(57)【要約】【課題】平滑性の良好な表皮が形成された軟質発泡体を、簡便かつ安価に製造することができる発泡体の製造方法を提供する。また、ローラ表面の凹凸に由来した画質不良が改善され、硬度と弾性復元性とのバランスがよい現像ローラを、簡便かつ安価に製造することができるローラの製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも、機械発泡にて液状樹脂原料の発泡性材料を調合する工程と、該発泡性材料を成形型に注入する前にあらかじめ、成形型のキャビティー内を、該発泡性材料が該成形型に注入された際には脱泡される程度の真空度まで、減圧する工程と、前記真空度を維持しながら、該発泡性材料を該成形型のキャビティーに充填する一次注入工程と、該成形型のキャビティーからの排気口を閉口した後、キャビティー内の圧力が大気圧以上、大気圧＋０．０３ＭＰａ以下の範囲になるように該発泡性材料を注入する二次注入工程とを備えることを特徴とする。【選択図】図６
2008273023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状樹脂原料の発泡性材料を成形型に注入する工程と、
該発泡性材料を発泡させて充填した後に反応硬化させて発泡成形する工程と
を備える、表皮付き軟質発泡体の製造方法であって、
さらに少なくとも、機械発泡にて液状樹脂原料の発泡性材料を調合する工程と、
該発泡性材料を成形型に注入する前にあらかじめ、成形型のキャビティー内を、該発泡性材料が該成形型に注入された際には脱泡される程度の真空度まで、減圧する工程と、
前記真空度を維持しながら、該発泡性材料を該成形型のキャビティーに充填する一次注入工程と、
該成形型のキャビティーからの排気口を閉口した後、キャビティー内の圧力が大気圧以上、大気圧＋０．０３ＭＰａ以下の範囲になるように該発泡性材料を注入する二次注入工程と
を備えることを特徴とする、表皮付き軟質発泡体の製造方法。
【請求項２】
円筒状の成形型内に金属製のシャフトを配置する工程と、
該シャフトが配置されてなる該成形型に液状樹脂原料の発泡性材料を注入する工程と、
該発泡性材料を発泡させて充填した後に反応硬化させて発泡成形する工程と
を備える、表皮付き軟質発泡体の製造方法であって、
さらに少なくとも、
機械発泡にて液状樹脂原料の発泡性材料を調合する工程と、
該発泡性材料を成形型に注入する前にあらかじめ、成形型のキャビティー内を、該発泡性材料が該成形型に注入された際には脱泡される程度の真空度まで、減圧する工程と、
前記真空度を維持しながら、該発泡性材料を該成形型のキャビティーに充填する一次注入工程と、
該成形型のキャビティーからの排気口を閉口した後、キャビティー内の圧力が大気圧以上、大気圧＋０．０３ＭＰａ以下の範囲になるように該発泡性材料を注入する二次注入工程と
を備えることを特徴とする、表皮付き発泡ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非発泡あるいは低倍率の表皮を有する軟質発泡体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液状樹脂を発泡成形してなる軟質発泡体は、柔軟性、緩衝性、軽量性等に優れていることや、製品に対する原料樹脂の使用量を減らすことができるという経済性の高さから、様々な分野で広く用いられている。
【０００３】
このような発泡体は、その用途において、表面の平滑性、気密性、さらには良好な外観が必要とされる場合に、発泡体の表面に非発泡の、あるいは低発泡の表皮を形成してたびたび製造される。
【０００４】
例えば、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式による印字装置等を備えたＯＡ機器で使用される部材としても、上記のような発泡体が期待されている。
【０００５】
具体的に説明すると、電子写真方式による印字装置は、例えば図１の様に感光ドラム１０を中心として帯電ローラ１１、露光部１２、現像ローラ１、転写ローラ１３及びクリーニングブレード１５を配したものである。現像ローラ１は、トナー収容部１６の開口近傍と感光ドラム１０との間に設けられている。トナー収容部１６にはトナーが帯電状態で収納されている。
【０００６】
電子写真方式による印字装置では、帯電ローラ１１で感光ドラム１０を一様に帯電し、露光部１２で露光して感光ドラム１０上に静電潜像を形成させる。さらに感光ドラム１０に現像ローラ１を押し当てて感光ドラム１０にトナーを供給する。トナーは帯電した状態で感光ドラム１０に供給され、静電潜像上にトナーが供給してトナー像を形成する。そして感光ドラム１０と転写ローラ１３との間に挟まれた記録紙等にトナー像を転写する。
【０００７】
また残余のトナーは、クリーニングブレード１５でかき落とされ、トナー収容部に回収されて再利用される。
【０００８】
上記した様に現像ローラ１は感光ドラム１０などの静電潜像担持体へトナーを搬送する機能を有するものである。
【０００９】
図２は、一般的な現像ローラ１の断面図及びその一部拡大図である。
【００１０】
現像ローラ１は、特許文献１に開示された様に、ステンレススチール製、ＳＵＭ材製、アルミニウム合金製などの導電性シャフト（芯体）２を持ち、この周囲に弾性層３が設けられ、さらにその外周に表層部５が設けられたものである。
【００１１】
現像ローラ１は、適度の硬度と弾性復元性を有することが大切である。また現像ローラ１には、高い寸法精度も要求される。
【００１２】
これらの観点から弾性層３の素材は、液状樹脂原料を加熱硬化させたものの軟質発泡体がたびたび使用される。即ち、導電性シャフト（芯体）２の外周に発泡体からなる弾性層３が設けられた発泡ローラを現像ローラ１として用いることにより、現像ローラ１の硬度を低くすることができる。
【００１３】
発泡ローラの弾性層３の製造方法としては、円筒状の成形型内に芯体２を配置し、液状樹脂原料と発泡剤の混合液を該成形枠内に注型し、該成形型のキャビティー内で液状樹脂原料を発泡させた後に該成形型を加熱して液状樹脂原料を反応硬化させる方法や、あるいは液状樹脂原料の発泡体を中空状に成形し、該発泡体に芯体２を填め込み、その後に発泡体の表面を研磨加工して成形する方法などが一般的に知られている。
【００１４】
また、発泡ローラの表層部５の製造方法としては、上記方法などにより製造された弾性層３の外周に、ディッピング法やスプレー法などで表層部原料樹脂を付着させ、化学反応や乾燥により表層部原料樹脂を硬化して表層部５を成形する方法や、弾性層３の外周に表層部原料樹脂で成形されたスリーブを被覆する方法などが一般的に知られている。
【００１５】
上記の様な方法で発泡ローラを製造する場合、弾性層３の外周表面に凹凸や細孔が存在する場合、表層部５の外周表面にもこれらの凹凸や細孔の跡が現れ、現像ローラとして使用した場合に、これらの跡が記録紙の画像にまで転写され問題になる。したがって、発泡体により弾性層を形成する場合には、弾性層表面が平滑であることが望ましい。
【００１６】
また、特許文献２では、ポリウレタン材料を用いて、低発泡の自己スキン層と高発泡のコア部とを備えたインテグラルスキンフォームを成形する方法が提示されている。
【特許文献１】特開２００１−３０４２４５号公報
【特許文献２】特開２００１−９６５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
発泡体の表面に表皮を形成させる方法としては、例えば、非発泡の表皮材を発泡体に接着または融着させる方法が公知であるが、軟質発泡体の場合には、発泡体の柔軟性を損なわないようにするためには軟質の表皮材を使用する必要があり、発泡体表面の凹凸を十分に平滑化できないという問題があった。
【００１８】
また、発泡体を成形型のキャビティー内に配置し、キャビティー内面と発泡体に挟まれた空間に表皮原料樹脂を注入し、この表皮原料を硬化させて表皮を形成する方法も公知であるが、表皮を形成するための工程が必要であり、作業が複雑になるという問題があった。
【００１９】
特開２００１−９６５４４号公報では、ポリウレタン材料を用いて、低発泡の自己スキン層と高発泡のコア部とを備えたインテグラルスキンフォームを成形する方法が提示されている。この方法は成形型のキャビティー内を減圧する工程と、ポリウレタン材料を該キャビティーに注入して発泡させることにより流動及び充填させる工程とを含むものであり、ポリウレタン材料の表面部から遠い部分では高発泡のコア部が形成され、ポリウレタン材料の表面部近傍では低発泡の自己スキン層が形成される。
【００２０】
詳細に説明すると、ポリウレタン材料の発泡は、ポリウレタン材料中に含まれるガスや、ポリウレタン材料中の水とイソシアネート成分とが反応して発生する炭酸ガスが減圧下で膨張することにより進行するが、ポリウレタン材料の表面部から遠い部分ではウレタン反応熱により炭酸ガスの発生やウレタン反応による増粘が促進されて高発泡となり、ポリウレタン材料の表面部近傍では、反応熱が型へ逃げることで増粘や炭酸ガス発生が抑制され、更に減圧により脱泡されることで低倍率となる。
【００２１】
しかしながら、上記の方法では発泡体のセル内部の圧力が硬化終了まで大気圧よりも低い状態に保持されるため、この方法で軟質発泡体を成形する場合には、硬化後にヒケやボイドが発生しやすいという問題があった。
【００２２】
そこで本発明は、上記した問題点に注目し、液状樹脂を成形型に注型して発泡成形する方法において、表面にヒケやボイドが無く、平滑性の良好な表皮が形成された軟質発泡体を、簡便かつ安価に製造することができる発泡体の製造方法の開発を課題とするものである。
【００２３】
さらに、本発明は、該製造方法を使用して、ローラ表面の凹凸に由来した画質不良が改善され、硬度と弾性復元性とのバランスがよい現像ローラを、簡便かつ安価に製造することができるローラの製造方法の開発を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この問題を解決するための請求項１に記載の発明は、液状樹脂原料の発泡性材料を成形型に注入する工程と、該発泡性材料を発泡させて充填した後に反応硬化させて発泡成形する工程とを備える、表皮付き軟質発泡体の製造方法であって、さらに少なくとも、機械発泡にて液状樹脂原料の発泡性材料を調合する工程と、該発泡性材料を成形型に注入する前にあらかじめ、成形型のキャビティー内を、該発泡性材料が該成形型に注入された際には脱泡される程度の真空度まで、減圧する工程と、前記真空度を維持しながら、該発泡性材料を該成形型のキャビティーに充填する一次注入工程と、該成形型のキャビティーからの排気口を閉口した後、キャビティー内の圧力が大気圧以上、大気圧＋０．０３ＭＰａ以下の範囲になるように該発泡性材料を注入する二次注入工程とを備えることを特徴とする、表皮付き軟質発泡体の製造方法、である。
【００２５】
本発明の軟質発泡体の製造方法では、成形型への発泡性材料の注入は、まず発泡性材料が脱泡される真空度まで減圧したキャビティー内に発泡性材料を注入充填し、更に成形型のキャビティーからの排気口を閉口した後、キャビティー内の圧力が大気圧〜大気圧＋０．０３ＭＰａの範囲（大気圧以上、大気圧＋０．０３ＭＰａ以下の範囲、と同じ意味を表す。以下、同じ）になるように発泡性材料を注入する。本発明では最初の注入工程を一次注入工程と記載し、一次注入工程終了後に行う注入工程を二次注入工程と記載する。
【００２６】
本発明の軟質発泡体の製造方法では、一次注入工程において、発泡性材料の表面部にて脱泡が発生し非発泡あるいは低倍率の表皮層が形成される。この表皮層はキャビティー内型面に接触するまでは脱泡が継続的に進行するために厚みが増大し続けるが、キャビティー内型面に接触した後は脱泡が発生しなくなり、表皮層がキャビティー内型面と接触した際の厚みを保持する。
【００２７】
上記のメカニズムにより、キャビティー内型面と発泡層との間に非発泡あるいは低倍率の表皮層が形成されながら発泡性材料はキャビティーに充填される。
【００２８】
上記のメカニズムにおいては、一次注入工程が完了するまでは、キャビティー内型面に接触していない発泡性材料表面で継続的に脱泡が発生することが望ましい。
【００２９】
したがって、本発明の軟質発泡体の製造方法では、一次注入工程の開始から終了までの間、キャビティー内の圧力を発泡性材料の表面で脱泡が発生する真空度で保持することが望ましい。
【００３０】
本発明の軟質発泡体の製造方法では、一次注入工程が終了した後、成形型のキャビティーからの排気口を閉口し、その後に二次注入工程を行うことでキャビティー内の圧力を大気圧〜大気圧＋０．０３ＭＰａの範囲に調整する。このキャビティー内の圧力調整を行った後にキャビティー内の発泡性材料を反応硬化させることで、硬化後の発泡体のセル内圧が大気圧より低くなることを防ぎ、ヒケやボイドの発生しない軟質発泡体を得ることができる。
【００３１】
本発明の軟質発泡体の製造方法において液状樹脂原料を発泡させる手段としては、一次注入工程時に発泡の完了時期を制御しやすい点で機械発泡（物理的発泡）が好ましい。
【００３２】
一次注入工程時に液状樹脂原料が発泡を完了しない化学発泡では、発泡性材料の表皮層が形成されない、あるいは形成した表皮層から発泡が開始するため、平滑な表皮を形成できないという点で望ましくない。
【００３３】
請求項２に記載の発明は、円筒状の成形型内に金属製のシャフトを配置する工程と、該シャフトが配置されてなる該成形型に液状樹脂原料の発泡性材料を注入する工程と、該発泡性材料を発泡させて充填した後に反応硬化させて発泡成形する工程とを備える、表皮付き軟質発泡体の製造方法であって、さらに少なくとも、機械発泡にて液状樹脂原料の発泡性材料を調合する工程と、該発泡性材料を成形型に注入する前にあらかじめ、成形型のキャビティー内を、該発泡性材料が該成形型に注入された際には脱泡される程度の真空度まで、減圧する工程と、前記真空度を維持しながら、該発泡性材料を該成形型のキャビティーに充填する一次注入工程と、該成形型のキャビティーからの排気口を閉口した後、キャビティー内の圧力が大気圧以上、大気圧＋０．０３ＭＰａ以下の範囲になるように該発泡性材料を注入する二次注入工程とを備えることを特徴とする、表皮付き発泡ローラの製造方法、である。
【００３４】
本発明の発泡ローラの製造方法では、成形型のキャビティー内での発泡性材料の流路が狭く、かつ発泡性材料の粘度が高いため、一次注入工程において発泡性材料の表面部に形成される非発泡あるいは低発泡の表皮層のほとんどはキャビティー内の円筒内側面部に配置される。そのため、本発明の発泡ローラの製造方法により、外周部に平滑な表皮を有する弾性層を形成する発泡ローラを得ることができる。この表皮は細孔や凹凸がなく、別の工程にて弾性層の外周に表層を形成した場合でも、表層の外周面は平滑になる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の軟質発泡体の製造方法によれば、表面に平滑性や気密性に優れた表皮を有する柔軟な軟質発泡体を、より簡便に製造することができる。
【００３６】
更に、本発明の発泡ローラの製造方法によれば、表面に弾性層由来の凹凸や細孔跡が無い発泡ローラを、より簡便に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に本発明の実施形態について説明する。
【００３８】
本発明の発泡体の製造方法において使用する成形型の構造は、発泡させた液状樹脂原料を充填するキャビティーを有し、液状樹脂原料からなる発泡性材料を該キャビティー内に注入するに際し、該キャビティー内を、発泡性材料が脱泡される真空度まで減圧可能であり、また、該真空度を保持可能であるものであれば特に限定はないが、例えば図３に提示するような成形型１９を用いることができる。
【００３９】
成形型１９は上部金型１７と、下部金型１８によって構成され、両型１７，１８を型閉じするとキャビティー２０が形成される。
【００４０】
下部金型１８には発泡性材料注入ゲート３３と、キャビティー内排気ゲート３２が配置されており、両ゲート３３，３２にはそれぞれゲート開閉用のバルブ２３，２４が配置されている。
【００４１】
発泡制材料注入ゲート３３の端部は発泡性材料射出ノズル２１を接触させることができる構造となっており、射出ノズル２１から射出された発泡性材料はゲート３３及びバルブ２３を経由してキャビティー２０に注入することができる。射出ノズル２１と下部金型１８の接触面にはシール材２７が配置されており、キャビティー２０内を減圧する時に該接触面からリークするのを防止している。
【００４２】
また、キャビティー内排気ゲート３２は途中で分岐しており、分岐した片方の端部には可動ピン２５と可動ピンストッパー３１が配置されている。可動ピン２５には側面部にシール材２９が、またヘッド部にはシール材３０がそれぞれ配置されている。
【００４３】
もう一方の分岐先の端部には吸引ヘッド２２を接触させることができる構造となっている。吸引ヘッド２２には、下部金型１８と接触する面にシール材２８が配置されており、キャビティー２０内を減圧する時に該接触面からリークするのを防止している。吸引ヘッド２２は真空ポンプ３４と接続されており、吸引ヘッド２２を下部金型１８に接触させることで、排気ゲート３２及びバルブ２４を経由してキャビティー２０内の気体を真空ポンプ３４で吸引し、キャビティー２０内部を減圧することができる。また、吸引ヘッド２２と真空ポンプ３４を接続するラインには圧力計２６が配置されており、キャビティー２０内を減圧している時の到達真空度を確認することができる。
【００４４】
発泡性材料射出ノズル２１と吸引ヘッド２２は図示しないエアシリンダー等に取り付けられており、成形の工程に応じて自由に成形型１９と脱着可能な構造になっている。
【００４５】
成形型１９の材質は、成形型を使用する温度、圧力、または接触する物質に対する耐久性等を考慮して、自由に選択することができる。
【００４６】
また、耐腐食性を良好にするため、あるいは脱型する際の発泡体の剥離性を良好にするため等の目的で、成形型表面の全部あるいは一部にコーティング等を施すことも可能である。
【００４７】
本発明の軟質発泡体の製造方法において使用する液状樹脂原料は、特に限定されないが、室温環境下で発泡性材料が硬化しない状態で一次注入工程及び二次注入工程を完了することができるという点で、熱硬化性液状樹脂の使用が好ましい。
【００４８】
本発明の軟質発泡体の製造方法において使用する発泡剤は、空気、炭酸ガス、不活性ガス等を使用することができる。
【００４９】
以下に、成形型１９を用いた場合を具体例にして、本発明の軟質発泡体の製造方法の実施形態を図３〜図７に基づいて説明する。
【００５０】
図３に示す成形型１９に液状樹脂原料の発泡性材料を注入する手順は以下のとおりである。まず、図３に示す様に、成形型１９に発泡性材料射出ノズル２１と吸引ヘッド２２を接触させ、ゲートバルブ２３，２４を開にして、真空ポンプ３４でキャビティー２０内を減圧する。
【００５１】
キャビティー２０内の到達真空度については、発泡性材料の表面で脱泡が生じる真空度であれば特に限定されないが、発泡性材料の温度における水の蒸気圧より低い圧力まで減圧することにより、発泡性材料に含まれるわずかな水分が沸騰蒸発し、より脱泡が生じやすくなり好ましい。
【００５２】
キャビティー２０内の圧力が所定の真空度まで減圧された後、発泡性材料射出ノズル２１からキャビティー２０内に発泡性材料を加圧注入して一次注入工程を行う。発泡性材料は射出ノズル２１から射出された瞬間に急激な圧力低下により発泡し、その後キャビティー２０内を流動する。図４のＡに示す発泡性材料表面部では減圧環境下で脱泡が生じ、非発泡あるいは低倍率の表皮層が形成される。
【００５３】
図４のＡで形成された表皮層は発泡性材料の流動により、図４のＢに示すキャビティー２０の内型面と発泡性材料が接触する境界面に配置される。図４のＡの位置では脱泡されることで表皮層の厚みが徐々に大きくなっていくが、図４のＢの位置では脱泡が生じなくなるため、表皮層の厚みは増大しなくなる。
【００５４】
上記のメカニズムにより、一次注入工程が完了した時点で、図５に示すようにキャビティー２０の内部はキャビティー内型面と発泡層の境界面に非発泡あるいは低発泡の層を有する状態で発泡性材料が充填される。しかし、一次注入工程が完了した時点では発泡セル内部の気圧が大気圧よりも低いため、充填された発泡性材料を硬化させて発泡体を成形しても表面にヒケやボイド等の凹凸が発生しやすくなる。特に軟質発泡体の場合には凹凸の発生が多く問題となる。
【００５５】
従って、本発明の軟質発泡体の製造方法においては一次注入工程が完了した後に二次注入工程を行い、キャビティー２０内の圧力を大気圧〜大気圧＋０．０３ＭＰａに調整した後に加熱硬化を行うことを特徴とする。
【００５６】
本発明の軟質発泡体の製造方法において、二次注入工程を完了する時のキャビティー２０内の圧力は大気圧〜大気圧＋０．０３ＭＰａの範囲にするのが望ましい。キャビティー２０内の圧力が大気圧より低いと、硬化後の発泡体の表面にヒケやボイド等の凹凸が発生しやすくなる。また、大気圧＋０．０３ＭＰａより高いと発泡セル内の圧力が高くなりすぎてしまい、硬化後の発泡体の表面に膨れ等の凹凸が発生しやすくなる。
【００５７】
成形型１９に発泡性材料を二次注入する（二次注入を行う）手順は以下のとおりである。まず、一次注入工程が完了した時点で発泡性材料射出ノズル２１からの射出を停止し、図５に示すようにバルブ２４を閉口してキャビティー２０を密閉する。その後、キャビティー２０内の圧力が所定の圧力になるまで発泡性材料射出ノズル２１から発泡性材料を加圧注入する。
【００５８】
二次注入工程時のキャビティー２０内の圧力を確認する方法は特に限定されないが、図３に提示する成形装置ではキャビティー２０内の圧力が所定の圧力になると可動ピン２５が動くことで所定圧力到達を確認できる構造になっている。すなわち、図６に示すように、キャビティー２０内の圧力が高くなると、発泡性材料に押し出されるように可動ピン２５が動作する。可動ピン２５の動作範囲はストッパー３１により制約されているため成形型１９から可動ピン２５が抜けることはない。また、可動ピン２５が動作しても成形型１９から発泡性材料が漏れ出さないように、可動ピン２５にはＯリング２９が配置されている。
【００５９】
可動ピン２５が動作開始する圧力は、Ｏリング２９のつぶし代により調整することができる。また、図３に示すバネ３５を可動ピン２５とストッパー３１の間に配置し、バネ３５の押しつけ力により可動ピン２５の動作開始圧力を調整しても良い。
【００６０】
二次注入工程が完了した後は、図７に示すように、バルブ２３を閉口し、発泡性材料射出ノズル２１と吸引ヘッド２２を成形型１９から脱着する。その後、成形型を加熱して液状樹脂原料を硬化せしめ、これを脱型して表皮付きの軟質発泡体を得ることができる。
【００６１】
本発明の軟質発泡体の製造方法において、成形型を加熱する手段としては、蒸気、電気ヒータ、熱風ヒーター、加熱体との接触、誘導加熱等が挙げられるが、特に限定はない。
【００６２】
本発明の軟質発泡体の製造方法により、平滑性や気密性に優れた表皮を有する軟質発泡体を簡便に製造することができる。
【００６３】
次に、本発明の発泡ローラの製造方法について説明する。
【００６４】
本発明の発泡ローラの製造方法は、芯体の外周に弾性層が設けられ、かつ該弾性層の表面に無発泡の表皮層が設けられた発泡ローラの製造方法であり、芯体が装着された成形型を使用し、本発明の発泡ローラの製造方法によって、発泡体からなる弾性層の表面に非発泡あるいは低倍率の表皮層が設けられた樹脂成形品を前記芯体の外周に設けるものである。好ましい実施形態として、プリンター等の現像ローラを製造する例について説明する。
【００６５】
本実施形態の発泡ローラの製造方法で製造される現像ローラ（ローラ)１の断面形状は、前記した図２と同様である。すなわち、本実施形態のローラの製造方法では、導電性シャフト（芯体）２があらかじめ装着された成形型に、発泡させた液状樹脂原料を充填し、該液状樹脂原料を成形型からの伝熱により加熱し硬化させる。成形型の内径は１６ｍｍ、導電性シャフト２の外径は８ｍｍである。これにより、導電性シャフト２の外周に厚さ約４ｍｍの弾性層３が設けられ、かつ弾性層３の表面に無発泡の表皮層５が設けられた現像ローラ１が製造される。
【００６６】
導電性シャフト２は、ステンレススチール、ＳＵＭ材、アルミニウム等の金属からなる。なお、導電性シャフト２は、金属以外の材料、例えば、導電性を有する樹脂等からなるものでもよい。
【００６７】
本実施形態の発泡ローラの製造方法で使用される液状樹脂原料は、一般的な熱硬化性樹脂であれば特に限定はないが、例えば、分子中に少なくとも１個のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基を有する有機重合体を主成分とするものが使用できる。さらに好ましい実施形態では、前記有機重合体の主鎖を構成する繰り返し単位が、飽和炭化水素系又はオキシアルキレン系単位からなる。この好ましい実施形態における樹脂原料の詳細は、例えば特開平８−２６７６１２号公報、特開２００１−１３２７３３号公報等に記載されている。具体例を挙げると、（Ａ）分子中に少なくとも１個のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位が飽和炭化水素系又はオキシアルキレン系単位からなる重合体、（Ｂ）分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有する硬化剤、及び（Ｃ）ヒドロシリル化触媒、を主成分とする発泡性組成物が、本実施形態における発泡性材料として使用できる。
【００６８】
本発明の軟質発泡体の製造方法において液状樹脂原料を発泡させる手段としては、一次注入工程時に発泡の完了時期を制御しやすい点で機械発泡（物理的発泡）が好ましい。発泡剤は、空気、炭酸ガス、不活性ガス等を使用することができる。
【００６９】
液状樹脂原料の調製手順は以下のとおりである。まず、上記（Ａ）成分〜（Ｃ）成分、カーボンブラック等の導電性付与剤、炭酸塩、脂肪酸、及びマレイン酸ジメチル等の貯蔵安定性改良剤の混合液（液状樹脂原料）を調製する。次に、該液状樹脂原料と発泡剤（空気、炭酸ガス、不活性ガス等）とを密閉状態で共存させてから圧縮する。直ちに圧縮された液状樹脂原料をミキサーに移送し、強く混合する。このとき、発泡剤は液状樹脂原料中に分散する。次に、発泡剤が分散した液状樹脂樹脂原料を加圧する。
【００７０】
調整された液状樹脂原料は、導電性シャフト２が装着された成形型に注入される。ここで用いる成形型としては、例えば図８に示すものが挙げられる。図８は、本発明の発泡ローラの製造方法で使用可能な成形型の断面図である。図８に示す成形型３６はキャビティー内部を減圧可能な密閉型の成形型であり、成形型本体３７と、芯体保持部材３８、３９によって構成され、これらをクランプ４０、４１によって結合したものである。
【００７１】
成形型本体３７は、筒状であり、両端にフランジ部４２，４３が設けられている。成形型本体３７の両端の内面は、テーパー状の凹部４４，４５となっている。成形型本体３７の内径は１６ｍｍ、高さは２３５ｍｍである。
【００７２】
一方の芯体保持部材３８は、成形型本体３７の一端側（図面では上端側）を封鎖するものであり、前記した成形型本体３７のテーパー状の凹部４４と合致する凸部４６を備えている。また、前記した成形型本体３７のフランジ部４２と合致するフランジ部４８を備えている。さらに、芯体保持部材３８の中心には軸挿通穴５０が設けられている。軸挿通穴５０の周囲は平坦部５２となっている。また、芯体保持部材５０には成形型のキャビティー内を減圧するための排気口５４、可動ピン５５，可動ピンストッパー５６、及び排気ゲートバルブ５７が設けられている。
【００７３】
他方の芯体保持部材３９は、成形型本体３７の他端側（図面では下端側）を封鎖するものであり、前記した芯体保持部材３８と同様に、成形型本体３７のテーパー状の凹部４５と合致する凸部４７を備えており、さらに、成形型本体３７のフランジ部４３と合致するフランジ部４９を備えている。また軸挿通穴５１の周囲は平坦部５３となっている。図面下方の芯体保持部材３９が上部側の芯体保持部材３８と異なる点は、樹脂注入口５８及びこれに続くゲート５９、ゲートバルブ６０を有する点である。即ち芯体保持部材３９は、外側の端面に樹脂注入口５８を備える。
【００７４】
本実施形態では、図８の様に、予め導電性シャフト（芯体）２が成形型３６に装着される。
【００７５】
即ち導電性シャフト２の両端が上下の芯体保持部材３８，３９の軸挿通穴に挿入した状態で、芯体保持部材３８，３９を成形型本体３７の両端に装着する。より具体的には、両者のフランジ部を合致させ、クランプ４０，４１で一体的に締結する。
【００７６】
この状態においては、成形型３７の内部にキャビティが形成され、その中心部に導電性シャフト２が設置されている。
【００７７】
図８に示す成形型３６に発泡性材料を注入する手順は以下のとおりである。まず、樹脂注入口５８に図示しない発泡性材料射出ノズルを押し当て、ゲートバルブ５７，６０を開にして、排気口５４からキャビティー内の空気を吸い出してキャビティー内を減圧する。キャビティー内の到達圧力は、発泡性材料の表面で脱泡が生じる真空度であれば特に限定されないが、発泡性材料の温度における水の蒸気圧より低い圧力であることが好ましい。
【００７８】
排気口５４からキャビティー内の空気を吸い出す手段としては、一般に知られる減圧ポンプ等が挙げられるが、特に限定はない。
【００７９】
キャビティー内の圧力が所定の圧力まで減圧された後、発泡性材料射出ノズルからキャビティー内に発泡性材料を加圧注入して一次注入工程を行う。発泡性材料は射出ノズルから射出された瞬間に急激な圧力低下により発泡し、その後キャビティー内を流動する。
【００８０】
キャビティー内において、発泡性材料表面部では減圧環境下で脱泡が生じ、非発泡あるいは低倍率の表皮層が形成される。成形型３６はキャビティー内での発泡性材料の流路が狭いため、表皮層のほとんどはキャビティー内の円筒側面部に配置される。
【００８１】
一次注入工程が完了した時点で発泡性材料射出ノズルからの射出を停止し、排気ゲートバルブ５７を閉口してキャビティーを密閉する。その後、キャビティー内の圧力が大気圧＋０．０３ＭＰａになるまで発泡性材料射出ノズルから発泡性材料を加圧注入する。成形型３６では可動ピン５５が動くことでキャビティー内の所定圧力到達を確認できる構造になっている。
【００８２】
二次注入工程が完了した後、バルブ６０を閉口し、発泡性材料射出ノズルを成形型３６から脱着する。その後、成形型３６を加熱して液状樹脂原料を硬化せしめ、これを脱型することで、導電性シャフト２の外周に発泡体からなる弾性層３が形成されたローラが得られる。弾性層３の外周面には非発泡あるいは低発泡の表皮が形成される。
【００８３】
本実施形態の発泡ローラの製造方法により、導電性シャフト２の外周に発泡体からなる弾性層３が形成され、さらに弾性層３の外周面には非発泡あるいは低発泡の表皮が形成された、２層構造を有するローラが製造される。この弾性層３の外周面は平滑であり、かつ細孔を有しないため、別の工程にて弾性層３の外周に表層部５を形成した場合でも、表層部５の外周面には凹凸や細孔の跡が発生しない。
【００８４】
本発明は、また、ローラの製造方法に関し、さらに詳細には、発泡体からなる弾性層の表面に非発泡あるいは低倍率の表皮を設けるローラの製造方法に関する。
【００８５】
以下に、本発明の非限定的な実施例について説明する。ただし、下記の実施例は、本発明の好ましい例の一つである。
【実施例】
【００８６】
１．ローラの作製
（Ａ）アリル末端ポリオキシプロピレン（商品名：カネカサイリルＡＣＳ００３、カネカ社）：１００重量部と、
（Ｂ）ポリオルガノハイドロジェンシロキサン（商品名：ＣＲ１００、カネカ社）：３．１重量部と、
（Ｃ）ビス（１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン）白金錯体触媒（白金含有率３ｗｔ％、キシレン溶液）：０．０６重量部と、
導電性付与剤としてカーボンブラック（商品名：３０３０Ｂ、三菱化学社）：１４重量部と、
貯蔵安定性改良剤としてマレイン酸ジメチル：０．０４重量部と、
その他の成分として炭酸カルシウム（商品名：ＭＣコートＳ−２０、丸尾カルシウム社）：２５重量部と、
を混合し、１０ｍｍＨｇ以下で１２０分間減圧脱泡して得られた液状樹脂原料に、その１００％相当量の空気を混合し、よく攪拌した。これにより、微細な気泡を内包する発泡された液状樹脂原料（発泡性材料）を調製した。
【００８７】
図８に示す構造を有する成形型３６（成形キャビティの内径８ｍｍ、高さ２３５ｍｍ）にＳＵＭ材製の導電性シャフト（芯体）２（外径８ｍｍ、長さ２６７ｍｍ）を装着し、成形型３６を垂直に立て、射出機のノズルを成形型３６の樹脂注入口５８に密着させ、真空ポンプにて排気口５４からキャビティー内の空気を排気して、キャビティー内の圧力を１０ｍｍＨｇ以下に減圧した。
【００８８】
キャビティー内の圧力を１０ｍｍＨｇ以下に保持しながら、射出機にて、成形型３６の樹脂注入口５８から上向きに発泡性材料を注入し、キャビティー内に該発泡性材料充填完了した後、発泡性材料の注入を停止し、成形型３６の排気ゲートバルブ５７を閉口し、その後、可動ピン５５が成形型３６から押し出されるまで発泡性材料を注入した。
【００８９】
注入完了後、バルブ６０を閉口し、成形型３６をファンが設けられた加熱炉内に置き、１４０℃で２０分間加熱した。加熱終了後、成形型３６を加熱炉から取り出し、成形型３６から離型し、成形品（発泡ローラ）を得た。
【００９０】
一方、射出機のノズルを成形型３６の樹脂注入口５８に密着させ、排気ゲートバルブ５７を開口したまま樹脂注入口５８から上向きに発泡性材料を注入し、キャビティー内に該発泡性材料を充填完了した時点で発泡性材料の注入を完了した以外は全て同じ工程で発泡ローラを作製し、比較例とした。
【００９１】
２．発泡ローラの評価
実施例のローラの断面を顕微鏡で観察した。その結果、発泡体で形成された弾性層３の外周に厚さ０．５ｍｍの無発泡の表皮が形成されていた。実施例のローラの外周面には細孔等はなく、平滑であった。一方、比較例のローラを同様に観察したところ、表皮は形成されておらず、外周面には多数の細孔後があった。
【００９２】
以上より、実施例のローラでは、弾性層３の外周に厚さ０．５ｍｍの無発泡の表皮層が形成され、比較例のローラより外周面が平滑になることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】電子写真方式による印字装置の構成を表す概略図である。
【図２】現像ローラの断面図である。
【図３】本発明の軟質発泡体の製造方法で使用する成形型の断面図である。
【図４】成形型に一次注入工程を行っている状態を示す説明図である。
【図５】成形型の一次注入工程が完了した状態を示す説明図である。
【図６】成形型に二次注入工程を行っている状態を示す説明図である。
【図７】成形型の二次注入工程が完了した状態を示す説明図である。
【図８】本発明のローラ製造方法で使用する成形型の断面図である。
【図９】実施例のローラ断面の電子顕微鏡写真である。
【図１０】比較例のローラ断面の電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００９４】
１  現像ローラ（ローラ）
２  導電性シャフト（芯体）
３  弾性層
５  表層部
１９  成形型
３６  ローラ成形型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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