JP2008273023A - Method for manufacturing soft foam with surface skin - Google Patents

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JP2008273023A JP2007118851A JP2007118851A JP2008273023A JP 2008273023 A JP2008273023 A JP 2008273023A JP 2007118851 A JP2007118851 A JP 2007118851A JP 2007118851 A JP2007118851 A JP 2007118851A JP 2008273023 A JP2008273023 A JP 2008273023A
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Mitsuhisa Noda
光永 野田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a foam manufacturing method for simply manufacturing a soft foam with a very smooth skin at low costs and a roller manufacturing method for simply manufacturing a developing roller, at low costs, having image quality enhanced in relation to image defects due to the unevenness of the surface of the roller and having a good balance between hardness and elastic recovery. <P>SOLUTION: The manufacturing method comprises at least a process for preparing a foaming material of a liquid resin raw material by mechanical foaming, a process wherein before the foaming material is poured into a mold for molding, the cavity of the mold for molding is vacuumized in advance to such a degree of vacuum that when the foaming material is poured in the mold for molding, it is defoamed, a primary pouring process for filling the foaming material into the cavity of the mold for molding while keeping the degree of vacuum, and a secondary pouring process wherein after a vent hole from the cavity of the mold for molding is closed, the foaming material is poured so that the pressure in the cavity becomes in a range of the atmospheric pressure to the atmospheric pressure +0.03 MPa. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

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。   The present invention relates to a method for producing a soft foam having a non-foamed or low magnification skin.

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。   Conventionally, a soft foam formed by foaming a liquid resin is excellent in flexibility, cushioning properties, lightness, etc., and economically high in that it can reduce the amount of raw material resin used in products. Are widely used in various fields.

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。   Such foams may form a non-foamed or low-foamed skin on the surface of the foam when the application requires surface smoothness, air tightness, and even a good appearance. Often manufactured.

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。   For example, the foam as described above is also expected as a member used in office automation equipment including an electrophotographic printing apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.

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。   More specifically, the electrophotographic printing apparatus includes a charging roller 11, an exposure unit 12, a developing roller 1, a transfer roller 13, and a cleaning blade 15 with a photosensitive drum 10 at the center as shown in FIG. is there. The developing roller 1 is provided between the vicinity of the opening of the toner container 16 and the photosensitive drum 10. The toner storage unit 16 stores toner in a charged state.

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。   In the electrophotographic printing apparatus, the photosensitive drum 10 is uniformly charged by the charging roller 11 and exposed by the exposure unit 12 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 10. Further, the developing roller 1 is pressed against the photosensitive drum 10 to supply toner to the photosensitive drum 10. The toner is supplied to the photosensitive drum 10 in a charged state, and the toner is supplied onto the electrostatic latent image to form a toner image. Then, the toner image is transferred to a recording paper or the like sandwiched between the photosensitive drum 10 and the transfer roller 13.

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。   Further, the remaining toner is scraped off by the cleaning blade 15, collected in the toner container, and reused.

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。   As described above, the developing roller 1 has a function of conveying toner to an electrostatic latent image carrier such as the photosensitive drum 10.

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。   FIG. 2 is a sectional view of a general developing roller 1 and a partially enlarged view thereof.

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。   As disclosed in Patent Document 1, the developing roller 1 has a conductive shaft (core body) 2 made of stainless steel, SUM, or aluminum alloy, and an elastic layer 3 is provided around the shaft. A surface layer portion 5 is provided on the outer periphery thereof.

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。   It is important that the developing roller 1 has an appropriate hardness and elasticity. The developing roller 1 is also required to have high dimensional accuracy.

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。   From these viewpoints, as the material of the elastic layer 3, a soft foamed material obtained by heat-curing a liquid resin material is often used. That is, the hardness of the developing roller 1 can be lowered by using, as the developing roller 1, the foaming roller in which the elastic layer 3 made of the foam is provided on the outer periphery of the conductive shaft (core body) 2.

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。   As a method for producing the elastic layer 3 of the foaming roller, the core body 2 is placed in a cylindrical mold, a liquid mixture of a liquid resin raw material and a foaming agent is poured into the mold frame, After the liquid resin raw material is foamed in the tee, the mold is heated to react and cure the liquid resin raw material, or the liquid resin raw material foam is formed into a hollow shape, and the core 2 is formed on the foam. A method of filling and then molding the surface of the foam by polishing is generally known.

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。   Further, as a manufacturing method of the surface layer portion 5 of the foaming roller, the surface layer portion raw material resin is adhered to the outer periphery of the elastic layer 3 manufactured by the above method by a dipping method or a spray method, and the surface layer portion is formed by a chemical reaction or drying. A method of curing the raw material resin to form the surface layer portion 5 and a method of covering the outer periphery of the elastic layer 3 with a sleeve formed of the surface layer portion raw material resin are generally known.

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。   When the foaming roller is manufactured by the method as described above, if irregularities and pores are present on the outer peripheral surface of the elastic layer 3, traces of these irregularities and pores appear on the outer peripheral surface of the surface layer portion 5, and the developing roller When these are used, these traces are transferred to the image of the recording paper and become a problem. Therefore, when the elastic layer is formed of a foam, it is desirable that the elastic layer surface be smooth.

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。
特開2001−304245号公報 特開2001−96544号公報
Patent Document 2 proposes a method for molding an integral skin foam having a low foaming self-skin layer and a highly foamed core using a polyurethane material.
JP 2001-304245 A JP 2001-96544 A

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。   As a method of forming the skin on the surface of the foam, for example, a method of bonding or fusing a non-foamed skin material to the foam is known, but in the case of a soft foam, the flexibility of the foam is reduced. In order not to be damaged, it is necessary to use a soft skin material, and there is a problem that the unevenness of the foam surface cannot be sufficiently smoothed.

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。   In addition, a method is also known in which a foam is placed in a cavity of a mold, a skin raw material resin is injected into a space sandwiched between the cavity inner surface and the foam, and the skin raw material is cured to form a skin. However, there is a problem that a process for forming the epidermis is necessary and the operation becomes complicated.

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。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-96544 proposes a method of molding an integral skin foam having a low foaming self-skin layer and a high foaming core using a polyurethane material. This method includes a step of depressurizing the inside of a cavity of a mold and a step of flowing and filling a polyurethane material by injecting and foaming the polyurethane material, and at a portion far from the surface portion of the polyurethane material. A highly foamed core is formed, and a low foam self-skin layer is formed near the surface of the polyurethane material.

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。   More specifically, the foaming of the polyurethane material proceeds when the gas contained in the polyurethane material or the carbon dioxide gas generated by the reaction of water and the isocyanate component in the polyurethane material expands under reduced pressure. In the part far from the surface part of the material, the generation of carbon dioxide gas and the thickening due to the urethane reaction are promoted by urethane reaction heat, resulting in high foaming, and in the vicinity of the surface part of the polyurethane material, the reaction heat escapes to the mold to increase the viscosity and carbonation. The generation of gas is suppressed, and further, degassing is performed by reducing the pressure, thereby reducing the magnification.

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。   However, in the above method, since the pressure inside the foam cell is kept lower than atmospheric pressure until the end of curing, sink marks and voids are generated after curing when molding a soft foam by this method. There was a problem that it was easy.

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。   Therefore, the present invention pays attention to the above-mentioned problems, and in the foam molding method by pouring a liquid resin into a mold, there is no sink or void on the surface, and a soft foam having a smooth surface formed. It is an object to develop a method for producing a foam that can be produced easily and inexpensively.

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。   Furthermore, according to the present invention, it is possible to easily and inexpensively produce a developing roller that improves the image quality defect due to the unevenness of the roller surface and has a good balance between hardness and elastic resilience by using the production method. Development of a method for manufacturing a roller is an issue.

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。   In order to solve this problem, the invention described in claim 1 includes a step of injecting a foamable material of a liquid resin raw material into a mold, and foaming and filling the foamable material, and then reaction-curing and foam-molding. A process for producing a soft foam with a skin, wherein at least a step of preparing a foamable material of a liquid resin material by mechanical foaming, and before injecting the foamable material into a mold in advance The process of depressurizing the inside of the mold cavity to a degree of vacuum at which the foamable material is defoamed when injected into the mold, and the foamability while maintaining the degree of vacuum. After the primary injection step of filling the mold cavity with the material and closing the exhaust port from the mold cavity, the pressure in the cavity is in the range of atmospheric pressure to atmospheric pressure + 0.03 MPa or less. The foamable material Characterized in that it comprises a secondary injection step of injecting a process for producing a skin-integrated flexible foam.

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。   In the method for producing a flexible foam of the present invention, the foamable material is injected into the mold by first injecting and filling the foamable material into a cavity that has been depressurized to a degree of vacuum at which the foamable material is degassed, and further molding. After closing the exhaust port from the cavity of the mold, the pressure in the cavity has the same meaning as the range of atmospheric pressure to atmospheric pressure + 0.03 MPa (the range of atmospheric pressure to atmospheric pressure + 0.03 MPa or less. Inject foamable material to be the same). In the present invention, the first injection process is described as a primary injection process, and the injection process performed after the completion of the primary injection process is described as a secondary injection process.

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。   In the method for producing a flexible foam of the present invention, defoaming occurs at the surface portion of the foamable material in the primary injection step, and a non-foamed or low-magnification skin layer is formed. This skin layer continues to increase in thickness until defoaming continues until it comes into contact with the cavity inner mold surface. However, after contact with the cavity inner mold surface, defoaming does not occur and the skin layer Maintains the thickness when it comes into contact with the cavity inner mold surface.

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。   By the above mechanism, the foamable material is filled into the cavity while a non-foamed or low magnification skin layer is formed between the cavity inner mold surface and the foamed layer.

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。   In the above mechanism, it is desirable that defoaming continuously occurs on the surface of the foamable material not in contact with the cavity inner mold surface until the primary injection step is completed.

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。   Therefore, in the method for producing a soft foam of the present invention, it is desirable to maintain the pressure in the cavity at a vacuum level at which defoaming occurs on the surface of the foamable material from the start to the end of the primary injection step.

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。   In the method for producing a flexible foam of the present invention, after the primary injection step is completed, the exhaust port from the mold cavity is closed, and then the secondary injection step is performed to reduce the pressure in the cavity to atmospheric pressure. Adjust to the range of ~ atmospheric pressure +0.03 MPa. After adjusting the pressure in the cavity, the foamable material in the cavity is reaction-cured to prevent the foamed cell's internal pressure from becoming lower than atmospheric pressure, and soft and free from sink marks and voids A foam can be obtained.

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。   As a means for foaming the liquid resin raw material in the method for producing a flexible foam of the present invention, mechanical foaming (physical foaming) is preferable in that it is easy to control the completion time of foaming during the primary injection step.

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。   In the chemical foaming in which the liquid resin raw material does not completely foam during the primary injection step, the skin layer of the foamable material is not formed or foaming starts from the formed skin layer, which is not desirable in that a smooth skin cannot be formed.

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。   The invention according to claim 2 is a step of arranging a metal shaft in a cylindrical mold, and a step of injecting a foamable material of a liquid resin raw material into the mold in which the shaft is arranged, A method of producing a soft foam with a skin comprising a step of foaming and filling the foamable material, followed by reaction curing and foam molding, and further comprising at least a foamable material of a liquid resin material by mechanical foaming. Before mixing and injecting the foamable material into the mold, the degree of vacuum is such that when the foamable material is injected into the mold, the foam is defoamed in advance. Until the pressure is reduced, the primary injection step of filling the foamable material into the cavity of the mold while maintaining the degree of vacuum, and the exhaust port from the cavity of the mold is closed. The pressure in the tee is above atmospheric pressure Characterized in that it comprises a secondary injection step of injecting the foamable material so that the range atmospheric pressure + 0.03 MPa, a method of manufacturing a skin-integrated foam roller.

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。   In the foaming roller manufacturing method of the present invention, the flow path of the foamable material in the mold cavity is narrow and the foamable material has a high viscosity. Therefore, the foaming roller is formed on the surface of the foamable material in the primary injection step. Most of the non-foamed or low-foamed skin layer is disposed on the inner side surface of the cylinder in the cavity. Therefore, the foaming roller which forms the elastic layer which has a smooth skin in an outer peripheral part can be obtained with the manufacturing method of the foaming roller of this invention. This skin has no pores or irregularities, and the outer peripheral surface of the surface layer is smooth even when the outer layer is formed on the outer periphery of the elastic layer in another process.

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。   According to the method for producing a soft foam of the present invention, a flexible soft foam having a skin excellent in smoothness and airtightness on the surface can be produced more easily.

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。   Furthermore, according to the method for producing a foam roller of the present invention, a foam roller having no irregularities or traces of pores derived from the elastic layer on the surface can be produced more easily.

以下に本発明の実施形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

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。   The structure of the mold used in the method for producing a foam of the present invention has a cavity filled with a foamed liquid resin raw material, and when the foamable material made of the liquid resin raw material is injected into the cavity, The inside of the cavity is not particularly limited as long as the pressure can be reduced to a vacuum level at which the foamable material is degassed, and the vacuum level can be maintained. For example, as shown in FIG. A mold 19 can be used.

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。   The mold 19 is composed of an upper mold 17 and a lower mold 18, and when both molds 17 and 18 are closed, a cavity 20 is formed.

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。   The lower mold 18 is provided with a foamable material injection gate 33 and an in-cavity exhaust gate 32. The gates 33 and 32 are provided with gate opening and closing valves 23 and 24, respectively.

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。   The end of the foam control material injection gate 33 has a structure that allows the foamable material injection nozzle 21 to contact the foamable material injection gate 21. The foamable material injected from the injection nozzle 21 passes through the gate 33 and the valve 23 to form a cavity. 20 can be injected. A sealing material 27 is disposed on the contact surface between the injection nozzle 21 and the lower mold 18 to prevent leakage from the contact surface when the inside of the cavity 20 is decompressed.

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。   Further, the in-cavity exhaust gate 32 is branched halfway, and the movable pin 25 and the movable pin stopper 31 are arranged at one end of the branched branch. A seal material 29 is disposed on the side surface of the movable pin 25, and a seal material 30 is disposed on the head portion.

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。   The suction head 22 can be brought into contact with the other branch destination end. In the suction head 22, a seal material 28 is disposed on the surface that contacts the lower mold 18, and prevents leakage from the contact surface when the inside of the cavity 20 is decompressed. The suction head 22 is connected to a vacuum pump 34. By bringing the suction head 22 into contact with the lower mold 18, the gas in the cavity 20 is sucked by the vacuum pump 34 via the exhaust gate 32 and the valve 24. The inside of the cavity 20 can be decompressed. In addition, a pressure gauge 26 is disposed on the line connecting the suction head 22 and the vacuum pump 34, and the ultimate vacuum when the inside of the cavity 20 is depressurized can be confirmed.

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。   The foamable material injection nozzle 21 and the suction head 22 are attached to an air cylinder (not shown) or the like, and have a structure that can be freely attached to and detached from the molding die 19 in accordance with a molding process.

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。   The material of the mold 19 can be freely selected in consideration of the temperature and pressure at which the mold is used, the durability against the substance in contact with the mold, and the like.

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。   It is also possible to coat all or part of the mold surface for the purpose of improving the corrosion resistance or improving the peelability of the foam when demolding. .

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。   The liquid resin raw material used in the method for producing a flexible foam of the present invention is not particularly limited, but the primary injection step and the secondary injection step can be completed in a state where the foamable material is not cured under a room temperature environment. Therefore, it is preferable to use a thermosetting liquid resin.

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。   As the foaming agent used in the method for producing a flexible foam of the present invention, air, carbon dioxide gas, inert gas, or the like can be used.

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。   Below, the case where the shaping | molding die 19 is used is made into a specific example, Embodiment of the manufacturing method of the flexible foam of this invention is described based on FIGS.

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。   The procedure for injecting the foamable material of the liquid resin raw material into the mold 19 shown in FIG. 3 is as follows. First, as shown in FIG. 3, the foamable material injection nozzle 21 and the suction head 22 are brought into contact with the mold 19, the gate valves 23 and 24 are opened, and the inside of the cavity 20 is decompressed by the vacuum pump 34.

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。   The ultimate degree of vacuum in the cavity 20 is not particularly limited as long as the degree of vacuum is such that defoaming occurs on the surface of the foamable material, but by reducing the pressure to a pressure lower than the vapor pressure of water at the temperature of the foamable material, A slight amount of water contained in the foamable material evaporates to a boiling point, and is more preferable for defoaming.

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。   After the pressure in the cavity 20 is reduced to a predetermined degree of vacuum, the foamable material is pressurized and injected into the cavity 20 from the foamable material injection nozzle 21 to perform the primary injection process. The foamable material is foamed by a sudden pressure drop at the moment when it is injected from the injection nozzle 21, and then flows in the cavity 20. Defoaming occurs in the surface of the foamable material shown in FIG. 4A under a reduced pressure environment, and a non-foamed or low-magnification skin layer is formed.

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。   The skin layer formed in A of FIG. 4 is arranged at the boundary surface where the inner surface of the cavity 20 shown in FIG. 4B contacts the foamable material by the flow of the foamable material. The thickness of the skin layer is gradually increased by defoaming at the position A in FIG. 4, but defoaming does not occur at the position B in FIG. 4, so the thickness of the skin layer does not increase.

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。   By the above mechanism, when the primary injection process is completed, as shown in FIG. 5, the inside of the cavity 20 is foamed with a non-foamed or low-foamed layer at the boundary surface between the cavity inner mold surface and the foamed layer. The material is filled. However, when the primary injection process is completed, the pressure inside the foam cell is lower than the atmospheric pressure. Therefore, even if the foamed material is cured and the foam is molded, irregularities such as sink marks and voids are generated on the surface. It becomes easy to do. In particular, in the case of a soft foam, there are many problems of unevenness.

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。   Therefore, in the method for producing a flexible foam of the present invention, after the primary injection step is completed, the secondary injection step is performed, and the pressure in the cavity 20 is adjusted from atmospheric pressure to atmospheric pressure + 0.03 MPa, and then heat curing is performed. It is characterized by that.

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。   In the method for producing a flexible foam of the present invention, it is desirable that the pressure in the cavity 20 when the secondary injection process is completed be in the range of atmospheric pressure to atmospheric pressure + 0.03 MPa. When the pressure in the cavity 20 is lower than the atmospheric pressure, irregularities such as sink marks and voids are likely to occur on the surface of the foam after curing. On the other hand, when the pressure is higher than the atmospheric pressure + 0.03 MPa, the pressure in the foam cell becomes too high, and unevenness such as swelling is likely to occur on the surface of the foam after curing.

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。   The procedure for secondary injection (performing secondary injection) of the foamable material into the mold 19 is as follows. First, when the primary injection process is completed, the injection from the foamable material injection nozzle 21 is stopped, and the valve 24 is closed to seal the cavity 20 as shown in FIG. Thereafter, the foamable material is injected under pressure from the foamable material injection nozzle 21 until the pressure in the cavity 20 reaches a predetermined pressure.

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。   The method for confirming the pressure in the cavity 20 at the time of the secondary injection process is not particularly limited. However, in the molding apparatus shown in FIG. 3, when the pressure in the cavity 20 reaches a predetermined pressure, the movable pin 25 moves to determine the pressure. It has a structure that can confirm the arrival of pressure. That is, as shown in FIG. 6, when the pressure in the cavity 20 increases, the movable pin 25 operates so as to be pushed out by the foamable material. Since the operating range of the movable pin 25 is restricted by the stopper 31, the movable pin 25 does not come out of the mold 19. Further, an O-ring 29 is arranged on the movable pin 25 so that the foamable material does not leak from the mold 19 even when the movable pin 25 operates.

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。   The pressure at which the movable pin 25 starts to operate can be adjusted by the crushing allowance of the O-ring 29. 3 may be arranged between the movable pin 25 and the stopper 31, and the operation start pressure of the movable pin 25 may be adjusted by the pressing force of the spring 35.

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。   After the secondary injection step is completed, the valve 23 is closed and the foamable material injection nozzle 21 and the suction head 22 are detached from the mold 19 as shown in FIG. Thereafter, the mold is heated to cure the liquid resin raw material, and then the mold is removed to obtain a soft foam with a skin.

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。   In the method for producing a flexible foam of the present invention, means for heating the mold include steam, an electric heater, a hot air heater, contact with a heating body, induction heating, and the like, but there is no particular limitation.

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。   By the method for producing a soft foam of the present invention, a soft foam having a skin excellent in smoothness and airtightness can be easily produced.

次に、本発明の発泡ローラの製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the foaming roller of this invention is demonstrated.

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。   The method for producing a foam roller of the present invention is a method for producing a foam roller in which an elastic layer is provided on the outer periphery of the core body and a non-foamed skin layer is provided on the surface of the elastic layer. A resin molded product in which a non-foamed or low-magnification skin layer is provided on the surface of an elastic layer made of a foam is provided on the outer periphery of the core body by the method for producing a foam roller according to the present invention. It is. As a preferred embodiment, an example of producing a developing roller such as a printer will be described.

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。   The cross-sectional shape of the developing roller (roller) 1 manufactured by the foaming roller manufacturing method of the present embodiment is the same as that shown in FIG. That is, in the roller manufacturing method of the present embodiment, a foamed liquid resin material is filled in a mold on which a conductive shaft (core body) 2 is mounted in advance, and the liquid resin material is transferred from the mold. Heat to cure. The inner diameter of the mold is 16 mm, and the outer diameter of the conductive shaft 2 is 8 mm. Thereby, the developing roller 1 in which the elastic layer 3 having a thickness of about 4 mm is provided on the outer periphery of the conductive shaft 2 and the non-foamed skin layer 5 is provided on the surface of the elastic layer 3 is manufactured.

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。   The conductive shaft 2 is made of a metal such as stainless steel, a SUM material, or aluminum. The conductive shaft 2 may be made of a material other than metal, for example, a conductive resin.

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。   The liquid resin raw material used in the method for producing the foaming roller of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a general thermosetting resin. For example, at least one alkenyl group capable of hydrosilylation reaction in the molecule. What has an organic polymer which has as a main component can be used. In a more preferred embodiment, the repeating unit constituting the main chain of the organic polymer consists of a saturated hydrocarbon or oxyalkylene unit. Details of the resin raw material in this preferred embodiment are described in, for example, JP-A-8-267612, JP-A-2001-132733, and the like. Specific examples include (A) a polymer having at least one alkenyl group capable of hydrosilylation reaction in the molecule, wherein the repeating unit constituting the main chain is a saturated hydrocarbon or oxyalkylene unit, B) A foamable composition mainly composed of a curing agent having at least two hydrosilyl groups in the molecule and (C) a hydrosilylation catalyst can be used as the foamable material in the present embodiment.

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。   As a means for foaming the liquid resin raw material in the method for producing a flexible foam of the present invention, mechanical foaming (physical foaming) is preferable in that it is easy to control the completion time of foaming during the primary injection step. As the foaming agent, air, carbon dioxide gas, inert gas, or the like can be used.

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。   The procedure for preparing the liquid resin raw material is as follows. First, the liquid mixture (liquid resin raw material) of the said (A) component-(C) component, electroconductivity imparting agents, such as carbon black, carbonate, fatty acid, and storage stability improvers, such as dimethyl maleate, is prepared. Next, the liquid resin raw material and a foaming agent (air, carbon dioxide gas, inert gas, etc.) are allowed to coexist in a sealed state and then compressed. Immediately, the compressed liquid resin material is transferred to a mixer and mixed vigorously. At this time, the foaming agent is dispersed in the liquid resin material. Next, the liquid resin resin raw material in which the foaming agent is dispersed is pressurized.

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。   The adjusted liquid resin material is injected into a molding die on which the conductive shaft 2 is mounted. As a shaping | molding die used here, what is shown, for example in FIG. 8 is mentioned. FIG. 8 is a cross-sectional view of a mold that can be used in the method for manufacturing a foam roller of the present invention. The mold 36 shown in FIG. 8 is a hermetic mold capable of reducing the pressure inside the cavity, and is composed of a mold body 37 and core body holding members 38 and 39, which are connected by clamps 40 and 41. It is.

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。   The mold main body 37 has a cylindrical shape and is provided with flange portions 42 and 43 at both ends. The inner surfaces of both ends of the mold main body 37 are tapered concave portions 44 and 45. The mold body 37 has an inner diameter of 16 mm and a height of 235 mm.

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。   One core body holding member 38 seals one end side (the upper end side in the drawing) of the mold main body 37, and includes a convex portion 46 that matches the tapered concave portion 44 of the mold main body 37. Yes. Further, a flange portion 48 that matches the flange portion 42 of the mold body 37 is provided. Further, a shaft insertion hole 50 is provided in the center of the core body holding member 38. A flat portion 52 is formed around the shaft insertion hole 50. Further, the core body holding member 50 is provided with an exhaust port 54, a movable pin 55, a movable pin stopper 56, and an exhaust gate valve 57 for decompressing the inside of the mold cavity.

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。   The other core body holding member 39 seals the other end side (the lower end side in the drawing) of the mold body 37, and, like the above-described core body holding member 38, the tapered concave portion of the mold body 37. 45, and a flange portion 49 that matches the flange portion 43 of the mold main body 37. The periphery of the shaft insertion hole 51 is a flat portion 53. The core holding member 39 in the lower part of the drawing differs from the core holding member 38 on the upper side in that it has a resin injection port 58, a gate 59, and a gate valve 60 subsequent thereto. That is, the core body holding member 39 includes a resin injection port 58 on the outer end surface.

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。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the conductive shaft (core body) 2 is mounted on the mold 36 in advance.

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。   That is, the core body holding members 38 and 39 are attached to both ends of the mold body 37 with both ends of the conductive shaft 2 inserted into the shaft insertion holes of the upper and lower core body holding members 38 and 39. More specifically, both flange portions are matched and clamped together with clamps 40 and 41.

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。   In this state, a cavity is formed inside the mold 37, and the conductive shaft 2 is installed at the center thereof.

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。   The procedure for injecting the foamable material into the mold 36 shown in FIG. 8 is as follows. First, a foamable material injection nozzle (not shown) is pressed against the resin injection port 58, the gate valves 57 and 60 are opened, the air in the cavity is sucked out from the exhaust port 54, and the inside of the cavity is decompressed. The ultimate pressure in the cavity is not particularly limited as long as the degree of vacuum is such that defoaming occurs on the surface of the foamable material, but is preferably a pressure lower than the vapor pressure of water at the temperature of the foamable material.

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。   As a means for sucking out air in the cavity from the exhaust port 54, a generally known decompression pump or the like can be mentioned, but there is no particular limitation.

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。   After the pressure in the cavity is reduced to a predetermined pressure, the foamable material is injected under pressure from the foamable material injection nozzle into the cavity to perform the primary injection process. The foamable material is foamed by a sudden pressure drop at the moment of being injected from the injection nozzle, and then flows in the cavity.

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。   In the cavity, defoaming occurs in the surface portion of the foamable material under a reduced pressure environment, and a non-foamed or low-magnification skin layer is formed. Since the mold 36 has a narrow flow path of the foamable material in the cavity, most of the skin layer is disposed on the cylindrical side surface in the cavity.

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。   When the primary injection process is completed, the injection from the foamable material injection nozzle is stopped, the exhaust gate valve 57 is closed, and the cavity is sealed. Thereafter, the foamable material is injected under pressure from the foamable material injection nozzle until the pressure in the cavity reaches atmospheric pressure + 0.03 MPa. The mold 36 has a structure in which the movable pin 55 moves to confirm the arrival of a predetermined pressure in the cavity.

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。   After the secondary injection process is completed, the valve 60 is closed and the foamable material injection nozzle is detached from the mold 36. Thereafter, the mold 36 is heated to cure the liquid resin raw material, and the mold is removed to obtain a roller in which the elastic layer 3 made of a foam is formed on the outer periphery of the conductive shaft 2. A non-foamed or low-foamed skin is formed on the outer peripheral surface of the elastic layer 3.

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。   By the foam roller manufacturing method of the present embodiment, an elastic layer 3 made of a foam is formed on the outer periphery of the conductive shaft 2, and a non-foamed or low-foamed skin is formed on the outer peripheral surface of the elastic layer 3. A roller having a two-layer structure is produced. Since the outer peripheral surface of the elastic layer 3 is smooth and does not have pores, even when the surface layer portion 5 is formed on the outer periphery of the elastic layer 3 in another step, the outer peripheral surface of the surface layer portion 5 There are no traces of pores.

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。   The present invention also relates to a method for manufacturing a roller, and more particularly to a method for manufacturing a roller in which a non-foamed or low-magnification skin is provided on the surface of an elastic layer made of a foam.

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。   In the following, non-limiting examples of the present invention will be described. However, the following Example is one of the preferable examples of this invention.

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。
1. Production of Roller (A) Allyl-terminated polyoxypropylene (trade name: Kaneka Silyl ACS003, Kaneka Corporation): 100 parts by weight
(B) Polyorganohydrogensiloxane (trade name: CR100, Kaneka Corporation): 3.1 parts by weight;
(C) bis (1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane) platinum complex catalyst (platinum content 3 wt%, xylene solution): 0.06 parts by weight;
Carbon black (trade name: 3030B, Mitsubishi Chemical): 14 parts by weight as a conductivity-imparting agent,
0.04 parts by weight of dimethyl maleate as a storage stability improver,
As other ingredients, calcium carbonate (trade name: MC Coat S-20, Maruo Calcium Co., Ltd.): 25 parts by weight,
The liquid resin raw material obtained by vacuum degassing for 120 minutes at 10 mmHg or less was mixed with air equivalent to 100% thereof and stirred well. Thus, a foamed liquid resin material (foamable material) enclosing fine bubbles was prepared.

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。   A conductive shaft (core body) 2 (outer diameter 8 mm, length 267 mm) made of SUM is mounted on a molding die 36 (inner diameter 8 mm, height 235 mm) having the structure shown in FIG. The nozzle of the injection machine is brought into close contact with the resin injection port 58 of the molding die 36, and the air in the cavity is exhausted from the exhaust port 54 by a vacuum pump to reduce the pressure in the cavity to 10 mmHg or less. did.

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。   While maintaining the pressure in the cavity at 10 mmHg or less, the foaming material is injected upward from the resin injection port 58 of the molding die 36 by an injection machine, and after filling the foamable material into the cavity, foaming is performed. The injection of the functional material was stopped, the exhaust gate valve 57 of the mold 36 was closed, and then the foamable material was injected until the movable pin 55 was pushed out of the mold 36.

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。   After completion of the injection, the valve 60 was closed and the mold 36 was placed in a heating furnace provided with a fan and heated at 140 ° C. for 20 minutes. After the heating, the mold 36 was taken out from the heating furnace and released from the mold 36 to obtain a molded product (foaming roller).

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。   On the other hand, the nozzle of the injection machine is brought into close contact with the resin injection port 58 of the mold 36, the foamable material is injected upward from the resin injection port 58 with the exhaust gate valve 57 opened, and the foamable material is injected into the cavity. A foaming roller was produced in the same process except that the injection of the foamable material was completed when the filling was completed, and was used as a comparative example.

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。
2. Evaluation of Foaming Roller A cross section of the roller of the example was observed with a microscope. As a result, a non-foamed skin having a thickness of 0.5 mm was formed on the outer periphery of the elastic layer 3 formed of a foam. The outer peripheral surface of the roller of the example was smooth without any pores. On the other hand, when the roller of the comparative example was observed in the same manner, no skin was formed, and there were many pores on the outer peripheral surface.

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。


From the above, it was found that in the roller of the example, a non-foamed skin layer having a thickness of 0.5 mm was formed on the outer periphery of the elastic layer 3, and the outer peripheral surface was smoother than that of the roller of the comparative example.


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。It is the schematic showing the structure of the printing apparatus by an electrophotographic system. 現像ローラの断面図である。It is sectional drawing of a developing roller. 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。It is sectional drawing of the shaping | molding die used with the manufacturing method of the flexible foam of this invention. 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。It is explanatory drawing which shows the state which is performing the primary injection | pouring process to a shaping | molding die. 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。It is explanatory drawing which shows the state which the primary injection | pouring process of the shaping | molding die was completed. 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。It is explanatory drawing which shows the state which is performing the secondary injection | pouring process to a shaping | molding die. 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。It is explanatory drawing which shows the state which the secondary injection | pouring process of the shaping | molding die was completed. 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。It is sectional drawing of the shaping | molding die used with the roller manufacturing method of this invention. 実施例のローラ断面の電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph of the roller cross section of an Example. 比較例のローラ断面の電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph of the roller cross section of a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

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
1 Development roller (roller)
2 Conductive shaft (core)
3 Elastic layer 5 Surface layer part 19 Mold 36 Roller mold

Claims (2)

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。
Injecting a foamable material of a liquid resin raw material into a mold,
A process for producing a soft foam with a skin, comprising the step of foaming and filling the foamable material and then subjecting the foamed material to reaction curing and foam molding,
Furthermore, at least a step of preparing a foamable material of a liquid resin raw material by mechanical foaming,
Before injecting the foamable material into the mold, the pressure in the cavity of the mold is reduced to a degree of vacuum that is defoamed when the foamable material is injected into the mold. When,
A primary injection step of filling the foamable material into a cavity of the mold while maintaining the degree of vacuum;
A secondary injection step of injecting the foamable material so that the pressure in the cavity is in the range of atmospheric pressure to atmospheric pressure + 0.03 MPa after closing the exhaust port from the cavity of the mold. A method for producing a soft foam with a skin, comprising:
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。
Placing a metal shaft in a cylindrical mold;
Injecting a foamable material of a liquid resin material into the mold on which the shaft is disposed;
A process for producing a soft foam with a skin, comprising the step of foaming and filling the foamable material and then subjecting the foamed material to reaction curing and foam molding,
And at least
A step of preparing a foamable material of a liquid resin material by mechanical foaming;
Before injecting the foamable material into the mold, the pressure in the cavity of the mold is reduced to a degree of vacuum that is defoamed when the foamable material is injected into the mold. When,
A primary injection step of filling the foamable material into a cavity of the mold while maintaining the degree of vacuum;
A secondary injection step of injecting the foamable material so that the pressure in the cavity is in the range of atmospheric pressure to atmospheric pressure + 0.03 MPa after closing the exhaust port from the cavity of the mold. A method for producing a foam roller with a skin, comprising:
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