(57)【要約】  発泡層のローラ軸方向端部の裁断面からの裁断カス発生を抑制したローラ、特には導電性ローラの製造方法、および、それを用いた画像形成装置を提供する。  シャフト１と、シャフトの外周に順次設けられた発泡層２および少なくとも一層以上の塗膜層３と、を備えるローラである。発泡層および塗膜層のローラ軸方向両端部が裁断されてなり、かつ、裁断された発泡層および塗膜層の裁断面に、少なくとも発泡層を被覆する目止め層４が設けられている。
2014136829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、該シャフトの外周に順次設けられた発泡層および少なくとも一層以上の塗膜層と、を備えるローラにおいて、
前記発泡層および前記塗膜層のローラ軸方向両端部が裁断されてなり、かつ、裁断された該発泡層および該塗膜層の裁断面に、少なくとも該発泡層を被覆する目止め層が設けられていることを特徴とするローラ。
【請求項２】
前記目止め層が、液状接着剤またはホットメルト接着剤からなる請求項１記載のローラ。
【請求項３】
前記発泡層がポリウレタンフォームからなる請求項１記載のローラ。
【請求項４】
前記ポリウレタンフォームの密度が０．１〜０．７ｇ／ｃｍ３の範囲である請求項３記載のローラ。
【請求項５】
導電性ローラである請求項１記載のローラ。
【請求項６】
請求項１記載のローラを製造するにあたり、
前記発泡層を型成形により形成し、形成された該発泡層の外周に前記少なくとも一層以上の塗膜層を塗布形成し、形成された該発泡層および該塗膜層のローラ軸方向両端部を裁断した後、裁断された該発泡層および該塗膜層の裁断面に、少なくとも該発泡層を被覆するよう前記目止め層を設けることを特徴とするローラの製造方法。
【請求項７】
請求項１記載のローラが搭載されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はローラ、その製造方法およびそれを用いた画像形成装置に関し、詳しくは、複写機やプリンタ、特にはレーザービームプリンタ等の画像形成装置において用いられる導電性ローラ、特には現像ローラとして好適なローラ、その製造方法およびそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、画像形成の各工程で、転写ローラや現像ローラ、トナー供給ローラ、帯電ローラ、クリーニングローラ、中間転写ローラ、ベルト駆動ローラ等の、導電性を付与したローラが用いられている。【０００３】
かかるローラ部材としては、従来、軸の外周に、導電剤を配合することにより導電性を付与したゴムや高分子エラストマー、高分子フォーム等からなる弾性層を形成した構造を基本構造として、所望の表面粗さや導電性、硬度などを得るために、その外周に一層または複数層の塗膜を設けたものが使用されている。【０００４】
導電性ローラの改良に係る技術としては、例えば、特許文献１に、芯金と、その表面上に設けられた基体と、その周面上に設けられた目止層とを有し、基体が導電性軟質ポリウレタンフォームからなり、且つ基体の周面における導電性軟質ポリウレタンフォームの気泡の開放口が、目止層によって閉塞されている導電性ローラが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２６２９１２号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、シャフトの外周に担持させる弾性層を発泡層により形成して、ローラの寸法や形状を調整するために、そのローラ軸方向端部に裁断処理を施した場合、裁断により露出した発泡層の端部から、裁断カスが発生する場合があった。このような裁断カスが、画像形成装置内で感光体や紙などに転写されると、画像不具合が発生する原因となるため、問題となっていた。これに対し、裁断カスを除去するために、エアの吹き付けやワイプ吹き処理を実施する方法もあるが、裁断カスを完全に除去することができるものではなかった。【０００７】
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、発泡層のローラ軸方向端部の裁断面からの裁断カス発生を抑制したローラ、特には導電性ローラ、その製造方法およびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは鋭意検討した結果、裁断処理を施したローラ端部の裁断面に、目止め層を設けるものとしたことで、上記問題を解消できることを見出して、本発明を完成するに至った。【０００９】
すなわち、本発明のローラは、シャフトと、該シャフトの外周に順次設けられた発泡層および少なくとも一層以上の塗膜層と、を備えるローラにおいて、
前記発泡層および前記塗膜層のローラ軸方向両端部が裁断されてなり、かつ、裁断された該発泡層および該塗膜層の裁断面に、少なくとも該発泡層を被覆する目止め層が設けられていることを特徴とするものである。【００１０】
本発明のローラにおいては、前記目止め層が、液状接着剤またはホットメルト接着剤からなることが好ましい。また、本発明のローラにおいて、前記発泡層は、好適にはポリウレタンフォームからなり、特には、前記ポリウレタンフォームの密度が０．１〜０．７ｇ／ｃｍ３の範囲であることが好ましい。さらに、本発明のローラは、好適には導電性ローラである。【００１１】
また、本発明のローラの製造方法は、上記本発明のローラを製造するにあたり、
前記発泡層を型成形により形成し、形成された該発泡層の外周に前記少なくとも一層以上の塗膜層を塗布形成し、形成された該発泡層および該塗膜層のローラ軸方向両端部を裁断した後、裁断された該発泡層および該塗膜層の裁断面に、少なくとも該発泡層を被覆するよう前記目止め層を設けることを特徴とするものである。【００１２】
さらに、本発明の画像形成装置は、上記本発明のローラが搭載されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記構成としたことで、発泡層のローラ軸方向端部の裁断面からの裁断カスの発生を抑制することができ、これにより、裁断カスに起因した画像不具合の発生を防止することができるローラ、その製造方法およびそれを用いた画像形成装置を実現することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のローラの一構成例を示す長手方向断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置の一構成例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明のローラの一例の長手方向断面図を示す。図示するように、本発明のローラ１０は、シャフト１と、その外周に担持された発泡層２と、発泡層の外周に被覆された少なくとも一層以上の塗膜層、図示例では１層の塗膜層３と、を備えている。
【００１６】
本発明のローラにおいては、発泡層２および少なくとも一層以上の塗膜層３のローラ軸方向両端部が裁断されてなり、かつ、裁断された発泡層２および少なくとも一層以上の塗膜層３の裁断面に、少なくとも発泡層２を被覆する目止め層４が設けられている点に特徴がある。裁断面に、少なくとも発泡層２を被覆する目止め層４を設けて、発泡層２の裁断面の露出をなくしたことで、裁断面からの裁断カスの発生を効果的に抑制することが可能となった。これにより、画像形成装置の内部における、裁断カスの感光体等への付着に起因する画像不具合の発生を防止することが可能となる。
【００１７】
かかる目止め層４としては、少なくとも発泡層２の裁断面を被覆できるものであれば、いかなる材料により形成してもよく、これにより、裁断カスの発生を抑制する効果を得ることができる。具体的には例えば、液状接着剤やホットメルト接着剤のほか、ワッシャーなどを用いることもできる。特には、目止め層の形成が容易な点から、ホットメルト接着剤が好適である。液状接着剤としては、１液または２液の溶剤系、無溶剤系若しくは水系のものが挙げられ、材質としては、ウレタンやアクリル、酢酸ビニル、エポキシ、シリコン、合成ゴムなどが挙げられ、発泡層にポリウレタンフォームを用いる場合には、中でも特に、柔軟性や相性等の点から、ウレタンや合成ゴムが好適である。この場合、例えば、ディスペンサ、スタンプ、スプレー、ナイフコーターなどを用いて液状接着剤を塗布した後、揮発硬化、加熱硬化または紫外線硬化等させることにより、目止め層４を形成することができる。塗布方法としては、具体的には、裁断面にディスペンサ等で供給した塗料をドクターナイフ等により掻き取って塗装する手法や、裁断面にスプレー塗装する手法などを挙げることができ、加熱方法については、一般的な手法を適宜用いればよい。
【００１８】
また、ホットメルト接着剤は、シート状の接着剤であり、材質としては、ポリウレタンや酢酸ビニル、ポリオレフィン、合成ゴムなどが挙げられ、発泡層にポリウレタンフォームを用いる場合には、中でも特に、柔軟性や相性等の点から、ウレタンや合成ゴムが好適である。この場合、裁断面に応じた形状にカットしたホットメルト接着剤を裁断面に当接させた状態で、例えば、熱プレスや高周波、超音波などを適用することで、目止め層４を形成することができる。さらに、ワッシャーの場合、ステンレスやアルミニウム等の汎用の金属製のもの、および、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリアミド（ＰＡ６６，ＰＡ６，ＰＡ１２）等の汎用の樹脂製のものを用いることができ、シャフトに嵌め込むか、または、裁断面に接着剤で接着することにより、目止め層４を形成することができる。この際に用いる接着剤としては、工程時間上、一般的な金属−樹脂用の瞬間接着剤が好ましく、例えば、アロンアルフア（登録商標）（一般用）などを用いることができる。その塗布方法としては、例えば、ディスペンサで裁断面に点状に塗布する方法（点接着）や、裁断面にディスペンサ等で供給した塗料を、ドクターナイフ等により掻き取り塗装する方法（全面接着）などが挙げられる。
【００１９】
目止め層４は、少なくとも発泡層２の裁断面を被覆するものであればよいので、ローラの外径と同じか、または、発泡層２の外径以上であってかつローラの外径より小さい径で形成すればよい。ローラの寸法にもよるが、具体的には例えば、［（ローラの外径）−０μｍ〜（ローラの外径）−２５０μｍ］の外径にて形成すればよい。また、目止め層４の厚みは、発泡層２の裁断面を完全に覆い隠すことができるものであればよく、塗膜等の場合には、例えば、１２０μｍ以下程度とすることができる。
【００２０】
本発明においては、ローラ軸方向端部に裁断面を有するローラにおいて、少なくとも発泡層の裁断面を目止め層により被覆した点のみが重要であり、それ以外の点については、常法に従い適宜構成することができ、特に制限されるものではない。
【００２１】
例えば、シャフト１としては、良好な導電性を有するものであれば特に制限はなく、いずれのものも使用し得るが、例えば、硫黄快削鋼などの鋼材にニッケルや亜鉛等のめっきを施したものや、鉄、ステンレススチール、アルミニウム等の金属製の中実体からなる芯金、内部を中空にくりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフト、良導電性のプラスチック製シャフトなどを用いることができる。
【００２２】
発泡層２は、発泡体からなるものであり、具体的には例えば、ポリウレタン、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ポリノルボルネンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）およびこれらの混合物等のエラストマーにより形成することができ、好適には、ポリウレタンフォームからなるものとする。発泡層２を構成する発泡体は、上記エラストマーを、発泡剤を用いて化学的に発泡させたり、ポリウレタンフォームのように空気を機械的に巻き込んで発泡させるなどすることにより、形成する。
【００２３】
また、発泡層２を構成する発泡体の気泡を独立気泡とすることで、圧縮永久歪性能が向上するため、発泡体中の気泡は独立気泡であることが好適である。ここで、発泡体の気泡を独立気泡とするには、上記エラストマーの原料を機械的撹拌により発泡させて発泡体とする手法が好適に採用される。
【００２４】
発泡層２に好適に用いられるポリウレタンフォームを形成するためのポリウレタン原料としては、樹脂中にウレタン結合を含むものであれば、特に制限はない。ポリウレタン原料を構成するポリイソシアネートとしては、芳香族イソシアネートまたはその誘導体、脂肪族イソシアネートまたはその誘導体、脂環族イソシアネートまたはその誘導体が用いられる。これらの中でも芳香族イソシアネートまたはその誘導体が好ましく、特に、トリレンジイソシアネートまたはその誘導体、ジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体が好適に用いられる。トリレンジイソシアネートまたはその誘導体としては、粗製トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートとの混合物、これらのウレア変性物、ビュレット変性物、カルボジイミド変性物、ポリオール等で変性したウレタン変性物等が用いられる。ジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体としては、例えば、ジアミノジフェニルメタンまたはその誘導体をホスゲン化して得られたジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体が用いられる。ジアミノジフェニルメタンの誘導体としては多核体などがあり、ジアミノジフェニルメタンから得られた純ジフェニルメタンジイソシアネート、ジアミノジフェニルメタンの多核体から得られたポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートなどを用いることができる。ポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートの官能基数については、通常、純ジフェニルメタンジイソシアネートと様々な官能基数のポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物が用いられ、平均官能基数が好ましくは２．０５〜４．００、より好ましくは２．５０〜３．５０のものが用いられる。また、これらのジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体を変性して得られた誘導体、例えば、ポリオール等で変性したウレタン変性物、ウレチジオン形成による二量体、イソシアヌレート変性物、カルボジイミド／ウレトンイミン変性物、アロハネート変性物、ウレア変性物、ビュレット変性物なども用いることができる。また、数種類のジフェニルメタンジイソシアネートやその誘導体をブレンドして用いることもできる。
【００２５】
ポリウレタン原料を構成するポリオール成分としては、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、酸成分とグリコール成分を縮合したポリエステルポリオール、カプロラクトンを開環重合したポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール等を用いることができる。エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオールは、例えば、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、メチルグルコジット、芳香族ジアミン、ソルビトール、ショ糖、リン酸等を出発物質とし、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加重合したものを挙げることができるが、特に、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールを出発物質としたものが好適である。付加するエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドトの比率やミクロ構造については、エチレンオキサイドの比率が２〜９５質量％であることが好ましく、より好ましくは５〜９０質量％である。特に、末端にエチレンオサイドが付加しているものが好ましく用いられる。また、分子鎖中のエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの配列は、ランダムであることが好ましい。このポリエーテルポリオールの分子量は、水、プロピレングリコール、エチレングリコールを出発物質とする場合は２官能となり、重量平均分子量で３００〜６０００の範囲のものが好ましく、特には４００〜３０００の範囲のものが好ましい。また、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールを出発物質とする場合は３官能となり、重量平均分子量で９００〜９０００の範囲のものが好ましく、特に１５００〜６０００の範囲のものが好ましい。また、２官能のポリオールと３官能のポリオールを適宜ブレンドして用いることもできる。
【００２６】
ポリテトラメチレンエーテルグリコールは、例えば、テトラヒドロフランのカチオン重合によって得られ、重量平均分子量が４００〜４０００のもの、特に６５０〜３０００の範囲にあるものが好ましく用いられる。また、分子量の異なるポリテトラメチレンエーテルグリコールをブレンドすることも好ましい。更に、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを共重合して得られたポリテトラメチレンエーテルグリコールを用いることもできる。ポリテトラメチレンエーテルグリコールと、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオールとをブレンドして用いることも好ましく、この場合、ポリテトラメチレンエーテルグリコールと、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオールとの比率が質量比で９５：５〜２０：８０の範囲になるように用いることが好ましく、特に９０：１０〜５０：５０の範囲になるように用いることが好ましい。また、上記ポリオール成分とともに、ポリオールをアクリロニトリル変性したポリマーポリオール、ポリオールにメラミンを付加したポリオール、ブタンジオール等のジオール類、トリメチロールプロパンなどのポリオール類やそれらの誘導体を併用することができる。
【００２７】
また、ポリオールをポリイソシアネートによりあらかじめプレポリマー化してもよく、その方法としては、ポリオールとポリイソシアネートを適当な容器に入れ、充分に攪拌し、３０〜９０℃、より好ましくは４０〜７０℃に、６〜２４０時間、より好ましくは２４〜７２時間保温する方法が挙げられる。この場合、ポリオールとポリイシソシアネートとの分量の比率は、得られるプレポリマーのイソシアネート含有率が４〜３０質量％となるように調節することが好ましく、より好ましくは６〜１５質量％である。イソシアネートの含有率が４質量％未満であると、プレポリマーの安定性が損なわれ、貯蔵中にプレポリマーが硬化してしまい、使用に供することができなくなるおそれがある。また、イソシアネートの含有率が３０質量％を超えると、プレポリマー化されていないポリイソシアネートの含有量が増加し、このポリイソシアネートは、後のポリウレタン硬化反応において用いるポリオール成分と、プレポリマー化反応を経ないワンショット製法に類似の反応機構により硬化するため、プレポリマー法を用いる効果が薄れる。ポリオールをあらかじめポリイソシアネートによりプレポリマー化したイソシアネート成分を用いる場合のポリオール成分としては、上記ポリオール成分に加えて、エチレングリコールやブタンジオール等のジオール類、トリメチロールプロパンやソルビトール等のポリオール類やそれらの誘導体を用いることもできる。
【００２８】
ポリウレタン原料には、イオン導電剤や電子導電剤等の導電剤、カーボンブラックや無機炭酸塩等の充填材、フェノールやフェニルアミン等の酸化防止剤、低摩擦化剤、電荷調整剤などを添加することができる。イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム（例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム）、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム（例えば、ステアリルトリメチルアンモニウム）、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウムなどの過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩などが挙げられる。また、電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、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；酸化処理を施したインク用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト；酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物；ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属などを挙げることができる。これらの導電剤は単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。その配合量には特に制限はなく、所望に応じ適宜選定可能であるが、通常は、ポリウレタン原料１００質量部に対し、０．１〜４０質量部、好ましくは０．３〜２０質量部の割合である。
【００２９】
ポリウレタン原料の硬化反応に用いる触媒としては、トリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルプロパンジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン等のジアミン類、ペンタメチルジエチレントリアミン、ペンタメチルジプロピレントリアミン、テトラメチルグアニジン等のトリアミン類、トリエチレンジアミン、ジメチルピペラジン、メチルエチルピペラジン、メチルモルホリン、ジメチルアミノエチルモルホリン、ジメチルイミダゾール等の環状アミン類、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、メチルヒドロキシエチルピペラジン、ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、エチレングリコールビス（ジメチル）アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類、スタナスオクトエート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マーカプチド、ジブチル錫チオカルボキシレート、ジブチル錫ジマレエート、ジオクチル錫マーカプチド、ジオクチル錫チオカルボキシレート、フェニル水銀プロピオン酸塩、オクテン酸鉛等の有機金属化合物などが挙げられる。これらの触媒は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
本発明においては、ポリウレタン原料にシリコーン整泡剤や各種界面活性剤を配合することが、フォーム材のセルを安定させるために好ましい。シリコーン整泡剤としては、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合物等が好適に用いられ、分子量３５０〜１５０００のジメチルポリシロキサン部分と分子量２００〜４０００のポリオキシアルキレン部分とからなるものが特に好ましい。ポリオキシアルキレン部分の分子構造は、エチレンオキサイドの付加重合物やエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共付加重合物が好ましく、その分子末端をエチレンオキサイドとすることも好ましい。界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性等のイオン系界面活性剤や各種ポリエーテル、各種ポリエステル等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。シリコーン整泡剤や各種界面活性剤の配合量は、ポリウレタン原料１００質量部に対して０．１〜１０質量部とすることが好ましく、０．５〜５質量部とすることが更に好ましい。シリコーン整泡剤や各種界面活性剤の配合量は、ポリウレタン原料１００質量部に対して０．１〜１０質量部とすることが好ましく、０．５〜５質量部とすることが更に好ましい。
【００３１】
本発明で用いるポリウレタンフォームは、密度が０．１〜０．７ｇ／ｃｍ３の範囲であることが好ましく、より好ましくは０．５０〜０．６５ｇ／ｃｍ３である。特に、この範囲程度の低密度のポリウレタンフォームを用いた場合に、裁断カスが発生しやすいので、本発明の適用が有効である。密度が低すぎると泡が粗大化してしまい、高すぎるとローラ性能が悪化するので、いずれも好ましくない。
【００３２】
また、ポリウレタンフォームのアスカーＣ硬度は１５〜７０°が好ましく、より好ましくは１５〜４５°である。本発明において、ポリウレタン原料をあらかじめ発泡させるための方法としては、従来から用いられているメカニカルフロス法、水発泡法、発泡剤フロス法等の方法を用いることができるが、好適な密度および硬度を有する独立気泡構造のポリウレタンフォームを得る点からは、不活性ガスを混入しながら機械的攪拌により発泡させるメカニカルフロス法を用いることが好ましい。ここで、メカニカルフロス法において用いる不活性ガスは、ポリウレタン反応において不活性なガスであればよく、ヘリウム、アルゴン、キセノン、ラドン、クリプトン等の狭義の不活性ガスの他、窒素、二酸化炭素、乾燥空気等のポリウレタン原料と反応しない気体が挙げられる。発泡させたポリウレタン原料を金属モールド等に注型し、硬化させることにより、金属モールドに接した部分に自己スキン層（薄い層状の皮膜）が形成されたポリウレタンフォームを得ることができる。その際、金属モールドの内面をフッ素樹脂等でコーティングする等の方法により、金属モールドに離型性を付与することができる。
【００３３】
また、発泡層２の成形条件については特に制限はなく、通常の条件に従うことができ、例えば、１５〜８０℃、好ましくは２０〜６５℃の範囲の温度においてポリウレタン原料の発泡を開始させ、シャフト１を配置した金属モールド内に注入完了後、７０〜１２０℃程度の温度でキュアを行い、次いで、脱型することにより、発泡層２を得ることができる。
【００３４】
本発明において、発泡層２の外周には、少なくとも一層以上の塗膜層を形成する。図１に示す例では、発泡層２の外周に、ローラ表面をなす表層としての１層の塗膜層３を設けているが、これには限られず、中間層および表層の２層の塗膜層を設けてもよく、さらに、他の機能層を追加してもよい。
【００３５】
例えば、表層は、ウレタン系、アクリル系、アクリルウレタン系、フッ素系等の溶剤系塗料により形成することができ、ウレタン、アクリル、シリカ等の球状微粒子を含有させることで、表面粗さを調整することができる。かかる表層の表面粗さは、ＪＩＳ算術平均粗さＲａで、通常２μｍ以下、特には０．５〜１．５μｍの範囲内であることが好ましい。また、導電剤として、前述したイオン導電剤や電子導電剤を適宜含有させることで、所望の導電性を付与することができる。表層の厚みは、特に制限されるものではないが、通常１〜５０μｍ、特には１〜４０μｍ程度とすることができる。
【００３６】
中間層は、導電剤を含む水系塗料からなるものとすることができ、かかる水系塗料としては、ゴム系、ウレタン系およびアクリル系からなる群から選択されるいずれか１種または２種以上を好適に用いることができる。ゴム系としては、天然ゴム（ＮＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のラテックス、ウレタン系としては、エーテル系、エステル系等のエマルジョンやディスパージョン、アクリル系としては、アクリル、アクリルスチレン等のエマルジョンを好適に用いることができる。また、これらに含有させる導電剤としては、発泡層２について先に挙げたものと同様のものを用いることができ、特に制限されるものではない。中間層には、所望に応じ、その他加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤などを適宜添加することができる。
【００３７】
中間層の厚みは、通常１０〜１００μｍ、特には３０〜８０μｍの範囲内とする。この厚みが１０μｍ未満では、発泡層に対する溶剤遮蔽効果や下層側からの汚染物質の染み出し防止のための目止め効果が不十分となり、溶剤ヤラレにより所望の表面粗さが付与できなくなる。一方、厚みが１００μｍを超えると、中間層が発泡層２の柔らかさに追随することができずに割れ、剥がれ等が生じ、ローラ自体も硬くなってトナーダメージ等のローラ性能面での不具合が発生するおそれがある。
【００３８】
中間層は、発泡層２上に上記水系塗料を塗布することにより、１層または２層以上にて形成することができる。その塗布方法としては特に制限されるものではなく、ディップ塗布、スプレー塗布、ロールコーター塗布などの公知の手法を用いることができ、好適には、ディップ塗布を用いる。また、中間層のマイクロ硬度は、膜厚５００μｍの場合において、好適には１０〜４５°の範囲内であり、この程度の硬度とすることで、最終的に得られるローラ表面について、所望のローラ硬度を実現することができる。かかるマイクロ硬度は、例えば、マイクロゴム硬度計ＭＤ−１型により測定することができる。
【００３９】
本発明のローラは、電子写真方式の画像形成装置等において使用される導電性ローラとして好適であり、具体的には例えば、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラ等の各種ローラ部材として好適に用いることができ、特には、現像ローラとして有用である。
【００４０】
本発明のローラは、以下のようにして製造することができる。すなわち、まず、シャフトの外周に発泡層を、型成形により形成する。次いで、形成された発泡層上に、少なくとも一層以上の塗膜層、具体的には例えば、前述した表層を直接、または、中間層および表層を順次、塗布形成する。次いで、形成された発泡層および塗膜層の、ローラ軸方向両端部を裁断する。ここで、発泡層および塗膜層のローラ軸方向両端部を裁断する場合としては、ローラの外観性の観点から、型成形により膨らんだローラ端部を切り落とす場合や、ローラ寸法を調整する場合などが挙げられる。次いで、前述した各種手法により、裁断された発泡層および塗膜層の裁断面に、少なくとも発泡層を被覆する寸法にて、目止め層を設けることにより、本発明のローラを得ることができる。
【００４１】
次に、本発明の画像形成装置は、上記本発明のローラ、特には導電性ローラ、中でも現像ローラが搭載されている点に特徴を有するものであり、これにより、裁断カスの感光体等への付着による画像不具合の発生の問題を解消することができる。図２に、本発明の画像形成装置の一例の部分断面図を示す。図示する本発明の画像形成装置においては、静電潜像を保持する感光体等の画像形成体２１と、この画像形成体２１に当接して表面に担持したトナー２０を付着させることにより静電潜像を可視画像化する現像ローラ１０と、この現像ローラ１０にトナー２０を供給するトナー供給ローラ２２とが設けられており、トナー２０を、トナー収容部２３から、トナー供給ローラ２２および現像ローラ１０を介して画像形成体２１まで搬送する一連のプロセスにより、画像形成が行われる。
【００４２】
図示する画像形成装置においては、帯電ローラ２５によって、画像形成体２１が一定電位に帯電された後、露光器（図示せず）により、画像形成体２１上に静電潜像が形成される。次に、トナー供給ローラ２２と、現像ローラ１０と、画像形成体２１とが、図中の矢印方向に回転することで、トナー供給ローラ２２上のトナー２０が現像ローラ１０を経て画像形成体２１に送られる。現像ローラ１０上のトナー２０は、成層ブレード２４により均一な薄層に整えられ、現像ローラ１０と画像形成体２１とが接触しながら回転することにより、トナー２０が現像ローラ１０から画像形成体２１の静電潜像に付着し、潜像が可視化される。潜像に付着したトナー２０は、転写ローラ２６で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に画像形成体２１上に残留するトナー２０は、クリーニング部２７のクリーニングブレード２８によって除去される。なお、本発明の画像形成装置には、さらに、画像形成装置に通常用いられる公知の部品を設けることができる（図示せず）。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
まず、シャフト（φ８ｍｍ、長さ２６０ｍｍ、材質：硫黄快削鋼）の外周に、メカニカルフロス法によりポリウレタンフォームを担持させた。このポリウレタンフォームの密度は、０．６０ｇ／ｃｍ３であった。【００４４】
具体的には、イソシアネート成分（プレポリマー化イソシアネートＴＤＩ＋ポリエーテルポリオール）１００質量部と、ポリオール成分（ポリエーテルポリオール）２０質量部と、カーボンブラック（アセチレンブラック）２質量部と、イオン導電剤（過塩素酸ナトリウム）０．２質量部とからなるポリウレタン原料を調製し、このポリウレタン原料をミキサーにより機械的に攪拌して乾燥空気を混入して、発泡させた。この発泡ポリウレタン原料を、端部にシャフトを貫通させるための穴が設けられ、かつ、シャフトを支持するための金属製キャップが設置されている金属製円筒状割りモールドに注型した。このモールドの内部には、シャフトを、外周に接着剤を塗布した状態で配置した。次いで、発泡ポリウレタン原料が注型されたモールドを１１０℃に調整した熱風オーブン中に１時間放置し、発泡ポリウレタン原料を硬化させた。【００４５】
硬化したポリウレタンフォームをモールドから取り外して、カーボンブラック（ケッチェンブラック）を配合したＣＲゴムラテックス塗料をディップ塗布することにより、発泡層の外周に、膜厚６０μｍの中間層を形成した。次いで、Ｄ５０＝１０μｍの球状ポリウレタン粒子とカーボンブラック（アセチレンブラック）とを配合したポリウレタン系溶剤系塗料をディップ塗布することにより、膜厚１５μｍの表層を形成した。【００４６】
上記で得られたローラのローラ本体部のローラ軸方向両端部を裁断して、ローラ本体部の寸法を、φ１１．５ｍｍ、長さ２４０ｍｍとした。その後、ローラ本体部の裁断面に、下記表１〜３中に示す目止め層をそれぞれ形成して、実施例１〜１２の供試ローラを得た。目止め層は、液状接着剤の場合には、裁断面のφ１１．５ｍｍの範囲にスプレー塗装により塗布し、加熱することにより形成した。また、ホットメルト接着剤の場合には、シート状のものを外径φ１１．５ｍｍのリング形にカットし、貼り付けて熱プレス方式で溶着することにより形成した。さらに、ワッシャーの場合には、外径φ１１．５ｍｍの金属（ステンレス）製および樹脂（ＰＰ）製のものを、接着剤（アロンアルフア（登録商標）（一般用））を、ディスペンサで裁断面に点状に塗布して接着することにより形成した。また、ローラ本体部の裁断面に目止め層を形成しないものを、従来例の供試ローラとした。【００４７】
＜評価方法＞
得られた各供試ローラを、市販のレーザービームプリンタ（キヤノン（株）製  ＬＢＰ７２００Ｃ）に組み込んで、１００枚の印字耐久試験を実施した。結果は、印字画像を目視にて評価し、裁断面から発生する裁断カスに起因する画像不具合の有無（不具合が生じなかった場合を○、生じた場合を×とした）、および、印字試験後の目止め層における接着剤の剥がれなどの不具合の有無につき評価した。その結果を、下記の表１〜３中に併せて示す。【００４８】
【表１】
2014136829.tif 000003
＊１）ＵＭ７００，セメダイン（株）製
＊２）５７５，セメダイン（株）製
＊３）Ｙ６１０，セメダイン（株）製
＊４）ＣＨ３８，コニシ（株）製【００４９】
【表２】
2014136829.tif 000004
＊５）ＥＰ００７，セメダイン（株）製
＊６）ＳＩＬＭＡＴＥ８２，（株）東芝製
＊７）エセラン（厚み５０μｍ），シーダム（株）製
＊８）ＨＭ２２４（厚み５０μｍ），セメダイン（株）製【００５０】
【表３】
2014136829.tif 000005
＊９）ＨＭ７１２（厚み５０μｍ），セメダイン（株）製
＊１０）ＨＭ６５０−２（厚み５０μｍ），セメダイン（株）製【００５１】
上記表１〜３中に示すように、ローラ本体部の裁断面に、少なくとも発泡層を被覆する目止め層を設けたことで、裁断カスに起因する画像不具合の発生を効果的に防止することができ、また、使用時において目止め層の剥がれ等の他の問題は生じないことが確かめられた。【００５２】
発泡層を構成するポリウレタンフォームの密度を下記表４中に示すように変えた以外は実施例１と同様にしてローラを作製し、ローラ本体部のローラ軸方向両端部を裁断して、ローラ本体部の寸法を、φ１１．５ｍｍ、長さ２４０ｍｍとした。その後、ローラ本体部の裁断面に、実施例１と同様にして下記表４中に示す目止め層をそれぞれ形成し、実施例１３〜１８の供試ローラを得た。得られた各供試ローラについて、実施例１等と同様にして評価を行った結果を、下記表４中に併せて示す。【００５３】
【表４】
2014136829.tif 000006
【００５４】
上記表４中に示すように、発泡層を構成するポリウレタンフォームの密度を変えた場合においても、ローラ本体部の裁断面に、少なくとも発泡層を被覆する目止め層を設けることで、使用時における目止め層の剥がれ等の他の問題を発生させることなく、裁断カスに起因する画像不具合の発生を防止できることが確かめられた。  
【符号の説明】
【００５５】
１  シャフト
２  発泡層
３  塗膜層
４  目止め層
１０  ローラ（現像ローラ）
２０  トナー
２１  画像形成体
２２  トナー供給ローラ
２３  トナー収容部
２４  成層ブレード
２５  帯電ローラ
２６  転写ローラ
２７  クリーニング部
２８  クリーニングブレード
【図１】
2014136829.tif 000007
【図２】
2014136829.tif 000008
【国際調査報告】
2014136829.tif 000009
2014136829.tif 000010
2014136829.tif 000011
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