(57)【要約】【課題】実質的に加圧下で一体成形を行う手法に用いる場合でも、脱型時に要する力を低減することができ、高性能のローラ部材を歩留よく製造することができるローラ部材製造用金型、および、それを用いたローラ部材の製造方法を提供する。【解決手段】筒形状を有し、液状原料の発泡、硬化により、軸の外周に発泡体層を一体成形する成形工程に用いられるローラ部材製造用金型である。内周面の、少なくとも発泡体層と接触する領域に、ベース樹脂１としてのテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体中にフッ素樹脂を含む樹脂粒子２が分散されてなるコーティング層３が形成され、樹脂粒子２の粒子径が、コーティング層３におけるベース樹脂１の最大膜厚より大きい。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状を有し、液状原料の発泡、硬化により、軸の外周に発泡体層を一体成形する成形工程に用いられるローラ部材製造用金型において、
内周面の、少なくとも前記発泡体層と接触する領域に、ベース樹脂としてのテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体中にフッ素樹脂を含む樹脂粒子が分散されてなるコーティング層が形成され、該樹脂粒子の粒子径が、該コーティング層における前記ベース樹脂の最大膜厚より大きいことを特徴とするローラ部材製造用金型。
【請求項２】
前記樹脂粒子がＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなる請求項１記載のローラ部材製造用金型。
【請求項３】
前記樹脂粒子の粒子径が、前記ベース樹脂の最大膜厚の３倍以下である請求項１または２記載のローラ部材製造用金型。
【請求項４】
前記ベース樹脂の膜厚が５〜１０μｍである請求項１〜３のうちいずれか一項記載のローラ部材製造用金型。
【請求項５】
筒形状の金型の中心線上に軸が貫設された状態で、あらかじめ発泡させた液状原料を該金型の内部に注入し、加熱、硬化させることにより、前記軸の外周に発泡体層を形成する成形工程を含むローラ部材の製造方法において、前記金型として、請求項１〜４のうちいずれか一項記載のローラ部材製造用金型を用いることを特徴とするローラ部材の製造方法。
【請求項６】
前記金型の内部に前記液状原料を所定量注入した直後に、該金型の両端開口部を閉塞して、該金型を密閉した状態にて前記液状原料の加熱硬化を行う請求項５記載の製造方法。
【請求項７】
前記液状原料として、ポリウレタン原料を用いる請求項５または６記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置等に用いられるローラ部材製造用金型（以下、単に「金型」とも称する）およびローラ部材の製造方法に関し、詳しくは、あらかじめ発泡させた液状原料を金型内に注入して、加熱硬化させることにより、軸と発泡体層とを一体成形する手法に用いられるローラ部材製造用金型、および、それを用いるローラ部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置や静電記録装置においては、電子写真プロセスにおける現像、トナー層形成、クリーニング、給紙、搬送等の各工程で、現像ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラ、給紙ローラ、搬送ローラ等の各種ローラ部材が多様な枠割を果たしている。
【０００３】
これらローラ部材は、軸の外周に、ゴム材料や樹脂材料からなる弾性体層を担持させた構造を有しており、特に、弾性体層を低硬度の高分子弾性フォームからなる発泡体にて形成した、発泡体層を備えるローラ部材が多く使用されている。このような発泡体層を備えるローラ部材においては、発泡体層が部材全体にわたり微細で均一なセル構造を有し、これにより均一な硬度が実現されていることが重要となる。
【０００４】
かかるローラ部材の製造方法としては、あらかじめ軸を配設した型を用いて、軸との一体成形により発泡体層を形成する手法が一般的であり、良好なローラ性能を得るために、種々の製造方法が検討され、提案されている。中でも、後加工の容易さ等の観点から、筒形状の金型を用いて、成形によりローラ部材としての最終形状を得る方法が、最近の主流となってきている。
【０００５】
このような金型において、離型性付与のために内表面にフッ素樹脂等によりコーティングを施すことはよく知られており、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等の各種フッ素樹脂材料がコーティング材料として用いられている。かかる金型のコーティングに関する技術については、例えば、特許文献１および特許文献２に記載があり、また、本出願人においても、コーティングの改良に係る技術を提案している（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−８０８７６号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】
特開平１０−１５９７６号公報（［００１６］等）
【特許文献３】
特開２００２−３２６２３９号公報（特許請求の範囲等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上述のような金型を用いたローラ部材の製造方法に関して検討した結果、微細で均一なセル構造および均一な硬度を実現するためには、液状原料注入直後に金型を密閉して、実質的に金型内部に圧力がかかった状態で加熱硬化を行うことが有効であることを見出した。ところが、この方法を用いた場合、脱型時に要する力が非常に大きくなるという問題が新たに発生することがわかった。
【０００８】
従来の製造方法では、上記したような従来のフッ素樹脂コーティングが適用された金型を用いることで、得られたローラ部材の脱型を問題なく行うことが可能であり、最大でも０．５Ｎ程度の力で脱型することができた。しかしながら、加圧下での成形により得られるローラ部材の場合、脱型時に従来の約１０〜２０倍の５〜１０Ｎ程度の力を必要とするようになり、ひどい時には、脱型の際に金属軸が抜けてしまう等の製造不良を生ずる場合もあった。
【０００９】
そこで本発明の目的は、特に、実質的に加圧下で一体成形を行う手法に用いる場合でも、脱型時に要する力を低減することができ、高性能のローラ部材を歩留よく製造することができる離型性に優れたローラ部材製造用金型、および、それを用いたローラ部材の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、前記ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の各種コーティング材料に関して鋭意検討を重ねた結果、下記の構成とすることにより、加圧下での一体成形に用いる場合であっても小さい力で容易に脱型を行うことができ、高性能のローラ部材を歩留よく製造することが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のローラ部材製造用金型は、筒形状を有し、液状原料の発泡、硬化により、軸の外周に発泡体層を一体成形する成形工程に用いられるローラ部材製造用金型において、
内周面の、少なくとも前記発泡体層と接触する領域に、ベース樹脂としてのテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体中にフッ素樹脂を含む樹脂粒子が分散されてなるコーティング層が形成され、該樹脂粒子の粒子径が、該コーティング層における前記ベース樹脂の最大膜厚より大きいことを特徴とするものである。
【００１２】
前記樹脂粒子は、好適には、ＰＴＦＥからなるものを用いることができる。また、前記樹脂粒子の粒子径は、好適には、前記ベース樹脂の最大膜厚の３倍以下である。さらに、前記ベース樹脂の膜厚は、５〜１０μｍであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明のローラ部材の製造方法は、筒形状の金型の中心線上に軸が貫設された状態で、あらかじめ発泡させた液状原料を該金型の内部に注入し、加熱、硬化させることにより、前記軸の外周に発泡体層を形成する成形工程を含むローラ部材の製造方法において、前記金型として、上記本発明のローラ部材製造用金型を用いることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の製造方法は、前記金型の内部に前記液状原料を所定量注入した直後に、該金型の両端開口部を閉塞して、該金型を密閉した状態にて前記液状原料の加熱硬化を行う場合により効果的である。また、特に、前記液状原料としてポリウレタン原料を用いるポリウレタンフォーム製ローラ部材の製造に好適に適用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態について詳細に説明する。
図１に、本発明のローラ部材製造用金型１０の概略斜視図を示す。図示するように、本発明の金型１０は筒形状を有し、液状原料の発泡、硬化により、軸の外周に発泡体層を一体成形する成形工程において使用される。
【００１６】
図２に、金型１０の内周面１１の表面近傍の拡大部分断面図を示す。図示するように、金型１０の内周面１１には、ベース樹脂１としてのＦＥＰ中にフッ素樹脂を含む樹脂粒子２が分散されてなるコーティング層３が形成されており、この樹脂粒子２は、コーティング層３におけるＦＥＰ樹脂１の最大膜厚よりも大きい粒子径を有している。
【００１７】
即ち、コーティング層３におけるＦＥＰ樹脂１の最大膜厚をＡとし、樹脂粒子２の粒子径をＢとすると、ＡとＢとの間には、下記式、
Ａ＜Ｂ
で表される関係が成立する。図示するように、これにより、コーティング層３においては、ベースとなるＦＥＰ樹脂１の表面から樹脂粒子２が突出した状態となる。従って、この樹脂粒子２の効果により、従来のＦＥＰ樹脂等の単独のコーティング層の場合に比して離型性を著しく向上することができ、ひいては脱型力を実用的なレベルにまで低減することができる。樹脂粒子２の粒子径ＢがＦＥＰ樹脂１の最大膜厚Ａ以下であると、樹脂粒子２の分散効果が得られず、脱型力の低減を図ることができない。また、コーティング材料として用いられる樹脂材料には種々あるが、本発明者らの検討によれば、ベース樹脂と分散粒子の組み合わせとしてＦＥＰ樹脂とフッ素樹脂を含む樹脂粒子を用いることにより、これまでにない離型性向上効果が得られるものである。
【００１８】
特には、ＦＥＰ樹脂１の最大膜厚Ａと樹脂粒子２の粒子径Ｂとの間で、下記式、
Ｂ≦３Ａ
で表される関係が成立することが好ましい。上記粒子径Ｂが上記最大膜厚Ａの３倍を超える大きさであると、脱型力の低減効果は得られるものの、樹脂粒子２がＦＥＰ樹脂１中から脱落しやすくなり、コーティング層３の耐久性が低下してしまう。
【００１９】
樹脂粒子２の材質としては、特に限定されるものではないが、フッ素樹脂を含むことが必要であり、特には、フッ素樹脂からなるものとすることが好ましい。かかるフッ素樹脂としては、例えば、ＰＴＦＥ、ＨＦＰ−ＴＦＥ−ＶＤＦ（ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド）、ＰＥ−ＰＴＦＥおよびＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）等を挙げることができ、中でも、ＰＴＦＥからなる樹脂粒子を用いることが特に好ましい。
【００２０】
コーティング層３は、少なくとも、金型１０の内周面１１のうち発泡体層と接触する領域、即ち、金型の使用時に液状原料が充填される部分に対応する領域に設けられるが、好ましくは、金型１０の内周面全領域に設けられる。これにより、脱型力の低減効果を得ることができる。また、コーティング層３におけるベース樹脂としてのＦＥＰ樹脂１の膜厚は、好適には５〜１０μｍである。この膜厚が薄すぎると十分な離型性を得ることができない一方、厚すぎてもそれ以上の効果は望めず、却ってコスト性が悪化する。従って、上記条件を満足する樹脂粒子２の粒子径Ｂの好適範囲は、２０〜３０μｍ程度である。さらに、ベース樹脂としてのＦＥＰ樹脂１に対する樹脂粒子２の添加量は、５〜２０重量％程度とすることができ、好適には、１０重量％前後にて添加する。樹脂粒子２の添加量が少なすぎると、所望の脱型力低減効果を得ることができない一方、添加量が多すぎてもそれ以上の効果は望めず、却ってコスト性が悪化する。
【００２１】
金型１０の材質については特に制限されるものではなく、鉄、銅、アルミニウム、ステンレススチール等の金属の他、セラミックス等を使用し得るが、強度、コスト等の点から、ステンレススチールが最も適当である。また、コーティング層の形成方法にも特に制限はなく、例えば、スプレーコーティングなどの手法を用いることができる。
【００２２】
本発明のローラ部材の製造方法は、筒形状の金型の中心線上に軸が貫設された状態で、あらかじめ発泡させた液状原料を金型の内部に注入し、加熱、硬化させることにより軸の外周に発泡体層を形成する成形工程において、上記本発明の金型１０を用いるものであれば、それ以外の製造条件等については特に制限されるものではなく、常法に従い適宜行うことができる。
【００２３】
特には、本発明の製造方法は、金型１０の内部に液状原料を所定量注入した直後にその両端開口部を閉塞して、金型１０を密閉した状態にて、液状原料の加熱硬化を行う手法を用いる場合に効果的である。密閉状態の金型内部の液状原料は、実質的に加圧された状態で硬化することになるので、硬化時における液状原料の自由膨張が抑制されて、セル径が小さく、かつ、セル径や硬度のバラツキが少ない発泡体層を形成するが、その一方、金型内で圧縮されているために脱型に非常に大きな力を要することとなる。この手法に本発明の技術を適用することで、圧縮された発泡体層の脱型に際して必要となる力を低減することができ、高性能のローラ部材を容易に製造することが可能となる。
【００２４】
上記したような密閉状態での成形工程を行うためには、例えば、図３に示すようなローラ部材の製造装置を用いることができる。図示する装置は、本発明の金型１０を本体とし、その中心線上に配置された軸１２の両端部に夫々装着される栓状部材１３ａ、１３ｂを備えており、これら栓状部材１３ａ、１３ｂは、夫々金型１０の対応する両端開口部を実質的に閉塞することが可能な形状に形成されている。図示する例では、上方の栓状部材１３ａは圧入部１４ａに、下方の栓状部材１３ｂは圧入部１４ｂに、夫々圧入されて係止される。
【００２５】
ここで、下方の栓状部材１３ｂが圧入される圧入部１４ｂは、金型１０の下方端部１５ｂに内挿された、略筒形状を有するキャップ部材１６の内周面により形成されている。即ち、図示するように、キャップ部材１６の内周面は、上方から下方に向かって内径の小さくなる段々形状に形成されており、最大径の内周面においては対応する栓状部材１３ｂが嵌入可能となり、即ち、移動可能であって、また、他の内周面においては、圧入部１４ｂとして栓状部材１３ｂが圧入可能となるよう形成されている。この段々形状は、後述する密閉作業を円滑に行うために、図示するように、少なくとも３段階にて形成される。
【００２６】
図４（イ）に、図１（イ）中のＡ−Ａ’断面、即ち、キャップ部材１６の最大径内周面における断面図を示す。図示するように、キャップ部材１６のこの部分の内周面には、縦溝状のベントホール１７が設けられている。ベントホール１７を設けることにより、注入される液状原料の流れをスムースにして、エアー溜りの発生を防止し、金型１０内に液状原料を確実に充填することができる。また、金型１０内に液体原料が充満すると、ベントホール７からはエアーに代わって液体原料が流出し始めるので、この液体原料の流出の開始を合図にして金型１０の密閉を行うことができる。ベントホール１７は、キャップ部材１６の周方向に等間隔に設けることが好ましく、特には、図示するように、周方向に等間隔に、少なくとも４個設けることで、エアー溜りの発生をより効果的に防止して、金型１０への液状原料の充填をより均一かつスムースに行うことができる。
【００２７】
また、図示する例では、金型１０の上方端部１５ａには、略円筒状の上部キャップ１８が装着されており、この上部キャップ１８の内周面が、栓状部材１３ａの圧入される圧入部１４ａを形成している。上部キャップ１８は、上方で注入ノズルの口径に対応する内径を有し、下方で栓状部材１３ａが圧入可能な内径を有し、かつ、金型１０を密閉した状態で栓状部材１３ａを係止できるものであれば、形状や構造、材質等に特に制限はない。同様に、栓状部材１３ａ、１３ｂおよびキャップ部材１６についても、上述したような条件を満足するものであれば、材質等は特に制限されるものではない。これら各部材の材質としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂材料を用いることができる。
【００２８】
図示する装置を用いて、液状原料の注入直後に軸１２により金型１１を密閉する手順としては、まず、図３（イ）に示すように、軸１２の下方の栓状部材１３ｂをキャップ部材１６の最大径内周面（図４（イ）に示すＡ−Ａ’断面に対応）に嵌入した状態で、注入ノズル２０を用いて、上方開口部から金型１０の内部に、あらかじめ発泡させた液状原料を注入する。このとき、軸１２の上方の栓状部材１３ａは自由な状態であり、軸１２は下方の栓状部材１３ｂのみにより支持されている。
【００２９】
液状原料が金型１０内に充満して、ベントホール１７（図４（イ）参照）から液状原料が流出し始めたところで、キャップ部材１６を押し上げて、金型１０の密閉を開始する。キャップ部材１６を押し上げると、キャップ部材１６とともに軸１２が押し上げられるので、軸１２を介して、軸１２の上方の栓状部材１３ａが圧入部１４ａに圧入され、最初に、液状原料注入側である、金型１０の上方開口部が閉塞される。さらにキャップ部材１６を押し上げ続けると、次いで、下方の栓状部材１３ｂがキャップ部材１６内で移動して、最大径内周面（図３（イ）中のＡ−Ａ’断面）から、これより小径の他の内周面（図３（イ）中のＢ−Ｂ’断面、圧入部１４ｂ）まで押し込まれる（図３（ロ）参照）。図４（ロ）中に示すように、キャップ部材１６のこのＢ−Ｂ’断面に対応する内周面にはベントホールが設けられていないので、栓状部材１３ｂが圧入部１４ｂに圧入されることで、金型１０の下方開口部も実質的に閉塞されて、これにより金型１０は密閉される。その後、密閉状態での加圧下で液状原料の加熱硬化を行うことにより、均一で微細なセル構造を有し、硬度のバラツキの少ないローラ部材を得ることができる。
【００３０】
ここで、キャップ部材１６を押し上げるタイミングとしては、金型１０の内部に、その容積に対応した所定量の液状原料が充満した直後であり、実際には、ベントホール１７から液状原料が少しでも流出し始めた時点で、押し上げを開始すればよい。これにより、液状原料の無駄を省いて、歩留良くローラ部材を製造することができる。
【００３１】
また、図３（ロ）に示すように、この装置においては、金型１０の液状原料注入側開口部および反対側開口部が夫々対応する栓状部材１３ａ，１３ｂにより夫々閉塞された際に、キャップ部材１６の金型側端面Ｘと、下方の栓状部材１３ｂの金型側端面Ｙとが、実質的に同一平面を形成している。図示するように、これにより、成形されるローラ部材の下端面を凹凸のない平坦な面に成形することができ、原料の無駄を省くとともにバリの発生を防止することができる。
【００３２】
なお、上記説明では、金型１０を固定した状態でキャップ部材１６の押し上げにより密閉を行う手順を示したが、図示する装置においては、逆に、キャップ部材１６を固定して、上部キャップ１８を金型１０ごと押し下げて密閉を行うこともできる。この場合においても、密閉作業の流れは上記と同様である。
【００３３】
また、本発明に用いることのできるローラ部材の軸の材質や液状原料の配合等についても特に制限されるものではなく、通常用いられる材料を適宜用いることができるが、例えば、軸として金属軸を用い、液状原料としてポリウレタン原料を用いることで、軸の外周にポリウレタンフォーム層を担持させた構造のローラ部材を得ることができる。かかるポリウレタン原料としては、例えば下記に挙げるポリイソシアネート成分およびポリオール成分を用いることができる。
【００３４】
ポリイソシアネート成分としては、芳香族イソシアネート、脂肪族イソシアネート、脂環族イソシアネートおよびこれらの誘導体等を用いることができ、中でも、芳香族イソシアネートおよびその誘導体、特には、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートおよびこれらの誘導体が好適に用いられる。
【００３５】
トリレンジイソシアネートおよびその誘導体としては、例えば、粗製トリレンジイソシアネート、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、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の混合物、これらのウレア変性物、ビュレット変性物、カルボジイミド変性物等が用いられる。
【００３６】
また、ジフェニルメタンジイソシアネートおよびその誘導体としては、例えば、ジアミノジフェニルメタンおよびその誘導体をホスゲン化して得られたジフェニルメタンジイソシアネートおよびその誘導体が用いられる。ジアミノジフェニルメタンの誘導体としては多核体などがあり、ジアミノジフェニルメタンから得られた純ジフェニルメタンジイソシアネート、ジアミノジフェニルメタンの多核体から得られたポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートなどを用いることができる。ポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートの官能基数については、通常、純ジフェニルメタンジイソシアネートと様々な官能基数のポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物が用いられ、平均官能基数が好ましくは２．０５〜４．００、より好ましくは２．５０〜３．５０のものが用いられる。また、これらのジフェニルメタンジイソシアネートおよびその誘導体を変性して得られた誘導体、例えば、ポリオール等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／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も用いることができる。更に、数種類のジフェニルメタンジイソシアネートやその誘導体等をブレンドして用いてもよい。
【００３７】
ポリオール成分としては、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、酸成分とグリコール成分を縮合したポリエステルポリオール、カプロラクトンを開環重合したポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール等を用いることができる。
【００３８】
エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオールとしては、例えば、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、メチルグルコジット、芳香族ジアミン、ソルビトール、ショ糖、リン酸等を出発物質とし、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加重合したものを挙げることができるが、特に、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールを出発物質としたものが好適である。付加するエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの比率やミクロ構造については、エチレンオキサイドの比率が好ましくは２〜９５重量％、より好ましくは５〜９０重量％であり、末端にエチレンオキサイドが付加しているものが好ましい。また、分子鎖中のエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの配列は、ランダムであることが好ましい。
【００３９】
尚、かかるポリエーテルポリオールの分子量としては、水、プロピレングリコール、エチレングリコールを出発物質とする場合は２官能となり、重量平均分子量で３００〜６０００の範囲のものが好ましく、４００〜３０００の範囲のものがより好ましい。また、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールを出発物質とする場合は３官能となり、重量平均分子量で９００〜９０００の範囲のものが好ましく、１５００〜６０００の範囲のものがより好ましい。更に、２官能のポリオールと３官能のポリオールとを適宜ブレンドして用いることもできる。
【００４０】
また、ポリテトラメチレンエーテルグリコールは、例えば、テトラヒドロフランのカチオン重合によって得ることができ、重量平均分子量が４００〜４０００の範囲、特には、６５０〜３０００の範囲にあるものが好ましく用いられる。また、分子量の異なるポリテトラメチレンエーテルグリコールをブレンドすることも好ましい。さらに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを共重合して得られたポリテトラメチレンエーテルグリコールを用いることもできる。
【００４１】
さらに、ポリテトラメチレンエーテルグリコールと、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオールとをブレンドして用いることも好ましい。この場合、これらのブレンド比率が、重量比で９５：５〜２０：８０の範囲、特には９０：１０〜５０：５０の範囲となるよう用いることが好適である。
【００４２】
また、上記ポリオール成分とともに、ポリオールをアクリロニトリル変性したポリマーポリオール、ポリオールにメラミンを付加したポリオール、ブタンジオール等のジオール類、トリメチロールプロパンなどのポリオール類やこれらの誘導体を併用することもできる。
【００４３】
これらポリオール成分およびポリイソシアネート成分は、ポリオールをポリイソシアネートによりあらかじめプレポリマー化して用いてもよい。その方法としては、ポリオールおよびポリイソシアネートを適当な容器に入れ、十分に撹拌して、３０〜９０℃、好ましくは４０〜７０℃にて、６〜２４０時間、好ましくは２４〜７２時間保温する方法が挙げられる。
【００４４】
ポリウレタン原料の硬化反応に用いる触媒としては、トリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルプロパンジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン等のジアミン類、ペンタメチルジエチレントリアミン、ペンタメチルジプロピレントリアミン、テトラメチルグアニジン等のトリアミン類、トリエチレンジアミン、ジメチルピペラジン、メチルエチルピペラジン、メチルモルホリン、ジメチルアミノエチルモルホリン、ジメチルイミダゾール等の環状アミン類、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、メチルヒドロキシエチルピペラジン、ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、エチレングリコール（ジメチル）アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類、スタナスオクトエート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マーカプチド、ジブチル錫チオカルボキシレート、ジブチル錫ジマレエート、ジオクチル錫マーカプチド、ジオクチル錫チオカルボキシレート、フェニル水銀プロピオン酸塩、オクテン酸鉛等の有機金属化合物などが挙げられる。これらの触媒は単独で用いてもよく、二種以上を組合せて用いてもよい。
【００４５】
ローラ部材に導電性を付与する場合には、ポリウレタン原料等の液状原料中に導電材を加えることができる。導電材にはイオン導電材と電子導電材があり、イオン導電材としては、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等のド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、ステアリルトリメチルアンミニウム等のオクタ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等のアンモニウムの過塩素酸塩、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有機イオン導電材；リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属また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、スルホン酸塩などの無機イオン導電材が挙げられる。また、電子導電材としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボンブラック；ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボンブラック；酸化カーボンブラック等のインク用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、グラファイト；酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物；ニッケル、銅等の金属；カーボンウイスカー、黒鉛ウイスカー、炭化チタンウイスカー、導電性チタン酸カリウムウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカー、導電性酸化チタンウイスカー、導電性酸化亜鉛ウイスカー等の導電性ウイスカーなどが挙げられる。これら導電材を適宜添加することで、ローラ部材の体積固有抵抗を調整することができる。
【００４６】
また、ポリウレタン原料等の液状原料中には、用途に応じて、上記導電材の他、無機炭酸塩等の充填材、シリコーン整泡剤や各種界面活性剤等の整泡剤、フェノールやフェニルアミン等の酸化防止剤、低摩擦化剤、電荷調整剤などを適宜添加することができる。このうちシリコーン整泡剤としては、ジメチルポリシロキサン・ポリオキシアルキレン共重合物等を好適に用いることができ、分子量３５０〜１５０００のジメチルポリシロキサン部分と分子量２００〜４０００のポリオキシアルキレン部分とからなるものが特に好ましい。ポリオキシアルキレン部分の分子構造は、エチレンオキサイドの付加重合物やエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共付加重合物が好ましく、その分子末端をエチレンオキサイドとすることも好ましい。また、界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性等のイオン系界面活性剤や、各種ポリエーテル、各種ポリエステル等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。シリコーン整泡剤や各種界面活性剤の配合量は、ポリウレタン原料１００重量部に対して好ましくは０．１〜１０重量部、より好ましくは０．５〜５重量部である。
【００４７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例および比較例
図１に示す筒形状の金型１０として、ＳＵＳ製のパイプ（内径φ１６．０ｍｍ、外径φ２０．０ｍｍ）の内周面（表面平均粗さＲａ：３．２μｍ以下）に、下記の表１中に示すベース樹脂中に同表１中に示す添加物が分散されてなるコーティング層を膜厚５〜１０μｍにてスプレーコーティングにより形成したものを作製した。この金型１０を図３に示す製造装置に組み込んで、以下の手順に従い、ローラ部材サンプルを作製した。
【００４８】
〈サンプル作製〉
▲１▼図示する製造装置に、外径６ｍｍの金属シャフト１２をあらかじめセットして、金型１０を８０℃に予熱しておいた。
▲２▼ローラ形状（外径φ１６ｍｍ）で硬度（アスカ−Ｃ）４０〜５０°になるよう調整した発泡ポリウレタン原料を、金型１０内に注入した。
▲３▼その後、発泡ポリウレタン原料が漏れないように金型１０を完全に密閉して、１１０℃で３０分硬化させた。密閉の操作は、製造装置のベントホール１７から発泡ポリウレタン原料が流出し始めた時点で、キャップ部材１６を押し上げて、金属シャフト１２の上方の栓状部材１３ａおよび下方の栓状部材１３ｂを順次圧入部１４ａおよび１４ｂに圧入することにより、金型１０の上方開口部および下方開口部を閉塞することにより行った（図３、図４参照）。
▲４▼３０分後に取り出して、モールド温度が２５℃以下に下がるまで放置して、脱型力測定サンプルを得た。
【００４９】
〈脱型力測定〉
図５に示すように、金型１０を縦置きに配置して、金属軸１２を矢視方向に押すことにより、ローラ部材サンプルを脱型した。このときにかかる力を以下のようにして引っ張り圧縮試験機で測定した。
【００５０】
図６に、引っ張り圧縮試験機におけるサンプルの移動距離と脱型力との関係を表すローラ脱型時の荷重曲線を示す。図示する点線で囲んだ部分に当る、脱型力値の最大値を最大脱型力として、上記サンプル作製の手順を繰り返すことにより、金型を繰り返し使用した際の脱型回数の増大に伴う最大脱型力の変動を評価した。初期最大脱型力の値を下記の表１中に、脱型回数と脱型力との関係を図７に、夫々示す。なお、図７中、脱型回数５０回未満でグラフが途切れているものについては、その時点で型からのサンプルの脱型ができなくなり、金型が実質的に使用不能になったことを示している。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、特に、実質的に加圧下で一体成形を行う手法に用いる場合でも、脱型時に要する力を低減することができ、高性能のローラ部材を歩留よく製造することができるローラ部材製造用金型、および、それを用いたローラ部材の製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例のローラ部材製造用金型を示す概略斜視図である。
【図２】図１のローラ部材製造用金型の内表面近傍を示す拡大部分断面図である。
【図３】（イ）、（ロ）は、本発明に係るローラ部材の製造装置を示す概略断面図である。
【図４】（イ）、（ロ）は、夫々図３中のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線に沿う断面図である。
【図５】実施例におけるローラ部材の脱型力測定に係る説明図である。
【図６】引っ張り圧縮試験機におけるローラの移動距離と脱型力との関係を表すローラ脱型時の荷重曲線のグラフである。
【図７】実施例および比較例の脱型回数と脱型力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  ベース樹脂（ＦＥＰ樹脂）
２  樹脂粒子
３  コーティング層
１０  金型
１１  内周面
１２  軸
１３ａ，１３ｂ  栓状部材
１４ａ，１４ｂ  圧入部
１５ａ  上方端部
１５ｂ  下方端部
１６  キャップ部材
１７  ベントホール
１８  上部キャップ
２０  注入ノズル
【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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