JP2002113727A - Method for manufacturing polyurethane foam roller and image forming apparatus - Google Patents

Method for manufacturing polyurethane foam roller and image forming apparatus

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JP2002113727A
JP2002113727A JP2000307403A JP2000307403A JP2002113727A JP 2002113727 A JP2002113727 A JP 2002113727A JP 2000307403 A JP2000307403 A JP 2000307403A JP 2000307403 A JP2000307403 A JP 2000307403A JP 2002113727 A JP2002113727 A JP 2002113727A
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JP
Japan
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mold
shaft
polyurethane foam
opening
foaming
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JP2000307403A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroya Fukuda
紘哉 福田
Minoru Satoyoshi
実 里吉
Wataru Takahashi
渉 高橋
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a homogenous polyurethane foam roller suppressed from the involution of air, reduced in the irregularity of density or a cell size and having excellent quality. SOLUTION: A polyurethane foam forming material is foamed and cured in a cylindrical mold to manufacture a roller having a shaft and the polyurethane foam layer provided on the outer periphery of the shaft. The volume of the foaming zone in the cylindrical mold is continuously increased in conformity to the foaming expansion speed of the material and the foaming zone is filled with foam.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリウレタン発泡
体ローラの製造方法及び画像形成装置に関する。さらに
詳しくは、本発明は、エアの巻き込みが抑制されると共
に、密度(硬度)やセルサイズのバラツキなどが少な
く、均質で品質に優れるポリウレタン発泡体ローラ、特
にトナー供給ローラを、円筒状型を用いて効率よく製造
する方法、及びこの方法で得られたポリウレタン発泡体
ローラを装着してなる画像形成装置に関するものであ
る。
The present invention relates to a method for manufacturing a polyurethane foam roller and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a polyurethane foam roller, in particular, a toner supply roller, which suppresses air entrainment and has a small variation in density (hardness) and cell size, and is uniform and excellent in quality. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for efficiently producing a toner using the same, and an image forming apparatus provided with a polyurethane foam roller obtained by the method.

【0002】[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、給紙用などに
供される部品の部材として、高分子部材が注目されてお
り、そして、一般に帯電ローラ、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、給紙ロー
ラなどの弾性を有するローラの形態で用いられている。
これらの目的に使用される高分子部材には、通常ゴム又
はポリウレタンなどの高分子エラストマーやフォームが
用いられ、そして、これらには、低硬度であって、画像
形成体や転写材などを汚染しないことが要求される。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of electrophotographic technology, image forming apparatuses such as dry electrophotographic apparatuses have been used for charging, developing, and the like.
Polymer members have attracted attention as members of parts used for transfer, toner supply, cleaning, paper supply, and the like, and generally, a charging roller, a developing roller, a transfer roller, a toner supply roller, and a cleaning roller And a roller having elasticity such as a paper feed roller.
For the polymer members used for these purposes, polymer elastomers or foams such as rubber or polyurethane are usually used, and these have low hardness and do not contaminate image forming bodies and transfer materials. Is required.

【0003】ところが、ゴムやポリウレタンのエラスト
マーを低硬度化しようとすると、ジオクチルフタレート
のような可塑剤やアロマオイルのようなオイル類を配合
する必要があり、その結果、画像形成体などを汚染しな
いという要求を満たすのは困難である。したがって、エ
チレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)やシリコ
ーンゴムなどを、4,4′−オキシビス(ベンゼンスル
ホニルヒドラジド)のような発泡剤で発泡させたフォー
ムや、ポリウレタンを水やフロンなどの発泡剤で発泡さ
せたフォームを用いるのが有利であり、特にポリウレタ
ン発泡体が賞用されている。
However, in order to reduce the hardness of rubber or polyurethane elastomers, it is necessary to incorporate a plasticizer such as dioctyl phthalate or an oil such as aroma oil, and as a result, does not contaminate the image forming body. It is difficult to meet the demand. Therefore, a foam obtained by foaming ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) or silicone rubber with a foaming agent such as 4,4'-oxybis (benzenesulfonylhydrazide), or a polyurethane foamed with a foaming agent such as water or Freon is used. Advantageously, foams are used, in particular polyurethane foams.

【0004】このポリウレタン発泡体の製造方法として
は、例えばポリオール成分、ポリイソシアネート成分、
物理発泡剤及び場合により導電性付与剤やウレタン反応
触媒などを含む発泡体形成材料を、シャフトがセットさ
れた所定の形状の金型に注型して発泡硬化させるか、又
はブロック状に自由に発泡させたのち、加熱硬化させ、
ブロックから切削加工により、所定寸法に切り出し、シ
ャフトを取付ける方法などが知られている。
As a method for producing this polyurethane foam, for example, a polyol component, a polyisocyanate component,
A foam-forming material containing a physical foaming agent and optionally a conductivity-imparting agent or a urethane reaction catalyst is poured into a mold having a predetermined shape in which a shaft is set and foam-cured, or freely in a block shape. After foaming, heat and cure,
A method is known in which a block is cut out from a block to a predetermined size by cutting, and a shaft is attached.

【0005】これらの方法の中で、金型として円筒状型
を用いる方法は、脱型後、必ずしも研磨処理を必要とし
ないことから、多用されている。この円筒状型を用いて
ポリウレタン発泡体ローラを製造する方法としては、例
えばシャフトをセットした円筒状型を垂直に立てて、上
部の開口部よりポリウレタン発泡体形成材料を注入する
方法が知られている。しかしながら、この方法において
は、開口部が狭隘で底部まで距離があるため、該発泡体
形成材料が底部に到達する前に発泡を開始し、成形品
は、未充填部が存在したり、エアの巻込みによるボイド
が生じるなど、品質の劣るものになりやすい。また、底
部に注入口を設け、ポリウレタン発泡体形成材料を注入
ノズルで圧入する方法が知られているが、この場合、型
内のシャフトに沿って発泡膨張するため、エアの巻込み
などは抑制し得るものの、注入後の注入口への逆流防止
や注入口近辺の硬化ポリウレタンによる汚れの防止など
の対策が特に自動化された生産ラインや高速生産ライン
において困難である。さらに、底部から、該材料が発泡
膨張しながら筒上部まで空隙を満たしていく際に、重量
に逆らい狭隘な隙間を上昇するため、シャフト及び型内
面との摩擦により、発泡体の上部と下部とで、密度差
(硬度差)やセルサイズの不均一性が生じるなどの問題
がある。このような問題を解決するために、発泡体形成
材料を注入後に、円筒状型を横にするなどの処置が試み
られているが、エアの巻き込み、密度(硬度)やセルサ
イズの不均一性などの問題は、充分には解決されていな
いのが実状である。
[0005] Among these methods, a method using a cylindrical mold as a mold is often used because a polishing treatment is not necessarily required after the mold is released. As a method of manufacturing a polyurethane foam roller using this cylindrical mold, for example, a method is known in which a cylindrical mold having a shaft set therein is set upright and a polyurethane foam forming material is injected from an upper opening. I have. However, in this method, since the opening is narrow and there is a distance to the bottom, the foam-forming material starts foaming before reaching the bottom, and the molded product has an unfilled portion or air. It tends to be inferior in quality, such as the formation of voids due to entanglement. In addition, a method is known in which an injection port is provided at the bottom and a polyurethane foam forming material is press-fitted with an injection nozzle. In this case, since foam expands and expands along a shaft in a mold, air entrapment is suppressed. However, countermeasures such as prevention of backflow to the injection port after injection and prevention of contamination of the vicinity of the injection port with the cured polyurethane are particularly difficult in an automated production line or a high-speed production line. Furthermore, when filling the space from the bottom to the top of the cylinder while the material expands and expands, the friction between the shaft and the inner surface of the mold causes the upper and lower parts of the foam to rise through the narrow gap against the weight. Therefore, there is a problem that a density difference (hardness difference) and a non-uniform cell size occur. In order to solve such a problem, measures such as laying down a cylindrical mold after injecting the foam-forming material have been attempted. However, air entrainment, unevenness in density (hardness) and cell size have been attempted. In fact, such problems have not been sufficiently solved.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、エアの巻き込みによるボイドの形成が抑制さ
れると共に、密度(硬度)やセルサイズのバラツキなど
が少なく、均質で品質に優れるポリウレタン発泡体ロー
ラ、特に画像形成装置に用いられるトナー供給ローラと
して好適なポリウレタン発泡体ローラを、円筒状型を用
い効率よく製造する方法を提供することを目的とするも
のである。
Under such circumstances, the present invention suppresses the formation of voids due to the entrainment of air, reduces the variation in density (hardness) and cell size, and provides uniform and high quality. It is an object of the present invention to provide a method for efficiently producing an excellent polyurethane foam roller, particularly a polyurethane foam roller suitable as a toner supply roller used in an image forming apparatus, using a cylindrical mold.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ポリウレタン
発泡体形成材料の発泡膨張速度に合わせて、円筒状型内
における発泡帯域の容積を連続的に増大させることによ
り、その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。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, the expansion zone of the foaming zone in the cylindrical mold was adjusted in accordance with the expansion rate of the polyurethane foam forming material. It has been found that by continuously increasing the volume, its purpose can be achieved. The present invention
It has been completed based on such knowledge.

【0008】すなわち、本発明は、ポリウレタン発泡体
形成材料を円筒状型内で発泡硬化させて、シャフトと、
その外周に設けられたポリウレタン発泡体層を有するロ
ーラを製造するに当たり、該材料の発泡膨張速度に合わ
せて、円筒状型内における発泡帯域の容積を連続的に増
大させると共に、該発泡帯域を発泡体で埋めることを特
徴とするポリウレタン発泡体ローラの製造方法を提供す
るものである。
That is, according to the present invention, a polyurethane foam-forming material is foamed and cured in a cylindrical mold to form a shaft,
In producing a roller having a polyurethane foam layer provided on its outer periphery, the volume of the foaming zone in the cylindrical mold is continuously increased in accordance with the foaming expansion rate of the material, and the foaming zone is foamed. An object of the present invention is to provide a method for producing a polyurethane foam roller characterized by being filled with a body.

【0009】また、本発明の好ましい態様は、(1)円
筒状型の開口部を上にして、その中心にシャフトをセッ
トすると共に、該シャフトの上部に、型内面及びシャフ
トに密着して移動し得る可動コマを装着し、該コマとシ
ャフトと型内面とで形成される空隙部に、開口部よりポ
リウレタン発泡体形成材料を注入し、次いで開口部に蓋
をして、発泡を開始させることにより、上記材料の発泡
膨張と共に、可動コマが下方に移動して型内空隙部が発
泡体で埋められたのち、キュア後、脱型することによ
り、ポリウレタン発泡体ローラを製造する方法(以下、
本発明の製造方法Iと称す。) (2)円筒状型の開口部を上にして、その上部中心に、
型内面に密着し得る固定コマが下端に装着されたシャフ
トを、該シャフト上端部が開口部より上になるようにセ
ットし、該コマとシャフトと型内面とで形成される空隙
部に、開口部よりポリウレタン発泡体形成材料を注入し
て発泡を開始させると同時に、上記材料の発泡膨張速度
に合わせて、円筒状型をコマに密着させながら上昇さ
せ、型内空隙部を発泡体で埋めたのち、上記開口部に蓋
をしてキュア後、脱型することにより、ポリウレタン発
泡体ローラを製造する方法(以下、本発明の製造方法II
と称す。)、及び(3)円筒状型の開口部を上にして、
その上部中心に、型内面に密着し得る固定コマが下端に
装着されたシャフトを、該シャフト上端部が開口部より
上になるようにセットすると共に、上記コマの下にそれ
を支える支柱をセットし、該コマとシャフトと型内面と
で形成される空隙部に、開口部よりポリウレタン発泡体
形成材料を注入して発泡を開始させると同時に、上記材
料の発泡膨張速度に合わせて、支柱を引き下げることに
より、シャフトをコマと共に下方に移動させ型内空隙部
を発泡体で埋めたのち、上記開口部に蓋をしてキュア
後、脱型することにより、ポリウレタン発泡体ローラを
製造する方法(以下、本発明の製造方法IIIと称
す。)、である。さらに、本発明は、上記製造方法で得
られたポリウレタン発泡体ローラを装着したことを特徴
とする画像形成装置をも提供するものである。
Further, a preferred aspect of the present invention is that (1) a shaft is set at the center of the opening of a cylindrical mold, and the upper part of the shaft is moved in close contact with the inner surface of the mold and the shaft. A movable piece which can be mounted, and a polyurethane foam-forming material is injected from the opening into the gap formed by the piece, the shaft and the inner surface of the mold, and then the opening is covered to start foaming. A method for manufacturing a polyurethane foam roller by removing the mold after the movable piece moves down and the cavity in the mold is filled with the foam together with foaming expansion of the material, and then cured and removed (hereinafter, referred to as
This is referred to as a production method I of the present invention. (2) With the opening of the cylindrical mold facing upward, and in the center of the upper part,
A shaft having a fixed top that can be in close contact with the inner surface of the mold is set so that the upper end of the shaft is higher than the opening, and an opening is formed in a gap formed by the top, the shaft, and the inner surface of the mold. At the same time as the foaming was started by injecting the polyurethane foam forming material from the portion, the cylindrical mold was raised while being in close contact with the top in accordance with the foaming expansion rate of the material, and the cavity in the mold was filled with the foam. Then, a method of manufacturing a polyurethane foam roller by covering the opening with a lid and curing, and then removing the mold (hereinafter referred to as the manufacturing method II of the present invention)
Called. ) And (3) with the cylindrical mold opening up,
At the center of the upper part, a shaft with a fixed top that can be in close contact with the inner surface of the mold is set at the lower end so that the upper end of the shaft is higher than the opening, and a column that supports it is set below the top. Then, a polyurethane foam-forming material is injected from the opening into the gap formed by the top, the shaft, and the inner surface of the mold to start foaming, and at the same time, the column is lowered in accordance with the foaming expansion rate of the material. Then, after the shaft is moved downward together with the top to fill the cavity inside the mold with foam, the opening is covered and cured, and then the mold is removed to produce a polyurethane foam roller (hereinafter referred to as a method). , Referred to as the production method III of the present invention). Further, the present invention also provides an image forming apparatus equipped with the polyurethane foam roller obtained by the above-mentioned manufacturing method.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明のポリウレタン発泡体ロー
ラの製造方法においては、ポリウレタン発泡体形成材料
として、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発
泡剤及び所望により用いられる導電性付与剤、触媒、整
泡剤などを含有するものが使用される。上記ポリウレタ
ン発泡体形成材料においては、ポリオール成分やポリイ
ソシアネート成分は、それらを反応させてなるプレポリ
マーの形で含まれていてもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the method for producing a polyurethane foam roller according to the present invention, as a polyurethane foam forming material, a polyol component, a polyisocyanate component, a foaming agent and, if desired, a conductivity-imparting agent, a catalyst, and a foam stabilizer are used. Those containing an agent or the like are used. In the polyurethane foam-forming material, the polyol component and the polyisocyanate component may be contained in the form of a prepolymer obtained by reacting them.

【0011】ポリオールあるいはプレポリマーの製造に
用いられるポリオール成分としては特に制限はなく、ポ
リエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、疎水
性ポリオールなどを挙げることができる。ここで、ポリ
エーテルポリオールとしては、グリセリン等にエチレン
オキシドやプロピレンオキシドを付加重合したポリオー
ル、ポリテトラメチレングリコール、エチレングリコー
ル、プロパンジオール、ブタンジオール等のポリオール
が好ましく用いられる。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のポリオールが好ましく用い
られる。また、疎水性ポリオールとしては、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などが用いられる。これらの
ポリオール成分は、一種用いてもよく、二種以上を組み
合わせて用いてもよい。
The polyol component used for producing the polyol or the prepolymer is not particularly limited, and examples thereof include a polyether polyol, a polyester polyol, and a hydrophobic polyol. Here, as the polyether polyol, a polyol obtained by addition-polymerizing ethylene oxide or propylene oxide to glycerin or the like, or a polyol such as polytetramethylene glycol, ethylene glycol, propanediol, or butanediol is preferably used. As the polyester polyol, a condensation-based polyester polyol obtained by condensation of a dicarboxylic acid and a diol or a triol, a lactone-based polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of a lactone based on a diol or a triol, and a polyether polyol having a lactone terminal. A polyol such as an ester-modified ester-modified polyol is preferably used. Further, as the hydrophobic polyol, polyisoprene polyol, polybutadiene polyol, hydrogenated polybutadiene polyol, or the like is used. These polyol components may be used alone or in combination of two or more.

【0012】一方、ポリイソシアネートあるいはプレポ
リマーの製造に用いられるポリイソシアネート成分とし
ては、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ジイソ
シアネート;水素添加トリレンジイソシアネート;ヘキ
サメチレンジイソシアネート等の不飽和結合を持たない
ポリイソシアネート類やそれらのイソシアヌレート、カ
ルボジイミド、グリコール等による変性物などが挙げら
れる。これらのポリイソシアネート成分は一種用いても
よく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
On the other hand, the polyisocyanate component used for producing a polyisocyanate or a prepolymer includes tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude diphenylmethane diisocyanate (crude MDI), isophorone diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate; Examples include hydrogenated tolylene diisocyanate; polyisocyanates having no unsaturated bond such as hexamethylene diisocyanate, and modified products thereof with isocyanurate, carbodiimide, glycol, and the like. These polyisocyanate components may be used alone or in combination of two or more.

【0013】次に、発泡剤としては、製造プロセス上の
取扱いやすさ、気化や発泡のいやすさなどを考慮して、
一般に沸点が20〜60℃の範囲にある物理的発泡剤が
好ましく用いられる。そして、この発泡剤をポリウレタ
ン発泡体の原料として用いる場合、発泡剤単独では粘度
が低く、発泡機で安定した流量を得にくいため、ポリオ
ールなどの粘度の高い原料成分とあらかじめ混合して用
いるのが有利である。このような発泡剤としては、例え
ばn−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、メチ
レンクロリド、フロン134a(1,1,1,2−テト
ラフルオロエタン)、フロン245fa(1,1,1,
3,3−ペンタフルオロプロパン)、フロン365mf
c(1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン)、フ
ロン356、フロン141b(1,1−ジクロロ−1−
フルオロエタン)、フロン142b(1−クロロ−1,
1−ジフルオロエタン)、フロン22(クロロジフルオ
ロメタン)、さらには水などが挙げられる。これらは単
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。
Next, as the foaming agent, taking into account ease of handling in the production process, ease of vaporization and foaming, etc.,
Generally, a physical foaming agent having a boiling point in the range of 20 to 60 ° C is preferably used. When this foaming agent is used as a raw material of a polyurethane foam, it is difficult to obtain a stable flow rate by using a foaming agent alone and to obtain a stable flow rate with a foaming machine. It is advantageous. Examples of such a foaming agent include n-pentane, isopentane, cyclopentane, methylene chloride, Freon 134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane), and Freon 245fa (1,1,1,1).
3,3-pentafluoropropane), CFC 365mf
c (1,1,1,3,3-pentafluorobutane), Freon 356, Freon 141b (1,1-dichloro-1-
Fluoroethane), Freon 142b (1-chloro-1,
1-difluoroethane), Freon 22 (chlorodifluoromethane), and water. These may be used alone or in combination of two or more.

【0014】次に、本発明におけるポリウレタン発泡体
形成材料において、所望により用いられる導電性付与剤
としては、カーボンブラックやイオン導電剤などが挙げ
られる。カーボンブラックとしては、例えば電化ブラッ
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
プブラックなどが挙げられる。イオン導電剤としては、
例えばテトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモ
ニウム、ラウリルトリメチルアンモニウムなどのドデシ
ルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアン
モニウムなどのオクタデシルトリメチルアンモニウム、
ヘキサデシ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、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニ
ウムなどの過塩素酸塩、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、スルホン酸塩などのアンモニウム
塩;リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム
などのアルカリ金属又はアルカリ土類金属の過塩素酸
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、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸
塩などが挙げられる。
Next, in the polyurethane foam-forming material of the present invention, examples of the conductivity-imparting agent to be used include carbon black and ionic conductive agents. Examples of carbon black include gas black such as electrified black, Ketjen black, and acetylene black, oil furnace black including ink black, thermal black, channel black, and lamp black. As the ion conductive agent,
For example, tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium such as lauryltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium such as stearyltrimethylammonium,
Perchlorates, chlorates, hydrochlorides, bromates, such as hexadecyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, modified aliphatic dimethylethylammonium,
Ammonium salts such as iodate, borofluoride, sulfate, alkyl sulfate, carboxylate and sulfonate; perchlorates of alkali metals or alkaline earth metals such as lithium, sodium, calcium and magnesium Chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, trifluoromethyl sulfate, sulfonate and the like.

【0015】これらの導電性付与剤は一種用いてもよ
く、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その
配合量は特に制限はなく、各種状況に応じて適宜選定さ
れるが、通常、高分子材料100重量部に対し、0.1
〜40重量部、好ましくは0.3〜20重量部の割合で
配合される。また、上記のカーボンブラックやイオン導
電剤と共に金属粉末や金属酸化物粉末などのフィラー系
導電剤を添加することができる。また、ポリウレタン発
泡体形成材料において、所望により用いられる触媒とし
ては、例えば有機金属触媒のジブチルチンジラウレー
ト、ジブチルチンジアセテート、スタナスオクトエー
ト、ジブチルチンマーカブチド、ジブチルチンチオカル
ボキシレート、ジブチルチンジマレニート、ジオクチル
チンマーカブチド、ジオクチルチンチオカルボキシレー
ト、フェニル水銀、プロピオン酸銀、オクテン酸錫、ア
ミン触媒のトリエチルアミン、N,N,N′N′−テト
ラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、N
−メチルモルホリン、ジメチルアミノエタノール、ビス
(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、1,8−ジア
ザビシクロ(5,4,0)−ウンデセン−7等が好まし
く用いられる。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。
These conductivity-imparting agents may be used alone or in combination of two or more. The amount is not particularly limited and is appropriately selected according to various situations. Usually, the amount is 0.1 to 100 parts by weight of the polymer material.
4040 parts by weight, preferably 0.3-20 parts by weight. In addition, a filler-based conductive agent such as a metal powder and a metal oxide powder can be added together with the carbon black and the ionic conductive agent. In the polyurethane foam-forming material, as a catalyst optionally used, for example, organometallic catalysts such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, stannas octoate, dibutyltin marker butide, dibutyltin thiocarboxylate, and dibutyltin dimaleate Neat, dioctyltin marker butide, dioctyltin thiocarboxylate, phenylmercury, silver propionate, tin octenoate, amine-catalyzed triethylamine, N, N, N'N'-tetramethylethylenediamine, triethylenediamine, N
-Methylmorpholine, dimethylaminoethanol, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -undecene-7 and the like are preferably used. These catalysts may be used alone,
Two or more kinds may be used in combination.

【0016】さらに、該ポリウレタン発泡体形成材料に
おいては、所望により用いられる整泡剤としては、例え
ばポリエーテルシリコーンオイル、ノニオン性界面活性
剤、イオン性界面活性剤などが挙げられ、これらは一種
用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のポリウレタン発泡体ローラの製造方法において
は、円筒状型内で、前記ポリウレタン発泡体形成材料を
発泡硬化させて、シャフトと、その外周に設けられたポ
リウレタン発泡体層を有するローラを製造する。そし
て、このポリウレタン発泡体ローラの製造においては、
該発泡体形成材料の発泡膨張速度に合わせて、円筒状型
内における発泡帯域の容積を連続的に増大させると共
に、該発泡帯域を発泡体で埋める方法が用いられる。こ
のような方法を用いることにより、円筒状型を用いてポ
リウレタン発泡体ローラを製造する従来技術における欠
点であった、エアの巻き込みによるボイドの形成、密度
(硬度)やセルサイズの不均一性などを回避することが
できる。
Further, in the polyurethane foam-forming material, as the foam stabilizer optionally used, for example, polyether silicone oil, nonionic surfactant, ionic surfactant and the like can be mentioned. Or two or more of them may be used in combination.
In the method for producing a polyurethane foam roller of the present invention, the polyurethane foam-forming material is foamed and cured in a cylindrical mold to produce a roller having a shaft and a polyurethane foam layer provided on the outer periphery thereof. . And in the production of this polyurethane foam roller,
A method is used in which the volume of the foaming zone in the cylindrical mold is continuously increased in accordance with the expansion rate of the foam-forming material, and the foaming zone is filled with foam. By using such a method, defects such as void formation due to entrainment of air, non-uniformity of density (hardness) and cell size, which were disadvantages in the conventional technique of manufacturing a polyurethane foam roller using a cylindrical mold, were obtained. Can be avoided.

【0017】上記本発明の方法における好ましい態様と
しては、以下に示す製造方法I、製造方法II及び製造方
法IIIを挙げることができる。まず、本発明の製造方法
Iについて説明する。図1は、本発明の製造方法Iの一
例を説明するための工程図であって、製造方法Iにおい
ては、まず円筒状型1の開口部を上にして、その中心に
シャフト2をセットすると共に〔図1(a)〕、該シャ
フト2の上部に可動コマ3を装着する〔図1(b)〕。
この可動コマ3としては、小さな力で、型内面及びシャ
フトに密着して容易に筒内面の長さ方向に移動し得るも
のであればよく、その材質については特に制限されず、
金属製、プラスチック製など、いずれも用いることがで
きる。
Preferred embodiments of the method of the present invention include the following production method I, production method II and production method III. First, the manufacturing method I of the present invention will be described. FIG. 1 is a process diagram for explaining an example of the manufacturing method I of the present invention. In the manufacturing method I, first, the opening of the cylindrical mold 1 is turned upward, and the shaft 2 is set at the center thereof. At the same time, the movable piece 3 is mounted on the upper part of the shaft 2 (FIG. 1A).
The movable piece 3 is not particularly limited as long as it can easily move in the longitudinal direction of the cylinder inner surface with a small force in close contact with the inner surface of the mold and the shaft.
Any of metal and plastic can be used.

【0018】次に、可動コマ3とシャフト2と円筒状型
1の内面とで形成される空隙部に、開口部よりポリウレ
タン発泡体形成材料6を注入する〔図1(b)〕。次い
で開口部を上蓋4で蓋をして、通常15〜80℃、好ま
しくは20〜65℃の範囲の温度において発泡を開始さ
せることにより、上記材料の発泡膨張と共に、その発泡
圧で可動コマ3が下方に移動して、型内空隙部がポリウ
レタン発泡体7で埋められる〔図1(c)〕。次に、7
0〜120℃程度の温度でキュアしたのち、脱型して可
動コマ3を取り外し、所望寸法に裁断することにより、
目的のポリウレタン発泡体ローラ10が得られる〔図1
(d)〕。なお、5は下蓋である。
Next, a polyurethane foam forming material 6 is injected into the gap formed by the movable piece 3, the shaft 2, and the inner surface of the cylindrical mold 1 through the opening [FIG. 1 (b)]. Next, the opening is covered with the upper lid 4 and foaming is started at a temperature usually in the range of 15 to 80 ° C., preferably 20 to 65 ° C., so that the movable piece 3 is expanded by the foaming pressure together with the foaming expansion of the material. Moves downward, and the cavity in the mold is filled with the polyurethane foam 7 [FIG. 1 (c)]. Next, 7
After curing at a temperature of about 0 to 120 ° C., the mold is removed from the mold, the movable piece 3 is removed, and cut into desired dimensions.
The desired polyurethane foam roller 10 is obtained [FIG.
(D)]. In addition, 5 is a lower lid.

【0019】次に、本発明の製造方法IIについて説明す
る。図2は、本発明の製造方法IIの一例を説明するため
の工程図であって、製造方法IIにおいては、まず、円筒
状型1の開口部を上にして、その上部中心に、円筒状型
1の内面に密着し得る固定コマ3′が下端に装着された
シャフト2を、該シャフト2の上端部が開口部より上に
なるようにセットし、固定コマ3′とシャフト2と同筒
状型1の内面とで形成される空隙部に、開口部よりポリ
ウレタン発泡体形成材料6を注入し、前記製造方法Iと
同様の温度にて発泡を開始させる〔図2(a)〕。次い
で、発泡開始と同時に上記材料の発泡膨張速度に合わせ
て、円筒状型1を固定コマ3′に密着させながら上昇さ
せ、型内空隙部をポリウレタン発泡体7で埋めたのち、
開口部を上蓋3で蓋をする〔図2(b)〕。次に、70
〜120℃程度の温度でキュアしたのち、脱型して所望
寸法に裁断することにより、目的のポリウレタン発泡体
ローラが得られる。なお、5は下蓋である。
Next, the production method II of the present invention will be described. FIG. 2 is a process chart for explaining an example of the manufacturing method II of the present invention. In the manufacturing method II, first, the opening of the cylindrical mold 1 is turned upward, and a cylindrical shape is placed at the center of the upper part. A shaft 2 having a fixed top 3 'attached to the lower end thereof which can be in intimate contact with the inner surface of the mold 1 is set so that the upper end of the shaft 2 is higher than the opening. The polyurethane foam forming material 6 is injected into the void formed between the inner surface of the mold 1 and the opening through the opening, and foaming is started at the same temperature as in the manufacturing method I (FIG. 2A). Next, simultaneously with the start of foaming, the cylindrical mold 1 is raised while being in close contact with the fixed top 3 ′ in accordance with the foaming expansion rate of the above-mentioned material, and after filling the cavity in the mold with the polyurethane foam 7,
The opening is covered with an upper cover 3 (FIG. 2B). Next, 70
After curing at a temperature of about 120 ° C., the resulting polyurethane foam roller is obtained by demolding and cutting to a desired size. In addition, 5 is a lower lid.

【0020】最後に、本発明の製造方法IIIについて説
明する。図3は、本発明の製造方法IIIの一例を説明す
るための工程図であって、製造方法IIIにおいては、ま
ず、円筒状型1の開口部を上にして、その上部中心に、
円筒状型1の内面に密着し得る固定コマ3′が下端に装
着されたシャフト2を、該シャフト2の上端部が開口部
より上になるようにセットすると共に、該固定コマ3′
の下にそれを支える支柱8をセットする〔図3
(a)〕。次いで、固定コマ3′とシャフト2と円筒状
型1の内面とで形成される空隙部に、開口部よりポリウ
レタン発泡体形成材料6を注入し、前記製造方法Iと同
様の温度にて発泡を開始させると同時に、上記材料の発
泡膨張速度に合わせて、支柱8を引き下げることによ
り、シャフト2を固定コマ3′と共に下方に移動させる
〔図3(b)〕。次に、型内空隙部をポリウレタン発泡
体7で埋めたのち、開口部を上蓋4で蓋をして〔図3
(c)〕、70〜120℃程度の温度でキュアを行い、
次いで脱型して所望寸法に裁断することにより、目的の
ポリウレタン発泡体ローラが得られる。
Finally, the production method III of the present invention will be described. FIG. 3 is a process diagram for explaining an example of the production method III of the present invention. In the production method III, first, the opening of the cylindrical mold 1 is turned upward,
A shaft 2 having a fixed top 3 'attached to the lower end capable of closely contacting the inner surface of the cylindrical mold 1 is set so that the upper end of the shaft 2 is higher than the opening, and the fixed top 3' is set.
Set the support column 8 that supports it under [Fig.
(A)]. Next, the polyurethane foam forming material 6 is injected into the gap formed by the fixed top 3 ′, the shaft 2 and the inner surface of the cylindrical mold 1 from the opening, and foaming is performed at the same temperature as in the above-mentioned production method I. Simultaneously, the shaft 2 is moved downward together with the fixed piece 3 'by lowering the column 8 in accordance with the foaming and expansion speed of the material [FIG. 3 (b)]. Next, after filling the void in the mold with the polyurethane foam 7, the opening is covered with the upper lid 4 [FIG.
(C)], curing at a temperature of about 70 to 120 ° C.,
Then, the resulting polyurethane foam roller is obtained by removing the mold and cutting it into a desired size.

【0021】このような本発明の方法により得られたポ
リウレタン発泡体ローラは、エアの巻き込みによるボイ
ドの形成がなく、かつセルサイズが均一で、密度(硬
化)のバラツキが少ない発泡体層を有し、品質に優れる
ものである。前記本発明の方法で用いられる円筒状型の
材質については特に制限はなく、従来ポリウレタン発泡
体ローラの作製において慣用されている金属製や樹脂製
のものを用いることができるが、特にステンレス鋼(S
US)製のものが好適である。
The polyurethane foam roller obtained by such a method of the present invention has a foam layer in which voids are not formed due to entrainment of air, cell size is uniform, and density (hardening) variation is small. And have excellent quality. The material of the cylindrical mold used in the method of the present invention is not particularly limited, and a metal or resin material conventionally used in the production of a polyurethane foam roller can be used. S
US) are preferred.

【0022】この円筒状型の内面には、所望によりフッ
素樹脂などからなるコーティング層を設けてもよく、ま
た、公知のシリコーン系やフッ素系などの離型剤を塗布
してもよい。また、本発明の方法におけるポリウレタン
発泡体ローラを構成するシャフトとしては、例えば硫黄
快削鋼などの鋼材に亜鉛などのメッキを施した金属部
材、アルミニウム、ステンレス、鋼、マグネシウム合金
などの金属部材が挙げられる。前述の本発明の製造方法
I、II及びIIIにおいて、脱型後取り外した可動コマ
や、シャフトから切り離された固定コマは、材料を選択
することにより、再利用も可能である。
If necessary, a coating layer made of a fluororesin or the like may be provided on the inner surface of the cylindrical mold, or a known silicone-based or fluorine-based release agent may be applied. Further, as the shaft constituting the polyurethane foam roller in the method of the present invention, for example, a metal member obtained by plating a steel material such as sulfur free-cutting steel with zinc or the like, or a metal member such as aluminum, stainless steel, steel, or a magnesium alloy. No. In the above-described manufacturing methods I, II and III of the present invention, the movable top removed after the mold release and the fixed top separated from the shaft can be reused by selecting a material.

【0023】本発明の方法で作製されたポリウレタン発
泡体ローラは、電子写真装置や静電記録装置などの画像
形成装置用の各種部材、例えば帯電ローラ、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
ラ及び給紙ローラなどとして用いることができるが、特
にトナー供給ローラとして好適である。また、本発明の
画像形成装置は、前述の本発明の方法で得られたポリウ
レタン発泡体ローラを、上記の各種部材として装着して
なるものである。
The polyurethane foam roller manufactured by the method of the present invention can be used for various members for an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus and an electrostatic recording apparatus, for example, a charging roller, a developing roller, a transfer roller, a toner supply roller, and a cleaning roller. Although it can be used as a roller and a paper feed roller, it is particularly suitable as a toner supply roller. Further, the image forming apparatus of the present invention is obtained by mounting the polyurethane foam roller obtained by the above-described method of the present invention as the various members described above.

【0024】次に、該ポリウレタン発泡体ローラを、ト
ナー供給ローラとして画像形成装置に装着した例につい
て説明する。図4は、本発明の方法で得られたポリウレ
タン発泡体ローラを、トナー供給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、本発明に係るトナー供給ローラ13と静電潜像を保
持した画像形成体11との間に現像ローラ12がその外
周面を画像形成体11の表面に近接させた状態で配設さ
れ、かつ画像形成体11に紙などの記録媒体18を介し
て、転写ローラ15を当接させた構造を示している。ト
ナー供給ローラ13、現像ローラ12及び画像形成体1
1を矢印方向に回転させることにより、トナーがトナー
供給ローラ13により、現像ローラ12の表面に供給さ
れ、層規制ブレード14によって均一な薄層に整えられ
たのち、画像形成体11上の潜像に付着し、該潜像が可
視化される。そして画像形成体11と転写ローラ15と
の間に電界を発生させることにより、画像形成体11上
のトナー画像を記録媒体18に転写させる。また、16
はクリーニングローラであり、このクリーニングローラ
16により、転写後に画像形成体11表面に残留するト
ナーが除去される。なお、17は帯電ローラである。
Next, an example in which the polyurethane foam roller is mounted on an image forming apparatus as a toner supply roller will be described. FIG. 4 is an explanatory view showing an example of an electrophotographic image forming apparatus in which the polyurethane foam roller obtained by the method of the present invention is mounted as a toner supply roller. A developing roller 12 is disposed between the developing roller 12 and the image forming body 11 holding the electrostatic latent image in a state where the outer peripheral surface thereof is close to the surface of the image forming body 11, and a recording medium such as paper is provided on the image forming body 11. 18 shows a structure in which the transfer roller 15 is in contact with the transfer roller 18. Toner supply roller 13, developing roller 12, and image forming body 1
1 is rotated in the direction of the arrow to supply toner to the surface of the developing roller 12 by the toner supply roller 13, and the toner is adjusted to a uniform thin layer by the layer regulating blade 14. And the latent image is visualized. Then, by generating an electric field between the image forming body 11 and the transfer roller 15, the toner image on the image forming body 11 is transferred to the recording medium 18. Also, 16
Reference numeral denotes a cleaning roller. The cleaning roller 16 removes toner remaining on the surface of the image forming body 11 after transfer. Reference numeral 17 denotes a charging roller.

【0025】[0025]

【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。 調製例1 平均分子量5000,官能基数3のポリエーテルポリ
オール70重量部、スチレングラフトタイプのポリマ
ーポリオール30重量部、トリエチレンジアミン0.
3重量部、N−メチルモルフォリン0.2重量部、
水1.5重量部、シリコーン整泡剤1.5重量部及び
TDI−80/ポリメリックMDIの比率が50/5
0のイリシアネートをインデックス105となる量配合
することにより、ポリウレタン発泡体形成材料を調製し
た。このポリウレタン発泡体形成材料は、別途行われた
カップ内でのフリー発泡実験において、攪拌注入後、温
度25℃にて10秒で発泡を開始し、90秒間で発泡を
終了した。その際の密度は0.10g/ミリリットルで
あった。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Preparation Example 1 70 parts by weight of a polyether polyol having an average molecular weight of 5,000 and a number of functional groups of 3; 30 parts by weight of a styrene graft type polymer polyol;
3 parts by weight, 0.2 part by weight of N-methylmorpholine,
1.5 parts by weight of water, 1.5 parts by weight of silicone foam stabilizer and the ratio of TDI-80 / polymeric MDI is 50/5
A polyurethane foam-forming material was prepared by blending an iriocyanate of 0 in such an amount as to give an index of 105. In a free foaming experiment in a cup, which was separately performed, the polyurethane foam-forming material started foaming at 25 ° C. for 10 seconds after stirring and pouring, and completed foaming in 90 seconds. The density at that time was 0.10 g / milliliter.

【0026】実施例1(製造方法Iによるポリウレタン
発泡体ローラの作製) 内径18mm、長さ250mmのSUS製円筒、径6m
m、長さ260mmの鉄製シャフト、中央部にシャフト
保持用孔を設けた上蓋及び下蓋を用意した。まず、SU
S製円筒の一方の開口部に下蓋を装着し、この下蓋のシ
ャフト保持用孔にシャフトを差し込んだ状態で円筒型を
立てた。次いで、厚み10mm、外径18.8mmで、
かつ中央部にシャフトを貫入させる径5.8mmの孔を
有し、型内で移動し得るポリウレタンフォーム製可動コ
マを、シャフトに装着し、円筒型開口部より40mm下
に該可動コマの上面が位置するようにセットした。
Example 1 (Production of Polyurethane Foam Roller by Production Method I) A SUS cylinder having an inner diameter of 18 mm and a length of 250 mm, a diameter of 6 m
m, an iron shaft having a length of 260 mm, an upper lid and a lower lid provided with a shaft holding hole at the center. First, SU
A lower lid was attached to one opening of the S-made cylinder, and a cylindrical mold was set up with a shaft inserted into a shaft holding hole of the lower lid. Then, with a thickness of 10 mm and an outer diameter of 18.8 mm,
A movable piece made of polyurethane foam, which has a hole of 5.8 mm in diameter and through which the shaft can penetrate and is movable in the mold, is mounted on the shaft, and the upper surface of the movable piece is 40 mm below the cylindrical opening. It was set to be located.

【0027】次に、円筒型内面、シャフト及び可動コマ
で形成される空隙に、調製例1で得られたポリウレタン
発泡体形成材料6.5gを発泡機から注入し、ただちに
上蓋をシャフト保持用孔にシャフトの端部が入るように
円筒型の開口部に装着した。上蓋装着後、該材料は発泡
を開始し、発泡圧で可動コマを押し下げながら膨張し、
温度約25℃にて約90秒間で型内が発泡体で埋められ
たものと推測される。その後90℃で20分間キュア
し、次いで脱型後、可動コマを取り外したのち、裁断し
て直径18mm、長さ220mmのシャフト付きポリウ
レタン発泡体ローラを作製した。このローラの発泡体層
は、エアの巻き込みによるボイドの形成がなく、セルサ
イズは全体に均一で、密度のバラツキが少ないものであ
った。結果を第1表に示す。
Next, 6.5 g of the polyurethane foam-forming material obtained in Preparation Example 1 was injected into a space formed by the cylindrical inner surface, the shaft and the movable piece from a foaming machine, and the upper lid was immediately inserted into the shaft holding hole. The shaft was fitted into a cylindrical opening so that the end of the shaft could enter. After the upper lid is attached, the material starts foaming and expands while pushing down the movable piece with the foaming pressure,
It is assumed that the inside of the mold was filled with the foam in about 90 seconds at a temperature of about 25 ° C. Thereafter, the mixture was cured at 90 ° C. for 20 minutes, then released from the mold, and the movable piece was removed and cut to obtain a polyurethane foam roller with a shaft having a diameter of 18 mm and a length of 220 mm. The foam layer of this roller did not form voids due to the entrainment of air, had a uniform cell size as a whole, and had little variation in density. The results are shown in Table 1.

【0028】実施例2(製造方法IIによるポリウレタン
発泡体ローラの作製) 内径18mm、長さ250mmのSUS製円筒、下端に
厚み10mm、外径18.8mmのポリウレタンフォー
ム製固定コマを装着した径6mm、長さ260mmの鉄
製シャフト、下蓋及び中央部にシャフト保持用孔を設け
た上蓋を用意した。まず、SUS製円筒の一方の開口部
に下蓋を装着した円筒型を立て、次いで、該円筒型の開
口部より、下端に固定コマを装着したシャフトを、固定
コマ側から挿入し、該固定コマの上面が開口部より40
mm下に位置するようにセットした。次に、円筒型内
面、シャフト及び固定コマで形成される空隙に、調製例
1で得られたポリウレタン発泡体形成材料6.5gを発
泡機から注入した。次いで、発泡開始と同時に、上記材
料の発泡膨張速度に合わせて(発泡膨張速度とほぼ等速
度で)、円筒型を、その内面を固定コマに密着させなが
ら上昇させ、温度約25℃にて、約90秒間で型内を発
砲体で埋めた。その後、上蓋をシャフト保持用孔にシャ
フトの端部が入るように円筒型の開口部に装着したの
ち、90℃で20分間キュアし、次いで脱型後、裁断し
て直径18mm、長さ220mmのシャフト付きポリウ
レタン発泡体ローラを作製した。このローラの発泡体層
は、エアの巻き込みによるボイドの形成がなく、セルサ
イズは全体に均一で、密度のバラツキの少ないものであ
った。結果を第1表に示す。
Example 2 (Production of Polyurethane Foam Roller by Production Method II) A SUS cylinder having an inner diameter of 18 mm and a length of 250 mm, and a fixed piece made of a polyurethane foam having a thickness of 10 mm and an outer diameter of 18.8 mm attached to a lower end of 6 mm. An iron shaft having a length of 260 mm, a lower lid, and an upper lid having a shaft holding hole in the center were prepared. First, a cylindrical type having a lower lid attached to one opening of a SUS cylinder is set up, and then, from the opening of the cylindrical type, a shaft with a fixed top attached at the lower end is inserted from the fixed top side, and the fixed type is fixed. The top of the top is 40 from the opening
mm. Next, 6.5 g of the polyurethane foam forming material obtained in Preparation Example 1 was injected from a foaming machine into a space formed by the cylindrical inner surface, the shaft, and the fixed top. Next, at the same time as the foaming is started, the cylindrical mold is raised in accordance with the foaming and expanding speed of the above-mentioned material (at substantially the same speed as the foaming and expanding speed) while keeping its inner surface in close contact with the fixed top, and at a temperature of about 25 ° C, The mold was filled with a foam in about 90 seconds. After that, the upper lid was attached to the cylindrical opening so that the end of the shaft was inserted into the shaft holding hole, cured at 90 ° C. for 20 minutes, then removed from the mold, cut and cut to a diameter of 18 mm and a length of 220 mm. A polyurethane foam roller with a shaft was produced. The foam layer of this roller did not form voids due to the entrainment of air, had a uniform cell size as a whole, and had little variation in density. The results are shown in Table 1.

【0029】実施例3(製造方法III によるポリウレタ
ン発泡体ローラの作製) 内径18mm、長さ250mmのSUS製円筒、下端に
厚み10mm、外径18.8mmのポリウレタンフォー
ム製固定コマを装着した径6mm、長さ260mmの鉄
製シャフト、中央部にシャフト保持用孔を設けた上蓋及
び径10mm、長さ350mmのSUS製支柱を用意し
た。
Example 3 (Production of Polyurethane Foam Roller by Production Method III) A SUS cylinder having an inner diameter of 18 mm and a length of 250 mm, and a fixed piece made of polyurethane foam having a thickness of 10 mm and an outer diameter of 18.8 mm attached to a lower end of 6 mm. An iron shaft having a length of 260 mm, an upper lid provided with a shaft holding hole at the center, and a SUS column having a diameter of 10 mm and a length of 350 mm were prepared.

【0030】まず、SUS製円筒の一方の開口部より、
下端に固定コマを装着したシャフトを、固定コマ側から
挿入し、該固定コマの上面が開口部より40mm下に位
置するようにセットすると共に、固定コマの下にコマを
支える支柱をセットし、上記開口部が上になるように円
筒型を立てた。次に、円筒型内面、シャフト及び固定コ
マで形成される空隙に、調製例1で得られたポリウレタ
ン発泡体形成材料6.5gを発泡機から注入した。次い
で、発泡開始と同時に、上記材料の発泡膨張速度に合わ
せて(発泡膨張速度とほぼ等速度で)、支柱を引き下げ
ることにより、シャフトを固定コマと共に下方に移動さ
せ、約90秒間で、該固定コマを円筒型下端に到達さ
せ、型内を発泡体で埋めた。この際の発泡温度は約25
℃であった。その後、上蓋をシャフト保持用孔にシャフ
トの端部が入るように円筒型の開口部に装着したのち、
90℃で20分間キュアし、次いで脱型後、裁断して直
径18mm、長さ220mmのシャフト付きポリウレタ
ン発泡体ローラを作製した。このローラの発泡体層は、
エアの巻き込みによるボイドの形成がなく、セルサイズ
は全体に均一で、密度のバラツキの少ないものであっ
た。結果を第1表に示す。
First, from one opening of the SUS cylinder,
Insert the shaft with the fixed top at the lower end from the fixed top side, set it so that the upper surface of the fixed top is located 40 mm below the opening, and set the column supporting the top under the fixed top, A cylindrical mold was set up so that the opening was upward. Next, 6.5 g of the polyurethane foam forming material obtained in Preparation Example 1 was injected from a foaming machine into a space formed by the cylindrical inner surface, the shaft, and the fixed top. Then, simultaneously with the start of foaming, the shaft is moved downward together with the fixed piece by pulling down the column in accordance with the foaming and expanding speed of the material (at substantially the same speed as the foaming and expanding speed). The top was allowed to reach the lower end of the cylindrical mold, and the inside of the mold was filled with a foam. The foaming temperature at this time is about 25
° C. Then, after attaching the upper lid to the cylindrical opening so that the end of the shaft enters the shaft holding hole,
The mixture was cured at 90 ° C. for 20 minutes, then removed from the mold, and cut to prepare a polyurethane foam roller with a shaft having a diameter of 18 mm and a length of 220 mm. The foam layer of this roller
No voids were formed due to the entrainment of air, the cell size was uniform throughout, and there was little variation in density. The results are shown in Table 1.

【0031】比較例1 実施例1において、可動コマを使用せず、かつ円筒型の
開口部より、直接ポリウレタン発泡体形成材料を注入し
て発泡させ、型内が発泡体で埋められたのち、上蓋を装
着した以外は、実施例1に準じて操作を行い、ポリウレ
タン発泡体ローラを作製した。このローラにおける発泡
体層の性状を第1表に示す。 比較例2 実施例1と同じ寸法のSUS製円筒に下蓋を装着すると
共に、シャフトをセットしたのち、さらに、この円筒型
の底部より40mm上の箇所に、径が10mmの注入口
を設けた。この円筒型を立てて、調製例1で得られたポ
リウレタン発泡体形成材料6.5gを該注入口より注入
したのち、該注入口に予めネジをきった栓をネジ込み、
発泡液が流れ出さないように密封した。その後、実施例
1に準じて操作を行い、型内が発泡体で埋められたの
ち、上蓋を装着し、キュア、脱型、裁断してポリウレタ
ン発泡体ローラを作製した。このローラにおける発泡体
層の性状を第1表に示す。
Comparative Example 1 In Example 1, a movable foam was not used, and a polyurethane foam-forming material was directly injected from a cylindrical opening to foam the foam. After the foam was filled in the mold, Operations were performed in the same manner as in Example 1 except that the upper lid was attached, to produce a polyurethane foam roller. Table 1 shows the properties of the foam layer in this roller. Comparative Example 2 A lower lid was attached to a SUS cylinder having the same dimensions as in Example 1, and after setting the shaft, an injection port having a diameter of 10 mm was provided at a position 40 mm above the bottom of the cylindrical mold. . This cylindrical mold was set up, 6.5 g of the polyurethane foam-forming material obtained in Preparation Example 1 was injected from the injection port, and a pre-threaded stopper was screwed into the injection port.
It was sealed so that the foaming liquid did not flow out. Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed, and after the inside of the mold was filled with the foam, the upper lid was attached, and curing, demolding, and cutting were performed to produce a polyurethane foam roller. Table 1 shows the properties of the foam layer in this roller.

【0032】比較例3 実施例1と同じ寸法及びシャフト保持構造をもつSUS
製円筒型であって、長さ方向に分割できる割型を用意し
た。まず、シャフトをセットした割型下部に調製例1で
得られたポリウレタン発泡体形成材料6.5gを注入し
たのち、割型上部を装着し、型内が発泡体で埋められた
のち、上蓋をして密封した。その後、実施例1に準じて
操作を行い、キュア、脱型、裁断してポリウレタン発泡
体ローラを作製した。このローラにおける発泡体層の性
状を第1表に示す。
Comparative Example 3 SUS having the same dimensions and shaft holding structure as in Example 1
A split mold that can be divided in the length direction was prepared. First, after injecting 6.5 g of the polyurethane foam forming material obtained in Preparation Example 1 into the lower part of the split mold on which the shaft was set, the upper part of the split mold was attached, and the inside of the mold was filled with the foam. And sealed. Thereafter, operations were performed in the same manner as in Example 1, and curing, demolding, and cutting were performed to produce a polyurethane foam roller. Table 1 shows the properties of the foam layer in this roller.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】(注) 1)密度:発泡体ローラの発泡体層において、成形時に
おける上端部から10mm離れた箇所をA点、下端部か
ら10mm離れた箇所をC点及び中央部をB点として、
それぞれ密度を測定した。 2)割型下部と上部で、セルサイズ、硬度が異なってい
た。
(Note) 1) Density: In the foam layer of the foam roller, a point 10 mm away from the upper end during molding is defined as point A, a point 10 mm away from the lower end is defined as point C, and the center is defined as point B. ,
The respective densities were measured. 2) The cell size and hardness were different between the lower part and the upper part of the split mold.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば、エアの巻き込みによる
ボイドの形成が抑制されると共に、密度(硬度)やセル
サイズのバラツキなどが少なく、均質で品質に優れるポ
リウレタン発泡体ローラが効率よく得られる。本発明の
方法で得られたポリウレタン発泡体ローラは、電子写真
装置や静電記録装置などの画像形成装置用の各種部材、
例えば帯電ローラ、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及び給紙ローラなどとし
て用いることができるが、特にトナー供給用ローラとし
て好適である。
According to the present invention, the formation of voids due to the entrainment of air is suppressed, the density (hardness) and the variation in cell size are small, and a uniform and excellent polyurethane foam roller is efficiently obtained. Can be Polyurethane foam roller obtained by the method of the present invention, various members for image forming devices such as electrophotographic devices and electrostatic recording devices,
For example, it can be used as a charging roller, a developing roller, a transfer roller, a toner supply roller, a cleaning roller, a paper supply roller, and the like, and is particularly suitable as a toner supply roller.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のポリウレタン発泡体のローラの製造
方法を説明するための一例の工程図である。
FIG. 1 is a process chart of an example for explaining a method for producing a polyurethane foam roller of the present invention.

【図2】 本発明のポリウレタン発泡体ローラの製造方
法を説明するための上記とは異なる例の工程図である。
FIG. 2 is a process diagram of an example different from the above for describing a method for producing a polyurethane foam roller of the present invention.

【図3】 本発明のポリウレタン発泡体ローラの製造方
法を説明するための上記とはさらに異なる例の工程図で
ある。
FIG. 3 is a process diagram of still another example for explaining the method for producing a polyurethane foam roller of the present invention.

【図4】 本発明の画像形成装置の一例を示す説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of the image forming apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 円筒状型 2 シャフト 3 可動コマ 3’固定コマ 4 上蓋 5 下蓋 6 ポリウレタン発泡体形成材料 7 ポリウレタン発泡体 8 支柱 10 ポリウレタン発泡体ローラ 11 画像形成体 12 現像ローラ 13 トナー供給ローラ 14 層規制用ブレード 15 転写ローラ 16 クリーニングローラ 17 帯電ローラ 18 記録媒体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylindrical type 2 Shaft 3 Movable piece 3 'Fixed piece 4 Top lid 5 Lower lid 6 Polyurethane foam forming material 7 Polyurethane foam 8 Support post 10 Polyurethane foam roller 11 Image forming body 12 Developing roller 13 Toner supply roller 14 Layer regulation Blade 15 transfer roller 16 cleaning roller 17 charging roller 18 recording medium

───────────────────────────────────────────────────── 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) C08L 75/04 C08L 75/04 3J103 F16C 13/00 F16C 13/00 A 4F202 E 4F204 G03G 15/02 101 G03G 15/02 101 4J002 15/08 501 15/08 501A 4J034 501D 15/16 103 15/16 103 21/10 (C08G 18/00 H //(C08G 18/00 101:00) 101:00) B29K 75:00 B29K 75:00 105:04 105:04 B29L 31:32 B29L 31:32 G03G 21/00 312 (72)発明者 高橋 渉 神奈川県横浜市戸塚区柏尾町1番地 株式 会社ブリヂストン横浜工場内 Fターム(参考) 2H003 BB11 CC05 2H032 AA05 BA19 BA23 2H034 BC03 2H077 AA15 AC04 AD06 FA22 3F343 FA02 FB01 JA11 3J103 AA02 EA02 FA15 FA30 GA02 GA52 HA03 HA12 HA18 HA48 4F202 AA42 AB02 AB13 AD03 AD15 AG20 AH04 AM32 CA01 CB01 CB12 CK19 CK52 4F204 AA42 AB02 AB13 AD03 AD15 AG20 AH04 EA01 EB01 EB12 EF27 EK24 4J002 CK021 DA037 EA016 EB066 EN137 FD117 FD326 GM00 4J034 DF15 DF19 DF24 DG03 DG04 DG06 HA01 HA07 HC03 HC12 HC17 HC64 HC71 HC73 NA01 NA03 QC01 QC03 RA11 RA14──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 75/04 C08L 75/04 3J103 F16C 13/00 F16C 13/00 A 4F202 E 4F204 G03G 15/02 101 G03G 15/02 101 4J002 15/08 501 15/08 501A 4J034 501D 15/16 103 15/16 103 21/10 (C08G 18/00 H // (C08G 18/00 101: 00) 101: 00) B29K 75: 00 B29K 75:00 105: 04 105: 04 B29L 31:32 B29L 31:32 G03G 21/00 312 (72) Inventor Wataru Takahashi 1 Kashio-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa F-term in Bridgestone Yokohama Plant Reference) 2H003 BB11 CC05 2H032 AA05 BA19 BA23 2H034 BC03 2H077 AA15 AC04 AD06 FA22 3F343 FA02 FB01 JA11 3J103 AA02 E A02 FA15 FA30 GA02 GA52 HA03 HA12 HA18 HA48 4F202 AA42 AB02 AB13 AD03 AD15 AG20 AH04 AM32. DG04 DG06 HA01 HA07 HC03 HC12 HC17 HC64 HC71 HC73 NA01 NA03 QC01 QC03 RA11 RA14

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリウレタン発泡体形成材料を円筒状型
内で発泡硬化させて、シャフトと、その外周に設けられ
たポリウレタン発泡体層を有するローラを製造するに当
たり、該材料の発泡膨張速度に合わせて、円筒状型内に
おける発泡帯域の容積を連続的に増大させると共に、該
発泡帯域を発泡体で埋めることを特徴とするポリウレタ
ン発泡体ローラの製造方法。
In producing a roller having a polyurethane foam layer provided on a shaft and an outer periphery thereof, a polyurethane foam-forming material is foam-hardened in a cylindrical mold to adjust the foam expansion rate of the material. And continuously increasing the volume of the foaming zone in the cylindrical mold and filling the foaming zone with foam.
【請求項2】 円筒状型の開口部を上にして、その中心
にシャフトをセットすると共に、該シャフトの上部に、
型内面及びシャフトに密着して移動し得る可動コマを装
着し、該コマとシャフトと型内面とで形成される空隙部
に、開口部よりポリウレタン発泡体形成材料を注入し、
次いで開口部に蓋をして、発泡を開始させることによ
り、上記材料の発泡膨張と共に、可動コマが下方に移動
して型内空隙部が発泡体で埋められたのち、キュア後、
脱型する請求項1記載の製造方法。
2. A shaft is set at the center of the cylindrical opening with the opening thereof facing upward, and an upper portion of the shaft is
A movable piece that can move in close contact with the inner surface of the mold and the shaft is mounted, and a polyurethane foam forming material is injected from the opening into a gap formed by the top, the shaft, and the inner surface of the mold,
Then, by closing the opening, by starting foaming, the foaming expansion of the above-mentioned material, the movable piece moves downward, and the cavity in the mold is filled with the foam, and after curing,
The production method according to claim 1, wherein the mold is released.
【請求項3】 円筒状型の開口部を上にして、その上部
中心に、型内面に密着し得る固定コマが下端に装着され
たシャフトを、該シャフト上端部が開口部より上になる
ようにセットし、該コマとシャフトと型内面とで形成さ
れる空隙部に、開口部よりポリウレタン発泡体形成材料
を注入して発泡を開始させると同時に、上記材料の発泡
膨張速度に合わせて、円筒状型をコマに密着させながら
上昇させ、型内空隙部を発泡体で埋めたのち、上記開口
部に蓋をしてキュア後、脱型する請求項1記載の製造方
法。
3. A shaft in which a fixed coma which can be in close contact with the inner surface of the mold is attached to a lower end of the shaft with the opening of the cylindrical mold facing upward, and the upper end of the shaft is higher than the opening. The polyurethane foam-forming material is injected from the opening into the cavity formed by the top, the shaft, and the inner surface of the mold to start foaming. 2. The production method according to claim 1, wherein the mold is lifted while being in close contact with the top, the cavity in the mold is filled with a foam, the opening is covered and cured, and then the mold is released.
【請求項4】 円筒状型の開口部を上にして、その上部
中心に、型内面に密着し得る固定コマが下端に装着され
たシャフトを、該シャフト上端部が開口部より上になる
ようにセットすると共に、上記コマの下にそれを支える
支柱をセットし、該コマとシャフトと型内面とで形成さ
れる空隙部に、開口部よりポリウレタン発泡体形成材料
を注入して発泡を開始させると同時に、上記材料の発泡
膨張速度に合わせて、支柱を引き下げることにより、シ
ャフトをコマと共に下方に移動させ、型内空隙部を発泡
体で埋めたのち、上記開口部に蓋をしてキュア後、脱型
する請求項1記載の製造方法。
4. A shaft in which a fixed piece that can be in close contact with the inner surface of the mold is attached to the lower end of the shaft with the opening of the cylindrical mold facing upward and the upper end of the shaft is higher than the opening. And a support for supporting the support is set below the top, and a polyurethane foam-forming material is injected from the opening into the gap formed by the top, the shaft, and the inner surface of the mold to start foaming. At the same time, the shaft is moved downward together with the top by pulling down the column in accordance with the foaming expansion rate of the material, filling the cavity in the mold with the foam, then covering the opening and curing after The production method according to claim 1, wherein the mold is removed.
【請求項5】 ポリウレタン発泡体形成材料が、ポリオ
ール成分、ポリイソシアネート成分及び発泡剤を含むも
のである請求項1ないし4のいずれかに記載の製造方
法。
5. The production method according to claim 1, wherein the polyurethane foam-forming material contains a polyol component, a polyisocyanate component, and a foaming agent.
【請求項6】 ポリウレタン発泡体ローラが、導電性ポ
リウレタン発泡体ローラである請求項1ないし5のいず
れかに記載の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the polyurethane foam roller is a conductive polyurethane foam roller.
【請求項7】 ポリウレタン発泡体形成材料が、ポリオ
ール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤及び導電性
付与剤を含むものである請求項6記載の製造方法。
7. The production method according to claim 6, wherein the polyurethane foam-forming material contains a polyol component, a polyisocyanate component, a foaming agent and a conductivity-imparting agent.
【請求項8】 請求項1ないし7記載の製造方法で得ら
れたポリウレタン発泡体ローラを装着したことを特徴と
する画像形成装置。
8. An image forming apparatus equipped with a polyurethane foam roller obtained by the method according to claim 1.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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