JP2001316440A - 画像形成装置部材の製造方法及び画像形成装置部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の硬度を有し、かつ画像形成体を汚染し
たり現像剤の融着を引き起こすことがない画像形成装置
部材の製造方法を提供すること。 【解決手段】 ポリオールとポリイソシアネートを主原
料として生成されるポリウレタンを構成成分として含む
画像形成装置部材の製造方法において、ポリオール成分
の水酸基価及びポリイソシアネート成分のイソシアネー
ト含有率の少なくとも一方を分光学的手法又は電気化学
的手法により測定して得られた測定値、あるいは検査成
績書におけるポリオール成分の水酸基価及びポリイソシ
アネート成分のイソシアネート含有率の少なくとも一方
を電気信号に変換して演算装置に転送し、該演算装置に
おいて得られた演算結果に基づいて、ポリイソシアネー
トとポリオールの反応当量比が1.０４：1.００〜1.２
０：1.００となるようにポリオール成分とポリイソシア
ネート成分の配合比率を変更する画像形成装置部材の製
造方法である。

Description

【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
電記録装置及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、ポリウレタンからなり、感光体
等の画像担持体を汚染したり、トナー等の現像剤の融着
を引き起こしたりすることのない画像形成装置部材の製
造方法、この製造方法により製造された画像形成装置部
材及びこの画像形成装置部材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
電子写真装置等の画像形成装置には、帯電用，現像用，
転写用，トナー供給用，クリーニング用などに供される
部材として、高分子弾性部材が注目されており、帯電ロ
ーラ，現像ローラ，転写ローラ，トナー供給ローラ，ク
リーニングローラ等の弾性を有するローラやトナー層規
制ブレード，クリーニングブレード等の弾性を有するブ
レードなどの形態で用いられている。これらの部材を形
成する高分子弾性材料としては、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おり、こ
れらは、低硬度で、画像担持体や転写部材を汚染するこ
とがなく、かつトナー等の現像剤と融着しない特性を有
することが求められる。ここで、高分子エラストマーや
高分子フォームを構成する材料としては、イソプレンゴ
ム，エチレンプロピレンゴム，シリコーンゴム，エピク
ロルヒドリンゴム，アルクリロニトリルブタジエンゴム
等の固形ゴム加硫物や、ポリオール等の液状原料をイソ
シアネートにより硬化させたポリウレタン等が用いられ
ている。これらの材料からなる画像形成装置部材は、導
電性を有することが求められる場合もあり、例えばカー
ボンブラック，金属酸化物等の導電材を混合したり、電
解質を添加したりすることにより、所定の電気抵抗値に
調整される。これらの中で、導電材によっても電解質に
よっても導電性を付与することができ、電解質を液状原
料に溶解して使用できる利点があり、必要に応じてフォ
ームとすることもできるので、ポリオールとポリイソシ
アネートを主原料として生成されるポリウレタンが好ま
しい。

【０００３】ポリウレタンを構成成分として含む画像形
成装置部材は、ポリオール成分とポリイソシアネート成
分を所定の比率で混合し、必要に応じて発泡させ、硬化
させることにより製造される。画像形成装置部材の形成
にポリウレタンを用いる場合、未反応のポリオール成分
やポリイソシアネート成分が残存していると、画像担持
体や記録媒体（転写材）を汚染したり、トナーと融着し
たりするので、ポリオール成分ポリイソシアネート成分
の配合比率を、ポリオール成分の水酸基価とポリイソシ
アネート成分のイソシアネート含有率に基づいて決定
し、ポリウレタンの製造に際しては、貯蔵槽から反応槽
に至るポリオール成分及びポリイソシアネート成分各々
の流量を所定値に調整することにより、材料設計で指定
した配合比率を実現している。ここで、画像形成装置部
材を形成するポリウレタンにおいて、ポリイソシアネー
トとポリオールの反応当量比は、ポリイソシアネート：
ポリオール＝1.０４：1.００〜1.２０：1.００、好まし
くは1.０８：1.００〜1.１６：1.００と設計されてい
る。ポリイソシアネートやポリウレタンは、これらの製
造業者から購入して使用されているが、購入するポリオ
ール等の水酸基やポリイソシアネートのイソシアネート
含有率は、購入ロット毎に変動する。例えば、主成分が
重量平均分子量が5,０００で３官能であるポリオールの
場合、そのポリオールは、製造ロットによって分子量分
布が異なり、水分量も異なるなどの影響により、水酸基
価は３1.０〜３6.０［ｍｇＫＯＨ／ｇ］の範囲で変動し
ていた。重量平均分子量が1,０００のポリテトラメチレ
ンエーテルグリコールは、製造ロットにより、同様に影
響によって水酸基価は１０7.０〜１１7.０［ｍｇＫＯＨ
／ｇ］の範囲で変動していた。また、画像形成装置部材
の製造所において、保管中にポリオールが吸水し、水酸
基価が増加することもある。また、主成分がジフェニル
メタンジイソシアネートとカルボジイミド変性ジフェニ
ルメタンジイソシアネートとグリコール変性ジフェニル
メタンジイソシアネートとの混合物であるポリイソシア
ネートの場合、そのポリイソシアネートは、製造ロット
によっては多核体の微量混入や水分により失活などの影
響があり、イソシアネート含有率は２5.５〜２7.０重量
％の範囲で変動していた。このため、画像形成装置部材
を製造する際に、ポリオールとポリイソシアネートの配
合比率を一定として材料設計すると、原材料のロット毎
にポリオールとポリイソシアネートの反応当量比が変化
することとなり、上記の好ましい反応当量比の範囲を逸
脱するという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
画像形成装置部材の製造方法において発生する問題を解
決し、所定の硬度を有し、かつ画像担持体を汚染したり
現像剤の融着を引き起こすことがない画像形成装置部材
の製造方法を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意検討を重ねた結果、画像形成装置部
材の製造方法において、ロット毎に、ポリオール成分の
水酸基価とポリイソシアネート成分のイソシアネート含
有率に基づいてポリオール成分とポリイソシアネート成
分の配合比率を変更することにより、上記目的を達成し
得ることを見出した。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、ポリオール
とポリイソシアネートを主原料として生成されるポリウ
レタンを構成成分として含む画像形成装置部材の製造方
法において、ポリオール成分の水酸基価及びポリイソシ
アネート成分のイソシアネート含有率の少なくとも一方
を分光学的手法又は電気化学的手法により測定し、該測
定値を電気信号に変換して演算装置に転送し、該演算装
置において得られた演算結果に基づいて、ポリイソシア
ネートとポリオールの反応当量比が1.０４：1.００〜1.
２０：1.００となるようにポリオール成分とポリイソシ
アネート成分の配合比率を変更することを特徴とする画
像形成装置部材の製造方法を提供するものである。ま
た、本発明は、ポリオールとポリイソシアネートを主原
料として生成されるポリウレタンを構成成分として含む
画像形成装置部材の製造方法において、検査成績書にお
けるポリオール成分の水酸基価及びポリイソシアネート
成分のイソシアネート含有率の少なくとも一方を電気信
号に変換して演算装置に転送し、該演算装置において得
られた演算結果に基づいて、ポリイソシアネートとポリ
オールの反応当量比が1.０４：1.００〜1.２０：1.００
となるようにポリオール成分とポリイソシアネート成分
の配合比率を変更することを特徴とする画像形成装置部
材の製造方法を提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】ポリウレタン材料を構成するポリ
オール成分としては、ポリエーテルポリオールやポリエ
ステルポリオールなどが用いられ、特にエチレンオキサ
イドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエー
テルポリオール好適である。エチレンオキサイドとプロ
ピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオ
ールは、例えば、水，プロピレングリコール，エチレン
グリコール，グリセリン，トリメチロールプロパン，ヘ
キサントリオール，トリエタノールアミン，ジグリセリ
ン，ペンタエリスリトール，エチレンジアミン，メチル
グルコジット，芳香族ジアミン，ソルビトール，ショ
糖，リン酸等を出発物質とし、エチレンオキサイドとプ
ロピレンオキサイドを付加重合したものを挙げることが
できるが、特に、水，プロピレングリコール，エチレン
グリコール，グリセリン，トリメチロールプロパン，ヘ
キサントリオールを出発物質としたものが好適である。
付加するエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの
比率やミクロ構造については、エチレンオキサイドの比
率が２〜８０重量％が好ましく、より好ましくは５〜２
５重量％である。そして末端にエチレンオサイドが付加
しているものが好ましく用いられる。また、分子鎖中の
エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの配列は、
ランダムであるのが好ましい。このポリエーテルポリオ
ールの分子量は、水，プロピレングリコール，エチレン
グリコールを出発物質とする場合は２官能となり、重量
平均分子量で３００〜6,０００の範囲のものが好まし
く、特に４００〜3,０００の範囲のものが好ましい。ま
た、グリセリン，トリメチロールプロパン，ヘキサント
リオールを出発物質とする場合は３官能となり、重量平
均分子量で９００〜9,０００の範囲のものが好ましく、
特に1,５００〜6,０００の範囲のものが好ましい。ま
た、２官能のポリオールと３官能のポリオールを適宜ブ
レンドして用いることもできる。

【０００７】ポリウレタン材料を構成するポリオール成
分として、ポリテトラメチレンエーテルグリコールを含
むこともできる。ポリテトラメチレンエーテルグリコー
ルは、例えばテトラヒドロフランのカチオン重合によっ
て得られ、重量平均分子量が４００〜4,０００のものが
好ましく、特に６５０〜3,０００の範囲にあるものが好
ましい。また、分子量の異なるポリテトラメチレンエー
テルグリコールをブレンドすることも好ましい。更に、
エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキ
レンオキサイドを共重合して得られたポリテトラメチレ
ンエーテルグリコールを用いることもできる。エチレン
オキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポ
リエーテルポリオールと、ポリテトラメチレンエーテル
グリコールとをブレンドして用いることも好ましく、こ
の場合、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドと
を付加重合したポリエーテルポリオールと、ポリテトラ
メチレンエーテルグリコールとの比率が重量比で９０：
１０〜１０：９０の範囲になるように用いるのが好まし
く、特に７０：３０〜４０：６０の範囲になるように用
いるのが好ましい。また、上記ポリオール成分ととも
に、本発明の目的が損なわれない範囲で、ポリオールを
アクリロニトリル変性したポリマーポリオール、ポリオ
ールにメラミンを付加したポリオール、アジピン酸等の
酸成分とエチレングリコール等のグリコール成分を縮合
して得られるポリエステルポリオール、ε−カプロラク
タムを開環重合して得られるポリエステルポリオール、
ポリカーボネートジオール，ブタンジオール等のジオー
ル類、トリメチロールプロパン等のポリオール類やそれ
らの誘導体を併用することができる。

【０００８】ポリウレタン材料を構成するポリイソシア
ネートとしては、芳香族イソシアネート又はその誘導
体、脂肪族イソシアネート又はその誘導体、脂環族イソ
シアネート又はその誘導体が用いられる。これらの中で
芳香族イソシアネート又はその誘導体が好ましく、特に
トリレンジイソシアネート又はその誘導体、ジフェニル
メタンジイソシアネート又その誘導体が好適に用いられ
る。トリレンジイソシアネート又はその誘導体として
は、粗製トリレンジイソシアネート，２，４−トリレン
ジイソシアネート，２，６−トリレンジイソシアネー
ト，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混合物，これらのウレア変性
物，ビュレット変性物，カルボジイミド変性物，ポリオ
ール等で変性したウレタン変性物等が用いられる。ジフ
ェニルメタンジイソシアネート又はその誘導体として
は、例えばジアミノジフェニルメタン又はその誘導体を
ホスゲン化して得られたジフェニルメタンジイソシアネ
ート又はその誘導体が用いられる。ジアミノジフェニル
メタンの誘導体としては多核体などがあり、ジアミノジ
フェニルメタンから得られた純ジフェニルメタンジイソ
シアネート、ジアミノジフェニルメタンの多核体から得
られたポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネー
トなどを用いることができる。ポリメリック・ジフェニ
ルメタンジイソシアネートの官能基数については、通常
純ジフェニルメタンジイソシアネートと様々な官能基数
のポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートと
の混合物が用いられ、平均官能基数が好ましくは2.０５
〜4.００、より好ましくは2.５０〜3.５０のものが用い
られる。またこれらのジフェニルメタンジイソシアネー
ト又はその誘導体を変性して得られた誘導体、例えばポ
リオール等で変性したウレタン変性物，ウレチジオン形
成による二量体，イソシアヌレート変性物，カルボジイ
ミド／ウレトンイミン変性物，アロハネート変性物，ウ
レア変性物，ビュレット変性物なども用いることがで
き、これらの中でウレタン変性物，カルボジイミド／ウ
レトンイミン変性物が特に好ましい。

【０００９】本発明においては、トリレンジイソシアネ
ート又はその誘導体，ジフェニルメタンジイソシアネー
ト又はその誘導体を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。また、ヘキサメチレンジイソ
シアネート等の脂肪族イソシアネート又はその誘導体，
イソホロンジイソシアネート等の脂環族イソシアネート
又はその誘導体を用いこともできる。本発明において、
ポリイソシアネートとポリオールの反応当量比は、ポリ
イソシアネート：ポリオール＝1.０４：1.００〜1.２
０：1.００、好ましくは1.０８：1.００〜1.１６：1.０
０である。ポリオール成分がこの範囲よりも増大する
と、画像担持体を汚染したり、トナーと融着するという
不具合が生じ、この範囲よりポリイソシアネート成分が
増大すると、硬度が上昇するという問題がある。ポリイ
ソシアネート成分とポリオール成分の反応当量比が1.０
０：1.００より若干ポリイソシアネートが多い方が好適
である理由は定かではないが、ウレタン結合生成以外の
反応に関与するイソシアネートがあるためと推測され
る。

【００１０】画像形成装置部材に導電性を付与する場合
は、画像形成装置部材を構成するポリウレタン材料に導
電性付与材を混合又は溶解する。導電性付与材には導電
材や電解質があり、導電材としては、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，ランプブラック等の
カーボンブラツク、導電性亜鉛華等の導電性金属酸化物
などが挙げられる。画像形成装置部材における電気抵抗
のばらつきや電圧依存性を抑制するためには電解質によ
り導電性を付与することが好ましい。なお、上記導電材
の配合量は、ポリウレタン材料１００重量部に対して、
0.５〜２０重量部とすることが好ましく、１〜１０重量
部が特に好ましい。電解質としては、テトラエチルアン
モニウム，テトラブチルアンモニウム，ドデシルトリメ
チルアンモニウム（例えばラウリルトリメチルアンモニ
ウム），へキサデシルトリメチルアンモニウム，オクタ
デシルトリメチルアンモニウム（例えばステアリルトリ
メチルアンモニウム），ベンジルトリメチルアンモニウ
ム，変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム，ラウロイ
ルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウム等の第４
級アンモニウム塩、リチウム，ナトリウム，カリウム，
カルシウム，マグネシウム等のアルカリ金属やアルカリ
土類金属等の、過塩素酸塩，塩素酸塩，塩酸塩，臭素酸
塩，ヨウ素酸塩，ホウフッ化水素酸塩，硫酸塩，アルキ
ル硫酸塩，カルボン酸塩，スルホン酸塩，トリフルオロ
メチル硫酸塩などが挙げられる。これらの中で、アルキ
ル硫酸の第４級アンモニウム塩や多塩基カルボン酸の第
４級アンモニウム塩が好ましく、アミド結合を有する第
４級アンモニウムのアルキル硫酸塩が特に好ましい。電
解質の配合量は、ポリウレタン材料１００重量部に対し
て0.０１〜１０重量部とすることが好ましく、0.１〜３
重量部とすることが特に好ましい。これらの電解質が活
性水酸基を有する場合は、この水酸基をポリオール成分
の水酸基価の計算に含めることが適当である。ポリウレ
タン材料には、上記導電性付与材の他に、充填材、酸化
防止剤、低摩擦化剤、電荷調整剤などを添加することが
できる。

【００１１】ポリウレタン材料及び導電性付与材等を含
むポリウレタン組成物を硬化させるための反応触媒とし
ては、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
ジアミン等のジアミン類、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，ジブチル錫マーカプチド，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、特に有機錫触
媒が好ましい。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。

【００１２】ポリウレタン部材をフォーム状のものとす
る場合、ポリウレタン組成物にシリコーン整泡剤や各種
界面活性剤を配合することが、フォーム材のセルを安定
させるために好ましい。シリコーン整泡剤としては、ジ
メチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合物
等が好適に用いられ、分子量３５０〜１5,０００のジメ
チルポリシロキサン部分と分子量２００〜4,０００のポ
リオキシアルキレン部分からなるものが特に好ましい。
ポリオキシアルキレン部分の分子構造は、エチレンオキ
サイドの付加重合物やエチレンオキサイドとプロピレン
オキサイドとの共付加重合物が好ましく、その分子末端
をエチレンオキサイドとすることも好ましい。界面活性
剤としては、カチオン性界面活性剤，アニオン性界面活
性剤，両性界面活性剤等のイオン系界面活性剤や各種ポ
リエーテル，各種ポリエステル等のノニオン性界面活性
剤が挙げられる。シリコーン整泡剤や各種界面活性剤の
配合量は、ポリウレタン材料１００重量部に対して0.１
〜１０重量部とすることが好ましく、0.５〜５重量部と
することが更に好ましい。シリコーン整泡剤や各種界面
活性剤が活性水酸基を有する場合は、この水酸基をポリ
オール成分の水酸基価の計算に含めることが適当であ
る。

【００１３】ポリウレタンフォームを製造する際の発泡
方法としては、例えば水、有機溶剤、各種代替フロン等
の発泡剤による方法、機械的な攪拌により気泡を混入す
る方法等が好ましく用いられ、これらの中で、機械的な
撹枠により気泡を混入する方法が特に好ましい。ポリウ
レタンフォームの発泡倍率は、最大セル径を５００μｍ
未満、特に２００μｍ未満とすることが好ましく、ま
た、嵩密度は0.２〜0.７ｇ／ミリリットルの範囲、特に
0.３〜0.６ｇ／ミリリットルの範囲とすることが好まし
い。発泡剤として水を使用する場合は、水酸基価の計算
に含めることが適当である。ポリウレタン部材を製造す
る際の配合および加熱硬化は、上記ポリオール成分、イ
ソシアネート成分、導電性付与材、反応触媒及び所望に
より用いられる各種添加成分を混合撹絆し、必要に応じ
て上記方法により気泡を混入させ、所定のモールド等に
注型するか又はブロック状に自由発泡させるなどの操作
を行った後、加熱硬化させる方法が好ましく用いられ
る。また、予め、ポリオール成分とイソシアネート成分
とを反応させてイソシアネート基を有するプレポリマー
を調製し、これをエチレングリコール、1,4 一ブタンジ
オール、トリメチロールプロパンなどの鎖延長剤を用い
て硬化させるプレポリマー法も用いることができる。こ
の際プレポリマーはイソシアネート成分として取り扱
い、鎖延長剤はポリオール成分の水酸基価の計算に含め
ることが適当である。

【００１４】ポリオール成分の水酸基価の測定方法は、
中和適定による方法、近赤外分光法などが用いられ、特
に中和適定においてｐＨ電極により中和点を電気化学的
に検出する方法、フーリエ変換分光光度計により４５０
０〜７５００ｃｍ^-1領域の近赤外吸収を測定する方法が
好ましい。またポリオール成分の水分率は水酸基価に大
きく影響しするので重要であり、この水分率の測定に
は、カールフィッシャ電量適定法により電気化学的に検
出する方法、パルス核磁気共鳴法により分光学的に水分
率を測定する方法、赤外分光光度計により水分率を測定
する方法などを用いることができる。これらの測定装置
は、原材料の貯蔵槽や反応槽への配管に設置することが
でき、その測定結果は、電気信号として演算装置に転送
し、ポリオール成分とイソシアネート成分の配合比率の
決定に用いられる。また、これらの測定に代えて、製造
業者、輸入業者、販売業者等が提出する検査成績書に記
載された水酸基価や水分率を用いて、ポリオール成分と
イソシアネート成分の配合比率を決定することができ
る。ここで、検査成績書は、必ずしも紙に記されたもの
である必要はなく、通信回線等を経て電気信号等の形態
で提供されたものも含まれる。

【００１５】ポリイソシアネート成分のイソシアネート
含有率の測定方法は、中和適定による方法、赤外分光法
などが用いられ、特に中和適定においてｐＨ電極により
中和点を電気化学的に検出する方法、フーリエ変換分光
光度計により2,０００〜2,５００ｃｍ^-1領域の赤外吸収
を測定する方法が好ましい。これらの測定装置は、原材
料の貯蔵槽や反応槽への配管に設置することができ、そ
の測定結果は、電気信号として演算装置に転送し、ポリ
オール成分とイソシアネート成分の配合比率の決定に用
いられる。また、これらの測定に代えて、製造業者、輸
入業者、販売業者等が提出する検査成績書に記載のイソ
シアネート含有率を用いて、ポリオール成分とイソシア
ネート成分の配合比率を決定することができる。ここ
で、検査成績書は、必ずしも紙に記されたものである必
要はなく、バーコードにより表示されたもの、通信回線
等を経て電気信号等の形態で提供されたもの等も含まれ
る。ポリオール成分、ポリイソシアネート成分は、必ず
しも各々を物理的に混合して一成分として取り扱う方法
により製造する必要はなく、仮想的に計算上各々の成分
の水酸基価ないしイソシアネート含有率を用いて演算
し、配合比率を決定すればよい。この際、各々の配合原
料の種類に応じて、配管、移送モータ、流量検出器等を
必要に応じて適宜増やすことにより、多成分の原料に本
発明の思想を適用できる。

【００１６】図１は本発明の画像形成装置部材の製造方
法の一例を示す説明図である。貯蔵槽１１に貯蔵されて
いるポリイソシアネート成分が移送モータ１３により貯
蔵槽１１から送出され、貯蔵槽１２に貯蔵されているポ
リオール成分が移送モータ１４により貯蔵槽１２から送
出され、これらのポリイソシアネート成分及びポリオー
ル成分は、混合弁１７を介して反応槽１８に導入され、
反応槽１８においてポリイソシアネート成分とポリオー
ル成分との反応が進行し、ポリウレタンが得られる。得
られたポリウレタンは、吐出弁２１を介して反応槽１８
から送出される。一方、貯蔵槽１１から送出されたポリ
イソシアネート成分の流量は、ポリイソシアネート成分
流量検出器１５により検出され、貯蔵槽１２から送出さ
れたポリオール成分の流量は、ポリオール成分流量検出
器１６により検出され、これらの検出値が演算装置１９
に送られる。演算装置１９には、検査成績書に記載の、
ポリオール成分の水酸基価、ポリイソシアネート成分の
イソシアネート含有率及びポリオール成分の水分率、並
びにポリイソシアネートとポリオールの反応当量比など
が入力されており、検査成績書に記載の数値に基づいた
演算処理を行い、その結果に基づいて、ポリイソシアネ
ートとポリオールの反応当量比が所定の値となるように
移送モータ１３又は１４が制御され、ポリイソシアネー
ト成分又はイソシアネート成分の流量が変更され、この
変更によりポリイソシアネート成分とイソシアネート成
分の配合比率が変更される。なお、必要に応じて通信回
線２０を経て、演算装置１９において得られたデータ
を、上記ポリイソシアネート又はポリオールの製造業者
に送信することができる。以上は、ポリオール成分の水
酸基価、ポリイソシアネート成分のイソシアネート含有
率などの数値として検査成績書に記載の数値を用いた場
合の例であるが、上述した測定装置による測定値を用い
る場合は、これらの装置と演算装置１９とを直接あるい
は間接的に接続し、測定値が電気信号に変換されて演算
装置１９に転送される構成とすればよい。

【００１７】本発明の画像形成装置部材の製造方法によ
って製造された画像形成装置部材には、金属部材と上記
のポリウレタンからなる画像形成装置部材が含まれる。
その構造は、硫黄快削鋼等の鋼材に亜鉛等のメッキを施
した金属部材やアルミニウム、ステンレス、りん青銅等
の金属部材を、その一部又は全体を本発明の画像形成装
置部材で被覆したものであり、用途によりローラ、ドラ
ム、ブレード等の形態で使用される。すなわち、画像形
成装置部材がローラで形状ある場合を例として具体的に
説明すると、硫黄快削鋼等に亜鉛等のメッキを施した芯
金をポリウレタン部材で円筒形に被覆し、さらに必要に
応じて、その外側に導電性、半導電性又は絶縁性の塗料
を塗布したものを例示することができる。

【００１８】金属部材とポリウレタン部材の接合方法に
ついては、金属部材をあらかじめモールド内部に配設し
ておきポリウレタン材料を注型硬化する方法や、ポリウ
レタン部材を所定の形状に成型した後接着する方法を用
いることができる。どちらの方法でも、必要に応じて金
属部材とポリウレタン部材の間に接着層を設けることが
でき、導電性塗料からなる接着剤やホットメルトシート
等を用いることができる。本発明に係るポリウレタン部
材の成型方法は、既に述べた所定の形状のモールドに注
型する方法の他、ブロックから切削加工により所定の寸
法に切り出す方法、研磨処理により所定の寸法にする方
法、あるいはこれらの方法を適宜組み合わせる方法など
を用いることができる。本発明の画像形成装置部材は、
画像形成装置部材として帯電部材、現像部材、転写部
材、クリーニング部材、トナー供給部材、トナー層規制
部材等が例示でき、これらの部材は、ローラやブレード
等の形態で使用できる。

【００１９】図２は本発明の画像形成装置部材を転写ロ
ーラとして装着した電子写真方式の画像形成装置の一例
を示す説明図であって、トナー供給用ローラ３と静電潜
像を保持した画像担持体（感光体）１との間に現像ロー
ラ２がその外周面を画像担持体１に紙などの記録媒体８
を介して、本発明に係る転写ローラ５を当接させた構造
を示している。記録媒体８が通過していない時は、転写
ローラ５は画像担持体１と当接している。トナー供給用
ローラ３、現像ローラ２及び画像担持体１を矢印方向に
回転させることにより、トナーがトナー供給用ローラ３
により、現像ローラ２の表面に供給され、層規制ブレー
ド４によって均一な薄層に整えられた後、画像担持体１
上の潜像に付着し、該潜像が可視化される。そして画像
担持体１と転写ローラ５との間に電界を発生させること
により、画像担持体１上のトナー画像を記録媒体８に転
写させる。また６はクリーニンクローラであり、このク
リーニンクローラ６により、転写後に画像担持体１表面
に残留するトナーが除去される。なお、７は帯電ローラ
である。

【００２０】

【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。 実施例１ローラの製造 グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイ
ドとをランダムに付加し分子量5,０００であるポリエー
テルポリオール（ＯＨ価；３3.４ｍｇＫＯＨ／ｇ）６0.
０重量部、分子量1,０００であるポリテトラメチレンエ
ーテルグリコール（ＯＨ価；１１3.４ｍｇＫＯＨ／ｇ）
４0.０重量部、ジメチルポリシロキサンーポリオキシア
ルキレン共重合物であるシリコーン整泡剤（ＯＨ価；４
5.０ｍｇＫＯＨ／ｇ）4.０重量部、黒色顔料をポリオー
ルに分散させてなる黒色着色料（ＯＨ価；５6.０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ）2.５重量部、エチル硫酸変性脂肪族ジメチル
エチルアンモニウム電解質0.４重量部、ジブチル錫ジラ
ウレート触媒0.０１重量部を混合した。この混合物をポ
リオール成分としたときの、ポリオール成分の水分率は
0.０２重量％であった。ジフェニルメタンジイソシアネ
ートとカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシア
ネートとグリコール変性ジフェニルメタンジイソシアネ
ートとの混合物（ポリイソシアネート成分）のイソシア
ネート含有率は２6.２重量％であった。上記ＯＨ価及び
びイソシアネート含有率は検査成績書に記載された数値
であり、水分率は検査成績書に記載の数値に基づく値で
ある。図１に示す画像形成装置部材の製造装置の貯蔵槽
１１及び１２に、各々ポリオール成分及びポリイソシア
ネート成分を入れ、貯蔵槽１２から反応槽１８へのポリ
オール成分の流量を１０6.９３ｇ／ｍｉｎとした。な
お、演算装置１９において、ポリイソシアネートとポリ
オールの反応当量比は1.１０５：1.０００に設定されて
いる。貯蔵槽１１から反応槽１８へのポリイソシアネー
ト成分の流量を２2.０５ｇ／ｍｉｎとすれば、ポリイソ
シアネート成分とポリオール成分の配合比率は、重量比
で２2.０５：１０6.９３となり、これは反応当量比で1.
１０５：1.０００に相当するので、設定値と合致してい
る。そこでポリイソシアネート成分の流量を２2.０５ｇ
／ｍｉｎに調整した。そしてポリオール成分とポリイソ
シアネート成分を機械的攪拌により発泡させながら混合
し、その混合物を直径６ｍｍの金属製シャフトを中心に
配設したモールドに注型した後、１００℃で１０時間か
けて硬化させ、直径１6.５ｍｍで長さ２１５ｍｍのウレ
タンフォーム製ローラを作製した。ローラ物性評価 フォーム部分の嵩密度は0.４０ｇ／ミリリットルで、ア
スカーＣ硬度は４０°だった。上記ローラを厚さ５ｍｍ
のアルミ板の上に載せ、ローラの両端を各々５００ｇの
力で圧接しながら芯金と銅板の間の電気抵抗を測定し
た。測定時の温度、湿度は各々２３℃、５０％で、電気
抵抗は印加電圧が3,０００Ｖのとき１０^{7. 78}Ωであっ
た。初期画像評価 このローラを、図２に示す画像形成装置に転写ローラと
して組み込んだ。温度、湿度が各々１５℃、１０％の環
境でグレースケール、黒ベタ、白ベタ画像を印刷させ
た。グレースケール、黒ベタ、白ベタいずれも良好な画
像が得られた。ＯＰＣ汚染性評価 このローラを、図２に示す画像形成装置に転写ローラと
して組み込んだ。温度、湿度が各々４０℃、９５％の環
境で１２０時聞放置し、さらに温度、湿度が各々２３
℃、５０％で４８時間放置した後、グレースケール、黒
ベタ、白ベタ画像を印刷させた。グレースケール、黒ベ
タ、白ベタいずれも良好な画像が得られた。

【００２１】実施例２ローラの製造 グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイ
ドとをランダムに付加し分子量5,０００であるポリエー
テルポリオール（ＯＨ価；３1.０ｍｇＫＯＨ／ｇ）６0.
０重量部、分子量1,０００であるポリテトラメチレンエ
ーテルグリコール（ＯＨ価；１０7.０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
４0.０重量部、ジメチルポリシロキサンーポリオキシア
ルキレン共重合物であるシリコーン整泡剤（ＯＨ価；４
5.０ｍｇＫＯＨ／ｇ）4.０重量部、黒色顔料をポリオー
ルに分散させてなる黒色着色料（ＯＨ価；５6.０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ）2.５重量部、エチル硫酸変性脂肪族ジメチル
エチルアンモニウム電解質0.４重量部、ジブチル錫ジラ
ウレート触媒0.０１重量部を混合した。この混合物をポ
リオール成分としたときの、ポリオール成分の水分率は
0.０２重量％であった。ジフェニルメタンジイソシアネ
ートとカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシア
ネートとグリコール変性ジフェニルメタンジイソシアネ
ートとの混合物（ポリイソシアネート成分）のイソシア
ネート含有率は２7.０重量％であった。上記ＯＨ価及び
びイソシアネート含有率は検査成績書に記載された数値
であり、水分率は検査成績書に記載の数値に基づく値で
ある。図１に示す画像形成装置部材の製造装置の貯蔵槽
１１及び１２に、各々ポリオール成分及びポリイソシア
ネート成分を入れ、貯蔵槽１２から反応槽１８へのポリ
オール成分の流量を１０6.９３ｇ／ｍｉｎとした。な
お、演算装置１９において、ポリイソシアネートとポリ
オールの反応当量比は1.１０５：1.０００に設定されて
いる。貯蔵槽から反応槽へのポリイソシアネート成分の
流量を２0.１７ｇ／ｍｉｎとすれば、ポリイソシアネー
ト成分とポリオール成分の配合比率は、重量比で２0.１
７：１０6.９３となり、これは反応当量比で1.１０５：
1.０００に相当するので、設定値と合致している。そこ
でポリイソシアネート成分の流量を２0.１７ｇ／ｍｉｎ
に調整した。ついで実施例１と同様にローラを作製し
た。ローラ物性評価 実施例１と同様にしてローラ物性を評価したところ、フ
ォーム部分の嵩密度は0.４０ｇ／ミリリットル、アスカ
ーＣ硬度は４０°、電気抵抗は１０^7.78Ωであった。初期画像評価 実施例１と同様にして、このローラを用いて印刷したと
ころ、グレースケール、黒ベタ、白ベタいずれも良好な
画像が得られた。ＯＰＣ汚染性評価 実施例１と同様にして汚染試験し、その後、同様に画像
を評価したところ、グレースケール、黒ベタ、白ベタい
ずれも良好な画像が得られた。

【００２２】比較例１ローラの製造 実施例２と同じ原料、同じ製造装置を用いて、実施例１
と同様にポリオール成分とポリイソシアネート成分を調
製した。ポリオール成分とポリイソシアネート成分の流
量を、各々実施例１と同様に１０6.９３ｇ／ｍｉｎ、２
2.０５ｇ／ｍｉｎとした。ポリイソシアネート成分とポ
リオール成分の配合比率は、重量比で２2.０５：１０6.
９３となり、これは反応当量比で1.２０８：1.０００に
相当する。ついで実施例１と同様にローラを作製した。ローラ物性評価 実施例１と同様にしてローラ物性を評価したところ、フ
ォーム部分の嵩密度は0.４０ｇ／ミリリットル、アスカ
ーＣ硬度は４５°、電気抵抗は１０^7.95Ωであった。初期画像評価 実施例１と同様にして、このローラを用いて印刷させた
ところ、グレースケールにおいて僅かに画像濃度が低下
するという不具合が生じた。この不具合はローラ硬度が
高いために起ったと考えられる。

【００２３】実施例３ローラの製造 グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイ
ドとをランダムに付加し分子量5,０００であるポリエー
テルポリオール（ＯＨ価；３6.０ｍｇＫＯＨ／ｇ）６0.
０重量部、分子量1,０００であるポリテトラメチレンエ
ーテルグリコール（ＯＨ価；１１7.０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
４0.０重量部、ジメチルポリシロキサンーポリオキシア
ルキレン共重合物であるシリコーン整泡剤（ＯＨ価；４
5.０ｍｇＫＯＨ／ｇ）4.０重量部、黒色顔料をポリオー
ルに分散させてなる黒色着色料（ＯＨ価；５6.０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ）2.５重量部、エチル硫酸変性脂肪族ジメチル
エチルアンモニウム電解質0.４重量部、ジブチル錫ジラ
ウレート触媒0.０１重量部を混合した。この混合物をポ
リオール成分としたときの、ポリオール成分の水分率は
0.０２重量％であった。ジフェニルメタンジイソシアネ
ートとカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシア
ネートとグリコール変性ジフェニルメタンジイソシアネ
ートとの混合物（ポリイソシアネート成分）のイソシア
ネート含有率は２5.５重量％であった。上記ＯＨ価及び
びイソシアネート含有率は検査成績書に記載された数値
であり、水分率は検査成績書に記載の数値に基づく値で
ある。図１に示す画像形成装置部材の製造装置の貯蔵槽
１１及び１２に、各々ポリオール成分及びポリイソシア
ネート成分を入れ、貯蔵槽１２から反応槽１８へのポリ
オール成分の流量を１０6.９３ｇ／ｍｉｎとした。な
お、演算装置１９において、ポリイソシアネートとポリ
オールの反応当量比は1.１０５：1.０００に設定されて
いる。貯蔵槽１１から反応槽１８へのポリイソシアネー
ト成分の流量を２3.６３ｇ／ｍｉｎとすれば、ポリイソ
シアネート成分とポリオール成分の配合比率は、重量比
で２3.６３：１０6.９３となり、これは反応当量比で1.
１０５：1.０００に相当するので、設定値と合致してい
る。そこでポリイソシアネート成分の流量を２3.６３ｇ
／ｍｉｎに調整した。ついで実施例１と同様にローラを
作製した。ローラ物性評価 実施例１と同様にしてローラ物性を評価したところ、フ
ォーム部分の嵩密度は0.４０ｇ／ミリリットル、アスカ
ーＣ硬度は４０°、電気抵抗は１０^7.78Ωであった。初期画像評価 実施例１と同様にして、このローラを用いて印刷したと
ころ、グレースケール、黒ベタ、白ベタいずれも良好な
画像が得られた。ＯＰＣ汚染性評価 実施例１と同様にして汚染試験し、その後、同様に画像
を評価したところ、グレースケール、黒ベタ、白ベタい
ずれも良好な画像が得られた。

【００２４】比較例２ローラの製造 実施例３と同じ原料、同じ製造装置を用いて、実施例１
と同様にポリオール成分とポリイソシアネート成分を調
製した。ポリオール成分とポリイソシアネート成分の流
量を、各々実施例１と同様に１０6.９３ｇ／ｍｉｎ、２
2.０５ｇ／ｍｉｎとした。ポリイソシアネート成分とポ
リオール成分の配合比率は、重量比で２2.０５：１０6.
９３となり、これは反応当量比で1.０３１：1.０００に
相当する。ついで実施例１と同様にローラを作製した。ローラ物性評価 実施例１と同様にしてローラ物性を評価したところ、フ
ォーム部分の嵩密度は0.４０ｇ／ミリリットル、アスカ
ーＣ硬度は３５°、電気抵抗は１０^7.61Ωであった。初期画像評価 実施例１と同様にして、このローラを用いて印刷したと
ころ、グレースケール、黒ベタ、白ベタいずれも良好な
画像が得られた。ＯＰＣ汚染性評価 実施例１と同様にして汚染試験し、その後、同様に画像
を評価したところ、グレースケール画像においてこのロ
ーラが圧接されていた箇所で微かな画像不良が発生し、
感光体を検査したところ感光体表面にローラからの移行
物質が認められた。ポリウレタン原材料のポリイソシア
ネート成分とポリオール成分の反応当量比率が不適切で
あったために、感光体表面への移行物質が有り、画像不
良が発生したものと考えられる。

【００２５】実施例４ 実施例１と同じ原料を用いて、図１に示す画像形成装置
部材の製造装置のポリイソシアネート成分貯蔵槽１１及
びポリオール成分貯蔵層１２に、各々島津社製のＦＴＩ
Ｒ−８１００Ｍ型赤外線分光光度計式のＮＣＯ含有率測
定装置及びＢＯＭＥＮ社製のＨｏｖａｌ Ａｎａｌｙｚ
ｅｒ型近赤外分光光度式のＯＨ価測定装置を設置し、そ
の出力信号を演算装置１９に転送できるようにした以外
は実施例１と同じ製造装置を用い、実施例１と同様にポ
リオール成分及びポリイソシアネート成分の流量を、ポ
リイソシアネートとポリオールの反応当量比が1.１０
５：1.０００となるように自動調整した。ポリイソシア
ネート成分の流量は２2.０５ｇ／ｍｉｎ、ポリオール成
分の流量は１０6.９３ｇ／ｍｉｎであった。ついで実施
例１と同様にローラを作製した。ローラ物性評価 実施例１と同様にしてローラ物性を評価したところ、フ
ォーム部分の嵩密度は0.４０ｇ／ミリリットル、アスカ
ーＣ硬度は４０°、電気抵抗は１０^7.78Ωであった。初期画像評価 実施例１と同様にして、このローラを用いて印刷したと
ころ、グレースケール、黒ベタ、白ベタいずれも良好な
画像が得られた。ＯＰＣ汚染性評価 実施例１と同様にして汚染試験し、その後、同様に画像
を評価したところ、グレースケール、黒ベタ、白ベタい
ずれも良好な画像が得られた。

【００２６】

【発明の効果】本発明の画像形成装置部材の製造方法に
よれば、画像担持体等を汚染することなく、現像剤等と
融着することなく、所定硬度で、画像形成装置部材とし
て好適であり、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、
トナー供給ローラ、クリーニンクローラ等の弾性を有す
るローラやトナー層規制ブレード、クリーニングブレー
ド等の弾性を有するブレード等の形態の、画像形成装置
部材を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像形成装置部材の製造方法の一例
を示す説明図である。

【図２】 本発明の画像形成装置部材を転写ローラとし
て装着した電子写真方式の画像形成装置の一例を示す説
明図である。

【符号の説明】

１：画像担持体 ２：現像ローラ ３：トナー供給用ローラ ４：トナー層規制ブレード ５：転写ローラ ６：クリーニングローラ ７：帯電ローラ ８：記録媒体 １１：ポリイソシアネート成分貯蔵槽 １２：ポリオール成分貯蔵槽 １３：ポリイソシアネート成分移送モータ １４：ポリオール成分移送モータ １５：ポリイソシアネート成分流量検出器 １６：ポリオール成分流量検出器 １７：混合弁 １８：反応槽 １９：演算装置 ２０：通信回線 ２１：吐出弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０１ Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０４Ｂ ４Ｊ０３４ ５０４ 15/16 １０３ 15/16 １０３ (Ｃ０８Ｇ 18/00 21/10 101:00） //(Ｃ０８Ｇ 18/00 18/08 101:00） Ｇ０３Ｇ 21/00 ３１２ ３１８ Ｆターム(参考） 2H003 AA12 BB11 BB16 CC05 2H032 AA05 BA01 BA30 2H034 AA06 BC03 BF03 2H077 AC04 AD06 AD13 AD23 3J103 AA02 FA15 FA30 GA02 GA52 GA64 GA74 HA03 HA41 HA48 4J034 CA04 CA05 CB03 CC03 DA01 DB03 DF01 DG03 DG04 DG06 DG14 DG22 DG23 HA01 HA06 HA07 HC03 HC12 HC22 HC34 HC35 HC46 HC64 HC67 HC71 HC73 JA41 KA01 KB02 KC17 KD02 KD04 KD12 KE02 NA01 NA03 NA05 NA08 QA03 QC01 RA13 RA16

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオールとポリイソシアネートを主原
   料として生成されるポリウレタンを構成成分として含む
   画像形成装置部材の製造方法において、ポリオール成分
   の水酸基価及びポリイソシアネート成分のイソシアネー
   ト含有率の少なくとも一方を分光学的手法又は電気化学
   的手法により測定し、該測定値を電気信号に変換して演
   算装置に転送し、該演算装置において得られた演算結果
   に基づいて、ポリイソシアネートとポリオール反応当量
   比が1.０４：1.００〜1.２０：1.００となるようにポリ
   オール成分とポリイソシアネート成分の配合比率を変更
   することを特徴とする画像形成装置部材の製造方法。
2. 【請求項２】 ポリオールとポリイソシアネートを主原
   料として生成されるポリウレタンを構成成分として含む
   画像形成装置部材の製造方法において、検査成績書にお
   けるポリオール成分の水酸基価及びポリイソシアネート
   成分のイソシアネート含有率の少なくとも一方を電気信
   号に変換して演算装置に転送し、該演算装置において得
   られた演算結果に基づいて、ポリイソシアネートとポリ
   オールの反応当量比が1.０４：1.００〜1.２０：1.００
   となるようにポリオール成分とポリイソシアネート成分
   の配合比率を変更することを特徴とする画像形成装置部
   材の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の製造方法により製
   造された画像形成装置部材。
4. 【請求項４】 画像形成装置部材が、転写部材，帯電部
   材，現像部材，現像剤供給部材又はクリーニング部材で
   ある請求項３記載の画像形成装置部材。
5. 【請求項５】 請求項３又は４記載の画像形成装置部材
   を装着してなる画像形成装置。