JPH09254276A - 電子写真機器用ロールの製法およびそれにより得られた電子写真機器用ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】帯電性、トナー離型性、摩耗性（維持性）、強
度という全ての特性を満足する電子写真機器用ロールを
提供する。 【解決手段】軸体１０の外周面に最内層１１が形成さ
れ、この最内層１１の外周面に中間層１２が形成され、
この中間層１２の外周面に塗膜層２が形成された電子写
真機器用ロールである。しかも、上記塗膜層２が、下記
の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有する樹脂組成物によって形
成されている。 （Ａ）熱可塑性ポリウレタン樹脂。 （Ｂ）縮合反応型シリコーンポリマー。 （Ｃ）導電剤。

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、プリンタ
ー、ファクシミリ装置等の電子写真機器に用いられるロ
ールの製法およびそれにより得られた電子写真機器用ロ
ールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンター、ファクシミリ装置
等の電子写真機器用ロールにおいて用いられるロールと
しては、例えば、特開平５−１７３４０９号公報に記載
されているロールの最外層表面をシロキサンイソシアネ
ートで処理した現像ロール（ロール）や、特開平６−
２２１３２１号公報に記載されているシリコーンゴム中
にシリコーン粒子を入れた導電ロール（ロール）が賞
用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ロ
ールは帯電性に優れるものの、最外層の表面部分にの
みシリコーン化合物が偏在するため、ロールの長期使用
によって最外層表面のシリコーン化合物が剥がれ落ちた
場合には、トナーフィルミングが発生し、帯電性やトナ
ー搬送性等の初期特性を維持することができなくなると
いう問題が生じる。

【０００４】一方、上記ロールは帯電性に優れ、ま
た、シリコーンがロール全体に存在するため表面が摩耗
しても初期特性を維持できるが、摩耗が多すぎるため、
ロール自体が細くなり、感光体との間の接触面積（ニッ
プ幅）が変わったり、ロールと層形成ブレードの間につ
まったトナーによりロールが摩耗し、画像に円周状のす
じが発生する。また、ブレード等との線圧が下がったり
する結果、初期特性を維持することができなくなるとい
う問題が生じる。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、帯電性、トナー離型性、摩耗性（維持性）、強
度という全ての特性を満足する電子写真機器用ロールの
製法およびそれにより得られた電子写真機器用ロールの
提供をその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、外周面に一層もしくは多層の弾性層が形
成された軸体を準備するとともに、塗膜形成用溶液を準
備する工程と、上記軸体の外周の弾性層上に上記塗膜形
成用溶液を塗布する工程と、上記塗膜形成用溶液を塗布
した軸体を乾燥し、外周の弾性層上に上記塗膜形成用溶
液からなる塗膜層を形成する工程とを備え、上記塗膜形
成用溶液が下記の（Ａ）および（Ｂ）成分を含有してい
る電子写真機器用ロールの製法を第１の要旨とし、軸体
の外周面に一層もしくは多層の弾性層が形成された電子
写真機器用ロールであって、上記弾性層のうち最外層
が、下記の（Ａ）および（Ｂ）成分を含有する樹脂組成
物によって形成されている電子写真機器用ロールを第２
の要旨とする。 （Ａ）熱可塑性ポリウレタン樹脂。 （Ｂ）縮合反応型シリコーンポリマー。

【０００７】上記（Ｂ）成分である縮合反応型シリコー
ンポリマーにおける「ポリマー」とは、一般には、モノ
マーとポリマーとの中間領域にあり分子量が１０００〜
１００００とされている「オリゴマー」といわれるもの
をも含む広い意味である。したがって、本発明において
は、オリゴマーとポリマーとを特に区別することなく、
両者を包含して単に「ポリマー」と表現する。

【０００８】本発明者らは、帯電性、トナー離型性、摩
耗性（維持性）、強度という全ての特性を満足する電子
写真機器用ロールを得るため研究を重ねた。その結果、
摩耗性（維持性）および強度に優れた熱可塑性ポリウレ
タン樹脂〔（Ａ）成分〕と、トナー離型性および帯電性
に優れた縮合反応型シリコーンポリマー〔（Ｂ）成分〕
とを含有する塗膜形成用溶液を、軸体の外周の弾性層上
に塗布した後、これを乾燥して塗膜層を形成すれば、帯
電性、トナー離型性、摩耗性、強度という全ての特性を
満足するロールを作製することができるということを見
出し、本発明に到達した。これは、以下の理由によるも
のと推察される。すなわち、上記〔（Ｂ）成分〕である
シリコーンポリマーは縮合反応型であるため、シリコー
ンポリマー同志で縮合反応が生じる結果、架橋構造のシ
リコーン粒子が塗膜形成用溶液中に溶剤で膨潤した状態
で存在する。このシリコーン粒子は界面張力が小さいた
め、塗膜形成時により多くの部分を空気側に接触しよう
とする。したがって、この塗膜形成用溶液を軸体の外周
の弾性層上に塗布した後、これを乾燥して塗膜層を形成
した場合には、図１の模式図に示すように、シリコーン
粒子１ａが空気と面接触Ｘして塗膜層２の表面２ａに均
一に分散するため、トナー離型性に優れている。しか
も、塗膜層２の内部２ｂには、空気側に移動しなかった
シリコーン粒子１ｂが均一に分散するため、ロールの長
期使用により塗膜層２の表面２ａに存在するシリコーン
粒子１ａが剥がれ落ち、塗膜層２の表面２ａが削り取ら
れたとしても、塗膜層２の内部２ｂに均一に分散してい
るシリコーン粒子１ｂが順次、塗膜層２の表面２ａに露
出することとなる。その結果、長期にわたりトナーフィ
ルミングの発生を抑制することができ、帯電性を維持で
きる。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。

【００１０】本発明の電子写真機器用ロールとしては、
例えば、図２に示すように、軸体１０の外周面に沿って
最内層１１が形成され、その外周面に中間層１２が形成
され、さらにその外周面に塗膜層２が形成された構造に
なったものをあげることができる。

【００１１】上記軸体１０は、従来公知のどのようなも
のを使用しても差し支えない。例えば、金属製の中実体
からなる芯金や、内部が中空の金属製円筒体等が用いら
れる。そして、その材料としては、アルミニウム、ステ
ンレス等があげられる。

【００１２】また、上記軸体１０の外周面に形成される
最内層１１およびその外周面に形成される中間層１２の
形成材料も特に制限するものではなく、従来公知のどの
ようなものを用いてもよい。例えば、上記最内層１１の
形成材料としては、エチレン−プロピレンジエンゴム
（ＥＰＤＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シ
リコーンゴム、ポリウレタン系エラストマー等にカーボ
ンブラックを配合したものがあげられる。また、中間層
１２の形成材料としては、例えば、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、
ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ポリウレタン系エ
ラストマー、ポリエステル、Ｎ−メトキシメチル化ナイ
ロン等にカーボンブラック、金属酸化物、四級アンモニ
ウム塩、ほう酸塩等の導電剤を配合したものがあげられ
る。そして、上記最内層１１および中間層１２の形成材
料の調製方法も、従来公知の方法が適用される。この例
をあげると、まず、最内層１１の形成材料（コンパウン
ド状）は、上記各成分をニーダー等の混練機により混練
して調製することができる。また、中間層１２の形成材
料（コーティング液）は、上記各成分を、ボールミルや
ロール等で混練し、この混合物に溶剤を加えて混合攪拌
することにより調製することができる。

【００１３】上記中間層１２の外周面に形成される塗膜
層２は、熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ成分）と、縮合
反応型シリコーンポリマー（Ｂ成分）とを含有する樹脂
組成物を用いて形成されている。

【００１４】上記熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ成分）
としては、下記の一般式（１）で表される分子量５００
０以上のものがあげられる。

【００１５】

【化１】 〔式（１）において、Ｘはハードセグメント部分であ
り、Ｙはソフトセグメント部分である。〕

【００１６】上記式（１）において、Ｘで表されるハー
ドセグメント部分としては、ジフェニルメタンジイソシ
アネート（ＭＤＩ）、トルエンジイソシアネート（ＴＤ
Ｉ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イ
ソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等のイソシアネ
ート系物質があげられ、また、Ｙで表されるソフトセグ
メント部分としては、エチレンアジペート（ＥＡ）、ブ
チレンアジペート（ＢＡ）、ポリカプロラクタム（ＰＣ
Ｌ）、ヘキサメチレンアジペート（ＨＡ）、ヘキサメチ
レンカーボネートポリエステル（ＰＣＰ）等のポリエス
テル系ポリオール、あるいは、ポリプロピレングリコー
ル（ＰＰＧ）やポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭ
Ｇ）等のポリエーテル系ポリオール（分子量：５００〜
１０，０００）があげられる。これらは末端に−ＯＨ
基、−ＮＣＯ基、−ＮＨ₂ 基を有していてもよい。

【００１７】このような熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ
成分）は、例えば、イソシアネートとポリオールとを所
定の比率で混合し、触媒の存在下で反応を行い、粘度の
安定した所で取り出すことによって作製することができ
る。なお、反応に際しては、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、３，３' −ジクロロ−４，４' −ジ
アミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）、トリメチロール
プロパン（ＴＭＰ）、ハイドロキノンジエチロールエー
テル（ＢＨＥＢ）等の鎖延長剤や硬化剤を加えることも
できる。

【００１８】上記熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ成分）
としては、架橋構造ではなく、直鎖状構造（リニア構
造）のものが好ましい。これは、熱可塑性ポリウレタン
樹脂（Ａ成分）が架橋構造であれば、シリコーンポリマ
ー同志の縮合反応によって生じたシリコーン粒子が熱可
塑性ポリウレタン樹脂（Ａ成分）の架橋構造の間を通り
抜けにくくなり、界面張力によって空気側に移動しにく
くなるため、塗膜層の表面にシリコーン粒子が均一に分
散しなくなるからである。

【００１９】また、この熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ
成分）は、両末端に−ＯＨ基を有するものが好ましい。
これは、両末端に−ＮＣＯ基や−ＮＨ₂ 基が残っている
と、空気中の水分や分子間での結合が生じるため、表面
状態が変化したり、タックが生じたりするからである。

【００２０】上記（Ｂ成分）であるシリコーンポリマー
は、縮合反応型であることが必須である。ここで「縮合
反応型」とは、下記の反応式（２）で表されるように、
組成物中のベースポリマーであるＳｉＯＨ基と、架橋剤
としてのＳｉＸ基とが縮合反応したものをいう。

【００２１】

【化２】 −ＳｉＯＨ ＋ ＳｉＸ− → −ＳｉＯＳｉ− ＋ ＨＸ …（２） 〔式（２）において、Ｘはメトキシ基、ケトオキシム
基、アセトキシ基等の加水分解性の有機基または−Ｈで
ある。〕

【００２２】このように、シリコーンポリマーが縮合反
応型であれば、付加反応型シリコーンで起こる硬化阻害
や過酸化物架橋に必要な熱も不要であり、容易にシリコ
ーンポリマー同志で縮合反応が生じ、架橋構造のシリコ
ーン粒子が塗膜形成用溶液中に形成され、未反応のシリ
コーンが塗膜中に残りにくくなる。そのため、塗膜層内
（表面および内部）でシリコーン粒子が均一に存在する
ため、長期にわたりトナーフィルミングの発生を抑制で
きるからである。

【００２３】また、上記縮合反応型シリコーンポリマー
（Ｂ成分）の分子量は、５００〜１００，０００の範囲
が好ましく、特に好ましくは１，０００〜１０，０００
の範囲である。すなわち、縮合反応型シリコーンポリマ
ー（Ｂ成分）の分子量が５００未満であれば、形成した
塗膜中に未反応シリコーンが残るからであり、逆に、１
００，０００を超えると、縮合反応型シリコーンポリマ
ー（Ｂ成分）が溶剤に溶解しにくくなるからである。な
お、先にも述べたように、本発明でいうシリコーンポリ
マーとは、一般に、シリコーンオリゴマーといわれる低
分子量のものをも含む。

【００２４】上記縮合反応型シリコーンポリマー（Ｂ成
分）としては、下記の一般式（３）で表されるものがあ
げられる。

【００２５】

【化３】 〔式（３）において、Ｒはメチル基、フェニル基等であ
り、Ｘ₁ は水酸基、アセトキシ基、ケトオキシム基、ア
ルコキシル基等である。〕

【００２６】このような縮合反応型シリコーンポリマー
（Ｂ成分）は、例えば、先に述べたように、組成物中の
ベースポリマーであるＳｉＯＨ基と、架橋剤としてのＳ
ｉＸ基との縮合反応により作製することができる。

【００２７】上記縮合反応型シリコーンポリマー（Ｂ成
分）の配合量は、熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ成分）
１００重量部（以下「部」と略す）に対して、２５〜２
５０部の範囲が好ましく、特に好ましくは５０〜１５０
部の範囲である。すなわち、縮合反応型シリコーンポリ
マー（Ｂ成分）の配合量が２５部未満であれば、トナー
離型性および帯電性が悪くなるからであり、逆に、２５
０部を超えると、熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ成分）
の本来の効果、すなわち、良好な摩耗性（維持性）およ
び強度が得られにくくなるからである。

【００２８】そして、本発明における樹脂組成物には、
上記熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ成分）、縮合反応型
シリコーンポリマー（Ｂ成分）の他に、それを用いてな
るロールの用途にもよるが、適正な体積電気抵抗（１０
⁵ 〜１０¹¹Ω・ｃｍ）を付与することを目的として、導
電剤を配合することができる。この体積電気抵抗にかか
る特性は、例えば、現像ロールの最外層の特性として重
要である。

【００２９】上記導電剤としては、ｃ−ＴｉＯ₂ 、ｃ−
ＺｎＯ、カーボンブラック、ｃ−ＳｎＯ₂ 、酸化鉄、グ
ラファイト、チタン酸カリウム、４級アンモニウム塩、
ホウ酸塩、リチウム塩等があげられる。これらは単独で
もしくは２種類以上併せて用いられる。なかでも、適正
な体積電気抵抗を得ることができる等の点で、ｃ−Ｔｉ
Ｏ₂ 、ｃ−ＺｎＯ、４級アンモニウム塩を用いることが
好ましい。なお、上記「ｃ−」とは導電性を有すること
を意味する。

【００３０】上記導電剤の配合量は、熱可塑性ポリウレ
タン樹脂（Ａ成分）１００部に対して、０．５〜２５０
部の範囲が好ましく、特に好ましくは２〜１７０部の範
囲である。すなわち、導電剤の配合量が０．５部未満で
あれば、適正な体積電気抵抗が得にくくなるからであ
り、逆に、２５０部を超えると、熱可塑性ポリウレタン
樹脂（Ａ成分）の本来の効果、すなわち、良好な摩耗性
（維持性）および強度が得られにくくなるからである。

【００３１】さらに、本発明における樹脂組成物には、
上記導電剤以外に、イソシアネート化合物、アミン化合
物、エポキシ化合物等の熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ
成分）を架橋させるもの、帯電制御剤、充填剤等を必要
に応じて適宜に配合することができる。

【００３２】上記熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ成分）
を架橋させるものとしては、各種イソシアネート（ＭＤ
Ｉ、ＴＤＩ、ＩＰＤＩ等）、アミノ樹脂、架橋剤（ＭＯ
ＣＡ、エチレンジオール、ブタンジオール等）があげら
れる。また、上記帯電制御剤としては、４級アンモニウ
ム塩、ホウ酸塩、アジン系（ニグロシン系）アゾ化合
物、オキシナフトエ酸系金属錯体、サリチル酸系金属錯
体、界面活性剤（アニオン、カチオン、ノニオン系）等
があげられる。そして、上記充填剤としては、シリカ、
炭酸カルシウム、マイカ等の無機物等があげられる。

【００３３】つぎに、本発明における樹脂組成物は、上
記材料を用い、例えば、下記に示す方法により作製する
ことができる。

【００３４】まず、上記熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ
成分）の溶液に、上記導電剤を分散させる。この分散方
法としては、上記熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ成
分）を、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン、テ
トラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド
（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、メチ
ルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、シクロヘキサノン等
の溶液に溶解した後、この溶液に上記導電剤を分散させ
る方法、あるいは、上記熱可塑性ポリウレタン樹脂
（Ａ成分）と上記導電剤とを、二軸押出機等の混練機を
用いて混練し、得られた混練物を上記と同様の溶液に溶
解させる方法があげられる。

【００３５】つぎに、上記導電剤を分散させた溶液に、
上記縮合反応型シリコーンポリマー（Ｂ成分）を、上記
と同様のＭＥＫ、ＴＨＦ等の溶液に溶解したものを添加
し、攪拌しながらシリコーンポリマーを縮合反応させる
ことにより、目的とする樹脂組成物を作製できる。攪拌
方法としては、例えば、はねを回転させながら、塗料液
全体を充分回転できる速度５００〜２０００ｒｐｍで縮
合反応が充分進むまで（すなわち、粘度が一定になるま
で）攪拌する等の方法があげられる。

【００３６】本発明のロールとしては、例えば、前述の
図２に示すように、軸体１０の外周面に最内層１１が形
成され、この最内層１１の外周面に中間層１２が形成さ
れ、この中間層１２の外周面に塗膜層２が形成された構
成があげられる。

【００３７】そして、上記図２に示すようなロールは、
例えば、つぎのようにして作製することができる。

【００３８】まず、前記のようにして調製された最内層
１１および中間層１２の形成材料を用い、常法に従っ
て、軸体１０の外周面に最内層１１および中間層１２を
この順序で形成し、ロール基体を作製する。例えば、図
３に示すように、軸体１０をセットした下蓋１５および
円筒型１６内に、コンパウンド状の最内層形成材料を注
型し、上蓋１７を円筒型１６に外嵌する。この状態で、
ロール型全体を加熱（加硫処理、条件：１５０〜２００
℃×２０〜４０分）し、最内層１１を形成する。つい
で、最内層１１が形成された軸体１０を脱型し、必要に
応じ加硫剤の残渣を蒸発除去する。そして、上記最内層
１１の外周面に中間層形成材料（コーティング液）を塗
工し、乾燥および加熱処理（加硫処理、条件：１２０〜
２００℃×１０〜３０分）を行って中間層１２を形成す
る。上記塗工は、ディッピング法、スプレー法、ロール
コート法等の従来公知の塗工法を適用できる。このよう
にして軸体１０の外周に最内層１１および中間層１２が
形成されたロール基体を作製する。

【００３９】最後に、上記ロール基体の中間層１２の外
周面に、上記樹脂組成物を塗工する。この塗工法は、特
に制限するものではなく、ディッピング法、スプレー
法、ロールコート法等の従来の方法が適用できる。そし
て、塗工後、乾燥（条件：４０〜１５０℃×５〜６０
分）を行うことにより、樹脂組成物中の溶剤の蒸発除去
を行う。このようにして、図２に示すような三層構造の
ロールを作製することができる。上記ロールにおいて、
各層の厚みは、適宜決定される。例えば、現像ロールで
は、最内層の厚みは２〜１０ｍｍの範囲に設定すること
が好ましく、特に好ましくは３〜６ｍｍである。また、
中間層の厚みは１〜９０μｍの範囲に設定することが好
ましく、特に好ましくは５〜１５μｍである。そして、
塗膜層の厚みは１０〜１００μｍの範囲に設定すること
が好ましく、特に好ましくは２０〜５０μｍである。

【００４０】上記ロールの最外層である塗膜層２は、図
４の模式図に示すように、熱可塑性ポリウレタン樹脂
（Ａ成分）３と、シリコーン粒子１ａ、１ｂと、導電剤
４とから形成される。そして、シリコーン粒子１ａが空
気と面接触Ｘして塗膜層２の表面２ａに均一に分散する
ため、トナー離型性に優れる。したがって、従来のよう
に、塗膜層の表面を研磨するという煩雑な作業工程が不
要になる。しかも、塗膜層２の内部２ｂには、空気側に
移動しなかったシリコーン粒子１ｂが均一に分散するた
め、ロールの長期使用により塗膜層２の表面２ａに存在
するシリコーン粒子１ａが剥がれ落ち、塗膜層２の表面
２ａが削り取られたとしても、塗膜層２の内部２ｂに均
一に分散しているシリコーン粒子１ｂが順次、塗膜層２
の表面２ａに露出することとなる。その結果、長期にわ
たりトナーの帯電性が安定するとともに、トナーフィル
ミングの発生を抑制することができる。

【００４１】図４において、シリコーン粒子１ｂの寸法
Ｙ（厚み方向の粒径）は、０．１〜３０μｍの範囲が好
ましく、特に好ましくは２〜１０μｍの範囲である。す
なわち、シリコーン粒子の寸法Ｙが０．１μｍ未満であ
れば、トナー離型性が悪くなるからであり、逆に、３０
μｍを超えると塗膜表面の凹凸が大きく、画像にむらが
生じたり、粒子が剥がれた時に穴があいたりしてリーク
につながるからである。

【００４２】本発明の製法は、現像ロールの製法に好適
であるが、必ずしも現像ロールに限定するものではな
い。すなわち、本発明の製法により得られるロールは、
その塗膜層が長期間優れたトナー離型性を有することを
特徴とすることから、ロール表面（塗膜層）がトナーと
直接接触するタイプのロールであれば、どのようなロー
ルに適用しても効果的である。このようなロールとして
は、上記現像ロール以外に定着ロール、転写ロール、帯
電ロール、給紙ロール等があげられる。また、本発明の
ロールの製法の例として、図２において三層構造のもの
をあげたが、軸体１０の外周に形成される層は必ずしも
三層でなくてもよく、ロールの用途等に応じ、適宜の数
の層が形成される。ただし、必ず最外層（単層の場合に
はその層）が、上記特殊な樹脂組成物で形成されていな
ければならない。

【００４３】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００４４】まず、実施例および比較例に先立ち、下記
に示す熱可塑性ポリウレタン樹脂Ａ１〜２、縮合反応型
シリコーンポリマーＢ、導電剤Ｃ１〜３および帯電制御
剤を準備した。

【００４５】〔熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）Ａ
１〕 エーテル系のＴＰＵ（エラストランＥＴ８８０、武田バ
ーディッシュウレタン工業社製）

【００４６】〔熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）Ａ
２〕 エステル系のＴＰＵ（ニッポラン５１３７、日本ポリウ
レタン工業社製）

【００４７】〔縮合反応型シリコーンポリマーＢ〕 ＴＳＥ３９２（東芝シリコーン社製）。

【００４８】〔導電剤Ｃ１〕 ｃ−ＴｉＯ₂ （タイペークＥＴ７００Ｗ、石原産業社
製）

【００４９】〔導電剤Ｃ２〕 ｃ−ＺｎＯ（導電性亜鉛華２３Ｋ、白水化学社製）

【００５０】〔導電剤Ｃ３〕 カーボンブラック（デンカブラック、電気化学社製）

【００５１】〔帯電制御剤〕 ニグロシン系帯電制御剤（ボントロンＮ０７、オリエン
ト化学社製）

【００５２】また、実施例および比較例に先立ち、軸体
となる芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）と、最内
層形成材料として液状シリコーンゴムにカーボンブラッ
クを添加したものと、中間層形成材料として水素化ニト
リルゴムにカーボンブラックを添加したものとを準備し
た。そして、前述の方法に準じて、軸体の外周に、最内
層および中間層を形成し、ロール基体を作製した。

【００５３】

【実施例１〜６】上記準備した熱可塑性ポリウレタン樹
脂、縮合反応型シリコーンポリマー、導電剤を下記の表
１に示す割合で配合して、樹脂組成物を作製した。具体
的には、熱可塑性ポリウレタン樹脂をＴＨＦ、ＭＥＫ、
トルエン等の溶液に溶解した後、この溶液に導電剤を分
散させる。つぎに、この導電剤を分散させた溶液に、縮
合反応型シリコーンポリマーを上記ＴＨＦ、ＭＥＫ、ト
ルエン等の溶液に溶解したものを添加し、溶液全体を均
一に高速で攪拌しながらシリコーンポリマーを縮合反応
させて、目的とする樹脂組成物を作製した。

【００５４】そして、上記樹脂組成物を用い、上記ロー
ル基体の外周面に前述の方法（塗工法：ロールコート
法）に従い塗布した後、乾燥して塗膜層を形成し、目的
とするロール（図２参照）を作製した。このロールの最
内層の厚みは、５ｍｍであり、中間層の厚みは１０μｍ
であり、塗膜層の厚みは５０μｍであった。

【００５５】

【比較例１〜３】上記準備した熱可塑性ポリウレタン樹
脂、縮合反応型シリコーンポリマー、導電剤、帯電制御
剤を下記の表２に示す割合で配合した。それ以外は、上
記実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。そし
て、実施例１と同様にしてロールを作製した。このロー
ルの最内層の厚みは、５ｍｍであり、中間層の厚みは１
０μｍであり、塗膜層の厚みは５０μｍであった。

【００５６】上記実施例品および比較例品のロールにつ
いて、塗膜層の電気抵抗を以下の方法により測定した。
すなわち、塗膜層に銀ペーストにて１０ｍｍ角電極（ガ
ード付）を設け、軸体との間の抵抗を、ＪＩＳ Ｋ ６
９１１の方法に準じて測定した。その結果を下記の表１
および表２に併せて示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【表２】

【００５９】このようにして得られた実施例品１〜６お
よび比較例品１〜３のロールについて、トナー帯電量、
トナーフィルミング、摩耗量について測定した。その結
果を、下記の表３および表４に示す。そして、これらの
測定結果から、以下のようにして総合評価を行った。す
なわち、トナー帯電量が−８〜−１５μｃ／ｇの範囲で
あり、トナーフィルミングが発生せず、しかも摩耗量が
０〜２０ｍｍ³ の範囲であるという全ての要件を満足す
るものを○、いずれか一つでも満足しないものがあれば
×として、総合評価を行った。この結果を、下記の表３
および表４に併せて示す。

【００６０】〔トナー帯電量〕実施例品および比較例品
のロールにおけるトナーの帯電量を、２０℃×５０％Ｒ
Ｈにおいて、つぎのようにして測定した。すなわち、図
５に示すように、現像ロール３０表面上に現像剤（トナ
ー）３２層を形成し、吸引ポンプ３３により現像剤３２
を吸引しファラデーケージ３４により測定した（ファラ
デーケージ法）。図において、３５はフィルター、３６
は絶縁体パイプ、３７は電位計、３８、３９は導体で互
いに分離している。

【００６１】〔トナーフィルミング〕現像ロール表面に
トナーが厚く付着した部分は、帯電性が悪くなり複写画
像に不良が生じる。具体的には、現像ロール表面にトナ
ー成分の一部が１μｍ以上の厚みで付着すると、画像が
著しく悪化する。そこで、トナー付着が１μｍ以上とな
った場合を、トナーフィルミングが発生したものとし
た。

【００６２】〔摩耗量〕ＪＩＳ Ｋ ６２６４に記載の
テーバー摩耗テストに準じ、別途、表層のシートを作製
したもので測定した。なお、測定は、摩耗輪：ＣＳ１
０、回転数：７０ｒｐｍ×１０００回転、荷重：５００
ｇｆという条件で行った。

【００６３】

【表３】

【００６４】

【表４】

【００６５】つぎに、実施例品１のロールの塗膜層にお
けるシリコーン粒子の状態を走査型電子顕微鏡（Ｓ−４
１００、堀場製作所社製）を用いて調べた。その結果
を、図６および図７の写真に示す。なお、図６は、実施
例品１のロールの塗膜層表面の状態を示す写真（倍率１
０００倍）であり、この写真において、白い部分がシリ
コーン粒子である。また、図７は同じ塗膜層内部（軸方
向断面）の状態を示す写真（倍率１０００倍）であり、
この写真において、図面上側が塗膜層の表面であり、図
面下側が塗膜層の内部であり、白い部分がシリコーン粒
子であり、黒い部分が熱可塑性ポリウレタン樹脂であ
る。

【００６６】図６の写真から、シリコーン粒子（白い部
分）が塗膜層の表面に均一に分散していることがわか
る。また、図７の写真から、熱可塑性ポリウレタン樹脂
（黒い部分）中にシリコーン粒子（白い部分）が均一に
分散していることがわかる。したがって、塗膜層の表面
のみならず塗膜層の内部においても、上記シリコーン粒
子が均一に分散していることがわかる。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、本発明は、摩耗性（維持
性）および強度に優れた熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ
成分）と、トナー離型性および帯電性に優れた縮合反応
型シリコーンポリマー（Ｂ成分）とを含有する樹脂組成
物を用いた塗膜形成用溶液を、軸体の外周の弾性層上に
塗布した後、これを乾燥して塗膜層を形成するものであ
る。上記樹脂組成物は、先にも述べたように、熱可塑性
ポリウレタン樹脂（Ａ成分）と、縮合反応型シリコーン
ポリマー（Ｂ成分）とが反応しておらず、また、シリコ
ーンポリマー同志で縮合反応を生じている。したがっ
て、シリコーン粒子が空気と面接触して塗膜層の表面に
均一に分散するため、トナー離型性に優れるという効果
を奏する。しかも、塗膜層の内部には、空気側に移動し
なかったシリコーン粒子が均一に分散するため、ロール
の長期使用により塗膜層の表面に存在するシリコーン粒
子が剥がれ落ち、塗膜層の表面が削り取られたとして
も、塗膜層の内部に均一に分散しているシリコーン粒子
が順次、塗膜層の表面に露出することとなる。その結
果、長期にわたり良好な帯電性を維持できるとともに、
トナーフィルミングの発生を抑制することができる。ま
た、摩耗性（維持性）が向上するといった優れた効果を
奏する。

【００６８】さらに、上記熱可塑性ポリウレタン樹脂
（Ａ成分）および縮合反応型シリコーンポリマー（Ｂ成
分）に加えて、導電剤を含有する樹脂組成物を用いた場
合には、適正な体積電気抵抗を付与することもできる。
また、架橋剤を添加した場合は、摩擦係数を下げ、硬度
を上げ、耐溶剤性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るロールの塗膜層断面の
微視的構造を示す模式図である。

【図２】本発明の一実施例に係るロールの構造を示す断
面図である。

【図３】本発明の一実施例に係るロールの製法を示す断
面図である。

【図４】本発明の一実施例に係るロールの塗膜層断面の
微視的構造を示す模式図である。

【図５】実施例品および比較例品のロールにおけるトナ
ー帯電量の測定方法を説明する説明図である。

【図６】本発明の一実施例に係るロールの塗膜層の表面
におけるシリコーン粒子の構造を示す電子顕微鏡写真で
ある。

【図７】本発明の一実施例に係るロールの塗膜層の内部
におけるシリコーン粒子の構造を示す電子顕微鏡写真で
ある。

【符号の説明】

２ 塗膜層 １０ 軸体 １１ 最内層 １２ 中間層

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年４月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 83:00 (72)発明者 加地 明彦 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に一層もしくは多層の弾性層が形
   成された軸体を準備するとともに、塗膜形成用溶液を準
   備する工程と、上記軸体の外周の弾性層上に上記塗膜形
   成用溶液を塗布する工程と、上記塗膜形成用溶液を塗布
   した軸体を乾燥し、外周の弾性層上に上記塗膜形成用溶
   液からなる塗膜層を形成する工程とを備え、上記塗膜形
   成用溶液が下記の（Ａ）および（Ｂ）成分を含有してい
   ることを特徴とする電子写真機器用ロールの製法。 （Ａ）熱可塑性ポリウレタン樹脂。 （Ｂ）縮合反応型シリコーンポリマー。
2. 【請求項２】 上記塗膜形成用溶液が上記（Ａ）および
   （Ｂ）成分に加えて、さらに導電剤を含有している請求
   項１記載の電子写真機器用ロールの製法。
3. 【請求項３】 軸体の外周面に一層もしくは多層の弾性
   層が形成された電子写真機器用ロールであって、上記弾
   性層のうち最外層が、下記の（Ａ）および（Ｂ）成分を
   含有する樹脂組成物によって形成されていることを特徴
   とする電子写真機器用ロール。 （Ａ）熱可塑性ポリウレタン樹脂。 （Ｂ）縮合反応型シリコーンポリマー。
4. 【請求項４】 上記樹脂組成物が上記（Ａ）および
   （Ｂ）成分に加えて、さらに導電剤を含有している請求
   項３記載の電子写真機器用ロール。