JPH1138749A - Toner supply roll and its manufacture - Google Patents
Toner supply roll and its manufactureInfo
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- JPH1138749A JPH1138749A JP9192595A JP19259597A JPH1138749A JP H1138749 A JPH1138749 A JP H1138749A JP 9192595 A JP9192595 A JP 9192595A JP 19259597 A JP19259597 A JP 19259597A JP H1138749 A JPH1138749 A JP H1138749A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は、トナー供給ロール及びその製造
方法に係り、特に複写装置、画像記録装置、プリンタ
ー、ファクシミリ等の画像形成装置において、電子写真
感光体や静電記録誘電体等からなる像担持体上に形成し
た静電潜像を現像して、可視化するのに使用される現像
装置に内蔵され、所定のトナー（現像剤）を供給して、
静電潜像が形成されている感光体の如き像担持体の表面
において、目的とするトナー像を形成するために用いら
れるトナー供給ロールと、それを有利に製造し得る方法
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toner supply roll and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an image forming apparatus such as a copying machine, an image recording apparatus, a printer, a facsimile, etc., which comprises an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric. The electrostatic latent image formed on the carrier is developed and is built in a developing device used to visualize the electrostatic latent image, and supplies a predetermined toner (developer).
The present invention relates to a toner supply roll used for forming a target toner image on a surface of an image carrier such as a photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed, and a method for advantageously producing the same.
【０００２】[0002]
【背景技術】従来から、複写装置や画像記録装置、プリ
ンター、ファクシミリ等の画像形成装置においては、電
子写真感光体や静電記録誘電体等からなる像担持体上に
形成した静電潜像を、現像装置の現像ロールから供給さ
れるトナー（現像剤）により現像して、トナー像として
可視化することが行なわれているが、そのような現像装
置においては、また、ホッパー内に収容された所定のト
ナーを、現像ロールに供給し、更に像担持体側に供給す
るための、軟質の弾性ロールからなるトナー供給ロール
が内蔵せしめられている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying apparatus, an image recording apparatus, a printer, and a facsimile, an electrostatic latent image formed on an image carrier made of an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric is used. Developing with a toner (developer) supplied from a developing roll of a developing device and visualizing the toner image as a toner image has been performed. A toner supply roll composed of a soft elastic roll for supplying the toner to the developing roll and further to the image carrier side is built in.
【０００３】ところで、このような現像装置におけるト
ナー供給ロールには、例えば、特開平３−１５５５７５
号公報等に明らかにされている如く、ポリウレタンフォ
ーム（スポンジ）からなる弾性ロールが用いられてきて
いるのであり、また、そのような弾性ロールの製法とし
ては、（Ａ）スラブ発泡若しくは型発泡のフォーム材か
らロール素材を切り出し、それに芯金を通した後、表面
を研磨して、ロール形状に仕上げる方法、（Ｂ）芯金と
一体で型内発泡した後、不要部分を研磨して、ロール形
状に仕上げる方法、（Ｃ）ロール形状の型内で、芯金と
一体で発泡成形し、研磨を行なわない方法等が提案され
ている。Incidentally, a toner supply roll in such a developing device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-155575.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H10-209, elastic rolls made of polyurethane foam (sponge) have been used, and such elastic rolls can be produced by (A) slab foaming or mold foaming. A method in which a roll material is cut out of a foam material, passed through a metal core, polished the surface, and finished in a roll shape. (B) After foaming in a mold integrally with the metal core, unnecessary portions are polished and then rolled. There are proposed a method of finishing into a shape, (C) a method of foam-forming integrally with a core metal in a roll-shaped mold, and not performing polishing.
【０００４】しかしながら、それら従来の弾性ロールの
製法にあっては、各種の問題点が内在しており、例え
ば、上記の（Ａ）方法や（Ｂ）方法においては、製造工
程が煩雑であり、また研磨によるロール表面の毛羽立
ち、寸法精度が悪い等の問題があり、一方上記の（Ｃ）
の方法においては、そのような不具合はないものの、表
面のスキン層が薄いために、トナー供給ロールとして使
用する場合において、接触せしめられる相手たる現像ロ
ールに対する摩擦抵抗にて破れ易く、耐久性が悪いとい
う問題を内在している。[0004] However, the conventional methods for producing elastic rolls have various problems inherent therein. For example, in the above methods (A) and (B), the production steps are complicated. In addition, there are problems such as fluffing of the roll surface due to polishing and poor dimensional accuracy.
In the above method, although there is no such a problem, the skin layer on the surface is thin, so that when used as a toner supply roll, it is easily broken due to frictional resistance with respect to the developing roll to be brought into contact, and the durability is poor. The problem is inherent.
【０００５】尤も、かかる（Ｃ）の方法に従って得られ
る弾性ロールの耐久性を向上せしめて、その問題の解消
を図るには、密度を上げて、スキン層を厚くし、強度
を上げる、フォームの物性（抗張力、伸び、硬さ）を
上げる、表皮層（スキン層）を形成し易いインテグラ
ルスキンフォームにする、等の手段を講ずることが考え
られるが、それらの対策は、何れも、フォーム硬さが上
昇する方向であり、このため、トナー供給ロールに要求
されるロールの柔軟性とその耐久性の両立は、極めて困
難である。However, in order to improve the durability of the elastic roll obtained according to the method (C) and to solve the problem, it is necessary to increase the density, increase the thickness of the skin layer, and increase the strength. It is conceivable to take measures such as increasing physical properties (tensile strength, elongation, and hardness), and forming an integral skin foam that can easily form a skin layer (skin layer). Therefore, it is extremely difficult to achieve both the roll flexibility required for the toner supply roll and its durability at the same time.
【０００６】また、現像装置におけるトナー供給ロール
には、現像ロールに対してトナーを供給し、またその不
要分を掻き取り、現像ロール上に均一にトナーを供給す
る機能が求められているが、前記（Ａ）や（Ｂ）の方法
において得られる弾性ロールにおけるロール表面の毛羽
立ちは、トナー供給ロールとしてのトナー搬送量を不安
定化し、画像不良の問題を惹起する他、ロール表面から
毛羽が欠落した場合には、電子写真システムの他の部位
に詰まる等の異物となり、画像不良や故障の原因となる
こととなる。Further, the toner supply roll in the developing device is required to have a function of supplying toner to the developing roll, scraping unnecessary toner, and uniformly supplying toner on the developing roll. The fuzz on the roll surface of the elastic roll obtained by the method (A) or (B) destabilizes the amount of toner transported as the toner supply roll, causing a problem of an image defect, and the fuzz is missing from the roll surface. In such a case, the foreign matter becomes a foreign matter such as clogging another part of the electrophotographic system, which causes a defective image or a failure.
【０００７】更にまた、前記（Ｃ）の方法にて得られる
弾性ロールにあっては、そのようなロールの表面に形成
されるスキン層に破れが発生した場合において、スキン
層破片の欠落による異物としての上記不具合が惹起され
ることに加えて、その破れた部分からトナーが入り込
み、当該部分が硬くなって、ロール硬度が部分的に変化
し、以てトナー搬送量が不安定となる問題も惹起される
ようになるのである。Furthermore, in the case of the elastic roll obtained by the above method (C), when a skin layer formed on the surface of such a roll is torn, foreign matter due to lack of skin layer fragments is generated. In addition to the above drawback, the toner enters from the torn portion, the portion becomes hard, the roll hardness changes partially, and the toner transport amount becomes unstable. It will be triggered.
【０００８】一方、かかるトナー供給ロールにて供給さ
れるトナーに関しては、画質の向上とプリントスピード
の向上のニーズから、従来より、小粒径で低融点のもの
が用いられる傾向にあるが、それに伴い、トナーが、帯
電や長期放置によって、より凝集し易くなってきてお
り、このために、現像ロール上に凝集、付着したトナー
がトナー供給ロールにて掻き取られ得ず、かかる現像ロ
ール表面に残存し、それに起因して、画像上のムラが現
れ、問題となっている。即ち、現像ロールに対しては、
トナー供給ロールが押し付けられて、該現像ロールと同
一方向に回転せしめられることによって、それら両ロー
ルの接触部においては、現像ロール表面に付着せるトナ
ーをトナー供給ロールにて掻き取り、除去せしめる一
方、現像ロール上には、新たに、均一にトナーが供給さ
れるようになっているのであるが、前述の如く、現像ロ
ール上に凝集、付着したトナーは、そのようなトナー供
給ロールによる掻き取り作用にては充分に除去され得
ず、そのまま現像ロール上に残存することとなり、その
ために、現像ロール上の画像形成に関与するトナーの分
布が不均一となって、画像上のムラを惹起するようにな
るのである。On the other hand, with respect to the toner supplied by the toner supply roll, a toner having a small particle diameter and a low melting point has been used in the past because of the need for improvement of image quality and printing speed. Accompanying this, the toner has become more easily aggregated due to charging or leaving for a long period of time, and therefore, the toner that has aggregated and adhered on the developing roll cannot be scraped off by the toner supply roll, and the surface of the developing roll cannot be scraped off. It remains and causes unevenness on the image, which is a problem. That is, for the developing roll,
When the toner supply roll is pressed and rotated in the same direction as the developing roll, at the contact portion between the two rolls, the toner adhered to the surface of the developing roll is scraped off by the toner supply roll and removed. The toner is newly supplied uniformly on the developing roll, but as described above, the toner that has aggregated and adhered on the developing roll is scraped off by the toner supplying roll. In this case, the toner cannot be sufficiently removed and remains on the developing roll as it is. Therefore, the distribution of toner involved in image formation on the developing roll becomes non-uniform, and unevenness on the image is caused. It becomes.
【０００９】なお、そのようなトナー供給ロールのトナ
ーの掻き取り性を改良する方策としては、トナー供給ロ
ール自体の硬度を高めたり、現像ロールへの圧接量を大
きくする等の対策が考えられるが、何れの場合にあって
も、掻き取り性は向上するものの、現像ロールとの摺擦
力（摩擦力）が大きくなって、現像ロールの摩耗や傷が
発生したり、トナーの劣化（細粒化）が促進されて、異
常帯電が惹起されたりして、長期使用において、濃度低
下、地汚れ等の画像不具合の問題を発生するようになる
のである。また、トナー供給ロールを構成する発泡体の
セル径を大きくすることも考えられるが、その場合にあ
っては、トナーがセル内に侵入し易くなるために、その
トナーが侵入した部位において硬化し、それによって、
画像不具合を発生する恐れがある。As a measure for improving the toner scraping property of the toner supply roll, such measures as increasing the hardness of the toner supply roll itself and increasing the amount of pressure contact with the developing roll can be considered. In either case, although the scraping property is improved, the rubbing force (frictional force) with the developing roll is increased, and the developing roll is worn or scratched, and the toner is deteriorated (fine particles). Is promoted, abnormal charging is caused, and the problem of image defects such as a decrease in density and background contamination occurs in long-term use. It is also conceivable to increase the cell diameter of the foam constituting the toner supply roll. In such a case, however, since the toner easily enters the cells, the toner hardens at the portion where the toner has entered. ,Thereby,
Image defects may occur.
【００１０】[0010]
【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景にして為されたものであって、その解決課題とすると
ころは、ロール表面の毛羽立ちのない、従ってトナー搬
送量の不安定化の問題を解消した、寸法精度のよいトナ
ー供給ロールを提供することにあり、また他の課題とす
るところは、ロール表面のスキン層の破れによって惹起
される耐久性や異物の問題の解消を図り、更にはトナー
の入り込みによるロール硬さの部分的な変化を抑制乃至
は解消し得るトナー供給ロールを提供することにあり、
更に異なる他の課題とするところは、現像ロール上のト
ナー掻き取り性を大幅に向上せしめてなるトナー供給ロ
ールを提供することにある。本発明は、また、そのよう
な優れた特性を有するトナー供給ロールを、煩雑な工程
を要することなく、容易に且つ有利に製造し得る方法を
提供することをも、その課題とするものである。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to solve the problem of non-fuzzing of the roll surface, and therefore, instability of the toner conveyance amount. Another object of the present invention is to provide a toner supply roll with high dimensional accuracy, which solves the problems of durability and foreign matters caused by tearing of the skin layer on the roll surface. Is to provide a toner supply roll that can suppress or eliminate a partial change in roll hardness due to intrusion of toner,
Still another object of the present invention is to provide a toner supply roll capable of greatly improving toner scraping properties on a development roll. Another object of the present invention is to provide a method for easily and advantageously producing a toner supply roll having such excellent characteristics without requiring complicated steps. .
【００１１】[0011]
【解決手段】そして、そのような課題を解決するため
に、本発明にあっては、ロール軸となる長手棒状の芯金
と、該芯金の周りに一体的に形成された、硬度が３５０
ｇ以下の軟質ポリウレタンフォーム層とからなり、且つ
該ポリウレタンフォーム層が、その外周面にスキン層を
有すると共に、該スキン層の直下に位置する各セルが、
該スキン層の厚さが薄くなるセル中央部相当部位に形成
された、開口径が１００〜８００μｍである開口部によ
って、それぞれ独立して外部に開口し、更にそれらセル
開口部の開口全面積が該スキン層の表面の２０％以上を
占めているトナー供給ロールにして、かかるポリウレタ
ンフォーム層の外周面が、ロール軸方向に直線的に延び
るように設けられた、２０〜３０００μｍの高さと３０
０〜３０００μｍのロール周方向におけるピッチを有す
る複数の凸条によって、凹凸表面構造とされていること
を特徴とするトナー供給ロールを、その要旨とするもの
である。In order to solve such a problem, according to the present invention, a longitudinal rod-shaped core metal serving as a roll axis and a hardness of 350 formed integrally around the core metal are provided.
g or less of a flexible polyurethane foam layer, and the polyurethane foam layer has a skin layer on its outer peripheral surface, and each cell located immediately below the skin layer is:
Openings having an opening diameter of 100 to 800 μm formed at a portion corresponding to the center of the cell where the thickness of the skin layer is reduced are each independently opened to the outside. In a toner supply roll occupying 20% or more of the surface of the skin layer, the outer peripheral surface of the polyurethane foam layer is provided so as to extend linearly in the roll axis direction.
The gist of the present invention is a toner supply roll characterized in that it has an uneven surface structure by a plurality of ridges having a pitch in the roll circumferential direction of 0 to 3000 μm.
【００１２】このように、本発明に従うトナー供給ロー
ルにあっては、芯金の周りに、所定の軟質ポリウレタン
フォーム層が一体的に形成されてなり、しかも、その表
面には、セルの開口部が存在するものの、全体として連
続した表面を形成するスキン層が存在しており、従来の
如き研磨加工が施された表面とされてはいないところか
ら、毛羽が発生することがなく、それ故にロール表面の
毛羽立ちによるトナー搬送量の不安定化の問題は全く惹
起されることがなく、また画像不良の問題も惹起される
ことがないのであり、更に毛羽の欠落による異物の発生
に基づくところの故障等の問題も全くなく、寸法精度の
よいトナー供給ロールを得ることが出来るのである。As described above, in the toner supply roll according to the present invention, the predetermined flexible polyurethane foam layer is integrally formed around the cored bar, and the surface thereof has the opening of the cell. However, there is a skin layer that forms a continuous surface as a whole, and there is no fuzz from the place where the surface is not polished as in the prior art, and therefore the roll The problem of instability of the toner transport amount due to the fuzz on the surface is not caused at all, and the problem of defective image is not caused. Thus, a toner supply roll with high dimensional accuracy can be obtained without any problem.
【００１３】しかも、この本発明に従うトナー供給ロー
ルにあっては、そのポリウレタンフォーム層の外周面
（外表面）が、ロール軸方向に直線的に延びるように設
けられた所定の複数の凸条の存在によって、凹凸表面構
造とされているところから、そのような外周面が現像ロ
ールに対して押し付けられて回転せしめられることによ
り、その凹凸表面構造の故に、現像ロール上のトナーの
掻き取りが効果的に為され得ることとなるのであり、以
て、従来から問題とされていた、現像ロール上に残存す
るトナーに基づくところの画像上のムラの発生の問題
を、効果的に解消せしめ得たのである。Further, in the toner supply roll according to the present invention, the outer peripheral surface (outer surface) of the polyurethane foam layer has a plurality of convex ridges provided so as to extend linearly in the roll axis direction. Due to the presence of the uneven surface structure, such an outer peripheral surface is pressed against the developing roll and rotated, so that the toner on the developing roll is effectively scraped off due to the uneven surface structure. Thus, the problem of the occurrence of unevenness on the image based on the toner remaining on the developing roll, which has conventionally been a problem, can be effectively solved. It is.
【００１４】また、かかる本発明に従うトナー供給ロー
ルは、その表面のスキン層の厚さが薄くなるスキン層直
下のセル中央部に相当するスキン層部位に、独立した所
定の開口部がそれぞれ形成され、該スキン層直下の各セ
ルが、それぞれの開口部を通じて独立して外部に開口せ
しめられているところから、そのようなスキン層の薄い
部分が存在しておらず、それ故にそのような薄い部分の
破れによって惹起される異物の発生、更には耐久性の低
下の問題等が惹起せしめられることがないのであり、更
にはスキン層の直下に位置する各セルが、それぞれのセ
ルに対応して形成された開口部を通じて均一に開口せし
められているところから、トナーは、それら開口部を通
じて、ロール表面から均一にロール内に入り、また外部
に出るようになるのであって、それ故に、ロール表面に
おける部分的な硬さのバラツキが生じ難く、従来のスキ
ン層付きロールの如く、部分的なセルの破れ部分からの
トナーの侵入により、部分的な硬化部分が発生するよう
なことも、効果的に抑制され得るのである。Further, in the toner supply roll according to the present invention, independent predetermined openings are respectively formed in the skin layer portion corresponding to the center of the cell immediately below the skin layer where the thickness of the skin layer is reduced. Since each cell immediately below the skin layer is independently opened to the outside through a respective opening, there is no such thin portion of the skin layer, and therefore such a thin portion The generation of foreign matter caused by the breakage of the film and the problem of reduced durability are not caused. Further, each cell located immediately below the skin layer is formed corresponding to each cell. The toner is allowed to uniformly enter the roll from the surface of the roll through the openings, and then to the outside, through the openings uniformly formed through the formed openings. Therefore, partial hardness variation on the roll surface is unlikely to occur, and as in the case of a conventional roll with a skin layer, a partial cured portion is formed due to intrusion of toner from a partially broken cell portion. What can occur can also be effectively suppressed.
【００１５】なお、このような本発明に従うトナー供給
ロールにおいて、ポリウレタンフォーム層は、最終ロー
ル形状を与える成形キャビティ内でのポリウレタン原料
の発泡成形操作によって、芯金の周りに一体的に形成さ
れていることが望ましく、これによって、目的とする外
表面形状のポリウレタンフォーム層が、効果的に実現さ
れ得るのである。In such a toner supply roll according to the present invention, the polyurethane foam layer is integrally formed around the core metal by a foaming operation of the polyurethane raw material in a molding cavity for providing a final roll shape. Therefore, the desired outer surface shape of the polyurethane foam layer can be effectively realized.
【００１６】また、本発明は、かくの如き優れた特徴を
有するトナー供給ロールを有利に製造し得る方法とし
て、最終ロール形状を与える成形キャビティ内でのポリ
ウレタン原料の発泡成形操作によって、前述の如き構成
のトナー供給ロールを製造する方法にして、前記成形キ
ャビティにおけるロール外周面を形成する型内面に、前
記凹凸表面構造を与える複数の凸条に対応した凹溝が形
成され、更に表面粗さ：Ｒｚが５〜２０μｍとなるよう
に調整されてなると共に、シリコーン系若しくは弗素系
離型剤のコーティング層が設けられてなる成形型を用
い、該成形型の成形キャビティ内に、ロール軸となる長
手棒状の芯金を配置する一方、前記ポリウレタン原料を
導入して、発泡成形せしめることにより、該芯金の周り
に軟質ポリウレタンフォーム層を形成して、ロール外周
面の表層部に位置するセルを表面のスキン層を通じてそ
れぞれ独立して外部に開口せしめる一方、前記凹溝にて
形成される複数の凸条によってロール表面に凹凸表面構
造が形成されるようにしたことを特徴とするトナー供給
ロールの製造方法をも、その要旨とするものである。Further, the present invention provides a method for advantageously producing a toner supply roll having such excellent characteristics by foaming and molding a polyurethane raw material in a molding cavity for providing a final roll shape. According to the method for manufacturing a toner supply roll having the above configuration, grooves corresponding to a plurality of ridges providing the uneven surface structure are formed on an inner surface of a mold forming an outer peripheral surface of the roll in the molding cavity. Rz is adjusted so as to be 5 to 20 μm, and a molding die provided with a coating layer of a silicone-based or fluorine-based release agent is used. A longitudinal axis serving as a roll axis is formed in a molding cavity of the molding die. While the rod-shaped core is placed, the polyurethane raw material is introduced and subjected to foam molding to form a soft polyurethane foam around the core. While forming a skin layer, the cells located on the surface layer portion of the outer peripheral surface of the roll are each independently opened to the outside through the skin layer on the surface, and on the roll surface by a plurality of ridges formed by the concave grooves. A method of manufacturing a toner supply roll characterized by forming an uneven surface structure is also the gist of the invention.
【００１７】このような、本発明に従うトナー供給ロー
ルの製造手法によれば、所定の成形型を用いて、芯金の
周りに所定のポリウレタンフォーム層を一体発泡成形す
ることにより、そのまま、目的とするトナー供給ロール
を得ることが出来るのであって、従来の如き切断加工、
研磨加工、仕上げ加工等の、面倒な加工工程を採用する
ことなく、簡単に、目的とするトナー供給ロールを得る
ことが出来る特徴を発揮する。According to such a method of manufacturing a toner supply roll according to the present invention, a predetermined polyurethane foam layer is integrally foamed around a core using a predetermined molding die. The toner supply roll can be obtained, and the conventional cutting process,
The present invention exerts a characteristic that a target toner supply roll can be easily obtained without employing complicated processing steps such as polishing and finishing.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の構成について、更に具体的に明らかにすることとす
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the present invention will be more specifically described below with reference to the drawings.
【００１９】先ず、図１は、本発明に従うトナー供給ロ
ールが用いられるフルカラーレーザービームプリンター
の一例に係る概略構成を示す図であって、そこにおい
て、２は感光体ドラムであり、この感光体ドラム２の周
りに、感光体ドラム２の表面を帯電させる帯電ロール４
と、画像情報をレーザー信号にて送り、感光体ドラム２
上に静電潜像を形成せしめる露光機構部６と、感光体ド
ラム２表面に形成された静電潜像に対応するトナー像を
現像する現像部８と、かかる感光体ドラム２上に現像さ
れたトナー像が転写される転写ドラム１０と、更には感
光体ドラム２表面の転写残像や残存トナーを除去するク
リーニング装置１２が設けられている。そして、感光体
ドラム２から転写ドラム１０上に転写されたトナー像
は、給紙装置１４から供給される複写紙に対して、更
に、転写ロール１６にて転写せしめられた後、定着ロー
ル１８にて複写紙に定着せしめられるようになってい
る。First, FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a full-color laser beam printer using a toner supply roll according to the present invention, wherein reference numeral 2 denotes a photosensitive drum. A charging roll 4 for charging the surface of the photosensitive drum 2 around the photosensitive drum 2
And the image information is sent by a laser signal, and the photosensitive drum 2
An exposure mechanism section 6 for forming an electrostatic latent image thereon; a developing section 8 for developing a toner image corresponding to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 2; A transfer drum 10 on which the transferred toner image is transferred, and a cleaning device 12 for removing transfer residual images and residual toner on the surface of the photosensitive drum 2 are provided. Then, the toner image transferred from the photosensitive drum 2 onto the transfer drum 10 is further transferred by a transfer roll 16 to a copy sheet supplied from a paper feeding device 14 and then transferred to a fixing roll 18. To fix it on copy paper.
【００２０】このレーザービームプリンターにおいて、
現像部８は、フルカラープリントのために、シアン、イ
エロー、マゼンタ、ブラックの４色からなるトナー（こ
こでは、非磁性一成分現像剤が用いられている）を、そ
れぞれ、別個に収容する現像ユニット２０を有し、それ
ら４つの現像ユニット２０が９０°の位相差を持って回
転軸周りに配置されてなる構造を有し、かかる回転軸周
りの１／４回転毎に、各現像ユニット２０が感光体ドラ
ム２に接して、それぞれの色相のトナー（カラー現像
剤）を感光体ドラム２上に供給して、静電潜像の現像を
行なうようになっている。In this laser beam printer,
The developing unit 8 separately stores toners of four colors of cyan, yellow, magenta, and black (here, a non-magnetic one-component developer is used) for full-color printing. And a structure in which the four developing units 20 are arranged around the rotation axis with a phase difference of 90 °, and each of the development units 20 The toner (color developer) of each hue is supplied onto the photosensitive drum 2 in contact with the photosensitive drum 2 to develop the electrostatic latent image.
【００２１】また、かかる現像部８における各現像ユニ
ット２０は、図２に示される如く、ホッパー２２内にカ
ラー現像剤たるトナー（非磁性一成分現像剤）２４を収
容すると共に、該ホッパー２２の下部に設けられたトナ
ー供給ロール２６と現像ロール２８とが、所定の圧接量
を以て相互に接触しつつ、互いに同一方向に回転せしめ
られることによって、そのような現像ロール２８上に残
留するトナー２４をトナー供給ロール２６にて掻き取り
つつ、トナー供給ロール２６との接触部から回転に伴い
離隔せしめられる側においては、かかる現像ロール２８
上に、ホッパー２２内のトナー２４が供給せしめられる
ようになっているのである。なお、この現像ロール２８
上に形成されるトナー層の厚さは、層形成ブレード３０
にて規制されるようになっている。そして、かかる現像
ロール２８は、先述の如く、現像部８の回転軸周りの１
／４回転にて感光体ドラム２に接触せしめられ、現像ロ
ール２８上に形成されたトナー層にて、感光体ドラム２
上の静電潜像が現像せしめられることとなるのである。As shown in FIG. 2, each developing unit 20 in the developing section 8 accommodates a toner (non-magnetic one-component developer) 24 as a color developer in a hopper 22, and The toner supply roll 26 and the developing roll 28 provided at the lower portion are rotated in the same direction while contacting each other with a predetermined press contact amount, so that the toner 24 remaining on the developing roll 28 is removed. On the side that is separated from the contact portion with the toner supply roll 26 with the rotation while being scraped off by the toner supply roll 26, the developing roll 28
At the top, the toner 24 in the hopper 22 is supplied. The developing roll 28
The thickness of the toner layer formed thereon depends on the layer forming blade 30.
It is being regulated by. Then, as described above, the developing roll 28 is moved around the rotation axis of the developing unit 8 by one.
The photosensitive drum 2 is brought into contact with the photosensitive drum 2 by ４ rotation, and the toner layer formed on the developing roll 28
The upper electrostatic latent image is developed.
【００２２】ところで、本発明は、かくの如き構成のプ
リンターにおける現像部８の現像ユニット２０に用いら
れるトナー供給ロール２６を対象とするものであり、そ
のようなトナー供給ロール２６を、芯金の周りに、例え
ば一体発泡成形手法等によって、所定の軟質ポリウレタ
ンフォーム層を一体的に形成することによって構成する
と共に、かかるポリウレタンフォーム層が、連続した表
面を形成するスキン層を有し、且つ該スキン層直下の各
セルが、該スキン層に形成された開口部を通じて、それ
ぞれ独立して外部に開口するように構成せしめ、更に、
そのようなポリウレタンフォーム層の外周面を、ロール
軸方向に直線的に延びるように設けられた所定の凸条の
複数によって、凹凸表面構造としたところに、大きな特
徴を有するものであって、その一例が、図３（ａ）、更
には図５に詳細に示されている。The present invention is directed to a toner supply roll 26 used in the developing unit 20 of the developing unit 8 in the printer having the above-described configuration. Around, a predetermined flexible polyurethane foam layer is integrally formed by, for example, an integral foam molding method or the like, and the polyurethane foam layer has a skin layer forming a continuous surface, and the skin Each cell immediately below the layer is configured to open independently to the outside through an opening formed in the skin layer, and further,
The outer peripheral surface of such a polyurethane foam layer is provided with a plurality of predetermined ridges provided so as to extend linearly in the roll axis direction, thereby forming a concave-convex surface structure. An example is shown in detail in FIG. 3 (a) and further in FIG.
【００２３】すなわち、図３（ａ）において、トナー供
給ロール２６は、回転軸となる芯金３２と、その周りに
一体的に形成された、独立気泡型の発泡体構造の、所定
厚さの軟質ポリウレタンフォーム層３４とから構成され
ている。なお、このような構成のトナー供給ロール２６
は、有利には、芯金３２の存在下において、最終ロール
形状を与える成形キャビティ内でのポリウレタン原料の
発泡成形操作によって得られ、そしてそれによって、後
述する硬度が３５０ｇ以下である軟質ポリウレタンフォ
ーム層３４が、芯金３２の周りに、所定厚さにて一体的
に形成されるのである。That is, in FIG. 3A, the toner supply roll 26 has a predetermined thickness of a closed metal foam structure formed integrally with a core metal 32 serving as a rotation axis and a circumference thereof. And a flexible polyurethane foam layer 34. In addition, the toner supply roll 26 having such a configuration is used.
Is advantageously obtained by a foam molding operation of the polyurethane raw material in a molding cavity giving the final roll shape in the presence of the core bar 32, and thereby a flexible polyurethane foam layer having a hardness of 350 g or less, as described below. 34 is integrally formed around the core bar 32 with a predetermined thickness.
【００２４】そして、このような一体発泡成形操作等に
て、芯金３２の周りに形成される、軟質ポリウレタンフ
ォーム層３４は、図３（ａ）におけるＡ部断面図として
拡大して示されているように、その表面に、全体として
連続した面を与えるスキン層３６を有しているが、この
スキン層３６には、その直下に位置する各セル３８を外
部に連通せしめる開口部４０が１００〜８００μｍの開
口径において独立して存在し、これによって、穴明きの
スキン層３６となっている。しかも、そのようなスキン
層３６における開口部４０は、かかるスキン層３６の厚
さが最も薄くなるセル３８の中央部に相当する部位に形
成されているのであり、これによって、スキン層３６の
最も薄い部分がない形態とされているところから、スキ
ン層の破れの問題、更にはその破れによる異物の混入等
の問題が、効果的に解消され得ることとなる。The flexible polyurethane foam layer 34 formed around the cored bar 32 by such an integral foam molding operation or the like is shown in an enlarged manner as a section A in FIG. 3A. As shown in the figure, a skin layer 36 is provided on the surface to provide a continuous surface as a whole. The skin layer 36 has an opening 40 for connecting each cell 38 located immediately below the skin 38 to the outside. It exists independently at an opening diameter of ８００800 μm, thereby forming a perforated skin layer 36. Moreover, the opening 40 in the skin layer 36 is formed at a portion corresponding to the center of the cell 38 where the thickness of the skin layer 36 is the thinnest. Since there is no thin portion, the problem of tearing of the skin layer and further the problem of mixing of foreign matter due to the tearing can be effectively solved.
【００２５】なお、図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に
は、そのようなスキン層３６に存在する開口部４０の大
きさが異なる３つの例が、それぞれ、その表面形態にお
いて示されているが、それらの図からも明らかな如く、
スキン層３６は、その開口部４０の大きさによって、多
少変化するものの、全体として連続した表面（平坦なロ
ール面）を形成するものであり、そしてそれらセル３８
のスキン層３６における開口全面積、換言すれば開口部
４０の合計面積が、スキン層３６の表面の２０％以上を
占めるように構成され、これによって、スキン層３６の
薄い部分の存在が排除され、またポリウレタンフォーム
層３４の各セル３８に対するトナーの出入りが均一化さ
れて、部分的な硬さのバラツキが生じ難くなるのであ
る。特に、このような開口部４０の開口全面積の割合が
２０％よりも低くなると、トナー供給性能が低くなる問
題に加えて、ポリウレタンフォーム層３４内部にトナー
が詰まり易く、これによって部分的な硬化が惹起され
て、画像の悪化を招き易い問題を内在している。尤も、
そのようなセル３８の開口全面積のスキン層３６表面に
対する占有割合の上限は、適宜に決定されることとなる
が、一般に８０％以下、好ましくは７０％以下とされ
る。FIGS. 4 (a), 4 (b) and 4 (c) show three examples in which the size of the opening 40 present in the skin layer 36 is different from each other in the form of the surface thereof. However, as is clear from those figures,
The skin layer 36 forms a continuous surface (flat roll surface) as a whole, though it varies somewhat depending on the size of the opening 40, and the cells 38
, The total area of the openings in the skin layer 36, that is, the total area of the openings 40 occupies 20% or more of the surface of the skin layer 36, thereby eliminating the presence of a thin portion of the skin layer 36. In addition, the inflow and outflow of the toner to and from each cell 38 of the polyurethane foam layer 34 are made uniform, so that a partial variation in hardness is less likely to occur. In particular, when the ratio of the total area of the openings 40 is less than 20%, in addition to the problem that the toner supply performance is reduced, the toner is easily clogged in the polyurethane foam layer 34, thereby partially curing the polyurethane foam layer 34. Is caused, and there is an inherent problem that the image is easily deteriorated. Of course,
The upper limit of the occupation ratio of the entire area of the opening of the cell 38 to the surface of the skin layer 36 is appropriately determined, but is generally 80% or less, preferably 70% or less.
【００２６】しかも、このような本発明に従うトナー供
給ロール２６にあっては、そのポリウレタンフォーム層
３４におけるスキン層３６の直下に位置する各セル３８
の開口部４０は、図４の各図からも明らかな如く、略円
形形状を呈しており、そしてそのような開口部４０の存
在による作用効果を充分に奏せしめるために、かかる開
口部４０の開口径は、先述の如く、１００〜８００μ
ｍ、好ましくは２００〜７００μｍ程度とされる必要が
ある。けだし、開口部４０の開口径が１００μｍよりも
小さくなると、開口部４０を通じてセル３８内に侵入し
たトナーが出にくくなり、硬化が惹起されて、画像不具
合が発生するからであり、また該開口径が８００μｍを
越えるようになると、トナー供給量が減少して、濃度低
下、スジ発生の問題を惹起するからである。Further, in the toner supply roll 26 according to the present invention, each cell 38 located immediately below the skin layer 36 in the polyurethane foam layer 34 is used.
The opening 40 has a substantially circular shape, as is apparent from the respective drawings in FIG. 4, and in order to sufficiently exert the effect of the presence of such an opening 40, the opening 40 is formed. The opening diameter is 100 to 800 μm as described above.
m, preferably about 200 to 700 μm. If the opening diameter of the opening 40 is smaller than 100 μm, it is difficult for the toner that has entered the cell 38 through the opening 40 to come out, and curing is caused to cause an image defect. Is more than 800 μm, the toner supply amount is reduced, causing problems such as a decrease in density and generation of streaks.
【００２７】なお、かかる軟質ポリウレタンフォーム層
３４は、例示の如き各セル３８が相互に独立した独立気
泡型の構造であっても、また各セル３８が相互に連通せ
る連続気泡型の構造であっても、何等差し支えないが、
特に、独立気泡型の構造が有利に採用されることとな
る。また、そのような軟質ポリウレタンフォーム層３４
を構成する各セル３８のセル径は、開口部４０の開口径
よりも大きいものであって、一般に１００〜１０００μ
ｍ程度、好ましくは３００〜９００μｍ程度とされるこ
ととなる。このセル径が小さいと、必然的に開口径が小
さくなることとなって、トナーの詰まりによる部分的な
硬化に基づくところの各種の問題が惹起され、またセル
径が余りに大きくなっても、トナーが侵入し易くなっ
て、著しい硬化が惹起され、画像不具合につながる問題
がある。The flexible polyurethane foam layer 34 has a closed cell structure in which the cells 38 are independent of each other as shown in the figure, or an open cell structure in which the cells 38 communicate with each other. Anything is fine,
In particular, a closed-cell structure is advantageously employed. Also, such a flexible polyurethane foam layer 34
Is larger than the opening diameter of the opening 40, and is generally 100 to 1000 μm.
m, preferably about 300 to 900 μm. If the cell diameter is small, the opening diameter is inevitably reduced, causing various problems based on partial curing due to clogging of the toner. Easily infiltrate, causing remarkable curing, which leads to a problem of image defects.
【００２８】さらに、かかる本発明に従うトナー供給ロ
ール２６を構成する軟質ポリウレタンフォーム層３４の
外周面は、図５の（ａ）及び（ｂ）に示される二つの例
からも明らかな如く、ロール軸方向に直線的に延びるよ
うに設けられた複数の凸条３５によって、凹凸表面構造
とされているのであり、しかも、そのような凸条３５
は、その高さ（ｈ）が２０〜３０００μｍ、好ましくは
５０〜１０００μｍとなるように、且つそのロール周方
向におけるピッチ（ｐ）が３００〜３０００μｍ、好ま
しくは５００〜２０００μｍとなるように形成されてい
るのである。けだし、凸条３５の高さ（ｈ）やピッチ
（ｐ）が、余りにも小さくなり過ぎると、現像ロール２
８上のトナーの掻き取り性が悪化して、本発明の目的を
充分に達成し得なくなるからであり、また高さ（ｈ）が
３０００μｍを越えるようになると、現像ロール２８に
対する圧接放置時において惹起されるヘタリにて、画像
不具合が惹起されるようになるからであり、更にピッチ
（ｐ）が３０００μｍを越えるようになると、凸条３５
間に位置する凹溝３７部分において現像ロール２８に対
する摺擦力が低くなるために、現像ロール２８上に形成
されるトナー層の厚さが、当該凹溝３７対応部分におい
て薄くなり、筋状にトナー層の厚さが変化する、所謂ピ
ッチムラが惹起されて、それが画像に現れる問題が惹起
されることとなるからである。Further, the outer peripheral surface of the flexible polyurethane foam layer 34 constituting the toner supply roll 26 according to the present invention has a roll shaft, as apparent from the two examples shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). A plurality of ridges 35 are provided so as to extend linearly in the direction, so that the ridges 35 have an uneven surface structure.
Is formed such that its height (h) is 20 to 3000 μm, preferably 50 to 1000 μm, and its pitch (p) in the roll circumferential direction is 300 to 3000 μm, preferably 500 to 2000 μm. It is. If the height (h) or pitch (p) of the ridge 35 becomes too small, the developing roll 2
This is because the scraping property of the toner on the sheet No. 8 is deteriorated, and the object of the present invention cannot be sufficiently achieved. When the height (h) exceeds 3000 μm, the toner is not allowed to stand while being pressed against the developing roll 28. This is because an image defect is caused by the induced set, and when the pitch (p) exceeds 3000 μm, the ridge 35 is formed.
Since the rubbing force on the developing roll 28 is reduced in the groove 37 located between the grooves, the thickness of the toner layer formed on the developing roll 28 is reduced in the portion corresponding to the groove 37, and the toner layer is formed in a streak shape. This is because so-called pitch unevenness, in which the thickness of the toner layer changes, is caused, which causes a problem that appears in an image.
【００２９】なお、このようなポリウレタンフォーム層
３４の外周面に形成される複数の凸条３５の形状、乃至
はそれら凸条３５の隣接するものの間に形成される凹溝
３７の形状としては、特に制限はなく、各種の凸形状乃
至は溝形状が適宜に選択され得、例えば図５（ａ）の如
き矩形形状の凸部３５及び凹溝３７の組み合わせや、図
５（ｂ）の如き三角形状の凸部３５と逆台形形状の凹溝
３７の組み合わせ等が採用されることとなる。また、そ
のような凸条３５の裾幅（ｗ）としては、一般に１５０
〜２０００μｍとされ、更にそれら隣接する凸条３５、
３５間に位置する凹溝３７の溝幅（底部における）とし
ては、一般に１００〜１５００μｍ程度とされることと
なる。The shape of the plurality of ridges 35 formed on the outer peripheral surface of the polyurethane foam layer 34 or the shape of the concave groove 37 formed between adjacent ones of the ridges 35 is as follows. There is no particular limitation, and various convex shapes or groove shapes can be appropriately selected. For example, a combination of a rectangular convex portion 35 and a concave groove 37 as shown in FIG. 5A or a triangle as shown in FIG. A combination of the convex portion 35 having a shape and the concave groove 37 having an inverted trapezoidal shape is adopted. The skirt width (w) of such a ridge 35 is generally 150
２０００2000 μm, and adjacent ridges 35,
The groove width (at the bottom) of the concave groove 37 located between 35 is generally about 100 to 1500 μm.
【００３０】しかも、本発明にあっては、そのような軟
質ポリウレタンフォーム層３４は、その硬度が３５０ｇ
以下である必要があり、これよりも硬度が高くなると、
現像ロール２８へのトナー２４の供給が悪化し、Ｌ／Ｌ
（低温低湿：１５℃×１０％）耐久性試験後の画像が悪
化する等の問題を惹起する。なお、ここで言う硬度と
は、図６（ａ）及び（ｂ）に示される如く、トナー供給
ロール２６を、その両端の芯金３２部分において支持
し、そしてそのポリウレタンフォーム層３４を、５０ｍ
ｍ幅（厚さ：７ｍｍ）の板状押圧面を有する治具４２に
て、１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧した時の、１ｍｍ変
位（圧縮）時の荷重（ｇ）にて表したものであって、そ
の数値が大きくなる程、ポリウレタンフォーム層３４の
硬さが高い、即ち硬いことを示している。また、測定ポ
イントは、図示の如く、軸方向の２ヶ所×周方向の９０
°毎に４ヶ所の、計８ヶ所とし、その平均値において示
されるものである。そして、このような硬度を有する軟
質ポリウレタンフォーム層３４は、原料の配合組成や成
形型への投入量等の選択によって容易に実現されるもの
であり、特に、後述する如きパイプ型を成形型とするこ
とによって、原料投入量に対応した硬度を実現すること
が出来る特徴がある。Further, in the present invention, such a flexible polyurethane foam layer 34 has a hardness of 350 g.
Must be less than or equal to the hardness,
The supply of the toner 24 to the developing roll 28 deteriorates, and L / L
(Low temperature and low humidity: 15 ° C. × 10%) This causes problems such as deterioration of the image after the durability test. As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the hardness means that the toner supply roll 26 is supported at the cores 32 at both ends thereof, and the polyurethane foam layer 34 is 50 m long.
It is expressed by a load (g) at a displacement of 1 mm (compression) when pressed at a speed of 10 mm / min with a jig 42 having a plate-shaped pressing surface having a width of m (thickness: 7 mm). Thus, the larger the numerical value, the higher the hardness of the polyurethane foam layer 34, that is, the harder the polyurethane foam layer 34 is. Further, as shown in the figure, the measurement points are two places in the axial direction × 90 in the circumferential direction.
There are four places per degree, eight places in total, and the average value is shown. The flexible polyurethane foam layer 34 having such a hardness is easily realized by selecting the composition of the raw materials, the amount of the material to be injected into the mold, and the like. By doing so, there is a feature that a hardness corresponding to the raw material input amount can be realized.
【００３１】ところで、かくの如きロール表面構造を有
する本発明に従うトナー供給ロール２６の特徴は、ま
た、前記した従来法によって得られるトナー供給ロール
を示す図３（ｂ）及び（ｃ）のロール表面構造との対比
からも、容易に理解し得るところである。The toner supply roll 26 according to the present invention having such a roll surface structure is characterized in that the toner supply roll obtained by the above-described conventional method has a roll surface shown in FIGS. 3B and 3C. It can be easily understood from the comparison with the structure.
【００３２】すなわち、図３（ｂ）に示されるトナー供
給ロール２６′は、前記した従来法（Ａ）又は（Ｂ）に
て製造されたものであって、芯金３２′の周りに設けら
れたポリウレタンフォーム層３４′は、研磨加工によっ
て、その表面が毛羽立ったものとなっているのであり、
そしてその毛羽４４が脱落することにより、異物の原因
となる問題に加えて、寸法精度も正確なものとはならな
いのである。また、図３（ｃ）は、前記した従来法
（Ｃ）にて得られたトナー供給ロール２６″であって、
芯金３２″の周りに形成されたポリウレタンフォーム層
３４″の表面には、拡大して示されている如く、スキン
層４６が形成されているものの、そのようなスキン層４
６の直下に位置する各セル３８″は、外部に対して開口
しておらず、そのようなセル３８″の中央部に相当する
スキン層４６部位の厚さが薄くなっており、そのため
に、当該部位における破れが発生し易く、そしてその破
れによって、スキン層４６の破片の欠落による異物の発
生の問題が惹起されることとなり、またその破れた部分
からトナーが入り込み、その部分が硬くなる等の問題を
惹起するのである。That is, the toner supply roll 26 'shown in FIG. 3B is manufactured by the above-mentioned conventional method (A) or (B), and is provided around the core bar 32'. The surface of the polyurethane foam layer 34 'is fuzzy due to the polishing process.
When the fluff 44 falls off, in addition to the problem of causing foreign matter, the dimensional accuracy is not accurate. FIG. 3C shows the toner supply roll 26 ″ obtained by the above-described conventional method (C),
On the surface of the polyurethane foam layer 34 "formed around the cored bar 32", a skin layer 46 is formed as shown in an enlarged manner.
6, each cell 38 "is not open to the outside, and the thickness of the skin layer 46 corresponding to the center of such a cell 38" is small, and therefore, The portion is likely to be torn, and the torn portion will cause a problem of generation of foreign matter due to a missing piece of the skin layer 46. Further, toner enters from the torn portion, and the portion becomes hard. This raises the problem.
【００３３】しかるに、本発明に従う図３（ａ）に示さ
れるトナー供給ロール２６にあっては、連続した面を与
えるスキン層３６の存在により、ロールの寸法精度が向
上すると共に、そのようなスキン層３６には、それのセ
ル３８の直上の最も薄くなる部分（セル中央部相当部
位）に開口部４０が設けられていることによって、ロー
ル表面の毛羽立ちや毛羽の欠落、スキン層破片の欠落等
の問題が惹起されることがないのであり、また部分的に
破れたスキン層の破れ部位からセル内にトナーが入り込
み、その部分が硬くなることによって惹起されるロール
硬度の部分的な変化の問題等も、全く解消されるに至っ
たのである。However, in the toner supply roll 26 shown in FIG. 3A according to the present invention, the dimensional accuracy of the roll is improved due to the presence of the skin layer 36 that provides a continuous surface, and such a skin is provided. The opening 36 is provided in the layer 36 at the thinnest portion (corresponding to the central portion of the cell) immediately above the cell 38, so that the roll surface has fluffing, fluffiness, skin layer debris, etc. Is not caused, and the toner enters the cell from the part where the skin layer is partially torn, and the part of the skin becomes hard. And so on were completely eliminated.
【００３４】しかも、本発明にあっては、図５（ａ）や
（ｂ）に示される如く、ポリウレタンフォーム層３４の
外面には、ロール軸方向に直線的に（軸心に平行に）延
びる所定高さの凸条３５の複数が、ロール周方向に所定
ピッチをもって設けられて、凹凸表面構造の外周面とさ
れているところから、そのような凹凸表面構造のトナー
供給ロール２６が、図２における如く、現像ロール２８
に対して押圧されて、同じ方向に回転せしめられること
によって、現像ロール２８上に付着せるトナー２４は、
トナー供給ロール２６の表面の凹凸構造にて、効果的に
掻き取られ得て、除去せしめられることとなるのであ
り、以て現像ロール２８上には、トナー２４の残留が極
力排除され、そしてそのようなロール表面に対して、ト
ナー２４がトナー供給ロール２６にて新たに供給され
て、所定のトナー層が形成されることとなるのであっ
て、それ故に、画像上のムラが惹起される問題は、悉く
解消され得ることとなったのである。Further, in the present invention, as shown in FIGS. 5A and 5B, the outer surface of the polyurethane foam layer 34 extends linearly in the roll axis direction (parallel to the axis). Since a plurality of ridges 35 having a predetermined height are provided at a predetermined pitch in the roll circumferential direction to form an outer peripheral surface of the uneven surface structure, the toner supply roll 26 having such an uneven surface structure is replaced with the toner supply roll 26 shown in FIG. As in the above, the developing roll 28
, And rotated in the same direction, the toner 24 adhered onto the developing roll 28 is
The uneven structure on the surface of the toner supply roll 26 allows the toner to be effectively scraped off and removed, so that the residual toner 24 on the development roll 28 is eliminated as much as possible. The toner 24 is newly supplied to the roll surface by the toner supply roll 26, and a predetermined toner layer is formed. Therefore, a problem of causing unevenness on an image is caused. Can be completely eliminated.
【００３５】ここにおいて、上記の如き本発明に従うト
ナー供給ロール２６は、当業者間において認識されてい
る公知の各種の手法に従って容易に製造され得るもので
あるが、本発明においては、特に、以下の如き手法が有
利に採用され、それによって、ポリウレタン原料の一体
発泡成形と同時に形成される軟質ポリウレタンフォーム
層３４の表面のスキン層３６に、その直下の各セル３８
を独立して外部に連通せしめる開口部４０をそれぞれ形
成せしめる一方、ポリウレタンフォーム層３４の外周面
に、ロール軸方向に延びる複数の凸条３５を、ロール周
方向に所定ピッチで設けて、凹凸表面構造としたトナー
供給ロール２６が、一挙に製造され得るのである。Here, the toner supply roll 26 according to the present invention as described above can be easily manufactured in accordance with various known methods recognized by those skilled in the art. The following method is advantageously adopted, whereby the skin layer 36 on the surface of the flexible polyurethane foam layer 34 formed simultaneously with the integral foam molding of the polyurethane raw material is provided with each cell 38 immediately below it.
Are formed independently on the outer peripheral surface of the polyurethane foam layer 34, and a plurality of ridges 35 extending in the roll axis direction are provided at a predetermined pitch in the roll circumferential direction. The structured toner supply roll 26 can be manufactured at once.
【００３６】すなわち、かかる手法は、最終ロール形状
を与える成形キャビティ内でのポリウレタン原料の発泡
成形操作によって、目的とするトナー供給ロールを製造
するに際して、そのような成形キャビティにおけるロー
ル外周面を形成する型内面にトナー供給ロール２６の凹
凸表面構造を与える凸条３５に対応した凹溝を形成し、
且つ表面粗さ：Ｒｚが５〜２０μｍとなるように調整し
てなると共に、そのような型内面に、シリコーン系若し
くは弗素系離型剤からなるコーティング層を設けてなる
成形型を用いて、ポリウレタン原料の発泡成形を行なう
方法であり、かかる成形型の成形キャビティ内に、芯金
３２を配置すると共に、ポリウレタン原料を導入して発
泡成形せしめることにより、かかる芯金３２の周りに、
軟質ポリウレタンフォーム層３４を形成せしめる一方、
かかるポリウレタンフォーム層３４の表面にスキン層３
６を形成し、更に表層部に位置するセル、換言すればス
キン層３６直下のセル３８のそれぞれを、外部に開口せ
しめる開口部４０を、表面のスキン層３６を貫通するよ
うに形成せしめると同時に、ポリウレタンフォーム層３
４の外表面に、型内面の軸方向の凹溝を転写せしめて、
ロール軸方向に延びる凸条３５を形成せしめるようにす
るのである。That is, this method forms the outer peripheral surface of a roll in such a molding cavity when producing a target toner supply roll by a foaming operation of a polyurethane raw material in a molding cavity giving a final roll shape. Forming a groove on the inner surface of the mold corresponding to the ridge 35 that provides the uneven surface structure of the toner supply roll 26;
And a surface roughness: adjusted by adjusting the Rz to be 5 to 20 μm, and using a mold having a coating layer made of a silicone-based or fluorine-based release agent on the inner surface of such a mold, using a polyurethane. This is a method of performing foam molding of a raw material, in which a core metal 32 is arranged in a molding cavity of such a molding die, and a polyurethane raw material is introduced and subjected to foam molding.
While forming the flexible polyurethane foam layer 34,
The skin layer 3 is formed on the surface of the polyurethane foam layer 34.
6 and further, an opening 40 for opening each of the cells located on the surface layer, in other words, each of the cells 38 immediately below the skin layer 36 to the outside, is formed so as to penetrate the skin layer 36 on the surface. , Polyurethane foam layer 3
4. Transfer the axial groove on the inner surface of the mold to the outer surface of 4,
The ridge 35 extending in the roll axis direction is formed.
【００３７】そして、このような成形型を用いることに
より、その型内面（ロール外周面を形成する成形キャビ
ティ内周面）に形成されるシリコーン系若しくは弗素系
離型剤からなるコーティング層の溌水作用乃至は表面張
力等の作用に加えて、型内面の表面粗さ（Ｒｚ）が所定
粗さとされていることにより、液状のポリウレタン原料
の発泡成形にて生じるセルの型内面に最も近接する部
分、換言すればスキン層の厚さが最も薄くなるセル中央
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、形成されるポリウレタンフォーム層３４
表面のスキン層３６に開口部４０が生じ、この開口部４
０を通じて、セル３８が外部に開口するようになるので
あり、また成形キャビティのロール外周面を形成する型
内面に設けられた軸方向の凹溝によって、ポリウレタン
フォーム層３４の外表面には、ロール軸方向に延びる凸
条３５が形成されることとなるのである。By using such a mold, the coating layer made of a silicone or fluorine release agent formed on the inner surface of the mold (the inner peripheral surface of the molding cavity forming the outer peripheral surface of the roll) is repelled. In addition to the action or surface tension, the surface roughness (Rz) of the inner surface of the mold is set to a predetermined roughness, so that the portion of the cell closest to the inner surface of the mold generated by foam molding of a liquid polyurethane raw material. In other words, at the site corresponding to the center of the cell where the thickness of the skin layer is the thinnest, a non-existing portion of the polyurethane material occurs,
The resulting polyurethane foam layer 34
An opening 40 is formed in the skin layer 36 on the surface.
0, the cell 38 is opened to the outside, and the outer surface of the polyurethane foam layer 34 is rolled on the outer surface of the polyurethane foam layer 34 by the axial groove provided on the inner surface of the mold forming the outer circumferential surface of the molding cavity. The ridge 35 extending in the axial direction is formed.
【００３８】なお、ここで用いられる成形型は、前述の
如く、その成形キャビティにおけるロール周面を形成す
る型内面（キャビティ内面）において、目的とする凹凸
表面構造を構成する複数の凸条３５を与える凹溝が、成
形キャビティの軸方向に直線的に延びる形態において設
けられてなるものであり、またそのような凹溝にて形成
される凹凸形状の型内面の表面粗さ（Ｒｚ）が５〜２０
μｍとなるように調整されるのであるが、そのような表
面粗さ（Ｒｚ）は、一般にショットブラスト加工等の公
知の粗面化加工を施すことによって、容易に実現される
こととなる。なお、この型内面の表面粗さ（Ｒｚ）が、
５μｍよりも小さくなると、発泡成形されるポリウレタ
ンフォーム層３４の表面のスキン層３６に対して、開口
部４０を充分な大きさにおいて形成し難くなるのであ
り、また２０μｍよりも大きくなると、脱型不具合、具
体的にはスキン層がやぶれ、フォーム層の破断等という
問題を惹起する。As described above, the molding die used here has a plurality of ridges 35 constituting the target uneven surface structure on the inner surface (cavity inner surface) of the molding cavity that forms the roll peripheral surface. The concave groove to be provided is provided so as to extend linearly in the axial direction of the molding cavity, and the surface roughness (Rz) of the inner surface of the concave and convex shape formed by such a concave groove is 5%. ~ 20
The surface roughness (Rz) is adjusted so as to be μm, and such a surface roughness (Rz) can be easily realized by generally performing a known surface roughening process such as a shot blast process. The surface roughness (Rz) of the inner surface of the mold is
If the thickness is smaller than 5 μm, it is difficult to form the opening 40 with a sufficient size with respect to the skin layer 36 on the surface of the polyurethane foam layer 34 to be foam-molded. Specifically, problems such as breakage of the skin layer and breakage of the foam layer are caused.
【００３９】また、かかる成形型の、成形キャビティ内
面（型内面）に対して、凸条３５に対応する凹溝を形成
するに際しても、従来から公知の各種の手法が適宜に採
用され得るものであって、例えば、型内面をエッチング
加工、放電加工（ワイヤカット）、ブローチ加工等によ
る加工を施したり、電鋳めっきによって形状転写するこ
とにより、更には鋳造によって形状転写する等の手法に
よって、目的とする型内面形状が実現されることとな
る。Also, when forming a concave groove corresponding to the ridge 35 on the inner surface of the molding cavity (inner surface of the mold) of such a molding die, conventionally known various methods can be appropriately adopted. Therefore, for example, the inner surface of the mold is processed by etching, electric discharge machining (wire cutting), broaching, or the like, or the shape is transferred by electroforming, and further, the shape is transferred by casting. Is realized.
【００４０】そして、このようにして、目的とするトナ
ー供給ロール２６の外周面形状に対応した型内面構造
（凹凸表面構造）とされると共に、表面粗さ（Ｒｚ）が
５〜２０μｍとなるように調整されてなる型内面に対し
て、そこに形成されるシリコーン系若しくは弗素系離型
剤からなるコーティング層は、何れも、公知のシリコー
ン系若しくは弗素系離型剤、例えば変性シリコーン樹脂
や弗素樹脂乃至は変性弗素樹脂を離型有効成分として含
む離型剤を用いて形成され、その際、そのようなコーテ
ィング層の厚さは、一般に、１〜１０μｍ程度とされる
こととなる。このコーティング層の厚さが薄くなり過ぎ
ると、コーティング層の機能を充分に発揮し得なくなる
からであり、また厚くなり過ぎると、発泡成形して得ら
れるポリウレタンフォーム層３４の凹凸表面構造の形態
が悪化するようになるからである。また、前記シリコー
ン系若しくは弗素系離型剤は、有利には、型内面に塗布
された後、加熱硬化せしめられ、以て皮膜強度の向上せ
しめられたコーティング層とされることとなる。In this manner, the inner surface structure of the mold (irregular surface structure) corresponding to the desired outer peripheral surface shape of the toner supply roll 26 is obtained, and the surface roughness (Rz) is 5 to 20 μm. The coating layer made of a silicone-based or fluorine-based release agent formed on the inner surface of the mold is adjusted to a known silicone-based or fluorine-based release agent, such as a modified silicone resin or fluorine. It is formed by using a release agent containing a resin or a modified fluororesin as a release effective component, and in such a case, the thickness of such a coating layer is generally about 1 to 10 μm. If the thickness of the coating layer is too thin, the function of the coating layer cannot be sufficiently exerted. If the thickness is too thick, the form of the uneven surface structure of the polyurethane foam layer 34 obtained by foam molding is reduced. It becomes worse. Further, the silicone-based or fluorine-based release agent is advantageously applied to the inner surface of the mold and then cured by heating to form a coating layer having improved film strength.
【００４１】ところで、上記した本発明に従う方法にお
いては、具体的には、図７に示される如きパイプ形状を
呈する型構造を有する成形型、所謂パイプ型が好適に用
いられて実施され、そこでは、そのパイプ形状の内部
が、トナー供給ロール２６の最終ロール形状を与える成
形キャビティとされているのである。Incidentally, in the method according to the present invention described above, specifically, a forming die having a die structure having a pipe shape as shown in FIG. 7, that is, a so-called pipe type is preferably used and implemented. The inside of the pipe shape is a molding cavity that gives the final roll shape of the toner supply roll 26.
【００４２】すなわち、図７（ａ）において、成形型５
０は、トナー供給ロール２６の軟質ポリウレタンフォー
ム層３４の軸方向長さに略等しい長さのパイプ５２と、
該パイプ５２の両端に取り付けられて、それぞれの端部
を閉塞するキャップ５４、５４とから構成されており、
パイプ５２内に芯金３２をセットせしめた状態下におい
て、該パイプ５２の両端をキャップ５４、５４にて閉塞
すると共に、それらキャップ５４、５４にて、芯金３２
を支持せしめることによって、パイプ５２内に、目的と
するトナー供給ロール２６の最終ロール形状（外径）を
与える成形キャビティ５６が形成されるようになってい
る。That is, in FIG.
0 is a pipe 52 having a length substantially equal to the axial length of the flexible polyurethane foam layer 34 of the toner supply roll 26;
Caps 54, 54 attached to both ends of the pipe 52 and closing respective ends thereof.
In a state where the core metal 32 is set in the pipe 52, both ends of the pipe 52 are closed with caps 54, 54, and the core metal 32 is closed with the caps 54, 54.
Is formed in the pipe 52 so as to form a molding cavity 56 for giving the final roll shape (outer diameter) of the target toner supply roll 26.
【００４３】そして、このような成形型５０の型内面を
構成するパイプ５２の内面が、図７（ｂ）に拡大して示
されるように、目的とするトナー供給ロール２６の外表
面の凹凸構造を与える凸条３５に対応せる凹溝５８が、
パイプ軸方向に直線的に延びるように設けられていると
共に、パイプ５２の内面全体が所定の表面粗さ（Ｒｚ）
となるように加工され、更に、そのようなパイプ５２の
内面に、シリコーン系若しくは弗素系離型剤からなるコ
ーティング層６０が所定厚さで形成されているのであ
る。The inner surface of the pipe 52 constituting the inner surface of the molding die 50 has an uneven structure on the outer surface of the intended toner supply roll 26 as shown in an enlarged view in FIG. The concave groove 58 corresponding to the convex stripe 35 giving
The pipe 52 is provided so as to extend linearly in the pipe axis direction, and the entire inner surface of the pipe 52 has a predetermined surface roughness (Rz).
Further, a coating layer 60 made of a silicone-based or fluorine-based release agent is formed with a predetermined thickness on the inner surface of such a pipe 52.
【００４４】また、かかる本発明に従うトナー供給ロー
ル２６の製造に際して、成形型（５０）の成形キャビテ
ィ（５６）内に導かれて、発泡成形操作によって、軟質
ポリウレタンフォーム層３４を与えるポリウレタン原料
は、従来と同様な液状のものであって、型内で発泡硬化
する、従来から公知の反応性原料（ポリオール成分とポ
リイソシアネート成分との配合物）の何れもが、特に限
定されることなく、適宜に選択使用されることとなる。In producing the toner supply roll 26 according to the present invention, the polyurethane raw material which is guided into the molding cavity (56) of the molding die (50) and gives the flexible polyurethane foam layer 34 by the foam molding operation includes: Any of the conventionally known reactive raw materials (compounds of a polyol component and a polyisocyanate component), which are liquid materials similar to the conventional ones and foam-harden in a mold, are not particularly limited, and Will be used.
【００４５】例えば、そのような液状のポリウレタン原
料を構成するポリオール成分としては、一般に軟質ポリ
ウレタンフォームの製造に用いられている、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
オール等の公知のポリオール類の何れもが用いられ得、
また、ポリイソシアネート成分としては、公知の少なく
とも２官能以上のポリイソシアネートの全てが用いられ
得、例えば２，４−及び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（ＮＤ
Ｉ）、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）、
及び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、単独で、又は併用して使用され得るものである。For example, the polyol component constituting such a liquid polyurethane raw material may be any of known polyols such as polyether polyol, polyester polyol and polymer polyol which are generally used for the production of flexible polyurethane foam. Can be used,
As the polyisocyanate component, all known polyisocyanates having at least bifunctionality or more can be used. For example, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), ortho toluidine diisocyanate (TODI), naphthylene diisocyanate Isocyanate (ND
I), xylylene diisocyanate (XDI), 4,
4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI),
And carbodiimide-modified MDI, polymethylene polyphenylisocyanate, polymeric polyisocyanate and the like can be used alone or in combination.
【００４６】また、これらポリオール成分とポリイソシ
アネート成分とが配合されてなるポリウレタン原料に
は、更に、従来と同様に、架橋剤、発泡剤（水、低沸点
物質、ガス体等）、界面活性剤、触媒等が、目標とする
発泡成形後のポリウレタンフォーム層３４の構造、即ち
独立気泡型の発泡体構造を生ぜしめ易い公知の配合とな
るように、適宜に添加されて、反応性の発泡原料とされ
るが、また、そのような原料には、必要に応じて難燃剤
や充填剤、更にはトナー供給ロールに所望の導電性を付
与するための導電性付与剤や、帯電防止剤等も、従来と
同様に添加せしめられる。The polyurethane raw material obtained by mixing the polyol component and the polyisocyanate component may further contain a crosslinking agent, a foaming agent (water, a low-boiling substance, a gaseous substance, etc.), a surfactant, The reactive foaming raw material is appropriately added so that a catalyst or the like has a known composition that easily produces a target structure of the polyurethane foam layer 34 after foam molding, that is, a closed cell foam structure. However, such a raw material may also include a flame retardant and a filler, if necessary, and a conductivity-imparting agent for imparting desired conductivity to the toner supply roll, an antistatic agent, and the like. , As in the prior art.
【００４７】そして、このような液状のポリウレタン原
料は、例えば、図７の（ａ）に示される如き成形型５０
の成形キャビティ５６内に注入されて、従来と同様にし
て、発泡成形せしめられることとなるが、その際、発泡
倍率としては、一般に、５倍〜２０倍程度とされる。こ
のような発泡成形操作にて、硬度が３５０ｇ以下であ
り、且つ開口径が１００〜８００μｍであって、開口全
面積が２０％以上である開口部４０を有するロール軸方
向に直線的に延びるように設けられた所定の凹溝３５に
て凹凸表面構造が付与されたトナー供給ロール２６が得
られるが、そのようなトナー供給ロール２６を成形型５
０から取り出した状態のままにおいて、そのロール表面
のスキン層３６には、その直下の各セル３８を外部に開
口せしめる独立した開口部４０が、成形型５０の型内面
（パイプ５２内面）の特性によって、所定大きさにおい
て形成されているのである。なお、このようなポリウレ
タンフォーム層３４の発泡成形後に、公知のクラッシン
グを適宜実施してもよく、例えば、所定の圧力の圧縮空
気等を吹き付ける方法が、有利に採用される。また、独
立気泡型のポリウレタンフォーム層３４を成形する場合
には、発泡方法として機械発泡が望ましいと共に、その
ようなクラッシング時の空気圧を小さくすることが望ま
しい。Then, such a liquid polyurethane raw material is used, for example, in a molding die 50 as shown in FIG.
Is injected into the molding cavity 56 and foamed in the same manner as in the prior art. At this time, the expansion ratio is generally about 5 to 20 times. In such a foaming operation, the hardness is 350 g or less, the opening diameter is 100 to 800 μm, and the opening 40 has a total opening area of 20% or more. The toner supply roll 26 provided with the concave-convex surface structure by the predetermined groove 35 provided in the mold 5 is obtained.
0, the skin layer 36 on the roll surface has an independent opening 40 for opening each cell 38 immediately below the roll 38 to the outside, and the characteristic of the inner surface of the mold 50 (the inner surface of the pipe 52) is provided. Thus, it is formed in a predetermined size. After foaming the polyurethane foam layer 34, known crushing may be appropriately performed. For example, a method of blowing compressed air at a predetermined pressure or the like is advantageously employed. When the closed-cell type polyurethane foam layer 34 is molded, it is desirable to use mechanical foaming as the foaming method and to reduce the air pressure during such crushing.
【００４８】本発明は、このようにして発泡成形して得
られたトナー供給ロール２６をそのまま用いて、前記し
た現像ユニット２０を構成するものであり、それ故に、
従来の如き、研磨工程等の面倒な工程も採用する必要が
なく、極めて簡便にトナー供給ロールを製造することが
出来、また、寸法精度の向上は勿論、ロール表面の毛羽
立ち、スキン層の破れ、更には異物の混入の問題を効果
的に解消することが出来ると共に、現像ロール上のトナ
ー掻き取り性が大幅に向上せしめられたトナー供給ロー
ルと為し得たのである。In the present invention, the developing unit 20 described above is constituted by using the toner supply roll 26 obtained by foam molding in this manner as it is.
It is not necessary to employ a complicated process such as a polishing process as in the past, and it is possible to manufacture a toner supply roll extremely easily.In addition to improving the dimensional accuracy, the roll surface has fluff, the skin layer is broken, Further, it is possible to effectively solve the problem of mixing of foreign matters, and to achieve a toner supply roll in which the toner scraping property on the developing roll is greatly improved.
【００４９】[0049]
【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更
に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、その
ような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるも
のでないことは、言うまでもないところである。また、
本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具
体的記述以外にも、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、種々なる変更、修正、
改良等を加え得るものであることが理解されるべきであ
る。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below to clarify the present invention more specifically. However, the present invention is not limited by the description of such examples. Not that, of course. Also,
In the present invention, in addition to the following examples, and in addition to the above-described specific description, various changes, modifications, and alterations based on the knowledge of those skilled in the art are provided without departing from the spirit of the present invention.
It should be understood that improvements and the like can be made.
【００５０】先ず、成形型としては、図７（ａ）に示さ
れる如きパイプ型（５０）を用い、その型内面に相当す
る金属製パイプ（５２）の内面に対して、ブローチ加工
を施して、図５に示される如き、ロール軸方向に直線的
に延びる複数の凸条（３５）によって凹凸表面構造のポ
リウレタンフォーム層（３４）を与える、前記凸条（３
５）に対応した凹溝（５８）を、各種のサイズにおいて
形成した。なお、ここでは、図５（ａ）に示される凸条
（３５）の矩形形状を形状Ａとする一方、図５（ｂ）に
示される凸条（３５）の三角形状を形状Ｂ（頂角：８０
°）とした。そして、このブローチ加工されたパイプ型
（５０）の型内面に対して、ショットブラスト加工を施
し、その表面を、表面粗さ：Ｒｚが１０μｍとなるよう
に粗面化した後、シリコーン系離型剤（変性シリコーン
樹脂を主成分とし、樹脂固形分が３〜５％の溶液）を用
いてコーティングを行ない、更に加熱硬化せしめること
により、各種の凹溝（５８）が形成された型内面に、シ
リコーン系離型剤の硬化層（厚さ：５μｍ）を形成せし
めた。First, as a forming die, a pipe die (50) as shown in FIG. 7 (a) is used, and an inner surface of a metal pipe (52) corresponding to the inner surface of the die is broached. As shown in FIG. 5, a plurality of ridges (35) extending linearly in the roll axis direction provide a polyurethane foam layer (34) having an uneven surface structure.
A concave groove (58) corresponding to 5) was formed in various sizes. Here, while the rectangular shape of the ridge (35) shown in FIG. 5A is defined as the shape A, the triangular shape of the ridge (35) illustrated in FIG. : 80
°). Then, the inner surface of the broached pipe mold (50) is subjected to shot blasting, and the surface thereof is roughened so that the surface roughness: Rz becomes 10 μm. The coating is carried out using an agent (a solution containing a modified silicone resin as a main component and a resin solid content of 3 to 5%), and further cured by heating, so that the inner surface of the mold in which various grooves (58) are formed, A cured layer (thickness: 5 μm) of a silicone release agent was formed.
【００５１】一方、ＦＡ−７１８（三洋化成工業株式会
社製ポリエーテルポリオール、ＯＨ価＝２８）９０重量
部、ＰＯＰ−３１−２８（三井東圧化学株式会社製ポリ
マーポリオール、ＯＨ価＝２８）１０重量部、カオライ
ザーＮo.１（花王株式会社製三級アミン触媒）０．５重
量部、トヨキャットＨＸ−３５（東ソー株式会社製三級
アミン触媒）０．０５重量部、水：２重量部、ＳＺ−１
３１３（日本ユニカー株式会社製シリコーン系整泡剤）
２重量部、スミジュール４４Ｖ−２０（住友バイエルウ
レタン株式会社製クルードＭＤＩ、ＮＣＯ％＝３１）
８．８重量部、及びＴＤＩ−８０（三井東圧化学株式会
社製ＴＤＩ、ＮＣＯ％＝４８）２０．５重量部を配合せ
しめて、目的とするポリウレタン原料を調製した。On the other hand, 90 parts by weight of FA-718 (polyether polyol manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., OH value = 28) and POP-31-28 (polymer polyol manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, OH value = 28) 10 Parts by weight, 0.5 parts by weight of Kaolyzer No. 1 (tertiary amine catalyst manufactured by Kao Corporation), 0.05 parts by weight of Toyocat HX-35 (tertiary amine catalyst manufactured by Tosoh Corporation), 2 parts by weight of water, SZ-1
313 (Nippon Unicar Co., Ltd. silicone foam stabilizer)
2 parts by weight, Sumidur 44V-20 (Crude MDI, NCO% = 31, manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.)
8.8 parts by weight and 20.5 parts by weight of TDI-80 (TDI, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc., NCO% = 48) were blended to prepare a target polyurethane raw material.
【００５２】次いで、かくの如き配合組成のポリウレタ
ン原料を用いて、前記した型内面の凹溝（５８）の配設
形態が種々異なる成形型（５０）にて、従来と同様にし
て発泡成形することにより、芯金（３２）の周りに、そ
れぞれ、生じた複数の凸条（３５）によって所定の凹凸
表面構造を呈する軟質ポリウレタンフォーム層（３４）
を一体的に形成せしめてなる、各種のトナー供給ロール
（２６）を得た。なお、得られた各種のトナー供給ロー
ル（２６）における軟質ポリウレタンフォーム層（３
４）は、何れも、硬度が１９０ｇ、セル径が３９０〜７
００μｍ、開孔（口）率が６３．７％、開口径が３３０
〜６２０μｍのものであった。Next, using the polyurethane raw material having the above-mentioned composition, foam molding is carried out in the same manner as in the prior art in a molding die (50) in which the arrangement of the concave grooves (58) on the inner surface of the mold is different. Thereby, a flexible polyurethane foam layer (34) having a predetermined uneven surface structure due to the plurality of raised ridges (35) around the core metal (32).
Were integrally formed to obtain various toner supply rolls (26). The flexible polyurethane foam layer (3) in each of the obtained toner supply rolls (26) was used.
4) each had a hardness of 190 g and a cell diameter of 390 to 7
00 μm, opening (mouth) ratio is 63.7%, opening diameter is 330
６620 μm.
【００５３】そして、この得られた各種のトナー供給ロ
ール（２６）について、そのポリウレタンフォーム層
（３４）の表面に形成された、ロール軸心に平行な凸条
（３５）の高さ：ｈ、そのロール周方向のピッチ：ｐ、
更にはその基部の幅：ｗを、それぞれ調べ、更にそのよ
うなトナー供給ロール（２６）を用いた画像評価試験を
行ない、その際のトナー掻き取り性能及びピッチムラの
発生の有無を検討した。そして、それらの結果を、下記
表１に併せ示した。Then, with respect to the obtained various toner supply rolls (26), the heights of the ridges (35) formed on the surface of the polyurethane foam layer (34) parallel to the roll axis: h, h, Pitch in the roll circumferential direction: p,
Further, the width w of the base portion was examined, and an image evaluation test using such a toner supply roll (26) was further performed to examine the toner scraping performance and the occurrence of pitch unevenness at that time. The results are shown in Table 1 below.
【００５４】なお、かかる画像評価試験における各トナ
ー供給ロール（２６）のトナー掻き取り性能は、それぞ
れのトナー供給ロールを組み込んでなるトナーカートリ
ッジを、低温低湿（１５℃×１０％）の環境下で７日間
放置した後に、プリンタにセットして、画出しを行な
い、現像ロールのピッチで濃度ムラやスジが発生したも
のを×、その発生がないものを○とした。また、ピッチ
ムラは、それぞれのトナー供給ロールを組み込んでなる
プリンタを用いて、画出しを行なった場合において、画
像上に凹凸ピッチでスジ模様が出た場合を×、そのよう
なスジ模様が出ない場合を○とした。The toner scraping performance of each of the toner supply rolls (26) in the image evaluation test was determined by examining the toner cartridge incorporating the respective toner supply rolls in a low-temperature, low-humidity (15 ° C. × 10%) environment. After being left for 7 days, it was set in a printer and an image was formed. A sample in which density unevenness or streaks occurred at the pitch of the developing roll was evaluated as x, and an image in which no unevenness or streaks occurred was evaluated as ○. In addition, pitch unevenness is indicated by x when a streak pattern appears at an uneven pitch on an image when an image is formed using a printer incorporating the respective toner supply rolls, and such a streak pattern appears. The case where there was none was marked with ○.
【００５５】[0055]
【表１】 [Table 1]
【００５６】かかる表１の結果より明らかなように、本
発明に従うＮo.１〜Ｎo.７のトナー供給ロールにあって
は、何れも、優れたトナーの掻き取り性能を有すると共
に、ロール表面の凹凸にてピッチムラが現れる、等の画
像上の欠陥を何等惹起せしめるものではなかったが、凸
条（３５）の高さ：ｈや周方向ピッチ：ｐが、本発明の
範囲外となると、掻き取り性能に劣るようになり、また
ピッチムラも発生するものとなった。更に、Ｎo.１２の
トナー供給ロールは、軟質ポリウレタンフォーム層（３
４）の表面に、凸条（３５）が設けられていない、通常
の滑らかな外周面を呈するものであるが、それは、トナ
ーの掻き取り性能において著しく劣るものであった。As is clear from the results shown in Table 1, each of the toner supply rolls No. 1 to No. 7 according to the present invention has excellent toner scraping performance and the roll surface. Although it did not cause any defects on the image such as uneven pitch due to the unevenness, the scratching would occur if the height h and the circumferential pitch p of the ridges (35) were out of the range of the present invention. Inferior in picking performance, and pitch unevenness also occurred. Further, the toner supply roll of No. 12 has a flexible polyurethane foam layer (3
The surface of 4) has a normal smooth outer peripheral surface without the ridges (35) provided thereon, but it is remarkably inferior in toner scraping performance.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に従うトナー供給ロールにあっては、芯金の周りに一体
的に形成された軟質ポリウレタンフォーム層の表面にス
キン層が存在し、且つ該スキン層には開口部が形成され
て、その直下の各セルが外部に独立して開口せしめられ
ている構造を採用するものであるところから、ロール表
面の毛羽立ちの問題、それに基づく画像不良の問題、更
には毛羽の欠落による異物発生の問題等が、効果的に解
消され得ることとなったのであり、しかも、そのような
軟質ポリウレタンフォーム層が、ロール軸方向に直線的
に延びる、所定高さとピッチを有する複数の凸条によっ
て、凹凸表面構造とされていることによって、現像ロー
ル上のトナー掻き取り性が、大幅に向上せしめられ、以
て画像上におけるムラの発生等の問題を有利に解消せし
め得たのである。As is apparent from the above description, in the toner supply roll according to the present invention, the skin layer exists on the surface of the flexible polyurethane foam layer integrally formed around the cored bar, and An opening is formed in the skin layer, and each cell immediately below the skin layer employs a structure in which the cell is independently opened to the outside. The problem, and furthermore, the problem of the generation of foreign matters due to the lack of fluff, etc., can be effectively solved, and such a flexible polyurethane foam layer extends linearly in the roll axis direction to a predetermined height. And a plurality of ridges having a pitch, by having an uneven surface structure, the toner scraping property on the developing roll is greatly improved, and thus on the image It was obtained allowed eliminating La occurrence of problems advantageously.
【００５８】また、この本発明に従うトナー供給ロール
にあっては、その軟質ポリウレタンフォーム層表面のス
キン層が、その最も薄い部分において、セルを外部に開
口せしめる開口部が独立して形成されていることによ
り、スキン層の破れの問題、そしてそのような破れた部
分からトナーが入り込み、当該部分を硬くして、ロール
表面が部分的に硬くなる問題も、良好に解消され得るの
である。In the toner supply roll according to the present invention, the skin layer on the surface of the flexible polyurethane foam layer has an opening for independently opening the cell to the outside at the thinnest portion. As a result, the problem of tearing of the skin layer and the problem of toner entering from such a torn portion to make the portion hard and the roll surface to be partially hard can be satisfactorily solved.
【００５９】さらに、本発明に従うトナー供給ロールの
製造法によれば、所定の成形型を用いた一体発泡成形に
よって、目的とするトナー供給ロールが直接的に得られ
ることとなり、何等の加工も施す必要のないところか
ら、その製造工程が極めて簡略化され得ることとなった
のであり、また、得られるトナー供給ロールも、寸法精
度のより向上せるものとなったのである。Further, according to the method of manufacturing the toner supply roll according to the present invention, the desired toner supply roll can be directly obtained by integral foam molding using a predetermined molding die, and any processing is performed. Since it is not necessary, the manufacturing process can be extremely simplified, and the obtained toner supply roll can be further improved in dimensional accuracy.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明に係るトナー供給ロールが用いられるフ
ルカラーレーザープリンターの機構を明らかにする概略
説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view clarifying a mechanism of a full-color laser printer using a toner supply roll according to the present invention.
【図２】図１における現像ユニットの一つを拡大して示
す断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory sectional view showing one of the developing units in FIG. 1 in an enlarged manner.
【図３】本発明及び従来のトナー供給ロールの一例をそ
れぞれ示す部分拡大説明図であって、（ａ）は本発明に
従うトナー供給ロールの一例を示すものであり、（ｂ）
及び（ｃ）は、それぞれ、従来法によって得られるトナ
ー供給ロールの一例を示している。FIGS. 3A and 3B are partially enlarged explanatory views showing an example of the present invention and a conventional toner supply roll, respectively, wherein FIG. 3A shows an example of a toner supply roll according to the present invention, and FIG.
And (c) respectively show an example of a toner supply roll obtained by a conventional method.
【図４】本発明に従うトナー供給ロールの軟質ポリウレ
タンフォーム層表面のスキン層に形成された開口部の開
口形態を示すロール表面説明図であり、（ａ）、（ｂ）
及び（ｃ）は、それぞれ、開口部の開口径の異なる例を
示している。FIGS. 4A and 4B are explanatory views of a roll surface showing an opening form of an opening formed in a skin layer on a surface of a flexible polyurethane foam layer of a toner supply roll according to the present invention; FIGS.
(C) shows an example in which the opening has a different opening diameter.
【図５】本発明に従うトナー供給ロールの軟質ポリウレ
タンフォーム層の図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面の部分
拡大説明図であって、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、
凸条の異なる例を示している。FIG. 5 is a partially enlarged explanatory view of a section taken along line BB of FIG. 3 (a) of the flexible polyurethane foam layer of the toner supply roll according to the present invention, wherein (a) and (b) are respectively
The different example of a ridge is shown.
【図６】トナー供給ロールの軟質ポリウレタンフォーム
層の硬度の測定手法を示す説明図であって、（ａ）は平
面説明図、また（ｂ）は左側面説明図である。FIGS. 6A and 6B are explanatory views showing a method for measuring the hardness of the flexible polyurethane foam layer of the toner supply roll, wherein FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a left side view.
【図７】本発明に従うトナー供給ロールの製造法におい
て用いられる成形型の一例を示すものであって、（ａ）
はそのような成形型の縦断面説明図であり、（ｂ）は
（ａ）におけるＣ−Ｃ断面の拡大説明図である。FIG. 7 shows an example of a molding die used in the method for producing a toner supply roll according to the present invention, wherein (a)
FIG. 2 is an explanatory vertical cross-sectional view of such a molding die, and FIG. 2B is an enlarged explanatory view of a cross section taken along line CC in FIG.
２ 感光体ドラム ４ 帯電ロール ６ 露光機構部 ８ 現像部 １０ 転写ドラム １２ クリーニング装置 １４ 給紙装置 １６ 転写ロール １８ 定着ロール ２０ 現像ユニット ２２ ホッパー ２４ トナー（非磁性一成分現像剤） ２６、２６′、２６″ トナー供給ロール ２８ 現像ロール ３０ 層形成ブレード ３２、３２′、３２″ 芯金 ３４、３４′、３４″ ポリウレタンフォーム層 ３５ 凸条 ３６、４６ スキン層 ３７、５８ 凹溝 ３８、３８″ セル ４０ 開口部 ４２ 治具 ４４ 毛羽 ５０ 成形型 ５２ パイプ ５４ キャップ ５６ 成形キャビティ ６０ コーティング層 2 Photoconductor drum 4 Charging roll 6 Exposure mechanism section 8 Developing section 10 Transfer drum 12 Cleaning device 14 Paper feeder 16 Transfer roll 18 Fixing roll 20 Developing unit 22 Hopper 24 Toner (non-magnetic one-component developer) 26, 26 ', 26 "Toner supply roll 28 Developing roll 30 Layer forming blade 32, 32 ', 32" Core metal 34, 34', 34 "Polyurethane foam layer 35 Convex stripe 36, 46 Skin layer 37, 58 Groove 38, 38" Cell 40 Opening 42 Jig 44 Fluff 50 Mold 52 Pipe 54 Cap 56 Mold cavity 60 Coating layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｃ０８Ｇ 18/48 Ｃ０８Ｇ 18/48 Ｆ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI // C08G 18/48 C08G 18 / 48F
Claims (3)
金の周りに一体的に形成された、硬度が３５０ｇ以下の
軟質ポリウレタンフォーム層とからなり、且つ該ポリウ
レタンフォーム層が、その外周面にスキン層を有すると
共に、該スキン層の直下に位置する各セルが、該スキン
層の厚さが薄くなるセル中央部相当部位に形成された、
開口径が１００〜８００μｍである開口部によって、そ
れぞれ独立して外部に開口し、更にそれらセル開口部の
開口全面積が該スキン層の表面の２０％以上を占めてい
るトナー供給ロールにして、かかるポリウレタンフォー
ム層の外周面が、ロール軸方向に直線的に延びるように
設けられた、２０〜３０００μｍの高さと３００〜３０
００μｍのロール周方向におけるピッチを有する複数の
凸条によって、凹凸表面構造とされていることを特徴と
するトナー供給ロール。1. A long rod-shaped core metal serving as a roll axis, and a flexible polyurethane foam layer integrally formed around the core metal and having a hardness of 350 g or less. With the skin layer on the outer peripheral surface, each cell located immediately below the skin layer was formed at a portion corresponding to the cell center where the thickness of the skin layer was reduced,
Each of the toner supply rolls has an opening having an opening diameter of 100 to 800 μm and is independently opened to the outside, and further, the total area of the cell openings occupies 20% or more of the surface of the skin layer. The outer peripheral surface of the polyurethane foam layer is provided so as to extend linearly in the roll axis direction and has a height of 20 to 3000 μm and a height of 300 to 30 μm.
A toner supply roll having an uneven surface structure by a plurality of ridges having a pitch in the roll circumferential direction of 00 μm.
ール形状を与える成形キャビティ内でのポリウレタン原
料の発泡成形操作によって、前記芯金の周りに一体的に
形成されている請求項１記載のトナー供給ロール。2. The toner supply roll according to claim 1, wherein the polyurethane foam layer is integrally formed around the core metal by a foam molding operation of a polyurethane raw material in a molding cavity for providing a final roll shape. .
内でのポリウレタン原料の発泡成形操作によって、前記
請求項１または２に記載のトナー供給ロールを製造する
方法にして、前記成形キャビティにおけるロール外周面
を形成する型内面に、前記凹凸表面構造を与える複数の
凸条に対応した凹溝が形成され、更に表面粗さ：Ｒｚが
５〜２０μｍとなるように調整されてなると共に、シリ
コーン系若しくは弗素系離型剤のコーティング層が設け
られてなる成形型を用い、該成形型の成形キャビティ内
に、ロール軸となる長手棒状の芯金を配置する一方、前
記ポリウレタン原料を導入して、発泡成形せしめること
により、該芯金の周りに軟質ポリウレタンフォーム層を
形成して、ロール外周面の表層部に位置するセルを表面
のスキン層を通じてそれぞれ独立して外部に開口せしめ
る一方、前記凹溝にて形成される複数の凸条によってロ
ール表面に凹凸表面構造が形成されるようにしたことを
特徴とするトナー供給ロールの製造方法。3. The method for producing a toner supply roll according to claim 1, wherein the polyurethane material is foamed in a molding cavity to give a final roll shape. On the inner surface of the mold to be formed, grooves corresponding to the plurality of ridges providing the uneven surface structure are formed, and the surface roughness is adjusted so that Rz is 5 to 20 μm. Using a mold provided with a coating layer of a release agent, a long rod-shaped core serving as a roll axis is arranged in a molding cavity of the mold, and the polyurethane raw material is introduced and foamed. By forming a flexible polyurethane foam layer around the cored bar, cells located on the surface layer of the outer peripheral surface of the roll are passed through the skin layer on the surface. Respectively independently while allowed to open to the outside, the production method of the toner supply roll, characterized in that as uneven surface structure on the roll surface is formed by a plurality of projections formed in said groove.
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