JP2000098764A - ローラ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子写真装置や静電記録装置などの画像形成
装置において、特に転写ローラとして好適に用いられる
表面のクリーニング性能に優れるローラ及びその製造方
法を提供すること。 【解決手段】 シャフトと、その外周に発泡層と無発泡
層とを積層した２層以上の弾性層を有してなるローラに
おいて、上記ローラ周方向における硬度の最大値と最小
値の差が平均硬度の１２％以下であるローラ、及び発泡
層の表面に、温度６０℃における粘度が１５〜５０Ｐａ
・ｓの無発泡ウレタン系材料を用い、無発泡層を形成し
て、上記ローラを製造する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はローラ及びその製造
方法に関し、さらに詳しくは、電子写真装置や静電記録
装置などの画像形成装置において、特に転写ローラとし
て好適に用いられる表面のクリーニング性能に優れたロ
ーラ、及びこのものを効率よく製造する方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真技術の進歩に伴い、複写
機，レーザープリンターなどの電子写真装置や静電記録
装置などの画像形成装置には、帯電用，現像用，転写
用，給紙用，トナー供給用などに供される部材として、
それぞれ帯電ローラ，現像ローラ，転写ローラ，給紙ロ
ーラ，トナー供給ローラなどのローラが使用されてい
る。このうち、特に転写ローラは、ＯＨＰ（オーバーヘ
ッドプロジェクター）、ベルトなどの記録媒体を帯電さ
せ、現像剤をこの記録媒体に転写させる部材として、以
下に示す用途に供されている。まず、カラー複写機など
では、像担持体上に担持された帯電絶縁性トナー像を中
間転写体へ一次転写したのち、これを中間転写体から記
録媒体へ二次転写させる画像形成方法において、記録媒
体を帯電させ、中間転写体上のトナー像を記録媒体へ転
写させるための二次転写用の転写ローラが使用されてい
る。

【０００３】また、レーザープリンターでは、像担持体
上に担持された帯電絶縁性トナー像を記録媒体へ転写さ
せるようにした画像形成方法において、記録媒体を帯電
させ、トナーによって可視化された静電潜像からトナー
を記録媒体に転写させるための転写ローラが使用されて
いる。このレーザープリンターなどの画像形成装置とし
ては、下記の図２に示す装置を例示することができる。
図２は、転写ローラを用いたレーザープリンターなどの
画像形成装置の一例を示す概略図であって、感光ドラム
１は帯電器２により一様に帯電される。次に、画像露光
系３により静電潜像が形成され、現像器４により可視化
されてトナー像となる。感光体上のトナー像が転写ロー
ラ５との接触領域に達すると、それと同期して搬送され
てきた記録用紙１０にトナー像が押圧されるとともに、
転写ローラ５にバイアス電源８から電圧が印加され、ト
ナー像は感光ドラム１から記録用紙１０に転写される。
なお、符号６は軸受、７はスプリング、９はクリーナー
である。

【０００４】従来、この画像形成装置に用いられる転写
ローラは、図１の概略断面図に例示したように、金属な
どの良導電性材料からなるシャフト１１の外周に、シリ
コーンゴム，ＮＢＲ，ＥＰＤＭなどのゴム状弾性体やウ
レタンフォームなどの主材に導電剤を配合して導電性を
付与した材料を用いて弾性層１２を形成した構造となっ
ている。ここで、弾性層１２の硬度は、感光ドラム又は
中間転写体（以下、「感光ドラムなど」と称することが
ある。）と転写ローラ間で均一なニップを得るために、
また、装置の高速化に伴い適度な転写量を得るために、
低硬度であることが必要であるとされていた。そこで、
本発明者らは、このような観点から研究を重ね、先に、
シャフトの外周に発泡層と無発泡層とを積層した２層以
上の弾性層を有してなる転写ローラにおいて、ローラの
アスカーＣ硬度を１０〜７０°、表面粗さをＪＩＳ１０
点平均粗さＲｚスケールで５０μｍ以下とすることによ
り、上記従来の要求特性を満足できることを見出した
（特開平９−１７１３０９号公報）。しかしながら、こ
のような転写ローラにおいても、発泡層上に無発泡層を
設けるために、ウレタン系材料などを用いて無発泡層を
形成する際に、該材料が発泡層の表面に含浸し、その結
果、発泡層の厚みが不均一になり、ローラ表面の硬度に
バラツキが生じ、ローラ表面のクリーニング性能が低下
する場合があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、電子写真装置や静電記録装置などの画像形成
装置において、特に転写ローラとして好適に用いられる
表面のクリーニング性能に優れたローラ、及びこのもの
を効率よく製造する方法を提供することを目的とするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、シャフトと、
その外周に発泡層と無発泡層とを積層した２層以上の弾
性層を有してなるローラにおいて、上記ローラの周方向
における硬度のバラツキを特定の指標で表した場合に、
その指標を一定の値以下に制御したローラが、表面のク
リーニング性能に優れること、そして発泡層の表面に特
定の粘度を有する無発泡ウレタン系材料を用いて無発泡
層を形成すれば、該ウレタン系材料が発泡層の表面に含
浸するのが抑制され、ローラ周方向における硬度のバラ
ツキが小さく、クリーニング性能に優れたローラが容易
に得られることを見出した。本発明は、かかる知見に基
づいて完成したものである。すなわち、本発明は、シャ
フトと、その外周に発泡層と無発泡層とを積層した２層
以上の弾性層を有してなるローラにおいて、上記ローラ
の周方向における硬度の最大値と最小値の差が平均硬度
の１２％以下であることを特徴とするローラを提供する
ものである。また、本発明は、シャフトの外周に発泡層
と無発泡層を形成して２層以上の弾性層を有するローラ
を製造するに当たり、発泡層の表面に、温度６０℃にお
ける粘度が１５〜５０Ｐａ・ｓの無発泡ウレタン系材料
を用いて無発泡層を形成することを特徴とするローラの
製造方法をも提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のローラは、シャフトとそ
の外周に発泡層と無発泡層とを積層した２層以上の弾性
層を有するものであって、上記２層以上の弾性層の構成
としては、外側が無発泡層であり、内側が少なくとも１
層が発泡層であればよく、特に制限はない。このような
弾性層の構成の側としては、外側から無発泡層／発泡
層、無発泡層／発泡層／発泡層、無発泡層／発泡層／無
発泡層、無発泡層／無発泡層／発泡層、無発泡層／発泡
層／発泡層／発泡層、無発泡層／発泡層／無発泡層／発
泡層／発泡層等が挙げられる。図３は、本発明のローラ
の一例を示す説明図である。このローラは、シャフト１
１の外周に、発泡層１２が形成され、さらにその外周に
無発泡層１３が形成されてなる２層構造の弾性層を有し
ている。

【０００８】本発明のローラは、その周方向における硬
度の最大値と最小値の差が、平均硬度の１２％以下であ
る。この差が平均硬度の１２％を超えるとローラ周方向
の性能が安定せず、特に転写ローラとして用いた場合に
クリーニング性能に劣り、本発明の目的が達せられな
い。クリーニング性能の点から、ローラ周方向における
硬度の最大値と最小値の差は、特に平均硬度の８％以下
が好ましい。この硬度は、アスカーＣ硬度で表した場
合、具体的な硬度差は、ローラの有する硬度によっても
異なり、一義的に決することはできないが、ローラ周方
向における硬度の最大値と最小値の差としておおよそ１
０°以下である。また、本発明のローラの硬度は、アス
カーＣ硬度で、通常１０〜７０°、好ましくは２０〜５
０°である。なお、前記硬度の最大値と最小値の差の平
均硬度に対する割合は、以下に示す方法に従ってアスカ
ーＣ硬度を測定し、それに基づいて算出した値である。
すなわち、ローラの両端部近傍及び中央部の３部分に
て、その周方向に８等分（４５°毎）し、それぞれの８
ヶ所について、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準じて荷重１ｋｇ
の条件でアスカーＣ硬度を測定し、３部分のそれぞれに
おける最大硬度と最小硬度との差の平均硬度に対する割
合を百分率で算出し、この３つの値の中で最大値を採用
する。

【０００９】本発明のローラにおけるシャフトとしては
特に制限はなく、例えば金属又は樹脂などの材料からな
るものが挙げられるが、樹脂製シャフトの場合には目的
に応じて導電性を付与してもよい。また、発泡層の材料
としては特に制限はなく、例えば、ポリエチレン，ポリ
塩化ビニル，ポリスチレン，ポリビニルアルコール，ビ
スコース，アイオノマーなどの熱可塑性フォーム、ある
いはポリウレタン，ラバー，エポキシ樹脂，フェノール
／ユリア樹脂，ピラニル樹脂，シリコーン樹脂，アクリ
ル樹脂などの熱硬化性フォームが好ましく挙げられる
が、これらの中で、特にポリウレタンフォームが好まし
い。

【００１０】この発泡層の材料がポリウレタンフォーム
である場合、ポリオール成分としては、疎水性及び親水
性のいかなるポリオールでも使用できる。その中で、経
済性、取扱性の点で、ポリプロピレングリコール及びエ
チレンオキサイド付加体のポリエーテル系のポリオール
が好ましい。一方、イソシアネート成分としては、特に
限定されないが、経済性、取扱性の点からトリレンジイ
ソシアネートが好ましい。なお、発泡層は、硬度がアス
カーＣ硬度で４５°以下、体積固有抵抗値が、温度２２
℃，湿度５５％環境下、電圧５０Ｖ印加時に１×１０²
〜１×１０⁸ Ω・ｃｍであるのが好ましい。またその密
度は0.００５〜0.５ｇ／ｃｍ³ が好ましいく、特に0.０
５〜0.５ｇ／ｃｍ³ が好ましい。さらに、圧縮永久歪は
１０％以下（ＪＩＳ Ｋ−６４０１基準）が好ましく、
特に５％以下が好ましい。圧縮永久歪が１０％を超える
とニップ幅の変動あるいは中間転写体や感光体への押し
圧力が変動し、これに起因して著しい画像劣化が生じる
おそれがある。また、発泡層のセル形態は、単泡、連泡
等のいずれの形態であってもよいが、連泡の方が温度に
よる寸法変化が少ないので好ましい。

【００１１】この発泡層の製造方法としては、特に限定
されないが、ポリウレタンフォームの場合には、例えば
ワンショット法ならば、ポリオール，トリレンジイソシ
アネート，導電性を付与するための導電性材料，触媒，
界面活性剤，水，その他の添加剤を同時に混合攪拌し、
起泡した反応混合物を、予めシャフトがセットされた金
型に注入し、５０〜９０℃程度で数時間加熱硬化を行
う。得られた成形体は研磨してローラに仕上げるが、円
筒金型を使用した場合には脱型したままでもよい。ま
た、プレポリマー法では、ポリオールとトリレンジイソ
シアネートからプレポリマーを一旦調製し、その後、得
られたプレポリマー，プレポリマー調製時と同じあるい
は異なるポリオール，導電性を付与するための導電性材
料，触媒，界面活性剤，水，その他の添加剤を同時に混
合攪拌し、この起泡した反応混合物を用い、以降ワンシ
ョット法と同様の方法にてローラを製造する。さらに、
この発泡層の上に他の層を形成する場合に、発泡層の外
皮すなわちスキン層は研磨により除いてもよいし、研磨
せずにそのまま他の層を形成してもよい。なお、シャフ
トと発泡層との間に接着層を設けることもできる。

【００１２】一方、無発泡層の材料としては、特に限定
されないが、例えば、疎水性及び／又は親水性ポリオー
ルなどとジフェニルメタンジイソシアネート系列のイソ
シアネートとからなるウレタンエラストマーが好ましく
挙げられる。ここで疎水性ポリオールとしては、例え
ば、ポリイソプレンポリオール，ポリブタジエンポリオ
ール又はそれらのスチレン，アクリロニトリル共重合
体、及びそれらの水添物等のポリオレフィンポリオー
ル、あるいはシリコーンポリオール，フッ素ポリオー
ル，ヒマシ油系ポリオール，ダイマー酸ポリオール，及
びそれらの混合物などが用いられる。また、物性の低下
を引き起こすことなく粘度を下げ、注型性を向上させる
目的で、これらの疎水性ポリオールにポリテトラメチレ
ンエーテルグリコールを混合してもよい。ポリテトラメ
チレンエーテルグリコールとしては、通常のポリテトラ
メチレンエーテルグリコールの他にそのメチレン基にメ
チル基などのアルキル基等の置換基をグラフトさせたも
の、あるいはその主鎖にプロピレンオキサイド等のアル
キレンオキサイドを共重合させたものも使用することが
できる。なお、水酸基価としては１５〜１２０ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇが好ましく、１５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満ではポリオ
ールの粘度が高過ぎてしまい、１２０ｍｇＫＯＨ／ｇを
超えると得られるウレタンエラストマーは硬くなり好ま
しくない。また、ポリオールの官能基数としては、1.５
〜3.０が好ましく、1.５未満では得られるウレタンエラ
ストマーのタック性が大きくなり、3.０を超えると得ら
れるウレタンエラストマーが硬くなり好ましくない。

【００１３】次に、親水性ポリオールとしては、例え
ば、ポリエチレングリコール，ポリプロピレングリコー
ル，ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポ
リオール、あるいはエチレングリコール，プロピレング
リコール，ブチレングリコール，ペンテングリコール，
ヘキセングリコール等の脂肪族グリコール、ジエチレン
グリコール，ジプロピエングリコール等のポリアルキレ
ングリコールなどのグリコール類と、例えばトリメチロ
ールプロパンのような３官能以上の多価アルコールとを
成分とし、これらとアジピン酸，セバシン酸，スベリン
酸，ブラシル酸，コハク酸等の脂肪族ジカルボン酸、テ
レフタル酸，イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸等を
多塩基酸成分とから得られる縮合型ポリエステルポリオ
ール等のポリエステルポリオール、又はこれらの混合物
が挙げられる。なお、水酸基価としては５〜１３０ｍｇ
ＫＯＨ／ｇが好ましく、５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満ではポリ
オールの粘度が高過ぎてしまい、１３０ｍｇＫＯＨ／ｇ
を超えると得られるウレタンエラストマーが硬くなり好
ましくない。また、ポリオールの官能基数としては２〜
６が好ましく、２未満では得られるウレタンエラストマ
ーのタック性が大きくなり、６を超えると得られるウレ
タンエラストマーが硬くなり好ましくない。なお、無発
泡層の特性は、特に限定されないが、その硬度がアスカ
ーＣ硬度で４０〜８５°、体積固有抵抗値は温度２２
℃，湿度５５％環境下、電圧５０Ｖ印加時において１×
１０³ 〜１×１０¹¹Ω・ｃｍであるのが好ましい。ま
た、無発泡層の厚みは、特に制限はないが、0.１〜2.０
ｍｍが好ましい。0.１ｍｍ未満であると他の部材と接触
して摩耗が進んだ場合の耐久性が不十分であり、2.０ｍ
ｍを超えるとローラ全体の硬度が高くなりすぎてしまい
十分な可撓性が得られないことが多い。さらに、ローラ
表面粗さはＪＩＳ１０点平均粗さＲｚスケールで好まし
くは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、さら
に好ましくは１０μｍ以下である。

【００１４】無発泡層を形成する材料であるイソシアネ
ートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート系列
のものが好ましく用いられる。例えば粗製ジフェニルメ
タン−４，４’−ジイソシアネート（クルードＭＤＩ又
はポリメリックＭＤＩとも呼ばれる）、カルボジイミド
変性ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、
ウレトンイミン変性ジフェニルメタン−４，４’−ジイ
ソシアネートなどの液状のジフェニルメタン−４，４’
−ジイソシアネート、ウレタン変性ジフェニルメタン−
４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，
４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−２，２’
−ジイソシアネート及びそれらの混合物が好ましく用い
られる。イソシアネートの官能基数は２〜５、好ましく
は２〜3.５であり、２未満では得られるウレタンエラス
トマーは接触物を汚染することがあり、3.５を超えると
脆くなるので好ましくない。

【００１５】ポリオール成分とイソシアネート成分の配
合比率は、ポリオール中の水酸基に対するイソシアネー
ト基のモル比が0.７〜2.０、好ましくは0.９〜1.３にな
るように調整することが適当である。この範囲より小さ
いと得られるウレタンエラストマーは接触物を汚染する
ことがあり、この範囲より大きいと脆くなるので好まし
くない。無発泡層の製造方法としては、特に限定されな
いが、ウレタンエラストマーの場合には、例えば、ワン
ショット法ならば、ポリオール，イソシアネート，導電
性を付与するための導電性材料，触媒，その他の添加剤
を同時に混合攪拌し、予め発泡層となるフォームが外周
にローラ状に形成されたシャフトがセットされた金型に
注入し、５０〜９０℃程度で数時間加熱硬化を行う。得
られた成形体は研磨してローラに仕上げる。または、円
筒金型を使用した場合には脱型したままでもよい。ま
た、プレポリマー法では、ポリオールと２官能のイソシ
アネート例えば、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソ
シアネートからプレポリマーを一旦調製し、その後、得
られたプレポリマー、およびプレポリマー調製時と同じ
あるいは異なるポリオール、導電性を付与するための導
電性材料，触媒，その他の添加剤を同時に混合攪拌し、
以降ワンショット法と同様の方法にてローラを製造す
る。なお、ローラを製造後にこの無発泡層を研磨しても
よい。

【００１６】本発明の製造方法においては、発泡層の表
面に、前記無発泡ウレタン系材料（ポリオール成分とイ
ソシアネート成分又はプレポリマーとポリオール成分、
さらには導電性材料，触媒，その他添加剤などを含有す
るもの）を用いて無発泡層を形成するが、該無発泡ウレ
タン系材料として、温度６０℃における粘度が１５〜５
０Ｐａ・ｓ（パスカル・秒）の範囲にあるものを用いる
ことが必要である。この粘度が１５Ｐａ・ｓ未満では無
発泡層の形成時に発泡層の表面に該ウレタン系材料が含
浸し、無発泡層の厚みが不均一となり、ローラ表面硬度
のバラツキが大きくなって、ローラ周方向における硬度
の最大値と最小値の差が平均硬度の１２％以下であるロ
ーラが得られない。一方、該粘度が５０Ｐａ・ｓを超え
ると粘度が高すぎて成形性が悪くなる。

【００１７】前記発泡層及び無発泡層に導電性を付与す
るための導電性材料としては、粉体として、例えばケッ
チェンブラックＥＣ，アセチレンブラック等の導電性カ
ーボン、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，
ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を
施したカラー（インク）用カーボン，熱分解カーボン，
天然グラファイト，人造グラファイト，アンチモンドー
プの酸化錫，酸化チタン，酸化亜鉛、さらにはニッケ
ル，銅，銀，ゲルマニウム等の金属酸化物、またポリア
ニリン，ポリピロール，ポリアセチレン等の導電性ポリ
マー等が挙げられる。これらの中で、価値が安く、少量
で導電性を制御し易いものは、カーボンブラックであ
る。これらの導電性材料の配合量は、ウレタンエラスト
マー１００重量部に対して、通常0.５〜５０重量部、特
に１〜３０重量部の範囲が好ましい。さらに、導電性材
料として、イオン導電性物質も用いることができる。こ
のイオン導電性物質の例としては、過塩素酸ナトリウ
ム，過塩素酸リチウム，過塩素酸カルシウム，塩化リチ
ウム等の無機イオン性導電物質、さらにトリデシルメチ
ルジヒドロキシエチルアンモニウムパークロレート；ラ
ウリルトリメチルアンモニウムパークロレート；変性脂
肪族・ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート；
Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−（３’−
ドデシロキシ−２’−ヒドロキシプロピル）メチルアン
モニウムエトサルフェート；３−ラウリルアミドプロピ
ル−トリメチルアンモニウムメチルサルフェート；ステ
アリルアミドプロピルジメチル−β−ヒドロキシエチル
−アンモニウム−ジハイドロジェンフォスフェート；テ
トラブチルアンモニウムホウフッ酸塩；ステアリルアン
モニウムアセテート；ラウリルアンモニウムアセテート
等の第４級アンモニウムの過塩素酸塩，硫酸塩，エトサ
ルフェート塩，メチルサルフェート塩，リン酸塩，ホウ
フッ化水素酸塩，アセテート等の有機イオン性導電物質
あるいは電荷移動錯体が挙げられる。これらの導電性材
料の配合量は、ウレタンエラストマー１００重量部に対
して0.０００１〜５０重量部の範囲が好適である。

【００１８】また、この無発泡層のウレタンエラストマ
ーには、転写ローラとして用いた場合の転写効率をコン
トロールする目的で、ニグロシン，トリアミノフェニル
メタン，カチオン染料等の各種荷電制御剤、シリコーン
樹脂，シリコーンゴム，ナイロン等の微粉体を添加する
ことができる。この場合、これら添加剤の添加量は、ウ
レタンエラストマー１００重量部に対して、荷電制御剤
は１〜５重量部，微粉体は１〜１０重量部とすることが
好ましい。

【００１９】また、無発泡層の表面には、ローラの耐久
性向上あるいは転写効率をコントールする目的で、主に
合成樹脂成分からなる被膜を形成させてもよい。合成樹
脂成分としては、特に制限されないが、例えば東レ
（株）製の「ＣＭ−８３３」，「ＣＭ８０００」等の可
溶性ナイロン樹脂、溶剤や水等にフッ素樹脂を溶解した
もの、フッ素系樹脂を水系ラテックスとしたもの、例え
ば、日本油脂（株）製の「ベルフロン１０００」，「ベ
ルフロン１３００」等、旭硝子（株）製の「ルミフロン
ＬＴ−ＦＥ−３０００」，「ルミフロン６００」，「ル
ミフロン８００」等、ダイキン工業（株）製の「ゼッフ
ルＬＣ９３０」，「ダイエルラテックスＧＬＳ−２１
３」及び「ＧＬＳ−２１３Ｄ」，「ポリフロンＴＦＥタ
フコートエナメルＴＣ−７４００」等のフッ素樹脂、さ
らにはアクリル樹脂，ウレタン変性アクリル樹脂，ポリ
カーボネート樹脂，シリコーン樹脂及びメラミン樹脂か
ら選ばれる樹脂を単独又は二種以上混合したものが挙げ
られる。また、合成樹脂成分に上述した導電性材料を添
加してもよい。なお、被膜形成方法としては、ディップ
コーティング法，トランスコーティング法，インモール
ドコーティング法，ローラコーティング法などが適当で
ある。

【００２０】本発明のローラは、特に転写ローラとして
好適に用いられ、この場合、体積固有抵抗値は特に制限
するものではないが、温度２２℃，湿度５５％環境下、
電圧５０Ｖ印加時に１×１０³ 〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍ、
特に１×１０⁴ 〜１×１０⁹Ω・ｃｍとすることが好ま
しい。抵抗値が１×１０³ Ω・ｃｍ未満であると電荷が
中間転写体あるいは感光体ドラム等にリークしたり、電
圧により転写ローラ自体が破壊したりする場合があり、
一方１×１０¹⁰Ω・ｃｍを超えると転写ローラと中間転
写体あるいは感光体ドラム間に適正な放電が得られなく
なる。また、転写ローラとして用いた場合、表面のクリ
ーニング性能がよい上、形状追従性が非常によく低硬度
であるため、感光体等の被接触物に対する接触ニップを
大きくとっても、十分な追従性が得られる。低接触圧で
ニップ幅を大きくすることにより、画質の向上、転写速
度の高速化が可能となる。感光体等に対して３ｍｍ以
上、より好ましくは５ｍｍ以上のニップ幅となるように
設置することにより、転写ローラとしての性能を十分に
引き出すことができる。

【００２１】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例１ （１）発泡層の形成 官能基数3.０、重量平均分子量５０００のポリエーテル
ポリオールに、トリレンジイソシアネートを反応させて
得られたイソシアネート基6.７重量％を有するプレポリ
マー１００重量部に対し、1,４−ブタンジオール6.４６
重量部，シリコーン系界面活性剤２重量部，ジブチルチ
ンジラウレート0.００３重量部及びアセチレンブラック
2.２重量部を添加し、混合機を用いて２分間攪拌して発
泡層用成形材料を調製した。次に、外径８ｍｍのシャフ
トを金型内にセットし、金型温度を６０℃に加熱したの
ち、これに上記発泡層用成形材料を注入し、６０℃で１
２時間加熱硬化させた。脱型後研磨処理し、外径１５ｍ
ｍのポリウレタンフォームからなる発泡層を有するロー
ラを得た。

【００２２】（２）無発泡層の形成 水酸基価４7.１ｍｇＫＯＨ／ｇ、官能基数2.４のポリイ
ソプレンポリオール１００重量部に対し、アセチレンブ
ラック3.１重量部を添加し、真空で３０分間攪拌しなが
ら減圧脱泡したのち、イソシアネート基含有量が３1.７
重量％の粗製ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシア
ネート１2.７重量部及びジブチルチンジラウレート0.０
０１重量部を添加し、減圧脱泡しながら３分間攪拌し
て、無発泡層用成形材料を調製した。次に、上記（１）
で得られた発泡層が設けられたローラを金型内にセット
し、金型温度を６０℃に加熱したのち、これに６０℃に
加熱された上記無発泡層用成形材料（６０℃粘度２８Ｐ
ａ・ｓ）を注入し、９０℃で１６時間加熱硬化させた。
脱型後、外径が１６ｍｍになるように研磨処理し、発泡
層と無発泡層とからなる２層構造の弾性層を有するロー
ラを作製した。得られたローラの表面にはタック性がな
く、また抵抗値は、温度２２℃，湿度５５％，電圧５０
Ｖ印加の条件（以下、同様）で測定したところ、１×１
０⁸ Ω・ｃｍであった。

【００２３】（３）転写ローラとしての評価 転写ローラとしての性能を評価するために、明細書本文
記載の方法に従って、３部分〔両端近傍（Ａ，Ｃ部），
中央部（Ｂ部）〕の周方向の８ヶ所（４５°毎）におけ
るアスカーＣ硬度を測定したところ、下記の結果が得ら
れた 平均硬度 最大硬度と最小 ｄ／ａ×１００ 〔ａ〕 硬度との差〔ｄ〕 （％） Ａ部 ４3.８ 3.８ 8.７ Ｂ部 ４4.８ 5.２ １1.６ Ｃ部 ４5.２ 4.６ １0.２ 次に、図２に示した画像形成装置の転写ローラとして、
前記ローラを用い、グレースケール，黒ベタ，白ベタの
各画像出しを行い、かつ用紙裏汚れの観察を行ったとこ
ろ、良好な画質が得られた。また、文字画像出しを行っ
たところ、文字中の抜けのない鮮明な画質が得られた。
さらに、以下に示す方法に従って、クリーニング性の評
価を行ったところ、異音もなく、粉体の残りもなく良好
であった。 ＜クリーニング性の評価方法＞ウレタンブレードをロー
ラ表面に接触させた状態で配設してクリーニングホルダ
を製作し、表面に５〜２０μｍの粉体をまぶしたローラ
を回転させた際のローラ上に残った粉体を目視で観察し
てクリーニング性の良否を判断するとともに、異音の有
無を確認した。

【００２４】実施例２ （１）発泡層の形成 実施例１（１）と同様にして、外径１５ｍｍのポリウレ
タンフォームからなる発泡層を有するローラを得た。 （２）無発泡層の形成 官能基数3.０のポリエーテルポリオールに、トリレンジ
イソシアネートを反応させて得られたイソシアネート基
6.７重量％を有するプレポリマー１００重量部に対し、
１，４−ブタンジオール6.４６重量部、アセチレンブラ
ック3.１重量部及びジブチルチンジラウレート0.０５重
量部を添加し、減圧脱泡しながら３分間攪拌して、無発
泡層用成形材料を調製した。次に、上記（１）で得られ
た発泡層が設けられたローラを金型内にセットし、金型
温度を６０℃に加熱したのち、これに６０℃に加熱され
た上記無発泡層用成形材料（６０℃粘度１５Ｐａ・ｓ）
を注入し、９０℃で１６時間加熱硬化させた。脱型後、
外径が１６ｍｍになるように研磨処理し、発泡層と無発
層とからなる２層構造の弾性層を有するローラを作製し
た。得られたローラの表面にはタック性がなく、また抵
抗値は７×１０⁷ Ω・ｃｍであった。

【００２５】（３）転写ローラとしての評価 転写ローラとしての性能を評価するために、明細書本文
記載の方法に従って、３部分〔両端近傍（Ａ，Ｃ部）、
中央部（Ｂ部）〕の周方向の８ヶ所（４５°毎）におけ
るアスカーＣ硬度を測定したところ、下記の結果が得ら
れた。 平均硬度 最大硬度と最小 ｄ／ａ×１００ 〔ａ〕 硬度との差〔ｄ〕 （％） Ａ部 ４4.６ 4.７ １0.５ Ｂ部 ４5.５ 4.５ 9.９ Ｃ部 ４4.２ 5.３ １2.０ 次に、図２に示した画像形成装置の転写ローラとして、
前記ローラを用い、グレースケール，黒ベタ，白ベタの
各画像出しを行い、かつ用紙裏汚れの観察を行ったとこ
ろ、良好な画質が得られた。また、文字画像出しを行っ
たところ、文字中の抜けのない鮮明な画質が得られた。
さらに、実施例１と同様にしてクリーニング性の評価を
行ったところ、異音もなく、粉体の残りもなく良好であ
った。

【００２６】比較例１ （１）発泡層の形成 実施例１（１）と同様にして、外径１５ｍｍのポリウレ
タンフォームからなる発泡層を有するローラを得た。 （２）無発泡層の形成 実施例２（２）において、分子量の異なるポリエーテル
ポリオールを用いて得られた６０℃の粘度が１０Ｐａ・
ｓの無発泡層用成形材料を使用した以外は、実施例２
（２）と同様にして、発泡層と無発泡層とからなる２層
構造の弾性層を有するローラを作製した。得られたロー
ラの表面にはタック性がなく、また抵抗値は８×１０⁷
Ω・ｃｍであった。

【００２７】（３）転写ローラとしての評価 転写ローラとしての性能を評価するために、明細書本文
記載の方法に従って、３部分〔両端近傍（Ａ，Ｃ部）、
中央部（Ｂ部）〕の周方向の８ヶ所（４５°毎）におけ
るアスカーＣ硬度を測定したところ、下記の結果が得ら
れた。 平均硬度 最大硬度と最小 ｄ／ａ×１００ 〔ａ〕 硬度との差〔ｄ〕 （％） Ａ部 ４3.２ １2.０ ２7.８ Ｂ部 ４2.８ 8.２ １9.２ Ｃ部 ４4.３ １3.５ ３0.５ 次に、図２に示した画像形成装置の転写ローラとして、
前記ローラを用い、グレースケール，黒ベタ，白ベタの
各画像出しを行い、かつ用紙裏汚れの観察を行ったとこ
ろ、比較的良好な画質が得られたが、文字画像出しを行
ったところ、文字中の抜けが発生した。さらに、実施例
１と同様にしてクリーニング性の評価を行ったところ、
良好であった。

【００２８】比較例２ （１）発泡層の形成 実施例１（１）と同様にして、外径１５ｍｍのポリウレ
タンフォームからなる発泡層を有するローラを得た。 （２）無発泡層の形成 水酸基価３3.７ｍｇＫＯＨ／ｇ、官能基数3.０のポリエ
ーテルポリオール１００重量部に対し、アセチレンブラ
ック3.１重量部を添加し、真空で３０分間攪拌しながら
減圧脱泡したのち、イソシアネート基含有量が３1.７重
量％の粗製ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネ
ート9.２重量部及びジブチルチンジラウレート0.００１
重量部を添加し、減圧脱泡しながら３分間攪拌して、無
発泡層用成形材料を調製した。この成形材料の６０℃に
おける粘度は1.０Ｐａ・ｓであった。次に、上記無発泡
層用成形材料を用い、実施例１（２）と同様にして、発
泡層と無発泡層とからなる２層構造の弾性層を有するロ
ーラを作製した。得られたローラの表面にはタック性が
なく、また抵抗値は１×１０⁸ Ω・ｃｍであった。

【００２９】（３）転写ローラとしての評価 転写ローラとしての性能を評価するために、明細書本文
記載の方法に従って、３部分〔両端近傍（Ａ，Ｃ部）、
中央部（Ｂ部）〕の周方向の８ヶ所（４５°毎）におけ
るアスカーＣ硬度を測定したところ、以下の結果が得ら
れた。 平均硬度 最大硬度と最小 ｄ／ａ×１００ 〔ａ〕 硬度との差〔ｄ〕 （％） Ａ部 ４7.３ １4.８ ３1.３ Ｂ部 ４9.２ ２1.０ ４2.７ Ｃ部 ４4.１ １0.６ ２4.０

【００３０】次に、図２に示した画像形成装置の転写ロ
ーラとして、前記ローラを用い、グレースケール，黒ベ
タ，白ベタの各画像出しを行い、かつ用紙裏汚れの観察
を行ったところ、黒ベた画像にて転写不良のため、とこ
ろどころ白抜けが生じた。また、文字画像出しを行った
ところ、文字中に抜けが発生した。さらに、実施例１と
同様にしてクリーニング性の評価を行ったところ、とこ
ろどころクリーニングできない箇所が存在した。

【００３１】

【発明の効果】本発明のローラは、周方向の硬度のバラ
ツキが少ないためクリーニング性能に優れ、電子写真装
置や静電記録装置などの画像形成装置において、特に転
写ローラとして好適に用いられる。また、本発明の方法
によれば、特定の粘度を有する成形材料を用いて、発泡
層上に無発泡層を形成することにより、上記性状を有す
るローラを効率よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の転写ローラの一例を示す概略断面図であ
る。

【図２】転写ローラを用いた画像形成装置の一例を示す
概略図である。

【図３】本発明のローラの一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１： 感光ドラム ２： 帯電器 ３： 画像露光系 ４： 現像器 ５： 転写ローラ １０：記録用紙 １１：シャフト １２：発泡層 １３：無発泡層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H032 AA05 AA14 BA19 BA23 3J103 AA02 AA14 AA23 BA41 FA15 GA02 GA52 GA64 GA74 HA03 HA12 HA18 HA41 HA42 HA47 HA48

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトと、その外周に発泡層と無発泡
   層とを積層した２層以上の弾性層を有してなるローラに
   おいて、上記ローラの周方向における硬度の最大値と最
   小値の差が平均硬度の１２％以下であることを特徴とす
   るローラ。
2. 【請求項２】 記録媒体を帯電させて、現像剤を該記録
   媒体に転写させる転写ローラである請求項１記載のロー
   ラ。
3. 【請求項３】 シャフトの外周に発泡層と無発泡層を形
   成して２層以上の弾性層を有するローラを製造するに当
   たり、発泡層の表面に、温度６０℃における粘度が１５
   〜５０Ｐａ・ｓの無発泡ウレタン系材料を用いて無発泡
   層を形成することを特徴とするローラの製造方法。
4. 【請求項４】 ローラが、その周方向における硬度の最
   大値と最小値の差が平均硬度の１２％以下のものである
   請求項３記載のローラの製造方法。
5. 【請求項５】 ローラが、記録媒体を帯電させて、現像
   剤を該記録媒体に転写させる転写ローラである請求項３
   又は４記載のローラの製造方法。