JP2005283780A - 現像剤供給部材ならびにこれを用いた現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤が不正に帯電されること無く、反転かぶり現象を起こすことの無い現像剤供給部材ならびにこれを用いた現像装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】少なくとも表面に弾性層を有する、現像剤と接触して用いられる、現像剤供給部材であって、該弾性層がポリウレタンフォームからなり、該ポリウレタンフォームは、ポリオールとポリイソシアネートを主原料とし触媒としてペンタメチルジプロピレントリアミンおよびＮ−アルキルモルホリンもしくは１−イソブチル−２−メチルイミダゾールを用いて形成されたものであることを特徴とする現像剤供給部材。
【選択図】なし

Description

本発明は、レーザービームプリンター、複写機等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像剤供給部材ならびにこれを用いた現像装置および画像形成装置に関する。

電子写真装置の現像スリーブまたは現像ローラに現像剤を供給し、現像剤を摩擦帯電し、余分な現像剤を掻き取る部材として、少なくとも表面に弾性層を有し、その弾性層がポリウレタンフォームよりなる現像剤供給部材が用いられている。このような現像剤供給部材としては、導電性軸体（芯金と表すことがある）の外周部にポリウレタンフォームよりなる弾性層を形成させたローラ構造のものが一般的である。ポリウレタンフォームよりなる弾性層は、通常、ポリオール、ポリイソシアネート、架橋剤、整泡剤、発泡剤および、触媒等を原料として形成される。近年環境への配慮と生産効率の観点から、発泡剤として、通常水が使用される。水は、ポリイソシアネート中のイソシアネート基と反応し、ウレア結合を生成するとともに二酸化炭素を生成する。この二酸化炭素によりポリウレタンフォームのセルが形成される。これを泡化反応という。一方、ポリオールもイソシアネート基と反応し、ウレタン結合を生成し鎖長延長する。さらに、ウレタン結合はイソシアネート基と反応しアロファネート結合を生成し、三次元架橋構造を作る。これらを樹脂化反応という。

現像剤供給部材は、現像スリーブまたは現像ローラのような部材とニップを形成しつつ、周速差をもって回転して用いられるのが普通であり、現像剤が劣化しないように、低硬度の弾性層を有するものが用いられる。

特許文献１には、ポリウレタンフォームから低分子量の物質が染み出すことにより現像剤の融着が発生し、画像不良になることから、ＪＩＳ Ｋ６３５０に準拠したアセトン抽出率を５質量％以下にしたポリウレタンフォームからなる表面を有する現像剤供給部材が記載されている。ポリウレタンフォームのアセトン抽出率を５重量％以下とする手法としては、製造したポリウレタンフォームをスチームにより洗浄する方法、ポリウレタンフォームを長時間イオン交換水に浸漬する方法、アセトン等の有機溶剤を用いてポリウレタンフォームを洗浄する方法、ポリウレタン原料の配合処方およびポリウレタンフォームの製造方法を特定のものとする方法などが挙げられており、具体的には、ポリイソシアネートにトリレンジイソシアネートまたはその誘導体を用いた場合、ポリイソシアネートとポリオールとを直接反応させるワンショット製法によりポリウレタンフォームを製造すると、アセトン抽出率を５質量％以下とすることができないため、ポリオールの水酸基をあらかじめポリイソシアネートと反応させてプレポリマーを作製し、このプレポリマーを鎖延長剤により高分子量化させるプレポリマー法を用いることにより、ポリウレタンフォームのアセトン抽出率を５質量％以下とすることができ、現像剤融着が防止できると記載されている。

現像剤は、通常、現像剤供給部材や現像剤量規制部材により正規の電荷に摩擦帯電される。しかし、現像剤供給部材のポリウレタンフォームに粘着成分が存在することにより、現像剤がポリウレタンフォームに固着し、ポリウレタンフォームの表面や、セルの内壁を覆い、現像剤同士で摩擦帯電するために、一部の現像剤が不正に帯電され、いわゆる反転かぶり現象が発生することが判明した。反転かぶり現象は、字面の汚れや、現像剤の浪費につながる。

また、プレポリマー法はイソシアネート含量が、ワンショット法における場合に比較して低く、得られるポリウレタンフォームの発泡倍率が低く、比較的高硬度のポリウレタンフォームが出来やすい。低硬度のポリウレタンフォームを得るためか、特許文献１に記載の発明においてはイソシアネートインデックス（イソシアネート基/水酸基のモル比）が著しく低く設定されている。このような条件の下では、水とポリイソシアネートの反応が優先的に進行し、ポリオールとポリイソシアネートとの反応が進行し難くなるという傾向が見られ、これにより、ポリオールの残存量が多くなり、粘着成分の量を低下させるのに限界がある可能性がある。
特開２００１−１６６５８６号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、現像剤が不正に帯電されること無く、反転かぶり現象を起こすことの無い現像剤供給部材ならびにこれを用いた現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行い、ポリウレタンフォームに現像剤を固着させるものは、主に未反応のポリオール成分および低分子量ポリウレタンであり、特定の触媒を用いると、容易に未反応ポリオール成分の量を制御でき、同時にアセトン抽出率も５質量％以下に制御でき、反転かぶりの無い現像剤供給部材を製造することができることを見出し本発明を完成するに至った。

上記目的を達成した本発明の現像剤供給部材は、少なくとも表面に弾性層を有する、現像剤と接触して用いられる、現像剤供給部材であって、該弾性層がポリウレタンフォームからなり、該ポリウレタンフォームは、ポリオールとポリイソシアネートを主原料とし触媒としてペンタメチルジプロピレントリアミンおよびＮ−アルキルモルホリンもしくは１−イソブチル−２−メチルイミダゾールを用いて形成されたものであることを特徴とする。

また、本発明の現像装置は、上記本発明の現像剤供給部材を用いた現像装置である。

また、本発明の画像形成装置は、上記本発明の現像剤供給部材を用いた画像形成装置である。

ポリオールとポリイソシアネートを主原料とし、触媒としてペンタメチルジプロピレントリアミンおよびＮ−メチルモルホリンもしくは１−イソブチル−２−メチルイミダゾールを用いてポリウレタンフォームからなる弾性層を形成することによって、低硬度で、アセトン抽出率を低く抑え、ポリウレタンフォーム表面およびセル内に現像剤の固着が無く、電子写真感光体上の反転かぶりを抑えることが出来る。また従来不可能であったワンショット法によっても上記特性を有する弾性層を形成することができる。

本発明の現像剤供給部材の一例を図１に示す。図１に示した現像剤供給部材は、芯金１とその外周部に形成されたポリウレタンフォームからなる弾性層２を有する。現像剤供給部材は、表面に弾性層を有すればよく、弾性層１の下層側に他の材料からなる層を有していてもよい。本発明の現像剤供給部材は、上述したように少なくとも表面に弾性層を有し、この弾性層はポリウレタンフォームからなる。このポリウレタンフォームは、ポリオールとポリイソシアネートを主原料とし、触媒として少なくともペンタメチルジプロピレントリアミンおよびＮ−アルキルモルホリンもしくは１−イソブチル−２−メチルイミダゾールを用いて形成される。

触媒として用いるペンタメチルジプロピレントリアミンは、泡化反応を弱く促進する性質を持つ。すなわち、泡化反応の進行を弱く促進し、樹脂化反応を相対的に促進することにより、ポリオールとポリイソシアネートの反応を優先的に進め、未反応ポリオールを少なくすることが出来る。このことにより従来困難とされていた、ポリオールとポリイソシアネートを主原料として用いて形成したポリウレタンフォームのアセトン抽出率を低く制御することが可能となったものと考えられる。また、ペンタメチルジプロピレントリアミンとともに用いられる、Ｎ−アルキルモルホリンは、弱い樹脂化触媒であり、発泡中の増粘を抑えながら穏やかに樹脂化させるため、触媒の流動性や、ポリオールの流動性が比較的長時間確保でき、ポリオールとポリイソシアネートの反応を円満に進行させることが出来る。

一方、１−イソブチル−２−メチルイミダゾール触媒は、強い樹脂化触媒であり、ポリオールとポリイソシアネートの反応を優先的に進行させ、生成するポリウレタンフォームのアセトン抽出率を低く抑えることが出来る。

本発明の現像剤供給部材の弾性層は、現像剤を劣化させない観点からアスカーＦ硬度が０〜５０度であるものが好ましく、５〜３０度であるものがさらに好ましい。アスカーＦ硬度を０度よりも高くすると現像剤供給部材として余分な現像剤を掻き取る能力が充分なものとなり、５０度より低くすると現像剤にかかる圧力が低くなり現像剤の機能の劣化を抑えることができる。

現像剤供給部材の弾性層は、φ５ｍｍの芯金を用いその外周にポリウレタンフォームよりなる弾性層を外径がφ１６ｍｍとなるように形成したとき、現像剤供給部材の弾性層を長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍの加圧板を備えた冶具で、加圧板の幅方向中心線を現像剤供給部材の軸方向に合わせて、現像剤供給部材と平行に設置し、１０ｍｍ/分の速度で現像剤供給部材に垂直に押し込み、荷重が１０ｇに達したときの位置を基準としてそこからさらに１．５ｍｍまで押し込み、１．０ｍｍ押し込んだ時の荷重を測定し、これを、押し込み量１ｍｍの時の荷重としたとき、押し込み量１ｍｍの時の荷重が０．４９Ｎ〜３．９２Ｎであるものが好ましく、０．９８Ｎ〜２．９４Ｎであるものがより好ましい。上記押し込み量１ｍｍの時の荷重を０．４９Ｎより大きくすると現像剤供給部材として余分な現像剤を掻き取る能力が向上し、３．９２Ｎより低くすると現像剤にかかる圧力が低下し現像剤の機能の劣化を抑えることができる。

また、弾性層を構成するポリウレタンフォームは、ＪＩＳ Ｋ６３５０に準拠したアセトン抽出率が、ポリウレタンフォームの質量に対し、５質量％以下であるものが好ましく、３質量％以下であるものがより好ましい。アセトン抽出率を５質量％以下とすると、反転かぶり現象が発生することがなく好ましい。

弾性層を構成するポリウレタンフォームの通気量は、現像剤供給部材の一方の側を大気圧に、他方の側を１２５Ｐａの減圧下に晒したとき、現像剤供給部材の長さ２５ｍｍあたりの通気量が０〜２Ｌ／ｍｉｎであるものが好ましく、０．１〜１．５Ｌ／ｍｉｎであるものがより好ましい。現像剤供給部材が他部材たとえば現像スリーブなどとニップをもって回転している場合に、ニップ部での変形に応じて空気の出入りがおこる。弾性層のポリウレタンフォームのセルへの現像剤の出入りを良好に行わせるには適正な通気量が必要である。上記通気量を０Ｌ／ｍｉｎ以上とすると、空気の出入りが行われるようになり現像剤の循環が行われ、異常な摩擦帯電を抑えることができる。一方２Ｌ／ｍｉｎ以下とすると、各セル中の空気の流速が高くなり、異常な摩擦帯電を抑えることができる。

本発明の現像剤供給部材の弾性層を構成するポリウレタンフォームの形成に用いるポリオールは、エーテル系ポリオールが好ましい。官能数は２を超え、４以下のものが好ましく、２．５〜３．５のものがさらに好ましい。ポリオールを官能数２を超えるものとすると、架橋密度が高くなるため圧縮永久歪みを小さく抑えることができ長期の使用によっても変形が起こらない。また、ポリオールを官能数４以下のものとするとポリウレタンフォームの硬度が高くなりすぎることがなく、現像剤の劣化を抑えることができる。

ポリオールの数平均分子量は１，０００から１０，０００とするのが好ましく、３，０００から７，０００とするのがより好ましい。数平均分子量を１，０００以上とすると架橋密度が高くなり硬度が高くなりすぎるのを抑えることができ現像剤の劣化を抑えることができる。また、数平均分子量を１０，０００以下とすると架橋密度が高くなり、圧縮永久歪みを抑えることができる。

また、ポリオールとしてポリマーポリオールを用いることも出来る。

本発明におけるポリイソシアネートは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤＩ、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、その他の二官能以上のポリイソシアネートを用いることが出来る。また、これらの二種類以上を組み合わせて用いることが出来る。

また、これらのポリイソシアネートとポリオールをあらかじめ反応させて得られるイソシアネートリッチのプレポリマーを用いることも出来る。

本発明におけるポリウレタンフォームの形成に用いることのできる整泡剤は、特に限定されないが、シリコーン系の整泡剤を好ましく用いることが出来る。

また、本発明におけるポリウレタンフォームの形成に用いることのできる架橋剤は、特に限定されないが、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどの架橋剤を好ましく用いることが出来る。

本発明における触媒は、ペンタメチルジプロピレントリアミンとＮ−アルキルモルホリンもしくは１−イソブチル−２−メチルイミダゾールを組み合わせた触媒系である。

Ｎ−アルキルモルホリンとしては、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリンが好ましい。

本発明において、ペンタメチルジプロピレントリアミンは、ポリオール１００質量部に対して好ましくは０．１〜１．０質量部、さらに好ましくは０．２〜０．５質量部添加することができる。ペンタメチルジプロピレントリアミンの添加量を０．１〜１．０質量部とすると泡化反応が適度に遅れて起こるので、Ｎ−アルキルモルホリンや１−イソブチル−２−メチルイミダゾールの樹脂化触媒による樹脂化反応を優先させ、ポリオールとイソシアネートの円満な反応を促進し、アセトン抽出率を低く抑える効果がある。また、樹脂化による適度な増粘の後に泡化が起こるので、適度な破泡性があり、通気を良好にすることが出来る。また１．０質量部以下とすると、泡化反応が適度に遅れて起こるようになり、０．１質量部以上とすると泡化が促進されてポリウレタンフォームからなる弾性層の密度が好適なものとなり、現像剤の供給を好適に行うことのできる現像剤供給部材が得られ好ましい。

また、Ｎ−アルキルモルホリン（Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン等）は、ポリオール１００質量部に対して好ましくは０．３〜２．０質量部、さらに好ましくは０．５〜１．５質量部添加することができる。Ｎ−アルキルモルホリンの添加量を０．３〜２．０質量部とするとＮ−アルキルモルホリン樹脂化促進作用は、マイルドであり、反応のはじめから終わりまで長くその機能を持続でき、ポリオールの反応をより完結させることができ、アセトン抽出率を低くすることができる。また２．０質量部以下とすると樹脂化促進作用がマイルドとなり、成形が容易となり、０．３質量部以上とすると樹脂化反応が適度に促進され成形が容易となり好ましい。

また、１−イソブチル−２−メチルイミダゾールは、ポリオール１００質量部に対して好ましくは０．３〜２．０質量部、さらに好ましくは０．５〜１．５質量部添加することができる。１−イソブチル−２−メチルイミダゾールの添加量を０．３〜２．０質量部とすると１−イソブチル−２−メチルイミダゾールは、樹脂化促進作用が泡化促進作用より顕著に高いので、泡化を低く抑えて樹脂化を促進することが出来る。したがってペンタメチルジプロピレントリアミンと併用することにより、樹脂化と泡化のタイミングを最適に調整することが出来、ポリオールの反応をより完結させることができ、アセトン抽出率を低くすることができる。また、通気を良好にすることが出来る。

現像剤供給部材の製造方法は、ポリオールとポリイソシアネートを主原料とし触媒として少なくともペンタメチルジプロピレントリアミンおよびＮ−アルキルモルホリンもしくは１−イソブチル−２−メチルイミダゾールを用いて、前記所定の特性を有するポリウレタンフォーム、弾性体層を形成することができる限り、特に限定されず、公知の製造方法の中から適した方法を選択しこれによって製造することができる。具体的には、例えば、鉄やステンレス鋼等の金属材料等からなる芯金の外周を上記原料を用いて形成されるポリウレタンフォームからなる弾性層で被覆して製造することができる。現像剤供給部材の製造に用いる芯金の寸法、現像剤供給部材の層構成、層厚、寸法等は、特に限定されず、その目的に適合したものとすればよい。

具体的には、例えば、ポリオール、ポリイソシアネート、前記所定の触媒、所望の場合には、架橋剤、発泡剤、整泡剤、その他の助剤等を均質に混合してポリウレタン原料組成物を調製した後、芯金を予め配した成型金型のキャビティ内にこれを注入し、加熱して反応硬化させることにより一体的に弾性体層を形成し製造する方法、上記ポリウレタン原料組成物を用いて予め形成したポリウレタンフォームのスラブやブロックから、切削加工等により、チューブ状等の所定の形状、寸法に切り出したポリウレタンフォームに芯金を圧入して芯金上にポリウレタンフォームを被覆して製造する方法等を挙げることができる。これらのなかでは、ワンショット法が好ましく用いられる。

本発明におけるワンショット法は、ポリオール、触媒、整泡剤、発泡剤（水）、架橋剤などを混合して調製した混合液と、イソシアネートを混合攪拌してポリウレタン原料組成物を調製し、これを反応硬化させて発泡させポリウレタンフォームを形成する方法であり、一方プレポリマー法は、ポリオールとイソシアネートを、イソシアネート基のモル数がポリオールの水酸基より多い配合であらかじめ反応させてイソシアネート基を有するプレポリマーを調製し、これにポリオール、触媒、整泡剤、発泡剤（水）、架橋剤などを混合してポリウレタン原料組成物を調製し、反応硬化させて発泡させポリウレタンフォームを形成する方法であり、本発明におけるポリウレタンフォームからなる弾性層の形成法として用いることができる。

所望の場合には、さらに、切削や研磨処理などの後加工を行うことによって所定の外径、表面性状に調整してもよい。

次に、本発明の現像装置について説明する。

図２に本発明の現像装置の一例を示す。図２に示した現像装置は、画像担持体である電子写真感光体２１と、現像剤担持体２３と、本発明の現像剤供給部材２５と、現像剤量規制部材２４と、現像剤であるトナー２６を収容した容器２２とを備えている。これらを一つに纏め一体的に交換できるような構成を有するものとすることもできる。現像剤供給部材２５へ運ばれたトナーは、現像剤担持体２３に担持され、現像剤量規制部材２４によって現像剤担持体２３表面に均一にコートされ、電子写真感光体２１表面へと運ばれ、電子写真感光体２１上に形成された潜像を現像する。

本発明の現像装置は、現像剤供給部材として本発明の現像剤供給部材を有するものであればよい。その他の部材、部品等は、特に限定されず本発明の現像装置の使用目的等に応じて適切なものを用いて構成すればよい。

次に、本発明の画像形成装置について説明する。

図３に本発明の画像形成装置の一例を示す。図３に示す画像形成装置は、像担持体として、電子写真感光体３１を備えている。電子写真感光体３１は、駆動手段（不図示）により、矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。電子写真感光体３１表面は、帯電部材３２によって均一に帯電される。帯電部材３２には、帯電バイアス印加電源（高圧電源）（不図示）により帯電バイアス電圧が印加され、これにより電子写真感光体３１表面は、一様に帯電処理される。帯電後の電子写真感光体３１表面は、目的の画像情報の時系列電気画像信号に対応して変調された光線Ｌにより走査露光を受け、電子写真感光体３１表面に、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。

この静電潜像は、現像装置３４の現像剤担持体３９に印加された現像バイアスによって、帯電されたトナーが付着され、トナー像として現像される。

一方、給紙部（不図示）から搬送された紙等の被記録材Ｐが、電子写真感光体３１と転写部材３５との間のニップ部に、電子写真感光体３１上のトナー像とタイミングを合わせるようにして供給される。ニップ部に供給された被記録材Ｐは、転写部材３５に印加された転写バイアスによって、表面に電子写真感光体３１上のトナー像が転写される。このとき、被記録材Ｐに転写されないで電子写真感光体３１表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング部材３６によって除去される。

ニップ部を通った被記録材Ｐは、電子写真感光体３１から分離されて定着ローラ３８へ導入され、ここでトナー像の定着処理を受け、画像形成物（プリント）として画像形成装置外部に排出される。

本発明の画像形成装置は、現像剤供給部材として本発明の現像剤供給部材を有するものであればよい。その他の部材、部品等は、特に限定されず本発明の画像形成装置の使用目的等に応じて適切なものを用いて構成すればよい。

次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

本実施例においては、現像剤供給部材の物性等を下記の方法で測定し評価し、また耐久試験を行い、反転かぶり量を測定し反転かぶり性を評価した。

（１）アセトン抽出率の測定方法
ＪＩＳ Ｋ６３５０に準拠してアセトンの沸点（文献値56℃）における抽出率を測定した。

（２）弾性層の押し込み量１ｍｍの時の荷重の測定方法
実施例、比較例で得られた現像剤供給部材について、長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍの加圧板を備えた冶具で、加圧板の幅方向中心線を現像剤供給部材の軸方向に合わせて、現像剤供給部材と平行に設置し、１０ｍｍ/分の速度で現像剤供給部材に垂直に押し込み、荷重が１０ｇに達したときの位置を基準としてそこからさらに１．５ｍｍまで押し込み、１．０ｍｍ押し込んだ時の荷重を測定し、これを、押し込み量１ｍｍの時の荷重とした。

（３）ポリウレタンフォームの密度（ρ）の測定方法
あらかじめ使用する芯金の重量を０．１ｍｇ単位で測定し、実施例または比較例で得られた現像剤供給部材の重量を０．１ｍｇ単位で測定し、あらかじめ測定しておいた芯金の重量を差し引いてポリウレタンフォームからなる弾性層の重量Ｗを求めこれを弾性層の体積Ｖで除して弾性層のポリウレタンフォームの密度ρを求めた。すなわち、下記式（１）によりポリウレタンフォームの密度（ρ）を求めた。
ρ＝Ｗ／Ｖ （１）
弾性層の体積Ｖは、現像剤供給部材の弾性層が形成された部位の外径Ｄｅおよび現像剤供給部材の弾性層が形成された部位の軸方向の長さＬ、用いた芯金の外径Ｄｃの測定値から、下記式（２）により求めた。
Ｖ＝Ｌ×π×［（Ｄｅ／２）²−（Ｄｃ／２）²］ （２）

（４）ポリウレタンフォームの通気量の測定方法
通気量測定器、ＡＴ−５００ＫＺ（大栄科学精機製作所製；商品名）を使用して測定した。実施例または比較例の現像剤供給部材を内径１５ｍｍ長さ２５ｍｍの金属製シリンダーに挿入し、その両端部が上記金属製シリンダーの外に出るように設定する。これを通気量測定器にセットし、現像剤供給部材の片方の端部が外部（大気圧下）に、他の端部が上記通気量測定器の内部に入った状態にセットし、通気量測定器内部の気圧を１２５Ｐａとして、外部から内部に流入する空気の流量を測定した。

（５）耐久試験方法および反転かぶり量の測定方法
実施例または比較例で得られた現像剤供給部材をキヤノン株式会社製のレーザービームプリンタ、キヤノンカラーレーザービームプリンター２０５０（商品名）の現像装置に搭載し、温度１５℃、１０％ＲＨ環境下で、プロセススピード８枚／分、現像バイアス３０２Ｖで、このプリンターの標準トナーを用いてＡ４紙５０００枚を通紙して白べた画像を出力し、耐久試験を行った。
白べた画像の出力中に１０００枚出力するごとにプリンターを停止させ、感光ドラム上のトナーで現像された部分（未転写部分）のトナー像を透明粘着テープで写し取り、東京電色社製のフォトボルト反射濃度計（ＴＣ−６ＤＳ／Ａ型；商品名）を用いて、濃度を測定し、反転かぶり量を評価した。反転かぶり量については下記の基準で評価した。
良好：濃度が０〜３０％
劣る：濃度が３０％を超える

（実施例１）
グリセリンを出発物質として、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した数平均分子量７０００、官能数３のポリエーテルポリオール（ＦＡ９０８、三洋化成工業（株）製；商品名）１００質量部、発泡剤である水２質量部、触媒として、Ｎ−メチルモルホリン１．５質量部（Ｎ−ＭＭ、三共エアプロダクツ（株）製；商品名）およびペンタメチルジプロピレントリアミン０．５質量部（ＰＯＬＹＣＡＴ７７、三共エアプロダクツ（株）製；商品名）、整泡剤1質量部（ＳＦ２９６２、東レダウコーニングシリコーン（株）製；商品名）の混合物１０５質量部と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４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートの重量比で４：１：５の混合物２２．３７質量部（ＴＭ５０、三井武田ケミカル製；商品名）をワンショット法で攪拌機で攪拌し（イソシアネートインデックス８０）、φ５ｍｍの芯金をインサートしたφ１６ｍｍのあらかじめ４０℃に加熱した円筒状の成型金型に注入し、１００℃雰囲気で１０分間加熱し、脱型後１２０℃雰囲気で１０分加熱して硬化させ現像剤供給部材を作製した。

この現像剤供給部材の弾性層の押し込み量１ｍｍの時の荷重、ポリウレタンフォームの密度、通気量、アセトン抽出率を上記の方法で測定したところ、弾性層の押し込み量１ｍｍの時の荷重は１．２７Ｎ、ポリウレタンフォームの密度は０．０７５ｇ／ｃｍ³、通気量は０．２〜０．８Ｌ／ｍｉｎ、アセトン抽出率は３．８質量％であった。また上記方法で評価した電子写真感光体上の反転かぶり量の最高値は１５％であり、良好に推移した。

（実施例２）
触媒としてＮ−メチルモルホリンに代えてＮ−エチルモルホリン（Ｎ−ＥＭ、三共エアプロダクツ（株）製；商品名）を用いた以外は実施例１と同様にして現像剤供給部材を作製し、作製した現像剤供給部材について実施例１と同様にして、弾性層の押し込み量１ｍｍの時の荷重、ポリウレタンフォームの密度、通気量、アセトン抽出率の測定を行い反転かぶり量を評価した。
弾性層の押し込み量１ｍｍの時の荷重は２．９０Ｎ、ポリウレタンフォームの密度は０．０８１ｇ／ｃｍ³、通気量は０．６Ｌ／ｍｉｎ、アセトン抽出率は２．８質量％であった。また電子写真感光体上の反転かぶり量の最高値は４％であり、良好に推移した。

（実施例３）
触媒として、Ｎ−メチルモルホリン１．５質量部に代えて１−イソブチル−２−メチルイミダゾール１．０質量部（ＮＣ−ＩＭ、三共エアプロダクツ（株）製）を用いた以外は実施例１と同様にして現像剤供給部材を作製し、作製した現像剤供給部材について実施例１と同様にして、弾性層の押し込み量１ｍｍの時の荷重、ポリウレタンフォームの密度、通気量、アセトン抽出率の測定を行い反転かぶり量を評価した。
弾性層の押し込み量１ｍｍの時の荷重は１．３０Ｎ、ポリウレタンフォームの密度は０．０６６ｇ／ｃｍ³、通気量は０．３〜０．４Ｌ/ｍｉｎ、アセトン抽出率は３．０質量％であった。また電子写真感光体上の反転かぶり量の最高値は１３．３％であり、良好に推移した。

（比較例１）
触媒として、Ｎ−メチルモルホリン１．５質量部およびペンタメチルジプロピレントリアミン０．５質量部に代えてＮ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ’−テトラメチルヘキサンジアミンとジプロピレングリコールの重量比で７０：３０の混合物（ＴＯＹＯＣＡＴ−ＭＲ、東ソー（株）製；商品名）０．３質量部、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテルとジプロピレングリコールの重量比で７０：３０の混合物（ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴ、東ソー（株）製；商品名）０．１質量部を用い、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４，４'−ジフェニルメタンジイソシアネートの重量比で４：１：５の混合物（ＴＭ５０、三井武田ケミカル（株）製；商品名）を２１．７４質量部とした以外は実施例１と同様にして現像剤供給部材を作製し、作製した現像剤供給部材について実施例１と同様にして、弾性層の押し込み量１ｍｍの時の荷重、ポリウレタンフォームの密度、通気量、アセトン抽出率の測定を行い反転かぶり量を評価した。
弾性層の押し込み量１ｍｍの時の荷重は１．００Ｎ、ポリウレタンフォームの密度は０．０７３ｇ／ｃｍ³、通気量は０．４〜０．５Ｌ／ｍｉｎ、アセトン抽出率は６．８質量％であった。また反転かぶり量の最高値は３１．３％であり、劣っていた。

（比較例２）
触媒として、ペンタメチルジプロピレントリアミンに代えて１−イソブチル−２−メチルイミダゾールとし、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４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートの重量比で4：1：5の混合物（ＴＭ５０、三井武田ケミカル（株）製）３０．７６質量部（イソシアネートインデックス１１０）とした以外は実施例２と同様にして現像剤供給部材を作製し、作製した現像剤供給部材について実施例２と同様にして、弾性層の押し込み量１ｍｍの時の荷重、ポリウレタンフォームの密度、通気量、アセトン抽出率の測定を行い反転かぶり量を評価した。
弾性層の押し込み量１ｍｍの時の荷重は４．９０Ｎ、ポリウレタンフォームの密度は０．１５０ｇ／ｃｍ³、通気量は０．２Ｌ/ｍｉｎ、アセトン抽出率は１．５質量％であった。また反転かぶり量の最高値は３５．４％であり、明らかに劣っていた。これは弾性層の硬度が高いため、現像剤に外添剤が食い込み適正な摩擦帯電が得られなくなったものと考えられる。

本発明の現像剤供給部材は、レーザービームプリンター、複写機等の電子写真方式の画像形成装置用の現像装置の現像剤供給部材として用いられ、また本発明の現像装置は、画像形成装置に搭載されて広く用いられる。また本発明により優れた画像を得ることのできる画像形成装置を提供することができる。

本発明の現像剤供給部材の一例の説明図である。 本発明の現像装置の一例の説明図である。 本発明の現像剤供給部材を適用した電子写真装置の一例の構成の説明図である。

符号の説明

１ 導電性軸体（芯金）
２ 弾性層
２１ 電子写真感光体
２２ 容器
２３ 現像剤担持体
２４ 現像剤量規制部材
２５ 現像剤供給部材
２６ 現像剤（トナー）
３１ 電子写真感光体
３２ 帯電部材
３３ 現像剤供給部材
３４ 現像装置
３５ 転写部材
３６ クリーニング部材
３８ 現像スリーブ
３９ 現像剤担持体
Ｌ 光線
Ｐ 被記録材

Claims (8)

1. 少なくとも表面に弾性層を有する、現像剤と接触して用いられる、現像剤供給部材であって、該弾性層がポリウレタンフォームからなり、該ポリウレタンフォームは、ポリオールとポリイソシアネートを主原料とし触媒としてペンタメチルジプロピレントリアミンおよびＮ−アルキルモルホリンもしくは１−イソブチル−２−メチルイミダゾールを用いて形成されたものであることを特徴とする現像剤供給部材。
2. 前記Ｎ−アルキルモルホリンが、Ｎ−エチルモルホリンである請求項１記載の現像剤供給部材。
3. 前記Ｎ−アルキルモルホリンが、Ｎ−メチルモルホリンである請求項１記載の現像剤供給部材。
4. 前記弾性層が、ワンショット法で製造されたものである請求項１から３のいずれかに記載の現像剤供給部材。
5. 前記弾性層が、５質量％以下のアセトン抽出率を有するポリウレタンフォームからなり、かつ、該弾性層の押し込み量１ｍｍの時の荷重が０．４９Ｎから３．９２Ｎであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の現像剤供給部材。
6. 前記ポリウレタンフォームが、３質量％以下のアセトン抽出率を有する請求項１から５のいずれかに記載の現像剤供給部材。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の現像剤供給部材を用いた現像装置。
8. 請求項１から６のいずれかに記載の現像剤供給部材を用いた画像形成装置。

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