(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写方式の画像形成装置に用いられる導電性転写ロールであって、芯金上に設けられた第１の導電性弾性層と、この第１の導電性弾性層上に設けられた第２の導電性弾性層と、この第２の導電性弾性層上に設けられた離型性コート層とからなり、前記第２の導電性弾性層は予め成形されたスリーブ部材であり、前記第１の導電性弾性層は、前記芯金と前記スリーブ部材との間に成形されたものであって、前記第１の導電性弾性層が、付加反応タイプの液状導電性シリコーンゴムで形成され、前記第２の導電性弾性層が、付加反応タイプ又は過酸化物架橋タイプのミラブル導電性シリコーンゴムで形成されていることを特徴とする導電性転写ロール。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の導電性弾性層は、抵抗値が１０2〜１０11Ω・ｃｍでゴム硬度がＡｓｋｅｒ  Ｃで２０°以下であり、第２の導電性弾性層は、抵抗値が１０4〜１０14Ω・ｃｍでゴム硬度がＪＩＳ  Ａで４０〜８０°であることを特徴とする導電性転写ロール。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記第１の導電性弾性層及び前記第２の導電性弾性層が、電子導電、イオン導電又はこれらを併せたハイブリッド導電により導電性が付与されていることを特徴とする導電性転写ロール。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記離型性コート層が、低温焼成フッ素系コート層からなり、蒸留水に対する接触角が７５〜１２０°であることを特徴とする導電性転写ロール。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記離型性コート層が、フッ素系樹脂の微粒子を分散させたバインダー樹脂溶液を塗布して２５℃〜２５０℃で焼成することにより形成されたものであることを特徴とする導電性転写ロール。
【請求項６】
芯金上に設けられた第１の導電性弾性層と、この第１の導電性弾性層上に設けられた第２の導電性弾性層と、この第２の導電性弾性層上に設けられた離型性コート層とからなり、転写方式の画像形成装置に用いられる導電性転写ロールの製造方法であって、前記第２の導電性弾性層としてスリーブ部材を予め成形する工程と、このスリーブ部材と前記芯金とを所定の金型にセットして両者の間に前記第１の導電性弾性層を成形する工程とを具備し、前記第２の導電性弾性層を、付加反応タイプ又は過酸化物架橋タイプのミラブル導電性シリコーンゴムで形成し、前記第１の導電性弾性層を、付加反応タイプの液状導電性シリコーンゴムで形成することを特徴とする導電性転写ロールの製造方法。
【請求項７】
請求項６において、前記第１の導電性弾性層は、抵抗値が１０2〜１０11Ω・ｃｍでゴム硬度がＡｓｋｅｒ  Ｃで２０°以下であり、第２の導電性弾性層は、抵抗値が１０4〜１０14Ω・ｃｍでゴム硬度がＪＩＳ  Ａで４０〜８０°であることを特徴とする導電性転写ロールの製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７において、前記スリーブ部材の電気抵抗値及び肉厚を調整することにより、最終製品の電気抵抗値を調整することを特徴とする導電性転写ロールの製造方法。
【請求項９】
請求項６〜８の何れかにおいて、前記スリーブ部材は予め成形して研磨した後、前記金型にセットされることを特徴とする導電性転写ロールの製造方法。
【請求項１０】
請求項６〜９の何れかにおいて、前記第１の導電性弾性層を成形後、前記第２の導電性弾性層を研磨して前記離型性コート層を設ける工程を具備することを特徴とする導電性転写ロールの製造方法。
【請求項１１】
請求項６〜９の何れかにおいて、前記スリーブ部材に前記離型性コート層を設けた後、前記金型にセットして第１の導電性弾性層を成形することを特徴とする導電性転写ロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる中間転写体又は転写体として用いられる導電性転写ロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真プロセス、静電記録プロセス、磁気記録プロセス等による画像形成装置には、転写方式のものが知られている。転写方式の画像形成装置では、感光体などの画像担持体上のトナー画像を中間転写体上に転写し、この画像を被記録体に転写するものがある。
【０００３】
かかる中間転写体としては、主にベルト形状のものが使用されているが、装置の小型化、高精度画像の形成の面でロール形状のものが要望されている。
【０００４】
従来の中間転写ロールとしては中抵抗の弾性ローラが使用され、特許第３０８２５４６号公報には、中抵抗弾性層として、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ポリウレタンゴム、ＥＰＤＭなどの弾性材料に、カーボンや酸化亜鉛などの金属酸化物を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗値）を１０5〜１０11Ω・ｃｍの中抵抗に調整した、ソリッドあるいは発泡肉質の層が開示されている。
【０００５】
しかしながら、発泡体のものは、弾性の点では良好であるが、クリーニング性に難がある。そこで、同公報には、離型性を持たせ、相対向する転写ロールへの一時転写電流の漏れを防止するために、中抵抗弾性層に、カーボンを分散して抵抗値を１０10〜１０13Ω・ｃｍに制御したＰＦＡコート層を設けた中間転写ロールが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような中間転写ロールは、外径、芯振れに高精度であり且つ高弾性であり、しかも、抵抗値のばらつきがないものが要求される。
【０００７】
しかしながら、上述した従来の中間転写ロールでは、中抵抗弾性層を形成し、研磨して寸法だしした後、コート層を設けるので、抵抗値のばらつきが大きくなるという問題がある。また、中抵抗弾性層を低硬度にすると、研磨できないので、十分なニップが得られないという問題もある。
【０００８】
また、中抵抗弾性層を２層構造にすることも考えられるが、作業工程が複雑化し、コスト高になるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、比較的容易に製造でき、且つ低硬度と高寸法精度であり、抵抗値の調整も比較的容易にできる導電性転写ロールを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、転写方式の画像形成装置に用いられる導電性転写ロールであって、芯金上に設けられた第１の導電性弾性層と、この第１の導電性弾性層上に設けられた第２の導電性弾性層と、この第２の導電性弾性層上に設けられた離型性コート層とからなり、前記第２の導電性弾性層は予め成形されたスリーブ部材であり、前記第１の導電性弾性層は、前記芯金と前記スリーブ部材との間に成形されたものであって、前記第１の導電性弾性層が、付加反応タイプの液状導電性シリコーンゴムで形成され、前記第２の導電性弾性層が、付加反応タイプ又は過酸化物架橋タイプのミラブル導電性シリコーンゴムで形成されていることを特徴とする導電性転写ロールにある。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記第１の導電性弾性層は、抵抗値が１０2〜１０11Ω・ｃｍでゴム硬度がＡｓｋｅｒ  Ｃで２０°以下であり、第２の導電性弾性層は、抵抗値が１０4〜１０14Ω・ｃｍでゴム硬度がＪＩＳ
Ａで４０〜８０°であることを特徴とする導電性転写ロールにある。
【００１３】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記第１の導電性弾性層及び前記第２の導電性弾性層が、電子導電、イオン導電又はこれらを併せたハイブリッド導電により導電性が付与されていることを特徴とする導電性転写ロールにある。
【００１４】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記離型性コート層が、低温焼成フッ素系コート層からなり、蒸留水に対する接触角が７５〜１２０°であることを特徴とする導電性転写ロールにある。
【００１５】
本発明の第５の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記離型性コート層が、フッ素系樹脂の微粒子を分散させたバインダー樹脂溶液を塗布して２５℃〜２５０℃で焼成することにより形成されたものであることを特徴とする導電性転写ロールにある。
【００１６】
本発明の第６の態様は、芯金上に設けられた第１の導電性弾性層と、この第１の導電性弾性層上に設けられた第２の導電性弾性層と、この第２の導電性弾性層上に設けられた離型性コート層とからなり、転写方式の画像形成装置に用いられる導電性転写ロールの製造方法であって、前記第２の導電性弾性層としてスリーブ部材を予め成形する工程と、このスリーブ部材と前記芯金とを所定の金型にセットして両者の間に前記第１の導電性弾性層を成形する工程とを具備し、前記第２の導電性弾性層を、付加反応タイプ又は過酸化物架橋タイプのミラブル導電性シリコーンゴムで形成し、前記第１の導電性弾性層を、付加反応タイプの液状導電性シリコーンゴムで形成することを特徴とする導電性転写ロールの製造方法にある。
【００１７】
本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記第１の導電性弾性層は、抵抗値が１０2〜１０11Ω・ｃｍでゴム硬度がＡｓｋｅｒ Ｃで２０°以下であり、第２の導電性弾性層は、抵抗値が１０4〜１０14Ω・ｃｍでゴム硬度がＪＩＳＡで４０〜８０°であることを特徴とする導電性転写ロールの製造方法にある。
【００１９】
本発明の第８の態様は、第６又は７の態様において、前記スリーブ部材の電気抵抗値及び肉厚を調整することにより、最終製品の電気抵抗値を調整することを特徴とする導電性転写ロールの製造方法にある。
【００２０】
本発明の第９の態様は、第６〜８の何れかの態様において、前記スリーブ部材は予め成形して研磨した後、前記金型にセットされることを特徴とする導電性転写ロールの製造方法にある。
【００２１】
本発明の第１０の態様は、第６〜９の何れかの態様において、前記第１の導電性弾性層を成形後、前記第２の導電性弾性層を研磨して前記離型性コート層を設ける工程を具備することを特徴とする導電性転写ロールの製造方法にある。
【００２２】
本発明の第１１の態様は、第６〜９の何れかの態様において、前記スリーブ部材に前記離型性コート層を設けた後、前記金型にセットして第１の導電性弾性層を成形することを特徴とする導電性転写ロールの製造方法にある。
【００２３】
かかる本発明では、第２の導電性弾性層を予め成形して当該第２の導電性弾性層と芯金との間に第１の導電性弾性層を形成することにより、芯金、第１の導電性弾性層及び第２の導電性弾性層を一体的に成形するので、作業工数が大幅に低減し、低コスト化を図ることができる。
【００２４】
また、積み上げ成形と異なり、第１の導電性弾性層を成形後に表面研磨を行わないので、第１の導電性弾性層を低硬度にすることができ、且つ第１の導電性弾性層と第２の導電性弾性層との間の導電性のばらつきを抑えることができる。
【００２５】
すなわち、積み上げ成形では、第１層成形後、第２層を設ける際には離型剤除去のために研磨工程が必要となり、上述したような低硬度のものは使用できないが、本発明方法を採用することにより初めて実現できる。
【００２６】
さらに、第２の導電性弾性層の肉厚と抵抗値を調整することにより、全体の電気抵抗値を調整することができ、また、電子導電か、イオン導電か、ハイブリッド導電かの選択も、使用する画像形成装置に応じての調整が容易である。
【００２７】
第１の導電性弾性層は、特に、成形後研磨できないような低硬度のものを使用することができ、例えば、Ａｓｋｅｒ  Ｃで２０°以下である。ここで、Ａｓｋｅｒ  Ｃで２０°以下とは、Ａｓｋｅｒ  Ｃで０〜２０°であるが、さらに、Ａｓｋｅｒ  Ｆで３０〜１００°のものも含まれる。なお、Ａｓｋｅｒ  Ｃのゴム硬度は、１０００ｇｆ定荷重で、１２ｍｍ厚以上のテストピースで測定したものである。
【００２８】
また、このような低硬度の材質を第１層に用いることにより、第２層である程度高硬度の材質を使用しても、全体としては十分な弾性を保持できるので、低硬度で且つ耐久性のあるロールを実現することができる。
【００２９】
このような低硬度の第１の導電性弾性層としては、付加反応タイプの液状導電性シリコーンゴムが好適である。液状であるので、第２の導電性弾性層と接着が良好であり、導電性のばらつきも抑えられるからである。また、シリコーンであるので、低硬度ではあるが、ある程度の強度を有しているからである。
【００３０】
第１の導電性弾性層の抵抗値は、１０2〜１０11Ω・ｃｍ程度が好適であり、導電性カーボンによる電子導電でも、過塩素酸リチウム等によるイオン導電でも、これらを併せたハイブリッド導電でもよい。
【００３１】
第１の導電性弾性層の肉厚は特に限定されないが、例えば、２〜２０ｍｍ程度、好ましくは、５〜１０ｍｍ程度である。
【００３２】
第２の導電性弾性層は、予め、加硫プレス又は押し出し成形等により成形されたシームレスのスリーブ部材からなり、ゴム硬度は、例えば、ＪＩＳ  Ａで４０°〜８０°程度である。ここで、ＪＩＳ  Ａのゴム硬度は、１０００ｇｆ定荷重で、１２ｍｍ厚以上のテストピースで測定したものである。
【００３３】
このような第２の導電性弾性層としては、付加反応又は過酸化物架橋タイプのミラブル導電性シリコーンゴムが好適である。第１の導電性弾性層としてシリコーンゴムを用いる場合には、第２の導電性弾性層にもシリコーンゴムを用いるのが、接着の面でも好適である。
【００３４】
なお、第２の導電性弾性層となるスリーブ部材を金型にセットして第１の導電性弾性層を成形するが、スリーブ部材の内面に接着剤を塗布してもよい。接着剤としては、第１の導電性弾性層と第２の導電性弾性層との導電性を低下させないものが好ましい。
【００３５】
また、スリーブ部材は加硫プレス又は押し出し成形等により成形した後研磨してから金型にセットしてもよい。この場合、第１の導電性弾性層を成形した後研磨する必要はないが、外径を再研磨してもよい。なお、再研磨した場合には、さらに高寸法精度となり高画質のものを得ることができる。
【００３６】
第２の導電性弾性層の抵抗値は、１０4〜１０14Ω・ｃｍ程度が好適であり、導電性カーボンによる電子導電でも、過塩素酸リチウム等によるイオン導電でも、これらを併せたハイブリッド導電でもよい。
【００３７】
第２の導電性弾性層の肉厚は特に限定されないが、例えば、０．２〜３ｍｍ程度、好ましくは、０．５〜１ｍｍ程度である。
【００３８】
離型性コート層は、蒸留水に対する接触角が７５〜１２０°の撥水性を有するものであればよく、例えば、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥなどのフッ素樹脂の微粒子を分散状態で保持するバインダーポリマー層からなる。バインダーポリマーとしては、有機溶媒に溶解するポリマーであれば何れでもよいが、フッ素系バインダー、アクリル系ポリマー、アミン系ポリマー、シリコーン系ポリマーなどを挙げることができる。
【００３９】
また、離型性コート層は、一般的には、焼成により形成されるが、第１の導電性弾性層及び第２の導電性弾性層への影響を考慮すると、低温焼成タイプの塗布液を用いて形成するのが好ましい。焼成温度としては、２５℃程度の室温から２５０℃程度が好ましい。
【００４０】
離型性コート層は、好ましくは、第２の導電性弾性層を研磨して外径の寸法だし及び芯ぶれの調整を行った後形成するのがよいが、寸法の面で問題なければ研磨せずに形成してもよく、あるいは第１の導電性弾性層を成形前に、スリーブ部材に予め形成しておいてもよい。
【００４１】
離型性コート層は、第１の導電性弾性層及び第２の導電性弾性層の弾性変形に追従できるような柔軟性及び耐久性を具備する必要がある。また、厚さとしては５〜３０μｍ、好ましくは、１０〜２０μｍ程度である。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を一実施態様に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４３】
図１には一実施形態に係る導電性転写ロールの横断面を示す。図１に示すように、導電性転写ロール１０は、芯金１１上に、第１の導電性弾性層１２、第２の導電性弾性層１３及び離型性コート層１４を順次具備するものである。
【００４４】
第１の導電性弾性層１２は、ゴム硬度がＡｓｋｅｒＣで１５°で、抵抗値が１０3Ω・ｃｍの付加反応タイプの液状導電性シリコーンゴムからなり、第２の導電性弾性層１３は、ゴム硬度がＪＩＳ  Ａで７０°で、抵抗値が１０6Ω・ｃｍの付加反応又は過酸化物架橋タイプのミラブル導電性シリコーンゴムからなる。第１の導電性弾性層１２は、５ｍｍ厚とし、第２の導電性弾性層１３は、１ｍｍ厚とした。
【００４５】
また、離型性コート層１４は、ＰＴＦＥ微粒子を分散した低温焼成型のフッ素コート液を用いて形成した。厚さは１５μｍ程度となった。
【００４６】
このような導電性転写ロール１０の製造例を図２を参照しながら説明する。
【００４７】
まず、第２の導電性弾性層１３となるスリーブ部材１３Ａを予め押し出し成形により製造する。
【００４８】
円筒状の第１の金型２１に底面を塞ぐ第２の金型２２をセットし、内方にスリーブ部材１３Ａ及び芯金１１をセットした状態で、上端部を第３の金型２３で塞ぐ。この状態で、第２の金型２２の注入孔２２ａから液状導電性シリコーンゴムを芯金１１とスリーブ部材１３Ａとの間に注入し、芯金１１及びスリーブ部材１３Ａとの間に第１の導電弾性層１２を一体成型する。このときに成形条件は、１２０℃〜１６０℃で１５分〜１時間程度である。
【００４９】
その後、スリーブ部材１３Ａの外周面を研磨して外径及び芯ぶれを調整した後、低温焼成フッ素コート液を塗布し、１５０℃で焼成して、離型性コート層１４を形成し、導電性転写ロール１０とした。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、比較的容易に製造でき、且つ低硬度と高寸法精度であり、抵抗値の調整も比較的容易にできる導電性転写ロールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る導電性転写ロールの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る導電性転写ロールの製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
１０  導電性転写ロール
１１  芯金
１２  第１の導電性弾性層
１３  第２の導電性弾性層
１４  離型性コート層
【図１】
0003965449.tif 000002
【図２】
0003965449.tif 000003