JP2006264339A

JP2006264339A - 低硬度ロールの製法

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Publication number: JP2006264339A
Application number: JP2006129259A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yoshikawa; 均吉川; Tomoshi Suzuki; 智志鈴木; Kunio Ito; 邦夫伊東
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2006-05-08
Filing date: 2006-05-08
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】ベースロールの研磨工程が不要（研磨レス）で、寸法精度が良好な状態での脱型が可能である離型性に優れた低硬度ロールの製法の製法を提供する。
【解決手段】軸体１とベース層からなるベースロールと、表層４とを備えた低硬度ロールの製法であって、特定のポリマー成分を用いて静摩擦係数が０．１〜０．８の表層用材料を調製する工程と、予めロール成形用金型２１の内周面に上記表層用材料を塗布して表層４を形成する工程と、上記表層４を形成した金型２１内に軸体１をセットし上記表層４と軸体１の空隙部に、特定のゴム成分を含有するベース層用材料を注型して、静摩擦力が２Ｎ／ｃｍ以上５０Ｎ／ｃｍ未満のベースロールを作製する工程と、上記ベースロールと表層４とを金型２１から脱型する工程とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、低硬度ロールの製法に関するものであり、詳しくは現像ロール、帯電ロール、転写ロール、トナー供給ロール、給紙ロール等の電子写真機器用部材に用いられる低硬度ロールの製法に関するものである。

電子写真機器用部材に用いられる現像ロール等のロールは、将来の高画質化の要求に対応するため、ベースロールの低硬度化が図られている。また、ベースロール表面へのゴミ、紙粉、トナー等の付着を防止するため、ベースロールの表面に表層を形成した２層以上の構成の低硬度ロールが一般に用いられている。

しかしながら、ベースロールを低硬度化するに従いベースロール表面の粘着性が増加するため、ベースロールを金型から脱型する際の離型性に劣る。そのため、ベースロールの寸法精度が悪くなるとともに、ベース層用材料の材料ロスが生じる等の問題がある。そこで、従来は、ベースロールを金型から脱型した後に、ベースロール表面を研磨してベースロール表面の寸法精度を上げた後、その表面に表層用材料をコーティング等により表層を形成して低硬度ロールを製造していた。そのため、ベースロールの研磨工程が必要になり、生産性に劣るという難点があった。このように、従来の製法では、寸法精度が良好な状態での脱型が不可能であり、寸法精度を上げるためのベースロールの研磨工程が必要であるという難点があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ベースロールの研磨工程が不要（研磨レス）で、寸法精度が良好な状態での脱型が可能である離型性に優れた低硬度ロールの製法の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の低硬度ロールの製法は、軸体の外周面にベース層が形成されてなるベースロールと、このベースロールの外周面に形成される表層とを備えた低硬度ロールの製法であって、ポリマー成分として、ウレタン系ポリマー、アクリル系ポリマー、フッ素系ポリマーおよびポリエステル系ポリマーからなる群から選ばれた少なくとも一つを用い、静摩擦係数が０．１〜０．８の表層用材料を調製する工程と、予めロール成形用金型の内周面に上記表層用材料を塗布して表層を形成する工程と、上記表層を形成した金型内に軸体をセットし上記表層と軸体の空隙部に、発泡性ゴムおよび液状ゴムの少なくとも一方を含有するベース層用材料を注型して、静摩擦力が２Ｎ／ｃｍ以上５０Ｎ／ｃｍ未満のベースロールを作製する工程と、上記ベースロールと表層とを金型から脱型する工程とを有するという構成をとる。

すなわち、本発明者らは、ベースロールの研磨工程が不要（研磨レス）で、寸法精度が良好な状態での脱型が可能である離型性に優れた低硬度ロールの製法について鋭意研究を重ねた。そして、まず、表層用材料の塗布工程に着目し、予め金型の内周面に表層を形成し、ついで、表層を形成した金型内に軸体をセットし、その表面にベース層を形成すると、ベース層と金型とが直接接することがないため、金型離型性に優れるとともに、ベース層用材料の材料ロスもなくなることを突き止めた。そして、この金型離型性の更なる向上を図るため研究開発を重ねた結果、上記表層用材料のポリマー成分として特定のものを選択し、静摩擦係数を特定の範囲に設定するとともに、上記ベース層用材料のゴム成分として特定のものを選択し、得られるベースロールの静摩擦力を特定の範囲に設定すると、金型から脱型する際の離型性が良好となるとともに、トナーや紙粉等の付着もなくなり画質がさらに良好となることを見いだし、本発明に到達した。

このように、本発明の低硬度ロールの製法は、予めロール成形用金型の内周面に、特定のポリマー成分を用いて調製された、静摩擦係数が０．１〜０．８の表層用材料を塗布して表層を形成した後、上記表層を形成した金型内に軸体をセットし上記表層と軸体の空隙部に、特定の材料を選択し、得られるベースロールの静摩擦力が特定の範囲となるよう設定された、特殊なベース層用材料を注型してベースロールを作製するものである。そのため、金型からベースロールを脱型する際に、ベース層と金型とが直接接することがないため、金型離型性に優れるとともに、ベース層用材料の材料ロスもない。したがって、本発明によると、ベースロールの研磨工程が不要（研磨レス）で、寸法精度が良好な状態での脱型が可能である。しかも、トナーや紙粉等の付着がなくなり画質がさらに良好となる。

また、上記表層用材料として、特定の中空ビーズを含有するものを用いると、表層表面部のセル径を制御しやすくなり静摩擦係数の制御が可能となるために、金型からの表層の脱型がさらに容易となるとともに、トナーや紙粉等の付着もなくなり画質がさらに良好となる。

つぎに、本発明の実施の形態について説明する。

本発明の低硬度ロールの製法について、図１に示すような、軸体１の外周面にベース層２が形成され、さらにこのベース層２の外周面に表層４が形成されてなる２層構造の低硬度ロールを例に説明する。なお、図において、３は軸体１の外周面にベース層２が形成されてなるベースロールを示す。

すなわち、まず、図２に示すように、低硬度ロールのベース層２の軸方向の長さに略等しい長さの円筒型２１と、この円筒型２１の両端を閉塞するキャップ２２，２３とから構成されたロール成形用金型を準備する。そして、上記円筒型２１の内周面に予め表層用材料をコーティング等により均一に塗布して、表層４を形成する。つぎに、上記表層４を形成した円筒型２１内に軸体１をセットした後、上記表層４と軸体１との空隙部２４にベース層用材料を注型し、これを必要に応じて加熱硬化させて、軸体１の外周面にベース層２が形成されてなるベースロール３を作製する。その後、上記ベースロール３と表層４とを円筒型２１から脱型する。このようにして、前記図１に示したような、軸体１の外周面にベース層２が形成され、さらにこのベース層２の外周面に表層４が形成されてなる低硬度ロールを得ることができる。

このようにして得られる低硬度ロールにおける各層の厚みは、ロールの用途により異なるが、上記ベース層２の厚みは、通常、０．５〜１０ｍｍであり、好ましくは２〜５ｍｍである。また、上記表層４の厚みは、通常、０．５〜５００μｍであり、好ましくは１０〜１００μｍである。

上記ベースロール３は、低硬度化の点から、ロードセルを用いて測定した０．２５ｍｍ圧縮応力が０．０００１〜０．５ＭＰａの範囲が好ましく、特に好ましくは０．０１〜０．２ＭＰａである。また、上記低硬度ロール（表層付）は、低硬度化と非粘着性の点から、ロードセルを用いて測定した０．２５ｍｍ圧縮応力が０．００２〜０．８ＭＰａの範囲が好ましく、特に好ましくは０．０１〜０．２ＭＰａである。なお、上記圧縮応力は、例えば、東洋精機社製のロードセルを用いて、直径５ｍｍの円柱を押し付けることにより測定することができる。

上記ベース層用材料としては、ベースロール３の静摩擦力を所定の範囲に調整し得るものでなければならず、例えば、ウレタンゴム，エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）等の発泡性ゴムや、ブタジエンゴム，イソプレンゴム，ブタジエン−イソプレン共重合ゴム、シリコーンゴム等の液状ゴム等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

なお、上記ベース層用材料には、上記発泡性ゴムや液状ゴム等に加えて、発泡剤、発泡助剤、架橋剤、触媒、整泡剤、導電剤、帯電防止剤、界面活性剤、難燃剤、溶剤、酸化防止剤、反応遅延剤、充填剤、補強剤等を必要に応じて配合しても差し支えない。

そして、上記ベース層用材料を用いて得られるベースロール３の静摩擦力は、２Ｎ／ｃｍ以上５０Ｎ／ｃｍ未満の範囲に設定しなければならず、より好ましくは２〜２０Ｎ／ｃｍの範囲である。すなわち、ベースロール３の静摩擦力が５０Ｎ／ｃｍ以上であると、成形時の内圧による影響が大きく、表層の効果が発揮できないおそれがあるからである。

上記ベースロール３の静摩擦力は、例えば、つぎのようにして測定することができる。すなわち、無電解ニッケルめっきを行った材質がＳＵＭ２２の鉄板を水平に保ち、その鉄板上にベースロール３を置き、ベースロール３の両端に１００ｇ荷重をかけ、回転しないように規制した状態で、軸方向に引いた時の荷重を測定して静摩擦力を求めることができる。

上記表層用材料としては、静摩擦係数を所定の範囲にするために、ウレタン系ポリマー、アクリル系ポリマー、フッ素系ポリマー、ポリエステル系ポリマーが用いられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

上記ウレタン系ポリマーとしては、例えば、エーテル系、エステル系、脂肪族系ウレタンや、これらをシリコーン変性、フッ素変性したもの等があげられる。

上記アクリル系ポリマーとしては、例えば、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、アクリルシリコーン系樹脂、アクリルフッ素系樹脂等があげられる。

上記フッ素系ポリマーとしては、例えば、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、テトラフルオロプロパン−フッ化ビニリデン共重合体等があげられる。

上記ポリエステル系ポリマーとしては、例えば、ポリテレフタル酸エチレン、ポリテレフタル酸ブチレン等があげられる。

なお、上記表層用材料には、表面部のセル径制御のしやすさの点から、上記各ポリマーに加えて中空ビーズを配合することが好ましい。

上記中空ビーズとしては、例えば、マイクロビーズ、マイクロバルーン等があげられる。上記中空ビーズの平均粒径は、通常、５〜２００μｍの範囲であり、好ましくは１５〜１２０μｍである。

上記中空ビーズの配合割合は、上記各ポリマー１００重量部（以下「部」と略す）に対して、１０〜２００部の範囲が好ましく、特に好ましくは３０〜１００部である。

また、上記表層用材料には、上記各ポリマー、中空ビーズに加えて、導電剤、架橋剤、溶剤、酸化防止剤、反応遅延剤、充填剤、補強剤等を必要に応じて配合しても差し支えない。

そして、上記表層用材料の静摩擦係数は、０．１〜０．８に設定する必要がある。すなわち、表層用材料の静摩擦係数が上記の範囲を外れると、金型からの表層の脱型が困難になるからである。

上記表層用材料の静摩擦係数は、例えば、静動摩擦係数計（協和界面化学社製）により、荷重１００ｇで直径３ｍｍの鋼球を用いて測定することができる。

なお、本発明の低硬度ロールの製法は、前記図１に示した２層構造のロールの製法に限定されるものではなく、ベース層と表層とを備えた２層以上の低硬度ロールであれば、いかなる構成のロールにも適用可能である。例えば、ベース層と表層との間に中間層を備えた３層構造のロールであっても製造可能である。また脱型した後の表層上にさらにコーティングや表面処理を行ってもよい。

そして、本発明の製法により得られる低硬度ロールは、例えば、電子写真機器用部材における現像ロール、帯電ロール、転写ロール、トナー供給ロール、給紙ロール等として好適に用いられる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〕
＜表層用材料の調製＞
シリコーン変性ウレタン樹脂（Ｘ２２−２７８０、信越化学工業社製）１００部に、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）８部を配合し、これをロールを用いて混練して表層用材料（コーティング液）を調製した。

＜現像ロールの作製＞
まず、ロール成型用金型を準備し、この金型内周面に上記表層用材料（コーティング液）をコーティングして表層を形成した。一方、上記表層を形成した金型内に軸体である芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした後、上記表層と芯金との空隙部に導電性シリコーンゴム（Ｘ３４−９３５Ａ／Ｂ、信越化学工業社製）を注型し、これを１５０℃×４５分の条件で加熱してベースロールを作製した。そして、上記ベースロールと表層とを金型から脱型して、軸体の外周面に沿ってベース層（厚み５ｍｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み２０μｍ）が形成されてなる現像ロールを作製した。

〔実施例２〕
＜ベース層用材料の調製＞
両末端にアリル基を有するポリイソブチレン（鐘淵化学工業社製、ＥＰＩＯＮ６００Ａ）１００部と、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）１０部と、架橋剤としてＳｉＨ化合物（鐘淵化学工業社製、ＣＲ−１）３部と、パラフィン系オイル（出光興産社製、ダイアナプロセスＰＷ−３８０）５０部とを配合し、ロールを用いて混練してベース層用材料を調製した。

＜表層用材料の調製＞
テトラフルオロプロパン−フッ化ビニリデン共重合体（エルフアトケムジャパン社製、カイナーＳＬ）１００部をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）５００部に溶解し、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）８部を分散して表層用材料（コーティング液）を調製した。

＜帯電ロールの作製＞
まず、ロール成型用金型を準備し、この金型内周面に上記表層用材料（コーティング液）をコーティングして表層を形成した。一方、上記表層を形成した金型内に軸体である芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした後、上記表層と芯金との空隙部に上記ベース層用材料を注型し、これを１５０℃×４５分の条件で加熱してベースロールを作製した。そして、上記ベースロールと表層とを金型から脱型して、軸体の外周面に沿ってベース層（厚み５ｍｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み１２μｍ）が形成されてなる帯電ロールを作製した。

〔実施例３〕
＜ベース層用材料の調製＞
両末端にアリル基を有するポリプロピレングリコール（鐘淵化学工業社製、サイリルＡＣＸ００９Ａ）１００部と、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）１０部と、架橋剤としてＳｉＨ化合物（鐘淵化学工業社製、サイリルＡＣＸ００４Ｃ）５部とを配合し、ロールを用いて混練してベース層用材料を調製した。

＜表層用材料の調製＞
テトラフルオロプロパン−フッ化ビニリデン共重合体（エルフアトケムジャパン社製、カイナーＳＬ）５０部と、ポリエチルアクリレート５０部とをメチルエチルケトン（ＭＥＫ）５００部に溶解し、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）８部を分散して表層用材料（コーティング液）を調製した。

＜転写ロールの作製＞
まず、ロール成型用金型を準備し、この金型内周面に上記表層用材料（コーティング液）をコーティングして表層を形成した。一方、上記表層を形成した金型内に軸体である芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした後、上記表層と芯金との空隙部に上記ベース層用材料を注型し、これを１５０℃×４５分の条件で加熱してベースロールを作製した。そして、上記ベースロールと表層とを金型から脱型して、軸体の外周面に沿ってベース層（厚み５ｍｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み１５μｍ）が形成されてなる転写ロールを作製した。

〔実施例４〕
＜ベース層用材料の調製＞
ポリオールであるポリプロピレングリコール（三洋化成社製、分子量３０００）１００部を、８０℃にて１時間真空脱泡した後、ポリイソシアネートである４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）〔日本ポリウレタン工業社製、ミリオネートＭＴ〕２３部を添加し、窒素雰囲気下にて８０℃で３時間反応させ、末端にＮＣＯ基を有するウレタンプレポリマーを作製した。このウレタンプレポリマー１００部に対し、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）１０部と、可塑剤としてジオクチルフタレート（ＤＯＰ）３０部を添加混合した後、１，４ブタンジオール３部とトリメチロールプロパン２部を添加混合して、ベース層用材料を調製した。

＜表層用材料の調製＞
ポリウレタン系エラストマー（日本ポリウレタン工業社製、ニッポランＤＮ５９８０）１００部をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）５００部に溶解し、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）８部を分散して表層用材料（コーティング液）を調製した。

＜給紙ロールの作製＞
まず、ロール成型用金型を準備し、この金型内周面に上記表層用材料（コーティング液）をコーティングして表層を形成した。一方、上記表層を形成した金型内に軸体である芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした後、上記表層と芯金との空隙部に上記ベース層用材料を注型し、これを１５０℃×４５分の条件で加熱してベースロールを作製した。そして、上記ベースロールと表層とを金型から脱型して、軸体の外周面に沿ってベース層（厚み５ｍｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み２０μｍ）が形成されてなる給紙ロールを作製した。

〔実施例５〕
＜ベース層用材料の調製＞
エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）〔住友化学工業社製、エスプレン５３２〕１００部に、ステアリン酸１部、酸化亜鉛５部、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）４０部、パラフィンオイル（出光社製、ダイアナプロセスＰＷ３８０）１００部、ＴＡＩＣ３部、パーヘキサ２５Ｂ４０を６部混合して、ベース層用材料を調製した。

＜現像ロールの作製＞
まず、ロール成型用金型を準備し、この金型内周面に上記表層用材料（コーティング液）をコーティングして表層を形成した。一方、上記表層を形成した金型内に軸体である芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした後、上記表層と芯金との空隙部に上記ベース層用材料を注型し、これを１５０℃×４５分の条件で加熱してベースロールを作製した。そして、上記ベースロールと表層とを金型から脱型して、軸体の外周面に沿ってベース層（厚み５ｍｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み３４μｍ）が形成されてなる現像ロールを作製した。

〔実施例６〕
＜ベース層用材料の調製＞
エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）〔三井化学社製、ＥＰＴ４０１０〕１００部に、ステアリン酸１部、亜鉛華６部、炭酸カルシウム（ホワイトンＳＢ）５０部、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）１２部、パラフィンオイル（出光社製、ダイアナプロセスＰＷ３８０）３０部、硫黄１部、ノクセラーＤＭ１部、サンセラーＴＴ２部、セルマイクＡＮを１０部混合して、ベース層用材料を調製した。

＜現像ロールの作製＞
まず、ロール成型用金型を準備し、この金型内周面に上記表層用材料（コーティング液）をコーティングして表層を形成した。一方、上記表層を形成した金型内に軸体である芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした後、上記表層と芯金との空隙部に上記ベース層用材料を注型し、これを１５０℃×４５分の条件で加熱してベースロールを作製した。そして、上記ベースロールと表層とを金型から脱型して、軸体の外周面に沿ってベース層（厚み５ｍｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み２０μｍ）が形成されてなる現像ロールを作製した。

〔実施例７〕
＜ベース層用材料の調製＞
ポリオールであるポリオキシプロピレン（三井化学社製、ＥＰ５５０Ｎ）１００部に、導電剤であるカーボンブラック（ケッチェンブラックインターナショナル社製、ケッチェンブラックＥＣ）１．６部を加えて混合し、その後、発泡剤として水を１．８部、整泡剤として界面活性剤（日本ユニカー社製、Ｌ５４６６）０．２部、硬化触媒としてトリエチレンジアミン（花王社製）０．２部を添加混合してプレミックスポリオールを得た。これにポリイソシアネート（三井化学社製、ＴＤＩ−１００）を当量比でポリオール／ポリイソシアネート＝１１０となるように添加混合し、ベース層用材料を調製した。

＜表層用材料の調製＞
ポリウレタン系エラストマー（日本ポリウレタン工業社製、ニッポランＤＮ５９８０）１００部をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）５００部に溶解し、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）８部と、マイクロビーズ（日本フィライト社製、エクスパンセル０９２ＤＵ１２０、平均粒径１２０μｍ）３０部とを分散して表層用材料（コーティング液）を調製した。

＜トナー供給ロールの作製＞
まず、ロール成型用金型を準備し、この金型内周面に上記表層用材料（コーティング液）をコーティングして表層を形成した。一方、上記表層を形成した金型内に軸体である芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした後、上記表層と芯金との空隙部に上記ベース層用材料を注型し、これを６０℃×３０分の条件で加熱してベースロールを作製した。そして、上記ベースロールと表層とを金型から脱型した。その後、表層表面を研磨し表面にマイクロビーズを露出させ表層表面を凹凸構造にした。このようにして、軸体の外周面に沿ってベース層（厚み５ｍｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み２０μｍ）が形成されてなるトナー供給ロールを作製した。

〔実施例８〕
＜ベース層用材料の調製＞
実施例７と同様にして、ベース層用材料を調製した。

＜中間層用材料の調製＞
可溶性ナイロン（帝国化学社製、ＥＦ３０Ｔ）１００部と、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）１０部をメタノール５００部に溶解した状態で混合し、さらにメラミン架橋剤（ユーラミンＴ−３４）２０部と、マイクロビーズ（日本フィライト社製、エフスパンセル０９２ＤＵ１２０、平均粒径１２０μｍ）３０部を添加して、中間層用材料を調製した。

＜トナー供給ロールの作製＞
まず、ロール成型用金型を準備し、この金型内周面に上記表層用材料（コーティング液）をコーティングした後、１００℃で３０分間乾燥させることにより表層を形成した。つぎに、上記表層の内周面に上記中間層用材料をコーティングした後、１５０℃で３０分間乾燥架橋させることにより中間層を形成した。一方、上記表層および中間層を形成した金型内に軸体である芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした後、上記中間層と芯金との空隙部に上記ベース層用材料を注型発泡させてベースロールを作製した。そして、上記ベースロールと中間層と表層とを金型から脱型した。その後、表層表面を研磨し表面にマイクロビーズを露出させ表層表面を凹凸構造にした。このようにして、軸体の外周面に沿ってベース層（厚み５ｍｍ）が形成され、さらにその外周面に中間層（厚み２０μｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み２０μｍ）が形成されてなるトナー供給ロールを作製した。

〔実施例９〕
＜表層用材料の調製＞
実施例４と同様にして、表層用材料を調製した。

＜現像ロールの作製＞
まず、ロール成型用金型を準備し、この金型内周面に上記表層用材料をコーティングして表層を形成した。一方、上記表層を形成した金型内に軸体である芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした後、上記表層と芯金との空隙部にＣＩＭ用シリコーン（信越シリコーン社製、Ｘ３４−３８７）を注型し、これを１５０℃×４５分の条件で加熱してベースロールを作製した。そして、上記ベースロールと表層とを金型から脱型して、軸体の外周面に沿ってベース層（厚み５ｍｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み２０μｍ）が形成されてなる現像ロールを作製した。

〔実施例１０〕
＜ベース層用材料の調製＞
ポリオール（三菱化学社製、マイテックＴＮ２１９３）１００部と、プレポリマー（三菱化学社製、ＧＰ５１２Ａ）１４部と、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）１０部を混合して、ベース層用材料を調製した。

＜表層用材料の調製＞
実施例１と同様にして、表層用材料を調製した。

＜現像ロールの作製＞
まず、ロール成型用金型を準備し、この金型内周面に上記表層用材料をコーティングして表層を形成した。一方、上記表層を形成した金型内に軸体である芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした後、上記表層と芯金との空隙部に上記ベース層用材料を注型し、これを１５０℃×４５分の条件で加熱してベースロールを作製した。そして、上記ベースロールと表層とを金型から脱型して、軸体の外周面に沿ってベース層（厚み５ｍｍ）が形成され、さらにその外周面に表層（厚み２０μｍ）が形成されてなる現像ロールを作製した。

〔比較例１〕
特開平１１−２１２３５２号公報に準じて、現像ロールを作製した。すなわち、まず、ポリオールであるポリオキシプロピレン（三井東圧化学社製、ＥＰ５５０Ｎ）〔分子量３１００、官能基数３．０〕１００部に、導電剤であるカーボンブラック（ケッチェンブラックインターナショナル社製、ケッチェンブラックＥＣ）１．６部（最終製品中の含有量として１．３重量％）と、発泡剤である水１．８部と、整泡剤（日本ユニカー社製、界面活性剤Ｌ５４６６）０．２部と、硬化触媒（花王社製、トリエチレンジアミン）０．２部とを添加混合して、粘度粘度４８００ｍＰａ・ｓのプレミックスポリオールを得た。つぎに、このプレミックスポリオールに、２，４−トルエンジイソシアネート（三井東圧化学社製、ＴＤＩ−１００）をポリオール／ポリイソシアネートの当量比で１１０となるように添加混合し、シャフトを挿入した金型に注入して、６０℃のオーブン中で３０分間加熱することにより、発泡と同時に円柱状に成形固化させた。その後脱型して、中心にシャフトを有する非導電性ポリウレタンフォーム成形体Ａ（密度０．０８ｇ／ｃｍ³）を得た。最後に、上記非導電性ポリウレタンフォーム成形体Ａ（ベースロール）の表面部に、バインダーであるアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）に導電剤（グラファイト）を配合してなる水性コート剤（日本黒鉛工業社製、バニーハイトＧＬ−１）を含浸させた後、８０〜９０℃の温度で充分に乾燥して表層（導電性コート層）を形成し、ポリウレタンフォームロールを得た。なお、水性コート剤は目標とする電気抵抗となるよう、水で希釈して使用した。

〔比較例２〕
特開平１１−１６０９９９号公報に準じて、現像ロールを作製した。すなわち、まず、分子量２５００のポリイソプレンポリオール（ＯＨ価：４７．１）１００部にアセチレンブラック２．８５部を配合し、混合機を用いて混合してポリオール組成物を調製した。このポリオール組成物を減圧下に攪拌して脱泡した後、クルードＭＤＩ（ＮＣＯ％：３１．７）を１３．３３部加えて２分間攪拌し、ジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ）０．００１部を加え、３分間攪拌した。つぎに、これを金属シャフトを配置し予め９０℃に加熱した金型に注型し、９０℃で１２時間硬化させて金属シャフトの外周にベース層（導電性弾性層）を形成し、ローラを得た。つぎに、トルエン中にオイルフリーアルキッド樹脂およびメラミン樹脂をそれぞれ１０重量％溶解し、さらに樹脂成分１００部に対して１０部のカーボンブラックを添加し分散せしめた塗料液中に、上記ローラを浸漬して引き上げ、これを１００℃にて５時間加熱し、架橋硬化した表層（樹脂層）を持つ構造のローラを作製した。

〔比較例３〕
特開２０００−９８７６４号公報に準じて、現像ロールを作製した。
＜ベース層（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部に対し、１，４−ブタンジオール６．４６部、シリコーン系界面活性剤２部、ジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ）０．００３部およびアセチレンブラック２．２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。つぎに、外径８ｍｍのシャフトを金型内にセットし、金型温度を６０℃に加熱した後、これに上記発泡層用成形材料を注入し、６０℃で１２時間加熱硬化させた。脱型後研磨処理し、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。

＜表層（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部に対し、アセチレンブラック３．１部を添加し、真空で３０分間攪拌しながら減圧脱泡した後、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部およびジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ）０．００１部を添加し、減圧脱泡しながら３分間攪拌して、無発泡層用形成材料を調製した。つぎに、上記で得られた発泡層が形成されたローラを金型内にセットし、金型温度を６０℃に加熱した後、これに６０℃に加熱された上記無発泡層用形成材料（６０℃粘度２８Ｐａ・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。

〔比較例４〕
＜ベース層用材料の調製＞
エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）〔三井化学社製、ＥＰＴ４０１０〕１００部に、ステアリン酸１部、亜鉛華６部、炭酸カルシウム（ホワイトンＳＢ）５０部、アセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）１２部、脂肪酸アミド（ライオンアクゾ社製、アーモスリップＣＰ）３部、硫黄１部、ノクセラーＤＭ１部、サンセラーＴＴ２部、セルマイクＡＮを１０部混合して、ベース層用材料を調製した。

＜表層用材料の調製＞
比較例１と同様にして、表層用材料を調製した。

＜現像ロールの作製＞
上記ベース層用材料および表層用材料を用いて、実施例１と同様にして現像ロールを作製した。

〔比較例５〕
＜ベース層用材料の調製＞
ポリプロピレングリコール（三井化学社製、ＤＩＯＬ３０００）１００部、イオン導電剤（日本カーリット社製、ＬＲ１４７）０．１部、ＭＤＩ（三井化学社製、コマモネートＭ２００）４部を添加して、ベース層用材料を調製した。

＜表層用材料の調製＞
比較例３と同様にして、表層用材料を調製した。

このようにして得られた実施例品および比較例品の各ロールを用いて、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。これらの結果を、後記の表１〜表３に併せて示した。なお、ベースロール表面の研磨工程の有無を併記した。

〔表層用材料の静摩擦係数〕
前述した通り、静動摩擦係数計（協和界面化学社製）により、荷重１００ｇで直径３ｍｍの鋼球を用いて測定した。

〔ベースロールの静摩擦力〕
無電解ニッケルめっきを行った材質がＳＵＭ２２の鉄板を水平に保ち、その鉄板上にベースロールを置き、ベースロールの両端に１００ｇ荷重をかけ、回転しないように規制した状態で、軸方向に引いた時の荷重を測定して静摩擦力を求めた。

〔圧縮応力〕
東洋精機社製のロードセルを用いて、ベースロールおよびロール（表層付）の０．２５ｍｍ圧縮応力を直径５ｍｍの円柱を押し付けることにより測定した。

〔金型離型性〕
ロール（表層付）あるいはベースロールを金型から脱型する時の、離型性を評価した。なお、評価は、表層（あるいは中間層）とベースロール間での剥離がなく、ベースロールの破壊もなく、型に表層が残留することなく取り出せるものを○、表層とベースロール間での剥離、ベースロールの破壊、型から取り出す時に表層が残留する、のいずれかに当てはまるものを×とした。

〔現像特性〕
現像ロールをプリンター（ＯＫＩ社製、ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ４００）に組み込み１週間放置した後、環境〔低温低湿（１５℃×１０％ＲＨ）、常温常湿（２５℃×５０％ＲＨ）、高温高湿（３５℃×８５％ＲＨ）〕および電圧（０．１Ｖ、１００Ｖ）変動下で文字画像をプリントして、画像を目視評価した。そして、細線の途切れがなく、画像のかすれが見られないものを○、細線の途切れがあり、画像のかすれが見られるものを×として評価した。

〔帯電特性〕
上記現像特性に準じて、ハーフトーンの画像を目視評価した。そして、画像に帯電ロールのへこみによる濃度の高いすじがあるものを×、すじがないものを○として評価した。

〔転写特性〕
上記現像特性に準じて、トナーの紙への転写性を評価した。そして、細線の途切れがなく、画像のかすれが見られないものを○、細線の途切れがあり、画像のかすれが見られるものを×として評価した。

〔給紙特性〕
コピー用紙（Ａ４サイズ）を１００枚置き、その紙を給紙ロールで引っ張りその力をトルクゲージを用いて測定した。そして、トルクが４±０．５Ｎの範囲内のものを○、この範囲から外れたものを×として評価した。

〔トナー供給耐久性〕
トナー供給ロールをプリンター（ＯＫＩ社製、ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ４００）に組み込み、５０００枚プリントした後のトナー供給ロールの状態を観察した。そして、トナーの詰まりがなく、画像への影響がないものを○、トナーの詰まりがあり、べた黒画像の濃度がマクベス濃度で１．１以下になったものを×として評価した。

上記表の結果から、すべての実施例品は、予め金型内周面に表層を形成しているため、金型離型性に優れ、現像特性、帯電特性、転写特性、給紙特性、トナー供給耐久性に優れていることがわかる。

これに対して、比較例１〜３品は、金型内周面に予め表層を形成していないため、金型離型性に劣り、現像特性に劣ることもわかる。また、比較例４，５品は、予め金型内周面に表層を形成しているものの、表層用材料の静摩擦係数およびベースロールの静摩擦力が所定の範囲から外れるため、金型離型性に劣り、現像特性に劣ることもわかる。

本発明の製法により得られた低硬度ロールの一例を示す断面図である。本発明の製法の一例を示す断面図である。

符号の説明

１軸体
４表層
２１円筒型
２４空隙部

Claims

軸体の外周面にベース層が形成されてなるベースロールと、このベースロールの外周面に形成される表層とを備えた低硬度ロールの製法であって、ポリマー成分として、ウレタン系ポリマー、アクリル系ポリマー、フッ素系ポリマーおよびポリエステル系ポリマーからなる群から選ばれた少なくとも一つを用い、静摩擦係数が０．１〜０．８の表層用材料を調製する工程と、予めロール成形用金型の内周面に上記表層用材料を塗布して表層を形成する工程と、上記表層を形成した金型内に軸体をセットし上記表層と軸体の空隙部に、発泡性ゴムおよび液状ゴムの少なくとも一方を含有するベース層用材料を注型して、静摩擦力が２Ｎ／ｃｍ以上５０Ｎ／ｃｍ未満のベースロールを作製する工程と、上記ベースロールと表層とを金型から脱型する工程とを有することを特徴とする低硬度ロールの製法。
上記表層用材料が、平均粒径が５〜２００μｍの中空ビーズを含有している請求項１記載の低硬度ロールの製法。