(57)【要約】【課題】配合の自由度の制限やエネルギー費の増大等の問題を防止しつつ、生産効率を向上して、微細セルを有し、従って外観性に優れるとともに画質の向上にも寄与できる発泡体ローラの製造方法、および、それにより得られる発泡体ローラを提供する。を満足するようことを特徴とするものである。【解決手段】軸１と、その外周に担持された筒状発泡体層１０とを有する発泡体ローラの製造方法である。筒状発泡体層を成形する成形工程と、成形された筒状発泡体層の表面を研削する研削工程とを含む。成形された筒状発泡体層の外径／２をＡ（ｍｍ）、研削取りしろをＢ（ｍｍ）としたとき、（Ｂ／Ａ）×１００で表される研削率Ｘ（％）が、２．０≦Ｘ≦１５を満足するよう研削を行う。【選択図】図２
2007293007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、該軸の外周に担持された筒状発泡体層とを有する発泡体ローラの製造方法であって、前記筒状発泡体層を成形する成形工程と、該成形された筒状発泡体層の表面を研削する研削工程とを含む発泡体ローラの製造方法において、
前記成形された筒状発泡体層の外径／２をＡ（ｍｍ）、研削取りしろをＢ（ｍｍ）としたとき、（Ｂ／Ａ）×１００で表される研削率Ｘ（％）が、下記式、
２．０≦Ｘ≦１５
を満足するよう前記研削を行うことを特徴とする発泡体ローラの製造方法。
【請求項２】
前記筒状発泡体層をポリウレタンフォームにより形成する請求項１記載の発泡体ローラの製造方法。
【請求項３】
前記成形工程において、前記筒状発泡体層を、筒状金型を用いた前記軸との一体成形により成形する請求項２記載の発泡体ローラの製造方法。
【請求項４】
前記筒状発泡体層を発泡ゴムにより形成する請求項１記載の発泡体ローラの製造方法。
【請求項５】
前記成形工程において、前記筒状発泡体層を、押出しにより成形する請求項４記載の発泡体ローラの製造方法。
【請求項６】
前記研削率Ｘ（％）が、下記式、
２．０≦Ｘ≦１０
を満足するよう前記研削を行う請求項１〜５のうちいずれか一項記載の発泡体ローラの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項記載の発泡体ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする発泡体ローラ。
【請求項８】
転写ローラである請求項７記載の発泡体ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発泡体ローラの製造方法および発泡体ローラ（以下、それぞれ単に「製造方法」および「ローラ」とも称する）に関し、詳しくは、電子写真の分野において感光体周りに配置して使用される転写ローラ等として好適な発泡体ローラの製造方法、およびそれにより得られる発泡体ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
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、電子写真プロセスの各工程で、転写ローラ、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役割を果たしている。
【０００３】
かかるローラ部材には感光体等に対し均一な力で弾性接触することが必要とされるため、これらローラ部材は通常、芯金等の軸の外周にゴム材料や樹脂材料からなる弾性層を担持させて形成され、特に、低硬度の弾性発泡体からなる弾性層を用いた発泡体ローラが多く使用されている。かかる発泡体ローラにおいては、発泡体表面が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】
発泡体ローラの製造方法としては、直方体または円筒形状の金型を用いて、シャフトとの一体成形により発泡体層としてのポリウレタンフォーム層を形成し、得られたポリウレタンフォーム層の表面を適宜切削、研磨して所望のローラ形状を得る方法が知られている（例えば、特許文献１等を参照）。この場合、同一の金型により種々のローラに対応可能とするために、寸法の大きな金型を一律に用いて成形を行い、目的のローラ外径に合わせて研削を行うことにより、生産効率を高めることも行われている。
【０００５】
また、発泡体層を発泡ゴムにより形成する場合には、発泡ゴム材料を筒状に押出し、発泡、硬化させた後、表面を研磨することで、所望の形状のローラを得ることができる（例えば、特許文献２等を参照）。上記いずれの方法においても、成形後の発泡体層表面にはスキン層が形成されるため、表面に開口セルを有する構造を形成するためには、研磨等の表面処理を行うことが必須となる。
【特許文献１】特開２００５−１２１９号公報（段落［０００４］等）
【特許文献２】特開２００５−７５９４６号公報（段落［０００５］等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記したように寸法の大きな金型を用いてローラ製造を行う場合には、目的のローラ寸法によっては成形後の削りしろを多く取る必要が生ずる。一方、発泡体層の硬化時には、一般に金型に近い表面近傍ほど熱伝導が速く、硬化が速いために微細セルが得られるが、逆に軸近傍の内径側は、硬化が遅いためにセルが膨張して大きくなる傾向があるため、得られる発泡体ローラにおいて表面セルの微細化を達成するためには、発泡体層の硬化速度を速くして、内部セルの膨張を抑制することが必要となっていた。
【０００７】
従って、配合上は高反応性ポリマーを使用し整泡剤や発泡剤を大量添加するなどにより、また、プロセス上は硬化時の金型温度を高め、硬化速度を速めるなどにより、硬化時間の短縮が図られており、結果として配合の自由度がなくなり、また、連続生産性が低下し、あるいはエネルギー費の増加を招くなどの不具合が生じていた。
【０００８】
また、押出材料を発泡、硬化させた後に表面研磨を行う発泡ゴムローラの場合においても、必要とされる研削量により内部セルの膨張を抑制する必要が生ずる点は同様であり、ポリウレタンフォームローラの場合と同様に、配合面またはプロセス面で制約を受けるという問題を有していた。
【０００９】
そこで本発明の目的は、配合の自由度の制限やエネルギー費の増大等の問題を防止しつつ、生産効率を向上して、微細セルを有し、従って外観性に優れるとともに画質の向上にも寄与できる発泡体ローラの製造方法、および、それにより得られる発泡体ローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、成形ローラ表面を研削する際の研削取りしろをローラ外径との関係で最適化することにより、従来のような配合面やプロセス面における制約を受けることなく、均一な微細セルを有する発泡体層表面を容易に得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】
即ち、上記課題を解決するために、本発明の発泡体ローラの製造方法は、軸と、該軸の外周に担持された筒状発泡体層とを有する発泡体ローラの製造方法であって、前記筒状発泡体層を成形する成形工程と、該成形された筒状発泡体層の表面を研削する研削工程とを含む発泡体ローラの製造方法において、
前記成形された筒状発泡体層の外径／２をＡ（ｍｍ）、研削取りしろをＢ（ｍｍ）としたとき、（Ｂ／Ａ）×１００で表される研削率Ｘ（％）が、下記式、
２．０≦Ｘ≦１５
好適には下記式、
２．０≦Ｘ≦１０
を満足するよう前記研削を行うことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明においては、前記筒状発泡体層をポリウレタンフォームにより形成することができ、この場合、前記成形工程において、前記筒状発泡体層を、筒状金型を用いた前記軸との一体成形により成形することが好ましい。また、前記筒状発泡体層を発泡ゴムにより形成することもでき、この場合、前記成形工程において、前記筒状発泡体層を、押出しにより成形することが好ましい。
【００１３】
また、本発明の発泡体ローラは、上記本発明の発泡体ローラの製造方法により製造されたことを特徴とするものであり、特に、転写ローラとして好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上記構成としたことにより、配合の自由度の制限やエネルギー費の増大等の問題を防止しつつ、生産効率を向上して、微細セルを有し、従って外観性に優れるとともに画質の向上にも寄与できる発泡体ローラの製造方法およびそれにより得られる発泡体ローラを実現することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の発泡体ローラの製造方法は、軸１と、その外周に担持された筒状発泡体層１０とを有する発泡体ローラを製造するにあたり、筒状発泡体層を成形する成形工程と、成形された筒状発泡体層の表面を研削する研削工程とを含むものである（図１参照）。
【００１６】
本発明の製造方法においては、成形後の、表面にスキン層を有する筒状発泡体層１１（図１（ａ））の表面を研削して、表面にスキン層を有しない筒状発泡体層１０（図１（ｂ））を得るにあたり、図２に示すように、成形された筒状発泡体層１１の外径／２をＡ（ｍｍ）、研削取りしろをＢ（ｍｍ）としたとき、（Ｂ／Ａ）×１００で表される研削率Ｘ（％）が、下記式、
２．０≦Ｘ≦１５
を満足するよう研削を行う点が重要である。これにより、配合面やプロセス面における制約なしで、微細セルを有する発泡体ローラを生産性良く製造することが可能となる。
【００１７】
上記研削率Ｘが２．０％未満であると、スキン層の厚みバラツキや脱型品の振れが大きい場合にこのスキン層が部分的に残ってしまい、外観不具合となる。一方、１５％を超えると、ポリウレタンフォームからなる筒状発泡体層の場合には、表面部分は金型表面からの熱を受けて早く硬化するためにセルが膨張せず細かいままであるのに対し、中心部は熱の伝わりが遅いためにセルが破泡したり膨張したりして大きいものが増えることから、表面に露出するセル径が過大となって、所望のローラ性能が得られない。また、発泡ゴムからなる筒状発泡体層の場合も、発泡剤がガス化してセルを形成するに際し、押し出した外側から熱が伝わるため外側はセルが細かくなるのに対し、内側では加硫が遅いためにセルが膨張したり破泡したりすることで大きくなり、また、不均一となるため、やはり表面に露出するセル径が過大となって所望のローラ性能が得られない。より好適には、研削率Ｘが、下記式、
２．０≦Ｘ≦１０
を満足するよう研削を行う。
【００１８】
本発明の製造方法は、筒状発泡体層をポリウレタンフォームにより形成する場合、および、発泡ゴムにより形成する場合のいずれにも適用することができ、いずれの場合においても、筒状発泡体層成形後の研削工程において上記条件を満足するよう研削を行うことで、本発明の所期の効果を得ることができる。
【００１９】
例えば、筒状発泡体層をポリウレタンフォームにより形成する場合には、筒状発泡体層の成形は、筒状金型を用いた軸との一体成形により行うことができる。具体的には、軸を筒状金型の中心線上に配置した状態で筒状金型内にポリウレタン原料を注入して、７０〜１１０℃で０．２〜１．０時間程度加熱、硬化させて（一次キュア）、軸の外周に筒状発泡体層を一体成形する。なお、脱型後には筒状発泡体層の二次キュアを行う必要があるが、これは研削工程の前後のいずれに行ってもよい。二次キュアは、例えば、７０〜１００℃で０．５〜３．０時間程度加熱することにより行うことができる。
【００２０】
また、本発明において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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
なお、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
ローラに導電性を付与する場合には、ポリウレタン原料中に導電剤を加えることができる。導電材にはイオン導電剤と電子導電剤があり、イオン導電剤としては、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剤が挙げられる。また、電子導電剤としては、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。これら導電剤を適宜添加することで、ローラの体積固有抵抗を調整することができる。
【００３３】
また、ポリウレタン原料中には、用途に応じて、上記導電剤の他、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。
【００３４】
また、筒状発泡体層を発泡ゴムにより形成する場合には、筒状発泡体層の成形は、ゴム発泡体原料の押出しにより行うことができる。かかるゴム発泡体原料は、ゴム材料、化学発泡剤および導電剤に加えて、さらに、所望により加硫剤、加硫促進剤、オイル、可塑剤、亜鉛華、ステアリン酸、炭酸カルシム、マグネシアなどのゴム用添加剤を添加して形成される。
【００３５】
ゴム材料としては、例えば、エチレンプロピレンジエン（ＥＰＤＭ）ゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、ブチルゴム、アクリルゴムなどが挙げられ、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。
【００３６】
また、化学発泡剤としては、特に制限はなく、公知の無機発泡剤および有機発泡剤のうちから適宜選択して用いることができる。ここで、無機発泡剤としては、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、水素化ホウ酸ナトリウムなどが挙げられ、有機発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、バリウムアゾジカルボキシレート、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジドなどが挙げられる。これらの化学発泡剤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。これらの中でも特に、ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）およびアゾジカルボンアミドが、緻密で均一な発泡セルが得られることから好適である。この化学発泡剤の使用量は、ゴム材料１００質量部に対し、通常0.５〜２０質量部、好ましくは１〜１５質量部の範囲である。
【００３７】
また、導電剤としては、上記したポリウレタンフォームの場合と同様のものを用いることができ、例えば、カーボンブラック；ニッケルや銅などの金属粉末；酸化錫，酸化チタン，酸化亜鉛などの金属酸化物粉末やその他導電性金属複酸化物粉末；金属やアンモニウムなどの過塩素酸塩，アルキル硫酸塩，カルボン酸塩，ホウフッ化水素酸塩などのイオン導電剤を挙げることができ、これらのうちから適宜選択して用いることができる。これら導電剤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。また、その配合量は、所望の固有抵抗値をもつ発泡体層が得られるように、導電剤の種類に応じて適宜選定することができる。
【００３８】
加硫剤としては、ゴム材料の種類に応じて、公知の加硫剤、例えば、硫黄や過酸化物などの中から適宜選択することができる。
【００３９】
上記各成分を用いてゴム発泡体原料を調製するに際しては、ゴム材料と、導電剤と、化学発泡剤および加硫剤を除く他の添加剤とを、７０〜１３０℃程度の温度で混練した後、５０〜９０℃程度の比較的低温で化学発泡剤および加硫剤を添加、混練し、早期加硫や早期発泡を抑制することが好ましい。混練は、ロール、ニーダー、ミキサーなどを用いて行うことができる。
【００４０】
次いで、このようにして調製されたゴム発泡体材料を、押出成形機等を用いてチューブ状に押出成形する。この際、ＵＨＦ波を用いたマイクロ波加熱と熱風とを組み合わせて用いることにより、押出したゴム発泡材料を連続的に加熱して、発泡、硬化させることで、一次加硫を行うことができる。一次加硫は加硫缶や金型を用いて行うこともできるが、製造歩留の点で、連続押出・加硫が可能なマイクロ波加熱および熱風を併用する方法が好適である。この場合も、その後の筒状発泡体層の二次加硫は、研削工程の前後のいずれに行ってもよい。二次加硫の条件としては、例えば、加硫温度１３０〜１９０℃、加硫時間３０〜１５０分程度とすることができ、軸との一体化は、例えば、軸を筒状発泡体層内に挿入することにより行うことができ、また、軸に接着剤を塗布して、筒状発泡体層内に挿入することにより行ってもよい。
【００４１】
なお、本発明において一次キュアまたは一次加硫とは、いずれも成形された筒状発泡体層が形状保持可能な程度まで加硫、硬化した状態を意味し、具体的には例えば、最終硬度の８割に達するまで加硫硬化した状態であり、また、二次キュアまたは二次加硫とは、最終製品として必要な加硫度に達した状態を意味する。
【００４２】
本発明の発泡体ローラは、上記発泡体ローラの製造方法により製造されたものであり、上述の研削工程に係る条件を満足するものであれば、その構造の詳細については特に制限されるものではない。また、ローラ部材の中でも特に転写ローラの場合には、ローラ表面のセルが均一かつ微細であることが望まれるが、フォーム内部のセル状態については、画像への影響は比較的少ない。従って本発明のローラは、転写ローラの重要特性である微細セルの均一性を有するため、特に、転写ローラとして有用である。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
軸１として金属軸（外径：φ６ｍｍ、材質：ＳＵＳ）を用い、筒状発泡体層１０の原料として下記表１中に示す配合のポリウレタン原料を用いて、外径φ１６ｍｍの発泡体ローラをそれぞれ作製した。具体的にはまず、下記ポリウレタン原料をミキサーにて機械的に攪拌し、窒素ガス、ドライエアー等を混入して、発泡密度０．５ｇ／ｃｍ3に調整した発泡ポリウレタン原料を作製した。次いで、この発泡ポリウレタン原料を、あらかじめ６０℃に温度調整した筒状金型内に、その中心線上に軸をセットした状態で上方から注入して、内部に充填した。その後、筒状金型を密閉して、１１０℃で３０分間加熱し、硬化させた後（一次キュア）、軸と一体成形された筒状発泡体層を脱型した。なお、この発泡ポリウレタン原料が粘度が５００００ｃＰｓに達するまでの時間（硬化時間）は、８分であった。
【００４４】
【表１】
2007293007.tif 000003
【００４５】
脱型後の筒状発泡体層表面を、下記表２に示すように研削取りしろを変えて、砥石（テイケン社製、ＧＣ８０（炭化ケイ素），＃８０）を用いて研削し、その後、９０℃で１８０分間加熱して二次キュアさせた後、外観不良発生率について評価した。表中、研削率Ｘ（％）は、成形後の筒状発泡体層の外径／２をＡ（ｍｍ）、研削取りしろをＢ（ｍｍ）としたとき、（Ｂ／Ａ）×１００で表される値である。また、外観不良は大きさ１ｍｍ以上のピンホールの有無により判断し、発生率は１０００本あたりの不良発生の割合にて算出した。その結果を、下記の表２中に併せて示す。
【００４６】
【表２】
2007293007.tif 000004
【００４７】
上記表２の結果から分かるように、本発明に係る研削率Ｘ（％）が２．０≦Ｘ≦１５を満足する実施例１〜６においては、外観不良発生率が極めて低く抑えられ、高品質の発泡体ローラが得られている。
【００４８】
次に、外径をφ２０ｍｍに変えた以外は上記と同様にして発泡体ローラを成形し、下記表３に示すように研削取りしろを変えて研削して、同様にして外観不良発生率について評価した。その結果を、下記の表３中に併せて示す。
【００４９】
【表３】
2007293007.tif 000005
【００５０】
上記表３の結果から分かるように、本発明に係る研削率Ｘ（％）が２．０≦Ｘ≦１５を満足する実施例７〜１３においては、外観不良発生率が極めて低く抑えられ、高品質の発泡体ローラが得られている。従って表２，３の結果より、本発明によれば、モールドの外径によらず、高品質のローラが得られることが確かめられた。
【００５１】
次に、上記表１に示すポリウレタン配合中の触媒の量を０．０２質量部とし、硬化速度を速めて硬化時間を５分に変えた以外は上記と同様にして発泡体ローラを成形し、下記表４に示すように研削取りしろを変えて研削して、同様にして外観不良発生率について評価した。その結果を、下記の表４中に併せて示す。
【００５２】
【表４】
2007293007.tif 000006
【００５３】
上記表４の結果から分かるように、本発明に係る研削率Ｘ（％）が２．０≦Ｘ≦１５を満足する実施例１４〜１９においては、外観不良発生率が極めて低く抑えられ、高品質の発泡体ローラが得られている。
【００５４】
次に、上記表１に示すポリウレタン配合中の触媒の量を０．００５質量部とし、硬化速度を遅くして硬化時間を１１分に変えた以外は上記と同様にして発泡体ローラを成形し、下記表５に示すように研削取りしろを変えて研削して、同様にして外観不良発生率について評価した。その結果を、下記の表５中に併せて示す。
【００５５】
【表５】
2007293007.tif 000007
【００５６】
上記表５の結果から分かるように、本発明に係る研削率Ｘ（％）が２．０≦Ｘ≦１５を満足する実施例２０〜２５においては、外観不良発生率が極めて低く抑えられ、高品質の発泡体ローラが得られている。従って表４，５の結果より、本発明によれば、ポリウレタンフォームの硬化速度、即ち、ポリウレタン原料の配合によらず、高品質のローラが得られることが確かめられた。
【００５７】
次に、軸１として金属軸（外径：φ６ｍｍ、材質：ＳＵＳ）を用い、筒状発泡体層１０の原料として下記表６中に示す配合の発泡ゴム原料を用いて、外径φ１７ｍｍの発泡体ローラをそれぞれ作製した。具体的には、下記発泡ゴム原料を８０℃で混練して、押出成形により外形φ１７ｍｍのチューブ状に形成し、マイクロ波加熱および熱風の併用により一次加硫を行った後、軸と一体化した。
【００５８】
【表６】
2007293007.tif 000008
【００５９】
得られた発泡ゴムからなる筒状発泡体層表面を、下記表７に示すように削りしろを変えて、砥石（テイケン社製、ＧＣ８０（炭化ケイ素），♯８０）を用いて研削し、その後、１５０℃で１２０分間加熱して二次加硫させた後、外観不良発生率について評価した。表中の研削率Ｘおよび外観不良の評価方法については前記と同様とした。その結果を、下記の表７に示す。
【００６０】
【表７】
2007293007.tif 000009
【００６１】
上記表７の結果から分かるように、本発明に係る研削率Ｘ（％）が２．０≦Ｘ≦１５を満足する実施例２６〜３１においては、外観不良発生率が極めて低く抑えられ、高品質の発泡体ローラが得られている。従ってこの結果より、本発明によれば、筒状発泡体層を発泡ゴムにより形成した場合にも、高品質のローラが得られることが確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】（ａ）は、表面にスキン層を有する筒状発泡体層を備える成形ローラを示す斜視図であり、（ｂ）は、表面にスキン層を有しない筒状発泡体層を備える成形ローラを示す斜視図である。
【図２】本発明に係る研削率に係る説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  軸
１０  筒状発泡体層（スキン層なし）
１１  筒状発泡体層（スキン層あり）
【図１】
2007293007.tif 000010
【図２】
2007293007.tif 000011