CN114591534A - 导电性聚氨酯泡沫、导电性聚氨酯泡沫的制造方法及导电辊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导电性聚氨酯泡沫、导电性聚氨酯泡沫的制造方法及导电辊。其课题在于提供导电剂的浸渗处理的负担少、实现稳定的带电性赋予效果的导电性聚氨酯泡沫及导电辊。为了解决上述课题，本发明的导电性聚氨酯泡沫的特征在于，其为在聚氨酯泡沫基材的表层浸渗含有导电剂和粘结剂树脂的浸渗液而得到的导电性聚氨酯泡沫，所述粘结剂树脂含有选自丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的至少1种，所述浸渗液进一步含有低分子量的硅氧烷化合物。

Description

导电性聚氨酯泡沫、导电性聚氨酯泡沫的制造方法及导电辊

技术领域

本发明涉及导电性聚氨酯泡沫、导电性聚氨酯泡沫的制造方法及导电辊。

背景技术

如图1所示，通常复印机、打印机等电子照相式的图像形成装置等中的显影部设置有用于保持静电潜像的感光体等图像形成体11、与该图像形成体11抵接使表面承载的调色剂20附着从而使静电潜像可视图像化的显影辊12、用于向该显影辊12供给调色剂的调色剂供给辊13，通过借助调色剂供给辊13和显影辊12将调色剂15由调色剂收纳部14输送至图像形成体11的一系列工艺来进行图像形成。

其中，对于调色剂供给辊13，从不损伤接触的显影辊12以及增加辊的接触面积从而确保抓取性等观点出发，可列举出在轴的外周夹着粘接层形成聚氨酯泡沫等导电性弹性体的结构。作为调色剂供给辊13所需的功能有调色剂输送性、调色剂带电性等，为了满足这些功能，采取了各种对策。

例如，专利文献1～3中公开了如下技术：通过使含有导电性碳黑等导电剂的处理液浸渗于构成调色剂供给辊的聚氨酯发泡体，从而能够降低调色剂供给辊的电阻，减少调色剂带电量(Q/M)，增加调色剂输送量(M/A)。

另外，专利文献4中公开了出于提高稳定的带电性赋予效果，得到良好的图像(提高辊的稳定性)的目的，使导电性的液体硅橡胶浸渗于被旋转轴贯通支承的发泡结构的聚氨酯而得到的导电性弹性辊。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭57-115433号公报

专利文献2：日本特开2002-319315号公报

专利文献3：日本特开2003-215905号公报

专利文献4：日本特开2003-262997号公报

发明内容

发明要解决的问题

通过专利文献1～4公开的技术一定程度上能够提高带电性赋予效果。但是，专利文献1～4的技术中，均需要多次(6次以上)进行用于使导电材料浸渗于聚氨酯泡沫中的操作，存在制造时的负担变大的问题。

另外，专利文献1～4的技术中还存在如下问题：由于使导电剂浸渗于聚氨酯泡沫中的操作费时费力，因此根据所得的聚氨酯泡沫的部位的不同会产生电阻偏差，无法得到充分的带电性赋予效果。

因此，本发明的目的在于提供导电剂的浸渗处理所需的负担少、可实现稳定的带电性赋予效果的导电性聚氨酯泡沫及导电性聚氨酯泡沫的制造方法。另外，本发明的另一目的在于提供带电性赋予效果高、稳定性优异的调色剂供给辊。

用于解决问题的方案

本发明人为了解决上述课题，对在聚氨酯泡沫基材的表层浸渗有含有导电剂和粘结剂树脂的浸渗液的导电性聚氨酯泡沫进行了深入研究。其结果，发现通过使前述粘结剂树脂由选自丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的至少1种构成，同时使前述浸渗液进一步含有低分子量的硅氧烷化合物，能够提高浸渗液对聚氨酯泡沫基材的渗透速度，能够大幅降低浸渗处理所需的负担，另外由于能够更高效且稳定地实施浸渗处理，因此所得的导电性聚氨酯泡沫不存在电阻偏差，能够实现稳定的带电性赋予效果。

即，本发明的导电性聚氨酯泡沫的特征在于，其为在聚氨酯泡沫基材的表层浸渗含有导电剂和粘结剂树脂的浸渗液而得到的导电性聚氨酯泡沫，前述粘结剂树脂含有选自丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的至少1种，前述浸渗液进一步含有低分子量的硅氧烷化合物。

通过具有上述构成，导电剂的浸渗处理所需的负担少，能够实现稳定的带电性赋予效果。

另外，对于本发明的导电性聚氨酯泡沫，优选前述硅氧烷化合物的分子量为500～1,000。这是因为能够防止从聚氨酯泡沫基材溶出，并且能够更高效且稳定地实施浸渗处理。

进而，对于本发明的导电性聚氨酯泡沫，优选前述浸渗液中的前述硅氧烷化合物的含量为2质量％以上。这是因为能够更高效且稳定地实施浸渗处理。

进而，对于本发明的导电性聚氨酯泡沫，优选前述粘结剂树脂至少含有丙烯酸系树脂。这是因为能够高效地实施浸渗处理，能够提高表层的强度。

本发明的导电性聚氨酯泡沫的制造方法的特征在于，其为具备使含有导电剂和粘结剂树脂的浸渗液在聚氨酯泡沫基材的表层多次浸渗的工序的导电性聚氨酯泡沫的制造方法，前述粘结剂树脂含有选自丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的至少1种，前述浸渗液进一步含有低分子量的硅氧烷化合物。

通过具备上述构成，能够实现高带电赋予效果和优异的稳定性。

另外，对于本发明的导电性聚氨酯泡沫的制造方法，优选使前述浸渗液浸渗于前述聚氨酯泡沫基材的次数为3次以下。这是因为能够更高效地实施浸渗处理。

进而，对于本发明的导电性聚氨酯泡沫的制造方法，优选前述硅氧烷化合物的分子量为500～1,000。这是因为能够防止从聚氨酯泡沫基材溶出，并且能够更高效且稳定地实施浸渗处理。

本发明的导电辊的特征在于使用上述本发明的电性聚氨酯泡沫。

通过具备上述构成，不存在电阻偏差，能够实现稳定的带电性赋予效果。

另外，对于本发明的导电辊，优选前述导电性聚氨酯泡沫构成导电辊的最外层。这是因为能够在不设置保护层等最外层的情况下实现稳定的带电性赋予效果。

发明的效果

根据本发明，能够提供导电剂的浸渗处理所需的负担少、可实现稳定的带电性赋予效果的电性聚氨酯泡沫及导电性聚氨酯泡沫的制造方法。另外，根据本发明，能够提供带电性赋予效果高、稳定性优异的调色剂供给辊。

另外，对于本发明的导电性聚氨酯泡沫的制造方法，优选使前述浸渗液浸渗于前述聚氨酯泡沫基材的次数为3次以下。这是因为能够更高效地实施浸渗处理。

附图说明

图1为示意性地示出图像形成装置的一个例子的部分截面图。

图2为示意性地示出本发明的调色剂供给辊的一个实施方式的截面图。

图3为示出实施例及比较例中得到的导电性聚氨酯泡沫的电阻值及其偏差的图表。

附图标记说明

1 轴

2 粘接层

3 导电性聚氨酯泡沫

11 图像形成体

12 显影辊

13 调色剂供给辊

14 调色剂收纳部

15 调色剂

具体实施方式

下面，根据需要使用附图对本发明的一个实施方式进行说明。

＜导电性聚氨酯泡沫＞

本发明的导电性聚氨酯泡沫是在聚氨酯泡沫基材的表层浸渗含有导电剂和粘结剂树脂的浸渗液而得到的。

通过在聚氨酯泡沫基材的表层浸渗含有导电剂和粘结剂树脂的浸渗液，能够表现出带电性赋予效果，能够得到良好的图像。

(聚氨酯泡沫基材)

对于构成本发明的导电性聚氨酯泡沫的聚氨酯泡沫基材没有特别限定，可根据用途、目的适当地使用公知的聚氨酯泡沫。

对于前述聚氨酯泡沫基材，例如可以通过将具有2个以上活性氢的化合物和具有2个以上异氰酸酯基的化合物与催化剂、发泡剂、稳泡剂等添加剂一起进行搅拌混合使其发泡/固化来制造。例如，可以通过将含有具有800～3600的平均分子量差的2种单一二醇的单一二醇混合物与相对于多元醇成分以总量计含有50质量％以上的聚醚多元醇、异氰酸酯、水、催化剂、发泡剂混合，使其发泡并放置来制造。

此处，“单一二醇”表示1种二醇或平均分子量之差在400以内的2种以上二醇的组的总称。另外，“平均分子量差”表示作为对象的二醇各自具有的平均分子量的差，存在多种组合时，特指最大的差。

作为前述预聚物的制造中使用的多元醇成分，例如可以使用环氧乙烷与环氧丙烷加成聚合而得到的聚醚多元醇、聚四亚甲基醚二醇、酸成分与二醇成分缩合而得到的聚酯多元醇、己内酯开环聚合而得到的聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等。

本发明中，作为制造前述聚氨酯泡沫基材时所使用的聚醚多元醇，例如可列举出：(A)仅将环氧丙烷加成至二乙二醇而得到的类型的聚醚多元醇、(B)环氧丙烷与环氧乙烷嵌段或无规加成至二乙二醇而得到的类型的聚醚多元醇、(C)例如丙烯腈、苯乙烯接枝至前述(A)或(B)而得到的类型的聚醚多元醇等。其中，为了进一步发挥效果，优选为(A)类型的聚醚多元醇。

作为用于制造前述聚醚多元醇的引发剂，可列举出多元醇、多元酚、单或多胺、其它引发剂，但优选为多元醇及多元酚，进一步优选为多元醇，例如包括乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇等，其中，特别优选二乙二醇。

另外，前述聚醚多元醇成分中也可以包含除二醇以外的多元醇成分。作为该多元醇成分，可列举出通常在聚氨酯泡沫基材的制造中使用的3官能的物质：例如环氧丙烷等环氧烷加成至甘油基底而得到的物质、环氧丙烷、环氧乙烷等2种环氧烷无规或嵌段加成至甘油基底而得到的物质等，作为多官能的物质，例如可列举出与上述相同的物质加成至蔗糖基底而得到的聚醚多元醇等。

作为环氧乙烷与环氧丙烷加成聚合而得到的聚醚多元醇，例如可列举出以水、丙二醇、乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、己三醇、三乙醇胺、二甘油、季戊四醇、乙二胺、甲基葡糖苷、芳香族二胺、山梨糖醇、蔗糖、磷酸等为起始物质并加成聚合环氧乙烷和环氧丙烷而得到的物质，特别优选以水、丙二醇、乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、己三醇为起始物质而得到的物质。对于加成的环氧乙烷和环氧丙烷的比率、微观结构，环氧乙烷的比率优选为2～95质量％，更优选为5～90质量％，优选末端加成有环氧乙烷的物质。另外，分子链中的环氧乙烷与环氧丙烷的排列优选为无规。

需要说明的是，作为该聚醚多元醇的分子量，在以水、丙二醇、乙二醇为起始物质的情况下为2官能，优选以重均分子量计为300～6000的范围，更优选为3000～5000的范围。另外，在以甘油、三羟甲基丙烷、己三醇为起始物质的情况下为3官能，以重均分子量计优选为900～9000的范围，更优选为4000～8000的范围。进而，还可以将2官能的多元醇与3官能的多元醇适当共混来使用。

另外，聚四亚甲基醚二醇例如可通过四氢呋喃的阳离子聚合来得到，优选使用重均分子量为400～4000的范围、特别是650～3000的范围的物质。另外，也优选将分子量不同的聚四亚甲基醚二醇共混。进而，还可以使用使环氧乙烷、环氧丙烷等环氧烷共聚而得到的聚四亚甲基醚二醇。

进而，也优选将聚四亚甲基醚二醇与环氧乙烷和环氧丙烷加成聚合而得到的聚醚多元醇共混来使用。此时，优选以其共混比率以质量比计为95：5～20：80的范围、特别是90：10～50：50的范围的方式来使用。

另外，也可以将前述多元醇成分与对多元醇进行丙烯腈改性而得到的聚合物多元醇、对多元醇加成三聚氰胺而得到的多元醇、丁二醇等二醇类、三羟甲基丙烷等多元醇类或其衍生物一起使用。

作为前述多异氰酸酯成分，可以使用芳香族异氰酸酯或其衍生物、脂肪族异氰酸酯或其衍生物、脂环族异氰酸酯或其衍生物。其中，优选芳香族异氰酸酯或其衍生物，特别适宜使用甲苯二异氰酸酯(TDI)或其衍生物、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或其衍生物、多亚甲基多苯基多异氰酸酯或其衍生物，可以使用单质或混合使用。

作为甲苯二异氰酸酯或其衍生物，可以使用粗制甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物、它们的脲改性物、缩二脲改性物、碳二亚胺改性物、用多元醇等改性的氨基甲酸酯改性物等。作为二苯甲烷二异氰酸酯或其衍生物，例如可以使用使二氨基二苯基甲烷或其衍生物光气化而得到的二苯基甲烷二异氰酸酯或其衍生物。作为二氨基二苯基甲烷的衍生物，有多核体等，可以使用由二氨基二苯基甲烷得到的纯二苯基甲烷二异氰酸酯、由二氨基二苯甲烷的多核体得到的聚合-二苯基甲烷二异氰酸酯等。对于聚合-二苯基甲烷二异氰酸酯的官能团数，通常使用纯二苯基甲烷二异氰酸酯与各种官能团数的聚合-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物，可以使用平均官能团数优选为2.05～4.00、更优选为2.50～3.50的物质。另外，也可以使用对这些二苯基甲烷二异氰酸酯或其衍生物进行改性而得到的衍生物，例如用多元醇等进行改性而得到的氨基甲酸酯改性物、通过脲二酮形成而得到的二聚体、异氰脲酸酯改性物、碳二亚胺/脲酮亚胺(uretonimine)改性物、脲基甲酸酯改性物、脲改性物、缩二脲改性物等。另外，也可以将多种二苯基甲烷二异氰酸酯或其衍生物共混使用。

作为前述预聚物化的方法，可列举出如下方法：将多元醇和异氰酸酯加入合适的容器进行充分搅拌，在30～90℃、更优选40～70℃下，保温6～240小时，更优选24～72小时。此时，多元醇与异氰酸酯的量的比率优选以所得预聚物的异氰酸酯含有率为4～30质量％方式进行调节，更优选为6～15质量％。异氰酸酯的含有率低于4质量％时，有预聚物的稳定性受损、储存中预聚物固化而变得无法使用之虞。另外，异氰酸酯的含有率超过30质量％时，未预聚物化的异氰酸酯的含量增加，该多异氰酸酯会因为与后续的聚氨酯固化反应中使用的多元醇成分之间的、同不经过预聚物化反应的一步法相似的反应机理而固化，因此使用预聚物法的效果被削弱。

需要说明的是，前述聚氨酯泡沫基材的固化反应中使用的催化剂也没有特别限定。例如可列举出：三乙胺、二甲基环己胺等单胺类；四甲基乙二胺、四甲基丙二胺、四甲基己二胺等二胺类；五甲基二亚乙基三胺、五甲基二亚丙基三胺、四甲基胍等三胺类；三亚乙基二胺、二甲基哌嗪、甲基乙基哌嗪、甲基吗啉、二甲基氨基乙基吗啉、二甲基咪唑等环状胺类；二甲基氨基乙醇、二甲基氨基乙氧基乙醇、三甲基氨基乙基乙醇胺、甲基羟乙基哌嗪、羟乙基吗啉等醇胺类；双(二甲基氨基乙基)醚、乙二醇双(二甲基)氨基丙基醚等醚胺类；辛酸亚锡、二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二丁基硫化锡、硫代羧酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡、二辛基硫化锡、硫代羧酸二辛基锡、丙酸苯汞盐、辛烯酸铅等有机金属化合物；等。这些催化剂可以单独使用，也可以2种以上组合使用。

(粘结剂树脂)

并且，本发明的导电性聚氨酯泡沫中，浸渗于表层的前述浸渗液含有粘结剂树脂，该粘结剂树脂含有选自丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的至少1种。

通过使用这些树脂作为粘结剂树脂，能够高效地进行对前述聚氨酯泡沫基材的浸渗，进而可以进一步抑制聚氨酯泡沫的硬度及回弹性的变化。

此处，前述聚氨酯泡沫基材的表层是指：通过在前述聚氨酯泡沫的骨架上涂覆含有导电剂和粘结剂树脂的浸渗液而形成的层。本发明中，只要至少在表面浸渗前述浸渗液，就可以起到一定的带电性赋予效果，因此对表层(浸渗有浸渗液的层)的厚度没有特别限定。

另外，前述浸渗液只要浸渗到前述聚氨酯泡沫的至少部分表层即可，但从将聚氨酯泡沫的硬度及回弹性的变化抑制到最小限度的观点出发，优选浸渗到前述聚氨酯泡沫基材整个的表层。

此处，对于前述粘结剂树脂中所含的选自丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的至少1种的含量，只要能够进行对前述聚氨酯泡沫基材的表层的浸渗处理，就没有特别限定。例如，可以将选自丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的至少1种的含量(总含量)设为前述粘结剂树脂中的50质量％以上、70质量％以上或100质量％。

另外，前述浸渗液中的前述粘结剂树脂的含量也没有特别限定。例如可以设为20～30质量％左右。

另外，对于本发明的导电性聚氨酯泡沫中的选自丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的至少1种的含量，相对于前述聚氨酯泡沫的基材100质量份，优选为0.3～20质量％，更优选为5～10质量％。这是因为能够进一步抑制聚氨酯泡沫的硬度及回弹性的变化。前述有机硅树脂的含量相对于前述聚氨酯泡沫的基材100质量份低于0.3质量份时，碳有可能无法粘接至聚氨酯泡沫而脱落，超过20质量％时，导电性聚氨酯泡沫的物性可能会发生变化，无法充分抑制硬度及回弹性的变化。

另外，前述粘结剂树脂优选至少含有丙烯酸系树脂。这是因为能够高效地实施浸渗处理，提高表层的强度。

此处，对于前述丙烯酸系树脂，只要为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物就没有特别限定，但优选使用丙烯腈-丙烯酸烷基酯共聚物。进而，前述丙烯酸系树脂可以使用市售的丙烯酸系树脂，可以单独使用1种，也可以混合使用多种。

进而，对于前述粘结剂树脂中所含的有机硅树脂的种类，只要为具有基于硅氧烷键的主骨架的高分子化合物就没有特别限定，可根据目的、用途，适当选择有机硅树脂来使用。例如，从提高用于使前述有机硅树脂浸渗于前述聚氨酯泡沫基材的加工性、密合性的观点出发，作为前述有机硅树脂，优选由液状硅胶的主剂和固化剂构成的有机硅树脂。作为这种有机硅树脂，例如可列举出加成反应型液状有机硅树脂、将过氧化物用于硫化的热硫化型混炼型(millable type)有机硅树脂等。

进而，对于前述有机硅树脂，从能够进一步抑制聚氨酯泡沫的硬度及回弹性的变化的观点出发，优选为选自由过氧化物固化有机硅、缩合型热固化有机硅、加成型热固化有机硅及阳离子型UV固化有机硅组成的组中的至少1种。

需要说明的是，对于前述有机硅树脂，其为具有基于硅氧烷键的主骨架的高分子化合物，与后述的低分子量的硅氧烷化合物不同。

另外，对于前述粘结剂树脂，除上述丙烯酸系树脂及有机硅树脂以外，在不损害本发明的效果的范围内，可以进一步含有丙烯酸-苯乙烯共聚物树脂、丙烯酸-乙酸乙烯酯共聚物树脂等丙烯酸系树脂、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂、乙酸乙烯酯树脂、丁二烯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、三聚氰胺树脂、氯丁橡胶等。这些成分可以单独使用或者以2种以上的混合物的形式使用。

需要说明的是，对于前述浸渗液，除了前述粘结剂树脂以外，可以进一步添加适量的水、甲苯、乙酸乙酯等溶剂来使用。需要说明的是，前述溶剂优选以前述浸渗液的粘度为5～300cps(25℃)左右的方式添加。通过使前述浸渗液的粘度为上述范围内，浸渗粘附操作会变得更加容易。

(导电剂)

另外，前述浸渗液进一步含有导电剂。前述导电剂是指：通过借由前述粘结剂树脂浸渗于前述聚氨酯泡沫基材中而能够赋予聚氨酯泡沫基材导电性的材料。具体而言，可列举出碳导电剂、离子导电剂、电子导电剂等，它们可以单独使用或者多种混合使用。

另外，上述导电剂中，优选使用碳导电剂。这是因为可以抑制成本，并得到优异的带电性赋予效果。

对于前述碳导电剂，例如可列举出DENKA BLACK、科琴黑、乙炔黑等气黑、包括墨黑的油炉炭黑、热裂炭黑、槽法炭黑、灯黑等。

进而，本发明的导电性聚氨酯泡沫中的前述碳导电剂的含量相对于前述聚氨酯泡沫的基材100质量份优选为5～25质量份，特别优选为10～20质量份。这是因为能够赋予良好的导电性，并能够更进一步抑制聚氨酯泡沫的硬度及回弹性的变化。

需要说明的是，对于前述离子导电剂，例如可列举出：四乙基铵、四丁基铵、十二烷基三甲基铵(例如月桂基三甲基铵)、十六烷基三甲基铵、十八烷基三甲基铵(例如硬脂基三甲基铵)、苄基三甲基铵、改性脂肪酸二甲基乙基铵等的高氯酸盐、氯酸盐、盐酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氟硼酸盐、硫酸盐、烷基硫酸盐、羧酸盐、磺酸盐等铵盐；锂、钠、钾、钙、镁等碱金属或碱土类金属的高氯酸盐、氯酸盐、盐酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氟硼酸盐、三氟甲基硫酸盐、磺酸盐等。

另外，作为前述电子导电剂的例子，可列举出氧化锡、氧化钛、氧化锌等导电性金属氧化物；镍、铜、银、锗等金属等。

(硅氧烷化合物)

并且，本发明的导电性聚氨酯泡沫的特征在于前述浸渗液进一步含有低分子量的硅氧烷化合物。

通过前述浸渗液含有低分子量的硅氧烷化合物，能够降低表面张力，因此能够提高前述浸渗液对前述聚氨酯泡沫基材的渗透速度，实现浸渗处理的高效化，其结果，能够降低浸渗处理的负担。另外，能够稳定且高效地进行浸渗处理，因此所得的本发明的导电性聚氨酯泡沫不存在电阻偏差，能够起到稳定的带电性赋予效果。

前述硅氧烷化合物需要为低分子量，具体而言，优选为300～1,500，更优选为500～1,000。前述硅氧烷化合物的分子量为300以上时，浸渗液不会从前述聚氨酯泡沫基材溶出，前述硅氧烷化合物的分子量为1,500以下时，能够降低表面张力，因此能够更高效且稳定地进行浸渗处理。

此处，对于前述硅氧烷化合物，只要是具有硅氧烷键的硅氧烷化合物即可，另外其既可以是未改性的，也可以是经过改性的。作为前述硅氧烷化合物，例如可列举出聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷等。

需要说明的是，这些硅氧烷化合物可以单独使用1种，也可以多种混合使用。

另外，从能够更高效且稳定地进行浸渗处理的观点出发，前述浸渗液中的前述硅氧烷化合物的含量优选为2质量％以上，更优选为5质量％以上，进一步优选为8质量％以上。进而，从防止效果的饱和的观点出发，前述浸渗液中的前述硅氧烷化合物的含量优选为40质量％以下。

需要说明的是，对于前述浸渗液，根据需要，前述浸渗液中也可以进一步含有其它添加剂。对于前述添加剂，可列举出消泡剂、表面活性剂、电荷控制剂等。这些添加剂的含量相对于前述浸渗液100质量份优选为0.001～10质量份，更优选为0.001～1质量份的范围。

＜导电性聚氨酯泡沫的制造方法＞

接下来，对本发明的导电性聚氨酯泡沫的制造方法进行说明。

本发明的导电性聚氨酯泡沫的制造方法的特征在于，其具备使含有导电剂和粘结剂树脂的浸渗液在聚氨酯泡沫基材的表层多次浸渗的工序，

前述粘结剂树脂含有选自丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的至少1种，前述浸渗液进一步含有低分子量的硅氧烷化合物。

通过使前述粘结剂树脂由选自丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的至少1种构成，并且使前述浸渗液进一步含有低分子量的硅氧烷化合物，能够提高浸渗液对聚氨酯泡沫基材的渗透速度，大幅减少浸渗处理的负担，在此基础上，能够更高效且稳定地实施浸渗处理，其结果，所得导电性聚氨酯泡沫不存在电阻偏差，能够实现稳定的带电性赋予效果。

需要说明的是，前述聚氨酯泡沫基材、前述导电剂、前述粘结剂树脂、前述硅氧烷化合物等条件与上述本发明的导电性聚氨酯泡沫中说明的内容相同。

另外，如上所述，本发明的导电性聚氨酯泡沫的制造方法能够大幅降低浸渗处理所需的负担，即，能够减少前述浸渗液对前述聚氨酯泡沫基材的浸渗处理的次数。具体而言，从更高效地实施浸渗处理，降低负担的观点出发，优选为3次以下，更优选为2次以下。

＜导电辊＞

本发明的调色剂导电辊的特征在于使用上述本发明的导电性聚氨酯泡沫。

通过使用本发明的导电性聚氨酯泡沫，能够实现带电性赋予效果高、稳定性优异的调色剂供给辊。

前述导电辊为具有导电性、起到带电性赋予效果的辊部件，例如可列举出调色剂供给辊、带电辊、显影辊、转印辊等。其中，本发明的导电辊优选用作调色剂供给辊。

前述调色剂供给辊例如如图1所示为用于向显影辊12供给调色剂15的辊13，具有导电性。

另外，图2示意性地示出了本发明的调色剂供给辊的1个例子。图2中，本发明的调色剂供给辊为在轴1的外周夹着粘接层2承载本发明的导电性聚氨酯泡沫3而得到的。

需要说明的是，作为用于前述调色剂供给辊的轴1，没有特别限制，可以使用任意的轴，例如可以使用对硫易切削钢等钢材实施镍、锌等的镀敷而得到的轴；由铁、不锈钢、铝等金属制的实心体构成的带芯棒；内部挖成中空的金属制圆筒体等金属制轴(shaft)。需要说明的是，本发明中优选使该轴1的直径小于φ6mm、例如为5.0mm，且使本发明的导电性聚氨酯泡沫3的厚度小于4.5mm、例如为4.0mm。由此，能够在实现辊的轻量化的同时，通过本发明的导电性聚氨酯泡沫3的薄层化而使得宏观上来看聚氨酯泡沫的弹性模量提高，调色剂刮擦性提高。另外，由于本发明的导电性聚氨酯泡沫3的薄层化而带来的聚氨酯泡沫的体积减少，打印耐久时本发明的导电性聚氨酯泡沫3所包含的调色剂量减少，能够抑制调色剂消耗效率。

另外，前述调色剂供给辊中，如图2所示，优选在轴1与经荷电控制的导电性聚氨酯泡沫3之间设置粘接层2。作为粘接层2中使用的粘接剂，优选使用熔点120℃以上、特别是130℃以上且200℃以下的以己二酸酯系聚氨酯树脂为主要成分的热熔融型高分子粘接剂。

作为该粘接剂的性状，可以为薄膜、颗粒等任意形态。另外，粘接层2的厚度优选为20～300μm，若过薄，则会发生粘接不良，若过厚，则无法得到合适的辊电阻，因此均不优选。需要说明的是，粘接时的粘接剂的熔融温度优选设为如下温度：为100℃以上，特别是130℃以上且200℃以下，且设为低于粘接剂的熔点的温度。由此，粘接层2变为半熔融状态，使得施加5V时的辊电阻为10⁶～10⁸Ω、施加100V时的辊电阻为10²～10⁴Ω，能够更容易控制电压依赖性，提高打印耐久初期的浓度。

需要说明的是，前述调色剂供给辊13例如可以通过在轴1的外周根据需要夹着粘接剂形成本发明的导电性聚氨酯泡沫3，然后在规定的温度下将轴1与本发明的导电性聚氨酯泡沫3加热粘接来制造。

例如，首先，调制将粘结剂树脂、添加剂混合而成的浸渗液，在充满该浸渗液的浴中浸渍块状(16mm×1000mm×2000mm)的未实施除膜处理的聚氨酯泡沫，在2根辊间压缩后，松开将聚氨酯泡沫浸渗于浸渗液中。将其引至浴上方，通过轧辊而挤出并去除多余的浸渗液后，在110℃的热风炉中加热干燥10分钟，制作经荷电控制的聚氨酯泡沫3。与通过机械的充气得到的导电性聚氨酯泡沫相比，可通过该方法成形的本发明的导电性聚氨酯泡沫3为低硬度、具体而言成为以ASKER F硬度计为30～90°的发泡体。

另外，通过在轴1的外周卷绕薄膜状粘接剂或者熔融涂布颗粒状粘接剂，从而形成粘接剂的膜。然后，在本发明的导电性聚氨酯泡沫3上开孔，将带粘接剂的轴1插入该孔。然后，在规定温度下进行加热，夹着粘接层2使轴1与本发明的导电性聚氨酯泡沫3一体化，研磨本发明的导电性聚氨酯泡沫3的表面形成期望的圆筒形状，进而，裁切本发明的导电性聚氨酯泡沫3的端部使其为规定形状，由此可得到前述调色剂供给辊13。

实施例

以下，列举实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明不受下述实施例的任何限定。

(样品1～8)

在表1所示条件下，使含有18质量％的导电剂(碳黑：御国色素株式会社制“PSMBlack A898”，固体成分40％)、7质量％的粘结剂树脂(丙烯酸系树脂(丙烯腈-丙烯酸烷基酯共聚物乳液)：Enex Co.，Ltd.制“BS-050301-1”，固体成分50％)及表1所示条件的添加剂的浸渗液在聚氨酯泡沫基材(普利司通株式会社制，密度55kg/m³，硬度80(Ask-F)，通气性100cc/cm²/sec)的表层浸渗，制作导电性聚氨酯泡沫的样品。需要说明的是，进行浸渗处理的次数如表1所示。

然后，对制作的实施例及比较例的导电性聚氨酯泡沫的各样品进行以下评价。

(带电性赋予效果的评价)

对于导电性聚氨酯泡沫的各样品，使用Mitsubishi Chemical Analytech Co.，Ltd.制“Loresta GX MCP-T700”，在施加电压90V的条件下，测定电阻值(LogΩ·cm)。测定中将每个样品测定5次，将平均值示于图3。

[表1]

＊1聚氧乙烯烷基醚，LION SPECIALTY CHEMICALS CO.，Ltd.制“LEOCOL SC-90”，分子量：923

＊2聚醚改性聚二甲基硅氧烷，BYK公司制“BYK349”，分子量：901～1640

＊3聚醚改性聚二甲基硅氧烷，BYK公司制“BYK3450”，分子量：808

＊4聚醚改性聚二甲基硅氧烷，BYK公司制“BYK3451”，分子量：941

由表1及图3的结果可知，与比较例1的导电性聚氨酯泡沫相比，尽管进行了2次浸渗操作，各实施例的导电性聚氨酯泡沫均电阻低，并且导电性优异。另一方面，比较例的各样品中，虽然通过进行9次浸渗操作(样品2)可得到一定的导电性，但在2次浸渗操作中均未得到良好的导电性。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供导电剂的浸渗处理的负担少、能够实现稳定的带电性赋予效果的导电性聚氨酯泡沫及导电性聚氨酯泡沫的制造方法。另外，根据本发明，能够提供带电性赋予效果高、稳定性优异的调色剂供给辊。

Claims (9)

1.一种导电性聚氨酯泡沫，其特征在于，其为在聚氨酯泡沫基材的表层浸渗含有导电剂和粘结剂树脂的浸渗液而得到的导电性聚氨酯泡沫，

所述粘结剂树脂含有选自丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的至少1种，

所述浸渗液进一步含有低分子量的硅氧烷化合物。

2.根据权利要求1所述的导电性聚氨酯泡沫，其特征在于，所述硅氧烷化合物的分子量为500～1,000。

3.根据权利要求1或2所述的导电性聚氨酯泡沫，其特征在于，所述浸渗液中的所述硅氧烷化合物的含量为2质量％以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的导电性聚氨酯泡沫，其特征在于，所述粘结剂树脂至少含有丙烯酸系树脂。

5.一种导电性聚氨酯泡沫的制造方法，其特征在于，其具备使含有导电剂和粘结剂树脂的浸渗液在聚氨酯泡沫基材的表层多次浸渗的工序，

所述粘结剂树脂含有选自丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的至少1种，

所述浸渗液进一步含有低分子量的硅氧烷化合物。

6.根据权利要求5所述的导电性聚氨酯泡沫的制造方法，其特征在于，使所述浸渗液在所述聚氨酯泡沫基材浸渗的次数为3次以下。

7.根据权利要求5或6所述的导电性聚氨酯泡沫的制造方法，其特征在于，所述硅氧烷化合物的分子量为500～1,000。

8.一种导电辊，其特征在于，使用权利要求1～4中任一项所述的导电性聚氨酯泡沫。

9.根据权利要求8所述的导电辊，其特征在于，所述导电性聚氨酯泡沫构成导电辊的最外层。

Images