トナー搬送ローラ及びそれを用いた画像形成装置
【課題】トナー供給性及びトナー掻き取り性が向上したトナー搬送ローラを提供する。
【解決手段】シャフト２と、該シャフト２の外周に形成されたエステル基含有ウレタンフォーム層３とを備えることを特徴とするトナー搬送ローラである。ここで、前記エステル基含有ウレタンフォーム層３が、更にエーテル基を含有し、該エステル基含有ウレタンフォーム層３中のエステル基（Ａ）とエーテル基（Ｂ）とのモル比（Ａ／Ｂ）が1／2300〜1／4の範囲であることが好ましい。
【解決手段】シャフト２と、該シャフト２の外周に形成されたエステル基含有ウレタンフォーム層３とを備えることを特徴とするトナー搬送ローラである。ここで、前記エステル基含有ウレタンフォーム層３が、更にエーテル基を含有し、該エステル基含有ウレタンフォーム層３中のエステル基（Ａ）とエーテル基（Ｂ）とのモル比（Ａ／Ｂ）が1／2300〜1／4の範囲であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー搬送ローラ及び該トナー搬送ローラを用いた画像形成装置に関し、特に画像形成装置に用いることにより、画像濃度を向上させつつ、ゴースト画像の発生を抑制することが可能なトナー搬送ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、潜像を保持した感光ドラム等にトナーを供給し、感光ドラムの潜像にトナーを付着させて潜像を可視化する現像方法として、加圧現像法が知られている。該加圧現像法においては、例えば、感光ドラムを一定電位に帯電した後、露光機により感光ドラム上に静電潜像を形成し、更に、トナーを担持した現像ローラを、静電潜像を保持した感光ドラムに接触させて、トナーを感光ドラムの潜像に付着させることで現像を行う。
【０００３】
上記画像形成装置においては、現像ローラに加えて、トナーを現像ローラに供給するためのトナー搬送ローラ等が用いられ、該トナー搬送ローラは、例えば、金属等の良導電性材料からなるシャフトの外周に、ポリオール、ポリイソシアネート、水（発泡剤）、触媒等を含む原料混合物を攪拌混合して発泡させたウレタンフォームからなる層を形成した構造となっている。ここで、上記ウレタンフォームの気泡は、主として連通しており、トナーがローラ内に保持され、ローラ表面の開口部（気泡）を通じて現像ローラに搬送されることになる。
【０００４】
しかしながら、上記の構造のトナー搬送ローラは、ウレタンフォーム層が負帯電を持っていないため、トナーの離れ性が悪く、該トナー搬送ローラを画像形成装置に用いた場合においては、現像ローラへのトナー供給性が低いため、画像濃度が薄くなるという問題があった。これに対して、トナー搬送ローラを形成するウレタンフォームの表面にギザ形状を付与することで、物理的に現像ローラへのトナー供給性を高める手法が知られているが、この場合、ギザ形状の先端が一定のピッチで画像に転写されるという問題があった（特許文献１）。
【０００５】
一方、上記トナー搬送ローラにおいては、現像ローラからの残留トナーが原因の一つとなるゴースト画像の発生を抑制するため、現像ローラ上のトナー掻き取り性を十分に確保することも重要な課題である。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３０５１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、現像ローラへのトナー供給性と現像ローラ上に残留したトナーに対する掻き取り性を向上させたトナー搬送ローラを提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかるトナー搬送ローラを用いることで、画像濃度が向上する上、ゴースト画像の発生が抑制された画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、トナー搬送ローラを形成するウレタンフォーム層に、エステル基を導入することで、トナー搬送ローラのトナー供給性及びトナー掻き取り性が改善されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
即ち、本発明のトナー搬送ローラは、シャフトと、該シャフトの外周に形成されたエステル基含有ウレタンフォーム層とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明のトナー搬送ローラの好適例においては、前記エステル基含有ウレタンフォーム層が、更にエーテル基を含有し、該エステル基含有ウレタンフォーム層中のエステル基（Ａ）とエーテル基（Ｂ）とのモル比（Ａ／Ｂ）が1／2300〜1／4の範囲である。
【００１１】
本発明のトナー搬送ローラの他の好適例においては、前記エステル基含有ウレタンフォーム層が、ポリオール、ポリイソシアネート、水及び触媒を含む原料混合物を成形発泡させたポリウレタンフォームからなり、前記ポリオールが、エステル基含有ポリオールを0.05質量％以上、好ましくは、0.05〜30質量％含む。ここで、前記エステル基含有ポリオールは、分子量が200〜20000の範囲であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、上記のトナー搬送ローラを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エステル基を導入したウレタンフォーム層をシャフトの外周に形成することで、トナー供給性及びトナー掻き取り性が向上したトナー搬送ローラを提供することができる。また、かかるトナー搬送ローラを適用することで、画像濃度が向上する上、ゴースト画像の発生が抑制された画像成形装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜トナー搬送ローラ＞
以下に、本発明のトナー搬送ローラを、図を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明のトナー搬送ローラの一例の断面図である。図示例のトナー搬送ローラ１は、長さ方向両端部を軸支されて取り付けられるシャフト２と、該シャフト２の外周に形成されたエステル基含有ウレタンフォーム層３とを備える。一般に、ポリエステルポリオール及びポリイソシアネートを含むウレタン原料より得られるウレタンフォームは、ポリエステルポリオールによりウレタン原料の粘度が上昇するため、その製造が困難であり、トナー搬送ローラの用途には使用されていない。しかしながら、本発明者らが、トナー供給性について詳細に検討したところ、分子内分極により負帯電性を示すエステル基をウレタンフォームに導入することで、ウレタンフォームに負帯電性を付与できることが分かった。そして、かかるウレタンフォームからなる層を備えるトナー搬送ローラを画像形成装置に用いた場合、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の供給に加えて、負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トナーを供給することができる。従って、本発明のトナー搬送ローラは、現像ローラへのトナー供給性が向上しているため、良好な画像濃度を提供することができる。また、本発明のトナー搬送ローラは、ウレタンフォーム層中にエステル基を含有するため、ウレタンフォーム層の硬度が従来のトナー搬送ローラに比べて高い。その結果、現像ローラ上に残留したトナーに対する掻き取り性が向上し、ゴースト画像の発生を抑制することができる。
【００１５】
本発明のトナー搬送ローラのシャフトとしては、良好な導電性を有する限り特に制限はなく、例えば、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や、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、或いは良導電性のプラスチック製シャフト等を用いることができる。
【００１６】
本発明のトナー搬送ローラのエステル基含有ウレタンフォーム層は、例えば、ポリオール、ポリイソシアネート、水及び触媒を含む原料混合物を成形発泡させたポリウレタンフォームからなる。ここで、上記原料混合物においては、ポリオール及びポリイソシアネートに代えて、ポリオールとポリイソシアネートを反応させてなるウレタンプレポリマーを用いることもできる。また、本発明のトナー搬送ローラのエステル基含有ウレタンフォーム層は、該ウレタンフォーム層中にエステル基（−ＣＯＯ−）を含有することを要し、ここで、ウレタンフォーム層中にエステル基を導入する方法としては、（１）上記原料混合物中のポリオールの少なくとも一部にポリエステルポリオールを使用する方法、（２）上記原料混合物中のポリオールの少なくとも一部にポリエステルポリエーテルポリオールを使用する方法、（３）上記原料混合物中のポリオールの少なくとも一部にポリエステルポリオールと他のポリオールをポリイソアネートで化合させたハイブリッドポリオールを使用する方法、（４）上記原料混合物中のポリイソシアネートの少なくとも一部にエステル基を有するポリイソシアネートを使用する方法等が挙げられる。なお、エステル基が導入されたウレタンフォーム層のエステル基（−ＣＯＯ−）含有率は、0.02〜20質量％の範囲が好ましい。上記エステル基含有率が0.02質量％未満では、エステル基による負帯電性の付与効果が低く、良好なトナー供給性が得られず、一方、20質量％を超えると、ウレタンフォームの硬度が高くなり過ぎ、トナー損傷を起こすおそれがある。
【００１７】
上記エステル基含有ウレタンフォーム層は、エステル基（−ＣＯＯ−）の他、更にエーテル基（−Ｏ−）を含有することが好ましい。該エステル基含有ウレタンフォーム層がエーテル基を含有することで、ウレタンフォームに適度な反発弾性を付与し、現像ローラとの圧縮／開放時のウレタンフォームの変形性を高めることで、ウレタンフォームの内部に保持するトナーの搬送性を高めることができる。また、この場合において、上記エステル基含有ウレタンフォーム層のエステル基(−ＣＯＯ−)（Ａ）とエーテル基(−Ｏ−)（Ｂ）とのモル比（Ａ／Ｂ）が1／2300〜1／4の範囲であることが好ましい。ここで、エステル基（Ａ）とエーテル基（Ｂ）とのモル比（Ａ／Ｂ）が1／2300未満では、エステル基による負帯電性の付与効果が低く、良好なトナー供給性が得られず、一方、1／4を超えると、ウレタンフォームの硬度が高くなり過ぎ、トナー損傷を起こすおそれがある。なお、上記エステル基含有ウレタンフォーム層のエステル基（Ａ）とエーテル基（Ｂ）とのモル比（Ａ／Ｂ）は、ウレタンフォームの固体1Ｈ-ＮＭＲスペクトル及び固体13Ｃ-ＮＭＲスペクトルから求められる。
【００１８】
上記原料混合物に用いるポリオールは、水酸基（ＯＨ）を複数有する化合物であり、該ポリオールとして、具体的には、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールと他のポリオールとをポリイソアネートで化合させたハイブリッドポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール、アルキレンオキサイド変性ポリブタジエンポリオール及びポリイソプレンポリオール等が挙げられ、これらの中でも、ウレタンフォーム層中にエステル基を導入することができるエステル基含有ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールと他のポリオールとをポリイソアネートで化合させたハイブリッドポリオール等が挙げられ、ウレタンフォーム層中にエーテル基を導入することができるエーテル基含有ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリエーテルポリオール等が挙げられる。なお、これらポリオールは、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。上記ポリエーテルポリオールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコールに、エチレンオキシドやプロピレンオキシド等のアルキレンオキサイドを付加させて得られ、また、上記ポリエステルポリオールは、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１,４-ブタンジオール、１,６-ヘキサンジオール、プロピレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールと、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、セバシン酸、ピメリン酸、スベリン酸等の多価カルボン酸とから得られる。更に、上記ハイブリッドポリオールの合成に用いる他のポリオールとしては、上記のエステル基含有ポリオール以外のポリオールが挙げられ、また、上記ハイブリッドポリオールの合成に用いるポリイソシアネートとしては、下記に詳細に説明するポリイソシアネートとして例示したものと同様のものが挙げられる。
【００１９】
上記ポリオールは、エステル基含有ポリオールを0.05質量％以上含むことが好ましく、エステル基含有ポリオールを0.05質量％〜30質量％の範囲で含むことが更に好ましい。ここで、ポリオール中のエステル基含有ポリオールの割合が0.05質量％未満では、ウレタンフォーム層の負帯電性効果が十分に得られず、一方、50質量％を超えると、ウレタンフォーム層が硬くなり過ぎてトナー損傷を起こす場合がある。また、上記ポリオールが、エステル基含有ポリオールに加えて、他のポリオールを含有する場合、他のポリオールとしては、ウレタンフォーム層中にエーテル基を導入することができるエーテル基含有ポリオールが好ましく、ポリエーテルポリオールが特に好ましい。なお、上記エステル基含有ポリオールの中でも、ポリエステルポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールと他のポリオールとをポリイソアネートで化合させたハイブリッドポリオール等は、ウレタンフォーム層中にエステル基及びエーテル基を導入することができる。
【００２０】
上記エステル基含有ポリオールは、分子量が200〜20000の範囲であることが好ましい。ここで、エステル基含有ポリオールの分子量が200未満では、該ポリオールの分子量の最小単位であるため構造的に有り得ず、一方、20000を超えると、原料混合物の粘度が高くなり過ぎて発泡が困難になる。
【００２１】
上記原料混合物に用いるポリイソシアネートは、イソシアネート基（ＮＣＯ）を複数有する化合物であって、該ポリイソシアネートとして、具体的には、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（粗ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）や、これらのイソシアヌレート変性物、カルボジイミド変性物、グリコール変性物等が挙げられる。また、これらのポリイソシアネート中にエステル基を導入したエステル基含有ポリイソシアネートを用いることで、エステル基含有ウレタンフォーム層を形成することができる。なお、これらポリイソシアネートは、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。また、これらポリイソシアネートの使用量は、該ポリイソシアネートのイソシアネート基（ＮＣＯ）と上記ポリオールの水酸基（ＯＨ）との比（ＮＣＯ／ＯＨ）が95／100〜110／100の範囲になるよう適宜選択されることが好ましい。
【００２２】
また、上記原料混合物は、上記ポリオール及びポリイソシアネートに代えて、予め上記ポリオールとポリイソシアネートを反応させたウレタンプレポリマーを用いてもよい。なお、合成されたウレタンプレポリマーのＮＣＯ基含有率は、3〜30質量％の範囲が好ましく、5〜15質量％の範囲が更に好ましく、ウレタンプレポリマーの合成におけるポリイソシアネート及びポリオールの使用量は、ウレタンプレポリマーのＮＣＯ基含有率が上記の範囲になるよう適宜選択されることが好ましい。上記原料混合物は、上記ポリオール及びポリイソシアネートに代えて、予め上記ポリオールとポリイソシアネートを反応させたウレタンプレポリマーを用いる場合、更に鎖延長剤を含むことが好ましい。上記鎖延長剤は、上記ウレタンプレポリマー同士を連結する化合物であり、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、トリメチロールプロパン、ポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール及びポリイソプレンポリオール等が挙げられる。これら鎖延長剤の使用量は、上記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基（ＮＣＯ）と鎖延長剤の水酸基（ＯＨ）との比（ＮＣＯ／ＯＨ）が95／100〜110／100の範囲になるよう、適宜選択されることが好ましい。
【００２３】
上記原料混合物に用いる水は、発泡剤として作用し、上記ポリイソシアネートのイソシアネート基（ＮＣＯ）と反応して炭酸ガスを発生させる。また、水の使用量は、上記ポリオール又はウレタンプレポリマー100質量部に対して1.0〜3.0質量部の範囲が好ましい。
【００２４】
上記原料混合物に用いる触媒は、ウレタン化反応用の触媒であり、具体的には、ジブチルスズジラウレート，ジブチルスズジアセテート，ジブチルスズチオカルボキシレート，ジブチルスズジマレエート，ジオクチルスズチオカルボキシレート，オクテン酸スズ等の有機スズ化合物；オクテン酸鉛等の有機鉛化合物；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等が挙げられる。これら触媒の中でも、アミン類触媒が好ましい。これら触媒は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。上記触媒の使用量は、上記ポリオール又はウレタンプレポリマー100質量部に対して0.001〜2.0質量部の範囲が好ましい。
【００２５】
上記原料混合物は、更にウレタンフォームのセルを安定させるため、整泡剤を含むことが好ましい。上記原料混合物に用いることができる整泡剤としては、ポリエーテル変性シリコーンオイル等のシリコーン系整泡剤の他、イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活剤等を挙げることができる。該整泡剤の使用量は、上記ポリオール又はウレタンプレポリマー100質量部に対して0.5〜5.0質量部の範囲が好ましい。
【００２６】
上記原料混合物には、上記エステル基含有ウレタンフォーム層に導電性を付与するため、導電剤を添加してもよく、該導電剤としては、イオン導電剤、電子導電剤等が挙げられる。イオン導電剤としては、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、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、エチル硫酸塩、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、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、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられ、電子導電剤としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化処理等を施したカラー用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープ酸化スズ、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウィスカー、黒鉛ウィスカー、炭化チタンウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、導電性酸化チタンウィスカー、導電性酸化亜鉛ウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。これら導電剤の使用量は、上記エステル基含有ウレタンフォーム層が所望の導電性を有するように適宜調整することができる。
【００２７】
本発明のトナー搬送ローラは、特に限定されるものではなく、例えば、エステル基含有ウレタンフォーム層を構成する各成分を含む原料混合物を、予めシャフト２が配置された円筒状のモールドに注入し、反応硬化させることで作製できる。なお、本発明のトナー搬送ローラのエステル基含有ウレタンフォーム層の原料混合物には、上記ポリオール、ポリイソシアネート、水、触媒、整泡剤、導電剤の他に、トナー搬送ローラの製造に通常使用される添加剤を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。
【００２８】
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、上述したトナー搬送ローラを備えることを特徴とする。本発明の画像形成装置は、上記トナー搬送ローラを用いる以外、特に制限はなく、公知の方法で製造することができる。
【００２９】
以下に、図２を参照して本発明の画像形成装置を詳細に説明する。図２は、本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。図示例の画像形成装置は、静電潜像を保持した感光ドラム４と、感光ドラム４の近傍（図では上方）に位置し感光ドラム４を帯電させるための帯電ローラ５と、トナー６を供給するためのトナー搬送ローラ７と、トナー搬送ローラ７と感光ドラム４との間に配置された現像ローラ８と、現像ローラ８の近傍（図では上方）に設けられた成層ブレード９と、感光ドラム４の近傍（図では下方）に位置する転写ローラ１０と、感光ドラム４に隣接して配置されたクリーニングローラ１１とを備える。なお、本発明の画像形成装置は、更に画像形成装置に通常用いられる公知の部品（図示せず）を備えることができる。
【００３０】
図示例の画像形成装置においては、感光ドラム４に帯電ローラ５を当接させて、感光ドラム４と帯電ローラ５との間に電圧を印加して、感光ドラム４を一定電位に帯電させた後、露光機（図示せず）により静電潜像を感光ドラム４上に形成する。次に、感光ドラム４と、トナー搬送ローラ７と、現像ローラ８とが、図中の矢印方向に回転することで、トナー供給ローラ７上のトナー６が現像ローラ８を経て感光ドラム４に送られる。現像ローラ８上のトナー６は、成層ブレード９により、均一な薄層に整えられ、現像ローラ８と感光ドラム４とが接触しながら回転することにより、トナー６が現像ローラ８から感光ドラム４の静電潜像に付着し、該潜像が可視化する。潜像に付着したトナー６は、転写ローラ１０で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に感光ドラム４上に残留するトナー６は、クリーニングローラ１１によって除去される。ここで、本発明の画像形成装置においては、トナー搬送ローラ７に、上述した本発明のトナー搬送ローラを用いることで、優れた画像を安定的に形成することが可能となる。
【実施例】
【００３１】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００３２】
（実施例１〜７及び比較例１）
表１〜２に示す配合処方の原料混合物を混合攪拌し、その原料混合物を直径6mm、長さ260mmの金属製シャフトを中心に配設した内径15mm、長さ280mmのモールドに注入し、押さえ冶具で蓋をした後、60℃で1時間硬化させてトナー搬送ローラを得た。得られたトナー搬送ローラにおいて、画像濃度及びゴースト画像を下記の方法で評価した。結果を表１〜２に示す。
【００３３】
（１）画像濃度
得られたトナー搬送ローラを画像形成装置に組み込み、該画像形成装置内に含まれるトナー色を全面に配する画像を印刷し、印刷された画像の画像濃度をマクベス濃度計を用いて測定し、下記基準で評価した。
比較例１のトナー搬送ローラを用いて印刷した画像の画像濃度よりも濃度が高いものを「○」、比較例１のトナー搬送ローラを用いて印刷した画像の画像濃度よりも濃度が低いものを「×」とした。
【００３４】
（２）ゴースト画像
得られたトナー搬送ローラを画像形成装置に組み込み、規定のゴースト評価用画像パターンを印刷し、印刷された画像のゴースト不良の発生の有無を、目視による官能評価及びマクベス濃度計による判定にて下記基準で評価した。
目視による官能評価でゴースト不良が見られず、かつ、マクベス濃度計による濃度測定でゴースト現象由来の画像の濃度上昇がないものを「○」、目視による官能評価でゴースト不良が見られるか、若しくは、マクベス濃度計による濃度測定でゴースト現象由来の画像の濃度上昇があるものを「×」とした。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
*1 三洋化成(株)製, ポリエーテルポリオール.
*2 架橋剤.
*3 東レ・ダウコーニングシリコーン(株)製, シリコーン整泡剤.
*4 花王(株)製, ３級アミン触媒.
*5 花王(株)製, 脂肪族３級アミン触媒.
*6 日本ポリウレタン工業(株)製, アジペート系ポリエステルポリオール, 重量平均分子量（Ｍw）＝2,500.
*7 ダイセル化学工業(株)製, ポリカプロラクトン系ポリエステルポリオール, 重量平均分子量（Ｍw）＝350.
*8 ダイセル化学工業(株)製, ポリカーボネート系ポリエステルポリオール, 重量平均分子量（Ｍw）＝1,000.
*9 ダイセル化学工業(株)製, ポリエステルポリエーテルポリオール, 重量平均分子量（Ｍw）＝4,000.
*10 ＴＤＩ−８０と粗ＭＤＩの混合物中の質量比を示す. なお, ＴＤＩ−８０は, ２,４-トリレンジイソシアネート（Ａ）と２,６-トリレンジイソシアネート（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）が80／20の混合物である.
*11 ＴＤＩ−８０／粗ＭＤＩの使用量を指数表示したものである. ＮＣＯインデックス ＝ （ポリイソシアネート成分系中のＮＣＯのモル数／ポリオール成分系中の水を含めたイソシアネート反応性水酸基の合計モル数) × 100.
*12 ウレタンフォームの固体1Ｈ-ＮＭＲスペクトル及び固体13Ｃ-ＮＭＲスペクトルから求めた値である.
【００３８】
表１〜２から、実施例１〜６のトナー搬送ローラは、エステル基含有ポリオールを含む原料混合物を硬化させたウレタンフォーム層を用いたことで、比較例１のトナー搬送ローラよりも画像濃度が良好であって、また、ゴースト画像の問題も解消されていることが分かる。一方、実施例７のトナー搬送ローラは、エステル基含有ウレタンフォーム層中にエステル基を多く含むため、該ウレタンフォーム層の硬度が高くなり過ぎてトナーを物理的に破壊し、画像評価を行うことができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のトナー搬送ローラの一例の断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ トナー搬送ローラ
２ シャフト
３ エステル基含有ウレタンフォーム層
４ 感光ドラム
５ 帯電ローラ
６ トナー
７ トナー搬送ローラ
８ 現像ローラ
９ 成層ブレード
１０ 転写ローラ
１１ クリーニングローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー搬送ローラ及び該トナー搬送ローラを用いた画像形成装置に関し、特に画像形成装置に用いることにより、画像濃度を向上させつつ、ゴースト画像の発生を抑制することが可能なトナー搬送ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、潜像を保持した感光ドラム等にトナーを供給し、感光ドラムの潜像にトナーを付着させて潜像を可視化する現像方法として、加圧現像法が知られている。該加圧現像法においては、例えば、感光ドラムを一定電位に帯電した後、露光機により感光ドラム上に静電潜像を形成し、更に、トナーを担持した現像ローラを、静電潜像を保持した感光ドラムに接触させて、トナーを感光ドラムの潜像に付着させることで現像を行う。
【０００３】
上記画像形成装置においては、現像ローラに加えて、トナーを現像ローラに供給するためのトナー搬送ローラ等が用いられ、該トナー搬送ローラは、例えば、金属等の良導電性材料からなるシャフトの外周に、ポリオール、ポリイソシアネート、水（発泡剤）、触媒等を含む原料混合物を攪拌混合して発泡させたウレタンフォームからなる層を形成した構造となっている。ここで、上記ウレタンフォームの気泡は、主として連通しており、トナーがローラ内に保持され、ローラ表面の開口部（気泡）を通じて現像ローラに搬送されることになる。
【０００４】
しかしながら、上記の構造のトナー搬送ローラは、ウレタンフォーム層が負帯電を持っていないため、トナーの離れ性が悪く、該トナー搬送ローラを画像形成装置に用いた場合においては、現像ローラへのトナー供給性が低いため、画像濃度が薄くなるという問題があった。これに対して、トナー搬送ローラを形成するウレタンフォームの表面にギザ形状を付与することで、物理的に現像ローラへのトナー供給性を高める手法が知られているが、この場合、ギザ形状の先端が一定のピッチで画像に転写されるという問題があった（特許文献１）。
【０００５】
一方、上記トナー搬送ローラにおいては、現像ローラからの残留トナーが原因の一つとなるゴースト画像の発生を抑制するため、現像ローラ上のトナー掻き取り性を十分に確保することも重要な課題である。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３０５１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、現像ローラへのトナー供給性と現像ローラ上に残留したトナーに対する掻き取り性を向上させたトナー搬送ローラを提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかるトナー搬送ローラを用いることで、画像濃度が向上する上、ゴースト画像の発生が抑制された画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、トナー搬送ローラを形成するウレタンフォーム層に、エステル基を導入することで、トナー搬送ローラのトナー供給性及びトナー掻き取り性が改善されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
即ち、本発明のトナー搬送ローラは、シャフトと、該シャフトの外周に形成されたエステル基含有ウレタンフォーム層とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明のトナー搬送ローラの好適例においては、前記エステル基含有ウレタンフォーム層が、更にエーテル基を含有し、該エステル基含有ウレタンフォーム層中のエステル基（Ａ）とエーテル基（Ｂ）とのモル比（Ａ／Ｂ）が1／2300〜1／4の範囲である。
【００１１】
本発明のトナー搬送ローラの他の好適例においては、前記エステル基含有ウレタンフォーム層が、ポリオール、ポリイソシアネート、水及び触媒を含む原料混合物を成形発泡させたポリウレタンフォームからなり、前記ポリオールが、エステル基含有ポリオールを0.05質量％以上、好ましくは、0.05〜30質量％含む。ここで、前記エステル基含有ポリオールは、分子量が200〜20000の範囲であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、上記のトナー搬送ローラを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エステル基を導入したウレタンフォーム層をシャフトの外周に形成することで、トナー供給性及びトナー掻き取り性が向上したトナー搬送ローラを提供することができる。また、かかるトナー搬送ローラを適用することで、画像濃度が向上する上、ゴースト画像の発生が抑制された画像成形装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜トナー搬送ローラ＞
以下に、本発明のトナー搬送ローラを、図を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明のトナー搬送ローラの一例の断面図である。図示例のトナー搬送ローラ１は、長さ方向両端部を軸支されて取り付けられるシャフト２と、該シャフト２の外周に形成されたエステル基含有ウレタンフォーム層３とを備える。一般に、ポリエステルポリオール及びポリイソシアネートを含むウレタン原料より得られるウレタンフォームは、ポリエステルポリオールによりウレタン原料の粘度が上昇するため、その製造が困難であり、トナー搬送ローラの用途には使用されていない。しかしながら、本発明者らが、トナー供給性について詳細に検討したところ、分子内分極により負帯電性を示すエステル基をウレタンフォームに導入することで、ウレタンフォームに負帯電性を付与できることが分かった。そして、かかるウレタンフォームからなる層を備えるトナー搬送ローラを画像形成装置に用いた場合、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の供給に加えて、負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トナーを供給することができる。従って、本発明のトナー搬送ローラは、現像ローラへのトナー供給性が向上しているため、良好な画像濃度を提供することができる。また、本発明のトナー搬送ローラは、ウレタンフォーム層中にエステル基を含有するため、ウレタンフォーム層の硬度が従来のトナー搬送ローラに比べて高い。その結果、現像ローラ上に残留したトナーに対する掻き取り性が向上し、ゴースト画像の発生を抑制することができる。
【００１５】
本発明のトナー搬送ローラのシャフトとしては、良好な導電性を有する限り特に制限はなく、例えば、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や、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、或いは良導電性のプラスチック製シャフト等を用いることができる。
【００１６】
本発明のトナー搬送ローラのエステル基含有ウレタンフォーム層は、例えば、ポリオール、ポリイソシアネート、水及び触媒を含む原料混合物を成形発泡させたポリウレタンフォームからなる。ここで、上記原料混合物においては、ポリオール及びポリイソシアネートに代えて、ポリオールとポリイソシアネートを反応させてなるウレタンプレポリマーを用いることもできる。また、本発明のトナー搬送ローラのエステル基含有ウレタンフォーム層は、該ウレタンフォーム層中にエステル基（−ＣＯＯ−）を含有することを要し、ここで、ウレタンフォーム層中にエステル基を導入する方法としては、（１）上記原料混合物中のポリオールの少なくとも一部にポリエステルポリオールを使用する方法、（２）上記原料混合物中のポリオールの少なくとも一部にポリエステルポリエーテルポリオールを使用する方法、（３）上記原料混合物中のポリオールの少なくとも一部にポリエステルポリオールと他のポリオールをポリイソアネートで化合させたハイブリッドポリオールを使用する方法、（４）上記原料混合物中のポリイソシアネートの少なくとも一部にエステル基を有するポリイソシアネートを使用する方法等が挙げられる。なお、エステル基が導入されたウレタンフォーム層のエステル基（−ＣＯＯ−）含有率は、0.02〜20質量％の範囲が好ましい。上記エステル基含有率が0.02質量％未満では、エステル基による負帯電性の付与効果が低く、良好なトナー供給性が得られず、一方、20質量％を超えると、ウレタンフォームの硬度が高くなり過ぎ、トナー損傷を起こすおそれがある。
【００１７】
上記エステル基含有ウレタンフォーム層は、エステル基（−ＣＯＯ−）の他、更にエーテル基（−Ｏ−）を含有することが好ましい。該エステル基含有ウレタンフォーム層がエーテル基を含有することで、ウレタンフォームに適度な反発弾性を付与し、現像ローラとの圧縮／開放時のウレタンフォームの変形性を高めることで、ウレタンフォームの内部に保持するトナーの搬送性を高めることができる。また、この場合において、上記エステル基含有ウレタンフォーム層のエステル基(−ＣＯＯ−)（Ａ）とエーテル基(−Ｏ−)（Ｂ）とのモル比（Ａ／Ｂ）が1／2300〜1／4の範囲であることが好ましい。ここで、エステル基（Ａ）とエーテル基（Ｂ）とのモル比（Ａ／Ｂ）が1／2300未満では、エステル基による負帯電性の付与効果が低く、良好なトナー供給性が得られず、一方、1／4を超えると、ウレタンフォームの硬度が高くなり過ぎ、トナー損傷を起こすおそれがある。なお、上記エステル基含有ウレタンフォーム層のエステル基（Ａ）とエーテル基（Ｂ）とのモル比（Ａ／Ｂ）は、ウレタンフォームの固体1Ｈ-ＮＭＲスペクトル及び固体13Ｃ-ＮＭＲスペクトルから求められる。
【００１８】
上記原料混合物に用いるポリオールは、水酸基（ＯＨ）を複数有する化合物であり、該ポリオールとして、具体的には、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールと他のポリオールとをポリイソアネートで化合させたハイブリッドポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール、アルキレンオキサイド変性ポリブタジエンポリオール及びポリイソプレンポリオール等が挙げられ、これらの中でも、ウレタンフォーム層中にエステル基を導入することができるエステル基含有ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールと他のポリオールとをポリイソアネートで化合させたハイブリッドポリオール等が挙げられ、ウレタンフォーム層中にエーテル基を導入することができるエーテル基含有ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリエーテルポリオール等が挙げられる。なお、これらポリオールは、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。上記ポリエーテルポリオールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコールに、エチレンオキシドやプロピレンオキシド等のアルキレンオキサイドを付加させて得られ、また、上記ポリエステルポリオールは、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１,４-ブタンジオール、１,６-ヘキサンジオール、プロピレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールと、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、セバシン酸、ピメリン酸、スベリン酸等の多価カルボン酸とから得られる。更に、上記ハイブリッドポリオールの合成に用いる他のポリオールとしては、上記のエステル基含有ポリオール以外のポリオールが挙げられ、また、上記ハイブリッドポリオールの合成に用いるポリイソシアネートとしては、下記に詳細に説明するポリイソシアネートとして例示したものと同様のものが挙げられる。
【００１９】
上記ポリオールは、エステル基含有ポリオールを0.05質量％以上含むことが好ましく、エステル基含有ポリオールを0.05質量％〜30質量％の範囲で含むことが更に好ましい。ここで、ポリオール中のエステル基含有ポリオールの割合が0.05質量％未満では、ウレタンフォーム層の負帯電性効果が十分に得られず、一方、50質量％を超えると、ウレタンフォーム層が硬くなり過ぎてトナー損傷を起こす場合がある。また、上記ポリオールが、エステル基含有ポリオールに加えて、他のポリオールを含有する場合、他のポリオールとしては、ウレタンフォーム層中にエーテル基を導入することができるエーテル基含有ポリオールが好ましく、ポリエーテルポリオールが特に好ましい。なお、上記エステル基含有ポリオールの中でも、ポリエステルポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールと他のポリオールとをポリイソアネートで化合させたハイブリッドポリオール等は、ウレタンフォーム層中にエステル基及びエーテル基を導入することができる。
【００２０】
上記エステル基含有ポリオールは、分子量が200〜20000の範囲であることが好ましい。ここで、エステル基含有ポリオールの分子量が200未満では、該ポリオールの分子量の最小単位であるため構造的に有り得ず、一方、20000を超えると、原料混合物の粘度が高くなり過ぎて発泡が困難になる。
【００２１】
上記原料混合物に用いるポリイソシアネートは、イソシアネート基（ＮＣＯ）を複数有する化合物であって、該ポリイソシアネートとして、具体的には、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（粗ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）や、これらのイソシアヌレート変性物、カルボジイミド変性物、グリコール変性物等が挙げられる。また、これらのポリイソシアネート中にエステル基を導入したエステル基含有ポリイソシアネートを用いることで、エステル基含有ウレタンフォーム層を形成することができる。なお、これらポリイソシアネートは、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。また、これらポリイソシアネートの使用量は、該ポリイソシアネートのイソシアネート基（ＮＣＯ）と上記ポリオールの水酸基（ＯＨ）との比（ＮＣＯ／ＯＨ）が95／100〜110／100の範囲になるよう適宜選択されることが好ましい。
【００２２】
また、上記原料混合物は、上記ポリオール及びポリイソシアネートに代えて、予め上記ポリオールとポリイソシアネートを反応させたウレタンプレポリマーを用いてもよい。なお、合成されたウレタンプレポリマーのＮＣＯ基含有率は、3〜30質量％の範囲が好ましく、5〜15質量％の範囲が更に好ましく、ウレタンプレポリマーの合成におけるポリイソシアネート及びポリオールの使用量は、ウレタンプレポリマーのＮＣＯ基含有率が上記の範囲になるよう適宜選択されることが好ましい。上記原料混合物は、上記ポリオール及びポリイソシアネートに代えて、予め上記ポリオールとポリイソシアネートを反応させたウレタンプレポリマーを用いる場合、更に鎖延長剤を含むことが好ましい。上記鎖延長剤は、上記ウレタンプレポリマー同士を連結する化合物であり、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、トリメチロールプロパン、ポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール及びポリイソプレンポリオール等が挙げられる。これら鎖延長剤の使用量は、上記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基（ＮＣＯ）と鎖延長剤の水酸基（ＯＨ）との比（ＮＣＯ／ＯＨ）が95／100〜110／100の範囲になるよう、適宜選択されることが好ましい。
【００２３】
上記原料混合物に用いる水は、発泡剤として作用し、上記ポリイソシアネートのイソシアネート基（ＮＣＯ）と反応して炭酸ガスを発生させる。また、水の使用量は、上記ポリオール又はウレタンプレポリマー100質量部に対して1.0〜3.0質量部の範囲が好ましい。
【００２４】
上記原料混合物に用いる触媒は、ウレタン化反応用の触媒であり、具体的には、ジブチルスズジラウレート，ジブチルスズジアセテート，ジブチルスズチオカルボキシレート，ジブチルスズジマレエート，ジオクチルスズチオカルボキシレート，オクテン酸スズ等の有機スズ化合物；オクテン酸鉛等の有機鉛化合物；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等が挙げられる。これら触媒の中でも、アミン類触媒が好ましい。これら触媒は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。上記触媒の使用量は、上記ポリオール又はウレタンプレポリマー100質量部に対して0.001〜2.0質量部の範囲が好ましい。
【００２５】
上記原料混合物は、更にウレタンフォームのセルを安定させるため、整泡剤を含むことが好ましい。上記原料混合物に用いることができる整泡剤としては、ポリエーテル変性シリコーンオイル等のシリコーン系整泡剤の他、イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活剤等を挙げることができる。該整泡剤の使用量は、上記ポリオール又はウレタンプレポリマー100質量部に対して0.5〜5.0質量部の範囲が好ましい。
【００２６】
上記原料混合物には、上記エステル基含有ウレタンフォーム層に導電性を付与するため、導電剤を添加してもよく、該導電剤としては、イオン導電剤、電子導電剤等が挙げられる。イオン導電剤としては、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、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、エチル硫酸塩、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、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、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられ、電子導電剤としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化処理等を施したカラー用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープ酸化スズ、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウィスカー、黒鉛ウィスカー、炭化チタンウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、導電性酸化チタンウィスカー、導電性酸化亜鉛ウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。これら導電剤の使用量は、上記エステル基含有ウレタンフォーム層が所望の導電性を有するように適宜調整することができる。
【００２７】
本発明のトナー搬送ローラは、特に限定されるものではなく、例えば、エステル基含有ウレタンフォーム層を構成する各成分を含む原料混合物を、予めシャフト２が配置された円筒状のモールドに注入し、反応硬化させることで作製できる。なお、本発明のトナー搬送ローラのエステル基含有ウレタンフォーム層の原料混合物には、上記ポリオール、ポリイソシアネート、水、触媒、整泡剤、導電剤の他に、トナー搬送ローラの製造に通常使用される添加剤を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。
【００２８】
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、上述したトナー搬送ローラを備えることを特徴とする。本発明の画像形成装置は、上記トナー搬送ローラを用いる以外、特に制限はなく、公知の方法で製造することができる。
【００２９】
以下に、図２を参照して本発明の画像形成装置を詳細に説明する。図２は、本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。図示例の画像形成装置は、静電潜像を保持した感光ドラム４と、感光ドラム４の近傍（図では上方）に位置し感光ドラム４を帯電させるための帯電ローラ５と、トナー６を供給するためのトナー搬送ローラ７と、トナー搬送ローラ７と感光ドラム４との間に配置された現像ローラ８と、現像ローラ８の近傍（図では上方）に設けられた成層ブレード９と、感光ドラム４の近傍（図では下方）に位置する転写ローラ１０と、感光ドラム４に隣接して配置されたクリーニングローラ１１とを備える。なお、本発明の画像形成装置は、更に画像形成装置に通常用いられる公知の部品（図示せず）を備えることができる。
【００３０】
図示例の画像形成装置においては、感光ドラム４に帯電ローラ５を当接させて、感光ドラム４と帯電ローラ５との間に電圧を印加して、感光ドラム４を一定電位に帯電させた後、露光機（図示せず）により静電潜像を感光ドラム４上に形成する。次に、感光ドラム４と、トナー搬送ローラ７と、現像ローラ８とが、図中の矢印方向に回転することで、トナー供給ローラ７上のトナー６が現像ローラ８を経て感光ドラム４に送られる。現像ローラ８上のトナー６は、成層ブレード９により、均一な薄層に整えられ、現像ローラ８と感光ドラム４とが接触しながら回転することにより、トナー６が現像ローラ８から感光ドラム４の静電潜像に付着し、該潜像が可視化する。潜像に付着したトナー６は、転写ローラ１０で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に感光ドラム４上に残留するトナー６は、クリーニングローラ１１によって除去される。ここで、本発明の画像形成装置においては、トナー搬送ローラ７に、上述した本発明のトナー搬送ローラを用いることで、優れた画像を安定的に形成することが可能となる。
【実施例】
【００３１】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００３２】
（実施例１〜７及び比較例１）
表１〜２に示す配合処方の原料混合物を混合攪拌し、その原料混合物を直径6mm、長さ260mmの金属製シャフトを中心に配設した内径15mm、長さ280mmのモールドに注入し、押さえ冶具で蓋をした後、60℃で1時間硬化させてトナー搬送ローラを得た。得られたトナー搬送ローラにおいて、画像濃度及びゴースト画像を下記の方法で評価した。結果を表１〜２に示す。
【００３３】
（１）画像濃度
得られたトナー搬送ローラを画像形成装置に組み込み、該画像形成装置内に含まれるトナー色を全面に配する画像を印刷し、印刷された画像の画像濃度をマクベス濃度計を用いて測定し、下記基準で評価した。
比較例１のトナー搬送ローラを用いて印刷した画像の画像濃度よりも濃度が高いものを「○」、比較例１のトナー搬送ローラを用いて印刷した画像の画像濃度よりも濃度が低いものを「×」とした。
【００３４】
（２）ゴースト画像
得られたトナー搬送ローラを画像形成装置に組み込み、規定のゴースト評価用画像パターンを印刷し、印刷された画像のゴースト不良の発生の有無を、目視による官能評価及びマクベス濃度計による判定にて下記基準で評価した。
目視による官能評価でゴースト不良が見られず、かつ、マクベス濃度計による濃度測定でゴースト現象由来の画像の濃度上昇がないものを「○」、目視による官能評価でゴースト不良が見られるか、若しくは、マクベス濃度計による濃度測定でゴースト現象由来の画像の濃度上昇があるものを「×」とした。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
*1 三洋化成(株)製, ポリエーテルポリオール.
*2 架橋剤.
*3 東レ・ダウコーニングシリコーン(株)製, シリコーン整泡剤.
*4 花王(株)製, ３級アミン触媒.
*5 花王(株)製, 脂肪族３級アミン触媒.
*6 日本ポリウレタン工業(株)製, アジペート系ポリエステルポリオール, 重量平均分子量（Ｍw）＝2,500.
*7 ダイセル化学工業(株)製, ポリカプロラクトン系ポリエステルポリオール, 重量平均分子量（Ｍw）＝350.
*8 ダイセル化学工業(株)製, ポリカーボネート系ポリエステルポリオール, 重量平均分子量（Ｍw）＝1,000.
*9 ダイセル化学工業(株)製, ポリエステルポリエーテルポリオール, 重量平均分子量（Ｍw）＝4,000.
*10 ＴＤＩ−８０と粗ＭＤＩの混合物中の質量比を示す. なお, ＴＤＩ−８０は, ２,４-トリレンジイソシアネート（Ａ）と２,６-トリレンジイソシアネート（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）が80／20の混合物である.
*11 ＴＤＩ−８０／粗ＭＤＩの使用量を指数表示したものである. ＮＣＯインデックス ＝ （ポリイソシアネート成分系中のＮＣＯのモル数／ポリオール成分系中の水を含めたイソシアネート反応性水酸基の合計モル数) × 100.
*12 ウレタンフォームの固体1Ｈ-ＮＭＲスペクトル及び固体13Ｃ-ＮＭＲスペクトルから求めた値である.
【００３８】
表１〜２から、実施例１〜６のトナー搬送ローラは、エステル基含有ポリオールを含む原料混合物を硬化させたウレタンフォーム層を用いたことで、比較例１のトナー搬送ローラよりも画像濃度が良好であって、また、ゴースト画像の問題も解消されていることが分かる。一方、実施例７のトナー搬送ローラは、エステル基含有ウレタンフォーム層中にエステル基を多く含むため、該ウレタンフォーム層の硬度が高くなり過ぎてトナーを物理的に破壊し、画像評価を行うことができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のトナー搬送ローラの一例の断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ トナー搬送ローラ
２ シャフト
３ エステル基含有ウレタンフォーム層
４ 感光ドラム
５ 帯電ローラ
６ トナー
７ トナー搬送ローラ
８ 現像ローラ
９ 成層ブレード
１０ 転写ローラ
１１ クリーニングローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、該シャフトの外周に形成されたエステル基含有ウレタンフォーム層とを備えることを特徴とするトナー搬送ローラ。
【請求項２】
前記エステル基含有ウレタンフォーム層が、更にエーテル基を含有し、
該エステル基含有ウレタンフォーム層中のエステル基（Ａ）とエーテル基（Ｂ）とのモル比（Ａ／Ｂ）が1／2300〜1／4の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送ローラ。
【請求項３】
前記エステル基含有ウレタンフォーム層が、ポリオール、ポリイソシアネート、水及び触媒を含む原料混合物を成形発泡させたポリウレタンフォームからなり、
前記ポリオールが、エステル基含有ポリオールを0.05質量％以上含むことを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送ローラ。
【請求項４】
前記ポリオールが、エステル基含有ポリオールを0.05〜30質量％の範囲で含むことを特徴とする請求項３に記載のトナー搬送ローラ。
【請求項５】
前記エステル基含有ポリオールは、分子量が200〜20000の範囲であることを特徴とする請求項３に記載のトナー搬送ローラ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のトナー搬送ローラを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
シャフトと、該シャフトの外周に形成されたエステル基含有ウレタンフォーム層とを備えることを特徴とするトナー搬送ローラ。
【請求項２】
前記エステル基含有ウレタンフォーム層が、更にエーテル基を含有し、
該エステル基含有ウレタンフォーム層中のエステル基（Ａ）とエーテル基（Ｂ）とのモル比（Ａ／Ｂ）が1／2300〜1／4の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送ローラ。
【請求項３】
前記エステル基含有ウレタンフォーム層が、ポリオール、ポリイソシアネート、水及び触媒を含む原料混合物を成形発泡させたポリウレタンフォームからなり、
前記ポリオールが、エステル基含有ポリオールを0.05質量％以上含むことを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送ローラ。
【請求項４】
前記ポリオールが、エステル基含有ポリオールを0.05〜30質量％の範囲で含むことを特徴とする請求項３に記載のトナー搬送ローラ。
【請求項５】
前記エステル基含有ポリオールは、分子量が200〜20000の範囲であることを特徴とする請求項３に記載のトナー搬送ローラ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のトナー搬送ローラを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−２１６７８４（Ｐ２００８−２１６７８４Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５５９４２（Ｐ２００７−５５９４２）
【出願日】平成１９年３月６日（２００７．３．６）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月６日（２００７．３．６）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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