JP4746859B2 - OA roller molding die and OA roller molding method - Google Patents

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Description

本発明は、乾式電子写真装置等の画像形成装置における、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラおよび給紙ローラなどに供するOAローラの成形に用いる金型および該ローラの成形方法に関する。   The present invention relates to a mold used for molding an OA roller used for a charging roller, a developing roller, a transfer roller, a toner supply roller, a cleaning roller, a paper feed roller, and the like in an image forming apparatus such as a dry electrophotographic apparatus, and molding of the roller. Regarding the method.

近年、電子写真技術の進歩に伴い、乾式電子写真装置等の画像形成装置には、帯電用、現像用、転写用、トナー供給用、クリーニング用および給紙などの用途として、高分子材による部品が注目され、具体的には、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラおよび給紙ローラなどの弾性を有するローラの形態で用いられている。
これらOAローラの素材には、通常ゴム又はポリウレタンなどの高分子エラストマーやフォームが用いられ、低硬度であって、また画像形成体や転写材などを汚染しないことが要求される。
In recent years, with the advancement of electrophotographic technology, image forming apparatuses such as dry electrophotographic apparatuses have components made of polymer materials for charging, developing, transferring, toner supplying, cleaning, and paper feeding. Specifically, it is used in the form of an elastic roller such as a charging roller, a developing roller, a transfer roller, a toner supply roller, a cleaning roller, and a paper feed roller.
As the material of these OA rollers, a polymer elastomer or foam such as rubber or polyurethane is usually used, and it is required to have a low hardness and not contaminate an image forming body or a transfer material.

ところが、ゴムやポリウレタンのエラストマーを低硬度化するには、ジオクチルフタレートのような可塑剤やアロマオイルのようなオイル類を配合する必要があり、画像形成体などを汚染しないという要求を満たすのは困難である。   However, in order to reduce the hardness of rubber and polyurethane elastomers, it is necessary to blend plasticizers such as dioctyl phthalate and oils such as aroma oils, and satisfy the requirement not to contaminate image forming bodies. Have difficulty.

そこで、近年では、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)やシリコーンゴムなどを、4,4′−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)のような発泡剤で発泡させたフォームや、ポリウレタンを水やフロンなどの発泡剤で発泡させたフォームを用いるのが有利であり、特にポリウレタン発泡体が推奨されている。   Therefore, in recent years, foams in which ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) or silicone rubber is foamed with a foaming agent such as 4,4′-oxybis (benzenesulfonylhydrazide), or polyurethane is foamed with water or chlorofluorocarbon. It is advantageous to use foams foamed with an agent, in particular polyurethane foams are recommended.

このポリウレタン発泡体によるローラの製造方法としては、例えばポリオール成分、ポリイソシアネート成分、物理発泡剤及び場合により導電性付与剤やウレタン反応触媒などを含む発泡体形成材料を、シャフトがセットされた所定の形状の金型に注入して発泡硬化させるか、又はブロック状に自由に発泡させたのち加熱硬化させ、ブロックから所定寸法に切り出し、シャフトを取付ける方法などが知られている。   As a method of manufacturing a roller using this polyurethane foam, for example, a foam-forming material containing a polyol component, a polyisocyanate component, a physical foaming agent, and optionally a conductivity imparting agent, a urethane reaction catalyst, etc. Known is a method of injecting into a mold having a shape and foaming and curing, or by allowing a block to be freely foamed and then heat-curing, cutting out from the block to a predetermined dimension, and attaching a shaft.

これらの方法の中で、円筒状の金型を用いる方法は、脱型後に必ずしも研磨処理を必要としないことから、多用されている。
この円筒状の金型を用いてポリウレタン発泡体ローラを製造する方法としては、例えば特許文献1に基本的な工程が記載されている。すなわち、図1に示すように、まず金属製の円筒状金型1の一端側開口部をキャップ2で塞いだ後、その中心にシャフト3を配置してから、金型1の他方の開口部にキャップ4を嵌め合わせる。その後、図1(a)に示すように、キャップ2に設けた注入部(図示せず)から発泡体形成材料5を注入する。
Among these methods, a method using a cylindrical mold is frequently used because it does not necessarily require a polishing treatment after demolding.
As a method for producing a polyurethane foam roller using this cylindrical mold, for example, Patent Document 1 describes a basic process. That is, as shown in FIG. 1, first, one end side opening of a metal cylindrical mold 1 is closed with a cap 2, and then the shaft 3 is arranged at the center, and then the other opening of the mold 1. Fit the cap 4 to the. Thereafter, as shown in FIG. 1A, the foam-forming material 5 is injected from an injection portion (not shown) provided in the cap 2.

次いで、図1(b)に示すように、通常15〜80℃、好ましくは20〜65℃の温度範囲に加熱して発泡させる。この発泡体形成材料5の発泡膨張をさらに進行させて、図1(c)に示すように、金型1内部を発泡体6で充満させる。その後、金型1内を密閉した圧力保持状態において、例えば70〜120℃程度の温度でキュアを行って、図1(d)に示すポリウレタン発泡体ローラ7が得られる。   Subsequently, as shown in FIG.1 (b), it is made to foam by heating to a temperature range of 15-80 degreeC normally, Preferably it is 20-65 degreeC. The foam expansion of the foam-forming material 5 is further advanced, and the inside of the mold 1 is filled with the foam 6 as shown in FIG. Thereafter, in a pressure holding state in which the inside of the mold 1 is sealed, curing is performed at a temperature of about 70 to 120 ° C., for example, and the polyurethane foam roller 7 shown in FIG. 1D is obtained.

ここで、金型1の内周面には、フッ素樹脂などからなるコーティング層を全面的に設けたり、または公知のシリコーン系やフッ素系などの離型剤を全面に塗布して、金型から製品ロールを抜き出すのを容易にする工夫がなされている(特許文献1参照)。
特開2002−113727号公報
Here, a coating layer made of a fluororesin or the like is provided on the entire inner peripheral surface of the mold 1, or a known silicone-based or fluorine-based release agent is applied to the entire surface to A device for making it easy to extract a product roll has been made (see Patent Document 1).
JP 2002-113727 A

ところで、上記の発泡膨張およびその後のキュア工程では、金型1内を確実に密閉して所定の圧力に維持しておく必要があるため、金型1の開口部にキャップ4を強固に嵌め合わせて気密をはかることが肝要である。そのために、キャップ4は金型1の開口部から内部に強く押し込まれて装着されるのが通例である。従って、金型1の両端開口部側の内周面には、キャップとの間で強い摩擦が働く結果、この部分が早期に摩耗することが問題になっている。当該部分が摩耗すると、キャップとの間に隙間が生じて金型内の気密を維持できなくなるため、発泡成形が阻害される、おそれがある。 By the way, in the foam expansion and the subsequent curing process, it is necessary to securely seal the inside of the mold 1 and maintain it at a predetermined pressure, so that the cap 4 is firmly fitted into the opening of the mold 1. It is important to be airtight. For this purpose, the cap 4 is usually attached by being strongly pushed into the inside of the opening of the mold 1. Accordingly, there is a problem in that this portion is worn early as a result of strong friction between the inner peripheral surface of the mold 1 on the both end opening side and the cap. When the portion is worn, a gap is generated between the cap and the airtightness in the mold cannot be maintained, and foam molding may be hindered.

また、上述したように、金型1の内周全面には、フッ素樹脂などからなるコーティング層が設けられているのが通例であるが、かようなコーティング層は離型性や発泡体表面性状の向上を目的とするものであるから、容易に摩耗しコーティング層の剥離に至ることもあり、この剥離を起点として金型内部へとコーティング層の剥離が進展し、本来コーティング層を必要とする金型の発泡領域においてもコーティング層が剥離する深刻な事態をまねいていた。 Further, as described above, a coating layer made of a fluororesin or the like is usually provided on the entire inner periphery of the mold 1, but such a coating layer has a mold release property and a foam surface property. Because it is intended to improve the quality of the coating layer, it may easily wear out and lead to peeling of the coating layer. From this peeling point, the peeling of the coating layer progresses into the mold, and the coating layer is originally required. Even in the foaming region of the mold, a serious situation where the coating layer peeled off was simulated.

そこで、本発明は、金型の両端開口部側の内周面における摩耗の問題を解消した金型を提供するとともに、この金型を用いたOAローラの安定した成形方法について提案することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a mold that eliminates the problem of wear on the inner peripheral surface of both ends of the mold, and proposes a method for stably forming an OA roller using the mold. And

発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、金型内に押し込むキャップと接触する内周部分に限定して、発泡領域とは異種の耐摩耗性に優れる被膜を形成することによって、キャップによる摩耗の影響を排除できることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
As a result of intensive research to achieve the above object, the inventors limited to the inner peripheral portion in contact with the cap to be pushed into the mold, and formed a coating having excellent abrasion resistance different from the foamed region. By doing so, it was found that the influence of wear by the cap can be eliminated.
The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明の要旨は、次の通りである。
(1)円筒状の金型の両端開口部にそれぞれキャップを挿入して内部を密閉した金型内に、発泡体形成材料を注入し発泡硬化させて、予め金型内に配置したシャフトの周りに発泡体層を形成してOAローラを成形する際に用いる前記金型であって、該金型の内周面において、前記キャップがそれぞれ接触するキャップ挿入領域に、表面の十点平均粗さが3以上かつ5以下である耐摩耗性被膜を有し、かつ両キャップ挿入領域に挟まれた発泡領域に、表面の十点平均粗さが10以上である離型性被膜を有し、耐摩耗性被膜と離型性被膜との境界が、金型に挿入されたキャップの底面とOAローラの使用域端との間にあることを特徴とするOAローラ成形用金型。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) Around the shaft previously placed in the mold by injecting a foam-forming material into the mold in which the caps are inserted into the openings at both ends of the cylindrical mold and the inside is sealed, and foam-cured. The mold used when forming the OA roller by forming a foam layer on the inner surface of the mold, and the ten-point average roughness of the surface in the cap insertion area where the cap contacts each other There has wear resistant coating is 3 or more and 5 or less, and the bubble-generating region sandwiched between both the cap insertion region, ten-point average roughness of the surface have a releasing film is 10 or more, resistance to A mold for forming an OA roller , wherein the boundary between the wearable film and the releasable film is between the bottom surface of the cap inserted into the mold and the end of the use area of the OA roller.

)円筒状の金型の両端開口部にそれぞれキャップを挿入して内部を密閉にした金型内に、発泡体形成材料を注入し発泡硬化させて、予め金型内に配置したシャフトの周りに発泡体層を形成してOAローラを成形するに当たり、上記(1)に記載の金型を用いることを特徴とするOAローラの成形方法。 ( 2 ) A foam-forming material is injected into a mold in which a cap is inserted into each end opening of a cylindrical mold and the inside is sealed, and foam hardening is performed. A method for forming an OA roller, wherein the mold described in the above (1 ) is used in forming an OA roller by forming a foam layer around it.

本発明によれば、金型において耐摩耗性が必要なキャップ挿入領域に限定して耐摩耗性被膜を形成したため、発泡領域の機能を阻害することなく金型の耐久性を格段に向上することができた。 According to the present invention, since the wear-resistant film is formed only in the cap insertion area where wear resistance is required in the mold, the durability of the mold is significantly improved without hindering the function of the foaming area. I was able to.

次に、本発明の金型について、図面を参照して詳しく説明する。
先に図1で示したように、金型1においては、その一端側および他端側の開口部にキャップ2および4がそれぞれ嵌められて金型内の気密が図られている。
ここで、図2に示すように、金型1の内周面を、開口部から挿入されたキャップ2および4とそれぞれ接触するキャップ挿入領域Rcと、一方および他方のキャップ挿入領域Rc間に挟まれたロール成形を担う発泡領域Rbと、の3領域に区画し、キャップ挿入領域Rcに対応する金型1の内周面にはそれぞれ耐摩耗性被膜8aを形成する一方、発泡領域Rbに対応する金型1の内周面には離型性被膜8bを形成することが肝要である。
Next, the metal mold | die of this invention is demonstrated in detail with reference to drawings.
As previously shown in FIG. 1, in the mold 1, caps 2 and 4 are fitted into openings on one end side and the other end side, respectively, so that the inside of the mold is hermetically sealed.
Here, as shown in FIG. 2, the inner peripheral surface of the mold 1 is sandwiched between the cap insertion region Rc that comes into contact with the caps 2 and 4 inserted from the opening, and the one and the other cap insertion region Rc. The foamed region Rb, which is responsible for the roll forming, is divided into three regions, and an abrasion-resistant coating 8a is formed on the inner peripheral surface of the mold 1 corresponding to the cap insertion region Rc, while corresponding to the foamed region Rb. It is important to form the releasable coating 8b on the inner peripheral surface of the mold 1 to be performed.

すなわち、キャップ挿入領域Rcに対応して設けられる耐摩耗性被膜8aは、キャップ2または4との嵌め合いにおいて高い耐摩耗性を発揮し、さらには耐汚染性にも優れるものが好ましく、表面の十点平均粗さ(Rz):3以上かつ5以下のものであって、例えば、接触角度(濡れ性):80°以上及び厚さ:5μm以下の被膜が好適である。
膜表面の粗さを小さく仕上げることで、被膜のピンホールの発生を軽減して、汚れの蓄積が少なくなり、且つキャップをすることにより押しの応力を分散させるため、コーティング初期の性能を保つことができる。
That is, the wear resistant coating 8a provided corresponding to the cap insertion region Rc exerts a high wear resistance in the fitting between the cap 2, or 4, more preferably those excellent in stain resistance, the front surface A ten-point average roughness (Rz) of 3 or more and 5 or less , for example, a coating having a contact angle (wetability) of 80 ° or more and a thickness of 5 μm or less is suitable.
By finishing small roughness of the film surface, to reduce the occurrence of pinholes of the film, dirt accumulation is reduced, and to disperse the stress of pressing by the cap, keeping the coating initial performance be able to.

なお、これらの耐摩耗性被膜8aは、金型の端部からキャップ挿入領域Rcまでを浸漬法等の方法により形成することができる。 These wear-resistant coatings 8a can be formed from the end of the mold to the cap insertion region Rc by a method such as a dipping method.

一方、離型性被膜8bは、発泡体形成材料を発泡硬化させて発泡体を形成するための発泡領域Rbに設けることによって、発泡体の表面性状を改善し、また成形後のロールを金型1から取り外す際の離型性を向上するのに役立てる。すなわち、離型性被膜8bは、表面の十点平均粗さ(Rz):10以上のものであって、例えば、接触角度(濡れ性):80°以上および厚さ:10〜50μmの被膜が好適である。
面粗さを大きくすることによってロール表面のスキン層を除去できる結果、ロールと被膜の接触面積が減少して金型にはり付いてしまうことを回避できるからである。
On the other hand, the releasable coating 8b is provided in the foaming region Rb for foaming and curing the foam-forming material to form the foam, thereby improving the surface properties of the foam, and forming the roll after molding. It helps to improve the releasability when removing from 1. In other words, releasing film 8b is a ten-point average roughness of the front surface (Rz): A 10 or more of those, for example, the contact angle (wettability): 80 ° or more and thickness: 10 to 50 [mu] m coating Is preferred.
Surface Texture result capable of removing the skin layer of the roll surface by a larger, it can be avoided that the contact area of the roll and the film will stick to the mold decreases.

具体的には、フッ素樹脂中にPTFE粉体を混入させて、表面粗さRzを15以上にしたフッ素樹脂からなる被膜が有利に適合する。   Specifically, a film made of a fluororesin having a surface roughness Rz of 15 or more by mixing PTFE powder in the fluororesin is advantageously suitable.

また、耐摩耗性被膜8aと離型性被膜8bとの境界は、金型に挿入されたキャップ2または4の底面2aまたは4aとOAローラの使用域端との間にあればよい。ここで、OAローラの使用域端とは、後加工により除去されずに製品として残る部分であり、それ以外(外側)は、後加工にて除去される部分である。 Further, the boundary between the wear-resistant coating 8a and the releasable coating 8b may be between the bottom surface 2a or 4a of the cap 2 or 4 inserted into the mold and the end of the use area of the OA roller. Here, the use area end of the OA roller is a portion that remains as a product without being removed by post-processing, and the other (outside) is a portion that is removed by post-processing.

次に、上記の金型を用いたロールの成形方法について、詳しく説明する。
すなわち、図1に示したように、まず金型1の一端側の開口部をキャップ2で塞いだ後、その中心にシャフト3を配置してから、金型1の他方の開口部にキャップ4を嵌め合わせる。このキャップ2および4の装着に際し、キャップ挿入領域Rcに対応して耐摩耗性被膜8aが設けられているため、金型1内周面の開口部付近の早期摩耗を防止することができる。さらに、離型性被膜8bに対し耐摩耗性被膜8aの表面粗さが小さいという理由から、キャップ2および4の摩耗も抑制されるから、キャップ2および4の再利用を促進することが可能となる。その後、図1(a)に示したように、キャップ2に設けた注入部(図示せず)からポリウレタン発泡体形成材料5を注入する。
Next, a method for forming a roll using the above mold will be described in detail.
That is, as shown in FIG. 1, the opening on one end side of the mold 1 is first closed with the cap 2, the shaft 3 is disposed at the center, and then the cap 4 is placed on the other opening of the mold 1. Fit together. When the caps 2 and 4 are attached, the wear-resistant coating 8a is provided corresponding to the cap insertion region Rc, so that early wear near the opening on the inner peripheral surface of the mold 1 can be prevented. Furthermore, the reason that the surface roughness of the abrasion-resistant film 8a is small with respect to releasing film 8b, because the wear of the cap 2 and 4 is also suppressed, it is possible to promote the reuse of the cap 2 and 4 Become. Thereafter, as shown in FIG. 1A, the polyurethane foam-forming material 5 is injected from an injection portion (not shown) provided in the cap 2.

次いで、図1(b)に示すように、通常15〜80℃、好ましくは20〜65℃の温度範囲に加熱して発泡させる。さらに、発泡体形成材料5の発泡膨張を進行させて金型1内部を発泡体6で充満させる。その後、例えば70〜120℃程度の温度でキュアを行う。   Subsequently, as shown in FIG.1 (b), it is made to foam by heating to a temperature range of 15-80 degreeC normally, Preferably it is 20-65 degreeC. Further, the expansion of the foam forming material 5 is advanced to fill the inside of the mold 1 with the foam 6. Thereafter, curing is performed at a temperature of about 70 to 120 ° C., for example.

上記成形後はキャップ4を外して金型1から発泡後の製品を取り出す。ここで、発泡領域Rbに対応して離型性被膜8bが設けられているため、成形品を簡単に取り出すことができる。その後、必要に応じて所望寸法に裁断することにより、図1(d)に示した目的の発泡体ローラ7が得られる。   After the molding, the cap 4 is removed and the foamed product is taken out from the mold 1. Here, since the releasable coating 8b is provided corresponding to the foaming region Rb, the molded product can be easily taken out. Thereafter, the desired foam roller 7 shown in FIG. 1 (d) is obtained by cutting to a desired dimension as required.

なお、本発明のOAローラの成形方法において、発泡体形成材料としては、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤及び所望により用いられる導電性付与剤、触媒、整泡剤などを含有するものが使用される。上記ポリウレタン発泡体形成材料においては、ポリオール成分やポリイソシアネート成分は、それらを反応させてなるプレポリマーの形で含まれていてもよい。   In the OA roller molding method of the present invention, as the foam-forming material, a material containing a polyol component, a polyisocyanate component, a foaming agent and optionally used conductivity imparting agent, catalyst, foam stabilizer, etc. is used. Is done. In the polyurethane foam-forming material, the polyol component and the polyisocyanate component may be contained in the form of a prepolymer obtained by reacting them.

ポリオールあるいはプレポリマーの製造に用いられるポリオール成分としては特に制限はなく、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、疎水性ポリオールなどを挙げることができる。ここで、ポリエーテルポリオールとしては、グリセリン等にエチレンオキシドやプロピレンオキシドを付加重合したポリオール、ポリテトラメチレングリコール、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール等のポリオールが好ましく用いられる。ポリエステルポリオールとしては、ジカルボン酸とジオールやトリオールなどとの縮合により得られる縮合系ポリエステルポリオール、ジオールやトリオールをベースとしラクトンの開環重合により得られるラクトン系ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールの末端をラクトンでエステル変性したエステル変性ポリオールなどのポリオールが好ましく用いられる。また、疎水性ポリオールとしては、ポリイソプレンポリオール、ポリブタジエンポリオール、水素添加ポリブタジエンポリオールなどが用いられる。これらのポリオール成分は、一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a polyol component used for manufacture of a polyol or a prepolymer, Polyether polyol, polyester polyol, hydrophobic polyol, etc. can be mentioned. Here, as the polyether polyol, polyols such as polyols obtained by addition polymerization of ethylene oxide or propylene oxide to glycerin or the like, polytetramethylene glycol, ethylene glycol, propanediol, butanediol and the like are preferably used. Polyester polyols include condensed polyester polyols obtained by condensation of dicarboxylic acids with diols and triols, lactone polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of lactones based on diols and triols, and polyether polyols with lactone ends. A polyol such as an ester-modified polyol modified with an ester is preferably used. As the hydrophobic polyol, polyisoprene polyol, polybutadiene polyol, hydrogenated polybutadiene polyol, or the like is used. These polyol components may be used alone or in combination of two or more.

一方、ポリイソシアネートあるいはプレポリマーの製造に用いられるポリイソシアネート成分としては、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート(クルードMDI)、イソホロンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート;水素添加トリレンジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート等の不飽和結合を持たないポリイソシアネート類やそれらのイソシアヌレート、カルボジイミド、グリコール等による変性物などが挙げられる。これらのポリイソシアネート成分は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   On the other hand, polyisocyanate components used for the production of polyisocyanates or prepolymers include tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude diphenylmethane diisocyanate (crude MDI), isophorone diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate; Diisocyanate; polyisocyanates having no unsaturated bond such as hexamethylene diisocyanate, and their modified products by isocyanurate, carbodiimide, glycol, and the like. These polyisocyanate components may be used singly or in combination of two or more.

また、発泡剤としては、製造プロセス上の取扱いやすさ、気化や発泡のいやすさなどを考慮して、一般に沸点が20〜60℃の範囲にある物理的発泡剤が好ましく用いられる。そして、この発泡剤をポリウレタン発泡体の原料として用いる場合、発泡剤単独では粘度が低く、発泡機で安定した流量を得にくいため、ポリオールなどの粘度の高い原料成分とあらかじめ混合して用いるのが有利である。このような発泡剤としては、例えばn−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、メチレンクロリド、フロン134a(1,1,1,2−テトラフルオロエタン)、フロン245fa(1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン)、フロン365mfc(1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン)、フロン356、フロン141b(1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン)、フロン142b(1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン)、フロン22(クロロジフルオロメタン)、さらには水などが挙げられる。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。   As the foaming agent, a physical foaming agent generally having a boiling point in the range of 20 to 60 ° C. is preferably used in consideration of ease of handling in the manufacturing process, easiness of vaporization and foaming. When this foaming agent is used as a raw material for polyurethane foam, the foaming agent alone has a low viscosity, and it is difficult to obtain a stable flow rate with a foaming machine. It is advantageous. Examples of such foaming agents include n-pentane, isopentane, cyclopentane, methylene chloride, Freon 134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane), Freon 245fa (1,1,1,3,3- Pentafluoropropane), Freon 365mfc (1,1,1,3,3-pentafluorobutane), Freon 356, Freon 141b (1,1-dichloro-1-fluoroethane), Freon 142b (1-chloro-1, 1-difluoroethane), Freon 22 (chlorodifluoromethane), water and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

次に、本発明における発泡体形成材料において、所望により用いられる導電性付与剤としては、カーボンブラックやイオン導電剤などが挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば電化ブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどのガスブラック、インクブラックを含むオイルファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、ランプブラックなどが挙げられる。イオン導電剤としては、例えば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などのド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モニウムなどのオクタ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、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などの過塩素酸塩、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アンモニウム塩;リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属又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、スルホン酸塩などが挙げられる。   Next, in the foam-forming material of the present invention, examples of the conductivity imparting agent used as desired include carbon black and ionic conductive agents. Examples of carbon black include gas black such as electrified black, ketjen black, and acetylene black, oil furnace black including ink black, thermal black, channel black, and lamp black. Examples of ionic conductive agents include dodecyltrimethylammonium such as tetraethylammonium, tetrabutylammonium, and lauryltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium such as stearyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, and modified aliphatic dimethylethylammonium. Ammonium salts such as chlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, sulfate, alkyl sulfate, carboxylate, sulfonate; lithium, sodium, calcium, Perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, trifluoromethyl sulfate, sulfo of alkali metal or alkaline earth metal such as magnesium Such as salts, and the like.

これらの導電性付与剤は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は特に制限はなく、各種状況に応じて適宜選定されるが、通常、高分子材料100質量部に対し、0.1〜40質量部、好ましくは0.3〜20質量部の割合で配合される。また、上記のカーボンブラックやイオン導電剤と共に金属粉末や金属酸化物粉末などのフィラー系導電剤を添加することができる。また、ポリウレタン発泡体形成材料において、所望により用いられる触媒としては、例えば有機金属触媒のジブチルチンジラウレート、ジブチルチンジアセテート、スタナスオクトエート、ジブチルチンマーカブチド、ジブチルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンジマレニート、ジオクチルチンマーカブチド、ジオクチルチンチオカルボキシレート、フェニル水銀、プロピオン酸銀、オクテン酸錫、アミン触媒のトリエチルアミン、N,N,N′N′−テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリン、ジメチルアミノエタノール、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−ウンデセン−7等が好ましく用いられる。これらの触媒は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   These conductivity-imparting agents may be used singly or in combination of two or more. Further, the blending amount is not particularly limited and is appropriately selected depending on various situations. Usually, it is 0.1 to 40 parts by weight, preferably 0.3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer material It is blended at a ratio of Moreover, filler-type conductive agents, such as a metal powder and a metal oxide powder, can be added with said carbon black and an ionic conductive agent. Further, in the polyurethane foam-forming material, the catalyst used as desired includes, for example, organometallic catalysts such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, stannous octoate, dibutyltin marker butylide, dibutyltin thiocarboxylate, dibutyltin dimaleate. Neat, dioctyltin marker butyl, dioctyltin thiocarboxylate, phenylmercury, silver propionate, tin octenoate, amine-catalyzed triethylamine, N, N, N'N'-tetramethylethylenediamine, triethylenediamine, N-methylmorpholine , Dimethylaminoethanol, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -undecene-7, and the like are preferably used. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.

さらに、発泡体形成材料において、所望により用いられる整泡剤としては、例えばポリエーテルシリコーンオイル、ノニオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤などが挙げられ、これらは一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のOAローラの製造方法においては、円筒状の金型内で、前記発泡体形成材料を発泡硬化させて、シャフトと、その外周に設けられたポリウレタン発泡体層を有するローラを製造する。
Furthermore, examples of the foam stabilizer used in the foam-forming material as desired include polyether silicone oil, nonionic surfactants, ionic surfactants, and the like. A combination of the above may also be used.
In the OA roller manufacturing method of the present invention, the foam-forming material is foam-cured in a cylindrical mold to manufacture a roller having a shaft and a polyurethane foam layer provided on the outer periphery thereof.

下記に従って調製したポリウレタン発泡体形成材料を用いて、図1に示した手順にてポリウレタン発泡体ローラを製造した。すなわち、内径18mmおよび長さ250mmのステンレス鋼製円筒状金型1の一端側開口をキャップ2で塞いだ後、その中心に径6mmおよび長さ260mmの鉄製シャフト3を配置してから、金型1の他方の開口部にキャップ4を嵌め合わせた。なお、金型1の内周面には、表1に示す仕様による被膜を設けて成形に供した。   A polyurethane foam roller was produced by the procedure shown in FIG. 1 using a polyurethane foam-forming material prepared according to the following. That is, after opening the one end side opening of the stainless steel cylindrical mold 1 having an inner diameter of 18 mm and a length of 250 mm with the cap 2, the iron shaft 3 having a diameter of 6 mm and a length of 260 mm is arranged at the center, and then the mold The cap 4 was fitted into the other opening of 1. In addition, the coating film by the specification shown in Table 1 was provided in the inner peripheral surface of the metal mold | die 1, and it used for shaping | molding.

そして、キャップ2に設けた注入部から下記のポリウレタン発泡体形成材料5を注入した。該発泡体形成材料は直ちに発泡を開始して膨張し、温度約25℃にて約90秒間で金型内が発泡体で埋められた。その後90℃で20分間キュアし、次いで金型1からキャップ4を外して発泡体ローラを金型から取り出した。

・ 平均分子量5000,官能基数3のポリエーテルポリオール:70質量部
・ スチレングラフトタイプのポリマーポリオール:30質量部
・ トリエチレンジアミン:0.3質量部
・ N−メチルモルフォリン:0.2質量部
・ 水1.5質量部
・ シリコーン整泡剤1.5質量部
・ TDI−80/ポリメリックMDIの比率が50/50のイリシアネート:インデックス105
And the following polyurethane foam forming material 5 was inject | poured from the injection | pouring part provided in the cap 2. As shown in FIG. The foam-forming material immediately started to expand and expanded, and the mold was filled with the foam in about 90 seconds at a temperature of about 25 ° C. Thereafter, curing was performed at 90 ° C. for 20 minutes, and then the cap 4 was removed from the mold 1 and the foam roller was taken out of the mold.
・ Polyether polyol having an average molecular weight of 5000 and 3 functional groups: 70 parts by mass ・ Styrene graft type polymer polyol: 30 parts by mass ・ Triethylenediamine: 0.3 part by mass ・ N-methylmorpholine: 0.2 part by mass 1.5 parts by mass of water, 1.5 parts by mass of a silicone foam stabilizer, and an isocyanate having a ratio of TDI-80 / polymeric MDI of 50/50: index 105

以上の製造工程を経て金型1から成形ロールを取り出す際の作業性を評価した。さらに、得られた成形ロールの表面性状を評価するとともに、金型1のキャップ挿入領域について、被膜寿命であるウレタンはり付きが発現する回数にて、耐久性の評価を行った。その結果を表1に併記する。   The workability at the time of taking out the forming roll from the mold 1 through the above manufacturing process was evaluated. Furthermore, while evaluating the surface property of the obtained forming roll, durability evaluation was performed about the cap insertion area | region of the metal mold | die 1 by the frequency | count that the urethane sticking which is a film lifetime expresses. The results are also shown in Table 1.

Figure 0004746859
Figure 0004746859

本発明のOAローラの製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of the OA roller of this invention. 本発明で用いる金型の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the metal mold | die used by this invention.

1 金型
2 キャップ
3 シャフト
4 キャップ
5 発泡体形成材料
6 発泡体
7 発泡体ローラ
8a 耐摩耗性被膜
8b 離型性被膜
Rc キャップ挿入領域
Rb 発泡領域
1 Mold 2 Cap 3 Shaft 4 Cap 5 Foam Forming Material 6 Foam 7 Foam Roller 8a Abrasion Resistant Coating 8b Releasable Coating Rc Cap Insertion Area Rb Foaming Area

Claims (2)

円筒状の金型の両端開口部にそれぞれキャップを挿入して内部を密閉した金型内に、発泡体形成材料を注入し発泡硬化させて、予め金型内に配置したシャフトの周りに発泡体層を形成してOAローラを成形する際に用いる前記金型であって、該金型の内周面において、前記キャップがそれぞれ接触するキャップ挿入領域に、表面の十点平均粗さが3以上かつ5以下である耐摩耗性被膜を有し、かつ両キャップ挿入領域に挟まれた発泡領域に、表面の十点平均粗さが10以上である離型性被膜を有し、
該耐摩耗性被膜と該離型性被膜との境界が、金型に挿入されたキャップの底面とOAローラの使用域端との間にあることを特徴とするOAローラ成形用金型。
A foam is formed around a shaft previously placed in the mold by injecting a foam-forming material into a mold in which a cap is inserted into each end opening of the cylindrical mold and the inside is sealed, and foam-cured. The mold used when forming an OA roller by forming a layer, and the ten-point average roughness of the surface is 3 or more in the cap insertion region where the cap contacts each other on the inner peripheral surface of the mold and 5 have a wear resistant coating is less, and the bubble-generating region sandwiched between both the cap insertion region, ten-point average roughness of the surface have a releasing film is 10 or more,
An OA roller molding die characterized in that a boundary between the wear-resistant coating and the release coating is between a bottom surface of a cap inserted into the die and an end of a use area of the OA roller.
円筒状の金型の両端開口部にそれぞれキャップを挿入して内部を密閉にした金型内に、発泡体形成材料を注入し発泡硬化させて、予め金型内に配置したシャフトの周りに発泡体層を形成してOAローラを成形するに当たり、請求項1に記載の金型を用いることを特徴とするOAローラの成形方法。 A foam-forming material is injected into a mold in which a cap is inserted into each opening at both ends of a cylindrical mold and the inside is sealed, foamed and cured, and then foamed around a shaft previously placed in the mold. A method for forming an OA roller, wherein the mold according to claim 1 is used in forming an OA roller by forming a body layer.
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