弾性体層を形成したものであるが、該発泡弾性体層が以下のような物性を持っていることが好ましい。
【００４０】
すなわち、発泡弾性体層のヒシテリシスロスが、１５％以下であることが望ましい。１５％を超えると現像ローラとの当接痕の形状が復元するが遅くなり、画像に影響を与える場合がある。
【００４１】
また、発泡弾性体層をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）で抽出した時の抽出の量が発泡弾性体層の４．０質量％以下であること、更に好ましくは３．５質量％以下であることが好ましい。なお、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）抽出率が４．０質量％を超えると現像ローラに低架橋物質が移行する影響が現れ、特に画像に影響を与える場合があるので好ましくない。
【００４２】
さらに、本発明のトナー供給ローラは、発泡弾性体層の密度が０．０５ｇ／ｃｍ3以上０．２０ｇ／ｃｍ3以下であること、硬度が５０ｇ以上３００ｇ以下であることが、現像ローラからのトナー掻き取り、現像ローラへのトナー供給などのため、望ましい。
【００４３】
以上のような本発明のトナー供給ローラは、発泡弾性体層形成に用いた触媒による汚染が問題にならないくらい軽減され、発泡弾性体層は低硬度で良好な柔軟性に優れたものである。したがって、本発明のトナー供給ローラは、電子写真方式の画像形成装置に組み込んで使用すると、良好な画像を形成することが可能となる。
【実施例】
【００４４】
以下に、本発明の実施例及び比較例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良等を加え得ることができる。
【００４５】
実施例及び比較例で作製した使用したポリオール成分及びトナー供給ローラの物性の測定値は、下記の方法により測定した。
【００４６】
〔ポリオール成分の水酸基価、総不飽和度及びアミン価の測定〕
・水酸基価及び総不飽和度：
ＪＩＳ Ｋ−１５５７記載の方法による。
・アミン価：
京都電子工業株式会社製の電位差自動滴定装置ＡＴ−５１０（商品名）を用い手、測定した。なお、希釈液として、エタノール：トルエン＝１：４の混合溶媒を用い、滴定液としては、０．１Ｍ塩酸／エタノール溶液を用いた。
【００４７】
〔発泡弾性体層の硬度、ヒシテリシスロス、ＭＥＫ抽出率及び密度の測定〕
・硬度及びヒシテリシスロス：
測定の概要を図２に示す。図２において、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。トナー供給ローラ１を、芯金２の両端の露出部において支持する。発泡弾性体層３に、長さ５０ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ１０ｍｍの板状の押圧する治具４を、図２のように当てる。次いで該治具４を１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧し、２ｍｍ圧縮し、その後１０ｍｍ／ｍｉｎで押圧を解除する。その時の変形量と荷重（ｇ）の関係をグラフに表す。測定の一例を図３に示す。
【００４８】
そして、荷重を印加し、１ｍｍ変位（圧縮）時の荷重（ｇ）を発泡弾性体層の硬度とする。その数値が大きくなるほど、発泡弾性体層３が硬いことを示している。なお、測定を長手方向に３箇所、周方向に４箇所の計１２箇所行い、その平均値を当該トナー供給ローラの測定値とする。
【００４９】
また、変形量と荷重の関係のグラフから、荷重押圧時の荷重面積から荷重開放時の荷重面積を引き、その値を荷重押圧時の荷重面積で割る。その値を、発泡弾性体層のヒシテリシスロスとする。なお、測定を長手方向に３箇所、周方向に４箇所の計１２箇所行い、その平均値を当該トナー供給ローラの測定値とする。
【００５０】
・ＭＥＫ抽出率：
トナー供給ローラの発泡弾性体層を細かく刻み、その１ｇ（精秤）を５０ｍｌの瓶に入れる。それに、ＭＥＫ約３０ｍｌを入れ、５時間放置する。予め風袋を計ったビーカーに濾紙を用いて、発泡弾性体層をろ別して、ＭＥＫ液を取る。その後、ＭＥＫを蒸発させ、さらに電気炉にて１１０℃で２０分間乾燥する。室温にまで冷却した後に、該ビーカー重量を計り、風袋を引く。得られた値（ｇ）の用いたトナー供給ローラの発泡弾性体層の精秤値に対する百分率を求め、当該トナー供給ローラのＭＥＫ抽出率とする。
【００５１】
・密度：トナー供給ローラの発泡弾性体の両端面より１０ｍｍ及び中央部の外径３点を平均した値を発泡弾性体の外径とし、芯金を除く発泡弾性体の体積Ｄ（ｃｍ3）を算出した。芯金を除く発泡弾性体の重量Ｍ（ｇ）を該体積Ｄ（ｃｍ3）で除して、当該トナー供給ローラの発泡弾性体密度（ｇ／ｃｍ3）とする。
【００５２】
以下の実施例、比較例で使用した原料を示す。
【００５３】
（１）ポリオール成分
・成分Ａ
末端にエチレンオキシドユニットがグラフトされた、下記１の表に示すポリオール（ＰＯＬａ乃至ＰＯＬｅ）を用いた。なお、分析は上記した方法により測定した。
【００５４】
【表１】
【００５５】
・成分Ｂ
ポリオール成分の成分Ｂとして、ポリエーテルポリオール「ＤＶＶ６３４０」（商品名、ダウケミカル株式会社製）を用いた。なお、これは水酸基価３２ｍｇＫＯＨ／ｇ及びアミン価１３．５ｍｇＫＯＨ／ｇである。
【００５６】
（２）ポリイソシアネート成分
ポリイソシアネート成分として、ポリイソシアネート「コスモネートＴＭ５０」（商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製）を用いた。なお、これはＮＣＯ＝３９．８％である。
【００５７】
（３）整泡剤
整泡剤として、シリコーン整泡剤「ＳＲＸ−２７４Ｃ」（商品名、東レダウコーニング株式会社製）を用いた。
【００５８】
（４）アミン系触媒
アミン系触媒として、触媒１：アミン触媒「ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴ」（商品名）及び触媒２：アミン触媒「ＴＯＹＯＣＡＴ−ＭＲ」（商品名）（いずれも、東ソー株式会社製）を用いた。
【００５９】
実施例１〜６及び比較例１〜４
表２に示す組成で各成分を機械的撹拌して得た発泡弾性体層用原料混合を、径５ｍｍ、長さ２９０ｍｍの金属製芯金を挿入した内径１６ｍｍのパイプ状金型に注入し、６０℃のオーブン中に３０分間加熱して発泡硬化させた。その後、脱型し、バリ等の除去を行い、さらに、表面を研磨して、外径１４ｍｍ、フォーム密度０．１ｇ／ｃｍ3のトナー供給ローラを作成した。
【００６０】
なお、この脱型時の発泡弾性体層の状況（ローラ形状保持状態、裂け等の不具合の有無等）を観察し、成形性を下記基準で評価した。
○：脱型時の形状復元性などで不具合が認められない。
△：不具合の予兆が若干認められる。
×：不具合が明確に認められる。
【００６１】
また、得られた該トナー供給ローラをカートリッジに組み込み、温度４０℃・湿度９５％の環境下で１ヶ月保管した。その後、レーザービームプリンター「ｈｐ ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ４６００」（商品名日本ヒューレット・パッカード株式会社製）に組み込み、耐久画像評価を行った。画像出力は５０００枚を行い、そのときの画像の濃度、画質の一様性を目視により観察して、下記基準で評価した。
○：まったく不具合が認められない良好な画像であった。
△：不具合の予兆が若干認められる。
×：不具合が明確に認められる。
【００６２】
上記結果及びトナー供給ローラの物性（上記測定方法による）を、表２に示す。
【００６３】
【表２】
【００６４】
本発明のトナー供給ローラ（実施例１乃至６）では良好な画像が得られた。また、実施例１乃至３は成形性も問題なかった。実施例４及び６は脱型時にトナー供給ローラに若干の変形が見られた。一方、成分Ａとして、総不飽和度の高いポリオール（ＰＯＬｃ及びＰＯＬｄ）を用いた比較例１、２では、過酷な条件の保管では、画像評価前の現像ローラ上に付着物が確認され、画像評価でも画像にスジが観察された。また、比較例３では画像上にスジが確認された。比較例４では成形性が悪く脱型後ローラ形状が変形し保持が困難で、画像評価できなかった。本結果より、本発明のトナー供給ローラは、画像性能が優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明のトナー供給ローラの一例の斜視図である。
【図２】発泡弾性体層の硬度及びヒシテリシスロスの測定方法を示す説明図である。
【図３】発泡弾性体層の変位量と荷重の関係を表すグラフである。
【符号の説明】
【００６６】
１ トナー供給ローラ
２ 芯金
３ 発泡弾性体層
４ 冶具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー供給ローラに関し、特に、画像形成装置において、現像装置に内蔵され、潜像担持体の表面に目的とするトナー像を形成するための現像ローラへトナーの供給及び現像残りの現像ローラ上の残トナーの掻取りをするトナー供給ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像形成装置において、現像装置に内蔵されるトナー供給ローラは、その要求特性から発泡弾性体層が形成されたものが一般に用いられており、発泡弾性体としてポリウレタンフォームが用いられることが多い。
【０００３】
このようなポリウレタンフォームを発泡弾性体層とするトナー供給ローラは、例えば次のような方法で製造される。まず、ポリオール成分、イソシアネート成分、発泡剤、整泡剤及び触媒を混合攪拌し、トナー供給ローラ用成形型内に注入する。これを型内で発泡硬化させ、次いで成形物を脱型してトナー供給ローラを得る（特許文献１参照）。
【０００４】
トナー供給ローラの要求特性として、トナーへのダメージの少ない低硬度で、さらに現像ローラとの当接による圧縮力に対して迅速な形状回復性、つまり低ヒシテリシスロスであることが望まれている。また、ポリウレタンフォーム中の未反応成分や低架橋体成分により、現像ローラを汚染する場合がある。そのような特性のトナー供給ローラを得る方法として、ポリオール成分が、高分子量でかつモノオール成分量が少ないものであることが望ましい。そして、そのポリオール成分として、総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇ以下であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が４５００乃至８０００の範囲内にあるポリエーテルポリオールが用いられる（特許文献２）。
【０００５】
このようなポリウレタンフォームの製造に使用する触媒としては、下記するようなアミン系触媒や有機金属系触媒が知られている。アミン系触媒では、例えば、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が挙げられる。また、有機金属系触媒では、例えば、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）チタン等が挙げられる。
【０００６】
これら触媒の中で、アミン系触媒は水との相性が良く、有機金属系触媒に比べてアミン系触媒は毒性やプレミックス時のライフタイムが長いといった長所がある。その反面、使用量が多くて、ポリウレタンフォームに残存するアミン系触媒が徐々に揮発し、電子写真装置においては、他の部品やトナーなどを汚染し、画像を悪化させる原因物質となる場合がある。
【０００７】
そこで、ポリオール成分として、分子内にアミン結合を有し、自己触媒機能が期待されるポリオールを用いることも考えられるが、分子内にアミン結合を有するポリオールのみでは十分な低ヒシテリシスロスが容易に得られない。
【特許文献１】特開平０９−２７４３７３号公報
【特許文献２】特開２００４―０３７６３０号公報
【非特許文献１】今井嘉夫著「ポリウレタンフォーム」高分子刊行会出版、１９８７年５月２０日（初版）、６５ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題を解決した、反応性や物性が悪化せず、触媒や低架橋体などの汚染が低減した、かつ、発泡弾性体層が低硬度で低ヒシテリシスロスである、優れた物性を有するトナー供給ローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題は、下記（１）乃至（７）により解決される。
【００１０】
（１）芯金の外周上に少なくとも発泡弾性体層を有するトナー供給ローラであって、
該発泡弾性体層が、少なくとも、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分を混合発泡させて形成され、
かつ、該ポリオール成分が下記成分Ａ及び成分Ｂを含有する
ことを特徴とするトナー供給ローラ。
成分Ａ：少なくとも末端にエチレンオキシドユニットが結合しており、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の５モル％以上であり、総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇ以下であり、アミン価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ、重量平均分子量（Ｍｗ）が４８００を超え１００００以下であるポリオール。
成分Ｂ：アミン価が、７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１７ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオール。
【００１１】
（２）成分Ａの含有量が、ポリオール成分中５質量％以上６０質量％以下であることを特徴とする上記（１）のトナー供給ローラ。
【００１２】
（３）成分Ａの水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、平均官能基数が２．０以上４．０以下で、かつ、総不飽和度が０．０３５ｍｅｑ／ｇ以下であり、成分Ｂのアミン価が、１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする上記（１）又は（２）のトナー供給ローラ。
【００１３】
（４）発泡弾性体層を形成する材料中の触媒の含有量がポリオール成分とポリイソシアネート成分の合計に対して０．４質量％以下であることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかのトナー供給ローラ。
【００１４】
（５）発泡弾性体層のヒシテリシスロスが１５％以下であることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかのトナー供給ローラ。
【００１５】
（６）発泡弾性体のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）抽出率が４．０質量％以下であることを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれかのトナー供給ローラ。
【００１６】
（７）発泡弾性体の密度が０．０５ｇ／ｃｍ3以上０．２０ｇ／ｃｍ3以下であり、かつ硬度が５０ｇ以上３００ｇ以下であることを特徴とする上記（１）乃至（６）のいずれかのトナー供給ローラ。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、触媒や低架橋体などの汚染が実質的にない、発泡弾性体層が低硬度で低ヒシテリシスロスである、優れた物性を有したトナー供給ローラが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のトナー供給ローラは、画像形成装置において、現像装置に内蔵され、潜像担持体の表面に目的とするトナー像を形成するための現像ローラへトナーの供給及び現像残りの現像ローラ上の残トナーの掻取りをするための部材として用いられるものである。
【００１９】
本発明のトナー供給ローラの一例の斜視図を図１に示す。
【００２０】
本発明のトナー供給ローラ１は、芯金２の外周上に少なくとも発泡弾性体層３を有するものである。
【００２１】
発泡弾性体層は、少なくとも、主成分として下記成分Ａ及び成分Ｂを含有するポリオール成分とポリイソシアネート成分を混合し、発泡硬化したものである。
成分Ａ：後記特性を有するポリオール。少なくとも末端にエチレンオキシドユニットが結合しており、かつ、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の５モル％以上である。総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇ以下である。アミン価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。重量平均分子量（Ｍｗ）が４８００を超え１００００以下である。
成分Ｂ：アミン価が、７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１７ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオール。
【００２２】
成分Ａの含有量が、全ポリオール成分中５質量％以上６０質量％以下であることが好ましい。該成分Ａが５質量％未満である場合、十分な低硬度品が得られにくく、６０質量％を超えると反応性が低下し、触媒を増量するなどの必要があり汚染が懸念されるので好ましくない。
【００２３】
さらに該成分Ａは、Ｍｗが４８００を超え１００００以下である。Ｍｗが４８００未満であると架橋密度が高くなり過ぎるため、得られるポリウレタンフォームの柔軟性が低下する傾向がみられる。また、Ｍｗが１００００を越えると粘度が高くて、反応時の作業性が悪くなる傾向がみられる。
【００２４】
この中でも、成分Ａとしては、水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下で、かつ平均官能基数が２．０以上４．０以下であるものを用いることが好ましい。
【００２５】
なお、成分Ａとして、少なくとも末端にエチレンオキシドユニットが結合しており、かつ、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の５モル％以上である。また、総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇ以下、好ましくは、０．０３５ｍｅｑ／ｇ以下である。そのために、成分Ａとして、ポリエーテルポリオールの構造のものを用いると、耐湿熱耐久性に優れたポリウレタンフォームを得るのに好適である。エチレンオキサイド（ＥＯ）を末端に５モル％以上グラフトさせたポリエーテルポリオールが、反応性に優れるので好ましい。総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇを超えるものでは、モノオール成分が多くて、発泡体の構造が弱くなることが多いので好ましくない。また、成分Ａは、予めポリイソシアネートと反応させて、プレポリマーとして用いても差し支えない。
【００２６】
また、分子内にアミノ基を有する（すなわちアミン価を有する）ポリオールは、ウレタン化触媒作用を有するので、成形後の系外流出の懸念といった従来触媒の問題点を著しく軽減できるので、ウレタン化触媒の使用を少なくでき、好ましい。しかし、アミノ基を有すると吸湿性が発現されやすいので、適宜好ましいものを選択する必要がある。
【００２７】
そこで、本発明では、ポリオール成分として、成分Ａがアミン価０．１ｇＫＯＨ／ｇ以下のものを用い、成分Ｂがアミン価７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１７ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のものを用いることが好ましい。ここで、アミン価を有するようなポリオールであり、上記成分Ａとしての水酸基価、官能基数及びＭｗを満足するものである場合、成分Ａ及び成分Ｂの一部あるいは全部となることもありうる。なお、このようなアミン価を有する成分Ａと成分Ｂの両方を満たすポリオールを用いた時は、アミン価を換算して、すなわちアミン価が７ｍｇＫＯＨ／ｇ乃至１７ｍｇ／ＫＯＨに当たる量を成分Ｂの量とし、残りを成分Ａとして換算する。したがって、本発明では、ポリオール成分が見かけ上一種のポリオールを使用しているときでも、成分Ａ及び成分Ｂのポリオールが使用されているとみなす。
【００２８】
成分Ｂのアミン価が７ｍｇＫＯＨ／ｇ未満ではアミノ基が触媒として十分に機能できる量ではなく、１７ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると反応が早くなりすぎてしまい、反応の制御が困難になりセル開口率が低下する。更に好ましくはアミン価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の範囲にあるものである。また、成分Ｂも成分Ａ同様に、予めポリイソシアネートと反応させたプレポリマーとして用いても差し支えない。
【００２９】
また、ポリオール成分として、ポリマーポリオール（商品名：三井化学ポリウレタン株式会社製）を用いてもよい。なお、ポリマーポリオールとは、ポリエーテルポリオール中でエチレン性不飽和単量体（アクリロニトリル、スチレン、メタクリル酸メチル、塩化ビニリデン等）を重合させて変性したものである。ポリオール成分の一部として使用することによりポリウレタンフォームの湿熱耐久性を低下させることなく、通気性向上等を図ることができる。
【００３０】
本発明において、ポリオール成分と共に用いるポリイソシアネート成分としては、特に制限は無く、従来公知の各種ポリイソシアネートの中から、適宜選択して使用することができる。特に、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）又はその誘導体を含有するイソシアネートが好ましい。また、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート及びその誘導体を併用することもできる。さらに予めポリオールと反応させておいたプレポリマーとして使用しても良い。
【００３１】
これらポリイソシアネートとポリオールの配合割合は、特に制限はないが、通常、ＮＣＯインデックスで６０以上１３０以下、好ましくは７０以上１１５以下になるようにすることが好ましい。
【００３２】
本発明では、ポリオール成分の成分Ｂとして、アミノ基を有するポリオールを使用するので必ずしも必要でないが、ウレタン化触媒を使用しても良い。なお、その使用量としては、発泡弾性体材料中で含有量が、ポリオール成分とポリイソシアネート成分の合計に対して０．４質量％以下である。０．４質量％を超えて用いると、ポリウレタンローラ中に残存しているアミン系触媒が揮発し、それが画像不良の原因となる場合がある。なお、本発明で使用する触媒としては、特に制限が無いが、以下のものが特に好ましい。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、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキサノール等。これらは、単独で、あるいは任意に組み合わせて用いることができる。
【００３３】
ポリウレタンフォーム形成に際して、水を発泡剤として使用することができる。水はポリイソシアネートと反応してポリウレアを形成すると共に炭酸ガスを発生し、この炭酸ガスが発泡剤となる。水の使用量は、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、さらに好ましくは、０．１質量部以上５質量部以下である。なお、水と共に、炭化水素（シクロペンタン等）、炭酸ガス、その他の発泡剤を使用しても構わない。
【００３４】
また、ポリウレタンフォーム形成において、発泡セルを安定化させるために、整泡剤を使用しても構わない。整泡剤としては、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、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、０．０１質量部以上５質量部以下が適当である。これは、使用量が、全ポリオール１００質量部に対して０．０１質量部未満であると、発泡セルが不均一になりやすく外観不良が発生しやすく、５質量部を超えると、染み出しなどの不具合が生じやすくなるからである。
【００３５】
その他、助剤として、架橋剤、難燃剤、着色剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、酸化防止剤、導電性付与剤等を必要により使用する。これらのその他助剤を添加しても何等本発明の主旨を損なうものではない。
【００３６】
本発明のトナー供給ローラの発泡弾性体層の製造については、少なくともポリオール成分とポリイソシアネート成分を上記ＮＣＯインデックスになるように用い、その他原料、触媒と共に混合発泡する他は、特に制限は無く常法によれば良い。
【００３７】
一例を示せば次の通りである。まず、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、触媒及び所望により用いられる整泡剤、水、その他助剤などを均質に混合した後、加熱して反応硬化させる。原料を混合する際の温度や時間について、特に制限は無いが、混合温度はとして、通常１０℃乃至９０℃、好ましくは２０℃乃至６０℃の範囲であり、混合時間は、通常１秒乃至１０分間、好ましくは３秒乃至１分間程度である。また、加熱して反応硬化させる際、従来公知の方法により、発泡させることにより、ポリウレタンフォームからなる各種部材を作製することができる。
【００３８】
本発明のトナー供給ローラの製造は、通常、鉄にメッキを施したものやステンレス鋼などからなる芯金上に、上記発泡弾性体層（ポリウレタンフォーム）を形成する。なお、芯金とポリウレタンフォームの接合方法については、特に制限は無いが、芯金を予めモールド（成形型）内部に配設しておき発泡弾性体原料を注型硬化する方法や、所定の形状に成形したポリウレタンフォームを芯金に接着する方法などがある。どちらの方法でも、必要に応じて芯金とポリウレタンフォームの間に接着層を設けることができる。この接着層としては、接着剤やホットメルトシートなどの公知の材料を用いることが可能である。なお、ポリウレタンフォームをローラの発泡弾性体層として使用可能なように形成する方法としては、特に制限は無く、公知の方法によればよい。例えば、所定の形状のモールドに注型する方法、予め製造したポリウレタンフォームブロックから切削加工により所定の寸法に切り出す方法、研磨処理により所定の寸法にする方法、あるいはこれらの方法を適宜組み合せた方法などである。
【００３９】
本発明のトナー供給ローラは、上記したように、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、その他を混合発泡し、芯金の上に発泡弾性体層を形成したものであるが、該発泡弾性体層が以下のような物性を持っていることが好ましい。
【００４０】
すなわち、発泡弾性体層のヒシテリシスロスが、１５％以下であることが望ましい。１５％を超えると現像ローラとの当接痕の形状が復元するが遅くなり、画像に影響を与える場合がある。
【００４１】
また、発泡弾性体層をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）で抽出した時の抽出の量が発泡弾性体層の４．０質量％以下であること、更に好ましくは３．５質量％以下であることが好ましい。なお、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）抽出率が４．０質量％を超えると現像ローラに低架橋物質が移行する影響が現れ、特に画像に影響を与える場合があるので好ましくない。
【００４２】
さらに、本発明のトナー供給ローラは、発泡弾性体層の密度が０．０５ｇ／ｃｍ3以上０．２０ｇ／ｃｍ3以下であること、硬度が５０ｇ以上３００ｇ以下であることが、現像ローラからのトナー掻き取り、現像ローラへのトナー供給などのため、望ましい。
【００４３】
以上のような本発明のトナー供給ローラは、発泡弾性体層形成に用いた触媒による汚染が問題にならないくらい軽減され、発泡弾性体層は低硬度で良好な柔軟性に優れたものである。したがって、本発明のトナー供給ローラは、電子写真方式の画像形成装置に組み込んで使用すると、良好な画像を形成することが可能となる。
【実施例】
【００４４】
以下に、本発明の実施例及び比較例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良等を加え得ることができる。
【００４５】
実施例及び比較例で作製した使用したポリオール成分及びトナー供給ローラの物性の測定値は、下記の方法により測定した。
【００４６】
〔ポリオール成分の水酸基価、総不飽和度及びアミン価の測定〕
・水酸基価及び総不飽和度：
ＪＩＳ Ｋ−１５５７記載の方法による。
・アミン価：
京都電子工業株式会社製の電位差自動滴定装置ＡＴ−５１０（商品名）を用い手、測定した。なお、希釈液として、エタノール：トルエン＝１：４の混合溶媒を用い、滴定液としては、０．１Ｍ塩酸／エタノール溶液を用いた。
【００４７】
〔発泡弾性体層の硬度、ヒシテリシスロス、ＭＥＫ抽出率及び密度の測定〕
・硬度及びヒシテリシスロス：
測定の概要を図２に示す。図２において、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。トナー供給ローラ１を、芯金２の両端の露出部において支持する。発泡弾性体層３に、長さ５０ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ１０ｍｍの板状の押圧する治具４を、図２のように当てる。次いで該治具４を１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧し、２ｍｍ圧縮し、その後１０ｍｍ／ｍｉｎで押圧を解除する。その時の変形量と荷重（ｇ）の関係をグラフに表す。測定の一例を図３に示す。
【００４８】
そして、荷重を印加し、１ｍｍ変位（圧縮）時の荷重（ｇ）を発泡弾性体層の硬度とする。その数値が大きくなるほど、発泡弾性体層３が硬いことを示している。なお、測定を長手方向に３箇所、周方向に４箇所の計１２箇所行い、その平均値を当該トナー供給ローラの測定値とする。
【００４９】
また、変形量と荷重の関係のグラフから、荷重押圧時の荷重面積から荷重開放時の荷重面積を引き、その値を荷重押圧時の荷重面積で割る。その値を、発泡弾性体層のヒシテリシスロスとする。なお、測定を長手方向に３箇所、周方向に４箇所の計１２箇所行い、その平均値を当該トナー供給ローラの測定値とする。
【００５０】
・ＭＥＫ抽出率：
トナー供給ローラの発泡弾性体層を細かく刻み、その１ｇ（精秤）を５０ｍｌの瓶に入れる。それに、ＭＥＫ約３０ｍｌを入れ、５時間放置する。予め風袋を計ったビーカーに濾紙を用いて、発泡弾性体層をろ別して、ＭＥＫ液を取る。その後、ＭＥＫを蒸発させ、さらに電気炉にて１１０℃で２０分間乾燥する。室温にまで冷却した後に、該ビーカー重量を計り、風袋を引く。得られた値（ｇ）の用いたトナー供給ローラの発泡弾性体層の精秤値に対する百分率を求め、当該トナー供給ローラのＭＥＫ抽出率とする。
【００５１】
・密度：トナー供給ローラの発泡弾性体の両端面より１０ｍｍ及び中央部の外径３点を平均した値を発泡弾性体の外径とし、芯金を除く発泡弾性体の体積Ｄ（ｃｍ3）を算出した。芯金を除く発泡弾性体の重量Ｍ（ｇ）を該体積Ｄ（ｃｍ3）で除して、当該トナー供給ローラの発泡弾性体密度（ｇ／ｃｍ3）とする。
【００５２】
以下の実施例、比較例で使用した原料を示す。
【００５３】
（１）ポリオール成分
・成分Ａ
末端にエチレンオキシドユニットがグラフトされた、下記１の表に示すポリオール（ＰＯＬａ乃至ＰＯＬｅ）を用いた。なお、分析は上記した方法により測定した。
【００５４】
【表１】
【００５５】
・成分Ｂ
ポリオール成分の成分Ｂとして、ポリエーテルポリオール「ＤＶＶ６３４０」（商品名、ダウケミカル株式会社製）を用いた。なお、これは水酸基価３２ｍｇＫＯＨ／ｇ及びアミン価１３．５ｍｇＫＯＨ／ｇである。
【００５６】
（２）ポリイソシアネート成分
ポリイソシアネート成分として、ポリイソシアネート「コスモネートＴＭ５０」（商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製）を用いた。なお、これはＮＣＯ＝３９．８％である。
【００５７】
（３）整泡剤
整泡剤として、シリコーン整泡剤「ＳＲＸ−２７４Ｃ」（商品名、東レダウコーニング株式会社製）を用いた。
【００５８】
（４）アミン系触媒
アミン系触媒として、触媒１：アミン触媒「ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴ」（商品名）及び触媒２：アミン触媒「ＴＯＹＯＣＡＴ−ＭＲ」（商品名）（いずれも、東ソー株式会社製）を用いた。
【００５９】
実施例１〜６及び比較例１〜４
表２に示す組成で各成分を機械的撹拌して得た発泡弾性体層用原料混合を、径５ｍｍ、長さ２９０ｍｍの金属製芯金を挿入した内径１６ｍｍのパイプ状金型に注入し、６０℃のオーブン中に３０分間加熱して発泡硬化させた。その後、脱型し、バリ等の除去を行い、さらに、表面を研磨して、外径１４ｍｍ、フォーム密度０．１ｇ／ｃｍ3のトナー供給ローラを作成した。
【００６０】
なお、この脱型時の発泡弾性体層の状況（ローラ形状保持状態、裂け等の不具合の有無等）を観察し、成形性を下記基準で評価した。
○：脱型時の形状復元性などで不具合が認められない。
△：不具合の予兆が若干認められる。
×：不具合が明確に認められる。
【００６１】
また、得られた該トナー供給ローラをカートリッジに組み込み、温度４０℃・湿度９５％の環境下で１ヶ月保管した。その後、レーザービームプリンター「ｈｐ ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ４６００」（商品名日本ヒューレット・パッカード株式会社製）に組み込み、耐久画像評価を行った。画像出力は５０００枚を行い、そのときの画像の濃度、画質の一様性を目視により観察して、下記基準で評価した。
○：まったく不具合が認められない良好な画像であった。
△：不具合の予兆が若干認められる。
×：不具合が明確に認められる。
【００６２】
上記結果及びトナー供給ローラの物性（上記測定方法による）を、表２に示す。
【００６３】
【表２】
【００６４】
本発明のトナー供給ローラ（実施例１乃至６）では良好な画像が得られた。また、実施例１乃至３は成形性も問題なかった。実施例４及び６は脱型時にトナー供給ローラに若干の変形が見られた。一方、成分Ａとして、総不飽和度の高いポリオール（ＰＯＬｃ及びＰＯＬｄ）を用いた比較例１、２では、過酷な条件の保管では、画像評価前の現像ローラ上に付着物が確認され、画像評価でも画像にスジが観察された。また、比較例３では画像上にスジが確認された。比較例４では成形性が悪く脱型後ローラ形状が変形し保持が困難で、画像評価できなかった。本結果より、本発明のトナー供給ローラは、画像性能が優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明のトナー供給ローラの一例の斜視図である。
【図２】発泡弾性体層の硬度及びヒシテリシスロスの測定方法を示す説明図である。
【図３】発泡弾性体層の変位量と荷重の関係を表すグラフである。
【符号の説明】
【００６６】
１ トナー供給ローラ
２ 芯金
３ 発泡弾性体層
４ 冶具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金の外周上に少なくとも発泡弾性体層を有するトナー供給ローラであって、
該発泡弾性体層が、少なくとも、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分を混合発泡させて形成され、
かつ、該ポリオール成分が下記成分Ａ及び成分Ｂを含有する
ことを特徴とするトナー供給ローラ。
成分Ａ：少なくとも末端にエチレンオキシドユニットが結合しており、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の５モル％以上であり、総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇ以下であり、アミン価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ、重量平均分子量（Ｍｗ）が４８００を超え１００００以下であるポリオール。
成分Ｂ：アミン価が、７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１７ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオール。
【請求項２】
成分Ａの含有量が、全ポリオール成分中５質量％以上６０質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載のトナー供給ローラ。
【請求項３】
成分Ａの水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、平均官能基数が２．０以上４．０以下で、かつ、総不飽和度が０．０３５ｍｅｑ／ｇ以下であり、成分Ｂのアミン価が、１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー供給ローラ。
【請求項４】
発泡弾性体層を形成する材料中の触媒の含有量がポリオール成分とポリイソシアネート成分の合計に対して０．４質量％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のトナー供給ローラ。
【請求項５】
発泡弾性体層のヒシテリシスロスが１５％以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のトナー供給ローラ。
【請求項６】
発泡弾性体層のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）抽出率が４．０質量％以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のトナー供給ローラ。
【請求項７】
発泡弾性体層の密度が０．０５ｇ／ｃｍ3以上０．２０ｇ／ｃｍ3以下であり、かつ硬度が５０ｇ以上３００ｇ以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のトナー供給ローラ。
【請求項１】
芯金の外周上に少なくとも発泡弾性体層を有するトナー供給ローラであって、
該発泡弾性体層が、少なくとも、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分を混合発泡させて形成され、
かつ、該ポリオール成分が下記成分Ａ及び成分Ｂを含有する
ことを特徴とするトナー供給ローラ。
成分Ａ：少なくとも末端にエチレンオキシドユニットが結合しており、エチレンオキシドユニットの含有量が全体の５モル％以上であり、総不飽和度が０．０５０ｍｅｑ／ｇ以下であり、アミン価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ、重量平均分子量（Ｍｗ）が４８００を超え１００００以下であるポリオール。
成分Ｂ：アミン価が、７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１７ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオール。
【請求項２】
成分Ａの含有量が、全ポリオール成分中５質量％以上６０質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載のトナー供給ローラ。
【請求項３】
成分Ａの水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、平均官能基数が２．０以上４．０以下で、かつ、総不飽和度が０．０３５ｍｅｑ／ｇ以下であり、成分Ｂのアミン価が、１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー供給ローラ。
【請求項４】
発泡弾性体層を形成する材料中の触媒の含有量がポリオール成分とポリイソシアネート成分の合計に対して０．４質量％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のトナー供給ローラ。
【請求項５】
発泡弾性体層のヒシテリシスロスが１５％以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のトナー供給ローラ。
【請求項６】
発泡弾性体層のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）抽出率が４．０質量％以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のトナー供給ローラ。
【請求項７】
発泡弾性体層の密度が０．０５ｇ／ｃｍ3以上０．２０ｇ／ｃｍ3以下であり、かつ硬度が５０ｇ以上３００ｇ以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のトナー供給ローラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−４２６２７（Ｐ２００９−４２６２７Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０９４００（Ｐ２００７−２０９４００）
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
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