電子写真機器用スポンジロールおよび電子写真機器用スポンジロールの製造方法
【課題】現像ロールや感光ドラムなどの相手部材に付着するトナーなどの掻き取り性を長期に渡って維持できる電子写真機器用スポンジロールおよび電子写真機器用スポンジロールの製造方法を提供すること。
【解決手段】軸体の外周に形成されたポリウレタンのスポンジ層１４の複数のセル１４ｂは連通しており、スポンジ層１４はロール成形型内で発泡成形され、スポンジ層１４の表面にはスポンジ層１４のセル１４ｂに連通して外部に開口しているスキン層１４ａが形成されており、下記の成分を含有する液をスポンジ層１４の表面から進入させることにより、スポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されている。ただし、（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン、（ｂ）架橋剤。
【解決手段】軸体の外周に形成されたポリウレタンのスポンジ層１４の複数のセル１４ｂは連通しており、スポンジ層１４はロール成形型内で発泡成形され、スポンジ層１４の表面にはスポンジ層１４のセル１４ｂに連通して外部に開口しているスキン層１４ａが形成されており、下記の成分を含有する液をスポンジ層１４の表面から進入させることにより、スポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されている。ただし、（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン、（ｂ）架橋剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真機器用スポンジロールおよび電子写真機器用スポンジロールの製造方法に関し、さらに詳しくは、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真機器のトナー供給ロールやクリーニングロール等に用いて好適な電子写真機器用スポンジロールおよび電子写真機器用スポンジロールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真機器における複写は、次のようにして行われる。図８に示すように、トナーボックス１００内のトナー１０２を、トナー供給ロール１０４を介して現像ロール１０６の表面に供給し、このトナー１０２を、さらに現像ロール１０６とトナー層形成ブレード１０８との摩擦帯電により帯電させる。そして、帯電ロール１１０により感光ドラム１１２の表面を帯電させ、露光により感光ドラム１１２の表面に形成された静電潜像に、帯電したトナー１０２を付着させてトナー像を形成し、これを転写部１１４を経由させることにより、複写紙１１６上に転写定着させる。
【０００３】
静電潜像に付着されずに現像ロール１０６の表面に残ったトナー１０２は、トナー供給ロール１０４により掻き取られ、トナーボックス１００内に回収されて再使用に供される。また、感光ドラム１１２の表面に残ったトナー１０２は、クリーニングロール１１８により掻き取られ、感光ドラム１１２表面は清浄化される。
【０００４】
トナー供給ロールやクリーニングロールは、通常、軸体と、軸体の外周に形成されたスポンジ層とを有するスポンジロールで構成されている。スポンジ層は、ポリウレタンフォームにより形成されることが多い。
【０００５】
この種のスポンジロールの製造方法としては、１）ポリウレタンフォームの原料をスラブ発泡あるいは型発泡して得られたフォーム材からロール形状に切り出したロール体に軸体を通した後、ロール体の表面を研磨して所定の寸法となるように仕上げを行う方法、２）ロール成形型内で軸体の外周にポリウレタンフォームの原料を発泡成形して、スキン層を表面に有するロール状のスポンジ層を形成する方法、３）２）で形成したスポンジ層の表面のスキン層を研磨してスポンジ層の表面にセルを開口させる方法、４）型内面にフッ素樹脂コーティングされたロール成形型内で軸体の外周にポリウレタンフォームの原料を発泡成形することにより、表面にセルが開口されたスポンジ層を形成する方法（特許文献１）、などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８８１７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
１）および３）の方法では、スポンジ層の表面を研磨する工程があるため、製造工程が煩雑である。また、研磨によりスポンジ層の表面が毛羽立つため、トナーの掻き取り量が安定しないことで画質に影響するおそれがある。また、スポンジ層の表面から毛羽が脱落すると、毛羽が電子写真機器内の異物となって画質に影響を与えたり、故障の原因となったりするおそれがある。２）の方法では、スポンジ層の表面にセルが開口していないため、トナーの掻き取り性能が低い。また、現像ロールや感光ドラムなどの相手部材との摩擦によりスキン層が破壊されやすいため、耐久性が低い。
【０００８】
１）〜３）の方法に対し、４）の方法は、スポンジ層の表面を研磨しなくても表面にセルが開口しているため、トナーの掻き取り性能は高く、スポンジ層の表面の毛羽立ちによる画質への影響もない。しかしながら、長期に渡って電子写真機器を使用すると、スポンジロールのスポンジ層の表面にトナーの掻き取り時の圧縮応力が繰り返しかかることにより、表面のセルの骨格が破壊されやすく、これによりトナーの掻き取り性能が低下するという問題がある。
【０００９】
この問題に対し、スポンジ層の耐久性を向上させることだけを考えるなら、例えば、セルの骨格の密度を上げることによりスポンジ層の強度を上げる方法や、材料の改良でポリウレタンフォームの物性（抗張力、伸び、硬さ）を上げることによりスポンジ層の強度を上げる方法などの方法を取り得る。しかしながら、これらの方法は、いずれもスポンジ層を硬くしすぎて、ロール成形型からスポンジ層を脱型できなくするおそれがある。したがって、このような方法を用いなくてもトナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる方策が求められる。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、現像ロールや感光ドラムなどの相手部材に付着するトナーなどの掻き取り性を長期に渡って維持できる電子写真機器用スポンジロールおよび電子写真機器用スポンジロールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明に係る電子写真機器用スポンジロールは、軸体と、前記軸体の外周に形成されたポリウレタンのスポンジ層とを有する電子写真機器用スポンジロールにおいて、前記スポンジ層の複数のセルは連通しており、前記スポンジ層はロール成形型内で発泡成形され、前記スポンジ層の表面には前記スポンジ層のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されており、下記の成分を含有する液を前記スポンジ層の表面から進入させることにより、前記スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されていることを要旨とするものである。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤
【００１２】
この際、前記ａ成分およびｂ成分を含有する液は、さらに導電剤を含有することが好ましい。
【００１３】
一方、本発明に係る電子写真機器用スポンジロールの製造方法は、ロール成形型内で軸体の外周にポリウレタンを発泡成形して、連通する複数のセルで構成されるスポンジ層を形成するとともに、前記スポンジ層の表面に前記スポンジ層のセルに連通して外部に開口するスキン層を形成する工程と、前記ロール成形型から前記スポンジ層を脱型した後、下記の成分を含有する液を前記スポンジ層の表面から進入させて、前記スポンジ層の表面およびセルの内面を下記の成分を含有する液で覆う工程と、前記スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂をｂ成分の架橋剤により結合させる工程と、を有することを要旨とするものである。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る電子写真機器用スポンジロールによれば、スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されているから、スポンジ層のセルの骨格が補強されている。これにより、長期に渡って電子写真機器を使用した場合にも、表面のセルの骨格は破壊されにくくされたため、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。そして、このスポンジ層は、ロール成形型で成形された後、ａ成分のポリウレタン樹脂により補強されるものであるから、成形されたポリウレタンが脱型前から硬すぎてスポンジ層が脱型できなくなることを回避できる。
【００１５】
ここで、電子写真機器用スポンジロールは、その用途から、体積抵抗率を所定の範囲に制御することが多い。したがって、ａ成分およびｂ成分を含有する液がさらに導電剤を含有することにより、ロール全体の抵抗を下げて電気的にコントロールしやすくできる。これにより、種々の用途に応じて使用することができる。
【００１６】
そして、本発明に係る電子写真機器用スポンジロールの製造方法によれば、スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂をｂ成分の架橋剤により結合させるため、スポンジ層のセルの骨格を補強できる。これにより、長期に渡って電子写真機器を使用した場合にも、表面のセルの骨格は破壊されにくくなるため、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。そして、このスポンジ層は、ロール成形型で成形された後、ａ成分のポリウレタン樹脂により補強されるため、成形されたポリウレタンが脱型前から硬すぎてスポンジ層が脱型できなくなることを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一実施形態に係るスポンジロールの周方向断面図である。
【図２】図１のスポンジロールのスポンジ層を拡大して模式的に示した図である。
【図３】図１のスポンジロールの硬度を測定する方法を説明する図である。
【図４】図１のスポンジロールの製造に好適なロール成形型を模式的に示した軸方向の断面図である。
【図５】図１のスポンジロールの製造工程を説明する図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係るスポンジロールの周方向断面図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係るスポンジロールの周方向断面図である。
【図８】電子写真機器における一般的な複写原理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の構成について具体的に明らかにする。
【００１９】
図１は、本発明の第一実施形態に係るスポンジロールの周方向断面図である。第一実施形態に係るスポンジロール１０は、図１に示す構造が軸方向に連続する構成を備えている。図２は、図１のスポンジロール１０のスポンジ層１４を拡大して模式的に示した図である。図１に示すように、本発明の第一実施形態に係るスポンジロール１０は、中実棒状の軸体１２と、軸体１２の外周にロール状に形成されたポリウレタンのスポンジ層１４とにより構成されている。
【００２０】
図２に示すように、スポンジ層１４は、多数のセル１４ｂにより構成されている。各セル１４ｂは、セル壁となるセルの骨格１４ｃにより形成されている。スポンジ層１４はいわゆる連続気泡型の構造になっており、スポンジ層１４の隣り合うセル１４ｂどうしは連通している。スポンジ層１４の複数のセル１４ｂが連通しているため、セル１４ｂに入り込んだトナーのセル１４ｂ間の移動が許容され、トナーの掻き取り量を多くできるとともに、トナーによるセル１４ｂの詰まりを低減できる。
【００２１】
スポンジ層１４は、ロール成形型内で発泡成形されている。このスポンジ層１４の表面には、薄皮状のスキン層１４ａが形成されている。このスキン層１４ａには、スポンジ層１４の表面に存在するセル１４１ｂをスポンジ層１４の外部に連通させる開口部１４ｅが形成されており、スキン層１４ａは、スポンジ層１４の表面のセル１４１ｂが存在する位置で表面のセル１４１ｂに連通して外部に開口している。すなわち、スキン層１４ａは、外部に開口している部分を有しており、穴あきの状態になっている。この開口部１４ｅは、セル１４ｂの存在によってスキン層１４ａの厚さが薄くなっている部分に形成されており、このため、スキン層１４ａの破れが発生しにくくなっている。このスキン層１４ａの開口部１４ｅにより、スポンジ層１４の表面に存在するセル１４１ｂは、スポンジ層１４の外部に開口している。
【００２２】
スキン層１４ａの開口部１４ｅは、スポンジ層１４の表面全体に多数分布している。開口部１４ｅの開口径は、使用されるトナーの大きさに応じて所定の大きさに設定することができる。好適な開口径としては、１００〜８００μｍの範囲内である。スポンジ層１４の表面全体に占める開口部１４ｅの面積割合は特に限定されるものではないが、トナーの掻き取り性能を確保するなどの観点から、２０％以上が好ましい。より好ましくは３０％以上である。また、スポンジ層１４の表面の平滑性を確保するなどの観点から、９０％以下が好ましい。より好ましくは８０％以下である。
【００２３】
スポンジ層１４の表面全体およびセル１４ｂの内面全体には、下記の成分を含有する液（以下、特定の含浸液ということがある。）をスポンジ層１４の表面から進入させることにより、特定の含浸液のポリウレタン樹脂からなる塗膜１６が形成されている。この塗膜１６のポリウレタン樹脂（下記のａ成分のポリウレタン樹脂）は、スポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面のポリウレタンに、下記のｂ成分の架橋剤によって結合されている。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤
【００２４】
この塗膜１６によってスポンジ層１４のセルの骨格１４ｃが補強されるため、セル１４ｂの破壊が起こりにくくなっている。このため、長期の使用によってもセル１４ｂは破壊されず、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。なお、塗膜１６の厚さは、セルの空隙部１４ｄを完全には埋めない程度の厚さとなるようにすれば良い。
【００２５】
ｂ成分（架橋剤）としては、カルボジイミド、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。
【００２６】
特定の含浸液は水を分散媒とするものであるため、ポリウレタンのスポンジ層１４を膨潤させないで特定の含浸液を進入させることができる。すなわち、特定の含浸液を進入させたときにスポンジ層１４の膨潤による変形が抑えられるため、スポンジロール１０の寸法精度を維持することができる。
【００２７】
特定の含浸液に含まれている樹脂はポリウレタン樹脂であり、スポンジ層１４の樹脂もポリウレタンであるため、塗膜１６のスポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面への密着性にも優れている。
【００２８】
ａ成分のポリウレタン樹脂としては、伸びが１００〜８００％の範囲内であることが好ましい。より好ましくは２００〜７００％の範囲内、さらに好ましくは２５０〜６５０％の範囲内である。ポリウレタン樹脂の伸びが１００％未満では、スポンジ層１４の柔軟性が損なわれ、ロール硬度が高くなりすぎる傾向がある。一方、ポリウレタン樹脂の伸びが８００％を超えると、柔らかすぎてスポンジ層１４のセルの骨格１４ｃを補強する効果が低い傾向がある。
【００２９】
また、ａ成分のポリウレタン樹脂としては、１００％モジュラスが１〜５０ＭＰａの範囲内であることが好ましい。より好ましくは２〜４５ＭＰａの範囲内、さらに好ましくは２．５〜４０ＭＰａの範囲内である。ポリウレタン樹脂の１００％モジュラスが１ＭＰａ未満では、柔らかすぎてスポンジ層１４のセルの骨格１４ｃを補強する効果が低い傾向がある。一方、ポリウレタン樹脂の１００％モジュラスが５０ＭＰａを超えると、硬すぎて所望の用途に用いられにくい傾向がある。
【００３０】
ポリウレタン樹脂の伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、ＪＩＳ７号ダンベル（厚み１ｍｍ）の破断伸びにより測定できる。また、ポリウレタン樹脂の１００％モジュラスは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、ＪＩＳ７号ダンベル（厚み１ｍｍ）の１００％伸長時の応力により測定できる。
【００３１】
特定の含浸液は、上記ａ成分およびｂ成分に加えて、さらに導電剤を含有していても良い。スポンジロール１０は、その用途から、体積抵抗率を所定の範囲に制御することが多い。したがって、ａ成分およびｂ成分を含有する液がさらに導電剤を含有することにより、ロール全体の抵抗を下げて電気的にコントロールしやすくできる。これにより、種々の用途に応じて使用することができる。導電剤としては、電子導電剤（カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ２（ｃ−は、導電性を意味する。））や、イオン導電剤（４級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など）を挙げることができる。
【００３２】
特定の含浸液は、ａ成分、ｂ成分、導電剤の他に、他の添加剤を含有していても良い。配合可能な添加剤としては、増量剤、補強剤、加工助剤、硬化剤、架橋促進剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、シリコーンオイル、滑剤、助剤、界面活性剤などを挙げることができる。
【００３３】
特定の含浸液におけるｂ成分の配合割合は、ａ成分１００質量部に対して、０．１〜３０質量部の範囲内が好ましい。より好ましくは１〜２０質量部の範囲内、さらに好ましくは３〜１５質量部の範囲内である。ｂ成分の配合割合が０．１質量部未満では、ａ成分のポリウレタン樹脂の架橋が満足されないおそれがある。一方、ｂ成分の配合割合が３０質量部を超えると、スポンジロール１０が硬くなりすぎるおそれがある。
【００３４】
特定の含浸液における電子導電剤の配合割合は、ａ成分１００質量部に対して、１〜５０質量部の範囲内が好ましい。より好ましくは５〜４０質量部の範囲内、さらに好ましくは１０〜３０質量部の範囲内である。ｂ成分の配合割合が１質量部未満では、スポンジロール１０の体積抵抗率を所望の範囲まで低下させにくい傾向がある。一方、ｂ成分の配合割合が５０質量部を超えると、スポンジロール１０の硬度が高くなるとともに、樹脂成分（ａ成分）の割合が少量になりすぎるため、電子導電剤が脱落しやすくなるおそれがある。なお、スポンジロール１０の体積抵抗率は、１×１０３〜１×１０１０Ω・ｃｍの範囲内に設定されることが好ましい。
【００３５】
スポンジロール１０は、用途に応じて所定の硬度であることが好ましい。例えばトナー供給ロールに用いる場合、硬度は１００〜３００ｇｆの範囲内に設定されることが好ましい。また、例えばクリーニングロールに用いる場合、硬度は１５０〜８５０ｇｆの範囲内に設定されることが好ましい。また、例えば滑剤などを塗布するための塗布用ロールとして用いる場合、硬度は５００〜１０００ｇｆの範囲内に設定されることが好ましい。スポンジロール１０の硬度は、ポリウレタンの原料の配合組成やロール成形型への投入量、スポンジ層１４の厚さなどによって調整できる。なお、スポンジ層１４の厚さは、通常、０．１〜１０ｍｍの範囲内に設定される。
【００３６】
スポンジロール１０の硬度（ｇｆ）は、図３に示す方法で測定することができる。すなわち、スポンジロール１０の両端の軸体１２でスポンジロール１０を支持し、スポンジ層１４の表面を板状押圧面を有する治具４０（幅５０ｍｍ、厚さ７ｍｍ）にて１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧した時の、１ｍｍ変位時の荷重（ｇ）で表すことができる。この数値が大きくなる程、スポンジロール１０の硬度が高い、すなわち硬いことを示している。測定ポイントは、図３に示すように、軸方向の２ヶ所×周方向の９０°毎に４ヶ所の、計８ヶ所とする。スポンジロール１０の硬度は、その平均値である。
【００３７】
スポンジ層１４のポリウレタンの原料は、ポリオール成分およびポリイソシアネート成分を含むもので構成される。ポリオール成分としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオールなどを挙げることができる。ポリマーポリオールとしては、ポリブタジエンポリオール、ポリイソブチレンポリオールなどを挙げることができる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いることができる。
【００３８】
ポリイソシアネート成分としては、２官能以上のポリイソシアネートであれば特に限定されるものではない。例えば、２，４−（または２，６−）トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、オルトトルイジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、カーボジイミド変成ＭＤＩ、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリメリックポリイソシアネート等が挙げられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いることができる。
【００３９】
スポンジ層１４の形成材料には、さらに、必要に応じて、上記ポリオール成分およびイソシアネート成分に加えて、架橋剤、発泡剤（水、低沸点物、ガス体等）、界面活性剤、触媒、難燃剤、充填剤、導電性付与剤、帯電防止剤等を適宜に配合することができる。
【００４０】
軸体１２は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッキを施したもの等の金属、またはポリアセタール（ＰＯＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート、ポリアミド等のプラスチックが挙げられる。また、軸体１２の外周面には、必要に応じて、接着剤やプライマー等が塗布されていても良い。
【００４１】
このような構成のスポンジロール１０は、例えば、本発明に係る電子写真機器用スポンジロールの製造方法（以下、本製造方法ということがある。）により製造することができる。以下に、本製造方法について説明する。図４は、ロール成形型の一例を模式的に示した軸方向の断面図である。図５は、スポンジロールの製造工程を説明する図であり、図５（ａ）は、型成形により軸体１２の外周にスポンジ層１４を形成した状態を示したものであり、図５（ｂ）は、スポンジ層１４に塗膜１６を形成した状態を示したものである。本製造方法は、ロール成形型を用いて軸体１２の外周にスポンジ層１４を形成する工程と、スポンジ層１４を特定の含浸液で処理する工程とを有する。
【００４２】
ロール成形型５０は、図４に示すように、スポンジ層１４の軸方向の長さに略等しい長さの円筒型５２（パイプ）と、この円筒型５２の両端に取り付けられてこの円筒型５２の両端を閉塞するキャップ５４とから構成されている。円筒型５２内に軸体１２を円筒型５２と同軸に配置させた状態で、円筒型５２の両端をキャップ５４で閉塞し、型締すると、軸体１２がキャップ５４によって円筒型５２と同軸に支持され、円筒型５２内に目的とするスポンジロール１０の最終ロール形状を与える成形キャビティ５６が形成される。そして、このロール成形型５０の成形キャビティ５６内に、スポンジ層１４の形成材料（ポリウレタンの原料および各種添加剤）を注入し、発泡硬化させてスポンジ層１４を軸体１２の周囲に一体成形した後、脱型する。
【００４３】
ロール成形型５０は、円筒型５２の内面が撥水性を有することが好ましい。より具体的には、例えば、円筒型５２の内面を少なくとも含む部分がフッ素樹脂で形成されているか、あるいは、円筒型５２の内面に少なくともフッ素樹脂によるコーティング層が形成されていることが好ましい。これにより、発泡成形されるスポンジ層１４の表面のスキン層１４ａに開口部１４ｅを形成しやすい。前者の場合、例えば、ロール成形型５０のうち、円筒型５２のみがフッ素樹脂で形成されていても良いし、円筒型５２やキャップ５４を含むロール成形型５０全体がフッ素樹脂で形成されていても良い。後者の場合、円筒型５２の内面のみに、フッ素樹脂によるコーティング層が形成されていても良いし、円筒型５２の全面に、フッ素樹脂によるコーティング層が形成されていても良いし、円筒型５２やキャップ５４を含むロール成形型５０全体に、フッ素樹脂によるコーティング層が形成されていても良い。
【００４４】
フッ素樹脂としては、公知のいずれのものも使用することができる。このようなフッ素樹脂としては、、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）３元共重合体（ＥＰＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン交互共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン交互共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）などを挙げることができる。
【００４５】
そして、このような構成の円筒型５２の内面は、例えばショットブラスト加工などの公知の粗面化方法により所定の表面粗さを有していることが好ましい。表面粗さ（Ｒｚ）としては、５〜２０μｍの範囲内であることが好ましい。表面粗さ（Ｒｚ）が５μ ｍ未満では、発泡成形されるスポンジ層１４の表面のスキン層１４ａに十分な大きさの開口部１４ｅを形成しにくくなる。一方、表面粗さ（Ｒｚ）が２０μｍを超えると、スポンジ層１４の脱型が難しく、スポンジ層１４が破断しやすくなる。なお、表面粗さ（Ｒｚ）は、十点平均粗さであり、ＪＩＳ Ｂ０６０１に準拠して周方向に円筒型５２の内面を測定することにより算出できる。
【００４６】
このような構成のロール成形型５０を用いることにより、図５（ａ）に示すように、スポンジ層１４の表面には、スポンジ層１４の表面のセル１４１ｂが存在する位置で表面のセル１４１ｂに連通して外部に開口しているスキン層１４ａが形成される。そして、スポンジ層１４の複数のセル１４ｂは連通されたものとなる。これは、ロール成形型５０の少なくとも型内面（成形キャビティ５６内面）を構成するフッ素樹脂の撥水作用あるいは表面張力の作用に加えて、型内面の表面粗さにより、液状のポリウレタン原料の発泡成形にて生じるセル１４ｂの型内面に最も近接する部分、換言すればスキン層１４ａの厚さが最も薄くなるセル１４ｂの中央部相当部位に、ポリウレタン原料の不存在部分が生じ、これによって、形成されるスポンジ層１４の表面のスキン層１４ａに開口部１４ｅが生じるためと推察される。なお、開口部１４ｅの大きさは、円筒型５２の内面のフッ素樹脂の撥水性や表面粗さ（Ｒｚ）を調整するなどにより、調整することができる。
【００４７】
ロール成形型５０の型内面には、さらに、シリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂などの離型剤が塗布されていても良い。これにより、ロール成形型５０の型内面には、より一層の撥水作用あるいは表面張力の作用が付与され、より一層、スキン層１４ａに開口部１４ｅを形成しやすくできる。
【００４８】
ロール成形型５０からスポンジ層１４を脱型した後は、スポンジ層１４を特定の含浸液で処理する。具体的には、スポンジ層１４全体に特定の含浸液を含浸させる。含浸方法としては、スプレー方式によりスポンジ層１４全体に特定の含浸液を含浸させる方法や、圧縮ローラーによりスポンジ層１４を特定の含浸液に浸漬させる方法などを挙げることができる。スポンジ層１４に含浸させた含浸液は、スポンジ層１４の表面からセル１４ｂ内に進入される。スポンジ層１４に含浸させた含浸液のうち、余分な含浸液は、絞り機などを用いて絞り処理を行うことにより、スポンジ層１４から除去できる。これにより、所定の厚さで、スポンジ層１４の表面全体およびセル１４ｂの内面全体に、特定の含浸液のポリウレタン樹脂よりなる塗膜１６が形成される。その後、必要に応じて、乾燥、熱処理を行うことにより、塗膜１６のポリウレタン樹脂（上記のａ成分のポリウレタン樹脂）は上記のｂ成分の架橋剤によって、スポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面のポリウレタンに結合される。
【００４９】
以上の構成のスポンジロール１０によれば、スポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されているから、スポンジ層１４のセルの骨格１４ｃが補強される。これにより、長期に渡って電子写真機器を使用した場合にも、表面のセル１４１ｂの骨格は破壊されにくくされたため、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。
【００５０】
また、スポンジ層１４の表面やセル１４ｂの内面のポリウレタンに架橋させたａ成分のポリウレタン樹脂が壁となり、スポンジ層１４のポリオールなどの未反応成分や導電剤などの成分がスポンジ層１４の表面から染み出すのが抑えられる。これにより、スポンジロール１０が接触される感光体などの相手部材へのこれらの成分による汚染が防止される。
【００５１】
そして、このスポンジ層１４は、ロール成形型５０で成形された後、ａ成分のポリウレタン樹脂により補強されるものであるから、成形されたポリウレタンが脱型前から硬すぎてスポンジ層１４が脱型できなくなることを回避できる。
【００５２】
また、スポンジロール１０の製造に際し、型成形によりスポンジ層１４を成形しており、スポンジ層１４の表面を研磨する工程がないため、スポンジ層１４の表面は平滑であり、スポンジ層１４の表面が毛羽立つおそれがない。
【００５３】
このような構成のスポンジロール１０は、トナーの掻き取り性に優れることなどから、例えば、電子写真機器のトナー供給ロールやクリーニングロールなどに好適に用いられる。
【００５４】
次に、本発明の第二実施形態に係るスポンジロール２０について説明する。第二実施形態に係るスポンジロール２０は、第一実施形態に係るスポンジロール１０と同様、中実棒状の軸体１２と、軸体１２の外周にロール状に形成されたポリウレタンのスポンジ層１４とにより構成されている。
【００５５】
図６は、第二実施形態に係るスポンジロール２０のスポンジ層１４を拡大して模式的に示した図である。第二実施形態に係るスポンジロール２０は、第一実施形態に係るスポンジロール１０と比較して、スポンジ層１４全体に特定の含浸液を含浸させるのではなく、スポンジ層１４の表面のみに特定の含浸液を塗工している点で相違している。これ以外の構成については、第一実施形態に係るスポンジロール１０と同様であるため、説明を省略する。
【００５６】
第二実施形態に係るスポンジロール２０の製造に際しても、上記のロール成形型５０を用いて型成形によりスポンジ層１４を成形しており、スポンジ層１４の表面を研磨する工程がないため、スポンジ層１４の表面は平滑であり、スポンジ層１４の表面が毛羽立つおそれがない。このため、スポンジ層１４の表面のみに特定の含浸液を均一に塗工することができる。仮に、スポンジ層の表面を研磨するなどによりスポンジ層の表面が毛羽立つ場合には、スポンジ層の表面が平滑ではないため、スポンジ層の表面のみに特定の含浸液を均一に塗工することは困難である。
【００５７】
この塗工方法により、特定の含浸液は、スポンジ層１４の内部のセル１４ｂまでは進入しないで、スポンジ層１４の表面側の一部のセル１４ｂ内に進入することができる。より具体的には、スポンジ層１４の表面から１ｍｍ程度の深さまでセル１４ｂ内に進入することができる。なお、スポンジ層１４の表面への特定の含浸液の塗工は、例えば、ロールコート法あるいはリングコート法などにより行うことができる。
【００５８】
このような相違点により、第二実施形態に係るスポンジロール２０では、スポンジ層１４の表面全体と、スポンジ層１４の表面側の一部のセル１４ｂの内面に、特定の含浸液のポリウレタン樹脂よりなる塗膜１６が形成されている。
【００５９】
このような構成の第二実施形態に係るスポンジロール２０によれば、含浸液が塗工されていないスポンジ層１４の内部はもとのポリウレタンの硬さを保っているため、含浸液の塗工による硬度の上昇が抑えられている。そして、このような構成においても、スポンジ層１４の表面に存在するセル１４ｂの骨格が補強されているため、長期の使用によってもセル１４ｂは破壊されず、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。
【００６０】
次に、本発明の第三実施形態に係るスポンジロール３０について説明する。
【００６１】
図７は、第三実施形態に係るスポンジロール３０の周方向断面図である。第三実施形態に係るスポンジロール３０は、図７に示す構造が軸方向に連続する構成を備えている。第三実施形態に係るスポンジロール３０は、第一実施形態に係るスポンジロール１０と同様、中実棒状の軸体１２と、軸体１２の外周にロール状に形成されたポリウレタンのスポンジ層１４とにより構成されている。
【００６２】
第三実施形態に係るスポンジロール３０は、第一実施形態に係るスポンジロール１０と比較して、さらに、スポンジ層１４の表面に凹凸形状が付与されている点で相違している。これ以外の構成については、第一実施形態に係るスポンジロール１０と同様であるため、説明を省略する。
【００６３】
スポンジ層１４の表面の凹凸形状は、軸方向に沿って形成されている複数の凸条１８ａと、凸条１８ａと凸条１８ａとの間に形成されている複数の溝部１８ｂとにより構成されている。凸条１８ａは、断面で見ると台形状に形成されている。スポンジ層１４の表面のスキン層１４ａは、この凹凸形状の表面に沿って形成されている。スキン層１４ａの開口部１４ｅは、凸条１８ａの表面および溝部１８ｂの表面の両方に形成されていても良いし、凸条１８ａの表面および溝部１８ｂの表面のいずれか一方に形成されていても良い。
【００６４】
スポンジ層１４の表面の凹凸形状は、例えば、ロール成形型の型転写により形成することができる。具体的には、例えば、円筒型５２の内面に軸方向に沿って溝あるいは凸条を形成したロール成形型を用い、このロール成形型にスポンジ層１４のポリウレタン原料を注入し、発泡硬化させることにより、このような凹凸形状をスポンジ層１４の表面に形成することができる。
【００６５】
このような構成の第三実施形態に係るスポンジロール３０によれば、スポンジ層１４の表面の凹凸形状により、第一実施形態に係るスポンジロール１０よりもさらにトナーの掻き取り性能を向上させることができる。
【００６６】
スポンジ層１４の表面の凸条１８ａの高さあるいは溝部１８ｂの深さとしては、トナーの掻き取り性の向上などの観点から、１００〜６００μｍの範囲内であることが好ましい。また、凸条１８ａの幅としては、１５０〜６００μｍの範囲内であることが好ましい。さらに、凸条１８ａと凸状との間の距離を表す凸条１８ａのピッチとしては、４００〜１５００μｍの範囲内であることが好ましい。
【実施例】
【００６７】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００６８】
＜ロール成形型の構成＞
（ロール成形型１）
パイプ型を用い、型内面に相当する金属製パイプの内面にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）コーティングを施した後、さらにその内面をショットブラスト加工にて粗面化した（Ｒｚ＝１０〜２０μｍ）。なお、表面粗さＲｚは、東京精密社製、「Ｓｕｒｆｃｏｍ １４００Ｄ」により測定した。
（ロール成形型２）
型内面の軸方向に複数の溝が形成されて型内面に凹凸形状を有するパイプ型を用い、型内面に相当する金属製パイプの内面にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）コーティングを施した後、さらにその内面をショットブラスト加工にて粗面化した（Ｒｚ＝１０〜２０μｍ）。
（ロール成形型３）
パイプ型を用い、型内面に相当する金属製パイプの内面をショットブラスト加工にて粗面化した（Ｒｚ＝１０〜２０μｍ）。なお、型内面に相当する金属製パイプの内面にはフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）コーティングを施さなかった。
【００６９】
＜軸体＞
直径５ｍｍのＳＵＭ２２製中実円柱状の軸体を準備した。
【００７０】
＜ロール体用のポリウレタン原料の調製＞
ポリエーテルポリオール（三洋化成工業社製、「ＦＡ−７１８」、ＯＨ価＝２８）９０質量部と、ポリマーポリオール（三井化学社製、「ＰＯＰ−３１−２８」、ＯＨ価＝２８）１０質量部と、ジエタノールアミン０．５質量部と、第三級アミン触媒（花王社製、「カオライザーＮｏ．１」）０．５質量部と、第三級アミン触媒（東ソー社製、「トヨキャットＨＸ−３５」）０．１質量部と、水２．０質量部と、シリコーン系整泡剤（東レ・ダウコーニング社製、「ＳＺ−３６０１」）１．０質量部と、イソシアネート（住友バイエルウレタン社製、「スミジュールＶＴ−８０」、ＮＣＯ％＝４４．５）３０．１質量部と、を混合することにより、ポリウレタン原料を調製した。
【００７１】
＜ロール体の作製＞
ロール成形型のパイプ型内に軸体を同軸に配置し、パイプ型の両端をキャップにて閉塞するとともに軸体を支持した。この状態において、成形キャビティ内に調製した上述のポリウレタン原料を所定量注入し、６０℃×３０分間の条件にて発泡硬化させ、軸体の周りにポリウレタンのスポンジ層（厚み３ｍｍ）が一体的に形成されてなるロール体を作製した。なお、成形キャビティ内へのポリウレタン原料の注入量を変えることによって、スポンジ層の硬度が異なるロール体を作製した。
【００７２】
（実施例１）
＜含浸液の調製＞
水を分散媒とするポリウレタン樹脂エマルジョン（水系樹脂エマルジョン、第一工業製薬社製、「スーパーフレックス４７０」、表１のＡ−１）１００質量部、導電性カーボンブラック（ケッチェンブラックインターナショナル社製、「ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊ」）２０質量部、架橋剤としてカルボジイミド（日清紡績社製、「カルボジライトＶ−０２」）５質量部を配合し、サンドミルを用いて分散処理することにより、含浸液を調製した。
【００７３】
＜スポンジロールの作製＞
ロール成形型１を用いて硬度１５０ｇｆのロール体を作製した。作製したロール体は、図２に示すように、スポンジ層の複数のセルが連通している。また、スポンジ層の表面には、スポンジ層の表面のセルが存在する位置でこの表面のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されている。作製したロール体を、調製した上述の含浸液に浸漬した。次いで、含浸液からロール体を引き上げ、絞り機にかけた後、１３０℃で３０分間加熱することにより、含浸液のポリウレタン樹脂をロール体の表面のポリウレタンに架橋させた。これにより、実施例１のスポンジロールを作製した。
【００７４】
（実施例２〜３）
実施例１の含浸液において、架橋剤を表１に記載のものに変更した以外は実施例１と同様にして、実施例２〜３のスポンジロールを作製した。
メラミン樹脂：住友化学社製「スミテックスレジンＭ３」
エポキシ樹脂：ナガセケムテックス社製「デナコール ＥＸ−８４１」
【００７５】
（実施例４〜６）
硬度２５０ｇｆのロール体とし、実施例１の含浸液において、水系樹脂エマルジョンを表１に記載のものに変更した以外は実施例１と同様にして、実施例４のスポンジロールを作製した。また、硬度３５０ｇｆのロール体とし、実施例１の含浸液において、水系樹脂エマルジョンを表１に記載のものに変更し、導電剤を配合しなかった以外は実施例１と同様にして、実施例５〜６のスポンジロールを作製した。
ポリウレタン樹脂（Ａ−２）：ＡＤＥＫＡ社製「アデカボンタイターＨＵＸ５６１」
ポリウレタン樹脂（Ａ−３）：ＡＤＥＫＡ社製「アデカボンタイターＨＵＸ３５０」
ポリウレタン樹脂（Ａ−４）：ＡＤＥＫＡ社製「アデカボンタイターＨＵＸ３２０」
【００７６】
（実施例７〜８）
ロール成形型１に代えてロール成形型２を用いた以外は、それぞれ実施例１、６と同様にして、実施例７、８のスポンジロールを作製した。実施例７〜８で作製したロール体は、図５に示すように、スポンジ層の複数のセルが連通している。また、スポンジ層の表面には、スポンジ層の表面のセルが存在する位置でこの表面のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されている。さらに、スポンジ層の表面には、ロール成形型２の型内面の凹凸形状が転写されて形成された凹凸形状を備えている。
【００７７】
（実施例９〜１０）
含浸液にロール体を浸漬する方法に代えて、ロールコート法によりロール体の表面のみに含浸液を塗工した以外は実施例７と同様にして、実施例９のスポンジロールを作製した。また、硬度２５０ｇｆのロール体とし、含浸液において水系樹脂エマルジョンを表１に記載のものに変更し、含浸液にロール体を浸漬する方法に代えて、ロールコート法によりロール体の表面のみに含浸液を塗工した以外は実施例７と同様にして、実施例１０のスポンジロールを作製した。
【００７８】
（比較例１〜４）
含浸液による処理を行わなかった以外はそれぞれ実施例１、４、９、１０と同様にして、比較例１〜４のスポンジロールを作製した。
【００７９】
（比較例５）
含浸液に架橋剤を配合しなかった以外は実施例４と同様にして、比較例５のスポンジロールを作製した。
【００８０】
（比較例６）
含浸液の水系樹脂エマルジョンをアクリル系ラテックスに変更した以外は実施例４と同様にして、比較例６のスポンジロールを作製した。
アクリル系ラテックス：日本ゼオン社製「ニポールＬＸ−８５２」
【００８１】
（比較例７）
ロール成形型１に代えてロール成形型３を用い、実施例１と同様にしてロール体を作製した。次いで、ロール体のスポンジ層の表面のスキン層を研磨することにより、スポンジ層の外周表面にセルを開口させた。これにより、比較例７のスポンジロールを作製した。比較例７では、ロール体に対して含浸液による処理を行わなかった。
【００８２】
（比較例８）
比較例７のスポンジロール（研磨品）を用い、実施例４の含浸液に浸漬した以外は実施例４と同様にして、比較例８のスポンジロールを作製した。
【００８３】
（比較例９）
比較例７のスポンジロール（研磨品）を用い、含浸液の水系樹脂エマルジョンをアクリル系のラテックスに変更した以外は実施例４と同様にして、比較例９のスポンジロールを作製した。
【００８４】
（比較例１０）
比較例７のスポンジロール（研磨品）を用い、ロールコート法により表面のみに実施例４の含浸液を塗工した以外は実施例４と同様にして、比較例１０のスポンジロールを作製した。
【００８５】
作製したロール体およびスポンジロールの硬度を測定した。また、含浸液の水系樹脂エマルジョンの物性を調べた。さらに、トナーの掻き取り性、汚染性、追随性の項目について製品評価を行った。これらの結果を表１、２に示した。測定方法、評価方法は以下の通りである。
【００８６】
（硬度）
図３に示すように、スポンジロールの両端の軸体でスポンジロールを支持し、スポンジ層の表面を板状押圧面を有する治具（幅５０ｍｍ、厚さ７ｍｍ）にて１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧した時の、１ｍｍ変位時の荷重（ｇ）で表した。測定ポイントは、軸方向の２ヶ所×周方向の９０°毎に４ヶ所の、計８ヶ所とした。スポンジロールの硬度（ｇｆ）は、その平均値とした。
【００８７】
（伸び、１００モジュラス）
ポリウレタン樹脂の伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、ＪＩＳ７号ダンベル（厚み１ｍｍ）の破断伸びにより測定した（２３℃）。また、ポリウレタン樹脂の１００％モジュラスは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、ＪＩＳ７号ダンベル（厚み１ｍｍ）の１００％伸長時の応力により測定した（２３℃）。なお、ポリウレタン樹脂は、固形分濃度３０質量％に希釈した水系ポリウレタン樹脂をガラス板に均一に塗布し、室温下で乾燥させ、厚み１ｍｍのフィルムを作製した。このフィルムを１２０℃×６０分の条件で乾燥させたものを用いた。測定結果を表３に示す。
【００８８】
（掻き取り性）
市販のカートリッジにスポンジロールをクリーニングロールとして組み込み、当該カートリッジを市販のプリンター（ブラザー工業株式会社製、商品名「ＨＬ４０４０ＣＮ」）に装着した。当該プリンターを用いて５％印字画像を１５０，０００枚印刷した。初期の掻き取り性は１０枚印刷した時点で、耐久後の掻き取り性は１５０，０００枚印刷した時点で、カートリッジを取り出し、スポンジロールで回収できなかったすり抜けたトナーを目視にて確認した。すり抜けたトナーを目視にて確認できなかった場合を掻き取り性が良好であるとして「◎」と評価し、目視では軽微に確認できるが画像には影響無いものを「○」、同様に目視で確認でき画像にも軽微な影響あるものを「△」、すり抜けたトナーが目視にて明らかに確認でき画像にも重度のクリーニング不良起因の画像不具合が発生したものを掻き取り性に劣るとして「×」と評価した。
【００８９】
（塗膜のロール変形時追随性）
トナーを用いないこと以外は掻き取り性の評価と同様の条件で、１５０，０００枚相当のベンチ空回転耐久試験を行った。試験後、含浸させた樹脂の塗膜１６が剥離欠落しなかったものを「○」、軽微な剥離がみられたものを「△」、多量に剥離したものを「×」と評価した。
【００９０】
（感光体汚染性）
市販のカートリッジにスポンジロールを組み込み、感光体に当接させ、温度４０℃、湿度９５％の環境下で５日間放置した。その後、当接部分をビデオマイクロスコープで観察し、感光体表面に変色、割れが無い場合を「○」、感光体表面に変色が軽微に観測できるが画像には影響ないものを「△」、感光体表面に割れが観測でき画像に影響ある場合に汚染有り「×」と判断した。
【００９１】
【表１】
【００９２】
【表２】
【００９３】
【表３】
【００９４】
実施例１〜１０のスポンジロールは、スポンジ層の複数のセルは連通しており、スポンジ層の表面には、スポンジ層のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されている。このため、初期のトナーの掻き取り性能に優れることが確認された。また、実施例１〜１０のスポンジロールは、所定の含浸液を上記構成のスポンジ層の表面から進入させた後、含浸液のポリウレタン樹脂をロール体の表面のポリウレタンに架橋させているため、セルの骨格１４ｃが補強されることにより、耐久後においても初期と同等のトナーの掻き取り性能が維持されることが確認された。さらに、ロール体の表面のポリウレタンに架橋させたポリウレタン樹脂により、ロール体中のポリオールなどの未反応成分や導電剤などの成分がスポンジ層の表面から染み出すのが抑えられて、接触される感光体などの相手部材への汚染が防止されていることが確認された。
【００９５】
実施例どうしを比較すると、実施例１〜６に対し、実施例７〜１０のスポンジロールは、図５に示すように、さらに、スポンジ層の表面に凹凸形状を有するため、実施例１〜６のスポンジロールと比べて、さらにトナーの掻き取り性能に優れることがわかる。
【００９６】
また、実施例９〜１０から、含浸液の処理がロールコートなどによりスポンジ層の表面のみで行われ、スポンジ層全体に行われない場合には、含浸液が塗工されていないスポンジ層の内部はロール体のポリウレタンの硬さを保っているため、含浸液の塗工による硬度の上昇が抑えられている。そして、このような構成においても、トナーの掻き取り性能に優れることが確認された。
【００９７】
これに対し、比較例１〜４のスポンジロールは、含浸液による処理を行わないで、実施例のロール体をスポンジロールとして用いたものであるため、初期のトナーの掻き取り性能は実施例と同等であったが、耐久後にはトナーの掻き取り性能が低下している。また、比較例５のスポンジロールは、実施例のロール体に、架橋剤を配合していない含浸液を処理したものであるため、初期のトナーの掻き取り性能は実施例と同等であったが、耐久後にはトナーの掻き取り性能が低下している。さらに、比較例６のスポンジロールは、実施例のロール体に、ポリウレタン樹脂ではなくアクリル系ラテックスを配合した含浸液を処理したものであるため、初期のトナーの掻き取り性能は実施例と同等であったが、耐久後にはトナーの掻き取り性能が低下している。また、比較例６のスポンジロールでは、塗膜の剥がれも観察された。すなわち、塗膜の密着性に劣っている。
【００９８】
そして、比較例７〜１０のスポンジロールは、従来のいわゆる研磨品であるため、実施例と比較して、初期のトナーの掻き取り性能が劣っている。また、比較例１０から、いわゆる研磨品では、表面が平滑ではないため、表面のみに含浸液を均一に塗工することができなかった。
【００９９】
以上のとおり、比較例のスポンジロールでは、トナーの掻き取り性を長期に渡って維持することはできないことがわかった。また、比較例のスポンジロールでは、スポンジ層のポリオールなどの未反応成分や導電剤などの成分がスポンジ層の表面から染み出すのが抑えられにくいことがわかった。
【０１００】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【０１０１】
例えば上記実施形態において、軸体１２は中実体で示されているが、軸体１２は中空体であっても良い。また、第三実施形態のスポンジロール３０において、スポンジ層１４の表面の凸条１８ａは台形状（斜面を有する）で示されているが、四角形状などの多角形状や半球状であっても良い。
【符号の説明】
【０１０２】
１０ スポンジロール
１２ 軸体
１４ スポンジ層
１４ａ スキン層
１４ｂ セル
１４ｃ セルの骨格
１４ｄ セルの空隙部
１４ｅ 開口部
１６ 塗膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真機器用スポンジロールおよび電子写真機器用スポンジロールの製造方法に関し、さらに詳しくは、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真機器のトナー供給ロールやクリーニングロール等に用いて好適な電子写真機器用スポンジロールおよび電子写真機器用スポンジロールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真機器における複写は、次のようにして行われる。図８に示すように、トナーボックス１００内のトナー１０２を、トナー供給ロール１０４を介して現像ロール１０６の表面に供給し、このトナー１０２を、さらに現像ロール１０６とトナー層形成ブレード１０８との摩擦帯電により帯電させる。そして、帯電ロール１１０により感光ドラム１１２の表面を帯電させ、露光により感光ドラム１１２の表面に形成された静電潜像に、帯電したトナー１０２を付着させてトナー像を形成し、これを転写部１１４を経由させることにより、複写紙１１６上に転写定着させる。
【０００３】
静電潜像に付着されずに現像ロール１０６の表面に残ったトナー１０２は、トナー供給ロール１０４により掻き取られ、トナーボックス１００内に回収されて再使用に供される。また、感光ドラム１１２の表面に残ったトナー１０２は、クリーニングロール１１８により掻き取られ、感光ドラム１１２表面は清浄化される。
【０００４】
トナー供給ロールやクリーニングロールは、通常、軸体と、軸体の外周に形成されたスポンジ層とを有するスポンジロールで構成されている。スポンジ層は、ポリウレタンフォームにより形成されることが多い。
【０００５】
この種のスポンジロールの製造方法としては、１）ポリウレタンフォームの原料をスラブ発泡あるいは型発泡して得られたフォーム材からロール形状に切り出したロール体に軸体を通した後、ロール体の表面を研磨して所定の寸法となるように仕上げを行う方法、２）ロール成形型内で軸体の外周にポリウレタンフォームの原料を発泡成形して、スキン層を表面に有するロール状のスポンジ層を形成する方法、３）２）で形成したスポンジ層の表面のスキン層を研磨してスポンジ層の表面にセルを開口させる方法、４）型内面にフッ素樹脂コーティングされたロール成形型内で軸体の外周にポリウレタンフォームの原料を発泡成形することにより、表面にセルが開口されたスポンジ層を形成する方法（特許文献１）、などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８８１７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
１）および３）の方法では、スポンジ層の表面を研磨する工程があるため、製造工程が煩雑である。また、研磨によりスポンジ層の表面が毛羽立つため、トナーの掻き取り量が安定しないことで画質に影響するおそれがある。また、スポンジ層の表面から毛羽が脱落すると、毛羽が電子写真機器内の異物となって画質に影響を与えたり、故障の原因となったりするおそれがある。２）の方法では、スポンジ層の表面にセルが開口していないため、トナーの掻き取り性能が低い。また、現像ロールや感光ドラムなどの相手部材との摩擦によりスキン層が破壊されやすいため、耐久性が低い。
【０００８】
１）〜３）の方法に対し、４）の方法は、スポンジ層の表面を研磨しなくても表面にセルが開口しているため、トナーの掻き取り性能は高く、スポンジ層の表面の毛羽立ちによる画質への影響もない。しかしながら、長期に渡って電子写真機器を使用すると、スポンジロールのスポンジ層の表面にトナーの掻き取り時の圧縮応力が繰り返しかかることにより、表面のセルの骨格が破壊されやすく、これによりトナーの掻き取り性能が低下するという問題がある。
【０００９】
この問題に対し、スポンジ層の耐久性を向上させることだけを考えるなら、例えば、セルの骨格の密度を上げることによりスポンジ層の強度を上げる方法や、材料の改良でポリウレタンフォームの物性（抗張力、伸び、硬さ）を上げることによりスポンジ層の強度を上げる方法などの方法を取り得る。しかしながら、これらの方法は、いずれもスポンジ層を硬くしすぎて、ロール成形型からスポンジ層を脱型できなくするおそれがある。したがって、このような方法を用いなくてもトナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる方策が求められる。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、現像ロールや感光ドラムなどの相手部材に付着するトナーなどの掻き取り性を長期に渡って維持できる電子写真機器用スポンジロールおよび電子写真機器用スポンジロールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明に係る電子写真機器用スポンジロールは、軸体と、前記軸体の外周に形成されたポリウレタンのスポンジ層とを有する電子写真機器用スポンジロールにおいて、前記スポンジ層の複数のセルは連通しており、前記スポンジ層はロール成形型内で発泡成形され、前記スポンジ層の表面には前記スポンジ層のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されており、下記の成分を含有する液を前記スポンジ層の表面から進入させることにより、前記スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されていることを要旨とするものである。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤
【００１２】
この際、前記ａ成分およびｂ成分を含有する液は、さらに導電剤を含有することが好ましい。
【００１３】
一方、本発明に係る電子写真機器用スポンジロールの製造方法は、ロール成形型内で軸体の外周にポリウレタンを発泡成形して、連通する複数のセルで構成されるスポンジ層を形成するとともに、前記スポンジ層の表面に前記スポンジ層のセルに連通して外部に開口するスキン層を形成する工程と、前記ロール成形型から前記スポンジ層を脱型した後、下記の成分を含有する液を前記スポンジ層の表面から進入させて、前記スポンジ層の表面およびセルの内面を下記の成分を含有する液で覆う工程と、前記スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂をｂ成分の架橋剤により結合させる工程と、を有することを要旨とするものである。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る電子写真機器用スポンジロールによれば、スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されているから、スポンジ層のセルの骨格が補強されている。これにより、長期に渡って電子写真機器を使用した場合にも、表面のセルの骨格は破壊されにくくされたため、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。そして、このスポンジ層は、ロール成形型で成形された後、ａ成分のポリウレタン樹脂により補強されるものであるから、成形されたポリウレタンが脱型前から硬すぎてスポンジ層が脱型できなくなることを回避できる。
【００１５】
ここで、電子写真機器用スポンジロールは、その用途から、体積抵抗率を所定の範囲に制御することが多い。したがって、ａ成分およびｂ成分を含有する液がさらに導電剤を含有することにより、ロール全体の抵抗を下げて電気的にコントロールしやすくできる。これにより、種々の用途に応じて使用することができる。
【００１６】
そして、本発明に係る電子写真機器用スポンジロールの製造方法によれば、スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂をｂ成分の架橋剤により結合させるため、スポンジ層のセルの骨格を補強できる。これにより、長期に渡って電子写真機器を使用した場合にも、表面のセルの骨格は破壊されにくくなるため、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。そして、このスポンジ層は、ロール成形型で成形された後、ａ成分のポリウレタン樹脂により補強されるため、成形されたポリウレタンが脱型前から硬すぎてスポンジ層が脱型できなくなることを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一実施形態に係るスポンジロールの周方向断面図である。
【図２】図１のスポンジロールのスポンジ層を拡大して模式的に示した図である。
【図３】図１のスポンジロールの硬度を測定する方法を説明する図である。
【図４】図１のスポンジロールの製造に好適なロール成形型を模式的に示した軸方向の断面図である。
【図５】図１のスポンジロールの製造工程を説明する図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係るスポンジロールの周方向断面図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係るスポンジロールの周方向断面図である。
【図８】電子写真機器における一般的な複写原理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の構成について具体的に明らかにする。
【００１９】
図１は、本発明の第一実施形態に係るスポンジロールの周方向断面図である。第一実施形態に係るスポンジロール１０は、図１に示す構造が軸方向に連続する構成を備えている。図２は、図１のスポンジロール１０のスポンジ層１４を拡大して模式的に示した図である。図１に示すように、本発明の第一実施形態に係るスポンジロール１０は、中実棒状の軸体１２と、軸体１２の外周にロール状に形成されたポリウレタンのスポンジ層１４とにより構成されている。
【００２０】
図２に示すように、スポンジ層１４は、多数のセル１４ｂにより構成されている。各セル１４ｂは、セル壁となるセルの骨格１４ｃにより形成されている。スポンジ層１４はいわゆる連続気泡型の構造になっており、スポンジ層１４の隣り合うセル１４ｂどうしは連通している。スポンジ層１４の複数のセル１４ｂが連通しているため、セル１４ｂに入り込んだトナーのセル１４ｂ間の移動が許容され、トナーの掻き取り量を多くできるとともに、トナーによるセル１４ｂの詰まりを低減できる。
【００２１】
スポンジ層１４は、ロール成形型内で発泡成形されている。このスポンジ層１４の表面には、薄皮状のスキン層１４ａが形成されている。このスキン層１４ａには、スポンジ層１４の表面に存在するセル１４１ｂをスポンジ層１４の外部に連通させる開口部１４ｅが形成されており、スキン層１４ａは、スポンジ層１４の表面のセル１４１ｂが存在する位置で表面のセル１４１ｂに連通して外部に開口している。すなわち、スキン層１４ａは、外部に開口している部分を有しており、穴あきの状態になっている。この開口部１４ｅは、セル１４ｂの存在によってスキン層１４ａの厚さが薄くなっている部分に形成されており、このため、スキン層１４ａの破れが発生しにくくなっている。このスキン層１４ａの開口部１４ｅにより、スポンジ層１４の表面に存在するセル１４１ｂは、スポンジ層１４の外部に開口している。
【００２２】
スキン層１４ａの開口部１４ｅは、スポンジ層１４の表面全体に多数分布している。開口部１４ｅの開口径は、使用されるトナーの大きさに応じて所定の大きさに設定することができる。好適な開口径としては、１００〜８００μｍの範囲内である。スポンジ層１４の表面全体に占める開口部１４ｅの面積割合は特に限定されるものではないが、トナーの掻き取り性能を確保するなどの観点から、２０％以上が好ましい。より好ましくは３０％以上である。また、スポンジ層１４の表面の平滑性を確保するなどの観点から、９０％以下が好ましい。より好ましくは８０％以下である。
【００２３】
スポンジ層１４の表面全体およびセル１４ｂの内面全体には、下記の成分を含有する液（以下、特定の含浸液ということがある。）をスポンジ層１４の表面から進入させることにより、特定の含浸液のポリウレタン樹脂からなる塗膜１６が形成されている。この塗膜１６のポリウレタン樹脂（下記のａ成分のポリウレタン樹脂）は、スポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面のポリウレタンに、下記のｂ成分の架橋剤によって結合されている。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤
【００２４】
この塗膜１６によってスポンジ層１４のセルの骨格１４ｃが補強されるため、セル１４ｂの破壊が起こりにくくなっている。このため、長期の使用によってもセル１４ｂは破壊されず、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。なお、塗膜１６の厚さは、セルの空隙部１４ｄを完全には埋めない程度の厚さとなるようにすれば良い。
【００２５】
ｂ成分（架橋剤）としては、カルボジイミド、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。
【００２６】
特定の含浸液は水を分散媒とするものであるため、ポリウレタンのスポンジ層１４を膨潤させないで特定の含浸液を進入させることができる。すなわち、特定の含浸液を進入させたときにスポンジ層１４の膨潤による変形が抑えられるため、スポンジロール１０の寸法精度を維持することができる。
【００２７】
特定の含浸液に含まれている樹脂はポリウレタン樹脂であり、スポンジ層１４の樹脂もポリウレタンであるため、塗膜１６のスポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面への密着性にも優れている。
【００２８】
ａ成分のポリウレタン樹脂としては、伸びが１００〜８００％の範囲内であることが好ましい。より好ましくは２００〜７００％の範囲内、さらに好ましくは２５０〜６５０％の範囲内である。ポリウレタン樹脂の伸びが１００％未満では、スポンジ層１４の柔軟性が損なわれ、ロール硬度が高くなりすぎる傾向がある。一方、ポリウレタン樹脂の伸びが８００％を超えると、柔らかすぎてスポンジ層１４のセルの骨格１４ｃを補強する効果が低い傾向がある。
【００２９】
また、ａ成分のポリウレタン樹脂としては、１００％モジュラスが１〜５０ＭＰａの範囲内であることが好ましい。より好ましくは２〜４５ＭＰａの範囲内、さらに好ましくは２．５〜４０ＭＰａの範囲内である。ポリウレタン樹脂の１００％モジュラスが１ＭＰａ未満では、柔らかすぎてスポンジ層１４のセルの骨格１４ｃを補強する効果が低い傾向がある。一方、ポリウレタン樹脂の１００％モジュラスが５０ＭＰａを超えると、硬すぎて所望の用途に用いられにくい傾向がある。
【００３０】
ポリウレタン樹脂の伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、ＪＩＳ７号ダンベル（厚み１ｍｍ）の破断伸びにより測定できる。また、ポリウレタン樹脂の１００％モジュラスは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、ＪＩＳ７号ダンベル（厚み１ｍｍ）の１００％伸長時の応力により測定できる。
【００３１】
特定の含浸液は、上記ａ成分およびｂ成分に加えて、さらに導電剤を含有していても良い。スポンジロール１０は、その用途から、体積抵抗率を所定の範囲に制御することが多い。したがって、ａ成分およびｂ成分を含有する液がさらに導電剤を含有することにより、ロール全体の抵抗を下げて電気的にコントロールしやすくできる。これにより、種々の用途に応じて使用することができる。導電剤としては、電子導電剤（カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ２（ｃ−は、導電性を意味する。））や、イオン導電剤（４級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など）を挙げることができる。
【００３２】
特定の含浸液は、ａ成分、ｂ成分、導電剤の他に、他の添加剤を含有していても良い。配合可能な添加剤としては、増量剤、補強剤、加工助剤、硬化剤、架橋促進剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、シリコーンオイル、滑剤、助剤、界面活性剤などを挙げることができる。
【００３３】
特定の含浸液におけるｂ成分の配合割合は、ａ成分１００質量部に対して、０．１〜３０質量部の範囲内が好ましい。より好ましくは１〜２０質量部の範囲内、さらに好ましくは３〜１５質量部の範囲内である。ｂ成分の配合割合が０．１質量部未満では、ａ成分のポリウレタン樹脂の架橋が満足されないおそれがある。一方、ｂ成分の配合割合が３０質量部を超えると、スポンジロール１０が硬くなりすぎるおそれがある。
【００３４】
特定の含浸液における電子導電剤の配合割合は、ａ成分１００質量部に対して、１〜５０質量部の範囲内が好ましい。より好ましくは５〜４０質量部の範囲内、さらに好ましくは１０〜３０質量部の範囲内である。ｂ成分の配合割合が１質量部未満では、スポンジロール１０の体積抵抗率を所望の範囲まで低下させにくい傾向がある。一方、ｂ成分の配合割合が５０質量部を超えると、スポンジロール１０の硬度が高くなるとともに、樹脂成分（ａ成分）の割合が少量になりすぎるため、電子導電剤が脱落しやすくなるおそれがある。なお、スポンジロール１０の体積抵抗率は、１×１０３〜１×１０１０Ω・ｃｍの範囲内に設定されることが好ましい。
【００３５】
スポンジロール１０は、用途に応じて所定の硬度であることが好ましい。例えばトナー供給ロールに用いる場合、硬度は１００〜３００ｇｆの範囲内に設定されることが好ましい。また、例えばクリーニングロールに用いる場合、硬度は１５０〜８５０ｇｆの範囲内に設定されることが好ましい。また、例えば滑剤などを塗布するための塗布用ロールとして用いる場合、硬度は５００〜１０００ｇｆの範囲内に設定されることが好ましい。スポンジロール１０の硬度は、ポリウレタンの原料の配合組成やロール成形型への投入量、スポンジ層１４の厚さなどによって調整できる。なお、スポンジ層１４の厚さは、通常、０．１〜１０ｍｍの範囲内に設定される。
【００３６】
スポンジロール１０の硬度（ｇｆ）は、図３に示す方法で測定することができる。すなわち、スポンジロール１０の両端の軸体１２でスポンジロール１０を支持し、スポンジ層１４の表面を板状押圧面を有する治具４０（幅５０ｍｍ、厚さ７ｍｍ）にて１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧した時の、１ｍｍ変位時の荷重（ｇ）で表すことができる。この数値が大きくなる程、スポンジロール１０の硬度が高い、すなわち硬いことを示している。測定ポイントは、図３に示すように、軸方向の２ヶ所×周方向の９０°毎に４ヶ所の、計８ヶ所とする。スポンジロール１０の硬度は、その平均値である。
【００３７】
スポンジ層１４のポリウレタンの原料は、ポリオール成分およびポリイソシアネート成分を含むもので構成される。ポリオール成分としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオールなどを挙げることができる。ポリマーポリオールとしては、ポリブタジエンポリオール、ポリイソブチレンポリオールなどを挙げることができる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いることができる。
【００３８】
ポリイソシアネート成分としては、２官能以上のポリイソシアネートであれば特に限定されるものではない。例えば、２，４−（または２，６−）トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、オルトトルイジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、カーボジイミド変成ＭＤＩ、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリメリックポリイソシアネート等が挙げられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いることができる。
【００３９】
スポンジ層１４の形成材料には、さらに、必要に応じて、上記ポリオール成分およびイソシアネート成分に加えて、架橋剤、発泡剤（水、低沸点物、ガス体等）、界面活性剤、触媒、難燃剤、充填剤、導電性付与剤、帯電防止剤等を適宜に配合することができる。
【００４０】
軸体１２は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッキを施したもの等の金属、またはポリアセタール（ＰＯＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート、ポリアミド等のプラスチックが挙げられる。また、軸体１２の外周面には、必要に応じて、接着剤やプライマー等が塗布されていても良い。
【００４１】
このような構成のスポンジロール１０は、例えば、本発明に係る電子写真機器用スポンジロールの製造方法（以下、本製造方法ということがある。）により製造することができる。以下に、本製造方法について説明する。図４は、ロール成形型の一例を模式的に示した軸方向の断面図である。図５は、スポンジロールの製造工程を説明する図であり、図５（ａ）は、型成形により軸体１２の外周にスポンジ層１４を形成した状態を示したものであり、図５（ｂ）は、スポンジ層１４に塗膜１６を形成した状態を示したものである。本製造方法は、ロール成形型を用いて軸体１２の外周にスポンジ層１４を形成する工程と、スポンジ層１４を特定の含浸液で処理する工程とを有する。
【００４２】
ロール成形型５０は、図４に示すように、スポンジ層１４の軸方向の長さに略等しい長さの円筒型５２（パイプ）と、この円筒型５２の両端に取り付けられてこの円筒型５２の両端を閉塞するキャップ５４とから構成されている。円筒型５２内に軸体１２を円筒型５２と同軸に配置させた状態で、円筒型５２の両端をキャップ５４で閉塞し、型締すると、軸体１２がキャップ５４によって円筒型５２と同軸に支持され、円筒型５２内に目的とするスポンジロール１０の最終ロール形状を与える成形キャビティ５６が形成される。そして、このロール成形型５０の成形キャビティ５６内に、スポンジ層１４の形成材料（ポリウレタンの原料および各種添加剤）を注入し、発泡硬化させてスポンジ層１４を軸体１２の周囲に一体成形した後、脱型する。
【００４３】
ロール成形型５０は、円筒型５２の内面が撥水性を有することが好ましい。より具体的には、例えば、円筒型５２の内面を少なくとも含む部分がフッ素樹脂で形成されているか、あるいは、円筒型５２の内面に少なくともフッ素樹脂によるコーティング層が形成されていることが好ましい。これにより、発泡成形されるスポンジ層１４の表面のスキン層１４ａに開口部１４ｅを形成しやすい。前者の場合、例えば、ロール成形型５０のうち、円筒型５２のみがフッ素樹脂で形成されていても良いし、円筒型５２やキャップ５４を含むロール成形型５０全体がフッ素樹脂で形成されていても良い。後者の場合、円筒型５２の内面のみに、フッ素樹脂によるコーティング層が形成されていても良いし、円筒型５２の全面に、フッ素樹脂によるコーティング層が形成されていても良いし、円筒型５２やキャップ５４を含むロール成形型５０全体に、フッ素樹脂によるコーティング層が形成されていても良い。
【００４４】
フッ素樹脂としては、公知のいずれのものも使用することができる。このようなフッ素樹脂としては、、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）３元共重合体（ＥＰＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン交互共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン交互共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）などを挙げることができる。
【００４５】
そして、このような構成の円筒型５２の内面は、例えばショットブラスト加工などの公知の粗面化方法により所定の表面粗さを有していることが好ましい。表面粗さ（Ｒｚ）としては、５〜２０μｍの範囲内であることが好ましい。表面粗さ（Ｒｚ）が５μ ｍ未満では、発泡成形されるスポンジ層１４の表面のスキン層１４ａに十分な大きさの開口部１４ｅを形成しにくくなる。一方、表面粗さ（Ｒｚ）が２０μｍを超えると、スポンジ層１４の脱型が難しく、スポンジ層１４が破断しやすくなる。なお、表面粗さ（Ｒｚ）は、十点平均粗さであり、ＪＩＳ Ｂ０６０１に準拠して周方向に円筒型５２の内面を測定することにより算出できる。
【００４６】
このような構成のロール成形型５０を用いることにより、図５（ａ）に示すように、スポンジ層１４の表面には、スポンジ層１４の表面のセル１４１ｂが存在する位置で表面のセル１４１ｂに連通して外部に開口しているスキン層１４ａが形成される。そして、スポンジ層１４の複数のセル１４ｂは連通されたものとなる。これは、ロール成形型５０の少なくとも型内面（成形キャビティ５６内面）を構成するフッ素樹脂の撥水作用あるいは表面張力の作用に加えて、型内面の表面粗さにより、液状のポリウレタン原料の発泡成形にて生じるセル１４ｂの型内面に最も近接する部分、換言すればスキン層１４ａの厚さが最も薄くなるセル１４ｂの中央部相当部位に、ポリウレタン原料の不存在部分が生じ、これによって、形成されるスポンジ層１４の表面のスキン層１４ａに開口部１４ｅが生じるためと推察される。なお、開口部１４ｅの大きさは、円筒型５２の内面のフッ素樹脂の撥水性や表面粗さ（Ｒｚ）を調整するなどにより、調整することができる。
【００４７】
ロール成形型５０の型内面には、さらに、シリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂などの離型剤が塗布されていても良い。これにより、ロール成形型５０の型内面には、より一層の撥水作用あるいは表面張力の作用が付与され、より一層、スキン層１４ａに開口部１４ｅを形成しやすくできる。
【００４８】
ロール成形型５０からスポンジ層１４を脱型した後は、スポンジ層１４を特定の含浸液で処理する。具体的には、スポンジ層１４全体に特定の含浸液を含浸させる。含浸方法としては、スプレー方式によりスポンジ層１４全体に特定の含浸液を含浸させる方法や、圧縮ローラーによりスポンジ層１４を特定の含浸液に浸漬させる方法などを挙げることができる。スポンジ層１４に含浸させた含浸液は、スポンジ層１４の表面からセル１４ｂ内に進入される。スポンジ層１４に含浸させた含浸液のうち、余分な含浸液は、絞り機などを用いて絞り処理を行うことにより、スポンジ層１４から除去できる。これにより、所定の厚さで、スポンジ層１４の表面全体およびセル１４ｂの内面全体に、特定の含浸液のポリウレタン樹脂よりなる塗膜１６が形成される。その後、必要に応じて、乾燥、熱処理を行うことにより、塗膜１６のポリウレタン樹脂（上記のａ成分のポリウレタン樹脂）は上記のｂ成分の架橋剤によって、スポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面のポリウレタンに結合される。
【００４９】
以上の構成のスポンジロール１０によれば、スポンジ層１４の表面およびセル１４ｂの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されているから、スポンジ層１４のセルの骨格１４ｃが補強される。これにより、長期に渡って電子写真機器を使用した場合にも、表面のセル１４１ｂの骨格は破壊されにくくされたため、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。
【００５０】
また、スポンジ層１４の表面やセル１４ｂの内面のポリウレタンに架橋させたａ成分のポリウレタン樹脂が壁となり、スポンジ層１４のポリオールなどの未反応成分や導電剤などの成分がスポンジ層１４の表面から染み出すのが抑えられる。これにより、スポンジロール１０が接触される感光体などの相手部材へのこれらの成分による汚染が防止される。
【００５１】
そして、このスポンジ層１４は、ロール成形型５０で成形された後、ａ成分のポリウレタン樹脂により補強されるものであるから、成形されたポリウレタンが脱型前から硬すぎてスポンジ層１４が脱型できなくなることを回避できる。
【００５２】
また、スポンジロール１０の製造に際し、型成形によりスポンジ層１４を成形しており、スポンジ層１４の表面を研磨する工程がないため、スポンジ層１４の表面は平滑であり、スポンジ層１４の表面が毛羽立つおそれがない。
【００５３】
このような構成のスポンジロール１０は、トナーの掻き取り性に優れることなどから、例えば、電子写真機器のトナー供給ロールやクリーニングロールなどに好適に用いられる。
【００５４】
次に、本発明の第二実施形態に係るスポンジロール２０について説明する。第二実施形態に係るスポンジロール２０は、第一実施形態に係るスポンジロール１０と同様、中実棒状の軸体１２と、軸体１２の外周にロール状に形成されたポリウレタンのスポンジ層１４とにより構成されている。
【００５５】
図６は、第二実施形態に係るスポンジロール２０のスポンジ層１４を拡大して模式的に示した図である。第二実施形態に係るスポンジロール２０は、第一実施形態に係るスポンジロール１０と比較して、スポンジ層１４全体に特定の含浸液を含浸させるのではなく、スポンジ層１４の表面のみに特定の含浸液を塗工している点で相違している。これ以外の構成については、第一実施形態に係るスポンジロール１０と同様であるため、説明を省略する。
【００５６】
第二実施形態に係るスポンジロール２０の製造に際しても、上記のロール成形型５０を用いて型成形によりスポンジ層１４を成形しており、スポンジ層１４の表面を研磨する工程がないため、スポンジ層１４の表面は平滑であり、スポンジ層１４の表面が毛羽立つおそれがない。このため、スポンジ層１４の表面のみに特定の含浸液を均一に塗工することができる。仮に、スポンジ層の表面を研磨するなどによりスポンジ層の表面が毛羽立つ場合には、スポンジ層の表面が平滑ではないため、スポンジ層の表面のみに特定の含浸液を均一に塗工することは困難である。
【００５７】
この塗工方法により、特定の含浸液は、スポンジ層１４の内部のセル１４ｂまでは進入しないで、スポンジ層１４の表面側の一部のセル１４ｂ内に進入することができる。より具体的には、スポンジ層１４の表面から１ｍｍ程度の深さまでセル１４ｂ内に進入することができる。なお、スポンジ層１４の表面への特定の含浸液の塗工は、例えば、ロールコート法あるいはリングコート法などにより行うことができる。
【００５８】
このような相違点により、第二実施形態に係るスポンジロール２０では、スポンジ層１４の表面全体と、スポンジ層１４の表面側の一部のセル１４ｂの内面に、特定の含浸液のポリウレタン樹脂よりなる塗膜１６が形成されている。
【００５９】
このような構成の第二実施形態に係るスポンジロール２０によれば、含浸液が塗工されていないスポンジ層１４の内部はもとのポリウレタンの硬さを保っているため、含浸液の塗工による硬度の上昇が抑えられている。そして、このような構成においても、スポンジ層１４の表面に存在するセル１４ｂの骨格が補強されているため、長期の使用によってもセル１４ｂは破壊されず、トナーの掻き取り性能を長期に渡って維持できる。
【００６０】
次に、本発明の第三実施形態に係るスポンジロール３０について説明する。
【００６１】
図７は、第三実施形態に係るスポンジロール３０の周方向断面図である。第三実施形態に係るスポンジロール３０は、図７に示す構造が軸方向に連続する構成を備えている。第三実施形態に係るスポンジロール３０は、第一実施形態に係るスポンジロール１０と同様、中実棒状の軸体１２と、軸体１２の外周にロール状に形成されたポリウレタンのスポンジ層１４とにより構成されている。
【００６２】
第三実施形態に係るスポンジロール３０は、第一実施形態に係るスポンジロール１０と比較して、さらに、スポンジ層１４の表面に凹凸形状が付与されている点で相違している。これ以外の構成については、第一実施形態に係るスポンジロール１０と同様であるため、説明を省略する。
【００６３】
スポンジ層１４の表面の凹凸形状は、軸方向に沿って形成されている複数の凸条１８ａと、凸条１８ａと凸条１８ａとの間に形成されている複数の溝部１８ｂとにより構成されている。凸条１８ａは、断面で見ると台形状に形成されている。スポンジ層１４の表面のスキン層１４ａは、この凹凸形状の表面に沿って形成されている。スキン層１４ａの開口部１４ｅは、凸条１８ａの表面および溝部１８ｂの表面の両方に形成されていても良いし、凸条１８ａの表面および溝部１８ｂの表面のいずれか一方に形成されていても良い。
【００６４】
スポンジ層１４の表面の凹凸形状は、例えば、ロール成形型の型転写により形成することができる。具体的には、例えば、円筒型５２の内面に軸方向に沿って溝あるいは凸条を形成したロール成形型を用い、このロール成形型にスポンジ層１４のポリウレタン原料を注入し、発泡硬化させることにより、このような凹凸形状をスポンジ層１４の表面に形成することができる。
【００６５】
このような構成の第三実施形態に係るスポンジロール３０によれば、スポンジ層１４の表面の凹凸形状により、第一実施形態に係るスポンジロール１０よりもさらにトナーの掻き取り性能を向上させることができる。
【００６６】
スポンジ層１４の表面の凸条１８ａの高さあるいは溝部１８ｂの深さとしては、トナーの掻き取り性の向上などの観点から、１００〜６００μｍの範囲内であることが好ましい。また、凸条１８ａの幅としては、１５０〜６００μｍの範囲内であることが好ましい。さらに、凸条１８ａと凸状との間の距離を表す凸条１８ａのピッチとしては、４００〜１５００μｍの範囲内であることが好ましい。
【実施例】
【００６７】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００６８】
＜ロール成形型の構成＞
（ロール成形型１）
パイプ型を用い、型内面に相当する金属製パイプの内面にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）コーティングを施した後、さらにその内面をショットブラスト加工にて粗面化した（Ｒｚ＝１０〜２０μｍ）。なお、表面粗さＲｚは、東京精密社製、「Ｓｕｒｆｃｏｍ １４００Ｄ」により測定した。
（ロール成形型２）
型内面の軸方向に複数の溝が形成されて型内面に凹凸形状を有するパイプ型を用い、型内面に相当する金属製パイプの内面にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）コーティングを施した後、さらにその内面をショットブラスト加工にて粗面化した（Ｒｚ＝１０〜２０μｍ）。
（ロール成形型３）
パイプ型を用い、型内面に相当する金属製パイプの内面をショットブラスト加工にて粗面化した（Ｒｚ＝１０〜２０μｍ）。なお、型内面に相当する金属製パイプの内面にはフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）コーティングを施さなかった。
【００６９】
＜軸体＞
直径５ｍｍのＳＵＭ２２製中実円柱状の軸体を準備した。
【００７０】
＜ロール体用のポリウレタン原料の調製＞
ポリエーテルポリオール（三洋化成工業社製、「ＦＡ−７１８」、ＯＨ価＝２８）９０質量部と、ポリマーポリオール（三井化学社製、「ＰＯＰ−３１−２８」、ＯＨ価＝２８）１０質量部と、ジエタノールアミン０．５質量部と、第三級アミン触媒（花王社製、「カオライザーＮｏ．１」）０．５質量部と、第三級アミン触媒（東ソー社製、「トヨキャットＨＸ−３５」）０．１質量部と、水２．０質量部と、シリコーン系整泡剤（東レ・ダウコーニング社製、「ＳＺ−３６０１」）１．０質量部と、イソシアネート（住友バイエルウレタン社製、「スミジュールＶＴ−８０」、ＮＣＯ％＝４４．５）３０．１質量部と、を混合することにより、ポリウレタン原料を調製した。
【００７１】
＜ロール体の作製＞
ロール成形型のパイプ型内に軸体を同軸に配置し、パイプ型の両端をキャップにて閉塞するとともに軸体を支持した。この状態において、成形キャビティ内に調製した上述のポリウレタン原料を所定量注入し、６０℃×３０分間の条件にて発泡硬化させ、軸体の周りにポリウレタンのスポンジ層（厚み３ｍｍ）が一体的に形成されてなるロール体を作製した。なお、成形キャビティ内へのポリウレタン原料の注入量を変えることによって、スポンジ層の硬度が異なるロール体を作製した。
【００７２】
（実施例１）
＜含浸液の調製＞
水を分散媒とするポリウレタン樹脂エマルジョン（水系樹脂エマルジョン、第一工業製薬社製、「スーパーフレックス４７０」、表１のＡ−１）１００質量部、導電性カーボンブラック（ケッチェンブラックインターナショナル社製、「ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊ」）２０質量部、架橋剤としてカルボジイミド（日清紡績社製、「カルボジライトＶ−０２」）５質量部を配合し、サンドミルを用いて分散処理することにより、含浸液を調製した。
【００７３】
＜スポンジロールの作製＞
ロール成形型１を用いて硬度１５０ｇｆのロール体を作製した。作製したロール体は、図２に示すように、スポンジ層の複数のセルが連通している。また、スポンジ層の表面には、スポンジ層の表面のセルが存在する位置でこの表面のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されている。作製したロール体を、調製した上述の含浸液に浸漬した。次いで、含浸液からロール体を引き上げ、絞り機にかけた後、１３０℃で３０分間加熱することにより、含浸液のポリウレタン樹脂をロール体の表面のポリウレタンに架橋させた。これにより、実施例１のスポンジロールを作製した。
【００７４】
（実施例２〜３）
実施例１の含浸液において、架橋剤を表１に記載のものに変更した以外は実施例１と同様にして、実施例２〜３のスポンジロールを作製した。
メラミン樹脂：住友化学社製「スミテックスレジンＭ３」
エポキシ樹脂：ナガセケムテックス社製「デナコール ＥＸ−８４１」
【００７５】
（実施例４〜６）
硬度２５０ｇｆのロール体とし、実施例１の含浸液において、水系樹脂エマルジョンを表１に記載のものに変更した以外は実施例１と同様にして、実施例４のスポンジロールを作製した。また、硬度３５０ｇｆのロール体とし、実施例１の含浸液において、水系樹脂エマルジョンを表１に記載のものに変更し、導電剤を配合しなかった以外は実施例１と同様にして、実施例５〜６のスポンジロールを作製した。
ポリウレタン樹脂（Ａ−２）：ＡＤＥＫＡ社製「アデカボンタイターＨＵＸ５６１」
ポリウレタン樹脂（Ａ−３）：ＡＤＥＫＡ社製「アデカボンタイターＨＵＸ３５０」
ポリウレタン樹脂（Ａ−４）：ＡＤＥＫＡ社製「アデカボンタイターＨＵＸ３２０」
【００７６】
（実施例７〜８）
ロール成形型１に代えてロール成形型２を用いた以外は、それぞれ実施例１、６と同様にして、実施例７、８のスポンジロールを作製した。実施例７〜８で作製したロール体は、図５に示すように、スポンジ層の複数のセルが連通している。また、スポンジ層の表面には、スポンジ層の表面のセルが存在する位置でこの表面のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されている。さらに、スポンジ層の表面には、ロール成形型２の型内面の凹凸形状が転写されて形成された凹凸形状を備えている。
【００７７】
（実施例９〜１０）
含浸液にロール体を浸漬する方法に代えて、ロールコート法によりロール体の表面のみに含浸液を塗工した以外は実施例７と同様にして、実施例９のスポンジロールを作製した。また、硬度２５０ｇｆのロール体とし、含浸液において水系樹脂エマルジョンを表１に記載のものに変更し、含浸液にロール体を浸漬する方法に代えて、ロールコート法によりロール体の表面のみに含浸液を塗工した以外は実施例７と同様にして、実施例１０のスポンジロールを作製した。
【００７８】
（比較例１〜４）
含浸液による処理を行わなかった以外はそれぞれ実施例１、４、９、１０と同様にして、比較例１〜４のスポンジロールを作製した。
【００７９】
（比較例５）
含浸液に架橋剤を配合しなかった以外は実施例４と同様にして、比較例５のスポンジロールを作製した。
【００８０】
（比較例６）
含浸液の水系樹脂エマルジョンをアクリル系ラテックスに変更した以外は実施例４と同様にして、比較例６のスポンジロールを作製した。
アクリル系ラテックス：日本ゼオン社製「ニポールＬＸ−８５２」
【００８１】
（比較例７）
ロール成形型１に代えてロール成形型３を用い、実施例１と同様にしてロール体を作製した。次いで、ロール体のスポンジ層の表面のスキン層を研磨することにより、スポンジ層の外周表面にセルを開口させた。これにより、比較例７のスポンジロールを作製した。比較例７では、ロール体に対して含浸液による処理を行わなかった。
【００８２】
（比較例８）
比較例７のスポンジロール（研磨品）を用い、実施例４の含浸液に浸漬した以外は実施例４と同様にして、比較例８のスポンジロールを作製した。
【００８３】
（比較例９）
比較例７のスポンジロール（研磨品）を用い、含浸液の水系樹脂エマルジョンをアクリル系のラテックスに変更した以外は実施例４と同様にして、比較例９のスポンジロールを作製した。
【００８４】
（比較例１０）
比較例７のスポンジロール（研磨品）を用い、ロールコート法により表面のみに実施例４の含浸液を塗工した以外は実施例４と同様にして、比較例１０のスポンジロールを作製した。
【００８５】
作製したロール体およびスポンジロールの硬度を測定した。また、含浸液の水系樹脂エマルジョンの物性を調べた。さらに、トナーの掻き取り性、汚染性、追随性の項目について製品評価を行った。これらの結果を表１、２に示した。測定方法、評価方法は以下の通りである。
【００８６】
（硬度）
図３に示すように、スポンジロールの両端の軸体でスポンジロールを支持し、スポンジ層の表面を板状押圧面を有する治具（幅５０ｍｍ、厚さ７ｍｍ）にて１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧した時の、１ｍｍ変位時の荷重（ｇ）で表した。測定ポイントは、軸方向の２ヶ所×周方向の９０°毎に４ヶ所の、計８ヶ所とした。スポンジロールの硬度（ｇｆ）は、その平均値とした。
【００８７】
（伸び、１００モジュラス）
ポリウレタン樹脂の伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、ＪＩＳ７号ダンベル（厚み１ｍｍ）の破断伸びにより測定した（２３℃）。また、ポリウレタン樹脂の１００％モジュラスは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、ＪＩＳ７号ダンベル（厚み１ｍｍ）の１００％伸長時の応力により測定した（２３℃）。なお、ポリウレタン樹脂は、固形分濃度３０質量％に希釈した水系ポリウレタン樹脂をガラス板に均一に塗布し、室温下で乾燥させ、厚み１ｍｍのフィルムを作製した。このフィルムを１２０℃×６０分の条件で乾燥させたものを用いた。測定結果を表３に示す。
【００８８】
（掻き取り性）
市販のカートリッジにスポンジロールをクリーニングロールとして組み込み、当該カートリッジを市販のプリンター（ブラザー工業株式会社製、商品名「ＨＬ４０４０ＣＮ」）に装着した。当該プリンターを用いて５％印字画像を１５０，０００枚印刷した。初期の掻き取り性は１０枚印刷した時点で、耐久後の掻き取り性は１５０，０００枚印刷した時点で、カートリッジを取り出し、スポンジロールで回収できなかったすり抜けたトナーを目視にて確認した。すり抜けたトナーを目視にて確認できなかった場合を掻き取り性が良好であるとして「◎」と評価し、目視では軽微に確認できるが画像には影響無いものを「○」、同様に目視で確認でき画像にも軽微な影響あるものを「△」、すり抜けたトナーが目視にて明らかに確認でき画像にも重度のクリーニング不良起因の画像不具合が発生したものを掻き取り性に劣るとして「×」と評価した。
【００８９】
（塗膜のロール変形時追随性）
トナーを用いないこと以外は掻き取り性の評価と同様の条件で、１５０，０００枚相当のベンチ空回転耐久試験を行った。試験後、含浸させた樹脂の塗膜１６が剥離欠落しなかったものを「○」、軽微な剥離がみられたものを「△」、多量に剥離したものを「×」と評価した。
【００９０】
（感光体汚染性）
市販のカートリッジにスポンジロールを組み込み、感光体に当接させ、温度４０℃、湿度９５％の環境下で５日間放置した。その後、当接部分をビデオマイクロスコープで観察し、感光体表面に変色、割れが無い場合を「○」、感光体表面に変色が軽微に観測できるが画像には影響ないものを「△」、感光体表面に割れが観測でき画像に影響ある場合に汚染有り「×」と判断した。
【００９１】
【表１】
【００９２】
【表２】
【００９３】
【表３】
【００９４】
実施例１〜１０のスポンジロールは、スポンジ層の複数のセルは連通しており、スポンジ層の表面には、スポンジ層のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されている。このため、初期のトナーの掻き取り性能に優れることが確認された。また、実施例１〜１０のスポンジロールは、所定の含浸液を上記構成のスポンジ層の表面から進入させた後、含浸液のポリウレタン樹脂をロール体の表面のポリウレタンに架橋させているため、セルの骨格１４ｃが補強されることにより、耐久後においても初期と同等のトナーの掻き取り性能が維持されることが確認された。さらに、ロール体の表面のポリウレタンに架橋させたポリウレタン樹脂により、ロール体中のポリオールなどの未反応成分や導電剤などの成分がスポンジ層の表面から染み出すのが抑えられて、接触される感光体などの相手部材への汚染が防止されていることが確認された。
【００９５】
実施例どうしを比較すると、実施例１〜６に対し、実施例７〜１０のスポンジロールは、図５に示すように、さらに、スポンジ層の表面に凹凸形状を有するため、実施例１〜６のスポンジロールと比べて、さらにトナーの掻き取り性能に優れることがわかる。
【００９６】
また、実施例９〜１０から、含浸液の処理がロールコートなどによりスポンジ層の表面のみで行われ、スポンジ層全体に行われない場合には、含浸液が塗工されていないスポンジ層の内部はロール体のポリウレタンの硬さを保っているため、含浸液の塗工による硬度の上昇が抑えられている。そして、このような構成においても、トナーの掻き取り性能に優れることが確認された。
【００９７】
これに対し、比較例１〜４のスポンジロールは、含浸液による処理を行わないで、実施例のロール体をスポンジロールとして用いたものであるため、初期のトナーの掻き取り性能は実施例と同等であったが、耐久後にはトナーの掻き取り性能が低下している。また、比較例５のスポンジロールは、実施例のロール体に、架橋剤を配合していない含浸液を処理したものであるため、初期のトナーの掻き取り性能は実施例と同等であったが、耐久後にはトナーの掻き取り性能が低下している。さらに、比較例６のスポンジロールは、実施例のロール体に、ポリウレタン樹脂ではなくアクリル系ラテックスを配合した含浸液を処理したものであるため、初期のトナーの掻き取り性能は実施例と同等であったが、耐久後にはトナーの掻き取り性能が低下している。また、比較例６のスポンジロールでは、塗膜の剥がれも観察された。すなわち、塗膜の密着性に劣っている。
【００９８】
そして、比較例７〜１０のスポンジロールは、従来のいわゆる研磨品であるため、実施例と比較して、初期のトナーの掻き取り性能が劣っている。また、比較例１０から、いわゆる研磨品では、表面が平滑ではないため、表面のみに含浸液を均一に塗工することができなかった。
【００９９】
以上のとおり、比較例のスポンジロールでは、トナーの掻き取り性を長期に渡って維持することはできないことがわかった。また、比較例のスポンジロールでは、スポンジ層のポリオールなどの未反応成分や導電剤などの成分がスポンジ層の表面から染み出すのが抑えられにくいことがわかった。
【０１００】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【０１０１】
例えば上記実施形態において、軸体１２は中実体で示されているが、軸体１２は中空体であっても良い。また、第三実施形態のスポンジロール３０において、スポンジ層１４の表面の凸条１８ａは台形状（斜面を有する）で示されているが、四角形状などの多角形状や半球状であっても良い。
【符号の説明】
【０１０２】
１０ スポンジロール
１２ 軸体
１４ スポンジ層
１４ａ スキン層
１４ｂ セル
１４ｃ セルの骨格
１４ｄ セルの空隙部
１４ｅ 開口部
１６ 塗膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、前記軸体の外周に形成されたポリウレタンのスポンジ層とを有する電子写真機器用スポンジロールにおいて、
前記スポンジ層の複数のセルは連通しており、
前記スポンジ層はロール成形型内で発泡成形され、前記スポンジ層の表面には前記スポンジ層のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されており、
下記の成分を含有する液を前記スポンジ層の表面から進入させることにより、前記スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されていることを特徴とする電子写真機器用スポンジロール。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤
【請求項２】
前記ａ成分およびｂ成分を含有する液は、さらに導電剤を含有することを特徴とする請求項１に記載の電子写真機器用スポンジロール。
【請求項３】
ロール成形型内で軸体の外周にポリウレタンを発泡成形して、連通する複数のセルで構成されるスポンジ層を形成するとともに、前記スポンジ層の表面に前記スポンジ層のセルに連通して外部に開口するスキン層を形成する工程と、
前記ロール成形型から前記スポンジ層を脱型した後、下記の成分を含有する液を前記スポンジ層の表面から進入させて、前記スポンジ層の表面およびセルの内面を下記の成分を含有する液で覆う工程と、
前記スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂をｂ成分の架橋剤により結合させる工程と、を有することを特徴とする電子写真機器用スポンジロールの製造方法。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤
【請求項１】
軸体と、前記軸体の外周に形成されたポリウレタンのスポンジ層とを有する電子写真機器用スポンジロールにおいて、
前記スポンジ層の複数のセルは連通しており、
前記スポンジ層はロール成形型内で発泡成形され、前記スポンジ層の表面には前記スポンジ層のセルに連通して外部に開口しているスキン層が形成されており、
下記の成分を含有する液を前記スポンジ層の表面から進入させることにより、前記スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂がｂ成分の架橋剤により結合されていることを特徴とする電子写真機器用スポンジロール。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤
【請求項２】
前記ａ成分およびｂ成分を含有する液は、さらに導電剤を含有することを特徴とする請求項１に記載の電子写真機器用スポンジロール。
【請求項３】
ロール成形型内で軸体の外周にポリウレタンを発泡成形して、連通する複数のセルで構成されるスポンジ層を形成するとともに、前記スポンジ層の表面に前記スポンジ層のセルに連通して外部に開口するスキン層を形成する工程と、
前記ロール成形型から前記スポンジ層を脱型した後、下記の成分を含有する液を前記スポンジ層の表面から進入させて、前記スポンジ層の表面およびセルの内面を下記の成分を含有する液で覆う工程と、
前記スポンジ層の表面およびセルの内面のポリウレタンに、ａ成分のポリウレタン樹脂をｂ成分の架橋剤により結合させる工程と、を有することを特徴とする電子写真機器用スポンジロールの製造方法。
（ａ）水を分散媒とするポリウレタン樹脂のエマルジョン
（ｂ）架橋剤
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１１８２７３（Ｐ２０１２−１１８２７３Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６７６３１（Ｐ２０１０−２６７６３１）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
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