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JP4421839B2 - Toner supply roller - Google Patents

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JP4421839B2
JP4421839B2 JP2003107341A JP2003107341A JP4421839B2 JP 4421839 B2 JP4421839 B2 JP 4421839B2 JP 2003107341 A JP2003107341 A JP 2003107341A JP 2003107341 A JP2003107341 A JP 2003107341A JP 4421839 B2 JP4421839 B2 JP 4421839B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トナー供給ローラに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複写装置、画像記録装置、プリンタ、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ラ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われている。そのような現像装置においては、ホッパー内に収容された10μm以下程度のトナーを現像ローラに適量供給したり、掻き取ったりするために、筒状の弾性体がシャフトの外周に設けられたトナー供給ローラが内蔵されている。
【0003】
前記トナー供給ローラとして、シャフトの外周にポリウレタンフォームまたはシリコーンフォームを設けた弾性ローラが用いられている(特許文献1、特許文献2参照。)。また、前記弾性ローラの製造方法としては、(1)スラブ発泡若しくは型発泡のフォーム材からローラ素材を切り出し、それにシャフトを通した後、前記ローラ素材の表面を研磨してローラ形状に仕上げる方法、(2)シャフトと一体にローラ素材を形成した後、前記ローラ素材の不要部分を研磨してローラ形状に仕上げる方法、(3)ローラ形状の型内で、シャフトと一体にローラ素材を発泡成形する方法、(4)弾性体をピーリング加工により円筒体とし、ピーリング加工により生じたバリを溶融する方法等がある(特許文献3参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平3−155575号公報
【特許文献2】
特開2002−328523号公報
【特許文献3】
特開平10−104937号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記トナー供給ローラは、現像ローラの外面と当接しながら回転し、前記回転によってトナーを現像ローラへ供給する作用と、残余のトナーを現像ローラから回収する作用とを備え、前記トナーを回収する際に、トナーの微粉化などの劣化を生じやすいことが知られている。前記トナーの劣化を生じると、印画されない部分にもトナーが付着するという不具合が発生しやすくなる。
【0006】
従来、トナーの劣化を抑えるため、前記軟質ポリウレタンフォーム等を硬度の低い発泡層で構成し、トナー供給ローラを適度に現像ローラに押圧して当接させる等の対策が提案されている。
【0007】
しかし、前記トナー供給ローラに回収されたトナーは、前記トナー供給ローラにおける発泡層表面の開放孔に一旦捕捉され、前記トナー供給ローラが現像ローラに当接して回転する際の発泡層の変形及び復元によって一部のトナーについては前記開放孔から押し出されるが、前記開放孔に捕捉されたトナーの大部分については押し出されることなく、そのまま前記開放孔に捕捉された状態になる。したがって、前記トナー供給ローラの回転により、さらにトナーが発泡層表面の開放孔に捕捉されることが繰り返され、前記捕捉されたトナーが発泡層の内部へ次第に入り込んでいくようになる。その結果、前記捕捉されたトナーが前記発泡層の内部に堆積し、凝固、固化することによって前記発泡層表面の硬度が増大していき、前記発泡層を低硬度にしたことによる効果が損なわれ、前記トナーの劣化が促進されるようになる。
【0008】
また、従来におけるトナー供給ローラの製造方法において、研磨を行う方法では、研磨残りがローラ表面に残存すると、前記残存物がトナー供給ローラの使用中に脱落して現像ローラとトナー規制ブレードとの間に挟まってトナーを掻き取り、画像に白筋を生じるようになる。それに対し、研削によって外形を加工する場合は、ひげ状の加工残りを完全に除去するのが容易ではなく、加工残りがあると画像に白筋を生じるようになる。また、ピーリング加工による方法では、回転する弾性体に刃を当てながら加工するため、柔らかい弾性体が刃先から逃げ易く、刃先が入った位置と出る位置において滑らかな円筒状にならずにエッジが形成され、製造されたトナー供給ローラが、現像ローラとの摺擦ムラを生じてトナーへのストレスを増大させ、長期にわたってトナーの劣化を招きやすくなる。
【0009】
この発明は、前記の点に鑑みなされたもので、ローラ表面の弾性多孔体におけるトナーの残存を少なくし、また弾性多孔体表面の研磨残りや加工ムラを無くして、良好な画像が得られるトナー供給ローラを提供する。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、連続気泡構造からなる外側弾性多孔体の片面に接着層を介して前記外側弾性多孔体よりも引っ張り弾性率の大きいシート状基材が接着された複合テープを、前記シート状基材がシャフトの外周面と対向するようにして、前記シャフトの外周に螺旋状に巻きつけ、前記シャフトの軸方向に隣り合う前記外側弾性多孔体間に隙間を残して接着固定したトナー供給ローラであって、前記複合テープは、刃物類による切断加工で寸法設定が行われたものであり、前記隙間の両側における前記外側弾性多孔体の幅方向端部がエッジ状であり、前記隙間の値は0.5mmから前記複合テープの幅の1/2以下の範囲であり、前記外側弾性体の硬度が10〜90°(アスカF硬度計)であることを特徴とするトナー供給ローラに係る。
【0011】
請求項2の発明は、連続気泡構造からなる内側弾性多孔体の片面に第1接着層を介して前記内側弾性多孔体よりも引っ張り弾性率の大きいシート状基材が接着され、前記内側弾性多孔体の他面には第2接着層を介して連続気泡構造からなる外側弾性多孔体が接着された複合テープを、前記シート状基材が前記シャフトの外周面と対向するようにして前記シャフトの外周に螺旋状に巻き付け、前記シャフトの軸方向に隣り合う前記外側弾性多孔体間に隙間を残して接着固定したトナー供給ローラであって、前記外側弾性多孔体は硬度が10〜90°(アスカF硬度計)であると共に刃物類で所要幅に切断加工されたものであり、前記隙間の両側における前記外側弾性多孔体の幅方向端部がエッジ状であることを特徴とするトナー供給ローラに係る。
【0012】
請求項3の発明は、請求項1又は2において、前記複合テープの表面に、前記シャフトの表面から導電層を設けたことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下この発明を詳細に説明する。図1はこの発明の第1実施例に係るトナー供給ローラの断面図、図2は第1実施例の複合テープに切断加工する前の複合部材の斜視図、図3は第1実施例において導電層を設けた場合の要部拡大断面図、4は第2実施例に係るトナー供給ローラの断面図、図5は第2実施例の複合テープに切断加工する前の複合部材の斜視図、図6は第2実施例において導電層を設けた場合の要部拡大断面図、図7は第3実施例のトナー供給ローラの断面図、図8は第3実施例の複合テープに切断する前の複合部材の斜視図、図9は第3実施例において導電層を設けた場合の要部拡大断面図である。
【0014】
図1に示す第1実施例に係るトナー供給ローラ10Aは、シャフト11Aと、前記シャフト11Aの外周に螺旋状に巻き付けて接着固定した複合テープ21Aとよりなり、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置等に用いられる。
【0015】
前記シャフト11Aは、前記トナー供給ローラ10Aの回転軸となるもので、金属等、所要の剛性を有する材質で構成され、前記トナー供給ローラ10Aに応じたサイズとされる。
【0016】
前記複合テープ21Aは、外側弾性多孔体22Aとその片面に接着層23Aを介して接着されたシート状基材24Aとで構成される。
【0017】
前記外側弾性多孔体22Aは、ウレタンフォーム、シリコーンフォーム等の連続気泡構造からなり、表面には気泡の開口による開放孔を有する。特に密度10〜500kg/m、セル径10〜500μm、硬度10〜90°(アスカF硬度計)の連続気泡構造のウレタンフォームが、前記外側弾性多孔体22Aとして好適である。前記外側弾性多孔体22Aの厚みは、適宜設定されるが、例として1〜10mm程度を挙げる。さらに、前記トナー供給ローラ10Aに導電性が求められる場合には、前記外側弾性多孔体22Aに、導電性フィラーの含有や、電子導電性剤分散液のスプレー塗布等によって導電性を付与するのが好ましい。
【0018】
前記外側弾性多孔体22Aと前記シート状基材24A間の接着層23Aとしては、適宜の接着剤、あるいはウレタンフォーム表面をごく短時間加熱して溶融状態にして接着するフレームラミネーションによるものなどを挙げることができる。前記接着剤としては、二液型ポリウレタン接着剤、エポキシ接着剤、ポリエステル接着剤、アクリル接着剤、アクリルエマルジョン接着剤、ウレタンエマルジョン接着剤などを挙げることができる。また、前記トナー供給ローラ10Aに導電性が求められる場合には、前記接着層23Aを導電性の接着剤で構成してもよい。
【0019】
前記シート状基材24Aは、前記複合テープ21Aを前記シャフト11Aに巻き付ける際の伸びを規制する作用を有し、前記外側弾性多孔体22Aよりも引っ張り弾性率の大きいものが用いられる。引っ張り弾性率の範囲は、0.1〜200GPa(JIS K 7127:1999)が好ましい。また、前記シート状基材24Aの厚みは、10〜200μm程度が好ましい。前記シート状基材の例として、紙、織布、不織布、プラスチックフィルム、アルミ箔、ステンレス箔などを挙げることができる。さらに、前記シート状基材24Aも導電性を有するものとしてもよい。前記シート状基材24Aは、前記複合テープ21Aを前記シャフト11Aの外周面に螺旋状に巻き付ける際に、適宜の接着剤によりあるいはシート状基材24Aがホットメルト樹脂の場合にはシート状基材24Aの加熱溶融により、前記シャフト11Aの外周面に接着固定される。
【0020】
前記複合テープ21Aの幅D1は、1〜10mm程度が好ましい。前記複合テープ21Aは、前記シート状基材24Aをシャフト11Aの外周面と対向するようにして、前記シャフト11Aの外周に螺旋状に巻き付けられる。前記シャフト11Aの外周に螺旋状に巻き付けられた複合テープ21Aは、前記シャフト11Aの軸方向に隣り合う前記外側弾性体22A間に隙間S1を螺旋状に残すのが好ましい。前記隙間S1の値は、0.5mmから前記複合テープ21Aの幅D1の1/2以下の範囲とするのが好ましい。前記隙間S1の存在によって、前記隙間S1の両側には前記外側弾性多孔体22Aの幅方向端部221Aからなる角部が形成され、効率的にトナーを現像ローラから掻き取ることができるようになる。しかも、前記複合テープ21Aが、図2に示すような複合部材20Aから、刃物類によって所定幅に切断加工されて寸法設定されたものである場合、前記外側弾性多孔体22Aの幅方向端部221Aがエッジ状になり、より効率的にトナーを掻き取ることができるようになる。前記、複合部材20Aは、前記複合テープ21Aと同様の積層構造からなり、平面サイズのみが前記複合テープ21Aよりも大きいものである。図2中の破線Cは切断位置を示す。
【0021】
さらに前記複合テープ21Aに導電性が乏しく、しかも前記トナー供給ローラ10Aに導電性が求められる場合には、図3に示すように、前記複合テープ21Aの表面に導電層31Aを設けるのが好ましい。前記導電層31Aは、カーボンブラック等の導電性フィラーをアクリル樹脂エマルジョン等に添加した導電性組成物を、スプレー塗布等により前記複合テープ21Aの表面に含浸させて、硬化させることにより形成することができる。その際、前記シャフト11Aの表面から前記外側弾性多孔体22Aの表面にわたって途切れのない一連の導電層31Aを設けるのが好ましい。
【0022】
図4に示す第2実施例のトナー供給ローラ10Bは、シャフト11Bと、前記シャフト11Bの外周に螺旋状に巻き付けて接着固定した複合テープ21Bとよりなり、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置等に用いられる。
【0023】
前記シャフト11Bは、前記トナー供給ローラ10Aの回転軸となるもので、金属等、所要の剛性を有する材質で構成され、前記トナー供給ローラ10Bに応じたサイズとされる。
【0024】
前記複合テープ21Bは、内側弾性多孔体22Bとその片面に第1接着層23Bを介して接着されたシート状基材24Bと、前記内側弾性多孔体22Bの他面に第2接着層25Bを介して接着された外側弾性多孔体26Bが接着されたもので構成されている。前記複合テープ21Bは、前記シート状基材24Bが前記シャフト11Bの外周面と対向するようにして、前記シャフト11Bの外周に巻き付けられ、接着固定されている。前記複合テープ21Bの幅は、前記第1実施例の複合テープ21Aと同様とされている。
【0025】
前記内側弾性多孔体22Bは、前記第1実施例における外側弾性多孔体22Aと同様の材質、物性、厚みからなる。
前記第1接着層23Bは、第1実施例における接着層23Aと同様の接着剤あるいはフレームラミネーションからなる。
【0026】
前記シート状基材24Bは、前記第1実施例と同様の材質(ホットメルト樹脂の場合を含む)からなる。前記シート状基材24Bは、前記複合テープ21Bを前記シャフト11Bの外周面に螺旋状に巻き付ける際に、適宜の接着剤によりあるいはシート状基材24Bがホットメルト樹脂の場合にはシート状基材24Bの加熱溶融により、前記シャフト11Bの外周面に接着固定される。
【0027】
前記第2接着層25Bは、ウレタンエラストマーのような低硬度の高分子材料からなる接着剤からなるもの、あるいは、前記内側弾性多孔体22B又は前記外側弾性多孔体26Bの少なくとも一方がウレタンフォームからなる場合には、前記ウレタンフォーム表面を短時間加熱して溶融状態にすることにより接着させるフレームラミネーションによるものなどで構成される。また、この第2実施例では、前記第2接着層25Bと、前記内側弾性多孔体22Bと、前記第1接着層23B及び前記シート状基材24Bが同一の幅(前記複合テープ21Bの幅D2と同じ)とされている。前記第2接着層25Bの存在により、前記トナー供給ローラ10Bの表面に付着したトナーが、さらにローラ内部へ侵入するのが抑えられる。
【0028】
前記外側弾性多孔体26Bは、前記第1実施例における外側弾性多孔体22Aと同様の材質、物性、厚みからなる。また、この第2実施例において、前記外側弾性多孔体26Bの幅E2は、前記複合テープ21Bの幅D2よりも狭くされている。そのため、前記複合テープ21Bを、前記シャフト11Bの外周に螺旋状に巻き付ける際に、シャフトの軸方向に隣り合う前記複合テープ21B同士を密着させても、シャフトの軸方向に隣り合う前記外側弾性多孔体26B間に隙間S2を螺旋状に生じることになり、前記複合テープ21Bの巻き付け作業が容易になる。
【0029】
しかも、前記複合テープ21Bが、図5に示すような複合部材20Bから、刃物類によって前記複合テープ21Bの幅D2に切断加工されて寸法設定されたものである場合、あるいは、前記内側弾性多孔体22Bの片面に前記第1接着層23Bを介して前記シート状基材24Bを接着した積層材を刃物類により所要幅(前記幅D2)に切断加工し、また予め刃物類で所要幅(前記幅E2)に切断加工した前記外側弾性多孔材26Bを、前記内側弾性多孔体22Bの他面に前記第2接着層25Bを介して接着したものである場合、前記外側弾性多孔体26Bの幅方向端部221Bがエッジ状になり、より効率的にトナーを掻き取ることができるようになる。なお、前記複合部材20Bは、前記複合テープ21Bと同様の積層構造からなり、前記第2接着層25B上に前記隙間S2の間隔で前記外側弾性多孔体26Bが並設され、平面サイズが前記複合テープ21Bよりも大きいものである。図5中の破線Cは切断位置を示す。
【0030】
さらに、前記第2実施例のトナー供給ローラ10Bにおいては、シャフトの軸方向に隣り合う前記第2接着層25Bが密着して連続することになるため、前記トナー供給ローラ10Bの使用時にトナー供給ローラ10Bに付着したトナーが、前記第2接着層25Bの存在によって、それ以上前記トナー供給ローラ10Bの内側へ進入するのが阻止され、前記トナー供給ローラ10Bにおける目詰まりを効果的に阻止することができる。
【0031】
さらに第2実施例においても、前記複合テープ21Bに導電性が乏しく、しかも前記トナー供給ローラ10Bに導電性が求められる場合には、第1実施例の場合と同様、図6に示すように、前記複合テープ21Bの表面に導電層31Bを設けるのが好ましい。前記導電層31Bは、カーボンブラック等の導電性フィラーがアクリル樹脂エマルジョン等に添加された導電性組成物を、スプレー塗布等により前記複合テープ21Bの表面に含浸させて、硬化させることにより形成することができる。その際、前記シャフト11Bの表面から前記外側弾性多孔体26Bの表面にわたって途切れのない一連の導電層31Bとするのが好ましい。
【0032】
図7に示す第3実施例のトナー供給ローラ10Cは、シャフト11Cと、前記シャフト11Cの外周に螺旋状に巻き付けて接着固定した複合テープ21Cとよりなり、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置等に用いられる。
【0033】
前記第3実施例においては、前記複合テープ21Cの一構成部材である第2接着層25Cの幅が、外側弾性多孔体26Cと同じ幅E3とされ、内側弾性多孔体22C、第1接着層23C及びシート状基材24Cの幅、すなわち前記複合テープの幅D3より狭くされている点を除き、その他は、前記第2実施例の対応する構成と同様である。S3は前記外側弾性多孔体26C間の隙間を示す。図8は、刃物類により前記複合テープ21Cに切断加工される前の複合部材20Cを示す。また、破線Cは切断位置を示す。なお、前記内側弾性多孔体22Cの片面に前記第1接着層23Cを介して前記シート状基材24Cを接着した積層材を、所要幅(前記幅D3)に切断加工した後、予め所要幅(前記幅E3)に切断加工した前記外側弾性多孔体26Cを、前記弾性多孔体26Cと同じ幅の第2接着層25Cを介して接着することにより、前記複合テープ21Cを形成してもよい。また、図9は前記複合テープ21Cの表面に、前記シャフト11Cの表面から途切れのない一連の導電層31Cを設けた場合の拡大断面図である。
【0034】
前記トナー供給ローラ10A〜10Cの製造は、刃物類による切断加工で形成した前記複合テープ21A〜21Cを、前記シャフト11A〜11Cの外周に、前記シート状基材23A〜23Cが前記シャフト11A〜11Cの外周面と対向するようにして螺旋状に巻き付け、前記シート状基材23A〜23Cとシャフト11A〜11C間に設けた接着剤で、あるいは前記シート状基材23A〜23Cがホットメルト樹脂からなる場合には前記シート状基材23A〜23Cを加熱溶融して接着固定することにより行われる。
【0035】
また、前記第1〜第3実施例のトナー供給ローラ10A,10B,10Cにおいて、前記シャフト11A,11B,11Cの外周に巻き付けられた前記複合テープ21A,21B,21Cの表面に、前記導電性組成物を前記シャフト11A,11B,11Cの表面から途切れることなく一連にスプレー等で塗布し、硬化させることによって、前記導電層31A〜31Cを前記外側弾性多孔体22A,26B,26Cの表面から前記シャフト11A,11B,11Cの表面にかけて一連に形成してもよい。なお、前記複合テープ21A,21B,21Cが存在しない前記シャフト11A,11B,11Cの両端付近については、導電層を形成しなくてもよい。
【0036】
【実施例】
(実施例1)
シート状基材としてポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(引っ張り弾性率4GPa、厚さ50μm、幅1050mm)に、2液型ポリウレタン接着剤(品番:EM803、セメダイン社製、エマルジョン型)乾燥時の目付量20g/mの塗布厚で塗布し、外側弾性多孔体として連続気泡構造のウレタンフォーム(品番:EP70、イノアックコーポレーション社製、セル径:250〜500μm、アスカF硬度90°、密度80kg/m)を厚さ3.5mm、幅1050mmで、前記接着剤を介して前記PETフィルム上に貼り合わせて複合部材を形成し、その複合部材をカッターで幅5mmに切断し、長尺の複合テープ(幅5mm)を形成した。
【0037】
また、無電解ニッケルメッキを施した鋼鉄材(直径5mm)からなるシャフトの外周面にエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)製ホットメルト接着剤を約50μm厚に塗布し、直ちに前記複合テープを、前記PETフィルムがシャフトの外周面と対向するようにして、シャフトの外周にスパイラル角度30°で、図1の隙間S1を1mmにして螺旋状に巻き付け、そのまま冷却して接着固定し、ローラを得た。なお、シャフトの両端付近は、シャフトの両端が現れるように複合テープを切断によりトリミングした。得られたローラは、ローラ面長220mm、外径12mmであった。
【0038】
さらに、前記ローラに導電性を付与するため、前記ローラのシャフト両端をチャックして回転させながら、ローラ部表面に導電性組成物を10g塗布した。前記導電性組成物は、カーボンブラック分散液(品番:エマコールブラック、山陽色素社製、固形分36%)をアクリル樹脂エマルジョン(品番:Nipol851、日本ゼオン社製、固形分45%)に30重量%添加し、攪拌して得たものである。また、導電性組成物の塗布は、スプレーガンをローラの軸方向に一定速度でトラバース移動させながら行った。その際、ローラ部端部近傍は、シャフトからローラ面にわたって導電性組成物が途切れることなく塗布されるように注意し、ローラ部の端面及び該端面とシャフトとの境界付近にも塗布した。さらに、スパイラル状(螺旋状)に形成された隙間(図1のS1)に沿って、再度導電性組成物をスプレーし、隙間の溝両側面からシャフトにわたって導電性組成物が途切れることなく一連に塗布されるようにした。塗布後、80℃で30分間、次に120℃で30分間、熱風循環式オーブン中で乾燥させて実施例1のトナー供給ローラ(図3のトナー供給ローラ)を得た。
【0039】
(実施例2)
シート状基材としてポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(引っ張り弾性率4GPa、厚さ50μm、幅1050mm)に、2液型ポリウレタン接着剤(品番:EP803、セメダイン社製、エマルジョン型)を乾燥時の目付量20g/mの塗布厚で塗布し、内側弾性多孔体として連続気泡構造のウレタンフォーム(品番:EP70、イノアックコーポレーション社製、セル径:250〜500μm、アスカF硬度90°、密度80kg/m)を厚さ2mm、幅1050mmで、前記接着剤を介して前記PETフィルム上に貼り合わせ、その後、幅7mmにカッターで切断して積層切断部材を形成した。また、連続気泡構造のウレタンフォーム(品番:EP70、イノアックコーポレーション社製、密度80kg/m)を厚さ1.5mm、幅5mmにカッターで切断して外側弾性多孔体を形成し、前記積層切断部材における内側弾性多孔体の表面全体に設けたポリアミド系ホットメルトフィルム(品番:エルファンNT、日本マタイ社製)を介して、前記内側弾性多孔体上に互いの中心線を一致させて積層し、50℃に温調した一対の加圧ローラで融着し、長尺の複合テープ(第2接着層、内側弾性多孔体、第1接着層及びシート状基材の幅7mm、外側弾性多孔体の幅5mm)を得た。
【0040】
また、無電解ニッケルメッキを施した鋼鉄材(直径5mm)からなるシャフトの外周面にエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)製ホットメルト接着剤を約50μm厚に塗布し、直ちに前記複合テープを、前記PETフィルムがシャフトの外周面と対向するようにして、シャフトの外周にスパイラル角度30°で、図4の隙間S2を2mmにして螺旋状に巻き付け、そのまま冷却して接着固定し、ローラを得た。なお、シャフトの両端付近は、シャフトの両端が現れるように複合テープを切断によりトリミングした。得られたローラは、ローラ面長220mm、外径12mmであった。
【0041】
さらに、前記ローラに導電性を付与するため、前記ローラのシャフト両端をチャックして回転させながら、ローラ部表面に導電性組成物を10g塗布した。前記導電性組成物は、カーボンブラック分散液(品番:エマコールブラック、山陽色素社製、固形分36%)をアクリル樹脂エマルジョン(品番:Nipol851、日本ゼオン社製、固形分45%)に30重量%添加し、攪拌して得たものである。また、導電性組成物の塗布は、スプレーガンをローラの軸方向に一定速度でトラバース移動させながら行った。その際、ローラ部端部近傍は、シャフトからローラ面にわたって導電性組成物が途切れることなく塗布されるように注意し、ローラ部の端面及び該端面とシャフトとの境界付近にも塗布した。さらに、スパイラル状(螺旋状)に形成された外側弾性多孔体の隙間(図4のS2)に沿って、再度導電性組成物をスプレーし、隙間の溝両側面からローラ面及びローラ部両端のシャフトにわたって導電性組成物が途切れることなく一連に塗布されるようにした。塗布後、80℃で30分間、次に120℃で30分間、熱風循環式オーブン中で乾燥させて実施例2のトナー供給ローラ(図6のトナー供給ローラ10B)を得た。
【0042】
(比較例)
角柱形状のウレタンフォームブロックに穿孔し、前記ウレタンフォームブロックに、カーボンブラック分散液とアクリル樹脂エマルジョンの配合物(配合比30:70)を含浸し、余剰の配合液を絞りとって乾燥させた後、シャフトを前記孔に挿入して接着剤で固定し、前記シャフトを保持してウレタンフォームブロックを回転させながら表面の研削加工を行い、ローラ形状にして比較例のトナー供給ローラを得た。
【0043】
前記実施例1、実施例2及び比較例のトナー供給ローラに対し、シャフト両端に各100gの重りをつけ、ローラの下に敷いた真鍮板とシャフト間の抵抗を測定した。測定の結果、実施例1及び実施例2は100Vで2×10Ω、比較例は100Vで1×10Ωであった。
【0044】
また、実施例1、実施例2及び比較例のトナー供給ローラを、同一機種のレーザープリンターに取り付け、トナー濃度が5%程度の文字列を印刷して1000枚ごとに黒ベタ(黒一色)画像を2枚連続して印刷し、10000枚まで印刷を続け、前記黒ベタ画像の出力印刷物に濃度むらあるいは白筋が少しでも肉眼で認められた場合を不良発生として画像評価試験を行った。なお、前記画像評価試験に供したローラは、実施例1、実施例2及び比較例において、それぞれ4本あり、順次レーザープリンターに取り付けて測定した。
【0045】
前記画像測定の画像評価の結果、実施例1及び実施例2のローラは、何れも10000枚まで画像むら及び白筋の何れも発生しなかった。それに対し、比較例のローラは、濃度むらが、各ローラの累積印刷枚数5000枚の時点で4本のローラにおける黒ベタ画像出力の合計枚数8枚中に2枚発生(不良発生率25%)、6000枚の時点で黒ベタ画像出力の合計枚数8枚中に4枚発生(不良発生率50%)、7000枚の時点で黒ベタ画像出力の合計枚数8枚中に8枚発生(不良発生率100%)、以降8000枚、9000枚、10000枚において何れも黒ベタ画像出力の合計枚数8枚中に8枚発生(不良発生率100%)した。また、比較例において、白筋は、各ローラの累積印刷枚数8000枚の時点で黒ベタ画像出力の合計枚数8枚中に4枚発生(不良発生率50%)、9000枚の時点で黒ベタ画像出力の合計枚数8枚中に8枚発生(不良発生率100%)、10000枚の時点で黒ベタ画像出力の合計枚数8枚中に8枚発生(不良発生率100%)した。
【0046】
前記画質評価結果において実施例1及び実施例2のローラが比較例よりも良好であったのは、次の理由によると推測される。すなわち、実施例1及び実施例2のローラにおいて、外側弾性多孔体の表面に隙間が存在し、ローラの奥に侵入したトナーが前記隙間を通ってローラ外へ誘導排出されるため、ローラに侵入したトナーがそのまま硬化する現象が起きにくいためと推測される。また、実施例1及び実施例2のローラにおいては、外側弾性多孔体等が刃物類で切断加工されているため、研磨粉や加工残りによるひげなどによる画像不良を生じにくい。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のトナー供給ローラによれば、ローラ表面の外側弾性多孔体に設けられた隙間が、ローラ内に侵入したトナーに対してローラ外への誘導排出道として機能するため、侵入したトナーがそのままローラ内で硬化する現象を生じにくく、それに起因する画像不良の発生を生じ難い。また、シャフト外周に巻き付けられる複合テープを、刃物類で切断加工したものとすることによって、研磨粉や加工残りのひげなどによる画像不良の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1実施例に係るトナー供給ローラの断面図である。
【図2】 第1実施例の複合テープに切断加工する前の複合部材の斜視図である。
【図3】 第1実施例において導電層を設けた場合の要部拡大断面図である。
【図4】 第2実施例に係るトナー供給ローラの断面図である。
【図5】 第2実施例の複合テープに切断加工する前の複合部材の斜視図である。
【図6】 第2実施例において導電層を設けた場合の要部拡大断面図である。
【図7】 第3実施例のトナー供給ローラの断面図である。
【図8】 第3実施例の複合テープに切断する前の複合部材の斜視図である。
【図9】 第3実施例において導電層を設けた場合の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
10A,10B,10C:第1、第2、第3実施例のトナー供給ローラ
21A,21B,21C:複合テープ
22A,26B,26C:外側弾性多孔体
23A:接着層
23B,23C:第1接着層
24A,24B,24C:シート状基材
25B,25C:第2接着層
31A,31B,31C:導電層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner supply roller.
[0002]
[Prior 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 developed by a developing device. Development is performed with toner (developer) supplied from a roller to visualize the toner image. In such a developing device, in order to supply an appropriate amount of toner of about 10 μm or less accommodated in the hopper to the developing roller, or to scrape it off, a cylindrical elastic body is provided on the outer periphery of the shaft. Built-in roller.
[0003]
As the toner supply roller, an elastic roller provided with polyurethane foam or silicone foam on the outer periphery of the shaft is used (see Patent Document 1 and Patent Document 2). Further, as a method of manufacturing the elastic roller, (1) a method of cutting a roller material from a foam material of slab foaming or mold foaming, passing the shaft through it, and polishing the surface of the roller material to finish it into a roller shape, (2) After forming the roller material integrally with the shaft, polishing the unnecessary portion of the roller material to finish it into a roller shape, (3) Foaming the roller material integrally with the shaft in a roller-shaped mold And (4) a method in which an elastic body is formed into a cylindrical body by peeling processing, and burrs generated by peeling processing are melted (see Patent Document 3).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 3-155575
[Patent Document 2]
JP 2002-328523 A
[Patent Document 3]
JP-A-10-104937
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The toner supply roller rotates while being in contact with the outer surface of the developing roller, and has an action of supplying the toner to the developing roller by the rotation and an action of collecting the remaining toner from the developing roller. In addition, it is known that the toner tends to be deteriorated such as fine powder. When the toner is deteriorated, a problem that the toner adheres to an unprinted portion easily occurs.
[0006]
Conventionally, in order to suppress the deterioration of the toner, a countermeasure has been proposed in which the flexible polyurethane foam or the like is formed of a foam layer having a low hardness, and the toner supply roller is appropriately pressed against and brought into contact with the developing roller.
[0007]
However, the toner collected by the toner supply roller is once captured by the opening hole on the surface of the foam layer in the toner supply roller, and the foam layer is deformed and restored when the toner supply roller rotates in contact with the developing roller. As a result, a part of the toner is pushed out from the opening hole, but most of the toner trapped in the opening hole is not pushed out and is held in the opening hole as it is. Accordingly, the rotation of the toner supply roller repeats that the toner is further captured by the open hole on the surface of the foam layer, and the captured toner gradually enters the inside of the foam layer. As a result, the trapped toner accumulates inside the foamed layer, solidifies and solidifies, thereby increasing the hardness of the foamed layer surface, and the effect of lowering the foamed layer is impaired. The deterioration of the toner is promoted.
[0008]
Further, in the conventional method for manufacturing a toner supply roller, in the polishing method, if the polishing residue remains on the roller surface, the residue will fall off during use of the toner supply roller and betWeen the developing roller and the toner regulating blade. The toner is scraped off and the white streaks appear on the image. On the other hand, when the outer shape is processed by grinding, it is not easy to completely remove the beard-like processing residue, and if there is a processing residue, white streaks appear in the image. In the peeling method, the blade is applied to the rotating elastic body, so that the soft elastic body can easily escape from the blade edge, and the edge is not formed into a smooth cylinder at the position where the blade edge enters and exits. The manufactured toner supply roller causes uneven friction with the developing roller, increases the stress on the toner, and easily deteriorates the toner over a long period of time.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and reduces the remaining toner in the elastic porous body on the roller surface, and eliminates polishing residue and processing unevenness on the surface of the elastic porous body so that a good image can be obtained. Provide a supply roller.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a composite tape in which a sheet-like base material having a tensile elastic modulus larger than that of the outer elastic porous body is bonded to one side of the outer elastic porous body having an open-cell structure via an adhesive layer. Toner supply wound in a spiral manner around the outer periphery of the shaft such that the shaped substrate faces the outer peripheral surface of the shaft and leaving a gap between the outer elastic porous bodies adjacent in the axial direction of the shaft The composite tape has a dimension set by cutting with a blade, and ends in the width direction of the outer elastic porous body on both sides of the gap are edge-shaped. The value of the gap is in the range of 0.5 mm to ½ or less of the width of the composite tape, and the hardness of the outer elastic body is 10 to 90 ° (Asuka F hardness meter). The present invention relates to a toner supply roller.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, a sheet-like base material having a tensile modulus higher than that of the inner elastic porous body is bonded to one side of the inner elastic porous body having an open cell structure via a first adhesive layer, and the inner elastic porous body is bonded. A composite tape having an outer elastic porous body having an open-cell structure bonded to the other surface of the body through a second adhesive layer is disposed on the shaft so that the sheet-like substrate faces the outer peripheral surface of the shaft. A toner supply roller that is spirally wound around an outer periphery and bonded and fixed with a gap between the outer elastic porous bodies adjacent to each other in the axial direction of the shaft, wherein the outer elastic porous body is The hardness is 10-90 ° (Asuka F hardness tester) The toner supply roller according to the present invention is characterized in that it is cut to a required width with a blade, and the widthwise ends of the outer elastic porous body on both sides of the gap are edge-shaped.
[0012]
The invention of claim 3 is characterized in that, in claim 1 or 2, a conductive layer is provided on the surface of the composite tape from the surface of the shaft.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below. 1 is a cross-sectional view of a toner supply roller according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a composite member before being cut into the composite tape of the first embodiment, and FIG. 3 is a conductive view in the first embodiment. 4 is a sectional view of a toner supply roller according to the second embodiment, and FIG. 5 is a perspective view of the composite member before being cut into the composite tape according to the second embodiment. 6 is an enlarged cross-sectional view of the main part when the conductive layer is provided in the second embodiment, FIG. 7 is a cross-sectional view of the toner supply roller of the third embodiment, and FIG. 8 is a diagram before cutting into the composite tape of the third embodiment. The perspective view of a composite member and FIG. 9 are principal part expanded sectional views at the time of providing a conductive layer in 3rd Example.
[0014]
A toner supply roller 10A according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes a shaft 11A and a composite tape 21A which is spirally wound around the outer periphery of the shaft 11A and bonded and fixed. The copying apparatus, image recording apparatus, printer, Used in an image forming apparatus such as a facsimile.
[0015]
The shaft 11A serves as a rotating shaft of the toner supply roller 10A, is made of a material having a required rigidity such as metal, and is sized according to the toner supply roller 10A.
[0016]
The composite tape 21A includes an outer elastic porous body 22A and a sheet-like base material 24A bonded to one surface of the composite tape 21A via an adhesive layer 23A.
[0017]
The outer elastic porous body 22A has an open cell structure such as urethane foam or silicone foam, and has an open hole due to the opening of bubbles on the surface. Especially density 10-500kg / m 3 A urethane foam having an open-cell structure having a cell diameter of 10 to 500 μm and a hardness of 10 to 90 ° (Asuka F hardness meter) is suitable as the outer elastic porous body 22A. Although the thickness of the outer elastic porous body 22A is set as appropriate, about 1 to 10 mm is given as an example. Further, when the toner supply roller 10A is required to have conductivity, the outer elastic porous body 22A may be provided with conductivity by including a conductive filler or spraying an electronic conductive agent dispersion. preferable.
[0018]
Examples of the adhesive layer 23A between the outer elastic porous body 22A and the sheet-like base material 24A include an appropriate adhesive, or a frame lamination that heats the urethane foam surface for a very short time and bonds it in a molten state. be able to. Examples of the adhesive include a two-component polyurethane adhesive, an epoxy adhesive, a polyester adhesive, an acrylic adhesive, an acrylic emulsion adhesive, and a urethane emulsion adhesive. When the toner supply roller 10A is required to be conductive, the adhesive layer 23A may be made of a conductive adhesive.
[0019]
The sheet-like base material 24A has a function of regulating elongation when the composite tape 21A is wound around the shaft 11A, and has a tensile elastic modulus larger than that of the outer elastic porous body 22A. The range of the tensile elastic modulus is preferably 0.1 to 200 GPa (JIS K 7127: 1999). The thickness of the sheet-like substrate 24A is preferably about 10 to 200 μm. Examples of the sheet-like substrate include paper, woven fabric, non-woven fabric, plastic film, aluminum foil, and stainless steel foil. Further, the sheet-like substrate 24A may also have conductivity. When the composite tape 21A is spirally wound around the outer peripheral surface of the shaft 11A, the sheet-like base material 24A is formed by an appropriate adhesive or when the sheet-like base material 24A is a hot melt resin. It is bonded and fixed to the outer peripheral surface of the shaft 11A by heating and melting 24A.
[0020]
The width D1 of the composite tape 21A is preferably about 1 to 10 mm. The composite tape 21A is spirally wound around the outer periphery of the shaft 11A so that the sheet-like substrate 24A faces the outer peripheral surface of the shaft 11A. The composite tape 21A spirally wound around the outer periphery of the shaft 11A preferably leaves a gap S1 between the outer elastic bodies 22A adjacent in the axial direction of the shaft 11A. The value of the gap S1 is preferably in the range of 0.5 mm to ½ or less of the width D1 of the composite tape 21A. Due to the presence of the gap S1, corners formed by the width direction end portions 221A of the outer elastic porous body 22A are formed on both sides of the gap S1, and the toner can be efficiently scraped off from the developing roller. . In addition, when the composite tape 21A is cut and dimensioned from a composite member 20A as shown in FIG. 2 to a predetermined width by a blade, the end 221A in the width direction of the outer elastic porous body 22A. Becomes an edge, and the toner can be scraped off more efficiently. The composite member 20A has a laminated structure similar to the composite tape 21A, and only the planar size is larger than the composite tape 21A. A broken line C in FIG. 2 indicates a cutting position.
[0021]
Furthermore, when the composite tape 21A has poor conductivity and the toner supply roller 10A requires conductivity, it is preferable to provide a conductive layer 31A on the surface of the composite tape 21A as shown in FIG. The conductive layer 31A may be formed by impregnating the surface of the composite tape 21A with a conductive composition obtained by adding a conductive filler such as carbon black to an acrylic resin emulsion or the like by spray coating or the like and curing the conductive composition. it can. At that time, it is preferable to provide a series of conductive layers 31A without any interruption from the surface of the shaft 11A to the surface of the outer elastic porous body 22A.
[0022]
The toner supply roller 10B of the second embodiment shown in FIG. 4 includes a shaft 11B and a composite tape 21B that is spirally wound around the outer periphery of the shaft 11B and bonded and fixed. The copying apparatus, image recording apparatus, printer, facsimile Used in an image forming apparatus.
[0023]
The shaft 11B serves as a rotating shaft of the toner supply roller 10A, is made of a material having a required rigidity such as metal, and has a size corresponding to the toner supply roller 10B.
[0024]
The composite tape 21B includes an inner elastic porous body 22B and a sheet-like base material 24B bonded to one surface thereof via a first adhesive layer 23B, and a second adhesive layer 25B attached to the other surface of the inner elastic porous body 22B. The outer elastic porous body 26 </ b> B bonded to each other is bonded. The composite tape 21B is wound around the outer periphery of the shaft 11B and bonded and fixed so that the sheet-like base material 24B faces the outer peripheral surface of the shaft 11B. The width of the composite tape 21B is the same as that of the composite tape 21A of the first embodiment.
[0025]
The inner elastic porous body 22B is made of the same material, physical properties and thickness as the outer elastic porous body 22A in the first embodiment.
The first adhesive layer 23B is made of the same adhesive or frame lamination as the adhesive layer 23A in the first embodiment.
[0026]
The sheet-like base material 24B is made of the same material as that of the first embodiment (including the case of hot melt resin). When the composite tape 21B is spirally wound around the outer peripheral surface of the shaft 11B, the sheet-like base material 24B is formed by an appropriate adhesive or when the sheet-like base material 24B is a hot melt resin. It is bonded and fixed to the outer peripheral surface of the shaft 11B by heating and melting 24B.
[0027]
The second adhesive layer 25B is made of an adhesive made of a low hardness polymer material such as urethane elastomer, or at least one of the inner elastic porous body 22B or the outer elastic porous body 26B is made of urethane foam. In some cases, the urethane foam surface is heated for a short time to be in a molten state, and is constituted by a frame lamination that is bonded. In the second embodiment, the second adhesive layer 25B, the inner elastic porous body 22B, the first adhesive layer 23B, and the sheet-like base material 24B have the same width (the width D2 of the composite tape 21B). The same). Due to the presence of the second adhesive layer 25B, the toner adhering to the surface of the toner supply roller 10B can be further prevented from entering the roller.
[0028]
The outer elastic porous body 26B is made of the same material, physical properties and thickness as the outer elastic porous body 22A in the first embodiment. In the second embodiment, the width E2 of the outer elastic porous body 26B is narrower than the width D2 of the composite tape 21B. Therefore, when the composite tape 21B is spirally wound around the outer periphery of the shaft 11B, even if the composite tapes 21B adjacent in the axial direction of the shaft are brought into close contact with each other, the outer elastic porous material adjacent in the axial direction of the shaft is used. The gap S2 is spirally formed between the bodies 26B, and the winding work of the composite tape 21B becomes easy.
[0029]
In addition, when the composite tape 21B is cut and dimensioned from the composite member 20B as shown in FIG. 5 to the width D2 of the composite tape 21B by a cutter, or the inner elastic porous body A laminated material in which the sheet-like base material 24B is bonded to one surface of 22B through the first adhesive layer 23B is cut into a required width (the width D2) with a blade, and the required width (the width) is cut with a blade in advance. When the outer elastic porous material 26B cut and processed in E2) is bonded to the other surface of the inner elastic porous body 22B via the second adhesive layer 25B, the end in the width direction of the outer elastic porous body 26B The portion 221B has an edge shape, and the toner can be scraped off more efficiently. The composite member 20B has a laminated structure similar to that of the composite tape 21B. The outer elastic porous body 26B is arranged in parallel with the gap S2 on the second adhesive layer 25B, and the plane size is the composite size. It is larger than the tape 21B. A broken line C in FIG. 5 indicates a cutting position.
[0030]
Further, in the toner supply roller 10B of the second embodiment, since the second adhesive layer 25B adjacent in the axial direction of the shaft is in close contact and continuous, the toner supply roller 10B is used when the toner supply roller 10B is used. The toner adhering to 10B is prevented from further entering the inside of the toner supply roller 10B due to the presence of the second adhesive layer 25B, so that clogging in the toner supply roller 10B can be effectively prevented. it can.
[0031]
Further, also in the second embodiment, when the composite tape 21B has poor conductivity and the toner supply roller 10B is required to have conductivity, as in the first embodiment, as shown in FIG. It is preferable to provide a conductive layer 31B on the surface of the composite tape 21B. The conductive layer 31B is formed by impregnating the surface of the composite tape 21B with a conductive composition in which a conductive filler such as carbon black is added to an acrylic resin emulsion or the like, and curing it. Can do. At that time, it is preferable to form a series of conductive layers 31B without any interruption from the surface of the shaft 11B to the surface of the outer elastic porous body 26B.
[0032]
The toner supply roller 10C of the third embodiment shown in FIG. 7 includes a shaft 11C and a composite tape 21C that is spirally wound around the outer periphery of the shaft 11C and bonded and fixed. The copying apparatus, image recording apparatus, printer, facsimile Used in an image forming apparatus.
[0033]
In the third embodiment, the width of the second adhesive layer 25C, which is one constituent member of the composite tape 21C, is the same width E3 as that of the outer elastic porous body 26C, and the inner elastic porous body 22C and the first adhesive layer 23C. The rest is the same as the corresponding configuration of the second embodiment, except that the width of the sheet-like base material 24C, that is, the width of the composite tape 24 is narrower than that of the composite tape. S3 indicates a gap between the outer elastic porous bodies 26C. FIG. 8 shows the composite member 20C before it is cut into the composite tape 21C by cutting tools. A broken line C indicates a cutting position. Note that a laminated material obtained by bonding the sheet-like base material 24C to the one surface of the inner elastic porous body 22C via the first adhesive layer 23C is cut into a required width (the width D3), and then the required width ( The composite tape 21C may be formed by bonding the outer elastic porous body 26C cut into the width E3) via a second adhesive layer 25C having the same width as the elastic porous body 26C. FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view in the case where a series of conductive layers 31C that are not interrupted from the surface of the shaft 11C are provided on the surface of the composite tape 21C.
[0034]
The toner supply rollers 10A to 10C are manufactured by using the composite tapes 21A to 21C formed by cutting with blades on the outer periphery of the shafts 11A to 11C, and the sheet-like base materials 23A to 23C to the shafts 11A to 11C. The sheet-like base materials 23A to 23C and an adhesive provided between the shafts 11A to 11C, or the sheet-like base materials 23A to 23C are made of a hot-melt resin. In this case, the sheet-like base materials 23A to 23C are heated and melted to be bonded and fixed.
[0035]
In the toner supply rollers 10A, 10B, and 10C of the first to third embodiments, the conductive composition is formed on the surfaces of the composite tapes 21A, 21B, and 21C wound around the outer circumferences of the shafts 11A, 11B, and 11C. The conductive layers 31A to 31C are applied from the surface of the outer elastic porous bodies 22A, 26B, and 26C by applying and curing a series of materials from the surfaces of the shafts 11A, 11B, and 11C with a spray or the like without interruption. You may form in series over the surface of 11A, 11B, 11C. Note that a conductive layer may not be formed in the vicinity of both ends of the shafts 11A, 11B, and 11C where the composite tapes 21A, 21B, and 21C are not present.
[0036]
【Example】
Example 1
Polyethylene terephthalate (PET) film (tensile elastic modulus 4 GPa, thickness 50 μm, width 1050 mm) as a sheet-like base material and a two-component polyurethane adhesive (product number: EM803, manufactured by Cemedine, emulsion type) weight per unit area 20 g / M 2 A urethane foam having an open cell structure as an outer elastic porous body (Product No .: EP70, manufactured by Inoac Corporation, cell diameter: 250 to 500 μm, Asuka F hardness 90 °, density 80 kg / m) 3 ) With a thickness of 3.5 mm and a width of 1050 mm, and bonded to the PET film via the adhesive to form a composite member. The composite member is cut into a width of 5 mm with a cutter, and a long composite tape ( Width 5 mm).
[0037]
Further, an ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) hot melt adhesive was applied to the outer peripheral surface of a shaft made of steel material (diameter 5 mm) subjected to electroless nickel plating to a thickness of about 50 μm, and the composite tape was immediately applied. With the PET film facing the outer peripheral surface of the shaft, the outer periphery of the shaft is spirally wound at a spiral angle of 30 °, the gap S1 in FIG. It was. The composite tape was trimmed by cutting so that both ends of the shaft appeared near both ends of the shaft. The obtained roller had a roller surface length of 220 mm and an outer diameter of 12 mm.
[0038]
Further, in order to impart conductivity to the roller, 10 g of the conductive composition was applied to the surface of the roller portion while chucking and rotating both ends of the shaft of the roller. The conductive composition is 30% by weight of a carbon black dispersion (product number: Emacol Black, manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd., solid content 36%) in an acrylic resin emulsion (product number: Nipol 851, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., solid content 45%). % Addition and stirring. The conductive composition was applied while traversing the spray gun at a constant speed in the axial direction of the roller. At that time, care was taken that the conductive composition was applied from the shaft to the roller surface without interruption in the vicinity of the roller portion end portion, and the roller portion was also applied to the end surface of the roller portion and the boundary between the end surface and the shaft. Further, the conductive composition is sprayed again along the gap (S1 in FIG. 1) formed in a spiral shape (Spiral shape), and the conductive composition is continuously formed from both sides of the gap to the shaft from both sides of the groove. It was made to apply. After application, the toner supply roller of Example 1 (toner supply roller in FIG. 3) was obtained by drying in a hot air circulating oven at 80 ° C. for 30 minutes and then at 120 ° C. for 30 minutes.
[0039]
(Example 2)
Polyethylene terephthalate (PET) film (tensile elastic modulus 4 GPa, thickness 50 μm, width 1050 mm) as a sheet-like base material with a two-part polyurethane adhesive (product number: EP803, manufactured by Cemedine, emulsion type) weight per unit area when dried 20 g / m 2 A urethane foam having an open cell structure as an inner elastic porous body (product number: EP70, manufactured by Inoac Corporation, cell diameter: 250 to 500 μm, Asuka F hardness 90 °, density 80 kg / m) 3 ) With a thickness of 2 mm and a width of 1050 mm, and pasted onto the PET film via the adhesive, and then cut with a cutter to a width of 7 mm to form a laminated cut member. Also, urethane foam with an open cell structure (Product No .: EP70, manufactured by Inoac Corporation, density 80 kg / m 3 ) Is cut to a thickness of 1.5 mm and a width of 5 mm with a cutter to form an outer elastic porous body, and a polyamide-based hot melt film (product number: Elfan NT) provided on the entire surface of the inner elastic porous body in the laminated cutting member , Manufactured by Nihon Matai Co., Ltd.), laminated on the inner elastic porous body so that their centerlines coincide with each other, fused with a pair of pressure rollers adjusted to 50 ° C., and a long composite tape ( The second adhesive layer, the inner elastic porous body, the first adhesive layer and the sheet-like base material having a width of 7 mm and the outer elastic porous body having a width of 5 mm were obtained.
[0040]
Further, an ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) hot melt adhesive was applied to the outer peripheral surface of a shaft made of steel material (diameter 5 mm) subjected to electroless nickel plating to a thickness of about 50 μm, and the composite tape was immediately applied. With the PET film facing the outer peripheral surface of the shaft, the outer periphery of the shaft is spirally wound with a spiral angle of 30 °, the gap S2 in FIG. It was. The composite tape was trimmed by cutting so that both ends of the shaft appeared near both ends of the shaft. The obtained roller had a roller surface length of 220 mm and an outer diameter of 12 mm.
[0041]
Further, in order to impart conductivity to the roller, 10 g of the conductive composition was applied to the surface of the roller portion while chucking and rotating both ends of the shaft of the roller. The conductive composition is 30% by weight of a carbon black dispersion (product number: Emacol Black, manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd., solid content 36%) in an acrylic resin emulsion (product number: Nipol 851, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., solid content 45%). % Addition and stirring. The conductive composition was applied while traversing the spray gun at a constant speed in the axial direction of the roller. At that time, care was taken that the conductive composition was applied from the shaft to the roller surface without interruption in the vicinity of the roller portion end portion, and the roller portion was also applied to the end surface of the roller portion and the boundary between the end surface and the shaft. Further, the conductive composition is sprayed again along the gap (S2 in FIG. 4) of the outer elastic porous body formed in a spiral shape (spiral shape), and the roller surface and both ends of the roller portion are formed from both side surfaces of the gap. The conductive composition was continuously applied over the shaft without interruption. After coating, the toner supply roller of Example 2 (toner supply roller 10B in FIG. 6) was obtained by drying in a hot air circulating oven at 80 ° C. for 30 minutes and then at 120 ° C. for 30 minutes.
[0042]
(Comparative example)
After perforating a prismatic urethane foam block, impregnating the urethane foam block with a blend of carbon black dispersion and acrylic resin emulsion (blending ratio 30:70), squeezing the excess blended liquid and drying Then, the shaft was inserted into the hole and fixed with an adhesive, and the surface was ground while holding the shaft and rotating the urethane foam block to obtain a toner supply roller of a comparative example.
[0043]
With respect to the toner supply rollers of Examples 1 and 2 and Comparative Example, 100 g weights were attached to both ends of the shaft, and the resistance between the brass plate laid under the roller and the shaft was measured. As a result of measurement, Example 1 and Example 2 were 2 × 10 at 100V. 5 Ω, comparative example is 1 × 10 at 100V 5 Ω.
[0044]
Also, the toner supply rollers of Example 1, Example 2, and Comparative Example are attached to the same type of laser printer, a character string having a toner density of about 5% is printed, and a solid black image is printed every 1000 sheets. The images were continuously printed up to 10000 sheets, and an image evaluation test was conducted assuming that even if even the density unevenness or white streaks were observed with the naked eye on the output print of the solid black image, a defect occurred. In addition, in Example 1, Example 2, and the comparative example, there were four rollers used for the image evaluation test, and they were sequentially attached to a laser printer and measured.
[0045]
As a result of the image evaluation of the image measurement, neither the image unevenness nor the white streak occurred in the rollers of Example 1 and Example 2 up to 10,000 sheets. On the other hand, in the roller of the comparative example, the density unevenness is generated in two of the total number of black solid image outputs of the four rollers when the cumulative number of printed sheets of each roller is 5000 (defect occurrence rate of 25%). , 4 out of 8 sheets of black solid image output at 6000 sheets (defect occurrence rate 50%), 8 out of 8 sheets of black solid image output at 7000 sheets (defect occurrence) 100%), and thereafter, 8000 sheets, 9000 sheets, and 10000 sheets all generated 8 out of 8 sheets of black solid image output (defect occurrence rate 100%). Further, in the comparative example, white streaks occur at the time when the total number of printed sheets of each roller is 8000, four out of the total number of black solid image outputs (the defect occurrence rate is 50%), and at the time of 9000 sheets, the black solid is black. Eight out of the total number of 8 image outputs (defect occurrence rate 100%). At the time of 10,000, 8 out of the total number of black solid image outputs 8 (defect occurrence rate 100%).
[0046]
The reason why the rollers of Examples 1 and 2 were better than the comparative example in the image quality evaluation results is presumed to be as follows. That is, in the rollers of Example 1 and Example 2, there is a gap on the surface of the outer elastic porous body, and the toner that has entered the back of the roller is guided and discharged out of the roller through the gap. This is presumably because the phenomenon that the cured toner is cured as it is is difficult to occur. Further, in the rollers of Example 1 and Example 2, the outer elastic porous body and the like are cut by cutting tools, so that it is difficult to cause image defects due to polishing powder or a beard due to a processing residue.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the toner supply roller of the present invention, the gap provided in the outer elastic porous body on the roller surface functions as a guide discharge path to the outside of the roller for the toner that has entered the roller. Therefore, it is difficult to cause a phenomenon in which the intruding toner is cured as it is in the roller, and it is difficult to cause image defects due to the phenomenon. In addition, when the composite tape wound around the outer periphery of the shaft is cut with a blade, it is possible to prevent the occurrence of image defects due to polishing powder, unprocessed beard, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a toner supply roller according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a composite member before being cut into the composite tape of the first embodiment.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part when a conductive layer is provided in the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a toner supply roller according to a second embodiment.
FIG. 5 is a perspective view of a composite member before being cut into the composite tape of the second embodiment.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part when a conductive layer is provided in the second embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a toner supply roller according to a third embodiment.
FIG. 8 is a perspective view of a composite member before being cut into composite tapes of a third embodiment.
FIG. 9 is an enlarged sectional view of a main part when a conductive layer is provided in the third embodiment.
[Explanation of symbols]
10A, 10B, 10C: toner supply rollers of the first, second, and third embodiments
21A, 21B, 21C: Composite tape
22A, 26B, 26C: outer elastic porous body
23A: Adhesive layer
23B, 23C: first adhesive layer
24A, 24B, 24C: Sheet-like base material
25B, 25C: second adhesive layer
31A, 31B, 31C: conductive layer

Claims (3)

連続気泡構造からなる外側弾性多孔体(22A)の片面に接着層(23A)を介して前記外側弾性多孔体(22A)よりも引っ張り弾性率の大きいシート状基材(24A)が接着された複合テープ(21A)を、前記シート状基材(24A)がシャフト(11A)の外周面と対向するようにして、前記シャフト(11A)の外周に螺旋状に巻きつけ、前記シャフト(11A)の軸方向に隣り合う前記外側弾性多孔体(22A)間に隙間(S1)を残して接着固定したトナー供給ローラであって、
前記複合テープ(21A)は、刃物類による切断加工で寸法設定が行われたものであり、
前記隙間(S1)の両側における前記外側弾性多孔体(22A)の幅方向端部(221A)がエッジ状であり
前記隙間(S1)の値は0.5mmから前記複合テープ(21A)の幅(D1)の1/2以下の範囲であり、
前記外側弾性体(22A)の硬度が10〜90°(アスカF硬度計)であることを特徴とするトナー供給ローラ。
A composite in which a sheet-like substrate (24A) having a tensile modulus higher than that of the outer elastic porous body (22A) is bonded to one side of the outer elastic porous body (22A) having an open cell structure via an adhesive layer (23A). A tape (21A) is spirally wound around the outer periphery of the shaft (11A) so that the sheet-like substrate (24A) faces the outer peripheral surface of the shaft (11A), and the shaft of the shaft (11A) A toner supply roller that is adhered and fixed with a gap (S1) between the outer elastic porous bodies (22A) adjacent in the direction,
The composite tape (21A) has been dimensioned by cutting with a blade,
The widthwise ends (221A) of the outer elastic porous body (22A) on both sides of the gap (S1) are edge-shaped ,
The value of the gap (S1) ranges from 0.5 mm to 1/2 or less of the width (D1) of the composite tape (21A),
The toner supply roller, wherein the outer elastic body (22A) has a hardness of 10 to 90 ° (Asuka F hardness meter) .
連続気泡構造からなる内側弾性多孔体(22B,22C)の片面に第1接着層(23B,23C)を介して前記内側弾性多孔体(22B,22C)よりも引っ張り弾性率の大きいシート状基材(24B,24C)が接着され、前記内側弾性多孔体(22B,22C)の他面には第2接着層(25B,25C)を介して連続気泡構造からなる外側弾性多孔体(26B,26C)が接着された複合テープ(21B,21C)を、前記シート状基材(24B,24C)がシャフト(11B,11C)の外周面と対向するようにして、前記シャフト(11B,11C)の外周に螺旋状に巻き付け、前記シャフト(11B,11C)の軸方向に隣り合う前記外側弾性多孔体(26B,26C)間に隙間(S2,S3)を残して接着固定したトナー供給ローラであって、
前記外側弾性多孔体(26B,26C)は硬度が10〜90°(アスカF硬度計)であると共に刃物類で所要幅に切断加工されたものであり、
前記隙間(S2,S3)の両側における前記外側弾性多孔体(26B,26C)の幅方向端部がエッジ状であることを特徴とするトナー供給ローラ。
A sheet-like base material having a larger tensile elastic modulus than the inner elastic porous body (22B, 22C) on one side of the inner elastic porous body (22B, 22C) having an open cell structure via the first adhesive layer (23B, 23C). (24B, 24C) is bonded, and the outer elastic porous body (26B, 26C) having an open cell structure is formed on the other surface of the inner elastic porous body (22B, 22C) via the second adhesive layer (25B, 25C). Is bonded to the outer periphery of the shaft (11B, 11C) so that the sheet-like base material (24B, 24C) faces the outer peripheral surface of the shaft (11B, 11C). A toner supply roller which is wound in a spiral shape and adhered and fixed with a gap (S2, S3) between the outer elastic porous bodies (26B, 26C) adjacent in the axial direction of the shaft (11B, 11C). A La,
The outer elastic porous body (26B, 26C) has a hardness of 10 to 90 ° (Asuka F hardness meter) and is cut into a required width with a blade.
A toner supply roller, characterized in that end portions in the width direction of the outer elastic porous bodies (26B, 26C) on both sides of the gap (S2, S3) are edge-shaped.
前記複合テープ(21A,21B,21C)の表面に、前記シャフト(11A,11B,11C)の表面から導電層(31A,31B,31C)を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー供給ローラ。  The conductive layer (31A, 31B, 31C) is provided on the surface of the composite tape (21A, 21B, 21C) from the surface of the shaft (11A, 11B, 11C). Toner supply roller.
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