JP2003287965A

JP2003287965A - 転写ローラ

Info

Publication number: JP2003287965A
Application number: JP2002090532A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ochi; 淳越智; Kenichi Kamisaka; 憲市上坂; Yoshinari Kawai; 良成河合
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-10-10
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: JP4221186B2

Abstract

(57)【要約】【課題】使用する材料によらず、トナーやインクの被
転写体への転写効率を向上させ、画像のかすれやムラの
ない鮮明な画像を得られると共に、両面印字の際に生じ
る被転写体の抵抗変化に対応でき、両面印刷時において
も表面及び裏面印刷の両面の転写性に優れた転写ローラ
を提供する。【解決手段】１種または複数種のポリマー成分を含む
ポリマー組成物を用いて成形される弾性層を少なくとも
一層有する転写ローラ１ａ、１ｂにおいて、弾性層の誘
電正接を０．４以上１０．０以下とし、ロール電気抵抗
値を１０^４Ω以上１０^１０Ω以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転写ローラに関
し、詳しくは、複写機、プリンター、ファクシミリ等の
電子写真印刷の画像形成装置に用いられ、特に両面印刷
時の転写特性を改良するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンター等の電子写真印刷に
おいて画像形成装置で画像が形成される場合、まず、感
光ドラム上に静電潜像が形成される。次いで、感光ドラ
ム上にトナーが供給され、トナー像が形成される。この
トナー像は、感光ドラムから転写部材上の被転写体に直
接転写されて定着される場合と、中間転写ベルトの様
に、一旦中間転写体にトナーを転写させ、然る後、被転
写体へ転写され定着される場合とがある。このようにし
て、所望の画像が印刷される。

【０００３】従来、上記のような転写機構の転写部材と
して用いられる転写ローラは、その電気抵抗値を制御す
ることにより、転写ローラとしての性能を管理してお
り、材料の体積固有抵抗値（体積抵抗率）や製品状態で
の電気抵抗値に着目し、必要とされる転写電流が得られ
るように、画像の品質向上を目的とした導電性ゴム組成
物や転写ローラ等が開発されている。

【０００４】例えば、特開２０００−１８７３９４号に
おいて、画像不良による画像欠陥を有効に回避するため
に、導電層、半導電層、絶縁層の各層の抵抗値及びその
厚さを規定している中間転写型画像形成装置の転写部抵
抗設計方法及びこれを用いた装置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開２
０００−１８７３９４号では、ローラの電気抵抗値を規
定することで、転写材端部での転写不良による画像欠陥
を抑えてはいるものの、安定して転写効率を高めるまで
には至らず、また、各層に用いる材料によって同じロー
ル抵抗でも転写性が異なるため、系列の異なる材料では
ロール抵抗値と転写性との関係をその都度設計し直さな
ければならないという問題がある。

【０００６】このように、転写部材としての安定した性
能を得るために、近時において、種々の材料・配合が転
写部材に適用されるようになり、従来のように、電気抵
抗値を制御するだけでは、転写特性を予測・管理するこ
とができないことが判明した。実際に、同じ電気抵抗値
を有する転写ローラにおいても、用いる材料やその配合
によっては転写部材に分極が生じ転写特性が異なり、電
気抵抗値が低くても、トナーの被転写体（紙、ＯＨＰ
等）への転写効率が悪くなり、画像ムラが発生し、鮮明
な画像が得られないという問題がある。

【０００７】さらに、近年、紙等の被転写体において省
資源が求められており、上記の複写機やプリンター等の
画像形成装置においては両面印刷対応機が主流となって
いる。電子写真印刷では最終的に被転写体に転写したト
ナーを加熱圧着して定着を行うが、被転写体が紙の様に
吸湿しやすい材料である場合は、この定着処理で水分が
失われて被転写体の抵抗値が２〜３桁上昇してしまう。
このために、両面印刷では、裏面印刷は表面印刷に比べ
て転写性が落ちてしまうという問題がある。

【０００８】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
のであり、使用する材料によらず、トナーやインクの被
転写体への転写効率を向上させ、画像のかすれやムラの
ない鮮明な画像を得られると共に、両面印字の際に生じ
る被転写体の抵抗変化に対応でき、両面印刷時において
も表面及び裏面印刷の両面の転写性に優れた転写ローラ
を提供することを課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、１種または複数種のポリマー成分を含む
ポリマー組成物を用いて成形される弾性層を少なくとも
一層有する転写ローラであって、上記弾性層の誘電正接
が０．４以上１０．０以下であり、ロール電気抵抗値が
１０^４Ω以上１０^１０Ω以下であることを特徴とする転
写ローラを提供している。

【００１０】本発明では、被転写体を帯電させる転写ロ
ーラの誘電正接が転写特性に大きな影響を及ぼし、転写
ローラの弾性層の誘電正接が０．４以上、１０．０以下
であれば電気抵抗値によらず、両面印刷時において表面
及び裏面印刷の両面において良好な転写特性を示すこと
を見出した。即ち、誘電正接とは、電圧をかけた時の分
極のしにくさを示しており、誘電正接が大きいと電気
（電荷）を通しやすく分極は進みにくいが、逆に誘電正
接が小さいと、電気（電荷）を通しにくく分極が進むこ
とになる。従って、誘電正接を上記範囲とすることで、
転写部材における分極を最適な範囲にすることができ、
被転写体へ適度に電荷を注入できるため、表面・裏面両
面の転写効率を最適な範囲に維持することができる。

【００１１】上記弾性層の誘電正接の値を０．４以上１
０．０以下、好ましくは０．５以上３．０以下としてい
る。これにより、トナーやインクの被転写体への転写効
率が向上し、両面印刷時に表面及び裏面印刷の両面にお
いて、画像にかすれやムラがなく、きれいで鮮明な画像
を形成することができる。上記範囲としているのは、誘
電正接が０．４より小さいと転写効率が悪くなるためで
ある。また、誘電正接が１０．０より大きいとトナーの
逆転移現象がおきるという問題があるためである。

【００１２】ロール電気抵抗値が１０^４Ω以上１０^１０
Ω以下、好ましくは１０^４Ω以上１０^８Ω以下としてい
る。このように、誘電正接が上記範囲であり、かつ、ロ
ール全体としての抵抗値であるロール電気抵抗値を上記
範囲とすると、より高い転写効率を得ることができる。
上記範囲としているのは、ロール電気抵抗値が１０^４Ω
より小さいと異常画像の原因となるためであり、ロール
電気抵抗値が１０^１０Ωより大きいと、十分な導電性が
得られず実用に適さなくなるという問題があるためであ
る。

【００１３】誘電正接は体積抵抗率と誘電率の比でその
値が決まるが、ポリマー成分あるいは／及びイオン導電
剤によって体積抵抗率だけでなく誘電率も制御すること
ができる。ポリマー成分とイオン導電剤の種類と量を適
宜選択することで所定の誘電正接を持つ製品を作製する
ことができる。

【００１４】上記ポリマー組成物のＳＰ値が、１６．０
Ｐａ^１／２以上２５．０Ｐａ^１／２以下、好ましくは１
８．０Ｐａ^１／２以上２２．０Ｐａ^１／２以下に調整さ
れているのが望ましい。上記範囲としているのは、上記
範囲より小さいとロール抵抗が大きくなり転写効率が悪
くなりやすいためであり、上記範囲より大きいと誘電正
接が大きくなりすぎるためである。

【００１５】上記ポリマー成分１００重量部に対して、
カーボンブラックを２重量部以上５０重量部以下の割合
で配合していることが好ましい。これにより、誘電正接
を増加させ、かつ低電気抵抗を実現すると共にゴムに対
する補強効果が大きく、強度も向上させることができ
る。上記範囲としているのは、上記範囲より小さいと電
気抵抗値が大きくなり導電性が低下しやすいためであ
り、上記範囲より大きいと誘電正接の値が小さくなり転
写効率が悪くなりやすいためである。カーボンブラック
の配合量は、使用するポリマー成分により異なるが、ポ
リマー成分１００重量部に対して、好ましくは１０重量
部以上４０重量部以下、さらに好ましくは１５重量部以
上２５重量部以下とするのが良い。

【００１６】カーボンブラックの粒径は、５ｎｍ以上５
００ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下
が良い。これによりカーボンブラックの分散性を高める
ことができ、効率良く低電気抵抗を実現することができ
る。

【００１７】カーボンブラックとしては、アセチレン
法、ファーネス法、ランプ法、サーマル法等の従来公知
の方法により製造されたものが使用可能であり、アセチ
レンブラック、ファーネスブラック等が好適に用いら
れ、必要に応じて、２種以上組み合わせて使用しても良
い。

【００１８】上記ポリマー成分としては、エチレン−プ
ロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム
（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム
（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、アクリロニトリルブタジ
エンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム、スチレ
ンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化
ブチルゴム、ポリイソブチレン、クロロスルホン化ポリ
エチレンゴム（ＣＳＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮ
Ｍ）ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｓｉ）、エ
ピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム（ＣＨ
Ｃ）、エピクロルヒドリンゴム、塩素化ポリエチレン等
から選択される１種または複数種のゴム成分を好適に用
いることができる。特に、アクリロニトリルブタジエン
ゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロ
プレンゴム、アクリルゴム等のイオン導電性ゴムが好ま
しい。イオン導電性ゴムとは、組成物中に極性基を持つ
ゴム材料を指す。

【００１９】上記イオン導電性ゴムは、ポリマー成分の
全重量に対して５重量％以上１００重量％以下、好まし
くは１０重量％以上１００重量％以下配合するのが良
い。このように、イオン導電性ゴムの重量割合を大きく
すると、誘電正接が１．００以上となるような非常に転
写効率の優れたポリマー組成物を得ることができる。

【００２０】ゴム成分としてアクリロニトリルブタジエ
ンゴム（ＮＢＲ）を用いる場合、ＮＢＲには、液状ＮＢ
Ｒを含有していることが好ましい。これにより、ポリマ
ー鎖が動きやすいため、加工性にも優れ、かつ、イオン
の輸送効率も高くなるので電気抵抗を低減することがで
きる。更に、ＮＢＲとしては、高分子量ＮＢＲと液状Ｎ
ＢＲの混合物が、ゴム組成物の物性を良好に保つことが
できるため好ましい。

【００２１】ＮＢＲの中でも、特にアクリロニトリル含
量が高いものは、混練後、あるいは押し出し時のゴム肌
を良好にする効果が非常に高く、また、加硫物の硬度を
下げる効果も大きいので、非常に好適である。このよう
なゴムの例としては、中ニトリル、中高ニトリル、高ニ
トリル、極高ニトリルの各種ＮＢＲが挙げられる。

【００２２】また、耐候性の点からはＥＰＤＭが好まし
く、ＥＰＤＭはポリマー成分の全重量に対して１重量％
以上７０重量％以下、好ましくは５重量％以上４０重量
％以下配合するのが良い。ＥＰＤＭは主鎖が飽和炭化水
素からなり、主鎖に二重結合を含まない。このため、高
濃度オゾン雰囲気、光線照射等の環境下に長時間曝され
ても、分子主鎖切断が起こりにくい。従って、複写機等
の画像形成装置内でオゾンが発生してもオゾンによる劣
化を低減することができ、得られる転写ローラの耐候性
を高めることができる。ＥＰＤＭとしては、そのジエン
成分に特に限定はなく、エチリデンノルボルネン（ＥＮ
Ｂ）、ジクロロペンタジエン（ＤＣＰＤ）等が使用可能
である。

【００２３】上記イオン導電剤としては、カーボンブラ
ック以外にも、帯電防止剤、電荷制御剤、その他金属酸
化物の粉末等が挙げられる。このようなイオン導電剤を
個々に、あるいは、それぞれ混合して、配合することで
ローラ電気抵抗を下げつつ、誘電正接を高くすることが
可能である。

【００２４】帯電防止剤としては、従来静電潜像現像用
トナーに用いられている任意のものを用いることができ
る。負帯電性の帯電防止剤としては、２：１型含金属ア
ゾ染料、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸
の金属錯体、銅フタロシアニン染料のスルホニルアミン
誘導体や銅フタロシアニンのスルホンアミド誘導体染料
等を挙げることができる。正帯電性の帯電防止剤として
は、第４級アンモニウム化合物、アルキルピリジニウム
化合物、アルキルピコリニウム化合物のほか、種々のニ
グロシン系染料等を挙げることができる。このような帯
電防止剤は、ポリマー成分１００重量部に対して、０．
１重量部以上１０重量部以下、好ましくは０．３重量部
以上５重量部以下配合するのが良い。

【００２５】また、電荷制御剤としては、他の有機金属
錯体、金属塩、キレート化合物で、モノアゾ金属錯体、
アセチルアセトン金属錯体、ヒドロキシカルボン酸金属
錯体、ポリカルボン酸金属錯体、ポリオール金属錯体等
が挙げられる。その他には、第４級アンモニウム塩、カ
ルボン酸の金属塩、カルボン酸無水物、エステル類等の
カルボン酸誘導体や芳香族系化合物の縮合体等も挙げら
れる。また、ビスフェノール類、カリックスアレーン等
のフェノール誘導体等も用いられる。このような電荷制
御剤は、ポリマー成分１００重量部に対して、０．１重
量部以上１５重量部以下、好ましくは０．３重量部以上
１０重量部以下配合するのが良い。なお、上記帯電防止
剤、電荷制御剤は単独でも複数組み合わせても使用可能
である。

【００２６】また、ポリマー組成物に種々の発泡剤を配
合して、本発明の転写ローラを発泡ローラ等として用い
ることもできる。これにより十分な弾性を得ることがで
きる。なお、発泡助剤を配合しても良い。上記ポリマー
成分１００重量部に対して、発泡剤は１重量部以上２０
重量部以下、好ましくは５重量部以上１５重量部以下の
割合で配合しているのが良い。具体的には、化学反応型
の有機系発泡剤であるアゾジカルボンアミド（ＡＤＣ
Ａ）、４，４'−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒド
ラジド（ＯＢＳＨ））、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチ
レンテトラミン（ＤＰＴ）等を１種又は複数種用いるこ
とができる。

【００２７】本発明の転写ローラは、加硫剤を配合され
てなることが好ましく、硫黄、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモル
ホリン等の有機含有硫黄化合物やベンゾイルぺルオキシ
ド等の有機過酸化物が挙げられる。特に低電気抵抗を実
現できるため、粉末硫黄が好ましい。加硫剤の添加量
は、ポリマー成分１００重量部に対して、０．５重量部
以上１０重量部以下、好ましくは４重量部以上７重量部
以下が良い。

【００２８】また、加硫促進剤を配合することが好まし
く、消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）、リサージ（Ｐｂ
Ｏ）等の無機促進剤や以下に記す有機促進剤を用いるこ
とができる。有機促進剤としては、２−メルカプト・ベ
ンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド、Ｎ−
シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェン等の
チアゾール系、ｎ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルア
ミン、プロピルアミン等の脂肪族第１アミンと２−メル
カプト・ベンゾチアゾールとの酸化縮合物、ジシクロヘ
キシルアミン、ピロリジン、ピペリジン等の脂肪族第２
アミンと２−メルカプト・ベンゾチアゾールとの酸化縮
合物、脂環式第１アミンと２−メルカプト・ベンゾチア
ゾールとの酸化縮合物、モリフォリン系化合物と２−メ
ルカプト・ベンゾチアゾールとの酸化縮合物等のスルフ
ェンアミド系、テトラメチルチウラムモノスルフィド、
テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウ
ラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラス
ルフィド等のチウラム系、ジメチルジチオカルバミン酸
亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチ
オカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸テル
ル等のジチオカルバミン酸塩系を適宜組み合わせている
ことが好ましい。加硫促進剤の添加量は、ポリマー成分
１００重量部に対して、１重量部以上６重量部以下、好
ましくは２重量部以上４重量部以下が良い。

【００２９】特に、硫黄（Ｓ）／ジベンゾチアジルジス
ルフィド（ＤＭ）／テトラメチルチウラムモノスルフィ
ド（ＴＳ）、あるいは、硫黄（Ｓ）／２−メルカプトベ
ンゾチアゾール（Ｍ）／テトラメチルチウラムモノスル
フィド（ＴＳ）の加硫系を用いると、ゴム成分を効率良
く架橋することができる。

【００３０】なお、加硫促進助剤として、亜鉛華などの
金属化合物や、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸
等の脂肪酸を用いてもよい。

【００３１】また、軟化剤として、オイルや可塑剤を配
合するのが好ましい。オイルとしては、パラフィン系、
ナフテン系、芳香族系等の鉱物油や炭化水素系オリゴマ
ーからなるそれ自体公知の合成油、またはプロセスオイ
ル等を用いることができる。合成油としては、例えば、
α−オレフィンのオリゴマー、ブテンのオリゴマー、エ
チレンとα−オレフィンのオリゴマー等を挙げることが
でき、特にエチレンとα−オレフィンとの非晶質オリゴ
マーが好ましい。可塑剤としては、例えば、ジオクチル
フタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢ
Ｐ）、ジオクチルセパケート（ＤＯＳ）、ジオクチルア
ジペート（ＤＯＡ）等を用いることができる。軟化剤の
添加量は、ポリマー成分１００重量部に対して、５重量
部以上３０重量部以下、好ましくは１０重量部以上２０
重量部以下が良い。

【００３２】ＥＰＤＭには、ゴム成分のみからなる非油
展タイプのＥＰＤＭと、ゴム成分と共に親展油を含む油
展タイプのＥＰＤＭとが存在するが、いずれのタイプの
ものも使用可能である。ただし、油展タイプのＥＰＤＭ
中の親展油の重量は、軟化剤の重量（オイル量）として
扱う。

【００３３】その他、誘電正接に影響を及ぼさない範囲
において、必要に応じて、シリカ、クレー、タルク、炭
酸カルシウム、二塩基性亜リン酸塩、（ＤＬＰ）、塩基
性炭酸マグネシウム、アルミナ等の充填剤、及び、老化
防止剤、ワックス等を配合することができる。老化防止
剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾイミダゾー
ルなどのイミダゾール類、フェニル−α−ナフチルアミ
ン、Ｎ，Ｎ−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミ
ン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレ
ンジアミンなどのアミン類などが挙げられる。

【００３４】上記ポリマー組成物は、ゴム等のポリマー
成分及び各種配合剤を混練し、該混練物を加硫すること
により製造される。混練は公知の方法で行うことがで
き、例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、ニ
ーダー等の公知のゴム混練装置を用いて６０℃〜１２０
℃で、５〜３０分間混練するのが良い。

【００３５】混練物の加硫も公知の方法で行うことがで
きる。即ち、混練物を電気プレス機、缶加硫等により、
１５０℃〜１８０℃で、５〜６０分間加硫すると良い。
また、電子線の照射により加硫を行っても良い。

【００３６】また、本発明の転写ローラは、金属製のシ
ャフトと、該シャフトの外周に一層以上の弾性層とを備
えた構成としているのが好ましい。これにより、被転写
体の裏面側に配置し、あるいは被転写体の裏面に当接さ
せ、被転写体を帯電することで、被転写体の表面にトナ
ーあるいはインクを転移させる画像形成装置の転写ロー
ラに好適に用いることができ、転写部材の分極を抑制し
転写効率を高めることができる。特に、両面印刷対応機
用の転写ローラとして好適に用いることができる。な
お、転写ローラは弾性層１層のみとしても良いし、弾性
層以外に、ローラの抵抗調整や、表面保護等のために２
層、３層等の複層構造としても良く、要求性能に応じて
各層の配合、積層順序、積層厚み等を適宜設定すること
ができる。

【００３７】本発明の転写ローラは以下のようにして成
形することができる。加硫後に成形する場合は、軸芯
穴は後行程で挿入する金属シャフトよりも、やや小さい
内径の貫通穴を有し、その外径が所望の外径よりも大き
めに成形する。金属シャフト挿入後、該シャフトを軸芯
として外側を研磨し、所望の外径に整える。成形方法と
しては、押し出し成形が使用可能である。加硫と同時
に成形する場合は、予め所望の外径が得られるようにし
ておく。成形同時加硫方法としては、割型、インジェク
ション、トランスファー、加熱押し出し等が使用可能で
ある。加硫前の成形方法としては、押し出し成形が使
用可能で、押し出し後は、電子照射、加硫缶、オーブン
等、非接触で加熱を行い加硫し、所望の成形品を得る。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１に示すように、本発明の第１実
施形態の転写ローラ１は、両面印刷対応機用の転写ロー
ラであり、略円筒形状の弾性層を一層備えており、その
内周には金属製のシャフト２が挿入されいる。

【００３９】転写ローラ１の弾性層は、ＮＢＲ（極高ニ
トリル）を５０．０重量部、ＥＰＤＭを５０．０重量
部、カーボンブラックを２０．０重量部、加硫剤（粉末
硫黄）を２．０重量部、発泡剤を１０．０重量部の割合
で配合したポリマー組成物を用いて成形されている。

【００４０】上記弾性層の誘電正接は３．０であり、ロ
ール電気抵抗値が１０^７．５Ω（ｌｏｇΩで７．５）で
あり、上記ポリマー組成物のＳＰ値は、１７．５Ｐａ
^１／２である。

【００４１】上記配合からなるポリマー組成物を単軸押
出機でチューブ状に予備成形し、この予備成形品を１６
０℃、１０〜６０分加硫したのち、芯金を挿入し表面を
研磨した後、所要寸法にカットして、転写ローラ１とし
ている。

【００４２】これにより、転写ローラの分極を防ぎ、転
写効率を高めることができ、画像にかすれやムラがな
く、鮮明な画像を形成することができる上、両面印刷時
においても転写特性に優れ、表裏両面がバランス良く、
きれいに印刷することができる。

【００４３】転写ローラが用いられる画像形成装置とし
て、図２に示すように、中間転写ベルトを用いたカラー
プリンター用の構造が挙げられる。このカラー用画像形
成装置は、転写ローラ１ａ、１ｂ、帯電ローラ１１、感
光体１２、中間転写ベルト１３、定着ローラ１４、４色
のトナー１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）、鏡
１６を備えている。

【００４４】このカラー用画像形成装置によって画像が
形成される場合、まず、感光体１２が図中の矢印の方向
に回転し、帯電ローラ１１によって感光体１２が帯電さ
れた後に、鏡１６を介してレーザー１７が感光体１２の
非画像部を露光して除電され、画線部に相当する部分が
帯電した状態になる。次に、トナー１５ａが感光体１２
上に供給されて、帯電画線部にトナー１５ａが付着し１
色目の画像が形成される。このトナー画像は一次転写ロ
ーラ１ａを介して中間転写ベルト１３上へ転写する。同
様にして、感光体１２上に形成されたトナー１５ｂ〜１
５ｄの各色の画像が中間転写ベルト１３上に転写され、
転写ベルト１３上に４色のトナー１５（１５ａ〜１５
ｄ）からなるフルカラー画像が一旦形成される。このフ
ルカラー画像は二次転写ローラ１ｂを介して被転写体
（通常は紙）１８上へ転写され、所定の温度に加熱され
ている定着ローラ１４を通過することで被転写体１８の
表面へ定着される。両面印刷を行う場合には、定着ロー
ラ１４を通過した被転写体１８がプリンター内部で反転
され、上記画像形成工程を繰り返し、再度裏面に画像が
形成される。

【００４５】また、転写ローラが用いられる画像形成装
置として、図３に示すように、中間転写ベルトを用い
ず、転写ローラのみを用いたモノクロ（白黒）プリンタ
ー用の構造も挙げられる。このモノクロ用画像形成装置
は、転写ローラ１’、帯電ローラ２１、感光体２２、定
着ローラ２４、トナー２５、鏡２６を備えている。

【００４６】このモノクロ用画像形成装置によって画像
が形成される場合、まず、感光体２２が図中の矢印の方
向に回転し、帯電ローラ２１によって感光体２２が帯電
された後に、鏡２６を介してレーザー２７が感光体２２
上に露光される。その後、トナー２５がそれぞれ必要に
応じて感光体２２上に供給され、トナー像が現像され
る。次に、感光体２２上に現像されたトナー像が感光体
２２と共に回転し、感光体２２と転写ローラ１’との間
を通過する紙２８に転写される。その後、紙２８が図中
の矢印の向きに搬送され、定着ローラ２４にてトナー像
が紙２８に定着される。両面印刷を行う場合には、定着
ローラ２４を通過した被転写体２８がプリンター内部で
反転され、上記画像形成工程を繰り返し、再度裏面に画
像が形成される。

【００４７】以下、本発明の転写ローラの実施例、比較
例について詳述する。実施例１及び比較例１、２につい
て下記の表１の配合からなる材料をニーダに投入し、１
００℃で、１〜２０分程度混練りした後、ゴム混練装置
より押し出した。次いで、予備成形体を１６０℃、３０
分加硫缶加硫した後、金属製のシャフト（シャフト径φ
６）を挿入し、研磨、カットして弾性層１層からなる発
泡ローラである転写ローラ（外径φ１２ｍｍ、長さ２２
０ｍｍ）を作製した。いずれも電気抵抗値を１０^７．５
Ωとした。

【００４８】

【表１】

【００４９】（実施例１）ＪＳＲのＮ２１５ＳＬ（ＮＢ
Ｒ／極高ニトリル）５０重量部、ＪＳＲのＥＰ３５（Ｅ
ＰＤＭ）５０重量部、ＨＡＦカーボン（カーボンブラッ
ク）２０重量部、粉末硫黄２重量部、発泡剤として永和
化成のビニホールＡＣ＃Ｒ（アゾジカルボンアミド）１
０重量部を配合した。ポリマー組成物のＳＰ値は１７．
５Ｐａ^１／ ^２であった。弾性層の誘電正接を３．０とし
た。

【００５０】（比較例１）ＪＳＲのＥＰ３５（ＥＰＤ
Ｍ）５０重量部、ＨＡＦカーボン３０重量部、粉末硫黄
２重量部、ビニホールＡＣ＃Ｒ１０重量部を配合した。
ポリマー組成物のＳＰ値は１５．０Ｐａ^１／２であっ
た。弾性層の誘電正接を０．２とした。（比較例２）ＪＳＲのＮ２１５ＳＬ（ＮＢＲ／極高ニト
リル）９５重量部、イミドリチウム５重量部、ＨＡＦカ
ーボン２重量部、粉末硫黄２重量部、ビニホールＡＣ＃
Ｒ１０重量部を配合した。ポリマー組成物のＳＰ値は２
７．０Ｐａ^１／２であった。弾性層の誘電正接を１５．
０とした。

【００５１】上記実施例１及び、比較例１、２の転写ロ
ーラについて、それぞれ、後述する方法により、電気抵
抗値、誘電正接を測定した。また、両面印刷を行い転写
効率についての評価を行った。

【００５２】（ローラの電気抵抗値の測定）図４に示す
ように、ゴムローラ５１を載置している金属板５３とシ
ャフト５２とを電極とし、ゴムローラ５１及びシャフト
５２を固定し、ゴムローラ５１に１０００Ｖの電圧を印
加した時の電気抵抗の値を微小電流計（アドバンテスト
製）により測定した。

【００５３】（誘電正接の測定）図５に示すように、ゴ
ムローラ５１を載置している金属板５３とシャフト５２
とを電極とし、ゴムローラ５１に１００Ｈｚ〜１００ｋ
Ｈｚの交流電圧を印加し、ＬＣＲメータ（ＡＧ−４３１
１Ｂ、安藤電気製）にて、Ｒ（抵抗）成分とＣ（コンデ
ンサー）成分を分離して測定した。このＲとＣの値か
ら、以下の式により、誘電正接やインピーダンス、位相
角度等を求めた。測定温度は２３℃〜２４℃（室温）で
行った。誘電正接（ｔａｎδ）＝Ｇ／（ωＣ）Ｇ＝１／Ｒこのように、誘電正接は、１本のローラの電気特性を、
ローラの抵抗成分とコンデンサー成分の２種の並列等価
回路としてモデル化した際に、Ｇ／ωＣとして求まる値
である。

【００５４】（転写効率の測定）実施例及び比較例の転
写ローラを図２に示す転写機構において、転写ローラ１
ｂとして装着し、以下の条件にて両面印刷テストを行
い、表面及び裏面の各々の印字の印刷濃度をマクベス濃
度計で測定した。測定条件は、転写ベルト抵抗値１×１
０の１０乗Ω・ｃｍ、印刷速度は２００ｍｍ／ｓであ
り、転写電圧は表面印刷ＤＣが１０００Ｖ、裏面印刷Ｄ
Ｃが１５００Ｖである。また印刷パターンは青ベタとし
た。また被転写体としては、富士ゼロックスのフルカラ
ー複写機用紙“Ｊ”を用い、印刷前に２３℃、湿度５５
％の恒温恒湿室で一昼夜以上保管し、紙の抵抗値が１０
ｌｏｇΩ（１０の１０乗Ω）であることを確認してから
使用した。上記の方法により測定された印刷濃度が１．
５以上であれば、印字が良好であるとした。

【００５５】表１に示すように、実施例１の転写ローラ
は、誘電正接の値が３．０であるため、両面印字時の印
字濃度は表面１．５５、裏面１．５５と両面ともに良好
であり、非常にきれいで、鮮明な画像が得られた。

【００５６】一方、比較例１の転写ローラは誘電正接の
値が０．２であり、小さいため、両面印字時の印字濃度
は表面は１．５５で良好であったが、裏面は１．３５と
１．５より小さく、印字が薄く、画像ムラが発生した。

【００５７】比較例２の転写ローラは誘電正接の値が１
５．０であり１０．０より大きいために、両面印字時の
印字濃度は裏面は１．５５で良好であったが、表面は
１．１５と１．５より小さく、印字が薄く、画像ムラが
発生した。

【００５８】また、実施例１と比較例１，２とは、転写
ローラの抵抗は全て７．５ｌｏｇΩ（１０の７．５乗
Ω）であり、電気抵抗値が同じであるが、誘電正接の値
が異なり、誘電正接の値が適切な範囲内である実施例１
の方が転写効率に優れる結果となった。以上より、誘電
正接が０．４以上１０．０以下である転写ローラでは、
高い転写効率を得られ、特に両面印刷時において表面及
び裏面共に良好に印刷できることが確認できた。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、１種または複数種のポリマー成分を含むポリ
マー組成物を用いて成形される弾性層を少なくとも一層
有する転写ローラにおいて、上記弾性層の誘電正接を
０．４以上１０．０以下とし、ロール電気抵抗値を１０
^４Ω以上１０^１０Ω以下でとしている。このため、転写
ローラの分極を防ぐことができ、電気抵抗の制御のみで
は実現できなかった、高い転写性能を有する転写ローラ
を得ることができる。よって、使用する材料によらず、
一元的に転写部材の転写特性を予測・管理することが可
能となる。特に、近年、需要の多い両面印刷対応機の印
刷時において、被転写体の抵抗変化にも対応でき、表面
及び裏面の両面において、画像のかすれやムラのないき
れいな画像を得ることができる。

【００６０】このように、本発明の転写ローラは、トナ
ーやインクの被転写体への転写効率を非常に向上させて
いるため、複写機やプリンター等の電子写真印刷の画像
形成装置の転写部材として好適に用いることができる。
中でも、カラー用、高画質用等、鮮明なトナー像を必要
とされる場合に好適であり、画像のかすれやムラのない
きれいな画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の転写部材用ゴム組成物を用いている
転写ローラの概略図である。

【図２】カラー用画像形成装置の模式的正面図であ
る。

【図３】モノクロ用画像形成装置の模式的正面図であ
る。

【図４】ローラの電気抵抗値の測定方法を示す図であ
る。

【図５】誘電正接の測定方法を示す図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ転写ローラ２シャフト１１帯電ローラ１２感光体１３中間転写ベルト１４定着ローラ１５トナー

フロントページの続き (72)発明者河合良成兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号住友ゴム工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H200 FA16 FA18 GA23 GA34 GA44 GA47 GA49 GB22 GB25 HA02 HA28 HB12 JA02 JA23 JA25 JA26 JC03 LC02 LC03 LC09 MA03 MA08 MA11 MA12 MA14 MA17 MA20 MB06 MB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１種または複数種のポリマー成分を含む
ポリマー組成物を用いて成形される弾性層を少なくとも
一層有する転写ローラであって、上記弾性層の誘電正接が０．４以上１０．０以下であ
り、ロール電気抵抗値が１０^４Ω以上１０^１０Ω以下で
あることを特徴とする転写ローラ。
【請求項２】上記ポリマー成分あるいは／及びイオン
導電剤により上記ポリマー組成物のＳＰ値が、１６．０
Ｐａ^１／２以上２５．０Ｐａ^１／２以下に調整されると
共に、上記ポリマー成分１００重量部に対して、カーボンブラ
ックを２重量部以上５０重量部以下の割合で配合してい
る請求項１に記載の転写ローラ。