JP2006145594A - 画像形成装置用部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポリウレタンフォーム形成に際し使用するアミン触媒、整泡剤としてのシリコーンが蒸散したり、移行して重大な問題を引き起こしたりしないポリウレタンフォームからなる画像形成装置用部材を提供する。
【解決手段】 ポリウレタンフォームが（Ａ）ポリオール、（Ｂ）ポリイソシアネート、（Ｃ）触媒及び（Ｄ）発泡剤を含有する原料から製造されたものであり、（Ａ）ポリオールが、質量平均分子量２０００〜１００００で、かつ、末端にエチレンオキシド５モル％以上を結合したポリエーテルポリオールの少なくとも一種を含み、（Ｂ）ポリイソシアネートが、ジフェニルメタンジイソシアネート又はその誘導体の少なくとも一種を含み、さらに、（Ｃ）触媒が、ポリイソシアネートと反応可能なＯＨ基又はアミノ基を少なくとも１個以上を有する反応性アミン触媒の少なくとも１種を含むことにより上記課題は達成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置用部材に関する。

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品の部材として、ポリウレタンフォームからなる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などの弾性を有する画像形成装置用部材等の形態で用いられている。

これらポリウレタンフォームからなる部材の多くは金型内で製造することができる。例えば、トナー供給ローラは金型を使用して次のような方法で製造される。

まず、ポリイソシアネート、ポリオール、水(発泡剤)及び触媒からなるポリウレタンフォーム用原料を混合攪拌し、芯金を供えたトナー供給ローラ成形金型内に注入し、該金型内で原料を発泡硬化させ、得られた発泡成形物を脱型することによりトナー供給ローラが製造される。

ここで、ポリウレタンフォームの発泡に際し、発泡セルを整えるために発泡剤が用いられる。その整泡剤として、ポリジメチルシロキサンとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合物からの水溶性ポリエーテルシロキサン、スルホン化リシノール酸のナトリウム塩やこれらとポリシロキサン・ポリオキシアルキレンコポリマーとの混合物などが挙げられる。この中で、水溶性ポリエーテルシロキサンが、用途別に多岐にわたり使用されている。

水溶性ポリエーテルシロキサンは、例えば、スラブフォーム用、ホットモールド用、高弾性（コールド）モールド用や、硬質用に分類される。本発明の画像形成装置用部材は、型内成形で製造されるため、スラブフォームに比べてゲル化が速いこと、型にオーバーパックされることからフォームの通気性が低くなる傾向にある。このため、スラブフォーム用整泡剤と基本的には類似しているが、やや整泡力が弱くフォームの通気性を高くする整泡剤が使用されていた。

しかしながら、電子機器用の吸音材やパッキン材の場合、整泡剤として使用したシリコーン中の低分子シリコーンの蒸散が接点等に付着し導電しなくなる（つまりハードディスク等の読み書きエラーを引き起こす）というような重要な問題を引き起こすため、シリコーン系整泡剤が使用できないことがある（例えば、特許文献１参照）。また、ポリウレタンフォームに含まれるシリコーン（整泡剤）が、他の画像形成装置内の接触するローラ等の部品に移行し、さらに画像にまで転移して、変色などの問題を引き起こす可能性があった。これらの問題を解決するため、シリコーン整泡剤の添加量を制限したり、反応基を有するシリコーン整泡剤を使用するなどしたりしていたが、いずれも効果的ではなく、長時間ベーキング（キュア）処理などが必要とされていた。

また、触媒としては、これまで有機金属触媒や第三級アミン触媒が用いられており、第三級アミン触媒がポリウレタン製造用の優れた触媒である。この第三級アミン化合物の中で、工業的に利用されているポリウレタン用触媒として、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ−メチル−Ｎ’−（２−ジメチルアミノエチル）ピペラジン、トリエチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン等が挙げられる。これらのうち、比較的低分子量で揮発性の高い触媒、例えば、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、トリエチルアミンなどは、ポリウレタンの硬化速度やフォーム物性に大きな影響を及ぼす重要な作用をもつことが知られており、多用されている。しかし、これらの第三級アミン触媒を用いてポリウレタンを製造した場合、製品中に残存するアミン触媒がポリウレタンから滲出し、接触するものを変色したり、劣化させたりし、さらに揮発性のアミン触媒が製品から気化して、大気中の酸成分と塩を形成して付着した先で不具合を生じるなど、様々な問題を抱えていた。

これら残留触媒や飛散触媒を改善するため、（ａ）ポリオールとポリイソシアネート化合物を反応させて得られたポリウレタンプレポリマー、鎖延長剤、発泡剤、触媒及び整泡剤を含むポリウレタンフォーム製造原料、又は（ｂ）ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒及び整泡剤を含むポリウレタンフォーム製造原料を攪拌混合して得られたポリウレタンフォームからなる弾性部材において、イソシアネート基と反応する官能基を有する反応性アミン触媒を用いた弾性部材が知られている（例えば、特許文献２参照）。

この（ａ）又は（ｂ）材料中の反応性アミン触媒は、ポリウレタンフォーム形成時に前記ポリイソシアネート化合物と反応するため、アミン触媒のブリードアウトや飛散などは生じ難い。しかしながら、前記（ａ）、（ｂ）材料中の整泡剤（変性シリコーンオイル）中には、微量の低分子シリコーンが混入されているため、前記イソシアネート基と反応する官能基を有する整泡剤を使用した場合でも、整泡剤のブリードアウトや飛散などを完全に無くすことは難しく、安全のため充分な二次キュア（ベーキング処理）を実施している場合が多かった。電子機器等の場合、上述のように、ブリードアウトや飛散したシリコーンが重要な問題を引き起こす可能性が極めて高いためである。また、特許文献２には、反応性アミン触媒を用いた時の圧縮残留歪の悪化を改良する手段として、変性シリコーンオイルを併用するとよいことが開示されているが、圧縮残留歪はフォームの架橋状態や通気度（連続気泡性）などに拠るところが大きく、変性シリコーンオイルの使用のみでは十分な対応が難しい。
特開平２００１−０２６６２８号公報 特開平２００３−０２０３１８号公報

すなわち、本発明は、ポリウレタンフォーム形成に際し使用するアミン触媒、整泡剤としてのシリコーンが蒸散したり、移行して重大な問題を引き起こしたりしないポリウレタンフォームからなる画像形成装置用部材を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ポリオール、ポリイソシアネートの最適な組み合わせ、及び特定の触媒を用いることで架橋状態や通気度を調整することにより、整泡剤を殆ど添加しなくても画像形成装置用部材として良好な性能を有するポリウレタンフォームからなる部材を得ることが可能であることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、ポリウレタンフォームからなる画像形成装置用部材において、ポリウレタンフォームが（Ａ）ポリオール、（Ｂ）ポリイソシアネート、（Ｃ）触媒及び（Ｄ）発泡剤を含有する原料から製造されたものであり、（Ａ）ポリオールが、質量平均分子量２０００〜１００００で、かつ、末端にエチレンオキシド５モル％以上を結合したポリエーテルポリオールの少なくとも一種を含み、（Ｂ）ポリイソシアネートが、ジフェニルメタンジイソシアネート又はその誘導体の少なくとも一種を含み、さらに、（Ｃ）触媒が、ポリイソシアネートと反応可能なＯＨ基又はアミノ基を少なくとも１個以上を有する反応性アミン触媒の少なくとも１種を含むことを特徴とする画像形成装置用部材である。

（Ａ）ポリオールが、末端ＯＨ基のうち１級ＯＨ基の割合が５０モル％以上であることや平均官能基数が２〜４であることが好ましい。

（Ｂ）ポリイソシアネートが、該ポリイソシアネート１００質量部中ジフェニルメタンジイソシアネート及びその誘導体３〜８０質量部を含有すること、及びトリレンジイソシアネート及びその誘導体を含有することが好ましい。

（Ｃ）触媒が、全ポリオール１００質量部に対し０．０２〜３．０質量部配合されていることが好ましい。

ポリウレタンフォーム製造原料のＮＣＯインデックスが６０〜１２０であることが好ましい。

また、本発明は、トナー供給ローラである上記の画像形成装置用部材である。

本発明のポリウレタンフォームからなる画像形成装置用部材は、上記したような構成を取っているので、触媒及び整泡剤の蒸散や移行の少なく、また、変性シリコーンオイルを使用せずにポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤及び発泡剤の最適な組み合わせにより架橋状態や通気度を調整された、かつ圧縮永久歪が改善された画像形成装置用部材が提供される。

本発明の画像形成装置用部材は、ポリウレタンフォームからなるものであって、このポリウレタンフォームは、所要の各成分を含むポリウレタンフォーム製造原料を攪拌混合し、発泡硬化させることにより得られる。ポリウレタンフォーム製造原料は、（Ａ）ポリオール、（Ｂ）ポリイソシアネート、（Ｃ）触媒および（Ｄ）発泡剤を含有する。なお、本発明でおいては、（Ａ）〜（Ｃ）は後記により特定されるものである。

本発明は、従来、ポリウレタンフォームを製造する際のガス化（膨張）及び樹脂化（固化）を調整するために必須であったシリコーン系整泡剤を使用する代わりに、ポリオールとポリイソシアネートの最適比率、さらに、特定の触媒を使用することでガス化及び樹脂化を調整し、シリコーン系整泡剤を使用しない系においても成形が可能であることを見出したことによって完成された。従って、ブリードアウトや飛散したシリコーンが重要な問題を引き起こす可能性が極めて低いものとなった。

さらに、触媒として反応性アミン触媒を用いるので、製品中にアミン触媒が製品中で殆どフリーの形では存在しない。従って、接触するもののアミン化合物からの変色や劣化を低減することができ、さらに製品から飛散するアミン触媒を大幅に低減可能となり、大気中の酸成分との塩を形成したことからの不具合も生じることがない。

（Ａ）ポリオール
本発明では、（Ａ）ポリオールとして、質量平均分子量２０００〜１００００で、かつ、末端にエチレンオキシド５モル％以上を結合したポリエーテルポリオールを少なくとも一種を含むものが使用することが必要である。

ここで、使用するエチレンオキシドを末端に５モル％以上付加させたポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、また、シュークローズ、グルコース等のシュガー系アルコール、ビスフェノールＡ、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トルエンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、キシリレンジアミン等のような、活性水素を２個以上有する化合物の一種又はそれ以上を開始剤として、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、アミレンオキシド、グリシジルエーテル、メチルグリシジルエーテル、ｔ−ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等のエポキシ化合物の一種又はそれ以上を公知の方法により付加し、さらにエチレンオキシドを５モル％以上、好ましくは１０モル％以上となる量付加することによって製造される。なお、末端に付加させたエチレンオキシドの量が５モル％未満であるとウレタン化反応が遅れ、脱型時に十分な強度をもったポリウレタン成形品を製造することが困難である。エチレンオキシドを末端に付加することで、末端水酸基中の一級水酸基の割合が高まり、ポリオールとポリイソシアネートの反応（ウレタン化）を促進し、脱型時に十分な強度をもったポリウレタンを成形することが可能となる。

このポリエーテルポリオールは重量平均分子量が２０００〜１００００、好ましくは５００〜８０００である。すなわち、重量平均分子量が２０００以上であるとソフトセグメントが低下せずポリウレタンフォーム部が低硬度化し、１００００以下であると反応性低下による成形不良が起こらないばかりでなく、高温高湿下での圧縮永久歪が向上する。

なお、（Ａ）ポリオールは、上記したポリエーテルポリオールを単独で用いても複数種を併用しても、さらに、他のポリオールを併用しても良い。その際の（Ａ）ポリオールの末端ＯＨ基のうち１級ＯＨ基の割合が５０モル％以上であることが好ましく、７０モル％以上であることがより好ましい。また、（Ａ）ポリオールの平均官能基数は２〜４であることが好ましい。（Ａ）ポリオールの平均官能基数がこれらの範囲内にあることによって、画像形成装置としての使用に好適な硬度を有し、高温高湿環境下での圧縮永久歪が向上したポリウレタンフォームを得ることができる。

（Ｂ）ポリイソシアネート
本発明では、（Ｂ）ポリイソシアネートとして、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）及びその誘導体を含有することが必要である。前記ＭＤＩ及びその誘導体は、ポリオールとの反応（ウレタン化）に優れるため、モールド成形において良好な成形性を示す。特に、本発明のような整泡剤を使用しない系においては、ＭＤＩ及びその誘導体を使用することにより良好なポリウレタンフォームからなる部材を製造することが可能となる。

ＭＤＩ及びその誘導体と併用できるポリイソシアネートは、特に制限は無く、従来公知の各種ポリイソシアネートの中から適宜選択することができる。このようなポリイソシアネートの例としては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）などの芳香族ポリイソシアネート及びその誘導体、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート及びその誘導体、イソホロンジイソシアネートなどの脂環式ポリイソシアネート及びその誘導体などが挙げられ、特に好ましくはＴＤＩ及びその誘導体である。

ポリイソシアネートの誘導体とは、例えば、多核体、ポリオールなど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、カルボジイミド変性物、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のことである。

ＭＤＩ及びその誘導体の使用量は、全ポリイソシアネート１００質量部に対して１５〜８０質量部とするのが好ましい。これらのポリイソシアネートの中で、ＭＤＩとＴＤＩ及びその誘導体をポリイソシアネートの主成分として得られた画像形成装置は低硬度化、湿熱耐久性を向上するので好適である。

ポリイソシアネートの使用量としては、特に制限は無いが、ＮＣＯインデックスが６０〜１２０になるように設定することが好ましい。すなわち、ＮＣＯインデックスが６０〜１２０の範囲内であると、ポリウレタン骨格が十分に形成され、脱型時に破断など生じないばかりでなく、ポリウレタンフォームの硬度が低下しない。画像形成装置部材が例えばトナー供給ローラである場合、このＮＣＯインデックス範囲内とすることで、トナーの現像ローラへの供給や現像残りで戻ってくる現像ローラ上のトナーの掻き取りなどのトナー供給ローラ性能を十分に発揮することができる。

ＮＣＯインデックスとは、ポリイソシアネート中のイソシアネート基の総数を、ポリオール、架橋剤、水等の水酸基やアミノ基等のイソシアネート基と反応する活性水素の総数で除した値（％）のことである。すなわち、イソシアネート基と反応する活性水素とポリイソシアネート中のイソシアネート基が化学量論的に等しい場合にそのＮＣＯインデックスは１００となる。

（Ｃ）触媒
本発明において、（Ｃ）触媒としてポリイソシアネートと反応可能なＯＨ基又はアミノ基を少なくとも１個以上を有する反応性アミン触媒を少なくとも１種含むことが必要である。なお、反応性アミン触媒としては反応基として少なくとも一つのＯＨ基を有するアミノ系化合物が好ましい。

少なくとも一つのＯＨ基を有するアミン系化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシエトキシエタノール（花王株式会社製、商品名：カオライザーＮｏ．２３ＮＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキサノール（花王株式会社製、商品名：カオライザーＮｏ．２５）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシエタノール（ＤＭＡＥＥ、花王株式会社製、商品名：カオライザーＮｏ．２６）、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール（ＤＭＥＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン（ＴＭＡＥＥＡ）、Ｎ−メチル−Ｎ’−（２−ヒドロキシエチル）−ピペラジン（ＭＨＥＰ）、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）モルホリン（ＨＥＭＯ）、３−（Ｎ−（３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピル）−Ｎ−メチルアミノ）プロパノール、１−ビス（３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピル）アミノ−２−プロパノール、Ｎ−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシエチル）−Ｎ−メチルエタノールアミノ、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−２−プロパノール、１−（２−ヒドロキシプロピル）イミダゾール等を挙げることができる。また、反応可能なアミノ基有する化合物としてＮ，Ｎ，Ｎ”，Ｎ”−テトラメチルジエチレントリアミンをあげることができる。具体的には、下記式（１）〜（７）で表されるアミン化合物が好ましい。

これら反応性アミン触媒は、一種を単独で用いても良く、二種以上を組み合わせて用いても良い。また、その使用量は、ポリウレタンフォーム製造原料における全ポリオール１００質量部に対し、０．０２〜３．０質量部であることが好ましい。これにより、長時間使用してもトナー融着が少なく、良好な画像を与えるポリウレタンからなる画像形成装置用部材が得られる。

また、本発明を損なわない範囲において、前記反応性アミン触媒とともに従来公知の汎用触媒を併用しても差し支えはない。この場合、前記汎用触媒のポリウレタンフォーム形成後の蒸散や移行を防止するために、本発明を損なわない範囲で二次キュアを行う必要がある。

従来公知の汎用触媒としては、例えば、アミン系触媒として、１，２−ジメチルイミダゾール、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ヘキサデシルジメチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−オクタデシルモルホリン、ジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルプロピレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ビス〔２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチル〕エーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ″，Ｎ″−ペンタメチルジエチレントリアミン、トリエチレンジアミン、トリエチレンジアミンの塩類、第一及び第二アミンのアミノ基のオキシアルキレン付加物、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、１，５−ジアザビシクロ（４，３，０）ノネン−５、Ｎ，Ｎ−ジアルキルピペラジン類のようなアザシクロ化合物、種々のＮ，Ｎ′，Ｎ″−トリアルキルアミノアルキルヘキサヒドロトリアミン類等があり、有機金属系ウレタン化触媒として、酢酸錫、オクチル酸錫、オクテタン酸錫、オレイン酸錫、ラウリン酸錫、ジブチル錫ジクロリド、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、テトラ−ｉ−プロポキシチタン、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テトラキス（２−エチルヘキシルオキシ）チタン、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸コバルト等があり、前記アミン系触媒及び有機金属系触媒の初期活性を低下させた有機酸塩触媒（カルボン酸塩やホウ酸塩等）などがある。これらの触媒は、前記反応性アミン触媒に一種あるいはそれ以上を混合して使用される。

（Ｄ）発泡剤
本発明で使用する（Ｄ）発泡剤としは、水、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、メチレンクロライド、トリクロロフルオロメタン、二酸化炭素などを挙げることができ、特に好ましくは水である。水のみを使用するときにその使用量として全ポリオール１００質量部に対して０．５〜５．０質量部であることが好ましく、１．０〜３．０質量部がより好ましい。なお、「全ポリオール１００質量部」とするときの全ポリオールとは、ポリウレタンフォーム製造のために原料として使用した全てのポリオールを表し、例えば、プレポリマーを原料の一部とした場合、該プレポリマー製造のために使用したポリオールも上記ポリオールとして換算する。さらに、水以外の発泡剤を併用するときは、単独で又は二種以上を混合して使用しても何ら差し支えない。

（その他の助剤）
その他助剤として、整泡剤、導電剤、ポリマーポリオール（商品名：三井武田ケミカル）、架橋剤、難燃剤、着色剤、老化防止剤、酸化防止剤などを必要に応じて使用する。

整泡剤は、本発明において、使用しないことが好ましいが、重要な問題を引き起こさない範囲において、従来公知の整泡剤（若しくは反応性シリコーンオイルを含む）を使用することができる。ここで用いうる整泡剤としては、ポリジメチルシロキサンとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合物からの水溶性ポリエーテルシロキサン、スルホン化リシノール酸のナトリウム塩やこれらとポリシロキサン・ポリオキシアルキレンコポリマーとの混合物などが挙げられる。中では、水溶性ポリエーテルシロキサンが、用途別に多岐にわたり使用されている。なお、これらの整泡剤は単独で又は複数種を使用することができる。

本発明のポリウレタンフォームのようなホットモールドフォームは、スラブフォームに比べてゲル化が速いこと、型にオーバーパックされることからフォームの通気性が低くなる傾向にある。このため、スラブフォーム用の整泡剤と基本的には類似しているが、やや整泡力が弱くフォームの通気性を高くする整泡剤が好ましい。また、高弾性フォームは系の粘度が高いことや反応性が高いことから、通常の軟質フォーム用整泡剤を使用すると泡の安定化が過剰となり、連通化度が低下してフォームの収縮を生じる場合がある。このため、整泡剤としては揮散性ができるだけ表れない範囲で分子量が小さいコポリマーを用いることが好ましい。また、ポリエーテル鎖の代わりに有機官能基を付加した整泡剤を使用することでポリウレタン中に取り込まれ揮散がなくなるので好ましい。

ポリウレタンフォームからなる画像形成装置用部材としては、導電性が必要とされることがあり、そのためにポリウレタンフォーム用原料に導電性カーボン、金属粉や短繊維、導電性金属酸化物、イオン導電性化合物等の導電性物質を配合して、所定の導電性を達成しておくことが好ましい。なお、導電性物質としては少量で良好な導電性を達成可能であることから、ケッチェンブラック（商品名）、アセチレンブラック等の導電性カーボンを使用することが好ましい。

ポリマーポリオールとは、ポリエーテルポリオール中でエチレン性不飽和単量体と重合させることにより変性したものである。このポリマーポリオールを一部併用することによりフォームの湿熱耐久性を低下させることなく、通気性向上、硬度向上などを図ることができる。なお、エチレン性不飽和単量体は、特に限定されないが、アクリロニトリル、スチレン、メタクリル酸メチル、塩化ビニリデンなどであり、これらの重合体は、通常ポリエーテルポリオール中に直径０．１〜１０μｍの微粒子状で分散されている。

架橋剤としては、例えば、アルキレングリコール、１，４−ブタンジオール（１４ＢＤ）などのジオール類、グリセリン、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）などのトリオール類、ペンタエリスルトールなどのテトラオール類、エチレンジアミン（ＥＤＡ）などのジアミン類、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）などのアミノアルコール類などが挙げられる。これらを、単独、又は混合して使用することができる。なお、本発明の反応性触媒として利用できるものも含んでいるので、使用する触媒によっては架橋剤を使用する必要はない。

本発明の画像形成装置用部材は、ローラ形状のものが好ましく、画像形成装置のトナー供給ローラに特に好ましい。トナー供給ローラの一例を図１に斜視図で示す。図において、1はトナー供給ローラであり、芯金２の周りにポリウレタンフォーム層３が形成されている。

本発明の画像形成装置用部材がトナー供給ローラである場合、例えば次のようにして製造する。

まず、従来公知の方法に従って、所定のトナー供給ローラ用成形型内に、棒状芯金を配置する。一方、ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒及び各種添加物を混合してポリウレタンフォーム層用原料を調製する。そして、この原料を成形型に注入し、成形型を温度２５〜８０℃に加熱して発泡成形する。場合によっては、温度８０〜２５０℃の加熱炉で反応を促進させても差し支えない。そして、成形物を成形型から取り出すことにより、トナー供給ローラを得ることができる。

この製法によれば、組成物が前記反応性アミン触媒を含有し、（シリコーン）整泡剤を使用せずに架橋状態や通気度を調整することが可能となり、アミン触媒やシリコーンの蒸散や移行の少ない画像形成装置用部材を提供することができる。

なお、画像形成装置用部材がトナー供給ローラ以外のものである場合は、それぞれに応じたポリウレタンフォーム用原料を調製し、上記トナー供給ローラの製造方法と同様な方法に成形型を用いて製造することができる。また、ポリウレタンフォームのシート、ブロック、チューブ等を作成し、画像形成装置用部品に応じた加工を施して、必要部品を取り付けることによってもよい。さらに、ポリウレタンフォームからなる画像形成装置用部材はポリウレタンフォーム層の上に機能性被膜を全面あるいは必要箇所に設けておくこともできる。

以下、本発明について実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例により制限されない。以下の部及び％は特に断らない限りそれぞれ質量部及び質量％を表す。

以下の実施例、比較例で使用した原料を示す。

・ポリオール
１）ＭＦ−１６／１９：三井武田ケミカル（株）製のポリエーテルポリオール（商品名：アクトコール）ＭＦ−１６とＭＦ−１９の混和物（６７：３３）（ＯＨ価＝６７ｍｇＫＯＨ／ｇ、質量平均分子量＝２０００、エチレンオキシドを末端に２０モル％付加）。
２）ＥＰ−５５３：三井武田ケミカル（株）製のポリエーテルポリオール（商品名：アクトコールＥＰ−５５３、ＯＨ価＝５６ｍｇＫＯＨ／ｇ、質量平均分子量＝３０００、エチレンオキシドを末端に７モル％付加）。
３）ＧＳ−９２：三井武田ケミカル（株）製のポリエーテルポリオール（商品名：アクトコールＧＳ−９２、ＯＨ価＝４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、質量平均分子量＝４０００、エチレンオキシドを末端に１９モル％付加）。
４）ＦＡ−９０８：三洋化成工業（株）製のポリエーテルポリオール（商品名；サンニックスＦＡ−９０８、ＯＨ価＝２４ｍｇＫＯＨ／ｇ、質量平均分子量＝７０００、エチレンオキシドを末端に１５モル％付加）。
５）７０１２：旭硝子（株）製のポリエーテルポリオール（商品名；プレミノール７０１２、ＯＨ価＝１７ｍｇＫＯＨ／ｇ、質量平均分子量＝１００００、エチレンオキシドを末端に１０モル％付加）。
６）ＧＰ−３０００：三洋化成工業（株）製のポリエーテルポリオール（商品名；サンニックスＧＰ−３０００、ＯＨ価＝５６ｍｇＫＯＨ／ｇ、質量平均分子量＝３０００、エチレンオキシド非含有）。

・ポリイソシアネート
７）ＴＭ−２０：三井武田ケミカル（株）製のポリイソシアネート混和物（商品名；コスモネートＴＭ−２０、ＮＣＯ＝４５％、ＭＤＩ＝２０％含有）。
８）ＴＭ−５０：三井武田ケミカル（株）製のポリイソシアネート混和物（商品名；コスモネートＴＭ−５０、ＮＣＯ＝４５％、ＭＤＩ＝５０％含有）。
９）Ｔ−８０：三井武田ケミカル（株）製のトルエンジイソシアネート（商品名；コスモネートＴ−８０、ＮＣＯ＝４８％、ＭＤＩ非含有）。

・触媒
１０）Ｎｏ．２５：花王（株）製の反応性アミン触媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキサノール（商品名；カオライザーＮｏ．２５）。
１１）Ｎｏ．２６：花王（株）製の反応性アミン触媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシエタノール（ＤＭＡＥＥ、商品名；カオライザーＮｏ．２６）。
１２）ＥＴ：東ソー（株）製のアミン触媒、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテルの７０％ジプロピレングリコール溶液（商品名；ＴＯＹＯＣＡＴ ＥＴ）。
１３）Ｎ−ＭＭ：日本乳化剤（株）製のアミン触媒、Ｎ−メチルモルホリン。
１４）３３ＬＶ：日本乳化剤（株）製のアミン触媒、トリエチレンジアミンの３３％ジプロピレングリコール溶液（商品名；ＤＡＢＣＯ ３３ＬＶ）。

・整泡剤
１５）ＳＺ−１３１３：日本ユニカー（株）製のシリコーン整泡剤、商品名。

・架橋剤
１６）ＤＥＡ：キシダ化学（株）製のジエタノールアミン（試薬特級）。

実施例１〜７、比較例１〜６
径６ｍｍ×長さ２７０ｍｍのＳＵＳ製の棒に厚み２０μｍのニッケル化学メッキを施した芯金を、内面に離型剤を塗布した内径１６ｍｍの円筒形金型に組み込み、トナー供給ローラ成形金型を用意し、インジェクション装置にセットした。次いで、表１に示す組成になるようにポリウレタンフォーム用原料を用意し、ポリイソシアネート以外の成分を混合し、２５℃にＡ液を調整した。このＡ液及びポリイソシアネートをインジェクション装置の原料タンクにそれぞれ蓄え、そこから、ＮＣＯインデックスが１００となるように、ミキシングチャンバーへ入れ、そこで５秒撹拌した後、５０℃に温調したトナー供給ローラ用成形型に注入し、その温度で２０分間保持して発泡硬化を行い、その後、成形型の温度を室温に冷ましたところで成形物を取り出し、実施例１〜７ではそのまま、比較例１〜４ではその後さらに１２０℃の高温槽に３０分間置いて二次キュアして、密度が０．１０ｇ／ｃｍ³のトナー供給ローラを得た。その後、下記により、トナー供給ローラの硬度、低分子シリコーンの定量及び画像評価を行った。これらの評価結果を表１に示す。

・硬度測定
トナー供給ローラの弾性層の硬度は、図２に示すようにして測定した。なお、図２（ａ）は正面図であり、図２（ｂ）は側面図を表す。すなわち、トナー供給ローラ1をその両端の芯金２部分において支持台（不図示）で支持し、ポリウレタンフォーム層３を長さ５０ｍｍ×幅１０ｍｍの板状押圧面を有する治具４にて、１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧し、１ｍｍ変位（圧縮）時の荷重（ｇ）を長手方向３ヶ所、周方向に９０°毎の４ヶ所（計１２ヶ所）で測定し、その平均を弾性層の硬度とする。この数値が大きくなるほど、ポリウレタンフォーム層の硬さが高い、すなわち、弾性層が硬い。この硬度は３５０ｇ以下であることが好ましい。

・低分子量シリコーンの定量
ＤＩＮ７５２０１−Ｇに準じて、低分子シリコーン（環状シロキサン、３〜５員環）の含有量を評価した。すなわち、トナー供給ローラのポリウレタンフォーム部からサンプル約０．４ｇを採取し、１００℃で２日間加熱して揮発した環状シロキサンを凝縮捕集し、その凝縮液をＧＣにて定量した。なお、評価は１００ｐｐｂ未満「○」と１００ｐｐｂ以上「×」とした。

・画像評価
作製したトナー供給ローラをフルカラーレーザービームプリンタ（キヤノン（株）製；ＬＢＰ−２５１０）の各色カートリッジに組み込み、このカートリッジを前記フルカラーレーザービームプリンタに取り付け、連続耐久試験用のテキストページを連続４０００枚出力した。出力終了後１晩以上放置し、再度各色ベタ画像を各１枚出力し、そのベタ画像を目視にて下記評価をした。良好「○」、若干の欠点があるが使用上問題なく良好「△」、悪化（色抜け、濃度ムラ有り）「×」。なお、色抜けとはイメージのあるところにトナーが供給されていないもののことであり、濃度ムラとはベタ画像不均一なことである。

本発明の画像成形装置用部材の一例であるトナー供給ローラの斜視図である。 トナー供給ローラの弾性層（ポリウレタンフォーム層）の硬度を測定する方法を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）側面図である。

符号の説明

１ トナー供給ローラ
２ 芯金
３ ポリウレタンフォーム層（弾性層）
４ 硬度測定用治具

Claims (8)

1. ポリウレタンフォームからなる画像形成装置用部材において、
   ポリウレタンフォームが（Ａ）ポリオール、（Ｂ）ポリイソシアネート、（Ｃ）触媒及び（Ｄ）発泡剤を含有する原料から製造されたものであり、
   （Ａ）ポリオールが、質量平均分子量２０００〜１００００で、かつ、末端にエチレンオキシド５モル％以上を結合したポリエーテルポリオールの少なくとも一種を含み、
   （Ｂ）ポリイソシアネートが、ジフェニルメタンジイソシアネート又はその誘導体の少なくとも一種を含み、さらに、
   （Ｃ）触媒が、ポリイソシアネートと反応可能なＯＨ基又はアミノ基を少なくとも１個以上を有する反応性アミン触媒の少なくとも１種を含む
   ことを特徴とする画像形成装置用部材。
2. （Ａ）ポリオールの末端ＯＨ基中の１級ＯＨ基の割合が５０モル％以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用部材。
3. （Ａ）ポリオールが、平均官能基数２〜４を有するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置用部材。
4. （Ｂ）ポリイソシアネートが、該ポリイソシアネート１００質量部中ジフェニルメタンジイソシアネート及び／又はその誘導体３〜８０質量部を含むものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置用部材。
5. （Ｂ）ポリイソシアネートが、トリレンジイソシアネート及び／又はその誘導体を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置用部材。
6. （Ｃ）触媒が、全ポリオール１００質量部に対し０．０２〜３．０質量部配合されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置用部材。
7. ポリウレタンフォーム製造原料のＮＣＯインデックスが６０〜１２０であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置用部材。
8. トナー供給ローラであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置用部材。

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