JP3620592B2 - 転写ローラ及び転写装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザープリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などの転写装置に好適に用いられる転写ローラ及びこれを用いた転写装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複写機、レーザープリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などにおいて、紙、OHP、ベルト等の記録媒体等を帯電させ、現像剤を記録媒体等に転写させる転写ローラが使用されている。まず、カラー複写機等では、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後、これを中間転写体から記録媒体へ二次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、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。
【0004】
このレーザープリンター等の画像形成装置としては、例えば、図2に示されるように、感光ドラム1は、帯電器2により一様に帯電される。次に露光器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、同時に転写ローラ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、符号7はスプリング、符号9はクリーナーである。
【0005】
従来、この画像形成装置に用いられる転写ローラは図1に例示したように、金属等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等の弾性ゴムやウレタンフォーム等の主材に導電性材料を配合して導電性を付与した弾性層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「感光ドラム等」という)と転写ローラ間で均一なニップを得るため、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。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の転写ローラ、特に弾性層が弾性ゴムの場合には下記の欠点がある。
1. 記録媒体を帯電させ、現像剤を記録媒体等に転写させる工程において、弾性層の硬度が高いことにより、転写ローラと感光ドラム等とのニップ幅が小さくなる。この結果、電圧の印加時に転写電界が十分な強度にまで達しないうちに記録媒体が転写部を通過するため、転写率が低下し、記録用紙上の転写画質は、著しく低下する等の問題がある。
【0007】
2. また、転写ローラと感光体ドラム等とのニップ幅が小さくなると、文字・画像の中央部に圧力が集中するため、トナー粒子が感光ドラム等の表面から記録用紙に転写できず、いわゆる”中抜け”あるいは”白抜け”が生じる等の問題がある。
【0008】
3.さらに、弾性層を低硬度化する方法としては、弾性層の主材に各種の可塑剤を添加する方法が試みられているが、可塑剤のブリードによる感光ドラム等の表面を汚染してしまう等の問題がある。
【0009】
また、弾性層がウレタンフォームの場合には下記の欠点がある。
1.ウレタンフォームのセル径が不揃いであった場合、ローラ抵抗も不均一になり、転写された画像濃度に濃淡のばらつきが生じる等の問題がある。
【0010】
2.また、転写ローラの表面に付着したトナーが記録用紙の裏面へ移行して記録用紙の裏汚れが発生する等の問題がある。なお、この問題を回避するため、転写ローラの表面をクリーニングする方法、例えば、転写ローラにトナーと同極のバイアスを印加する方法、または、この転写ローラにブレード又はローラ等を接触させてトナーをかき取る方法があるが、ブレード又はローラ等によるクリーニングでは、付着したトナーがフォームのセル部分に入り込みクリーニングが不可能であるという問題がある。
【0011】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、低硬度で広いニップ幅を有すると共に、感光体等を汚染するような不都合を生じることなく、かつ、画像濃度の低下あるいは画像の濃淡ばらつきが少なく、かつ”中抜け”あるいは”白抜け”がほとんど生せず、かつ記録用紙の裏汚れが発生することがない、転写ローラ及びこれを用いた転写装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の転写ローラは、シャフトの外周に少なくとも2層以上の弾性層を形成してなり、記録媒体を帯電させ、現像剤を記録媒体に転写させる転写ローラにおいて、前記弾性層は、外側に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を用いたウレタンエラストマーからなる無発泡層を設けると共に、この無発泡層の内側に少なくとも1層以上の発泡層を積層し、この無発泡層の表面に主にフッ素樹脂成分からなる被膜を設けてなり、且つ、前記転写ローラのアスカーC硬度が10〜70°、表面粗さがJIS10点平均粗さRzスケールで50μm以下であることを特徴とする。
【0013】
また、本発明の転写ローラは、上記発泡層のアスカーC硬度が45°以下、JIS−K6401における圧縮永久歪みが10%以下、温度22℃、湿度55%環境下、電圧50V印加時における体積固有抵抗値が1×102 Ωcm〜1×108 Ωcmであることを特徴とする。
【0014】
また、本発明の転写ローラは、上記無発泡層のアスカーC硬度が40〜85°、温度22℃、湿度55%環境下、電圧50V印加時における体積固有抵抗値が1×103 〜1×1011Ωcmであることを特徴とする。
【0015】
また、本発明の転写装置は、記録媒体を帯電させ、現像剤を記録媒体に転写させるための転写ローラを具備してなる転写装置において、前記転写ローラとして、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の転写ローラを用いたことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
即ち、本発者らは、上記課題について鋭意検討した結果、本発明の転写ローラを、シャフトの外周に少なくとも2層以上の弾性層を形成し、記録媒体を帯電させ、現像剤を記録媒体に転写させる転写ローラにおいて、前記弾性層を、外側に無発泡層を設けると共に、この無発泡層の内側に少なくとも1層以上の発泡層を積層し、この無発泡層の表面に主に合成樹脂成分からなる被膜を設けてなり、且つ、前記転写ローラのアスカーC硬度が10〜70°、表面粗さがJIS10点平均粗さRzスケールで50μm以下とすることにより、上記課題を解決できることを見い出し、本発明を完成させるに至ったものである。
【0017】
なお、この詳しい機構については明らかではないが、無発泡層とこの無発泡層の内側に少なくとも1層以上の発泡層を積層してなり、この無発泡層を特定範囲の水酸基価を有する疎水性、親水性ポリオール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からなるウレタンエラストマーで構成されるため、感光体等を汚染するような不都合を生じることなく、転写ローラ全体の硬度をアスカーC硬度で10から70°にすることができるので、転写ローラと感光ドラム等とのニップ幅を広くでき、転写ローラと感光ドラム等との電界強度を十分安定した状態で確保でき、転写効率の低下を防止できるものと考えられ、また、転写ローラと感光ドラム等とのニップ幅を十分に確保できるため、”中抜け”あるいは”白抜け”が生じにくく、さらに、外側に無発泡層を設けたため、転写ローラ表面をブレードでクリーニングした際、転写ローラ表面に付着したトナーをブレードにより、十分にかき取れるので記録用紙の裏汚れを防止できる。
【0018】
以下、本発明について図面を用いて更に詳しく説明する。図3は、本発明の転写ローラの一例を示す概略図である。ここでは、シャフト11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、さらに無発泡層13の表面に主に合成樹脂成分からなる被膜14が設けられた転写ローラを示している。無発泡層にブレードクリーニング性、耐摩耗性の機能を持たせ、発泡層に低硬度の機能を持たせている。また、弾性層は2層以上のものでも良く、外側が無発泡層で、内側が少なくとも1層が発泡層である以外はどのような組み合わせであっても良い。例えば、その組合せは、外側から無発泡層/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。なお、本発明のローラ硬度は、アスカーC硬度で10〜70°、好ましくは、20〜50°である。
【0019】
本発明に係るシャフト11は、特に制限されず、例えば、その材料が金属又は樹脂等が挙げられるが、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良い。
【0020】
発泡層12に好適な材料は、特に限定されないが、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、アイオノマー等の熱可塑性フォーム又はウレタン、ラバーフォーム、エポキシ、フェノールユリア、ピラニル、シリコーン、アクリル等の熱硬化性フォームが挙げられるが、その中でウレタンが最適である。
【0021】
また、発泡層12の材料がウレタンである場合、ポリオールとしては、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。
【0022】
なお、発泡層12の特性は、硬度がアスカーC硬度で45°以下、体積固有抵抗値は温度22℃、湿度55%環境下、電圧50V印加時に1×102 〜1×108 Ωcm、密度が0.005〜0.5g/cm3 、好ましくは0.05〜0.5g/cm3 、圧縮永久歪が10%以下(JISーK−6401基準)、特に5%以下が好ましく、10%を越えると、ニップ幅の変動あるいは中間転写体或いは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12のセル形態は、単泡、連泡等の何れの形態でも使用可能だが、連泡の方が温度による寸法変化が少ないので好ましい。
【0023】
発泡層12の製造方法としては、特に限定されないが、特に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撹拌し、起泡した反応混合物を、予め金属シャフトがセットされた金型に注入し、50〜90℃で数時間キュアを行う。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良い。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作成し、その後、得られたプレポリマー、プレポリマー作成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撹拌し、起泡した反応混合物から、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12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良いし、研磨せずにそのまま他の層を形成しても良い。なお、金属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。
【0024】
無発泡層13に好適な材料は、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挙げられる。
【0025】
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或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又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、或はそれらの混合物が用いられる。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良い。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等のアルキル基等の置換基をグラフトさせたもの、或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できる。なお、水酸基価としては15〜120mgKOH/ gが好ましく、15mg未満だとポリオールの粘度が高過ぎてしまい、120mgを越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未満だと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を越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。
【0026】
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、ジプロピレ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、これらをアジピン酸、セバシン酸、スベリン酸、ブラシリン酸、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して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、又はこれらの混合が挙げられる。なお、水酸基価としては5〜130mgKOH/ gが好ましく、5mg未満だとポリオールの粘度が高過ぎてしまい、130mgを越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未満だと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を越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。
【0027】
なお、無発泡層13の特性は、特に限定ないが、その硬度がアスカーC硬度で40〜85°、無発泡層の体積固有抵抗値は温度22℃、湿度55%環境下、電圧50V印加時に1×103 〜1×1011Ωcmが好ましい。また、無発泡層の厚みは、特に制限はなされないが、0.1〜2.0mmが好ましく、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. 0mmを越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。さらに、ローラ表面粗さはJIS10点平均粗さRzスケールで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。
【0028】
無発泡層13に係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或はポリメリック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’ ジイソシアネートあるいは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未満だと得られるポリ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を越えるともろくなるので好ましくない。
【0029】
ポリオールとイソシアネートの配合比率は、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ポリウレタンエラストマーは接触物を汚染することがあり、又この範囲より大きいともろくなるので好ましくない。
【0030】
無発泡層13の製造方法としては、特に限定されないが、特に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、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撹拌し、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金属シャフトがセットされた金型に注入し、50〜90℃で数時間キュアを行う。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良い。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作成し、その後、得られたプレポリマー、およびプレポリマー作成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撹拌し、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良い。
【0031】
発泡層12又は無発泡層13に導電性を付与するための導電性材料としては、まず粉体として例示すれば、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、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物、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。この中で、価格が安く、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。通常は、これらの導電性材料の配合量は、ウレタン100重量部に対して0.5〜50重量部、特に1〜30重量部の範囲で好適に用いられる。
【0032】
イオン導電性物質を例示すれば、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、更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−ラウルアミドプロピル−トエイメチルアンモニウムメチルサルフェート、ステア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或は電荷移動錯体が例示される。通常は、これらの導電性材料の配合量は、ウレタン100重量部に対して0.0001〜50重量部の範囲で好適に用いられる。
【0033】
また、無発泡層13のウレタンエラストマーには、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、上記ポリウレタン100重量部に対して、上記荷電制御剤は1〜5重量部、上記微粉体は1〜10重量部とすることが好ましい。
【0034】
無発泡層13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ロールする目的で、主に合成樹脂成分からなる被膜を形成させる。合成樹脂成分としては、特に限定されないが、例えば、東レ(株)社製、「CM−833」「CM8000」等の可溶性ナイロン樹脂、溶剤、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)社製、「ベルフロン1000」「ベルフロン1300」等、旭硝子(株)社製、「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)社製、「ゼッフルLC930」「ダイエルラテックスGLS−213」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、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2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良い。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法、ローラコーティング法などが適当である。
【0035】
本発明において、転写ローラとしての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 〜1×1010Ωcm、特に1×104 〜1×109 Ωcmとすることが好ましい。抵抗値が1×103 Ωcm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身が破壊したりする場合があり、一方1×1010Ωcm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。
【0036】
本発明で得られる転写ローラは、形状追従性が非常に良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、本発明の転写ローラの性能を十分に引き出すことができる。
【0037】
【実施例】
以下に実施例、比較例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記に限定されるものではない。
[実施例1]
官能基数3、分子量5000のポリエーテルポリオールにNCO%が6.7になるようにトリレンジイソシアネートを反応させて得られたプレポリマー100重量部(以下単に「部」という)に、1,4−ブタンジオール6.46部、シリコーン界面活性剤2部、ジブチルチンジラウレート0.003部及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分攪拌した後、予め外径8mmのシャフトをセットし、60℃に予熱されたモールドに反応混合液を注入し、60℃で12時間キュアした。脱型後研磨し、外径15mmの外層がウレタンフォームのローラを得た。このようにして得られたウレタンフォーム製ローラに、下記に示す方法により、疎水ウレタンエラストマーを最外層とし、内部がウレタンフォームである2層構造の外径16mmのローラを得た。
【0038】
まず、水酸基価47. 1、官能基数2.4のポリイソプレンポリオール100部にアセチレンブラック3.1 部を添加し、真空で30分撹拌しながら減圧脱泡した後、NCO%が31.7の粗製ジフェニルメタン−4、4′ジイソシアネート12.7部及びジブチルチンジラウレート0.001部を添加し、やはり減圧脱泡しつつ3分間攪拌した後、予め上記のごとく製造したウレタンフォーム製ローラをセットし、60℃に予熱されたモールドに反応混合液を注入し、90℃で16時間キュアを行い、脱型した後、外径16mmになるよう研磨した。出来上がったローラの表面はタック性は無く、アスカーC硬度は37°、抵抗は1×108 Ωであった。
【0039】
得られたローラを、トルエンに可溶のフッ素樹脂を5重量%溶解した溶液中に、10秒間浸浸し、ローラを引き上げて乾燥して表面処理を行った。
ローラの感光ドラムへの汚染性を試験するため、NEC社のプリンターPCーPR1000E/4の感光ドラムにローラを両端500gの荷重で押し当て、55℃、85%湿度の条件で5日間放置した。取り出し後の感光ドラム表面に跡は残らず、プリンターに装着して画像を出しても影響はなかった。
【0040】
転写ローラとしての特性を見るため、図2に示した転写ユニットにてグレースケール、黒ベタ、白ベタの各画像出し及び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、文字中抜けの無い鮮明な画質が得られた。以上の評価結果を他の実施例及び比較例での結果とともに表1に示す。
【0041】
【表1】
【0042】
[実施例2]
実施例1と同様の方法にて得られた、疎水ウレタンエラストマーを最外層とし、内部がウレタンフォームである2層構造のローラを、メタノール:トルエン= 3:1の溶媒に濃度10%になるように可溶性共重合ナイロンを溶解し、その後導電剤としてカーボンを該ナイロン対比20phr混合した導電塗料中に1cm/secの速度で挿入し、同速度にてローラを引き上げて乾燥し、実施例1と同様の測定を行った。
【0043】
[比較例1]
水酸基価47. 1、官能基数2.4のポリイソプレンポリオール100部にアセチレンブラック3.1 部を添加し、真空で30分撹拌しながら減圧脱泡した後、NCO%が31.7の粗製ジフェニルメタン−4、4′ジイソシアネート12.7部及びジブチルチンジラウレート0.001部を添加し、やはり減圧脱泡しつつ3分間攪拌した後、予め外径8mmのシャフトをセットし、90℃に予熱された内径17mmモールドに反応混合液を注入し、90℃で16時間キュアを行い、脱型した後、外径16mmになるよう研磨し、実施例1と同様の測定を行った。
【0044】
[比較例2]
ポリオール成分として、水酸基価33. 7、官能基数3. 0のポリエーテルポリオール、イソシアネート成分部数として9. 2部使用すること以外は比較例1と同様の方法にてローラを製造し、実施例1と同様の測定を行った。
【0045】
[比較例3]
官能基数3、分子量5000のポリエーテルポリオールにNCO%が6.7になるようにトリレンジイソシアネートを反応させて得られたプレポリマー100部に、1,4−ブタンジオール6.46部、シリコーン界面活性剤2部、ジブチルチンジラウレート0.003部及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分攪拌した後、予め外径8mmのシャフトをセットし、60℃に予熱されたモールドに反応混合液を注入し、60℃で12時間キュアした。脱型後研磨し、外径16mmのウレタンフォームのローラを得、実施例1と同様の測定を行った。
【0046】
【発明の効果】
すなわち、本発明のローラは、最外層以外の少なくとも1層がフォームであり、最外層が特定範囲の水酸基価を有する疎水性、親水性ポリオール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からなるウレタンエラストマーで構成され、さらにこの最外層の表面に主に合成樹脂成分からなる被膜を設けた構成とすることにより、感光体等を汚染するような不都合を生じることなく、ローラ全体の硬度を、アスカーC硬度で10°から70°にすることができるので、転写ローラと中間転写体あるいは感光体ドラムとのニップ幅を広くでき、転写効率の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の転写ローラの概略断面図である。
【図2】本発明の転写ローラが使用されるレーザープリンター等の画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図3】本発明の転写ローラの一例を示す概略図である。
【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(弾性層)
13 無発泡層
14 被膜
Claims (13)
- シャフトの外周に少なくとも2層以上の弾性層を形成してなり、記録媒体を帯電させて現像剤を記録媒体に転写させる転写ローラにおいて、前記弾性層は外側に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を用いたウレタンエラストマーからなる無発泡層を設けると共に、この無発泡層の内側に少なくとも1層以上の発泡層を積層し、この無発泡層の表面に主にフッ素樹脂成分からなる被膜を設けてなり、且つ、前記転写ローラのアスカーC硬度が10〜70°、表面粗さがJIS10点平均粗さRzスケールで50μm以下であることを特徴とする転写ローラ。
- 上記ウレタンエラストマーが主に疎水性ポリオールと上記イソシアネートとからワンショット法によって製造されたウレタンエラストマーであることを特徴とする請求項1記載の転写ローラ。
- 上記ウレタンエラストマーが主に疎水性ポリオールと上記イソシアネートからなるプレポリマーとポリオールとによって製造されたウレタンエラストマーであることを特徴する請求項1記載の転写ローラ。
- 上記疎水性ポリオールの水酸基価が15〜120mgKOH/g、官能基数が1. 5〜3であることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の転写ローラ。
- 上記ウレタンエラストマーが主に親水性ポリオールと上記イソシアネートとからワンショット法によって製造されたウレタンエラストマーであることを特徴とする請求項1記載の転写ローラ。
- 上記ウレタンエラストマーが主に親水性ポリオールと上記イソシアネートからなるプレポリマーとポリオールとによって製造されたウレタンエラストマーであることを特徴とする請求項1記載の転写ローラ。
- 上記親水性ポリオールの水酸基価が5〜130mgKOH/gで、官能基数が2〜6であることを特徴とする請求項5又は請求項6記載の転写ローラ。
- 上記フッ素樹脂成分に導電性物質を添加したことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の転写ローラ。
- 上記無発泡層の厚さが0. 1〜2. 0mmであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の転写ローラ。
- 上記発泡層がポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ラバーフォーム、ポリビニルアルコール、ビスコース、アイオノマー、ウレタン、エポキシ、フェノール、ユリア、ピラニル、シリコーン、アクリルからなるフォームから選ばれる軟質フォームであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の転写ローラ。
- 上記発泡層のアスカーC硬度が45°以下、JIS−K6401における圧縮永久歪みが10%以下、温度22℃、湿度55%環境下、電圧50V印加時における体積固有抵抗値が1×10 2 Ωcm〜1×10 8 Ωcmであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の転写ローラ。
- 上記無発泡層のアスカーC硬度が40〜85°、温度22℃、湿度55%環境下、電圧50V印加時における体積固有抵抗値が1×10 3 〜1×10 11 Ωcmであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の転写ローラ。
る転写装置。 - 記録媒体を帯電させ、現像剤を記録媒体に転写させるための転写ローラを具備してなる転写装置において、前記転写ローラとして、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の転写ローラを用いたことを特徴とする転写装置。
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