JP2002113727A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアの巻き込みが抑制されると共に、密度や
セルサイズのバラツキが少なく、均質で品質に優れるポ
リウレタン発泡体ローラの製造方法を提供すること。 【解決手段】 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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００３３】

【表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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【図４】 本発明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 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

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。