| 【発明の名称】 |
弾性部材および画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】坂田 純二
【氏名】山崎 博貴
|
| 【要約】 |
【課題】表面の摩擦抵抗が小さく、かつ微細セルを有する弾性部材を提供すること。
【解決手段】（Ａ）変性シリコーンオイルを添加し、ポリオールとポリイソシアネートから合成したウレタンプレポリマーと、発泡剤および整泡剤とを攪拌混合して得られるポリウレタンフォームまたは（Ｂ）ポリオール、ポリイソシアネート、変性シリコーンオイル、発泡剤および整泡剤を攪拌混合して得られるポリウレタンフォームからなる弾性部材において、変性シリコーンオイルが、ポリイソシアネートと反応する官能基を有する変性シリコーンオイルであり、整泡剤が、ポリエーテル部のオキシエチレン単位の重量比率が５０〜１００重量％であるポリエーテル変性シリコーン整泡剤である弾性部材、および画像形成装置である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 （Ａ）変性シリコーンオイルを添加し、ポリオールとポリイソシアネートから合成したウレタンプレポリマーと、発泡剤および整泡剤とを攪拌混合して得られるポリウレタンフォームまたは（Ｂ）ポリオール、ポリイソシアネート、変性シリコーンオイル、発泡剤および整泡剤を攪拌混合して得られるポリウレタンフォームからなる弾性部材において、変性シリコーンオイルが、ポリイソシアネートと反応する官能基を有する変性シリコーンオイルであり、整泡剤が、ポリエーテル部のオキシエチレン単位の重量比率が５０〜１００重量％であるポリエーテル変性シリコーン整泡剤であることを特徴とする弾性部材。
【請求項２】 変性シリコーンオイルが、アルコール変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイルまたはアミノ変性シリコーンオイルであり、該変性シリコーンオイルの添加量が、ポリウレタンフォーム（Ａ）におけるプレポリマー１００重量部またはポリウレタンフォーム（Ｂ）におけるポリオール１００重量部に対して0.１〜５重量部である請求項１に記載の弾性部材。
【請求項３】 変性シリコーンオイルが、片末端変性シリコーンオイルである請求項１または２に記載の弾性部材。
【請求項４】 片末端変性シリコーンオイルが、２官能のものである請求項３に記載の弾性部材。
【請求項５】 ポリオールの全部あるいは一部がポリエーテルポリオールであり、そのエチレンオキサイド単位がポリオール成分全体の５〜８０重量％である請求項１〜４のいずれかに記載の弾性部材。
【請求項６】 弾性部材がローラ形状を有し、該ローラが、ポリウレタンフォームの２５ｍｍ当たりのセル数が５０〜２００個のものであり、かつ摩擦抵抗が1.０Ｎ以下のものである請求項１〜５のいずれかに記載の弾性部材。
【請求項７】 弾性部材が、画像形成装置用のトナー供給ローラである請求項１〜６のいずれかに記載の弾性部材。
【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の弾性部材を装着してなる画像形成装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置、静電記録装置およびトナー飛翔記録装置等の画像形成装置などにおいて使用される弾性部材に関し、さらに詳しくは、表面の摩擦抵抗が小さく、かつ微細セルを有する弾性部材およびこれを装着した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子写真技術の進歩に伴い、乾式電子写真装置の転写用部材，トナー供給用部材，帯電用部材などとして中抵抗弾性ローラが注目され、転写ローラ，現像ローラ，トナー供給ローラ，帯電ローラなどに用いられている。そして、この中抵抗弾性ローラを形成する材料として、これまで、ゴム弾性を有する高分子エラストマーや高分子フォームが用いられてきた。従来、このような目的に使用される部材としては、カーボンブラック等の導電性カーボン，金属酸化物，イオン導電剤などにより導電性を付与した、ＮＢＲ，ＥＰＤＭ，シリコーンゴム，ポリウレタンなどのエラストマーやフォームがあり、用途によりこれらの導電性付与剤を添加しない非導電性部材も用いられている。これらの中でもポリウレタン材料は、上記導電性部材に適した低硬度の部材が得られ、水、低沸点化合物などの発泡剤を用いる方法、機械的攪拌による方法などにより、低硬度のフォームとすることができ、上記部材に好んで用いられている。ポリウレタンフォームは、ポリウレタンの化学構造を決定する原料およびその配合量の選択によっても硬度を下げることができる。
【０００３】電子写真装置におけるトナー供給部材としてはウレタンフォームやシリコーンフォームからなるローラが用いられているが、ウレタンフォームはシリコーンフォームに比べて機械的強度が強く、安価であることから広く用いられている。電子写真装置において、トナーは、トナーカートリッジからトナー供給ローラにより現像ローラ上に供給される。この際にトナーは、トナー供給ローラと現像ローラの間で圧縮あるいは摩擦を繰り返し受けることにより、凝集あるいは融着を起こすことがある。その結果、現像ローラと現像ブレードの間に凝集物、あるいは融着物が蓄積し、電子写真にスジ状の色むらが現れるという画像不良を起こすことがある。このような画像不良を防止するためには、トナー供給ローラ表面の摩擦抵抗を下げることが必要であると考えられる。
【０００４】トナー供給ローラの表面摩擦抵抗を下げる方法としては種々の方法があるが、潤滑性を向上させ、すべりを良くする効果を持つシリコーンを用いる方法が有効と考えられている。ポリウレタンフォーム製のトナー供給ローラにシリコーンを適用する方法しては、種々の方法がある。本発明者らは、トナー供給ローラの表面にスプレー等によりシリコーンを塗布することにより、ローラ表面の摩擦抵抗を大幅に下げることができることを確認し、既に特許出願を行っている。ただし、この方法の場合、初期の表面摩擦抵抗は低く、良好な画像が得られるが、長時間の印刷耐久試験を行なうと、印刷条件によってはトナーの凝集あるいは融着が起こり、画像不良を発生することがある。また、シリコーンをウレタンの配合剤としてウレタンフォーム原料に添加する方法は、シリコーン自体が消泡性あるいは破泡性を有するため、シリコーンを添加するとウレタンフォーム発泡時のセルの安定性が阻害され、セルが微細かつ均一なフォームが得られない場合が多い。トナー供給ローラの場合、特にセルが微細（５０〜２００個／２５ｍｍ）で、かつ均一であることが要求されるため、シリコーンを添加する場合において、いかにしてセルを安定化させるかが大きな技術的課題であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、表面摩擦抵抗が小さく、かつ微細セルを有するシリコーン変性ポリウレタンフォームからなる弾性部材、およびこの弾性部材を装着した画像形成装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、表面摩擦抵抗が低くかつ微細セルを有するシリコーン変性ポリウレタンフォームからなる弾性部材について鋭意探索した結果、変性シリコーンオイルとして、イソシアネートと反応する官能基を有する変性シリコーンオイルを用い、整泡剤として、ポリエーテル部にポリオキシエチレン単位を５０〜１００重量％含有するポリエーテル変性シリコーン整泡剤を用いることにより、表面摩擦抵抗が1.０Ｎ以下で、かつセル数が５０〜２００個／２５ｍｍの微細均一セルのシリコーン変性ポリウレタンフォームが得られ、このようなポリウレタンフォームからなる弾性部材は、画像形成装置に装着する部材として好適であることを見出した。材が得られることを知見した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。すなわち、本発明は、（Ａ）変性シリコーンオイルを添加し、ポリオールとポリイソシアネートから合成したウレタンプレポリマーと、発泡剤および整泡剤とを攪拌混合して得られるポリウレタンフォームまたは（Ｂ）ポリオール、ポリイソシアネート、変性シリコーンオイル、発泡剤および整泡剤を攪拌混合して得られるポリウレタンフォームからなる弾性部材において、変性シリコーンオイルが、ポリイソシアネートと反応する官能基を有する変性シリコーンオイルであり、整泡剤が、ポリエーテル部のオキシエチレン単位の重量比率が５０〜１００重量％であるポリエーテル変性シリコーン整泡剤であることを特徴とする弾性部材、および該弾性部材を装着した画像形成装置を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の弾性部材は、（Ａ）変性シリコーンオイルを添加し、ポリオールとポリイソシアネートから合成したウレタンプレポリマーと、発泡剤および整泡剤とを攪拌混合して得られるポリウレタンフォームまたは（Ｂ）ポリオール、ポリイソシアネート、変性シリコーンオイル、発泡剤および整泡剤を攪拌混合して得られるポリウレタンフォームからなるものである。本発明で用いる変性シリコーンオイルは、イソシアネートと反応する官能基を有する変性シリコーンオイルであり、アルコール変性シリコーンオイル、エーテル変性シリコーンオイルおよびアミノ変性シリコーンオイルなどが挙げられる。アルコール変性シリコーンオイルとしては、例えば下記式（１）
【０００８】
【化１】
【０００９】（式中、Ｒはアルキレン基を示し、ｎは繰り返し数を示す。）で表されるものが挙げられる。アルキレン基としては、メチレン基，ジメチルメチレン基，１，２−エチレン基，ジメチル−１，２−エチレン基，１，４−テトラメチレン基，１，２−シクロプロピレン基などが挙げられる。エーテル変性シリコーンオイルとしては、例えば下記式（２）
【００１０】
【化２】
【００１１】（式中、Ｒ1 はアルキレン基を示し、Ｒ2 はアルキル基を示し、ａ，ｂ，ｍおよびｎは繰り返し数を示す。）で表されるものが挙げられる。アルキレン基としては、上記と同様のものが挙げられる。アルキル基としては、メチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，イソプロピル基，ｎ−ブチル基，イソブチル基，ｓｅｃ−ブチル基，ｔｅｒｔ−ブチル基，ペンチル基，ヘキシル基，オクチル基，デシル基などが挙げられる。アミノ変性シリコーンオイルとしては、例えば下記式（３）
【００１２】
【化３】
【００１３】（式中、Ｒは、アルキレン基を示し、ｎは繰り返し数を示す。）で表されるものが挙げられる。アルキレン基としては、上記と同様のものが挙げられる。変性シリコーンの構造としては両末端変性タイプと片末端変性タイプがある。ポリウレタンフォームの表面摩擦抵抗をより小さくする点から、本発明においては片末端変性タイプの変性シリコーンが好ましい。片末端変性タイプの変性シリコーン中でも、官能基を２個有するタイプの変性シリコーンオイルが、ポリウレタンフォームの表面摩擦抵抗を更に小さいものとし、このポリウレタンフォームからなるトナー供給ローラを画像形成装置に装着した場合に、トナーの凝集、固着、融着等が少なく、画像不良が起こりにくい点から、より好ましい。変性シリコーンオイルの添加量は、上記ポリウレタンフォーム（Ａ）におけるプレポリマー１００重量部または上記ポリウレタンフォーム（Ｂ）におけるポリオール１００重量部に対して0.１〜５重量部が好ましく、0.３〜3.０重量部がより好ましい。
【００１４】本発明においては、整泡剤として、ポリエーテル部にオキシエチレン単位を５０〜１００重量％、好ましくは７０〜１００重量％含有するポリエーテル変性シリコーンを用いる。このようなポリオキシエチレン単位が比較的多いポリエーテル変性シリコーン整泡剤を用いることにより、破泡性を有する変性シリコーンオイルを添加しても、微細かつ均一なポリウレタンフォームを得ることができる。シリコーン整泡剤の配合量は、上記ポリウレタンフォーム（Ａ）におけるプレポリマー１００重量部または上記ポリウレタンフォーム（Ｂ）におけるポリオール１００重量部に対して0.５〜5.０重量部が好ましく、0.８〜3.０重量部がより好ましい。
【００１５】本発明で用いるポリオールとしては、ポリオールの全部あるいは一部がポリエーテルポリオールであり、そのエチレンオキサイド単位がポリオール成分全体の５〜８０重量％、特に１０〜７０重量％であるものが好ましい。ポリエーテルポリオールは、グリセリン，トリメチロールプロパン，エチレングリコール，プロピレングリコール，ペンタエリスリトール，ソルビトール等の開始剤にプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを付加重合させたものである。ポリマーポリオールは、官能基数が２〜６、特に2.５〜４、重量平均分子量が２０００〜６０００、特に２５００〜５０００のものが好ましく用いられる。本発明で用いるポリイソシアネートとしては、イソシアネート成分としてトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ），ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ），粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（クルードＭＤＩ），イソホロンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンイソシアナート，水素添加トリレンジイソシアナート，ヘキサメチレンジイソシアナート等の不飽和結合を持たないポリイソシアナート類やこれらのイソシアヌレート変性物，カルボジイミド変性物，グリコール変性物等の変性物などが好ましく用いられる。特に好ましくは、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートとの比率が重量比で８０／２０のＴＤＩ−８０である。
【００１６】本発明で用いるポリイソシアネートは、あらかじめポリオールと反応させウレタンプレポリマーとし、これ発泡剤および整泡剤とを攪拌混合して得られるポリウレタンフォームポリオールとワンショット法で反応させても、あらかじめポリオールと反応させウレタンプレポリマーとして水、低沸点化合物などの発泡剤、鎖延長剤等と反応させても、表面摩擦抵抗が小さく微細セルを有する良好なポリウレタンフォームを得ることができる。（Ａ）添加剤を添加し、ポリオールとポリイソシアネートから合成したウレタンプレポリマーと、発泡剤および整泡剤とを攪拌混合して得られるポリウレタンフォームまたは（Ｂ）ポリオール、ポリイソシアネート、添加剤、発泡剤および整泡剤を攪拌混合して得られるポリウレタンフォーム本発明の弾性部材は、非導電性部材および導電性部材の両方に適用することができ、導電性部材とする場合、カーボン導電剤により導電性を付与することが好ましい。カーボン導電剤としては、カーボンの添加によりポリウレタンフォーム原料の粘度が上昇し、このため攪拌混合が不十分となるのを回避するために水分散カーボンが好ましく用いられる。水分散カーボンは、界面活性剤やカップリング剤を添加したり、カーボンブラックを表面処理する等の方法によりカーボンブラックを水に分散させたものであり、カーボンブラックを２〜４０重量％、特に５〜２０重量％含有するものが好適に用いられる。カーボンブラックとしては、電化ブラック，ケッチェンブラック，アセチレンブラックなどのガスブラック、インクブラックを含むオイルファーネスブラック、サーマルブラック，チャンネルブラック，ランプブラック等が挙げられる。
【００１７】フォームを硬化させるための触媒としては、例えばトリエチルアミン，ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類、テトラメチルエチレンジアミン，テトラメチルプロパンジアミン，テトラメチルヘキサンジアミンなどのジアミン類、ペンタメチルジエチレントリアミン，ペンタメチルジプロピレントリアミン，テトラメチルグアニジン等のトリアミン類、トリエチレンジアミン，ジメチルピペラジン，メチルエチルピペラジン，メチルモルホリン，ジメチルアミノエチルモルホリン，ジメチルイミダゾール等の環状アミン類、ジメチルアミノエタノール，ジメチルアミノエトキシエタノール，トリメチルアミノエチルエタノールアミン，メチルヒドロキシエチルピペラジン，ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル，エチレングリコールビス（ジメチル）アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類、スタナスオクトエート，ジブチル錫ジアセテート，ジブチル錫ジラウレート，ジブチル錫マーカブチド，ジブチル錫チオカルボキシレート，ジブチル錫ジマレエート，ジオクチル錫マーカプチド，ジオクチル錫チオカルボキシレート，フェニル水銀プロピオン酸塩，オクテン酸鉛等の有機金属化合物などが挙げられる。これらの中で、有機錫触媒が特に好ましい。これらの触媒は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明においては、必要に応じて、難燃剤，打抜・裁断加工性改良剤，有機充填剤，無機充填剤等の他の添加剤を、攪拌混合の際に添加することができる。本発明の弾性部材は、ポリウレタンフォームの２５ｍｍ当たりのセル数を５０〜２００個、かつ表面摩擦抵抗を1.０Ｎ以下とすることができるのものであり、非導電性部材および導電性部材共に種々の用途に供することができるが、この中で導電性部材は、画像形成装置のトナー供給部材として、特に好ましく用いられる。本発明の弾性部材ををローラ形状のものとする場合、金属製シャフトの周囲にポリウレタンフォームが形成された形態とすることができる。金属製シャフトとしては、硫黄快削鋼などの鋼材に亜鉛等のメッキを施したもの、アルミニウム，ステンレス鋼，りん青銅等からなるものを用いることができる。
【００１８】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例で得られたローラ等について、下記の要領で特性試験を行った。
（１）セル数ハイロックス社製のＣＣＤビデオカメラを用い、約７０倍の倍率で写真撮影を行い、画像のセル数を測定した。
（２）表面摩擦抵抗新東科学（株）製の摩擦試験機「ＨＥＩＤＯＮトライボギア」を用い、図１に示す方法に従って、ローラの表面摩擦抵抗を測定した。図１に示すようにローラ１を可動ステージ２に固定し、摩擦速度１００ｍｍ／分にて矢印の方向に移動させた。摩擦の相手材は直径１２ｍｍのアクリル製丸棒３であり、ローラ１に対して直角方向に配置し、負荷荷重５により負荷を１Ｎとして摩擦させた。このときの摩擦抵抗をロードセル４により測定した。摩擦の相手材としてアクリル材を選択したのは、トナーの主成分がアクリル材に類似しており、この組み合わせによる摩擦が、トナー供給ローラとトナーとの摩擦を模擬するものとなるからである。
【００１９】実施例１グリセリンにエチレンオキサイド１５重量％とプロピレンオキサイド８５重量％を付加した、重量平均分子量５０００であるポリエーテルポリオール９０重量部、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ−８０）２０重量部およびＯＨ当量が１２５０であって片末端に官能基を２個有するアルコール変性シリコーンオイル（信越化学工業（株）製，Ｘ−２２−１７６Ｂ）0.５５重量部を密閉可能な容器に量り取り、乾燥空気雰囲気下で十分に攪拌混合した後、容器の蓋を閉め、６０℃の熱風循環式オーブンに入れ、４８時間加熱し、プレポリマー〔（ａ）成分〕を得た。次に、導電性カーボンを含有する水分散カーボン（カーボン含有量８重量％）２７重量部に、触媒としてトリエチレンジアミンの３３％ジプロピレングリコール溶液0.８重量部およびエーテル鎖の７０重量％がポリオキシエチレンからなるポリエーテル変性シリコーン整泡剤2.５重量部を加え（合計３0.３重量部）、攪拌機で十分に混合し、混合物〔（ｂ）成分〕を得た。上記（ａ）成分および（ｂ）成分を発泡機のタンクに仕込み、（ａ）成分／（ｂ）成分＝１００.5／３０.3の重量比となるように、吐出流量を調整し、インペラー回転数を約３０００ｒｐｍとして２成分を混合攪拌し、その混合物を、内側寸法が約４００ｍｍ×６０ｍｍ×６０ｍｍであって、上型と下型の摺り合わせ部に耐熱ゴム製パッキングを詰め込んだアルミニウム製モールドに注入し、モールド内で発泡させ、ポリウレタンフォームがモールドから溢れる前にモールドの蓋を閉め、モールドの上型をトグルクランプにて固定し、これを１００℃の熱風循環式オーブン中で１５分間加熱して硬化させ、導電性ポリウレタンフォームを作製した。このポリウレタンフォームはセルが均一なものであり、そのセル数は８０個／２５ｍｍ、表面摩擦抵抗は0.８７Ｎであった。
【００２０】次に、このフォームをバーチカルカッターを用いて２８ｍｍ×２８ｍｍ×２４０ｍｍの寸法に切り出し、２８ｍｍ×２８ｍｍの面の中心部にこの面に対して垂直に直径5.０ｍｍの穴を開け、この穴に、ホットメルトシートを表面に巻き付けた直径6.０ｍｍの金属製シャフトを差し込み、これを１２０℃の熱風循環式オーブン中で７０分間加熱し、ポリウレタンフォームとシャフトとを接着した。このシャフト付きポリウレタンフォームを研磨機により研磨し、更にポリウレタンフォームの端部をカットし、外径１3.４ｍｍ、長さ２１７ｍｍ（ポリウレタンフォーム部分）のポリウレタンフォーム製導電性ローラを作製した。このローラをトナー供給ローラとして乾式電子写真装置に組み込み、温度２０度、湿度５０％ＲＨにおいて４８時間放置した後、グレー（濃度８％）の画像を印刷したところ、良好な画像が得られた。更に連続して白ベタ画像を１０００枚印刷した後、グレーの画像を再び印刷したところ、良好な画像が得られた。
【００２１】実施例２グリセリンにエチレンオキサイド１５重量％とプロピレンオキサイド８５重量％を付加した、重量平均分子量５０００であるポリエーテルポリオール６０重量部、グリセリンにエチレンオキサイド７５重量％とプロピレンオキサイド２５重量％を付加した、重量平均分子量３４００であるポリエーテルポリオール６０重量部、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ−８０）２０重量部およびＯＨ当量が１２５０であって片末端に官能基を２個有するアルコール変性シリコーンオイル（信越化学工業（株）製，Ｘ−２２−１７６Ｂ）0.５５重量部を密閉可能な容器に量り取り、乾燥空気雰囲気下で十分に攪拌混合した後、容器の蓋を閉め、６０℃の熱風循環式オーブンに入れ、４８時間加熱し、プレポリマー〔（ａ）成分〕を得た。次に、導電性カーボンを含有する水分散カーボン（カーボン含有量８重量％）２７重量部に、触媒としてトリエチレンジアミンの３３％ジプロピレングリコール溶液0.５重量部およびエーテル鎖の１００重量％がポリオキシエチレンからなるポリエーテル変性シリコーン整泡剤2.５重量部を加え（合計３0.０重量部）、攪拌機で十分に混合し、混合物〔（ｂ）成分〕を得た。上記（ａ）成分および（ｂ）成分を発泡機のタンクに仕込み、（ａ）成分／（ｂ）成分＝１００.5／３０.3の重量比となるように、吐出流量を調整し、インペラー回転数を約３０００ｒｐｍとして２成分を混合攪拌し、その混合物を、内側寸法が約４００ｍｍ×６０ｍｍ×６０ｍｍであって、上型と下型の摺り合わせ部に耐熱ゴム製パッキングを詰め込んだアルミニウム製モールドに注入し、モールド内で発泡させ、ポリウレタンフォームがモールドから溢れる前にモールドの蓋を閉め、モールドの上型をトグルクランプにて固定し、これを１００℃の熱風循環式オーブン中で１５分間加熱して硬化させ、導電性ポリウレタンフォームを作製した。このポリウレタンフォームはセルが均一なものであり、そのセル数は１００個／２５ｍｍ、表面摩擦抵抗は0.８２Ｎであった。
【００２２】次に、このフォームをバーチカルカッターを用いて２８ｍｍ×２８ｍｍ×２４０ｍｍの寸法に切り出し、２８ｍｍ×２８ｍｍの面の中心部にこの面に対して垂直に直径5.０ｍｍの穴を開け、この穴に、ホットメルトシートを表面に巻き付けた直径6.０ｍｍの金属製シャフトを差し込み、これを１２０℃の熱風循環式オーブン中で７０分間加熱し、ポリウレタンフォームとシャフトとを接着した。このシャフト付きポリウレタンフォームを研磨機により研磨し、更にポリウレタンフォームの端部をカットし、外径１3.４ｍｍ、長さ２１７ｍｍ（ポリウレタンフォーム部分）のポリウレタンフォーム製導電性ローラを作製した。このローラをトナー供給ローラとして乾式電子写真装置に組み込み、温度２０度、湿度５０％ＲＨにおいて４８時間放置した後、グレー（濃度８％）の画像を印刷したところ、良好な画像が得られた。更に連続して白ベタ画像を１０００枚印刷した後、グレーの画像を再び印刷したところ、良好な画像が得られた。
【００２３】実施例３グリセリンにエチレンオキサイド１５重量％とプロピレンオキサイド８５重量％を付加した、重量平均分子量５０００であるポリエーテルポリオール９０重量部、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ−８０）２０重量部およびＯＨ当量が５００であって両末端に官能基を１個有する２官能のアルコール変性シリコーンオイル（日本ユニカー（株）製，ＦＺ３７２２）1.１０重量部を密閉可能な容器に量り取り、乾燥空気雰囲気下で十分に攪拌混合した後、容器の蓋を閉め、６０℃の熱風循環式オーブンに入れ、４８時間加熱し、プレポリマー〔（ａ）成分〕を得た。次に、導電性カーボンを含有する水分散カーボン（カーボン含有量８重量％）２７重量部に、触媒としてトリエチレンジアミンの３３％ジプロピレングリコール溶液0.８重量部およびエーテル鎖の７０重量％がポリオキシエチレンからなるポリエーテル変性シリコーン整泡剤2.５重量部を加え（合計３0.３重量部）、攪拌機で十分に混合し、混合物〔（ｂ）成分〕を得た。上記（ａ）成分および（ｂ）成分を発泡機のタンクに仕込み、（ａ）成分／（ｂ）成分＝１０１.0／３０.3の重量比となるように、吐出流量を調整し、インペラー回転数を約３０００ｒｐｍとして２成分を混合攪拌し、その混合物を、内側寸法が約４００ｍｍ×６００ｍｍ×６０ｍｍであって、上型と下型の摺り合わせ部に耐熱ゴム製パッキングを詰め込んだアルミニウム製モールドに注入し、モールド内で発泡させ、ポリウレタンフォームがモールドから溢れる前にモールドの蓋を閉め、モールドの上型をトグルクランプにて固定し、これを１００℃の熱風循環式オーブン中で１５分間加熱して硬化させ、導電性ポリウレタンフォームを作製した。このポリウレタンフォームはセルが均一なものであり、そのセル数は８０個／２５ｍｍ、摩擦抵抗は0.９４Ｎであった。
【００２４】次に、このフォームをバーチカルカッターを用いて２８ｍｍ×２８ｍｍ×２４０ｍｍの寸法に切り出し、２８ｍｍ×２８ｍｍの面の中心部にこの面に対して垂直に直径5.０ｍｍの穴を開け、この穴に、ホットメルトシートを表面に巻き付けた直径6.０ｍｍの金属製シャフトを差し込み、これを１２０℃の熱風循環式オーブン中で７０分間加熱し、ポリウレタンフォームとシャフトとを接着した。このシャフト付きポリウレタンフォームを研磨機により研磨し、更にポリウレタンフォームの端部をカットし、外径１3.４ｍｍ、長さ２１７ｍｍ（ポリウレタンフォーム部分）のポリウレタンフォーム製導電性ローラを作製した。このローラをトナー供給ローラとして乾式電子写真装置に組み込み、温度２０度、湿度５０％ＲＨにおいて４８時間放置した後、グレー（濃度８％）の画像を印刷したところ、良好な画像が得られた。更に連続して白ベタ画像を１０００枚印刷した後、グレーの画像を再び印刷したところ、良好な画像が得られた。
【００２５】実施例４グリセリンにエチレンオキサイド１５重量％とプロピレンオキサイド８５重量％を付加した、重量平均分子量５０００であるポリエーテルポリオール９０重量部、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ−８０）２０重量部およびＯＨ当量が１６００であって側鎖に官能基を有するエーテル変性シリコーンオイル（東レ・ダウコーニング（株）製，ＳＦ８４２８）1.１０重量部を密閉可能な容器に量り取り、乾燥空気雰囲気下で十分に攪拌混合した後、容器の蓋を閉め、６０℃の熱風循環式オーブンに入れ、４８時間加熱し、プレポリマー〔（ａ）成分〕を得た。次に、導電性カーボンを含有する水分散カーボン（カーボン含有量８重量％）２７重量部に、触媒としてトリエチレンジアミンの３３％ジプロピレングリコール溶液0.８重量部およびエーテル鎖の７０重量％がポリオキシエチレンからなるポリエーテル変性シリコーン整泡剤2.５重量部を加え（合計３0.３重量部）、攪拌機で十分に混合し、混合物〔（ｂ）成分〕を得た。上記（ａ）成分および（ｂ）成分を発泡機のタンクに仕込み、（ａ）成分／（ｂ）成分＝１０１.0／３０.3の重量比となるように、吐出流量を調整し、インペラー回転数を約３０００ｒｐｍとして２成分を混合攪拌し、その混合物を、内側寸法が約４００ｍｍ×６００ｍｍ×６０ｍｍであって、上型と下型の摺り合わせ部に耐熱ゴム製パッキングを詰め込んだアルミニウム製モールドに注入し、モールド内で発泡させ、ポリウレタンフォームがモールドから溢れる前にモールドの蓋を閉め、モールドの上型をトグルクランプにて固定し、これを１００℃の熱風循環式オーブン中で１５分間加熱して硬化させ、導電性ポリウレタンフォームを作製した。このポリウレタンフォームはセルが均一なものであり、そのセル数は８０個／２５ｍｍ、摩擦抵抗は0.９１Ｎであった。
【００２６】次に、このフォームをバーチカルカッターを用いて２８ｍｍ×２８ｍｍ×２４０ｍｍの寸法に切り出し、２８ｍｍ×２８ｍｍの面の中心部にこの面に対して垂直に直径5.０ｍｍの穴を開け、この穴に、ホットメルトシートを表面に巻き付けた直径6.０ｍｍの金属製シャフトを差し込み、これを１２０℃の熱風循環式オーブン中で７０分間加熱し、ポリウレタンフォームとシャフトとを接着した。このシャフト付きポリウレタンフォームを研磨機により研磨し、更にポリウレタンフォームの端部をカットし、外径１3.４ｍｍ、長さ２１７ｍｍ（ポリウレタンフォーム部分）のポリウレタンフォーム製導電性ローラを作製した。このローラをトナー供給ローラとして乾式電子写真装置に組み込み、温度２０度、湿度５０％ＲＨにおいて４８時間放置した後、グレー（濃度８％）の画像を印刷したところ、良好な画像が得られた。更に連続して白ベタ画像を１０００枚印刷した後、グレーの画像を再び印刷したところ、良好な画像が得られた。
【００２７】実施例５グリセリンにエチレンオキサイド１５重量％とプロピレンオキサイド８５重量％を付加した、重量平均分子量５０００であるポリエーテルポリオール１００重量部に、ＯＨ当量が１２５０であって片末端に官能基を２個有するアルコール変性シリコーンオイル（信越化学工業（株）製，Ｘ−２２−１７６Ｂ）0.５５重量部、水1.３０重量部、触媒としてトリエチレンジアミンの３３％ジプロピレングリコール溶液0.８重量部およびエーテル鎖の５０重量％がポリオキシエチレンからなるポリエーテル変性シリコーン整泡剤2.５重量部を加え（合計１０5.１５重量部）、攪拌機で十分に混合し、ポリオール予備混合物〔（ａ）成分〕を得た。上記（ａ）成分、およびトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ−８０）８０重量％と粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（クルードＭＤＩ）２０重量％からなるイソシアネート成分〔（ｂ）成分〕を発泡機のタンクに仕込み、（ａ）成分／（ｂ）成分＝１０5.１５／２1.００の重量比となるように、吐出流量を調整し、インペラー回転数を約３０００ｒｐｍとして２成分を混合攪拌し、その混合物を、内側寸法が約４００ｍｍ×６０ｍｍ×６０ｍｍであって、上型と下型の摺り合わせ部に耐熱ゴム製パッキングを詰め込んだアルミニウム製モールドに注入し、モールド内で発泡させ、ポリウレタンフォームがモールドから溢れる前にモールドの蓋を閉め、モールドの上型をトグルクランプにて固定し、これを１００℃の熱風循環式オーブン中で１５分間加熱して硬化させ、導電性ポリウレタンフォームを作製した。このポリウレタンフォームはセルが均一なものであり、そのセル数は８５個／２５ｍｍ、表面摩擦抵抗は0.８９Ｎであった。
【００２８】次に、このフォームをバーチカルカッターを用いて２８ｍｍ×２８ｍｍ×２４０ｍｍの寸法に切り出し、２８ｍｍ×２８ｍｍの面の中心部にこの面に対して垂直に直径5.０ｍｍの穴を開け、この穴に、ホットメルトシートを表面に巻き付けた直径6.０ｍｍの金属製シャフトを差し込み、これを１２０℃の熱風循環式オーブン中で７０分間加熱し、ポリウレタンフォームとシャフトとを接着した。このシャフト付きポリウレタンフォームを研磨機により研磨し、更にポリウレタンフォームの端部をカットし、外径１3.４ｍｍ、長さ２１７ｍｍ（ポリウレタンフォーム部分）のポリウレタンフォーム製導電性ローラを作製した。このローラをトナー供給ローラとして乾式電子写真装置に組み込み、温度２０度、湿度５０％ＲＨにおいて４８時間放置した後、グレー（濃度８％）の画像を印刷したところ、良好な画像が得られた。更に連続して白ベタ画像を１０００枚印刷した後、グレーの画像を再び印刷したところ、良好な画像が得られた。
【００２９】比較例１グリセリンにエチレンオキサイド１５重量％とプロピレンオキサイド８５重量％を付加した、重量平均分子量５０００であるポリエーテルポリオール９０重量部およびトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ−８０）２０重量部を密閉可能な容器に量り取り、乾燥空気雰囲気下で十分に攪拌混合した後、容器の蓋を閉め、６０℃の熱風循環式オーブンに入れ、４８時間加熱し、プレポリマー〔（ａ）成分〕を得た。次に、導電性カーボンを含有する水分散カーボン（カーボン含有量８重量％）２７重量部に、触媒としてトリエチレンジアミンの３３％ジプロピレングリコール溶液0.８重量部およびエーテル鎖の５０重量％がポリオキシエチレンからなる反応性シリコーン整泡剤2.５重量部を加え（合計３0.３重量部）、攪拌機で十分に混合し、混合物〔（ｂ）成分〕を得た。上記（ａ）成分および（ｂ）成分を発泡機のタンクに仕込み、（ａ）成分／（ｂ）成分＝１００.0／３０.3の重量比となるように、吐出流量を調整し、インペラー回転数を約３０００ｒｐｍとして２成分を混合攪拌し、その混合物を、内側寸法が約４００ｍｍ×６００ｍｍ×６０ｍｍであって、上型と下型の摺り合わせ部に耐熱ゴム製パッキングを詰め込んだアルミニウム製モールドに注入し、モールド内で発泡させ、ポリウレタンフォームがモールドから溢れる前にモールドの蓋を閉め、モールドの上型をトグルクランプにて固定し、これを１００℃の熱風循環式オーブン中で１５分間加熱して硬化させ、導電性ポリウレタンフォームを作製した。このポリウレタンフォームはセルが均一なものであり、そのセル数は８０個／２５ｍｍ、摩擦抵抗は1.５５Ｎであった。
【００３０】次に、このフォームをバーチカルカッターを用いて２８ｍｍ×２８ｍｍ×２４０ｍｍの寸法に切り出し、２８ｍｍ×２８ｍｍの面の中心部にこの面に対して垂直に直径5.０ｍｍの穴を開け、この穴に、ホットメルトシートを表面に巻き付けた直径6.０ｍｍの金属製シャフトを差し込み、これを１２０℃の熱風循環式オーブン中で７０分間加熱し、ポリウレタンフォームとシャフトとを接着した。このシャフト付きポリウレタンフォームを研磨機により研磨し、更にポリウレタンフォームの端部をカットし、外径１3.４ｍｍ、長さ２１７ｍｍ（ポリウレタンフォーム部分）のポリウレタンフォーム製導電性ローラを作製した。このローラをトナー供給ローラとして乾式電子写真装置に組み込み、温度２０度、湿度５０％ＲＨにおいて４８時間放置した後、グレー（濃度８％）の画像を印刷したところ、良好な画像が得られた。更に連続して白ベタ画像を１０００枚印刷した後、グレーの画像を再び印刷したところ、画像にスジ状の色むらが現れた。
【００３１】比較例２グリセリンにエチレンオキサイド１５重量％とプロピレンオキサイド８５重量％を付加した、重量平均分子量５０００であるポリエーテルポリオール９０重量部、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ−８０）２０重量部およびＯＨ当量が１２５０であって片末端に官能基を２個有するアルコール変性シリコーンオイル（信越化学工業（株）製，Ｘ−２２−１７６Ｂ）0.５５重量部を密閉可能な容器に量り取り、乾燥空気雰囲気下で十分に攪拌混合した後、容器の蓋を閉め、６０℃の熱風循環式オーブンに入れ、４８時間加熱し、プレポリマー〔（ａ）成分〕を得た。次に、導電性カーボンを含有する水分散カーボン（カーボン含有量８重量％）２７重量部に、触媒としてトリエチレンジアミンの３３％ジプロピレングリコール溶液0.８重量部およびエーテル鎖の５０重量％がポリオキシエチレンからなる反応性シリコーン整泡剤2.５重量部を加え（合計３0.３重量部）、攪拌機で十分に混合し、混合物〔（ｂ）成分〕を得た。上記（ａ）成分および（ｂ）成分を発泡機のタンクに仕込み、（ａ）成分／（ｂ）成分＝１００.0／３０.3の重量比となるように、吐出流量を調整し、インペラー回転数を約３０００ｒｐｍとして２成分を混合攪拌し、その混合物を、内側寸法が約４００ｍｍ×６００ｍｍ×６０ｍｍであって、上型と下型の摺り合わせ部に耐熱ゴム製パッキングを詰め込んだアルミニウム製モールドに注入し、モールド内で発泡させ、ポリウレタンフォームがモールドから溢れる前にモールドの蓋を閉め、モールドの上型をトグルクランプにて固定し、これを１００℃の熱風循環式オーブン中で１５分間加熱して硬化させ、導電性ポリウレタンフォームを作製した。このようにして作製したポリウレタンフォームは、セルが粗大（セル数は約３０個／２５ｍｍ）かつ不均一なものであり、トナー供給ローラや転写ローラ等の画像形成装置用部材として使用できるものではなかった。
【００３２】
【発明の効果】本発明の弾性部材は、表面の摩擦抵抗が小さく、かつ微細セルを有するものであり、現像剤供給ローラ、転写ローラなどの画像形成装置用部材として好適である。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２７８
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
|
| 【出願日】 |
平成１２年１２月２１日（２０００．１２．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８７３２
【弁理士】
【氏名又は名称】大谷 保
|
| 【公開番号】 |
特開２００２−１８７９２９（Ｐ２００２−１８７９２９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年７月５日（２００２．７．５） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３８８８８９（Ｐ２０００−３８８８８９） |
|