JP2001341139A - 弾性部材の製造方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬度や電気抵抗等の位置ばらつきが小さい弾
性部材を製造する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から合
成したウレタンプレポリマーと水と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円筒形状の弾性部材
の製造方法において、円筒空洞を有し、該円筒空洞の長
手方向の略中央部に原料注入口を有するモールドをその
円筒空洞の軸心が水平に位置するように載置し、該軸心
にシャフトを配置し、前記原料注入口からウレタンプレ
ポリマーと水との混合物をモールドに注入し、注入口を
閉じ、モールド内において該混合物を発泡成形させる弾
性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弾性部材の製造方法に関し、さら
に詳しくは、硬度や電気抵抗の位置ばらつきが小さい弾
性部材の製造方法、この製造方法により製造された弾性
部材及びこの弾性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、ＮＢＲ，Ｅ
ＰＤＭ，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、必要に応じてカーボンブラック
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部材が用いられている。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
を決定する原料及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】ポリウレタンフォームをトナー供給ローラ
などの画像形成装置用の弾性部材の用途に供する場合、
低硬度であると同時に低抵抗でかつ微細セルを有し、圧
縮残留歪が小さく、引張り強さが大きく、かつ低コスト
であることが要求される。このようなトナー供給ローラ
を作製するためには、従来、図１に示すように、大きな
ブロック形状のポリウレタンフォームを製造した後〔図
１（Ａ）〕、このブロックからローラの寸法に合わせて
フォームを切り出し〔図１（Ｂ）〕、中心部に穴を開
け、この穴に接着剤等を塗布したシャフトを挿入し〔図
１（Ｃ）〕、加熱して接着させた後、研磨機等を用いて
このフォームの表面を研磨する〔図１（Ｄ）〕ことによ
り、目的とする寸法のローラを作製している。なお、図
１（Ｃ）及び（Ｄ）においてシャフトは省略されてい
る。しかしながら、このような方法によりローラを作製
する場合、以下のような問題を有している。すなわち、
ポリウレタンフォームブロックは発泡方向に沿って密度
に差があるため、フォームの発泡方向がローラの長手方
向となるようにポリウレタンフォームブロックから所定
形状のポリウレタンフォームを切り出し、ローラとした
場合、ローラ硬度やローラ抵抗に位置ばらつきが生じ
る。このため、ローラの使用条件によっては電子写真装
置等において画像不良が生じるという問題がある。一
方、フォームの発泡方向がローラの長手方向と直角とな
るようにポリウレタンフォームブロックからローラを切
り出した場合、ポリウレタンフォームにおける上記密度
差の影響は受けずにすむが、フォームのセルの外径が発
泡方向に長いものとなるため、ローラの周方向において
異方性が現れ、ローラシャフトを中心として９０度ごと
にローラ硬度やローラ抵抗が変化する。このため、ロー
ラを他の部材と圧接し、回転させて使用した場合、周期
的に応力や電気抵抗が変化し、ローラの使用条件によっ
ては電子写真装置等において画像不良が生じるという問
題がある。また、ポリウレタンフォームブロックから所
定形状のポリウレタンフォームを切り出し、シャフトを
挿入してロ一ラに仕上げる場合、切り出し、穴開け、円
筒状とするための研磨等の加工が必要となり、ローラの
製造コストが高くなるという問題を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、硬度や電気
抵抗等の位置ばらつきが少なく、電子写真装置等におい
て使用した場合に、画像不良が発現しにくい弾性部材を
低コストで製造できる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、硬度や電
気抵抗等の位置ばらつきが少なく、電子写真方式の画像
形成装置において使用した場合に、画像不良が発現しに
くい弾性部材を低コストで製造できる方法について鋭意
検討を重ねた結果、円筒空洞を有し、該円筒空洞の長手
方向の略中央部に原料注入口を有するモールドをその円
筒空洞の軸心が水平に位置するように載置し、該軸心に
シャフトを配置し、前記原料注入口からウレタンプレポ
リマーと水との混合物をモールドに注入し、注入口を閉
じ、モールド内において該混合物を発泡成形させること
により、上記の優れた特性を有するポリウレタンフォー
ム製の弾性部材が得られることを見出した。本発明は、
かかる知見に基づいて完成したものである。

【０００６】すなわち、本発明は、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水と
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
円筒形状の弾性部材の製造方法において、円筒空洞を有
し、該円筒空洞の長手方向の略中央部に原料注入口を有
するモールドをその円筒空洞の軸心が水平に位置するよ
うに載置し、該軸心にシャフトを配置し、前記原料注入
口からウレタンプレポリマーと水との混合物をモールド
に注入し、注入口を閉じ、モールド内において該混合物
を発泡成形させることを特徴とする弾性部材の製造方
法、この製造方法により製造された弾性部材及びこの弾
性部材を装着した画像形成装置を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の製造方法において用いる
モールドは、円筒空洞を有し、該円筒空洞の長手方向の
略中央部に原料注入口を有するものである。原料注入口
の位置が略中央部ではない場合、発泡混合物がモールド
の円筒空洞両端に到達する時間に差が生じ、ローラ密度
が均一なものとはならなくなる。このモールドは、円筒
空洞の両端部に空気抜きのためのベントスリット及び／
又はベントホールを設けることが好ましい。また、モー
ルドの円筒空洞のベントスリット及び／又はベントホー
ルを設けた近傍に、通気性を有するシートを配置する。
通気性シートを配置することにより、フォーム内部のセ
ル荒れ、スジ入りなどの不均一なセルの発生を防止する
効果がある。通気性シートとしては、ポリウレタンフォ
ームをシート状としたもの、不織布、織布等が挙げられ
る。通気性シートの厚さは１０ｍｍ以下とすることが好
ましい。得られる弾性部材がその発泡体表面にスキン層
を有さないものとするためには、モールドの円筒空洞面
のぬれ性を低下させることが必要であり、このぬれ性を
低下させるにはモールドの円筒空洞面に表面処理を施せ
ばよい。表面処理としては、樹脂によるコーティング処
理、プラズマ処理による表面加工及びスキンレス離型剤
コーティング処理などが挙げられる。

【０００８】弾性部材を製造するには、図２に示すよう
に、モールド１をその円筒空洞の軸心が水平に位置する
ように載置し、該軸心にシャフト２を配置し、原料注入
口３からウレタンプレポリマーと水との混合物を矢印４
に従ってモールド１に注入し、注入口３を閉じ、モール
ド内において該混合物を発泡成形させ、これを硬化させ
ればよい。発泡方向は、モールド１内に矢印で示す方向
となる。ウレタンプレポリマーと水との混合物の発泡成
形は、シャフトを回転軸としてモールドを回転させなが
ら行うことが、ポリウレタンフォームのセルを均一で微
細なものとする点から好ましい。すなわち、モールドを
回転させながら発泡成形を行うことにより、上記混合物
がモールド内を発泡しながら移動する際に、エアートラ
ップ、ピンホール、セル荒れ、クラック等の欠陥が発生
するのを効果的に防止することができる。モールドの回
転速度はポリウレタン混合物の粘度により適正な回転数
が異なり、低粘度の方が回転が速くなるが、６〜６００
ｒｐｍが好ましく、２０〜３００ｒｐｍが特に好まし
い。

【０００９】ウレタンプレポリマーと水との混合物を発
泡成形させる際に、発泡開始時はベントスリット及び／
又はベントホールを開放状態とし、発泡しながらモール
ド内を移動した発泡混合物がベントスリット及び／又は
ベントホールに達したときにベントスリット及び／又は
ベントホールを完全に閉じるようにすることが好まし
い。このようにベントスリット及び／又はベントホール
の開閉を行うことにより、モールドの円筒空洞両端の圧
力を上げることができるため、ポリウレタンフォームの
セルを均一で微細なものとすることができる。ベントス
リット及び／又はベントホールを閉じるタイミングが早
過ぎると、ポリウレタンフォームにボイドが形成される
おそれがあり、このタイミングが遅過ぎると、ポリウレ
タン原料混合物が多量にモールドからはみ出し、フォー
ム内部にセル荒れ、スジ入りなどの不均一なセルが発生
するというおそれがある。このような観点から、発泡混
合物がベントスリット及び／又はベントホールに達する
と同時とすることが好ましい。モールドの円筒空洞のベ
ントスリット及び／又はベントホールを設けた近傍に、
通気性を有するシートを配置した場合、ベントスリット
及び／又はベントホールを閉じるタイミングは、通気性
シートを配置しない場合よりもやや遅めとすることが好
ましいが、原料の投入量を適正化すれば、ベントスリッ
トやベントホールを閉じなくともセル荒れ、スジ入りな
どの不均一なセルを有さないフォームを得ることができ
る。

【００１０】本発明の弾性部材は、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水と
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
ものであり、ポリオールとして、（Ａ）オキシプロピレ
ン単位を７０重量％以上含有するポリエーテルポリオー
ルをベースとして合成したポリマーポリオールと（Ｂ）
オキシエチレン単位を５０重量％以上含有する親水性ポ
リエーテルポリオールとを併用するか又は（Ａ）オキシ
プロピレン単位を７０重量％以上含有するポリエーテル
ポリオールをベースとして合成したポリマーポリオール
と（Ｂ）オキシエチレン単位を５０重量％以上含有する
親水性ポリエーテルポリオールと（Ｃ）オキシプロピレ
ン単位を７０重量％以上含有するポリエーテルポリオー
ルとを併用したものが好適である。ポリマーポリオール
（Ａ）は、オキシプロピレン単位を７０重量％以上含有
するポリエーテルポリオールをベースとして合成したポ
リマーポリオールであり、ポリエーテルポリオール中で
他のモノマー、例えばエチレン性二重結合を有するモノ
マー、好ましくはアクリロニトリルやスチレン等のモノ
マーを重合させたポリマー微粒子をポリエーテルポリオ
ール中に分散させたものである。ポリマーポリオール
（Ａ）において、オキシプロピレン単位の含有量は７０
〜１００重量％であることが好ましく、特に好ましくは
８０〜１００重量％である。上記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（Ａ）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２
５００〜５０００のものが好ましく用いられる。また、
ポリマーポリオールに含まれるポリマー分（固形分）は
１５〜４５重量％、特に２０〜４０重量％のものが好ま
しい。このポリマーを構成するモノマーは、例えばエチ
レン性二重結合を有するモノマー、具体的にはアクリロ
ニトルリルやスチレンが好適ものとして挙げられるが、
そのほかにメラミンなどを挙げることができる。そのポ
リマー分としてはアクリロニトリル単独ポリマー又はア
クリロニトリルとスチレンのコポリマーが好適である。
親水性ポリエーテルポリオール（Ｂ）は、オキシエチレ
ン単位を５０重量％以上含有する親水性ポリエーテルポ
リオールであり、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。親水性ポリエーテルポリオール（Ｂ）におい
て、オキシエチレン単位の含有量は５０重量％以上であ
ることが好ましい。親水性ポリエーテルポリオール
（Ｂ）は、官能基数が２〜６、特に2.５〜４、重量平均
分子量が１５００〜６０００、特に２５００〜５０００
のものが好ましく用いられる。ポリエーテルポリオール
（Ｃ）は、オキシプロピレン単位を７０重量％以上含有
するポリエーテルポリオールであり、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。ポリエーテルポリオール
（Ｃ）において、オキシプロピレン単位の含有量は８０
〜１００重量％であることが特に好ましい。ポリエーテ
ルポリオール（Ｃ）は、官能基数が２〜６、特に2.５〜
４、重量平均分子量が１５００〜６０００、特に２５０
０〜５０００のものが好ましく用いられる。

【００１１】上記ポリマーポリオール（Ａ）と親水性ポ
リエーテルポリオール（Ｂ）とポリエーテルポリオール
（Ｃ）との混合比率を変えることにより、種々の硬度の
ポリウレタンフォームを得ることができる。ポリマーポ
リオール（Ａ）と親水性ポリエーテルポリオール（Ｂ）
とポリエーテルポリオール（Ｃ）との混合比率は、ポリ
ウレタンフォームの圧縮残留歪を小さくし、かつ寸法変
化を小さくする点から、ポリマーポリオール（Ａ）３〜
８０重量％、親水性ポリエーテルポリオール（Ｂ）２０
〜６０重量％及びポリエーテルポリオール（Ｃ）０〜６
０重量％とすることが好ましい。ポリマーポリオール
（Ａ）の配合量が多過ぎると、ポリウレタンフォームの
硬度が高くなり過ぎる。また、ポリマーポリオール
（Ａ）の配合量が少な過ぎると、フォームの連通化が促
進されず、発泡後のフォームが収縮しやすくなる。親水
性ポリエーテルポリオール（Ｂ）の配合量が多過ぎる
と、ポリウレタンフォームの圧縮残留歪が大きくなり、
かつ環境条件による寸法変化が大きくなる。親水性ポリ
エーテルポリオール（Ｂ）の配合量が少な過ぎると、ポ
リウレタンフォームのセルが大きくなり、微細セルを必
要とする弾性部材には不適当なものとなる。ポリエーテ
ルポリオール（Ｃ）の配合量が多過ぎると、ポリウレタ
ンフォームのセル径が大きくなるという不都合が生ず
る。ポリマーポリオール（Ａ）と親水性ポリエーテルポ
リオール（Ｂ）の２成分の併用により、目的とする硬
度、セル数、電気抵抗、圧縮残留歪、引張り強さなどの
物性を得ることができる場合は、ポリエーテルポリオー
ル（Ｃ）を添加しなくてもよい。この場合、ポリマーポ
リオール（Ａ）６０〜７５重量％、親水性ポリエーテル
ポリオール（Ｂ）２５〜４０重量％とすることが特に好
ましい。また、ポリマーポリオール（Ａ）と親水性ポリ
エーテルポリオール（Ｂ）とポリエーテルポリオール
（Ｃ）とを併用する場合、ポリマーポリオール（Ａ）３
０〜７５重量％、親水性ポリエーテルポリオール（Ｂ）
２５〜４０重量％、ポリエーテルポリオール（Ｃ）１０
〜３０重量％とすることが特に好ましい。ポリオール
（Ｃ）を併用すると、目的とする硬度、セル数、電気抵
抗、圧縮残留歪、引張り強さなどの物性を得ることが一
層容易であるという利点がある。

【００１２】本発明に係るプレポリマーの合成に使用す
るポリオールとして、必要に応じて上記３種類のポリオ
ール以外のポリエーテルポリオール，ポリエステルポリ
オール，ポリイソプレンポリオール，ポリブタジエンポ
リオール，水素添加ポリブタジエンポリオール等を本発
明の効果を妨げない範囲で適宜併用することができる。
ポリエーテルポリオールとしては、ポリテトラメチレン
グリコール，ポリエチレングリコール，プロパンジオー
ル，ブタンジオール等が挙げられる。ポリエステルポリ
オールとしては、ジカルボン酸とジオールやトリオール
などとの縮合により得られる縮合系ポリエステルポリオ
ール、ジオールやトリオールをベースとし、ラクトンの
開環重合により得られるラクトン系ポリエステルポリオ
ール、ポリエーテルポリオールの末端をラクトンでエス
テル変性したエステル変性ポリオールなどが挙げられ
る。

【００１３】本発明に係るプレポリマーの合成に使用す
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），粗製ジフェニルロ
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。また、本発明に係るプレポリマーのＮＣＯ基（イ
ソシアネート基）含有率は３〜３０重量％であることが
好ましく、特に５〜１５重量％が好ましい。

【００１４】本発明の弾性部材を導電性のものとする場
合、カーボンブラックを水に分散させて用いる（水分散
カーボンと呼ばれる）。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。ウレタンプレポリマーと水のＮＣＯ
基／ＯＨ基の化学当量比率は、１／１００〜１／２であ
ることが好ましく、２／１００〜１０／１００が特に好
ましい。本発明においては、ウレタンプレポリマーと水
の攪拌混合の際に、ポリウレタンフォームのセルを安定
させるために整泡剤を添加する。整泡剤としてはポリエ
ーテル変性シリコーン整泡剤が好ましく、そのポリエー
テル部にオキシエチレン単位を５５重量％以上、特に６
０重量％以上含有するものが好ましい。シリコーン整泡
剤の配合量は、ウレタンプレポリマー１００重量部に対
して１〜５重量部とすることが好ましく、２〜３重量部
が特に好ましい。

【００１５】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，有機充填剤，無機充填
剤等の他の添加剤を、上記攪拌混合の際に添加すること
ができる。

【００１６】本発明の弾性部材は種々の用途に供するこ
とができるが、画像形成装置のトナー供給ローラや転写
ローラとして好適に用いることができ、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。

【００１７】

【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、実施例及び比較例で得られた
ローラについて、下記の要領で特性試験を行った。 （１）密度 ポリウレタンフォームの空気中での重量を体積で除した
値とした。 （２）セル数 ハイロックス（株）製のＣＣＤビデオカメラを用い、４
０〜６０倍の倍率で写真撮影を行い、画像のセル径及び
セル数を測定した。セル数はＪＩＳ Ｋ６４０２に準拠
して測定した。 （３）ローラ抵抗 被試験ローラ等の両端に各１００ｇの荷重をかけて銅板
上に押し付け、抵抗率計Ｒ８３４０Ａ（アドバンテスト
社製）を用い、１００Ｖの電圧を印加して抵抗値を測定
した。

【００１８】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％を付加してなる重量平均分子量
５０００であるポリエーテルポリオールをベースポリオ
ールとした固形分（アクリロニトリル，スチレン重合
物）約２８重量％のポリマーポリオール２０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３４
００である親水性ポリエーテルポリオール４０重量部、
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４
８００であるポリエーテルポリオール４０重量部及びト
リレンジイソシアネート（ＴＤＩ−８０）２１重量部を
密閉可能な容器に計り取り、容器の蓋を閉め、容器を振
って内容物を十分に混合した後、６０℃の熱風循環式オ
ーブンに入れた。時々容器をオーブンから取り出し、容
器を振り、内容物を混合しながら４８時間加熱した。こ
のようにして合成したプレポリマーのＮＣＯ含有量は6.
０重量％であった。次に、このプレポリマー１００重量
部に対して導電性カーボンを含有する水分散カーボン
〔ライオン（株）製，ライオンペーストＷ３１１Ｎ，カ
ーボン含有量８重量％〕２７重量部に、触媒としてビス
−（ジメチルアミノエチル）−エーテルの７０重量％ジ
プロピレングリコール溶液〔花王（株）製，カオーライ
ザーＮｏ．１２〕0.１重量部、エーテル鎖の７０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重量部を溶解させた混合物（合計２9.６重量部）を
２液混合吐出機を用いて混合攪拌した。これに先立っ
て、予めモールドの内側表面をＰＴＦＥにて処理したパ
イプ形状のモールドの軸心にシャフトを配置し、パイプ
の両端をベントホール付きのねじ蓋で閉じ、パイプの軸
心が水平に位置するように載置し、モールドの長手方向
の中央部に設けた原料注入口から上記混合攪拌物を注入
し、シャフトを回転軸としてモールドを約３０ｒｐｍの
回転速度で回転させながらモールド内部で発泡させ、発
泡した混合物がパイプの端部に達した時点で両端部に設
けたベントホールを閉じた後、モールドを１００℃に加
熱した熱風循環式オーブン中で３００分間加熱し、加熱
硬化させ、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。この導電性ローラはフォームの表面に
スキン層が無いものであり、ポリウレタンフォーム部の
密度は0.１１ｇ／ｃｍ³ 、セル数は１１２個／２５ｍｍ
であった。このローラのアスカーＦ硬度を、ローラの長
手方向に沿って右側、中央及び左側の３箇所において、
ローラの周に沿って４５度ずつ角度をずらしながら合計
２４箇所において測定し、アスカーＦ硬度の周方向の位
置ばらつきを調べたところ、アスカーＦ硬度の平均値は
７０度で公差（最大値−最小値）は５度であった。ま
た、ローラの周に沿って４５度ずつ角度をずらしながら
８箇所において電気抵抗を測定し、ローラ抵抗の周方向
の位置ばらつきを調べたところ、ローラ抵抗の平均値は
１０^4.68Ωで公差（最大値−最小値）は１０^0.23Ωであ
った。アスカーＦ硬度及びローラ抵抗ともに位置ばらつ
きが小さく、目標を満たす特性を有するものであった。
この導電性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、低温低湿条件（１５℃，１０％）及
び高温高湿条件（３2.５℃，８５％）においてそれぞれ
４８時間放置した後、白べた画像及び黒べた画像を印刷
したところ、良好な画像が得られた。

【００１９】比較例１ モールドとして、実施例１で用いたものと同様にモール
ドの内側表面をＰＴＦＥにて処理したパイプ形状のもの
を用い、パイプの軸心にシャフトを配置し、パイプの軸
心が鉛直に位置するようにモールドを載置し、パイプの
下部をベントホール無しのねじ蓋で閉じ、パイプの上部
をベントホール付きのねじ蓋で閉じ、パイプの下部に設
けられた原料注入口から、実施例１と同様の成分からな
り、同様にして混合攪拌した混合物を注入し、モールド
内部で発泡させ、発泡した混合物がパイプの上部に達し
た時点で上部に設けたベントホールを閉じた後、モール
ドを１００℃に加熱した熱風循環式オーブン中で３００
分間加熱し、加熱硬化させ、外径１3.４ｍｍ、長さ２１
７ｍｍ（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。この導電性ローラは
フォームの表面にスキン層がないものであるが、セルが
不均一で、部分的なセル荒れ、ピンホール、エアートラ
ップ、クラックが多く発生した。ポリウレタンフォーム
部の密度は0.１２ｇ／ｃｍ³ 、セル数は１１２個／２５
ｍｍであった。このローラのアスカーＦ硬度を、ローラ
の長手方向に沿って右側、中央及び左側の３箇所におい
て、ローラの周に沿って４５度ずつ角度をずらしながら
合計２４箇所において測定し、アスカーＦ硬度の周方向
の位置ばらつきを調べたところ、アスカーＦ硬度の平均
値は７１度で公差（最大値−最小値）は１６度であり、
実施例１と比較してばらつきが大きいものであった。ま
た、ローラの周に沿って４５度ずつ角度をずらしながら
８箇所において電気抵抗を測定し、ローラ抵抗の周方向
の位置ばらつきを調べたところ、ローラ抵抗の平均値は
１０^4.78Ωで公差（最大値−最小値）は１０^0.54Ωであ
った。この導電性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、低温低湿条件（１５℃，１０
％）及び高温高湿条件（３2.５℃，８５％）においてそ
れぞれ４８時間放置した後、白べた画像及び黒べた画像
を印刷したところ、画像に不均一な濃淡が現れた。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、硬度や電気抵抗等の位
置ばらつきが小さく、トナー供給ローラや転写ローラと
して好適な弾性部材を安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の弾性部材の製造方法を説明する概略図
である。

【図２】 本発明の弾性部材の製造方法を説明する概略
断面図である。

【符号の説明】

１：モールド ２：シャフト ３：原料注入口

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/16 １０３ Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３ // Ｂ２９Ｋ 75:00 Ｂ２９Ｋ 75:00 105:04 105:04 Ｆターム(参考） 2H003 BB11 BB16 CC05 2H032 AA05 2H077 AA15 AC04 AD06 FA13 FA22 FA25 4F202 AA42L AG20 AH04 AM32 CA01 CB01 CD07 CD22 CK07 CP04 4F204 AA31 AH04 AJ10 EA01 EB01 EF27 EK19 EK24

Claims (10)

【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から合
   成したウレタンプレポリマーと水と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円筒形状の弾性部材
   の製造方法において、円筒空洞を有し、該円筒空洞の長
   手方向の略中央部に原料注入口を有するモールドをその
   円筒空洞の軸心が水平に位置するように載置し、該軸心
   にシャフトを配置し、前記原料注入口からウレタンプレ
   ポリマーと水との混合物をモールドに注入し、注入口を
   閉じ、モールド内において該混合物を発泡成形させるこ
   とを特徴とする弾性部材の製造方法。
2. 【請求項２】 ウレタンプレポリマーと水との混合物の
   発泡成形が、シャフトを回転軸としてモールドを回転さ
   せながら行うものである請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 モールドが、円筒空洞の両端部に空気抜
   きのためのベントスリット及び／又はベントホールを設
   けたものである請求項１又は２記載の製造方法。
4. 【請求項４】 モールドの円筒空洞のベントスリット及
   び／又はベントホールを設けた近傍に、通気性を有する
   シートを配置する請求項３記載の製造方法。
5. 【請求項５】 ウレタンプレポリマーと水との混合物を
   発泡成形させる際に、発泡開始時はベントスリット及び
   ／又はベントホールを開放状態とし、発泡しながらモー
   ルド内を移動した発泡混合物がベントスリット及び／又
   はベントホールに達したときにベントスリット及び／又
   はベントホールを完全に閉じることを特徴とする請求項
   ３又は４記載の製造方法。
6. 【請求項６】 モールドが、その円筒空洞面のぬれ性を
   低下させるための表面処理が施されたものであり、得ら
   れる弾性部材がその発泡体表面にスキン層を有さないも
   のである請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
7. 【請求項７】 表面処理が、樹脂によるコーティング処
   理、プラズマ処理による表面加工又はスキンレス離型剤
   コーティング処理である請求項６記載の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の製造方
   法により製造された弾性部材。
9. 【請求項９】 弾性部材が、画像形成装置用のトナー供
   給ローラ又は転写ローラである請求項８記載の弾性部
   材。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の弾性部材を装着してな
    る画像形成装置。