JP5759254B2 - 型および型の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、型および型の製造方法に関し、さらに詳しくは、ゴムロールにおけるゴム弾性部の粗面形成に適した型および型の製造方法に関する。

従来、様々な分野においてゴムロールが用いられている。ゴムロールを利用する技術の一つとして、粗面化したゴムロール表面に粉体を保持し、ロールの回転によって保持した粉体を搬送する技術が知られている。具体的には、例えば、電子写真方式を採用する複写機、プリンター等の画像形成装置では、現像のためにゴムロールが用いられている。上記現像は、カートリッジ内のトナーをゴムロールによって感光ドラムまで保持・搬送し、感光ドラム表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像とすることにより行われる。

ゴムロール表面を粗面化する技術としては、特許文献１等に知られるように、ゴムロールのゴム弾性層表面に、粗さ形成用粒子としての樹脂粒子を分散した樹脂塗膜を形成し、樹脂粒子による凸部とこの凸部間の凹部とによって表面凹凸を形成する技術がある。また、特許文献２等に知られるように、多数のピットを形成しためっき層等により粗面化した型面を、ゴム弾性層表面に転写することによって表面凹凸を形成する技術もある。

特開２００９−７５４９７号公報 特開２００６−１８４６０８号公報

しかしながら、従来技術は以下の点で改善の余地がある。すなわち、表面が粗面化されたゴムロールでは、ロール表面の凹部に粉体が保持される。また、ロール表面の凸部にはブレード部材等の他部材が当接することが多い。

ここで、粗さ形成用粒子により表面が粗面化されたゴムロールは、凸部先端において、樹脂塗膜が他部材との擦れによって削られやすい。その結果、使用が重なって凸部が低くなるとともに凹部の隙間が減少し、粉体の保持力が低下する。場合によっては、粗さ形成用粒子が脱落し、表面凹凸が損なわれて粉体の保持力が大きく低下することもある。粉体の保持力が低下すると、ゴムロールの回転移動による粉体の搬送性が低下する。また、凹部表面は比較的硬い樹脂からなる。そのため、この凹部表面と他部材との間に挟まれた粉体はストレスを受けやすい。さらに、粗さ形成用粒子の添加量が増えると塗膜硬度が上昇し、粉体にストレスを与えやすくなる。

一方、型転写により表面が粗面化されたゴムロールは、粉体の保持力を確保するため比較的大きな凸部が形成される。そのため、凹部の隙間は大きくなり、凹部に保持された粉体と凹部表面とが面接触しやすくなる。さらに、上記凸部は柔軟なゴム弾性を有しているため、凸部に他部材が圧接されると凸部は圧縮変形し、凹部の隙間が面方向に拡がる。凹部の隙間が面方向に拡がると、凹部に保持された粉体と凹部表面との接触面積が増加する。それ故、凹部表面と他部材との間に挟まれた粉体はストレスを受けやすくなる。このような問題は、ロール表面の凸部とブレード部材とを摺擦することによってトナーを摩擦帯電させる現像用ゴムロールで特に生じやすい。トナーに対するストレスが大きくなると、ブレード部材へトナーが固着する不具合などが誘発される。

本発明は、上記問題に鑑みてなされてものであり、表面に粉体を適切に保持でき、かつ、粉体に対するストレスを低減可能なゴムロールにおけるゴム弾性部の粗面形成に適した型を提供することにある。また、上記型の製造に適した製造方法を提供することにある

本発明の一態様は、ゴムロールが有するゴム弾性部の表面を粗面化するために用いられる型であって、
型基材部と、
該型基材部が露出しないように上記型基材部上に積層され、内方に窪んだ多数の第１穴部を表面に有する第１めっき層と、
該第１めっき層の上記第１穴部およびその周囲の表面に沿って積層され、内方に窪んだ多数の第２穴部を表面に有しており、かつ、該第２穴部は、上記第１めっき層における上記第１穴部が形成されていない部分上、および、上記第１穴部の穴内上の両方に存在している第２めっき層とを有し、
上記第２穴部の径は上記第１穴部の径よりも小さく、上記第２穴部の深さは上記第１穴部の深さよりも浅いことを特徴とする型にある。

本発明の他の態様は、ゴムロールが有するゴム弾性部の表面を粗面化するために用いられる型の製造方法であって、
型基材部上に、内方に窪んだ多数の第１穴部を表面に有する第１めっき層を上記型基材部が露出しないように形成する第１工程と、
上記第１めっき層の上記第１穴部およびその周囲の表面に沿って、内方に窪んだ多数の第２穴部を表面に有しており、かつ、該第２穴部は、上記第１めっき層における上記第１穴部が形成されていない部分上、および、上記第１穴部の穴内上の両方に存在している第２めっき層を形成する第２工程とを有し、
上記第２穴部の径を上記第１穴部の径よりも小さく、上記第２穴部の深さを上記第１穴部の深さよりも浅く調整することを特徴とする型の製造方法にある。

上記構成を有する型によれば、第２めっき層の表面には、第１めっき層の表面が有する第１穴部に対応した穴部が多数形成されている。また、この第１穴部に対応する穴部およびその周囲の表面を含む第２めっき層の表面全体には、第１穴部に対応する穴部よりも小さな第２穴部が多数形成されている。したがって、この粗面状態を有する型面をゴム弾性部の表面に転写することにより、表面から外方に突出する多数の第１突出部と、第１突出部およびその周囲の表面から外方に突出する多数の第２突出部とを有し、第２突出部の径は第１突出部の径よりも小さく、第２突出部の高さは第１突出部の高さよりも低い粗面を有するゴム弾性部が得られる。

したがって、上記型によれば、型転写により表面が粗面化されたゴム弾性部を有するゴムロールであって、上記ゴム弾性部は、その表面から外方に突出する多数の第１突出部と、該第１突出部およびその周囲の表面から外方に突出する多数の第２突出部とを有し、上記第２突出部の径は上記第１突出部の径よりも小さく、上記第２突出部の高さは上記第１突出部の高さよりも低いゴムロールにおけるゴム弾性部の粗面形成に適した型を提供することができる。
なお、上記構成を有するゴムロールによれば、ゴム弾性部の表面に接した粉体は、第１突出部と第１突出部との間の隙間に導かれて保持される。そのため、ゴムロールを回転させれば、上記隙間に保持された粉体を適量搬送することができる。また、第１突出部およびその周囲の表面には第１突出部よりも小さな第２突出部が多数形成されている。そのため、上記隙間に保持された粉体と隙間表面とが面接触し難く、両者の接触面積を小さくすることができる。また、第１突出部はゴム弾性を有しているので、この第１突出部にブレード部材等の他部材が圧接されると、第１突出部が圧縮変形して上記隙間が面方向に拡がることになる。しかしながら、このような場合でも、上記隙間に存在する第２突出部により、粉体と隙間表面との接触面積の増加が抑制される。それ故、上記隙間表面と他部材との間に挟まれる粉体に与えるストレスを低減させることができる。よって、上記ゴムロールは、表面に粉体を適切に保持でき、かつ、粉体に対するストレスを低減可能である。上記ゴムロールを例えば、電子写真方式を採用する画像形成装置に組み込まれる現像用ゴムロールとして用いた場合には、適正なトナー搬送量を与えることができる。また、トナーに対するストレスを低減することができるので、現像用ゴムロールに当接するブレード部材へのトナー固着を抑制することができる。そのため、画像形成装置の高耐久化に寄与することができる。

また、上記構成を有する型の製造方法によれば、第１工程、第２工程を経ることにより、上記構成を有する型を製造することができる。

したがって、上記型の製造方法によれば、上記型の製造に適した製造方法を提供することができる。

実施例に係る型を用いて製造されるゴムロールを模式的に示す説明図である。 図１のＡ−Ａ断面を模式的に示す説明図である。 図２のＢ位置におけるゴム弾性部の表面を模式的に示す説明図である。 図３のゴム弾性部のＣ−Ｃ断面を模式的に示す説明図である。 （ａ）は図４の第１突出部を拡大して模式的に示す説明図であり、（ｂ）は図４の第２突出部を拡大して模式的に示す説明図である。 実施例に係る型の製造方法における、第１工程（１Ａ）を模式的に示す説明図である。 実施例に係る型の製造方法における、第１工程（１Ｂ）を模式的に示す説明図である。 実施例に係る型の製造方法における、第２工程（２）を模式的に示す説明図である。 （ａ）は図８（ｂ）における第１めっき層の第１穴部を拡大して模式的に示す説明図であり、（ｂ）は図８（ａ）における第２めっき層の第２穴部を拡大して模式的に示す説明図である。 試料１の型における、第１めっき層の表面観察写真である。 試料１の型における、第２めっき層の表面観察写真である。 試料２の型における、第１めっき層および第２めっき層の断面観察写真である。 試料１の現像用ゴムロールにおける、ゴム弾性部の表面観察写真である。 試料１２の現像用ゴムロールにおける、ゴム弾性部の表面観察写真である。

上記ゴムロールについて説明する。上記ゴムロールは、型転写により表面が粗面化されたゴム弾性部を有している。ゴム弾性部の表面は、ゴム弾性部を型成形する際に、成形型表面の粗面状態が転写されて粗面化されていてもよいし、一旦ゴム弾性部を成形した後に、成形型ではない型表面の粗面状態が転写されて粗面化されていてもよい。ゴム弾性部の表面を簡単に粗面化できるなどの観点から、好ましくは前者であるとよい。

上記ゴム弾性部は、その表面から外方に突出する多数の第１突出部と、この第１突出部およびその周囲の表面から外方に突出する多数の第２突出部とを有しており、同一のゴム素材により一体に形成されている。すなわち、第１突出部は、ゴム弾性部の表面から外方向に向かって多数突出している。そして、第２突出部は、第１突出部の表面のみならず、第１突出部と第１突出部との間にあるゴム弾性部の表面、つまり、第１突出部が形成されていないゴム弾性部の表面からも外方向に向かって多数突出している。このように上記ゴム弾性部は、第１突出部が多数突出する表面を有しており、この表面全体から第２突出部が多数突出している。なお、ゴム弾性部の表面の第１突出部および第２突出部は、粗さ形成用粒子によって表面から突出するものではない。また、ゴム弾性部表面の第１突出部および第２突出部は、以下に説明するゴム弾性部の表面観察やゴム弾性部の周方向断面の断面観察から確認することができる。

上記ゴム弾性部において、第２突出部の径は第１突出部の径よりも小さい。「第１突出部の径」は、第１突出部の基端部における第１突出部の直径または円相当直径である。「第２突出部の径」は、第２突出部の基端部における直径または円相当直径である。なお、「円相当直径」は、各突出部の基端部の輪郭が略円形ではなく、いびつな形をしている場合に適用する概念であり、各突出部の基端部の輪郭の内側の面積と同じ面積を有する円の直径である。

上記ゴム弾性部において、「第２突出部の径＜第１突出部の径」を満たすことは、次のようにして確認することができる。先ず、上記ゴムロールにおけるゴム弾性部の軸方向中央部について、ゴム弾性部表面を表面観察する。そして、ゴム弾性部の表面に第１突出部および第２突出部が存在することを確認する。次に、第１突出部の径と第２突出部の径とを比較する。上記比較観察により明らかに「第２突出部の径＜第１突出部の径」を満たすと認められる場合にはそれでもって足りる。判別がつき難い場合や、具体的な値を求める場合には、ゴム弾性部表面の周方向３箇所（中心角１２０°間隔）を表面観察する。そして、１箇所につき３点、すなわち、合計９点、代表的な各突出部を選んでそれぞれの径を測定し、得られた測定値の相加平均を各突出部の径とする。これにより、具体的な値を比較し、「第２突出部の径＜第１突出部の径」を満たすことを確認することができる。なお、上記観察および測定には、デジタルマイクロスコープ（（株）ナカデン・インターナショナル製「ＭＸ−１２００Ｅ」等）を用いることができる。

上記ゴム弾性部において、第２突出部の高さは第１突出部の高さよりも低い。「第１突出部の高さ」は、第１突出部の基端部から先端部までの距離である。「第２突出部の高さ」は、第２突出部の基端部から先端部までの距離である。

上記ゴム弾性部において、「第２突出部の高さ＜第１突出部の高さ」を満たすことは、次のようにして確認することができる。先ず、上記ゴムロールにおけるゴム弾性部の軸方向中央部を周方向に切断する。次に、切断したゴム弾性部表面を断面観察する。そして、ゴム弾性部の表面に第１突出部および第２突出部が存在することを確認する。次に、第２突出部の高さと第１突出部の高さとを比較する。上記比較観察により明らかに「第２突出部の高さ＜第１突出部の高さ」を満たすと認められる場合にはそれでもって足りる。判別がつき難い場合や、具体的な値を求める場合には、切断したゴム弾性部表面の周方向３箇所（中心角１２０°間隔）を断面観察する。そして、１箇所につき３点、すなわち、合計９点、代表的な各突出部を選んでそれぞれの高さを測定し、得られた測定値の相加平均を各突出部の高さとする。これにより、具体的な値を比較し、「第２突出部の高さ＜第１突出部の高さ」を満たすことを確認することができる。なお、上記観察および測定には、上述したデジタルマイクロスコープを用いることができる。また、上記断面観察に代えて、上記表面観察によって各突出部の高さを計測することができる場合もある。

上記ゴムロールにおいて、第２突出部の表面は、略球面の一部を含むことが好ましい。

上記「略球面」とは、完全な球面だけでなく、実質的に球面とみなせる曲面状も含む意味である。また、上記「一部を含む」とは、第２突出部の表面が略球面の部分を切り取った面を少なくとも有していることを意味する。第２突出部の表面形状は、上述したゴム弾性部の表面観察やゴム弾性部の周方向断面の断面観察から確認することができる。このような略球面の一部を含む表面を有する第２突出部は、放電加工により粗面化した型面の転写によっては形成することができない。例えば、略球状粒子の表面の一部を写し取った穴部を有するめっき層を備えた型の転写などによって好適に形成することができる。

上記第２突出部の表面が略球面の一部を含む場合には、ゴム弾性部表面と粉体とを点接触させやすくなり、第１突出部と第１突出部との間の隙間に保持された粉体と隙間表面との接触面積をいっそう小さくすることができる。また、第１突出部が圧縮変形して上記隙間が面方向に拡がった場合でも、粉体と隙間表面との接触面積の増加が効果的に抑制される。それ故、上記隙間表面と他部材との間に挟まれる粉体に与えるストレスをいっそう低減させやすくなる。

したがって、このゴムロールは、粉体搬送用として好適である。具体的には、例えば、電子写真方式を採用する画像形成装置に組み込まれ、ゴム弾性部表面とブレード部材とが長期にわたって摺擦される現像用ゴムロールなどとして好適である。粉体としてトナーが用いられる現像用ゴムロールに適用した場合には、適切なトナー搬送量を確保できる上、トナーに与えるストレスを長期にわたって低減しやすく、ブレード部材へのトナーの固着を長期にわたって抑制しやすいからである。それ故、画像形成装置の高耐久化に寄与しやすい。

上記ゴムロールにおいて、（１）第１突出部は第１突出部の高さよりも第１突出部の径の方が大きい、および／または、（２）第１突出部の表面は略球面の一部を含むことが好ましい。

上記（１）を満たす場合、第１突出部の形状としては、例えば、第１突出部の高さ方向に沿って切断したときの断面が略台形状（但し、上底＜下底を満たす）などの形状を例示することができる。上記（１）の関係を満たす第１突出部は、例えば、めっき反応により生じる気泡の表面の一部を写し取った穴部を有するめっき層を備えた型の転写などによって好適に形成することができる。なお、上記（２）を満たす場合については、上述した第２突出部の表面が略球面の一部を含む場合に準ずるため説明は省略する。また、上記（１）、（２）を満たすことは、上述したゴム弾性部の表面観察や断面観察から確認することができる。

上記（１）を満たす場合には、粉体の保持力が過度に大きくならないので、第１突出部と第１突出部との間の隙間の底部に粉体が保持されたままとなり難く、粉体の搬送性に優れる。特に、粉体がトナーである場合には、上記隙間の底部にトナーが固着し難いので、安定したトナー搬送、均一なトナー搬送に寄与しやすくなる。また、上記（２）を満たす場合には、第１突出部とブレード部材等の他部材との接触を均一にしやすくなるので、ロール長手方向にわたって、粉体に対するストレス低減効果を均一にしやすくなる。

上記ゴムロールは、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置に組み込まれる現像用ゴムロール、帯電用ゴムロール、転写用ゴムロール、定着用ゴムロール等として好適に用いることができる。また、この場合、上記画像形成装置に用いられるトナー粒子の平均粒子径は、好ましくは、３〜１５μｍ、より好ましくは、５〜１０μｍであるとよい。なお、上記トナーの平均粒子径は、日機装（株）製、粒子径・粒度分布測定装置「ナノトラックＵＰＡ」等により測定することができる。

ここで、上記ゴム弾性部の第１突出部の径をφ_１［μｍ］、第２突出部の径をφ_２［μｍ］とする。この場合、φ_１の下限値は、適正な粉体保持力、粉体搬送性を確保するなどの観点から、好ましくは３０μｍ、より好ましくは３５μｍ、さらに好ましくは４０μｍであるとよい。φ_１の上限値は、過度な粉体保持力、粉体の搬送過剰を防ぐなどの観点から、好ましくは８０μｍ、より好ましくは７５μｍ、さらに好ましくは７０μｍであるとよい。また、φ_２の下限値は、粉体との接触面積の低減効果を確実に得るなどの観点から、好ましくは１μｍ、より好ましくは１．５μｍ、さらに好ましくは２μｍであるとよい。φ_２の上限値は、隙間空間を適切に確保し、粉体に対するストレスを低減しやすくするなどの観点から、好ましくは１０μｍ、より好ましくは９．５μｍ、さらに好ましくは９μｍであるとよい。

第１突出部の径φ_１に対する第２突出部の径φ_２の比であるφ_２／φ_１は、適正な粉体搬送性と粉体に対するストレス低減を確保するなどの観点から、その下限値が、好ましくは０．０１、より好ましくは０．０４、さらに好ましくは０．０７であるとよい。一方、φ_２／φ_１の上限値は、好ましくは０．３、より好ましくは０．２７、さらに好ましくは０．２４であるとよい。

また、上記ゴム弾性部の第１突出部の高さをｈ_１［μｍ］、第２突出部の高さをｈ_２［μｍ］とする。この場合、ｈ_１の下限値は、適正な粉体保持力、粉体搬送性を確保するなどの観点から、好ましくは５μｍ、より好ましくは６μｍ、さらに好ましくは７μｍであるとよい。ｈ_１の上限値は、過度な粉体保持力、粉体の搬送過剰を防ぐなどの観点から、好ましくは２５μｍ、より好ましくは２４μｍ、さらに好ましくは２３μｍであるとよい。また、ｈ_２の下限値は、粉体との接触面積の低減効果を確実に得るなどの観点から、好ましくは１μｍ、より好ましくは１．５μｍ、さらに好ましくは２μｍであるとよい。ｈ_２の上限値は、隙間空間を適切に確保し、粉体に対するストレスを低減しやすくするなどの観点から、好ましくは８μｍ、より好ましくは７μｍ、さらに好ましくは６μｍであるとよい。

第１突出部の高さｈ_１に対する第２突出部の高さｈ_２の比であるｈ_２／ｈ_１は、適正な粉体搬送性と粉体に対するストレス低減を確保するなどの観点から、その下限値が、好ましくは０．０４、より好ましくは０．１４、さらに好ましくは０．２４であるとよい。一方、ｈ_２／ｈ_１の上限値は、好ましくは１．６、より好ましくは１．５、さらに好ましくは１．４であるとよい。

また、上記ゴム弾性部の第１突出部の面積率をＡｐ_１［％］、第２突出部の面積率をＡｐ_２［％］とする。具体的には、上記Ａｐ_１、Ａｐ_２は、ゴム弾性部の表面の撮影画像を判別分析法を用いて二値化したときの第１突出部の面積率、第２突出部の面積率である。上記Ａｐ_１の値が小さくなると、ゴム弾性部の表面における第１突出部の密度が小さくなり、第１突出部と第１突出部との間の隙間が大きくなる。一方、上記Ａｐ_１の値が大きくなると、ゴム弾性部の表面における第１突出部の密度が大きくなり、第１突出部と第１突出部との間の隙間が小さくなる。したがって、上記Ａｐ_１の値は、上記隙間に保持される粉体の量と主に関係がある。また、ゴムロールは周方向にゴム弾性部を回転させて使用される。そのため、上記Ａｐ_１の値は、上記隙間に保持される粉体をロールの回転により搬送する搬送能力とも関係がある。

他方、上記Ａｐ_２の値が小さくなると、第１突出部およびその周囲を含むゴム弾性部の表面における第２突出部の密度が小さくなり、第２突出部と第２突出部との間の隙間が大きくなる。一方、上記Ａｐ_２の値が大きくなると、第１突出部およびその周囲を含むゴム弾性部の表面における第２突出部の密度が大きくなり、第２突出部と第２突出部との間の隙間が小さくなる。そして、第２突出部は、第１突出部よりも径や高さが小さい。したがって、上記Ａｐ_２の値は、上記隙間に保持される粉体と隙間表面との接触面積と主に関係がある。

上記Ａｐ_１、Ａｐ_２は、次のようにして測定することができる。すなわち、上記ゴムロールにおけるゴム弾性部の軸方向中央部について、ゴム弾性部表面の周方向の任意の１箇所を画像撮影する。具体的には、上述したデジタルマイクロスコープを用い、ゴム弾性部の表面の任意の１箇所における０．５ｍｍ×０．４ｍｍの領域を１２８０×１０２４ｄｐｉの解像度にて画像として取り込む。この際、画像上における１ドットの大きさは、対象とする突出部（第１突出部または第２突出部）の径の１／１５以下となるように設定する。次いで、得られた撮影画像を二値化しやすいようにモノクロ変換する。次いで、照度ムラを平滑化するために、モノクロ変換後の画像から平滑フィルタによってノイズを除去する。次いで、ノイズを除去した画像を、画像処理ソフト（ナノシステム（株）製「ＮａｎｏＨｕｎｔｅｒ ＮＳ２Ｋ−Ｐｒｏ／Ｌｔ」等）を用いて、判別分析法により二値化処理する。次いで、上記二値化した画像を白黒反転し、対象とする突出部に対応する白色部分の内部に発生している黒色のノイズを白色で穴埋め処理した後、白色部分の面積を計測する。これにより対象とする突出部（第１突出部または第２突出部）の面積率（Ａｐ_１またはＡｐ_２）を求めることができる。

第１突出部の面積率Ａｐ_１の下限値は、適正な粉体保持力、粉体搬送性を確保するなどの観点から、好ましくは３０％、より好ましくは３５％、さらに好ましくは４０％であるとよい。Ａｐ_１の上限値は、過度な粉体保持力、粉体の搬送過剰を防ぐなどの観点から、好ましくは７０％、より好ましくは６５％、さらに好ましくは６０％であるとよい。また、第２突出部の面積率Ａｐ_２の下限値は、粉体との接触面積の低減効果を確実に得るなどの観点から、好ましくは３０％、より好ましくは３５％、さらに好ましくは４０％であるとよい。Ａｐ_２の上限値は、隙間空間を適切に確保し、粉体に対するストレスを低減しやすくするなどの観点から、好ましくは７８．５％、より好ましくは７３％、さらに好ましくは６８％であるとよい。

上記ゴムロールにおいて、第１突出部は、３０μｍ≦φ_１≦８０μｍ、５μｍ≦ｈ_１≦２５μｍ、３０％≦Ａｐ_１≦７０％を満たし、第２突出部は、１μｍ≦φ_２≦１０μｍ、１μｍ≦ｈ_２、３０％≦Ａｐ_２≦７８．５％を満たすことが好ましい。

この場合には、平均粒子径が１〜１５μｍ程度のトナー等の粉体の保持力、搬送性、粉体に対するストレスの低減効果のバランスに優れる。そのため、このゴムロールは、例えば、電子写真方式を採用する画像形成装置に組み込まれ、ゴム弾性部表面とブレード部材とが長期にわたって摺擦される現像用ゴムロールなどとして好適である。

上記ゴムロールにおいて、ゴム弾性部の表面は、ゴム弾性部の表面に接する粉体等の物体との離型性を高めるために、離型性が付与されていることが好ましい。離型性の付与方法としては、例えば、ゴム弾性部の表面を紫外線照射や表面改質剤等により表面改質する方法などを例示することができる。また、第１突出部および第２突出部による凹凸状態を損なわない程度の厚みでゴム弾性部表面にウレタン樹脂等の樹脂、導電剤等を含む塗膜からなる表層を離型層として積層（被覆）する方法などを例示することができる。上記表層の厚みとしては、好ましくは、１０μｍ以下、より好ましくは、５μｍ以下である。

上記表面改質による場合には、ゴム弾性部表面における第１突出部および第２突出部による凹凸状態をほとんど損なうことなく離型性を付与することができる。そのため、第１突出部および第２突出部の密度バラツキを抑制しやすくなる。したがって、このゴムロールを上記画像形成装置の現像用ゴムロールとして用いた場合には、均一なトナー搬送量を確保できるとともにブレード部材へのトナーの固着も抑制しやすくなり、また、濃度バラツキも抑制される。そのため、きめの細かい画像を得やすくなる。一方、上記表層による場合には、ゴム弾性層の表面に比較的簡単かつ低コストで離型性を付与することができる。

上記ゴムロールにおいて、ゴム弾性部は、長軸体の外周に沿って略円柱状に形成することができる。また、上記ゴムロールは、略円柱状に形成したゴム弾性部の両端部の各端面から短軸体を突出させて設けることもできる。上記軸体は、ステンレス、アルミニウムなどの金属（合金含む）やプラスチックの中実体、中空体から構成することができる。

上記ゴムロールにおいて、ゴム弾性部は１または２以上のゴム弾性層から構成することができる。ゴム弾性部を構成するゴム材料としては、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、ヒドリンゴム、ニトリルゴムなどを例示することができる。ゴム弾性部の耐ヘタリ性に優れるなどの観点から、シリコーンゴム、ウレタンゴムを好適に用いることができる。シリコーンゴムは、温度変化や湿度変化などの環境変化に対して体積変化を生じ難く、環境変化によるゴム弾性部の外径変動が小さい利点も有するため、特に好適である。

上記ゴムロールにおいて、上記ゴム弾性部は、導電性を有していることが好ましい。

この場合、上記画像形成装置の現像用ゴムロールとして好適に用いることができる。ゴム弾性部への導電性付与は、ゴム弾性部中に、カーボンブラック等の電子導電剤、第４級アンモニウム塩等のイオン性導電剤、イオン液体などの導電剤を１または２以上含有させることにより好適に行うことができる。なお、その他にも、必要に応じて、充填剤、増量剤、補強材、加工助剤、硬化剤、加硫促進剤、架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、顔料、シリコーンオイル、助剤、界面活性剤などの各種添加剤を１または２以上適宜添加することもできる。

上記ゴムロールにおいて、ゴム弾性部の厚みは、０．１〜１０ｍｍの範囲内にあることが好ましい。より好ましくは、１〜５ｍｍの範囲内である。

次に、上記型について説明する。上記型は、上記ゴムロールのゴム弾性部の表面を粗面化するために用いられる。上記型において、型基材部は、例えば、Ｓ５５Ｃ、ＳＡＣＭ６４５等の鋼材、Ａ５０５６等のアルミニウム材（合金含む）などの金属材料やプラスチック材料などから構成することができる。

上記型において、第１めっき層は型基材部上に積層されておればよい。型基材部と第１めっき層とは必ずしも接している必要はなく、型基材部と第１めっき層との間には、下地めっき層等のめっき層が１または２以上積層されていてもよい。

上記型において、型基材部上に直接あるいは他のめっき層を介して積層される第１めっき層は、内方（型基材部側）に窪んだ多数の第１穴部を表面に有している。また、第１めっき層の第１穴部およびその周囲の表面に沿って積層される第２めっき層は、内方（型基材部側）に窪んだ多数の第２穴部を表面に有している。つまり、第２めっき層は、第１穴部が形成されていない第１めっき層の表面のみならず、第１穴部の穴内の表面にも積層されている。したがって、第２めっき層の第２穴部は、第１めっき層上における第１穴部が形成されていない部分上のみならず、第１穴部の穴内上にも存在している。

上記型において、第２穴部の径は第１穴部の径よりも小さく、第２穴部の深さは第１穴部の深さよりも浅い。「第１穴部の径」は、第１穴部の開口部の直径または円相当直径である。「第２穴部の径」は、第２穴部の開口部の直径または円相当直径である。「円相当直径」は、各穴部の開口部の輪郭が略円形ではなく、いびつな形をしている場合に適用する概念であり、各穴部の開口部の輪郭の内側の面積と同じ面積を有する円の直径である。また、「第１穴部の深さ」は、第１穴部の開口部から底部までの距離である。「第２穴部の深さ」は、第２穴部の開口部から底部までの距離である。第１穴部と第２穴部との位置関係、各穴部の径および深さの関係は、以下に説明する型の表面観察、断面観察から確認することができる。

すなわち、先ず、型を切断するなどして、型基材部上に互いに接する下層めっきおよび上層めっきがあることを確認する。次いで、表面観察により、上層めっき表面に大径穴部が多数見られること、この大径穴部の中およびその周囲に、大径穴部よりも小さな径の小径穴部が多数見られることを確認する。次いで、表面観察、断面観察により、下層めっきの表面に上記大径穴部に対応して穴部が形成されており、この対応する穴部内およびその穴部の周囲の表面に沿って上層めっきが形成されていることを確認する。また、上層めっきの表面には上記小径穴部だけが直接形成されていることを確認する。これら観察により、上記下層めっきが第１穴部を有する第１めっき層に対応し、上記上層めっきが第２穴部を有する第２めっき層に対応していることを確認することができる。また、第１穴部と第２穴部との位置関係も確認することができる。さらに、第１穴部および第２穴部の径や深さも比較することができる。上記比較観察により明らかに「第２穴部の径＜第１穴部の径」を満たすと認められる場合にはそれでもって足りる。判別がつき難い場合や、具体的な値を求める場合には、型表面の任意の３箇所について上記観察を行う。そして、１箇所につき３点、すなわち、合計９点、代表的な各穴部を選んでそれぞれの径、深さを測定し、得られた測定値の相加平均を各穴部の径、深さとする。これにより、具体的な値を比較し、「第２穴部の径＜第１穴部の径」、「第２穴部の深さ＜第１穴部の深さ」を満たすことを確認することができる。なお、上記観察および測定には、上述したデジタルマイクロスコープを用いることができる。また、後述のように、上記型基材部が略円柱状の空間を有し、この空間の内壁上に上記第１めっき層および上記第２めっき層が形成されている場合には、上記空間の軸方向中央部における内壁表面の周方向３箇所（中心角１２０°間隔）について上記観察や測定を行えばよい。

上記型において、第２穴部の表面は、略球面の一部を含むことが好ましい。上記「略球面」とは、完全な球面だけでなく、実質的に球面とみなせる曲面状も含む意味である。また、上記「一部を含む」とは、第２穴部の表面が略球面の部分を切り取った面を少なくとも有していることを意味する。第２穴部の表面形状は、上述した型の表面観察や断面観察から確認することができる。このような略球面の一部を含む表面を有する第２穴部は、放電加工により形成することは困難である。例えば、略球状粒子の表面の一部を第２めっき層の表面に写し取ることなどによって好適に形成することができる。

上記第２穴部の表面が略球面の一部を含む場合には、転写により得られるゴム弾性部の第２突出部を、略球面の一部を含む表面を有する第２突出部とすることができる。

上記型において、＜１＞第１穴部は第１穴部の深さよりも第１穴部の径の方が大きい、および／または、＜２＞第１穴部の表面は略球面の一部を含むことが好ましい。

上記＜１＞を満たす場合、第１穴部の形状としては、例えば、第１穴部の深さ方向に沿って切断したときの断面が略台形状（但し、下底＜上底を満たす）などの形状を例示することができる。上記＜１＞の関係を満たす第１穴部は、例えば、めっき反応により生じる気泡の表面の一部を第１めっき層の表面に写し取ることなどによって好適に形成することができる。なお、上記＜２＞を満たす場合については、上述した第２穴部の表面が略球面の一部を含む場合に準ずるため説明は省略する。また、上記＜１＞、＜２＞を満たすことは、上述した型の表面観察や断面観察から確認することができる。

上記＜１＞を満たす場合には、転写により得られるゴム弾性部の第１突出部を、第１突出部の高さよりも第１突出部の径の方が大きい形状とすることができる。また、上記＜２＞を満たす場合には、転写により得られるゴム弾性部の第１突出部を、略球面の一部を含む表面を有する第１突出部とすることができる。

ここで、上記第１めっき層の第１穴部の径をΦ_１［μｍ］、第２めっき層の第２穴部の径をΦ_２［μｍ］とする。この場合、Φ_１の下限値は、転写により得られるゴム弾性部の適正な粉体保持力、粉体搬送性を確保するなどの観点から、好ましくは４０μｍ、より好ましくは４５μｍ、さらに好ましくは５０μｍであるとよい。Φ_１の上限値は、転写により得られるゴム弾性部の過度な粉体保持力、粉体の搬送過剰を防ぐなどの観点から、好ましくは９０μｍ、より好ましくは８５μｍ、さらに好ましくは８０μｍであるとよい。また、Φ_２の下限値は、転写により得られるゴム弾性部の粉体との接触面積の低減効果を確実に得るなどの観点から、好ましくは１μｍ、より好ましくは１．５μｍ、さらに好ましくは２μｍであるとよい。Φ_２の上限値は、転写により得られるゴム弾性部において上記隙間空間を適切に確保し、粉体に対するストレスを低減しやすくするなどの観点から、好ましくは１０μｍ、より好ましくは９．５μｍ、さらに好ましくは９μｍであるとよい。

第１穴部の径Φ_１に対する第２穴部の径Φ_２の比であるΦ_２／Φ_１は、転写により得られるゴム弾性体において適正な粉体搬送性と粉体に対するストレス低減を確保するなどの観点から、その下限値が、好ましくは０．０１、より好ましくは０．０４、さらに好ましくは０．０７であるとよい。一方、Φ_２／Φ_１の上限値は、好ましくは０．３、より好ましくは０．２７、さらに好ましくは０．０４であるとよい。

また、上記第１めっき層の第１穴部の深さをｄ_１［μｍ］、第２めっき層の第２穴部の深さをｄ_２［μｍ］とする。この場合、ｄ_１の下限値は、転写により得られるゴム弾性部の適正な粉体保持力、粉体搬送性を確保するなどの観点から、好ましくは５μｍ、より好ましくは６μｍ、さらに好ましく７μｍであるとよい。ｄ_１の上限値は、転写により得られるゴム弾性部の過度な粉体保持力、粉体の搬送過剰を防ぐなどの観点から、好ましくは２５μｍ、より好ましくは２４μｍ、さらに好ましく２３μｍであるとよい。また、ｄ_２の下限値は、転写により得られるゴム弾性部の粉体との接触面積の低減効果を確実に得るなどの観点から、好ましくは１μｍ、より好ましくは１．５μｍ、さらに好ましく２μｍであるとよい。ｄ_２の上限値は、転写により得られるゴム弾性部において上記隙間空間を適切に確保し、粉体に対するストレスを低減しやすくするなどの観点から、好ましくは８μｍ、より好ましくは７μｍ、さらに好ましくは６μｍであるとよい。

第１穴部の深さｄ_１に対する第２穴部の深さｄ_２の比であるｄ_２／ｄ_１は、転写により得られるゴム弾性体において適正な粉体搬送性と粉体に対するストレス低減を確保するなどの観点から、その下限値が、好ましくは０．０４、より好ましくは０．１４、さらに好ましくは０．２４であるとよい。一方、ｄ_２／ｄ_１の上限値は、好ましくは１．６、より好ましくは１．５、さらに好ましくは１．４であるとよい。

また、第１穴部の面積率をＢｐ_１［％］、第２穴部の面積率をＢｐ_２［％］とする。具体的には、上記Ｂｐ_１、Ｂｐ_２は、第２めっき層の表面の撮影画像を判別分析法を用いて二値化したときの第１穴部の面積率、第２穴部の面積率である。上記Ｂｐ_１の値が小さくなると、第１穴部の密度が小さくなり、第１穴部と第１穴部との間の隙間が大きくなる。一方、上記Ｂｐ_１の値が大きくなると、第１穴部の密度が大きくなり、第１穴部と第１穴部との間の隙間が小さくなる。したがって、上記Ｂｐ_１の値は、転写により得られるゴム弾性部表面における第１突出部と第１突出部との間の隙間に保持される粉体の量と主に関係がある。

他方、上記Ｂｐ_２の値が小さくなると、第２穴部の密度が小さくなり、第２穴部と第２穴部との間の隙間が大きくなる。一方、上記Ｂｐ_２の値が大きくなると、第２穴部の密度が大きくなり、第２穴部と第２穴部との間の隙間が小さくなる。したがって、上記Ｂｐ_２の値は、転写により得られるゴム弾性部表面における第１突出部と第１突出部との間の隙間に保持される粉体と隙間表面との接触面積と主に関係がある。

上記Ｂｐ_１、Ｂｐ_２は、次のようにして測定することができる。すなわち、上記型の第２めっき層表面の任意の１箇所を画像撮影する。具体的には、上述したデジタルマイクロスコープを用い、上記第２めっき層の表面の任意の１箇所における０．５ｍｍ×０．４ｍｍの領域を１２８０×１０２４ｄｐｉの解像度にて画像として取り込む。この際、画像上における１ドットの大きさは、対象とする穴部（第１穴部または第２穴部）の径の１／１５以下となるように設定する。次いで、得られた撮影画像を二値化しやすいようにモノクロ変換する。次いで、照度ムラを平滑化するために、平滑フィルタによりモノクロ変換後の画像からノイズを除去する。次いで、ノイズを除去した画像を、画像処理ソフト（ナノシステム（株）製「ＮａｎｏＨｕｎｔｅｒ ＮＳ２Ｋ−Ｐｒｏ／Ｌｔ」等）を用いて、判別分析法により二値化処理する。次いで、上記二値化した画像を白黒反転し、対象とする穴部に対応する白色部分の内部に発生している黒色のノイズを白色で穴埋め処理した後、白色部分の面積を計測する。これにより対象とする穴部（第１穴部または第２穴部）の面積率（Ｂｐ_１またはＢｐ_２）を求めることができる。

上記第１穴部の面積率Ｂｐ_１の下限値は、転写により得られるゴム弾性部の適正な粉体保持力、粉体搬送性を確保するなどの観点から、好ましくは３０％、より好ましくは３５％、さらに好ましくは４０％であるとよい。Ｂｐ_１の上限値は、転写により得られるゴム弾性部の過度な粉体保持力、粉体の搬送過剰を防ぐなどの観点から、好ましくは７０％、より好ましくは６５％、さらに好ましくは６０％であるとよい。また、上記第２穴部の面積率Ｂｐ_２の下限値は、転写により得られるゴム弾性部の粉体との接触面積の低減効果を確実に得るなどの観点から、好ましくは３０％、より好ましくは３５％、さらに好ましくは４０％であるとよい。Ｂｐ_２の上限値は、転写により得られるゴム弾性部において上記隙間空間を適切に確保し、粉体に対するストレスを低減しやすくするなどの観点から、好ましくは７８．５％、より好ましくは７３％、さらに好ましくは６８％であるとよい。

上記型において、第１穴部は、４０μｍ≦Φ_１≦９０μｍ、５μｍ≦ｄ_１≦２５μｍ、３０％≦Ｂｐ_１≦７０％を満たし、上記第２穴部は、１μｍ≦Φ_２≦１０μｍ、１μｍ≦ｄ_２、３０％≦Ｂｐ_２≦７８．５％を満たすことが好ましい。

この場合には、転写により得られるゴム弾性部表面において、第１突出部が、３０μｍ≦φ_１≦８０μｍ、５μｍ≦ｈ_１≦２５μｍ、３０％≦Ａｐ_１≦７０％を満たし、第２突出部が、１μｍ≦φ_２≦１０μｍ、１μｍ≦ｈ_２、３０％≦Ａｐ_２≦７８．５％を満たしやすくなる。

上記型において、第１めっき層および第２めっき層が形成される型基材部上の面は、平面、曲面のいずれの形状であってもよい。好ましくは、上記型において、型基材部は略円柱状の空間を有し、この空間の内壁上に第１めっき層および第２めっき層が形成されているとよい。

この場合には、上記ゴムロールのゴム弾性部の型成形に適し、ゴム弾性部の型成形時に、上記略円柱状の空間の内壁面が有する粗面を上記ゴム弾性部の表面に容易に転写することができる。

上記型は、第２めっき層の表面に沿って離型層が積層されていることが好ましい。離型層としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂粒子等のフッ素系樹脂粒子などを分散させためっき層などを例示することができる。この場合には、ゴム弾性部の形成材料に含まれるゴム材料等との離型性に優れる。そのため、型表面の粗面形状をゴム弾性部の表面に精度よく転写しやすくなる。

なお、上記めっきは、無電解めっき、電解めっきのいずれでもよいが、好ましくは、ニッケル、コバルト、銅、錫、パラジウム、これらの合金等による無電解めっきであるとよい。上記めっきは、各穴部の形成容易性、耐食性、コスト等の観点から、ニッケル、ニッケル合金による無電解めっきが好ましい。

次に、上記型の製造方法について説明する。上記型の製造方法は、上記型を好適に製造することができる方法である。なお、上記型の製造方法における各工程の型基材部、第１めっき層、第２めっき層については上記型の説明と同様であるので説明は省略する。

上記型の製造方法において、上記第１工程は、（１Ａ）めっき反応により生じる気泡の表面の一部をめっき層の表面に写し取ることにより、第１穴部を有する第１めっき層を形成する方法、あるいは、（１Ｂ）第１略球状粒子の表面の一部を、めっき層の表面に写し取ることにより、第１穴部を有する第１めっき層を形成する方法を含み、第２工程は、（２）第２略球状粒子の表面の一部をめっき層の表面に写し取ることにより、第２穴部を有する第２めっき層を形成する方法を含むことが好ましい。

上記第１工程（１Ａ）の場合には、型転写により得られるゴム弾性部の第１突出部の形状を、第１突出部の高さよりも第１突出部の径の方を大きくすることが可能な型を得ることができる。また、上記第１工程（１Ｂ）の場合には、転写により得られるゴム弾性部の第１突出部を、略球面の一部を含む表面を有する第１突出部とすることが可能な型を得ることができる。また、上記第２工程（２）の場合には、転写により得られるゴム弾性部の第２突出部を、略球面の一部を含む表面を有する第２突出部とすることが可能な型を得ることができる。

上記第１工程（１Ａ）の方法としては、具体的には、次の方法を好適に例示することができる。

すなわち、めっき金属となる金属イオンと、めっき反応により生じる水素ガス等の気泡を吸着させるための微粒子とを少なくとも含むめっき浴を用いて、型基材部の表面に無電解めっきを行い、意図的にめっき欠陥であるピットが多数表面に形成されためっき層を形成する。このピットは、めっき反応時に生じる水素ガス等の気泡が、めっき中に共析した微粒子の凝集部に吸着し、この気泡の吸着した部分でさらなるめっきの析出が阻害されて形成されたものである。この方法によれば、気泡の表面の一部を写し取って形成した第１穴部を多数表面に有する第１めっき層を形成することができる。第１穴部は、単独の気泡および／または連なった気泡の表面の一部を写し取った曲面を有していてもよい。なお、この方法により形成した第１めっき層の第１穴部の底部には、微粒子の凝集部を確認することができる。

上記微粒子としては、平均粒子径が０．５〜５μｍ程度の炭化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、窒化ホウ素などからなる微粒子を例示することができる。好ましくは、気泡の吸着性に優れるなどの観点から、ＰＴＦＥ微粒子であるとよい。上記微粒子の量は、２〜１０ｇ／Ｌ程度とすることができる。また、上記めっき浴中には、気泡の吸着を促進し、第１穴部をより簡単に形成できるなどの観点から、カチオン性界面活性剤および／または両性界面活性剤を１種または２種以上添加することが好ましい。上記カチオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、エチレンオキサイド付加型アンモニウムクロライド等の第４級アンモニウム塩型のものなどを例示することができる。上記両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルベタイン、アミドプロピルベタイン、ジメチルアルキルベタイン等のベタイン型のものなどを例示することができる。上記カチオン性界面活性剤および／または両性界面活性剤の量は、０．０１〜０．５ｇ／Ｌ程度とすることができる。なお、上記めっき浴中には、他にも、還元剤（次亜リン酸、ジメチルアミンボラン、ヒドラジン等、めっき浴の安定性の観点からは次亜リン酸）、錯化剤（クエン酸、リンゴ酸、ＥＤＴＡ等）、ｐＨ緩衝剤（乳酸、酢酸、コハク酸等）などを１種または２種以上添加することができる。

また、上記第１工程（１Ｂ）の方法としては、具体的には、次の方法を好適に例示することができる。

すなわち、めっき金属となる金属イオンと、第１略球状粒子とを少なくとも含むめっき浴を用いて、型基材部の表面に無電解めっきを行い、多数の第１略球状粒子を含有するめっき層を形成する。ここで、上記めっき層の形成は、めっき層を表面から観察したときに、析出しためっきによって第１略球状粒子が完全に見えなくなってしまうようなめっきを行うのではなく、表面から第１略球状粒子の一部が見える状態までのめっきを行う。上記めっき層の形成は、適切な深さの穴部を得るなどの観点から、第１略球状粒子の平均粒子径の１／３〜１／２程度がめっき層の表面から露出した状態となるようにめっきを行うことが好ましい。その後、めっき層に保持されている第１略球状粒子を選択的に除去する。上記除去は、第１略球状粒子の材質などを考慮して行うことができる。例えば、第１略球状粒子の材質が樹脂やゴム等の有機材料であれば、その有機材料を溶解可能な適当な溶剤（アセトン、ＭＥＫ、トルエン、ＮＭＰ等）で溶解すればよい。また、熱処理により焼失させることも可能である。上記方法によれば、第１略球状粒子の表面の一部を写し取って形成した第１穴部を多数表面に有する第１めっき層を形成することができる。

上記第１略球状粒子としては、平均粒子径が３０〜８０μｍ程度のアクリル、スチレン、ウレタン、ナイロン、シリコーン、セルロース等の有機粒子などを例示することができる。好ましくは、溶剤による除去容易性、めっき浴への分散性に優れるなどの観点から、アクリル粒子、スチレン粒子であるとよい。上記第１略球状粒子の量は、１〜１００ｇ／Ｌ程度とすることができる。なお、上記めっき浴中には、第１略球状粒子の分散性を高めるなどの観点から、上述したカチオン性界面活性剤および／または両性界面活性剤を０．０１〜１０ｇ／Ｌ程度の範囲で１種または２種以上添加することが好ましい。他にも、上述した還元剤、錯化剤、ｐＨ緩衝剤などを１種または２種以上添加することができる。

また、上記第２工程（２）の方法としては、具体的には、上述した第１工程（１ｂ）の方法と同様にして行うことができる。但し、この場合には、上記第１略球状粒子に代えて平均粒子径が１〜１０μｍ程度の第２略球状粒子（材質は同様）を用いる。

本発明の実施例に係る型およびその製造方法につき、図面を用いて具体的に説明する。
先ず、本例の型を用いて製造されるゴムロールの概略構成を図１〜図５を用いて説明する。図１、図２に示すように、ゴムロール１は、電子写真方式を採用する画像形成装置に組み込まれる現像用ゴムロールである。ゴムロール１は、後述する本例の型４による型転写により表面が粗面化されたゴム弾性部２を有している。ゴム弾性部２は、中実円柱状の長軸体３の外周に沿って層状に形成されている。ゴム弾性部２は、導電性のシリコーンゴムから構成されており、厚みは４ｍｍとした。なお、ゴム弾性部２の表面には、不飽和炭素−炭素二重結合が存在している。

図３〜図５に示すように、ゴム弾性部２は、多数の第１突出部２１、第２突出部２２を有している。第１突出部２１は、ゴム弾性部２の表面から外方に突出している。第２突出部２２は、第１突出部２１およびその周囲のゴム弾性部２表面から外方に突出している。第２突出部２２の径φ_２は、第１突出部２１の径φ_１よりも小さく、第２突出部２２の高さｈ_２は、第１突出部２１の高さｈ_２よりも低く形成されている。第２突出部２２の表面は、略球面の一部を含んでいる。本例では、第２突出部２２は、略半球状に突出形成されている。

なお、以下では、後述するように、型面の粗面状態を種々変更した型４を作製し、これら型４の型面を転写することにより、上述した方法により測定される第１突出部２１の径φ_１、高さｈ_１、面積率Ａｐ_１、第２突出部２２の径φ_２、高さｈ_２、面積率Ａｐ_２を種々変更したゴムロール試料を作製した。また、図１〜図５は、ゴム弾性部２の表面に表層を被覆していない例を示しているが、離型性を付与するために表層を形成した試料も作製した。表層を形成しない場合には、ゴム弾性部２の表面を表面改質して離型性を付与した。

次に、本例の型の概略構成を図８、図９を用いて説明する。図８（ｂ）に示すように、型４は、型基材部５と第１めっき層５１と第２めっき層５２とを有している。第１めっき層５１は、型基材部５上に下地めっき層（不図示）を介して積層され、内方に窪んだ多数の第１穴部５１１を表面に有している。第２めっき層５２は、第１めっき層５１の上記第１穴部５１１およびその周囲の表面に沿って積層され、内方に窪んだ多数の第２穴部５２２を表面に有している。第２穴部５２２は、第１めっき層５１における第１穴部５１１が形成されていない部分上、および、第１穴部５１１の穴内上の両方に存在している。図９に示すように、第２穴部５２２の径Φ_２は、第１穴部５１１の径Φ_１よりも小さく、第２穴部５２２の深さｄ_２は、第１穴部５１１の深さｄ_１よりも浅く形成されている。第２穴部５２２の表面は、略球面の一部を含んでいる。本例では、第２穴部５２２は、略半球状に窪んで形成されている。

ここで、上記めっき層５１、５２は、いずれも無電解ニッケルめっき層から構成した。また、図示はしないが、型基材部５は、ゴムロール１のゴム弾性部２を形成可能な略円柱状の中空空間を有している。そして、この空間の内壁上に第１めっき層５１および第２めっき層５２が形成されている。

なお、以下では、後述する表１に示すように、第１めっき層５１および第２めっき層５２の形成時のめっき条件を種々変更することにより、上述した方法により測定される第１穴部５１１の径Φ_１、深さｄ_１、面積率Ｂｐ_１、第２穴部５２２の径Φ_２、深さｄ_２、面積率Ｂｐ_２を種々変更した型試料を作製した。また、図８は、第２めっき層５２の表面に他のめっき層が形成されていない例を示しているが、以下の試料の作製では、上述のゴム弾性部との離型性を向上させるため、第２めっき層５２の表面の粗面状態を損なわないように、第２めっき層５２の表面に離型めっき層（不図示）として、ＰＴＦＥ微粒子を分散させた無電解ニッケルめっき層を積層した。

次に、本例の型の製造方法の概略工程を図６〜図８を用いて説明する。図６に示すように、先ず、第１工程（１Ａ）にて、型基材部５の略円柱状の中空空間の内壁上に、内方に窪んだ多数の第１穴部５１１を表面に有する第１めっき層５１を形成した。本例では、具体的には、図６（ａ）に示すように、めっき５１ｂ中に共析したＰＴＦＥ微粒子の凝集部５１２にめっき反応により生じる水素ガス５１３を吸着させ、その後、図６（ｂ）に示すように、凝集部５１２から水素ガス５１３が離脱した跡として、めっき層５１の表面に水素ガス５１３の表面の一部を写し取った。これにより、第１穴部５１１を有する第１めっき層５１を形成した。

なお、上記第１工程（１Ａ）に代えて、図７に示すような、第１工程（１Ｂ）を採用することも可能である。この場合には、第１工程（１Ｂ）にて、第１略球状粒子の表面の一部をめっき層の表面に写し取ることにより、上記第１穴部を有する第１めっき層を形成する。具体的には、図７（ａ）に示すように、型基材部５の略円柱状の中空空間の内壁上に無電解めっきを行い、多数の第１略球状粒子（アクリル樹脂粒子）５１４を含有するめっき層５１ａを形成する。この際、第１略球状粒子５１４の平均粒子径の１／３〜１／２程度がめっき層５１ａの表面から露出した状態となるようにめっき条件を調整する。その後、図７（ｂ）に示すように、めっき層５１ａに保持されている第１略球状粒子５１４を有機溶剤（アセトン等）により溶解し、選択的に除去する。このようにして、第１略球状粒子５１４の表面の一部をめっき層の表面に写し取ることにより、第１穴部５１１を有する第１めっき層５１を形成することもできる。

また、上記第１工程（１Ａ）または（１Ｂ）の後、図８に示すように、第２工程にて、第１めっき層５１の第１穴部５１１およびその周囲の表面に沿って、内方に窪んだ多数の第２穴部５２２を表面に有する第２めっき層５２を形成した。本例では、具体的には、図８（ａ）に示すように、第１めっき層５１上に無電解めっきを行い、第１めっき層５１の第１穴部５１１およびその周囲の表面に沿って、多数の第２略球状粒子（アクリル樹脂粒子）５２４を含有するめっき層５２ａを形成した。この際、第２略球状粒子５２４の平均粒子径の１／３〜１／２程度がめっき層５２ａの表面から露出した状態となるようにめっき条件を調整した。その後、図８（ｂ）に示すように、めっき層５２ａに保持されている第２略球状粒子５２４を有機溶剤（アセトン等）により溶解し、選択的に除去した。このようにして、第２略球状粒子５２４の表面の一部をめっき層の表面に写し取ることにより、第２穴部５２２を有する第２めっき層５２を形成した。

以下、作製した試料に基づき、具体的に説明する。次の手順により、試料１の型、試料１の型の型面を転写したゴム弾性部を有する試料１の現像用ゴムロールを作製した。
（基本めっき浴の調製）
硫酸ニッケル６水和物を２０ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム１水和物（還元剤）を２５ｇ／Ｌ、乳酸（錯化剤）を２７ｇ／Ｌ、プロピオン酸（錯化剤）２．５ｇ／Ｌを配合して、ｐＨ４．８の基本めっき浴を調製した。

（第１工程用めっき浴の調製）
カチオン性界面活性剤（ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド）０．１ｇ／Ｌを用いて平均子粒径０．２μｍのＰＴＦＥ微粒子５ｇ／Ｌを水中に分散させた分散液（１）を調製した。そして、この分散液（１）を上記基本めっき浴に添加し、第１工程用めっき浴とした。

（第２工程用めっき浴の調製）
カチオン性界面活性剤（ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド）０．１ｇ／Ｌを用いて平均子粒径１０μｍのアクリル粒子（根上工業（株）製、「アートパール ＧＲ−６００」）１２ｇ／Ｌを水中に分散させた分散液（２）を調製した。そして、この分散液（２）を上記基本めっき浴に添加し、第２工程用めっき浴とした。

（離型めっき層形成用めっき浴の調製）
カチオン性界面活性剤（ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド）０．２ｇ／Ｌを用いて平均子粒径０．２μｍのＰＴＦＥ微粒子１０ｇ／Ｌを水中に分散させた分散液（３）を調製した。そして、この分散液（３）を上記基本めっき浴に添加し、離型めっき層形成用めっき浴とした。

（型の作製−第１工程）
内径１６ｍｍの略円柱状の中空空間が形成されたＳＡＣＭ６４５（アルミニウムクロムモリブデン鋼）製の型基材部を備えた型を準備した。そして、準備した型の中空空間の内壁面上に、下地無電解ニッケルめっき層（厚み１０μｍ）を形成した。次いで、この下地無電解ニッケルめっき層が形成された中空空間の内壁面に、上記の第１工程用めっき浴を用いて、めっき液温度９０℃、めっき時間６０分の条件で無電解ニッケルめっきを行い、第１めっき層（厚み１６μｍ）を形成した。

図１０は、第１めっき層の表面観察写真である。図１０は、上記中空空間の軸方向中央部における第１めっき層の表面を上述したデジタルマイクロスコープにより拡大観察したものであり、（ａ）は倍率２００倍、（ｂ）は倍率１０００倍である。この図１０からわかるように、第１めっき層の表面には、内方に窪んだピットによる穴部が多数形成されていることがわかる。上記ピットによる穴部は、めっき反応時に生じた水素ガス（気泡）がめっき中に共析したＰＴＦＥ微粒子の凝集部に吸着し、この吸着した水素ガス（気泡）によってさらなるめっきの析出が阻害されて形成されたものであり、水素ガス（気泡）の下方表面が写し取られた跡である。また、図１０によれば、単独の水素ガス（気泡）による穴部だけでなく、複数の水素ガス（気泡）が連なって形成された比較的大きな穴部も確認することができる。また、図１０によれば、これら穴部は、その多数が、穴部の深さよりも穴部の径の方が大きいことがわかる。このようにして、型基材部の中空空間の内壁面上に、内方に窪んだ多数の第１穴部を表面に有する第１めっき層を形成した。

（型の作製−第２工程）
次に、中空空間の内壁面上に積層された上記第１めっき層の表面に、上記の第２工程用めっき浴を用いて、めっき液温度９０℃、めっき時間６０分の条件で無電解ニッケルめっきを行った。次いで、形成されためっき層に取り込まれたアクリル粒子をアセトンにより選択的に溶解除去した。これにより、上記第１めっき層の表面に第２めっき層（厚み１１μｍ）を形成した。

図１１は、第２めっき層の表面観察写真である。図１１は、上記中空空間の軸方向中央部における第２めっき層の表面を上述したデジタルマイクロスコープにより拡大観察したものであり、（ａ）は倍率２００倍、（ｂ）は倍率１０００倍である。この図１１によれば、上層である第２めっき層の表面に大径穴部が多数見られること、この大径穴部の中およびその周囲に、大径穴部よりも小さな径の小径穴部が多数見られることがわかる。図１２に、第１めっき層および第２めっき層の断面観察写真を示す。なお、図１２は後述する試料２の型についてのものであるが、試料１の型も試料２の型と同様の傾向を示す断面を呈していた。上記断面観察結果によれば、第２めっき層の表面に見える大径穴部は、第１めっき層における第１穴部の中およびその第１穴部の周囲の表面に倣って第２めっき層が形成されたことによって、上記第１穴部の位置に対応して存在するものであることが確認された。また、第２めっき層の表面全体には、上記小径穴部だけが直接形成されていた。また、上記観察結果から、上記小径穴部の径は第１穴部の径より小さく、小径穴部の深さは第１穴部の深さよりも浅いことが明らかであり、小径穴部が第２穴部であるといえる。また、上記第２穴部は、上記溶解除去したアクリル粒子の主に下方表面が第２めっき層の表面に写し取られた跡であり、略半球状の窪みから形成されていた。つまり、第２穴部の表面は、上記アクリル粒子の表面形状に対応した略球面の一部を有していた。このようにして、第１めっき層の上記第１穴部およびその周囲の表面に沿って、内方に窪んだ多数の第２穴部を表面に有する第２めっき層を形成した。以上の工程を経ることにより、試料１の型を作製した。

なお、試料１の型における第２めっき層の表面には、離型めっき層（厚み１μｍ）を形成した。上記離型めっき層は、ゴム材料との離型性を向上させるためのものであり、第２めっき層表面の粗面状態を損なわないように形成した。具体的には、上記離型めっき層の形成は、離型めっき層形成用めっき浴を用いて、めっき液温度９０℃、めっき時間１０分の条件で、第２めっき層の表面に無電解ニッケルめっきを行い、共析したＰＴＦＥ微粒子を含むめっき層を形成することにより行った。

（現像用ゴムロールの作製）
試料１の型の中空空間内に、直径８ｍｍ、長さ２７４ｍｍの鉄製で、かつ、表面にＮｉめっきが施された中実円柱状の長軸体を同軸にセットした。そして、上記中空空間と軸体との間の空間に、導電性シリコーンゴム（信越化学工業（株）製、「Ｘ−３４−２６４Ａ／Ｂ」、混合質量比３０／７０）を充填した後、この型を１９０℃で３０分間加熱することにより、軸体の外周に沿って、Ｃ＝Ｃ結合を表面に残した導電性のシリコーンゴムからなる略円柱状のゴム弾性部（軸方向の長さ（ロール面長）２３０ｍｍ、厚みは４ｍｍ）を形成した。

図１３に、ゴム弾性部の表面観察写真を示す。図１３は、上記ゴム弾性部の軸方向中央部における表面を上述したデジタルマイクロスコープにより拡大観察したものであり、倍率は１０００倍である。図１３によれば、試料１の型の粗面状態がゴム弾性部の表面に転写されていることが確認できる。つまり、ゴム弾性部は、その表面から外方に突出する多数の第１突出部（第１めっき層の第１穴部に対応）と、第１突出部およびその周囲の表面から外方に突出する多数の第２突出部（第２めっき層の第２穴部に対応）とを有しており、第２突出部の径は第１突出部の径よりも小さく、第２突出部の高さは第１突出部の高さよりも低いことが確認できる。また、第２突出部は、略半球状に形成されており、その表面は、略球面の一部を含んでいることがわかる。

また、別途、ウレタン樹脂（日本ポリウレタン（株）製、「ニッポラン５１９９」）１００質量部に対してカーボンブラック（電気化学工業（株）製、「デンカブラックＨＳ−１００」）１０質量をボールミルにて混練した後、ＭＥＫ４００質量部を加えて混合・撹拌することにより表層形成材料を調製した。

そして、上記ゴム弾性部の外周面に、上記表層形成材料をロールコート法により塗工し、１７０℃で６０分間加熱することにより、表層（厚み５μｍ）を形成した。なお、この表層は、ゴム弾性部表面の粗面状態を損なわないような厚みに形成されており、トナーとの離型性を向上させるためのものである。以上により、試料１の型の型面を転写したゴム弾性部を有する試料１の現像用ゴムロールを得た。

（試料２〜１０の型、および、試料２〜１０の現像用ロール）
試料１の型の作製において、第１工程における第１めっき層のめっき条件、第２工程における第２めっき層のめっき条件を表１のように変更した以外は上記と同様にして、試料２〜１０の型を作製した。

また、別途、トリクロロイソシアヌル酸（東京化成工業（株）製）５質量部と、Ｃ＝Ｃ結合を含有成分としてのシリコーンオイル（信越シリコーン（株）製、「Ｘ−２２−１７４ＤＸ」）１質量部と、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール８０質量部と、酢酸エチル２０質量部とを混合するにより、表面改質剤を調製した。

また、試料１の現像用ゴムロールの作製において、試料２〜１０の型を用いてゴム弾性部を形成した点、表２に示すように、表層の厚みを変更した点、さらに一部のものについては表層を形成する代わりに、上記表面改質剤を用いてゴム弾性部の表面を表面改質した点以外は上記と同様にして、試料２〜１０の型の型面を転写したゴム弾性部を有する試料２〜１０の現像用ゴムロールを作製した。なお、上記表面改質は、調製した表面改質剤中にゴム弾性部表面が浸かるように２５℃で３０秒間浸漬し、酢酸エチルでゴム弾性部表面を２５℃で３０秒間洗浄した後、１００℃で１０分間乾燥することにより行った。

（試料１１の現像用ロール）
試料１の現像用ゴムロールの作製において、中空空間の内壁面に第１めっき層および第２めっき層が形成されていない型を用いて、軸体の外周にゴム弾性部を形成した。そして、このゴム弾性部の表面に、粗さ形成用粒子を含む表層形成材料をロールコート法により塗工し、粗さ形成用粒子により粗面化された表層を形成した。これにより粗さ形成用粒子によりゴム弾性部の表面が粗面化された試料１１の現像用ゴムロールを作製した。

なお、上記粗さ形成用粒子含む表層形成材料は、ウレタン樹脂（日本ポリウレタン（株）製、「ニッポラン５１９９」）１００質量部に対してカーボンブラック（電気化学工業（株）製、「デンカブラックＨＳ−１００」）１０質量部、粗さ形成用粒子としてのアクリル樹脂粒子（総研化学（株）製、「ＭＸ−１５００」、平均粒子径１３μｍ）３０質量部をボールミルにて混練した後、ＭＥＫ４００質量部を加えて混合・撹拌することにより調製した。

（試料１２の型、および、試料１２の現像用ロール）
試料１の型の作製において、第２工程を行わず、中空空間の内壁面上に第１めっき層が形成されたままの状態の型を、試料１２の型とした。また、試料１の現像用ロールの作製において、上記試料１２の型を用いてゴム弾性部を形成した点、表２に示すように、表層の厚みを変更した点以外は上記と同様にして、試料１２の型の型面を転写したゴム弾性部を有する試料１２の現像用ゴムロールを作製した。図１４に、試料１２の現像用ゴムロールにおけるゴム弾性部の表面観察写真を示す。図１４によれば、試料１２の現像用ゴムロールにおけるゴム弾性部の表面には、第１突出部のみしかないことがわかる。

（ゴム弾性部の粗面状態の測定）
作製した各現像用ゴムロールについて、上述した測定方法に基づいて各ゴム弾性部の粗面状態を測定した。具体的には、第１突出部の径φ_１、高さｈ_１、面積率Ａｐ_１、第２突出部の径φ_２、高さｈ_２、面積率Ａｐ_２を測定した。その結果を表２に示す。

（トナー搬送量）
作製した各現像用ゴムロールについて、トナー搬送量を測定した。トナー搬送量の測定は、現像用ゴムロール上のある一定面積のトナーを、油圧ポンプにて吸引するノズルにより吸い取り、吸引前後のノズルの重量差を測定する方法により行った。用いたトナーの平均粒子径は、８μｍである。なお、本例では、適切なトナー搬送量の目安を４〜６ｍｇ／ｃｍ^２の範囲とした。

（トナー固着性）
作製した各現像用ゴムロールについて、トナー固着性を評価した。具体的には、各現像用ゴムロールを市販のカラーレーザープリンター（沖データ（株）製、「Ｃ５９００」）に組み込み、２８℃×８０％ＲＨ環境下にて、シアン（トナーの平均粒子径は８μｍ）で画像出しを通紙１０００枚、５０００枚、３００００枚（各Ａ４サイズ）行い、耐久後の層形成用のブレード部材へのトナーの固着具合を調査した。固着箇所が１箇所未満の場合をＡ、固着箇所が２〜４箇所の場合をＢ、固着箇所が５〜９箇所の場合Ｃを、固着箇所が１０箇所以上の場合Ｄとした。

表１および表２によれば、以下のことがわかる。すなわち、試料１１の現像用ゴムロールは、粗さ形成用粒子を分散した表層によりゴム弾性部の表面を粗面化している。そのため、表層硬度が高く、トナーがストレスを受け、ブレード部材にトナー固着が発生しやすかった。また、長期にわたって使用すると、上記トナー固着が発生しやすくなる傾向が見られた。また、トナー搬送量も低下した。長期使用によりトナー搬送量が低下するのは、度重なる使用によって粗さ形成用粒子による凸部の先端が削れてトナー保持力が低下したためである。

試料１２の現像用ゴムロールは、ゴム弾性部の表面が第１突出部だけである。そのため、トナー搬送量に特に問題はなかったが、第１突出部と第１突出部の間の隙間とトナーとの接触面積が多くなる。そのため、トナーがストレスを受け、初期の状態からブレード部材にトナー固着が発生しやすかった。また、長期にわたって使用すると、上記トナー固着がさらに発生しやすくなる傾向が見られた。

一方、試料１〜７、９、１０の現像用ロールは、型転写により表面が粗面化されているにもかかわらず、トナー保持力が高いことによって適切なトナー搬送量を得ることができており、かつ、トナーに対するストレスを低減できることによってブレード部材へのトナー固着も抑制できている。但し、試料８の現像用ゴムロールのように、ゴム弾性部の表面に表層を形成する場合、表層の厚みを厚くし過ぎると、ゴム弾性部の粗面が表層により埋まり、適切なトナー搬送量が得られなくなることがわかる。また、樹脂からなる表層の影響が大きくなり、トナーに対するストレスの低減効果も小さくなることがわかる。そのため、ゴム弾性部の表面に表層を形成する場合には、これらに留意すべきである。なお、本例の場合、表層が１０μｍ以下であれば、特に問題がないことがわかる。

さらに、試料１〜６の現像用ロールは、ゴム弾性部表面において、第１突出部が、３０μｍ≦φ_１≦８０μｍ、５μｍ≦ｈ_１≦２５μｍ、３０％≦Ａｐ_１≦７０％を満たし、第２突出部が、１μｍ≦φ_２≦１０μｍ、１μｍ≦ｈ_２、３０％≦Ａｐ_２≦７８．５％を満たしている。そのため、適切なトナー保持力によるトナー搬送性、トナーに対するストレスの低減効果のバランスに優れる。また、長期にわたって上記効果が得られることがわかる。したがって、これらの現像用ゴムロールを組み込んだ電子写真方式を採用する各種の画像形成装置の耐久性向上に寄与することができるといえる。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。

１ ゴムロール
２ ゴム弾性部
２１ 第１突出部
２２ 第２突出部
３ 長軸体
４ 型
５ 型基材部
５１ 第１めっき層
５１１ 第１穴部
５１２ 凝集部
５１３ 水素ガス（気泡）
５１４ 第１略球状粒子
５２ 第２めっき層
５２２ 第２穴部
５２４ 第２略球状粒子

Claims (4)

1. ゴムロールが有するゴム弾性部の表面を粗面化するために用いられる型であって、
   型基材部と、
   該型基材部が露出しないように上記型基材部上に積層され、内方に窪んだ多数の第１穴部を表面に有する第１めっき層と、
   該第１めっき層の上記第１穴部およびその周囲の表面に沿って積層され、内方に窪んだ多数の第２穴部を表面に有しており、かつ、該第２穴部は、上記第１めっき層における上記第１穴部が形成されていない部分上、および、上記第１穴部の穴内上の両方に存在している第２めっき層とを有し、
   上記第２穴部の径は上記第１穴部の径よりも小さく、上記第２穴部の深さは上記第１穴部の深さよりも浅いことを特徴とする型。
2. 請求項１に記載の型において、
   上記型基材部は略円柱状の空間を有し、該空間の内壁上に上記第１めっき層および上記第２めっき層が形成されていることを特徴とする型。
3. ゴムロールが有するゴム弾性部の表面を粗面化するために用いられる型の製造方法であって、
   型基材部上に、内方に窪んだ多数の第１穴部を表面に有する第１めっき層を上記型基材部が露出しないように形成する第１工程と、
   上記第１めっき層の上記第１穴部およびその周囲の表面に沿って、内方に窪んだ多数の第２穴部を表面に有しており、かつ、該第２穴部は、上記第１めっき層における上記第１穴部が形成されていない部分上、および、上記第１穴部の穴内上の両方に存在している第２めっき層を形成する第２工程とを有し、
   上記第２穴部の径を上記第１穴部の径よりも小さく、上記第２穴部の深さを上記第１穴部の深さよりも浅く調整することを特徴とする型の製造方法。
4. 請求項３に記載の型の製造方法において、
   上記第１工程は、めっき反応により生じる気泡の表面の一部、あるいは、第１略球状粒子の表面の一部をめっき層の表面に写し取ることにより、上記第１穴部を有する第１めっき層を形成する方法を含み、
   上記第２工程は、第２略球状粒子の表面の一部をめっき層の表面に写し取ることにより、上記第２穴部を有する第２めっき層を形成する方法を含むことを特徴とする型の製造方法。