(57)【要約】【課題】低硬度で良好な密着性を有する転写ローラ、およびその転写ローラを装着した画像形成装置を提供する。【解決手段】芯金の周りにポリウレタンフォーム層が成形型内で形成された転写ローラであって、該ポリウレタンフォーム層の表面の平均開口径（Ａ）が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、表面から１ｍｍ芯金側にある該ポリウレタンフォーム層の平均セル径（Ｂ）が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、該ポリウレタンフォーム層の表面の平均セル壁（Ｃ）が０．０３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金の周りにポリウレタンフォーム層が成型金型内で形成された転写ローラであって、該ポリウレタンフォーム層の表面の平均開口径（Ａ）が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、表面から１ｍｍ芯金側での該ポリウレタンフォーム層の平均セル径（Ｂ）が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、かつ表面での開口セル間の平均セル壁（Ｃ）が０．０３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする転写ローラ。
【請求項２】
前記ポリウレタンフォーム層の表面の平均開口径（Ａ）が０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であり、前記表面から１ｍｍ芯金側での該ポリウレタンフォーム層の平均セル径（Ｂ）が０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、前記表面での開口セル間の平均セル壁（Ｃ）が０．０４ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である請求項１記載の転写ローラ。
【請求項３】
前記ポリウレタンフォーム層に５０ｍｍ長１０ｍｍ幅の押圧面を有する冶具を押し当て、変形量１ｍｍまで荷重−変形量を測定したとき、荷重１００ｇでの変形量（Ｅ）が、該ポリウレタンフォーム層の表面層の平均開口径（Ａ）より大きい請求項１または２記載の転写ローラ。
【請求項４】
芯金を軸直線としたとき半径方向の円周振れが０．２ｍｍ以下であり、かつ転写ローラの外周面の真直度が０．２ｍｍ以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の転写ローラ。
【請求項５】
芯金の回りにポリウレタンフォーム層を成型金型内で形成するに際し、内面に水溶性の離型剤の塗布層が形成された成型金型を用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の転写ローラの製造方法。
【請求項６】
転写ローラが、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の転写ローラである画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ，プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に好適に使用できる転写ローラ、及びその転写ローラを装着した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真技術の進歩に伴い、乾式電子写真装置等の画像形成装置には、帯電、現像。転写、トナー供給、クリーニングなどの部材として、高分子弾性部材が使用されている。例えば、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラ等の弾性ローラやトナー層規制ブレード，クリーニングブレード等の弾性ブレードなどの形態で用いられている。高分子弾性部材が、特に低硬度であることが求められる転写、トナー供給、クリーニング等の用途に使用される場合、ポリウレタンフォームからなるものが好ましい。
【０００３】
トナー供給やクリーニングの用途に使用される場合には、トナーや紙粉等を内部に取り込み搬送するため、高分子弾性部材には取り込む空間が必要である。
【０００４】
一方、転写ローラにおいては、トナーを直接、もしくは紙等の印字媒体を介して電気的には接触した状態で移動させるため、感光体等と高度に密着していることが必要で、弾性層は適度に柔軟（低硬度）であることが望まれている。ローラが硬い（ローラ硬度が高い）場合、感光体等との接触幅（以下、ニップ幅という）が小さくなり、例えば、転写率の低下、感光体の表面の摩耗や損傷による画像の欠陥等を生じやすい。
【０００５】
かかる状況下に、低硬度で良好な密着性を有するローラの製造方法として、以下の方法が提案されている。芯金を備えた金型に泡状原料を注入し硬化して薄いスキン層を有する円筒体を得、その表面に塗装して塗膜を設ける方法（特許文献１）。芯金を備えた金型にウレタンフォーム原料を注入し、該金型内でウレタンフォーム層に表面に厚み１乃至５０μｍの自己スキン層を設ける方法（特許文献２）。芯金を備えた金型内でスキン層を有する発泡体ローラを作製し、そのスキン層を切削・研磨により除去する方法（特許文献３参照）。
【０００６】
特許文献３に開示される切削・研磨により表面を成形する方法では、工程が増えることによるコストアップ、更には最終的に表面のケバが残り、平滑性を満足させることが難しいという問題がある。
【０００７】
特許文献１の方法では、被覆、接着といった工程が増えることによるコストアップ、更には硬度が増大するといった問題がある。
【０００８】
特許文献３の方法では、ウレタンフォーム原料を金型に注入し、型に接した部分に薄いスキン層を形成する場合、形成されたローラを脱型する時にスキン層がちぎれ、金型内にウレタンフォームが残って、成形不具合が発生しやすい。また、転写ローラとして用いたとき、スキン層が薄くて強度が不足するため、部分的にスキン層がちぎれ、感光体との密着性が不均一となり、画像不良が発生するといった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第２７４３２９４号公報
【特許文献２】特許第３４７４２８９号公報
【特許文献３】特開２００２−０４０８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような事情を背景になされたものであり、その解決しようとする課題は、低硬度で良好な密着性を有する転写ローラ、およびその転写ローラを装着した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、芯金の周りにポリウレタンフォーム層が成型金型内で形成された転写ローラであって、該ポリウレタンフォーム層の表面の平均開口径（Ａ）が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、表面から１ｍｍ芯金側での該ポリウレタンフォームの平均セル径（Ｂ）が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、かつ、表面での開口セル間の平均セル壁（Ｃ）が０．０３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする転写ローラである。
【００１２】
また、本発明は、上記転写ローラを転写ローラとして装着した画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、低硬度で良好な密着性を有する転写ローラが提供され、この転写ローラを装着した画像形成装置は、転写率の低下、感光体の表面の摩耗や損傷による画像の欠陥等を生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】転写ローラの表面層の荷重−変形量の測定方法を示す説明図（（ａ）平面、（ｂ）側面）である。
【図２】転写ローラの表面層の荷重−変形量曲線の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明にかかる転写ローラは、ローラ軸となる芯金の周りに層状にポリウレタンフォームを成型金型内で形成したものである。そして、ポリウレタンフォーム層の表面の平均開口径（Ａ）が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、表面から１ｍｍ芯金側でのポリウレタンフォームの平均セル径（Ｂ）が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする。かつ、ポリウレタンフォーム層の表面での開口セル間の平均セル壁（Ｃ）が０．０３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
これらフォームの形状を規定する値がこの範囲内にあるとき、低硬度で良好な密着性を有するので良好な画像を得ることができる、そして、表面がスキン層である必要が無いので耐久性がある転写ローラとなる。なお、以下において、ポリウレタンフォーム層の表面の平均開口径（Ａ）を「表面開口径（Ａ）」と、表面から１ｍｍ芯金側でのポリウレタンフォーム層の平均セル径（Ｂ）を「内部セル径（Ｂ）」ということがある。また、ポリウレタンフォーム層の表面での開口セル間の平均セル壁（Ｃ）を「開口セル壁（Ｃ）」ということがある。
【００１７】
より好ましくは、表面開口径（Ａ）は０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であり、内部セル径（Ｂ）は０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、開口セル壁（Ｃ）は０．０４ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。
【００１８】
つまり、表面開口径（Ａ）や内部セル径（Ｂ）が小さくなりすぎると、ポリウレタンフォーム層が硬くなりニップ幅が不十分になり良好な密着性を得られない。また、表面開口径（Ａ）や内部セル径（Ｂ）が大きくなりすぎると、ニップ幅が不均一となりやはり良好な密着性を得られない。
【００１９】
さらに、開口セル壁（Ｃ）が薄くなりすぎると、表面の平滑性が低下し、開口セル壁（Ｃ）が厚くなりすぎると、摩擦抵抗が高くなるため脱型が困難になり、成型不具合が発生する。
【００２０】
本発明にかかる転写ローラでは、ポリウレタンフォーム層の密度は０．０５ｇ／ｃｍ3以上０．５ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましく、より好ましくは０．１ｇ／ｃｍ3以上０．３ｇ／ｃｍ3以下である。ポリウレタンフォーム層の密度が小さくなりすぎるとフォーム強度が保てない等により成形が困難になる場合があり、密度が高くなりすぎると変形することができる空間が減り、荷重をかけたときに十分な変形量が得られない場合がある。
【００２１】
また、ポリウレタンフォーム層に、５０ｍｍ長１０ｍｍ幅の押圧面を有する冶具を押し当て、変形量１ｍｍまで荷重−変形量を測定したとき、荷重１００ｇでの変形量（Ｅ）が表面開口径（Ａ）より大きいことがより好ましい。なお、変形量１ｍｍでも荷重１００ｇにならないときは変形量（Ｅ）を１ｍｍとする。通常、転写ローラは接触部材との接触は１００ｇ以上の当接圧となるようにされているので、変形量（Ｅ）が表面開口径（Ａ）より大きいと、表面の穴となる開口セルを十分に潰すことができ、平滑な当接状態が得られ良好な密着性を得られる。その結果、良好なトナー像の転写が達成される。図１に荷重−変形量の測定方法を示す説明図（ａ）平面、（ｂ）側面を、図２に荷重−変形量曲線の図を示す。
【００２２】
さらに、本発明にかかる転写ローラは、接触部材と均一なニップ幅を得るために、その外周面の真直度が０．２ｍｍ以下で、かつ、芯金を軸直線としたとき半径方向の円周振れが０．２ｍｍ以下であることが好ましい。つまり、転写ローラの外径に関係なく、どこを測定しても円周振れ、真直度が０．２ｍｍ以下であることで、均一なニップ幅が達成され、密着性が良く、その結果、良好なトナー像の転写が達成される。
【００２３】
本発明にかかる転写ローラは、上記したようにローラ軸となる芯金の周りにポリウレタンフォーム層を成型金型内で形成したものである。そして、その表面には上記した形状の開口したセルを有すると共に、表面から１ｍｍ芯金側にあるセルのその点でのセル径が平均で０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが必要である。
【００２４】
本発明にかかる転写ローラの上記規定の表面形状を形成するには、スキン層を有するポリウレタンフォーム層を研磨して該スキン層を除くことでも良いが、内面に離型剤を塗布した成型金型を用い、ポリウレタン原料を金型内で発泡硬化すると良い。
【００２５】
具体的には、本発明に規定されたセル形状の転写ローラは、ポリウレタン原料の配合組成、成形温度・攪拌混合等の成形条件、離型剤の選択等によって、実現される。例えば、水系の離型剤を塗布した円筒形状金型を使用することによって達成できる。
【００２６】
成型金型の内面への離型剤の塗布は、例えば、金型に離型剤をスポンジに含ませて塗布し、５０℃に加温するなどして乾燥させて離型剤皮膜を形成する。離型剤としては、従来公知の離型剤を用いることができるが、ワックス成分およびシリコーンオイルを含有する水系の離型剤が、本発明の開口セル壁（Ｃ）の形成に適している。水系の離型剤としては、平均粒径２μｍ以下のエマルジョンタイプであり、ワックス成分の融点がポリウレタンフォーム層の発泡形成時の金型温度以上で、離型剤塗布層の水に対する接触角が９０度以上であると、表面にスキン層が無いローラを成形しやすい。
【００２７】
本発明にて規定されるセル形状を有する転写ローラは、ポリウレタン原料を構成する成分の選択、例えば、高分子量のポリオール成分の使用、架橋密度の調整等によって、実現され、ポリウレタンフォーム層の密度を調整することによって達成できる。
【００２８】
本発明にかかる転写ローラの真直度、円周振れは、上記ポリウレタン原料の配合組成、成形温度、硬化時間等の選択と共に、例えば成形後の収縮による寸法精度の低下を抑制するために高樹脂化のアミン系触媒の選択等によって実現される。また、成形金型の円筒度や同軸度を適正にすることによっても達成できる。
【００２９】
（ポリウレタン原料）
本発明の転写ローラのポリウレタンフォーム層のポリウレタン原料には、ポリオールおよびポリイソシアネートと共に、必要により触媒、発泡剤、整泡剤や導電性付与剤が用いられる。なお、従来と同様に、架橋剤、界面活性剤等が、必要に応じて、適量含ませることもできる。また、必要に応じて、難燃剤や充填剤、帯電防止剤等も、従来と同様に添加してもよい。
【００３０】
本発明ではポリウレタン原料を構成するポリオールとして、一般にポリウレタンフォームの製造に用いられるポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール等の公知のポリオール類の中から適宜選択して使用することができる。なお、２種以上を混合して用いても構わない。また、予めポリイソシアネートと反応させたプレポリマーとして用いても差し支えない。
【００３１】
なお、ポリオールとしてポリエーテルポリオールを用いると、耐湿熱耐久性に優れた高弾性ポリウレタンフォーム層を形成するのに好適である。エチレンオキシドを５モル％以上含有するポリエーテルポリオールを使用すると、成型性が良い。また、ポリエーテルポリオールは、質量平均分子量（Ｍｗ）が４５００以上８０００以下であり、水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下で、平均官能基数が２．０以上４．０以下であることが好ましい。
【００３２】
ポリエーテルポリオールのＭｗが８０００より大きくなると粘度が高くなり、セル径が小さくなりやすい上、取扱いや注型、イソシアネートとの均一な混合が困難になる場合がある。逆にＭｗが４５００より小さいと、セル径が大きくなりやすい上、低温低湿下で物性値が大きく変化し、硬度が高くなる場合がある。すなわち、転写ローラの使用環境として低温低湿から高温高湿まで、使用に好適な物性やセル形状を得るには、ポリエーテルポリオールとして、Ｍｗがこの範囲内にあるものが適している。
【００３３】
本発明では、ポリイソシアネートとして、特に制限されないが、トルイレンジイソシアネート（ＴＤＩ）を７０質量％以上含有するものが好ましい。さらに、ＴＤＩと共に用いられるポリイソシアネートが、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）及び／又はジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）であることが好ましい。
【００３４】
ＴＤＩの含有量が７０質量％未満であると、硬度が大きくなりやすい。さらに、ＴＤＩと、ポリメリックＭＤＩ及び／又はＭＤＩの混合物を用いることで、低硬度で成型性が良く、かつ、引き裂き強度が大きい転写ローラが容易に得られる。なお、前記ポリイソシアネートを公知の活性水素化合物と反応させてイソシアネート基末端であるプレポリマーをポリイソシアネートとして使用することもできる。なお、プレポリマーとしてポリイソシアナートを用いるときも、含まれるポリイソシアネート由来結合をポリイソシアネートとして本発明では考慮している。
【００３５】
ポリウレタンフォーム層の硬度を決定する要因として、例えば、通常イソシアネートインデックス（ＮＣＯインデックス）といわれる、ポリウレタン原料中のイソシアネート基（ＮＣＯ）と水酸基（ＯＨ）の比率がある。ＮＣＯインデックスとは、発泡剤やポリオール等の原料中の水酸基の合計モル数［ＯＨ］に対する、ポリイソシアネートのイソシアネート基のモル数［ＮＣＯ］の比率［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の百分率のことである。本発明では、ＮＣＯインデックスを９０以上１１０以下にすることが好ましい。
【００３６】
ポリウレタンフォーム層の形成に使用する触媒としては、特に制限はなく、従来公知のもの、例えば、アミン系触媒、有機金属系触媒を使用することができるが、上記したように高樹脂化が可能なアミン系触媒が好ましい。また、併用しても良い。アミン系触媒としては、例えば、以下のものを挙げることができる。トリエチレンジアミン、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサンジアミン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、１，５−ジアザビシクロ（４，３，０）ノネン−５、１，２−ジメチルイミダゾール、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−メチルモルホリン等。有機金属系触媒として、例えば、以下のものがある。オクチル酸錫、オレイン酸錫、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、テトラ−イソプロポキシチタン、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テトラキス（２−エチルヘキシルオキシ）チタン等。触媒の使用量は、全ポリオール１００質量部に対して０．００１質量部以上３．０質量部以下とすることが好適である。
【００３７】
発泡剤についても、ポリウレタンフォームの製造に用いられるものならば特に制限はなく使用可能であり、例えば、水、低沸点物、ガス体等を用いることができる。安全性の面から水を用いることが好ましい。
【００３８】
整泡剤については、ポリウレタンフォームの製造に使用されるものから特に制限はなく選択して使用可能であり、具体的には、次のものを挙げることができる。ポリジメチルシロキサンとエチレンオキサイド（ＥＯ）／プロピレンオキサイド（ＰＯ）共重合物である水溶性ポリエーテルシロキサン、スルホン化リシノール酸のナトリウム塩、これらとポリシロキサン・ポリオキシアルキレンコポリマーとの混合物。これらの中では、ポリジメチルシロキサンとＥＯ／ＰＯ共重合物である、水溶性ポリエーテルシロキサンが好適であり、共重合体の分子量が小さく、ＥＯ率が低く、末端に反応性基をもたないものが、成型しやすく好ましい。整泡剤は、全ポリオール１００質量部に対して０．１質量部以上３質量部以下含有させることが好ましい。
【００３９】
導電性付与剤については特に制限はないが、アンモニウム塩やアルカリ金属又はアルカリ土類金属の過塩素酸塩のようなイオン導電性付与剤、カーボンブラックや金属粉，金属酸化物粉などのフィラー系導電材料などが使用可能である。これらの中で、特に過塩素酸リチウム等のアルカリ金属の過塩素酸塩が、ポリオールとの相溶性が良く均一に分散されやすく、好ましい。また、分子量が４５０以上のホウ酸カリウム等のアルカリ金属のホウ酸塩は、帯電ロールを長時間使用しても抵抗変化が少なく、好ましい。導電性付与剤は一種でも、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４０】
なお、導電性付与剤は、全ポリオール１００質量部に対して０．０１質量部以上１０質量部以下含有させることが好ましい。導電性付与剤の含有量が０．０１質量部未満であると、実質的に電気抵抗の低下作用の効果が得られない場合がある。一方、導電性付与剤の含有量が１０質量部を越えると、ポリウレタン原料の反応性が低下して脆くなり、ポリウレタンフォーム層の耐久性が低下する場合がある。
【００４１】
また、本発明の転写ローラは、体積抵抗率が１０4Ω・ｃｍ以上１０10Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０5Ω・ｃｍ以上１０7Ω・ｃｍ以下である。転写ローラが高抵抗であると放電による画像不良が発生しやすい。転写ローラでは、低硬度、低抵抗にすることにより再転写が抑制されて、画像濃度の低下が抑えられ、良好なトナー像の転写が達成できる。
【００４２】
（転写ローラの製造方法）
図１は本発明にかかる転写ローラの一例の荷重−変形量を測定する説明図である。ここに示すように、転写ローラ１は、円柱状の芯金２と、芯金２の両端部を除いて芯金２の周りに設けられた発泡弾性体であるポリウレタンフォーム層３を備える。
【００４３】
ポリウレタンフォーム層３は、表面には内部に連通した複数のセル開口部を有している。ポリウレタンフォーム層３は、転写ローラの性能、用途によりさまざまな厚さを有するものとすることができるが、通常２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがより好ましい。ポリウレタンフォーム層３の厚さがこの範囲内にあると、転写ローラはより良好なニップ幅を有するようになる。
【００４４】
芯金２は、従来の転写ローラに用いる芯金を支障なく用いることができる。例えば、その直径は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、長さが２００ｍｍ乃至４００ｍｍである。芯金の材質も、特に限定されず、例えば、硫黄快削鋼などの鋼材にニッケルなどのメッキを施した金属部材、アルミニウム、ステンレス鋼、マグネシウム合金などの金属部材を使用することができる。なお、本発明かかる転写ローラは、上記の芯金と表面層の間に、接着層や弾性層等を必要に応じて有していても良い。接着層としては、接着剤やホットメルトシートなどの公知の材料から適宜選択して用いる。
【００４５】
転写ローラ成型用の金型は、円筒状であり、両端にポリウレタン原料供給口あるいは排気ベントホールを有する駒を備えたパイプタイプの成型金型であれば特に限定されず、従来公知の材質、形状のものを適宜選択して使用できる。例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼製パイプに、片端にポリウレタン原料供給口を備える駒で封じ、他端にベントホールを有する駒で封じた円筒状成型金型を示すことができる。なお、ベントホールとは、成型金型内にガスがたまり、発泡体に欠肉を生じるのを未然に防止するため設けられた孔径約１ｍｍ程度の金型内外に連通する小孔である。なお、駒には、芯金を中心に保持するための保持孔が設けられている。また、ポリウレタン原料供給口とベントホールが共通する形状で設けることが可能であれば、金型へのポリウレタン原料の供給がどちらから行ってもよいので、好ましい。
【００４６】
なお、本発明では、転写ローラのポリウレタンフォーム層はスキン層を有していないことが好ましいので、成型金型の内面を、ポリウレタンフォーム層表面でセル開口を容易にする粗さとすることが好ましい。例えば、金型内面をブラスト処理するなどして表面粗さを１０点平均粗さＲｚjisで５μｍ以上とする。また、金型の内面の平滑性を失わない粗さであるＲｚjis２０μｍ以下とすることが好ましい。さらに、転写ローラの寸法精度を上げるために、成形金型は、内径の円筒度が５０μｍ以下であり、内径に対する同軸度が５０μｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
芯金を成型金型内部に配設し、ポリウレタン原料を成型金型に注入し、発泡硬化したのち、金型より取り出して転写ローラを得る。
【００４８】
ポリウレタン原料を混合する際の温度や時間については特に制限は無いが、例えば、混合温度は１０℃以上９０℃以下、好ましくは２０℃以上６０℃以下であり、混合時間は１秒以上１０分以下、好ましくは３秒以上５分以下であることが好ましい。
【００４９】
本発明の転写ローラの製造において、発泡と硬化を同時進行で行うことができる。発泡方法についても特に制限はなく、発泡剤を用いる方法の他、機械的な撹拌により気泡を混入する方法など、いずれの方法をも用いることができる。
【００５０】
発泡硬化時には、ポリウレタン原料の組成にもよるが、通常成型金型を３５℃以上１００℃以下に加熱しておくことが好ましく、４０℃以上８０℃以下に加熱しておくことがより好ましい。具体的には、例えば、４０℃以上８０℃以下に予熱した、芯金を配設した成型金型にポリウレタン原料を注入し、４０℃以上８０℃以下で、５分乃至３０分間硬化させる。なお、ポリウレタンフォーム層の発泡倍率は、意図する転写ローラの性能等から適宜定めれば良く、特に制限はない。
【００５１】
また、成型金型内で発泡硬化したのち、金型から取り出された転写ローラは、必要により、加熱槽内に置き、硬化を完了させること、ポリウレタンフォーム層を安定化させることもできる。なお、ポリウレタンフォーム層の安定化には、金型から取り出された転写ローラをエアー噴きつけ、ローラ圧迫によりポリウレタンフォーム層をクラッシング処理しておくことも好ましい。さらに、製造された転写ローラは、ポリウレタンフォーム層の端部に、ポリウレタン原料供給口、ベントホール、金型パイプと駒の合わせ部に形成されたバリを切り取り製品転写ローラとされる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例、比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、これら実施例の記載によって、本発明は何等の制約をも受けるものでない。また、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものである。
【００５３】
実施例で使用した原料について説明する。
【００５４】
・芯金
ＳＵＳ３０４製の直径６ｍｍ、長さ２４６ｍｍの金属棒の表面に、ポリウレタン系ホットメルトを厚さ５μｍで塗ったもの。
【００５５】
・ポリオール成分
１）ポリオール
ＦＡ−９０８：ポリエーテルポリオール「ＳＡＮＮＩＸ  ＦＡ−９０８」（商品名）、三洋化成工業株式会社製、質量平均分子量７０００、水酸基価２４ｍｇＫＯＨ／ｇ、平均官能基数３。
ＦＡ−７０３：ポリエーテルポリオール「ＳＡＮＮＩＸ  ＦＡ−７０３」（商品名）、三洋化成工業株式会社製、質量平均分子量５１００、水酸基価３３ｍｇＫＯＨ／ｇ、平均官能基数３。
ＦＡ−１０３：ポリエーテルポリオール「ＳＡＮＮＩＸ  ＦＡ−１０３」（商品名）、三洋化成工業株式会社製、質量平均分子量３５００、水酸基価４９ｍｇＫＯＨ／ｇ、平均官能基数３。
２）架橋剤
１４ＢＤ：１，４−ブタンジオール（試薬１級）、キシダ化学株式会社製
３）整泡剤
ＳＺ−１３６０：シリコーン整泡剤「ＳＺ−１３６０」（商品名）、東レ・ダウコーニング株式会社製。
Ｌ−３６４０：シリコーン整泡剤「Ｌ−３６４０」（商品名）、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製。
４）触媒
ＴＯＹＯＣＡＴ  ＥＴ：ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル（第三級アミン触媒）「ＴＯＹＯＣＡＴ  ＥＴ」（商品名）、東ソー株式会社製。
ＴＥＤＡ−Ｌ３３：トリエチレンジアミン（第三級アミン触媒）「ＴＥＤＡ−Ｌ３３」（商品名）、東ソー株式会社製。
５）導電性付与剤
ＰＥＬ−２０Ａ：イオン導電性付与剤「ＰＥＬ−２０Ａ」（商品名）、日本カーリット株式会社製。過塩素酸リチウム系。
ＰＥＬ−４６：イオン導電性付与剤「ＰＥＬ−４６」（商品名）、日本カーリット株式会社製。有機ホウ素錯体リチウム塩系。
【００５６】
・ポリオール成分Ａ乃至Ｃの調製
上記ポリオール原料を下記表１に記載の組成（単位：質量部）で混合して、ポリオール成分Ａ乃至Ｃを調製した。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
・ポリイソシアネート成分
ＴＭ−２０：ポリイソシアネート混和物「コスモネートＴＭ−２０」（商品名）、三井化学株式会社製。ＴＤＩ８０質量％とポリメリックＭＤＩ２０質量％を含む。ＮＣＯ含有量＝４５質量％。
【００５９】
（実施例１〜５、比較例１）
・成型金型の準備
成型金型として、内径の円筒度が４４μｍ、内径に対する同軸度が３３μｍの内径１４．３ｍｍ、長さ２６０ｍｍのＳＵＳ３０４製円筒状金型を用いた。なお、出側駒にはベントホールを有するものである。この成型金型を６０℃の電気炉で温め、内面に水系の離型剤を膜厚１μｍ乃至１０μｍになるようスポンジに含ませて塗布し、６０℃の電気炉で乾燥して、水系離型剤膜を設けた。水系の離型剤は、平均粒径が１μｍ以下のエマルジョンであり、ワックス成分の融点が７０℃で、離型剤塗布層の水に対する接触角が９８度であるものである。このようにして水系の離型剤膜を有する成型金型の内部に、上記芯金を中心になるように駒で固定した。
【００６０】
表２に示す配合のポリオール成分およびポリイソシアネート成分ＴＭ−２０をそれぞれ液温２５℃に調整し、ついで、両液をＮＣＯインデックスが１００となるようにとり、撹拌羽根で５秒間撹拌した後、６０℃に温調した金型内に流し込んだ。このとき、ポリウレタン原料の注入量は表２記載の密度になるようにコントロールした。その後、６０℃の電気炉中で１５分間加熱することにより発泡硬化させた。その後、金型から取り出して、エアーを吹き付けてクラッシングして、外径１４ｍｍ、長さ２２０ｍｍのポリウレタンフォーム層を有する転写ローラを作製した。
【００６１】
（実施例６）
成型金型として、内径の円筒度が６０μｍ、内径に対する同軸度が５５μｍの円筒状金型を用いる外は実施例２と同様にして、転写ローラを作製した。
【００６２】
（比較例２、３）
成型金型の内面に水系の離型剤膜を設ける代わりにフッ素樹脂コーティングした以外はそれぞれ実施例２または３と同様にして、転写ローラを作製した。
【００６３】
実施例及び比較例で作製した転写ローラの各種測定は、下記の方法によった。また、得られた結果を表２に示す。
【００６４】
〈表面開口径（Ａ）、内部セル径（Ｂ）および開口セル壁（Ｃ）〉
株式会社キーエンス製のデジタルマイクロスコープＶＤＨ−９００（商品名）にて、ポリウレタンフォーム層表面の画像を倍率５０倍で取り込む。得られた画像から開口の長径と短径を読み取り、その平均を当該開口の径とする。無作為に選んだ５０個の開口の平均値を「表面開口径（Ａ）」とした。
【００６５】
表面セル壁（Ｃ）は、上記で取り込んだ画像の隣り合う開口の中心同士を結んだときの壁を横断する長さを、無作為に５０個選んで読み取り、その平均値のことである。
【００６６】
表面開口径（Ａ）、開口セル壁（Ｃ）を測定した後、表面から１ｍｍ芯金側に切削して現れた面の画像を、上記と同様に取り込み、開口について上記と同様に長径と短径を読み取り、その平均を当該開口の属するセルの径とする。その５０個のセルの平均値を「内部セル径（Ｂ）」とした。
【００６７】
〈変形量（Ｅ）〉
図１に示した説明図に従い、転写ローラのポリウレタンフォーム層の荷重−変形量の測定方法（Ｄ）を説明する。転写ローラ１をポリウレタンフォーム層３が無い両端部の芯金２で支持台（不図示）上に固定する。そして、ポリウレタンフォーム層３を、長さ５０ｍｍ×幅１０ｍｍの板状押圧面を有する治具４（厚さ１０ｍｍ）を、長さ方向を軸方向と一致させて押し当て、１０ｍｍ／分の速度で押圧して１ｍｍ変形させる。その時、押圧していった時の荷重と変形量の変化から荷重−変形量曲線（図２）を記録する。この荷重−変形量曲線から読み取った１００ｇ荷重検知時の変形量を当該測定箇所の変形量（Ｅ）とする。なお、この数値が大きくなるほど、ポリウレタンフォーム層３が柔らかいことを示している。
【００６８】
上記測定を、軸方向に３ヶ所×周方向に９０度毎４ヶ所、計１２ヶ所測定し、その平均値を、当該転写ローラの変形量（Ｅ）とする。なお、測定は、２３℃、５３ＲＨ％の環境下で行った。また、１ｍｍ変形しても１００ｇ荷重とならないときは当該測定箇所での変形量（Ｅ）を１ｍｍとし、１ｍｍ変形が得られないようなときには、１００ｇ荷重となったときに観察された変形の値を当該測定箇所での変形量（Ｅ）とする。
【００６９】
〈円周振れ〉
全自動ローラ測定装置「ＲＭＶＴ−６６０ＬＣ−ＮＢ３」（商品名、東京光電子工業株式会社製）にて、転写ローラ両端の芯金をベアリングで受け、２５ｒｐｍで回転させながらポリウレタンフォーム層表面と芯金と平行に置かれた基準棒との距離を測定する。そのとき測定された最大値と最小値の差を当該測定箇所での円周振れとし、この測定を、ポリウレタンフォーム層の両端から１０ｍｍの２ヶ所と中央部の計３ヶ所で行い、その測定値のうちの最大値を当該転写ローラの円周振れ（最大値）とする。
【００７０】
〈真直度〉
円周振れ測定において、転写ローラを回転させずにポリウレタンフォーム層表面と基準棒との距離を、中央部とそれから２０ｍｍ間隔で離れた箇所（合計１１ヶ所）測定し、その最大値と最小値の差を当該測定線での真直度とする。この測定を、転写ローラを９０度回転させて４回行い、それら測定値の最大値を当該転写ローラの真直度とする。
【００７１】
〈密度〉
転写ローラのポリウレタンフォーム層の密度は、ポリウレタンフォーム層の体積Ｖ（ｃｍ3）を計算し、ポリウレタンフォーム層の質量Ｍ（ｇ）を測定し、Ｍ／Ｖから密度を算出する。
【００７２】
〈画像評価〉
作製した転写ローラを、フルカラーレーザービームプリンタ「レイザーショットＬＢＰ−２５１０」（商品名、キヤノン株式会社製）の１次転写ローラとして組み込み、１５℃、１０ＲＨ％環境下で、１晩以上放置した。その後、この環境下に連続耐久試験用のテキスト画像を連続４０００枚出力した。出力終了後１５℃、１０ＲＨ％環境下に１晩以上放置してから各色ベタ画像を出力し、目視により観察し、下記基準で評価した。
◎：画像に不良（色抜け、濃度むら）は見られず、良好である。
○：部分的に画像に不良発生（色抜け、濃度むら）が見られるが、使用上問題はない。
×：画像全面に不良発生（色抜け、濃度むら）が見られ、使用上問題がある。
【００７３】
【表２】
2012145811.tif 000004
【００７４】
実施例１乃至６では、表面開口径（Ａ）が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下で、表面層から１ｍｍ芯金側の内部セル径（Ｂ）が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下で、表面層の表面セル壁（Ｃ）が０．０３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、いずれも画像評価は良好である。なお、実施例４では密度、表面セル壁がやや大きいため、実施例５では変形量（Ｅ）が表表面開口径（Ａ）より小さいため、また、実施例６では、円周振れと真直度が０．２ｍｍより大きいため、実施例１乃至３に比べ、画像評価が劣った。
【００７５】
一方、比較例１では、表面開口径（Ａ）が０．０５ｍｍ未満、内部セル径（Ｂ）が０．１ｍｍ未満、開口セル壁（Ｃ）が０．５ｍｍより大きくて、画像評価が「×」と悪かった。比較例２では、開口セル壁（Ｃ）が０．０３ｍｍ未満であり、画像評価が「×」と悪かった。比較例３では、表面開口径（Ａ）が０．５ｍｍより大きく、開口セル壁（Ｃ）が０．０３ｍｍ未満、変形量（Ｅ）が表面開口径（Ａ）より小さく、画像評価が「×」と悪かった。
【００７６】
以上より、本発明にかかる転写ローラは、画像形成装置の転写ローラとして用いると、表面の穴となる開口セルを十分に潰すことができ、平滑な当接状態が得られ、良好な密着性を得ることができる。その結果、良好なトナー像の転写が達成される。
【符号の説明】
【００７７】
１    転写ローラ
２    芯金
３    ポリウレタンフォーム層
４    冶具
【図１】
2012145811.tif 000005
【図２】
2012145811.tif 000006