JPH09171309A

JPH09171309A - 転写ローラ及び転写装置

Info

Publication number: JPH09171309A
Application number: JP9881796A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kaneda; 博金田; Eiji Sawa; 英司澤; Ryuta Tanaka; 隆太田中; Yoshio Takizawa; 喜夫滝沢; Mitsuharu Takagi; 光治高木; Takahiro Kawagoe; 隆博川越
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1997-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】低硬度で広いニップ幅を有すると共に、感光
体等を汚染することなく、画像変動（画像濃度の低下、
濃淡ばらつき、中抜け等）のない転写ローラを提供する
こと。【解決手段】転写ローラを、シャフトの外周に少なく
とも２層以上の弾性層を有し、前記弾性層は、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た構成としたことにより、
上記課題を解決し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、ＮＢ
Ｒ、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の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ＪＩＳ
１０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５
５％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１４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、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
成された転写ローラを示しており、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。イソシアネートとしては、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。

【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／ｃｍ
³ 、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１５〜１２０
ｍｇＫＯＨ/ 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
混合が挙げれれる。なお、水酸基価としては５〜１３０
ｍｇＫＯＨ/ 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Ｒ
ｚ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ＭＤ
Ｉ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、ＦＥ
Ｆ、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１〜３
０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】また、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ても良
い。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」「ＣＭ８００
０」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１０
００」「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６０
０」「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ＧＬ
Ｓ−２１３」及び「ＧＬＳ−２１３Ｄ」「ポリフロンＴ
ＦＥ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 Ωｃ
ｍ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。

【００３８】［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
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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【表１】

【００４２】［実施例２］最外層ウレタンエラストマー
のポリオール成分として、水酸基価２２. ０、官能基数
２．３のポリイソプレンポリオールを１００部、イソシ
アネート成分として実施例１と同様のイソシアネートを
５. ８部使用すること以外は実施例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。

【００４３】［実施例３］最外層ウレタンエラストマー
のポリオール成分として、水酸基価１０５. ５、官能基
数２．３のポリブタジエンポリオールを１００部、イソ
シアネート成分として実施例１と同様のイソシアネート
を２７. ５部使用すること以外は実施例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。

【００４４】［実施例４］最外層ウレタンエラストマー
のポリオール成分として、水酸基価３２. ３、官能基数
１. ７のポリブタジエンポリオールを１００部、イソシ
アネート成分として実施例１と同様のイソシアネートを
８. ４部使用すること以外は実施例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】［実施例５］最外層ウレタンエラストマー
のポリオール成分として実施例１と同様のポリオールを
１００部、イソシアネート成分として、ＮＣＯ％が２
９. １で、ジフェニルメタン−４、４′ジイソシアネー
トのカルボジイミド変性物及びウレトンイミン変性物の
混合イソシアネートを１３. １部使用すること以外は実
施例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。

【００４６】［実施例６］内部のウレタンフォーム部分
を下記に示す方法で製造する以外は、実施例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。すなわち、水酸基価３５、官能基数３のポリエーテ
ルポリオール１００部、トリレンジイソシアネート（Ｔ
−８０）２６. ８部、１，４−ブタンジオール１０部、
シリコーン界面活性剤２部、アセチレンブラック２. ８
部及びジブチルチンジラウレート０．００３部を混合機
を用いて２分攪拌した後、予め外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時間キュアした後、脱型、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。

【００４７】［実施例７］内部のウレタンフォーム部分
を実施例６と同様な方法にて製造し、最外層部のウレタ
ンエラストマー部分を下記に示す方法で製造する以外
は、実施例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。すなわち、水酸基価３７、官
能基数２. ４のポリイソプレンポリオール１００部とＮ
ＣＯ％が３３. ６のジフェニルメタン−４、４′ジイソ
シアネートを８０℃で６時間反応させ、ＮＣＯ％が２.
９％のプレポリマーを得た。次に、ここで得られたプレ
ポリマー１００部、水酸基価１０５. ５、官能基数２.
３のポリブタジエンンポリオール３３. ４部、アセチレ
ンブラック３. ７部及びジブチルチンジラウレート０．
００１部からなる組成にて、最外層部のウレタンエラス
トマー部分を製造した。

【００４８】［実施例８］内部のウレタンフォーム部分
は実施例１と同様の方法にて製造し、最外層部のウレタ
ンエラストマー部分は実施例７と同様な方法にてローラ
を製造し、実施例１と同様の測定を行った。

【００４９】［実施例９］［実施例１］で述べた方法に
て得られたローラを、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
きげて乾燥して表面処理を行い、実施例１と同様の測定
を行った。

【００５０】［実施例１０］［実施例１］で述べた方法
にて得られたローラを、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。

【００５１】［実施例１１］官能基数３、分子量５００
０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８
ｍｍのシャフトをセットし、６０℃に予熱された内径１
５ｍｍのモールドに反応混合液を注入し、６０℃で１２
時間キュアした後、脱型し、外径１５ｍｍのウレタンフ
ォーム製のローラを得た。このローラに、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。

【００５２】まず、水酸基価４６. 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、予め上記で得られたウレタ
ンフォーム製ローラがセットされ、９０℃に予熱した内
径１６ｍｍのモールドに流し込み、９０℃で１６時間キ
ュアを行い、脱型してローラを得、実施例１と同様の測
定を行った。

【００５３】［実施例１２］最外層ウレタンエラストマ
ーの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１００部、イソシア
ネート成分として実施例１と同様のイソシアネートを
９. ２部使用すること以外は実施例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。

【００５４】［実施例１３］最外層ウレタンエラストマ
ーのポリオール成分として、水酸基価１１２. ２、官能
基数２．０のポリエーテルポリオールを１００部、イソ
シアネート成分として実施例１と同様のイソシアネート
を２８. ８部使用すること以外は実施例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。

【００５５】［実施例１４］最外層ウレタンエラストマ
ーのポリオール成分として、水酸基価１１. ２、官能基
数３. ０のポリエーテルポリオールを１００部、イソシ
アネート成分として実施例１と同様のイソシアネートを
３. ５部使用すること以外は実施例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。

【００５６】［実施例１５］最外層ウレタンエラストマ
ーのポリオール成分として、水酸基価１７. ３、官能基
数４. ０のポリエーテルポリオールを１００部、イソシ
アネート成分として実施例１と同様のイソシアネートを
４. ９部使用すること以外は実施例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。

【００５７】［実施例１６］２５×２５×２３０ｍｍに
切り出したブリヂストン社製の導電性ウレタンフォーム
（ＥＰＴ−５１：アスカーＣ硬度１０°、体積固有抵抗
値１×１０⁴ Ωｃｍ、圧縮永久歪み８％）に、内径６ｍ
ｍの穴をあけ、外径６ｍｍの金属シャフトの周りに導通
が取れるように８ｍｍピッチで内径６ｍｍの穴をあけた
ホットメルト接着フィルムを貼ったものを差し込み、１
５０℃で３０分加熱し、シャフトと発泡層を接着後、外
径が１６ｍｍになるよう研磨した。以下は、実施例１と
同様の無発泡層を設け、弾性層が２層構造の外径が１９
ｍｍのローラを得て、実施例１と同様の評価を行った。

【００５８】［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。

【００５９】［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。

【００６０】［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
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。

【００６１】

【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、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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川越隆博埼玉県所沢市青葉台1302−57

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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。
【請求項２】上記無発泡層が主に疎水性ポリオールと
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。
【請求項３】上記無発泡層が主に疎水性ポリオールと
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。
【請求項４】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。
【請求項５】上記無発泡層が主に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。
【請求項６】上記無発泡層が主に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。
【請求項７】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。
【請求項８】上記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。
【請求項９】上記合成樹脂成分が可溶性ナイロン樹
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、フッ素樹脂及びメラ
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
ものあることを特徴とする請求項８記載の転写ローラ。
【請求項１０】上記合成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８又は請求項９記載の転写
ローラ。
【請求項１１】上記無発泡層の厚さが０. １〜２. ０
ｍｍ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。
【請求項１２】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１１のいずれか１項に
記載の転写ローラ。
【請求項１３】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請求項１乃至１２
のいずれか１項に記載の転写ローラ。
【請求項１４】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１×１０³〜１×１０
¹¹Ωｃｍであることを特徴とする請求項１乃至１３のい
ずれか１項に記載の転写ローラ。
【請求項１５】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１４
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。