液体現像電子写真装置用転写ローラー、及び、液体現像電子写真装置用転写ローラーの製造方法
【課題】樹脂フィルムを被印刷物としながらも印刷精度に優れた液体現像電子写真装置を提供すること。
【解決手段】感光体に接する外周面がポリウレタン弾性体で形成されている液体現像電子写真装置用転写ローラーであって、前記感光体の画像を転写させる被印刷物が樹脂フィルムであり、前記外周面が、ポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとを反応させてなるポリウレタン弾性体で形成されており、且つ、イソシアネートによって硬化処理されていることを特徴とする液体現像電子写真装置用転写ローラーなどを提供する。
【解決手段】感光体に接する外周面がポリウレタン弾性体で形成されている液体現像電子写真装置用転写ローラーであって、前記感光体の画像を転写させる被印刷物が樹脂フィルムであり、前記外周面が、ポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとを反応させてなるポリウレタン弾性体で形成されており、且つ、イソシアネートによって硬化処理されていることを特徴とする液体現像電子写真装置用転写ローラーなどを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体現像電子写真装置用転写ローラーに関し、より詳しくは、感光体に接する外周面がポリウレタン弾性体で形成されている液体現像電子写真装置用転写ローラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体にレーザーなどで描かれた静電潜像をトナーにて顕像化し、紙などの表面に転写して印刷を行う電子写真装置が広く用いられている。
近年、このトナー粒子を微細化させて印刷精度を向上させることが行われており、流動パラフィン、シリコンオイル、鉱物油、あるいは、植物油などキャリアと呼ばれる液体に、例えば、１μｍ程度にまで微細化されたトナー粒子を分散させた液体現像剤（液体トナーともいう）が用いられるようになってきている。
また、近年、この液体トナーを用いた液体現像電子写真装置に関する種々の検討が行われており、下記特許文献１には、芯金などの軸体の外周にポリウレタン弾性体からなる弾性体層を形成させて液体現像電子写真装置用の各種ローラーを形成させることが記載されている。
【０００３】
ところで、液体現像電子写真装置には、印刷用紙などの被印刷物に感光体から画像を転写させるために転写ローラーが備えられており、該転写ローラーは、印刷用紙を介して適度なニップ幅で感光体に接しつつ、印刷用紙の移動に応じた回転をさせ得るように液体現像電子写真装置に配されている。
この転写ローラーは、印刷時にその外周面と印刷用紙の背面との間に滑りを生じさせると感光体上の画像が忠実に印刷用紙に転写されず、高い印刷品質を確保することができなくなるおそれを有する。
一方で、転写ローラーに過度にタック性を付与すると該転写ローラーと感光体との間を通過した印刷用紙が転写ローラーから剥離されずに当該転写ローラーに巻き付いてしまうおそれを有する。
したがって、従来、液体現像電子写真装置用転写ローラーに対しては、その弾性に関する特性のみならず表面のタック性や滑り性を程度に調整することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ニーズの多様化により、印刷用紙のみならず樹脂フィルムなどを印刷対象にすることが求められるようになってきており、例えば、飲料用ペットボトルに装飾性を付与すべく覆い掛けられるシュリンクフィルムに対して液体現像電子写真装置を用いて精度の高い印刷を施すことが求められたりしている。
しかし、これまで被印刷物を樹脂フィルムとすることに関して殆ど検討がなされておらず、例えば、ポリウレタン弾性体との間のタック性や滑り性においては、通常、樹脂フィルムと紙などとでは異なる特性を示すことから、紙を被印刷物としていた液体現像電子写真装置の転写ローラーをそのまま樹脂フィルムを被印刷物とする液体現像電子写真装置に転用することは難しい。
すなわち、樹脂フィルムを被印刷物としながらも印刷精度に優れた液体現像電子写真装置を提供することが困難であるという問題を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討を行った結果、通常、樹脂フィルムとポリウレタン弾性体との間のタック力に関して特有の現象が生じていることを見出した。
すなわち、外周面に何等処理が施されていない転写ローラーをそのまま樹脂フィルムの印刷において使用すると、該液体現像電子写真装置用転写ローラーと感光体との間を通過した樹脂フィルムが転写ローラーに付着したまま回転方向に引っ張られる状態をある程度経過した後に転写ローラーの表面から剥離される現象が繰り返して発生し、樹脂フィルムに加わる張力に脈動が生じて印刷品質を低下させることを見出した。
【０００７】
また、本発明者らは、液体現像電子写真装置用転写ローラーのタック性を樹脂フィルムに適した状態にまで調整する手段として、液体現像電子写真装置用転写ローラーの表面にタック性の低い樹脂をコーティングして当該被膜液体現像電子写真装置用転写ローラーへの樹脂フィルムの付着を抑制させる方法を検討した結果、このような方法では表面滑性までが向上する結果樹脂フィルムとの間に滑りを生じさせることを見出した。
【０００８】
そして、所定のポリウレタン弾性体で感光体に接する外周面を形成させるとともにこの外周面をイソシアネートによって硬化処理することでタック性と滑り性とにおいてバランスの取れた液体現像電子写真装置用転写ローラーが得られることを見出し、本発明を完成させるにいたった。
【０００９】
すなわち、液体現像電子写真装置用転写ローラーに係る本発明は、感光体に接する外周面がポリウレタン弾性体で形成されている液体現像電子写真装置用転写ローラーであって、前記感光体の画像を転写させる被印刷物が樹脂フィルムであり、前記外周面が、ポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとを反応させてなるポリウレタン弾性体で形成されており、且つ、イソシアネートによって硬化処理されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、樹脂フィルムとの間のタック性と滑り性とにおいてバランスの取れた液体現像電子写真装置用転写ローラーが得られることから樹脂フィルムを被印刷物としながらも印刷精度に優れた液体現像電子写真装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】液体現像電子写真装置の一使用形態を模式的に示した概略図。
【図２】一態様の液体現像電子写真装置用転写ローラーを示す斜視図。
【図３】従来の液体現像電子写真装置用転写ローラーを用いて樹脂フィルムに印刷を施す様子を示した概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態について（添付図面に基づき）説明する。
まず、本実施形態における液体現像電子写真装置用転写ローラーの使用態様について図１、２を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る液体現像電子写真装置用転写ローラー（以下、単に「転写ローラー」ともいう）を備えた液体現像電子写真装置が用いられた印刷ラインを模式的に示したものであり、符号１は、液体現像電子写真装置を表している。
また、符号２は、転写ローラーを表しており図２は、この転写ローラー２の斜視図である。
さらに、図１の符号３は感光体を表し、符号Ａは被印刷物である樹脂フィルムを表している。
なお、通常、液体現像電子写真装置には、現像ローラー、トナー汲み上げ用ローラー、スクィズローラー、研磨ローラーなどのローラーやクリーニングブレードなどの部材が感光体周辺に配置されているが、ここでは説明を割愛し、図示もしていない。
【００１４】
この図１に示す印刷ラインにおいては、長尺帯状の樹脂フィルムＡが巻回されてなるフィルムロールから樹脂フィルムＡを連続的に液体現像電子写真装置１に供給して該液体現像電子写真装置１による連続的な印刷を実施させるべく前記フィルムロールの外側から前記樹脂フィルムＡを繰り出して液体現像電子写真装置に供給するための送出機４と、印刷を終えた樹脂フィルムＡを巻き取るための巻取機５とが備えられている。
【００１５】
したがって、樹脂フィルムＡは、送出機４に装着されたフィルムロールから液体現像電子写真装置１を経て巻取機５の巻取りロールまで所謂ロールトゥロールによる搬送が行われ、その間に液体現像電子写真装置１によって印刷が施されることになる。
【００１６】
該樹脂フィルムＡは、液体現像電子写真装置１において感光体３と転写ローラー２との間を通過し、しかも、該転写ローラー２からの圧力によって感光体３の外周面に圧接された状態で通過する。
このとき、感光体３の外周面に付着しているトナーが樹脂フィルムＡの表面に転写されて画像転写がされることになる。
【００１７】
前記転写ローラー２は、図２に示すように芯金２１の外周に細長い円筒状に設けられた弾性体層２２を有し、このローラー外周部に設けられた弾性体層２２がポリウレタン弾性体によって形成されている。
この転写ローラー２は、前記弾性体層２２の外周面が適度なニップ幅で感光体３の外周面に接するように感光体３の回転中心軸と前記芯金２１とを平行にして前記感光体３に圧接されて配されており、樹脂フィルムＡに印刷を行うのに際して当該樹脂フィルムＡの移動に応じた回転をすべく液体現像電子写真装置１に備えられている。
なお、液体現像電子写真装置用転写ローラーにおいてポリウレタン弾性体で弾性体層を形成させる場合であれば、一般的には、その厚みが２ｍｍ〜１０ｍｍとされ、前記ニップ幅は、１ｍｍ〜５ｍｍとされる。
【００１８】
この弾性体層２２の外周面２２ａと樹脂フィルムＡの背面との間において滑りを生じたり、過度のタックを発生させたりすると印刷品質を低下させるおそれを有することから、これらを防止するために前記弾性体層２２は、ポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとを反応させてなるポリウレタン弾性体で形成されていることが重要であり、且つ、当該弾性体層２２の外周面２２ａがイソシアネートによって硬化処理されていることが重要である。
【００１９】
前記ポリウレタン弾性体を構成する成分の内、前記ポリエステルポリオールとしては、特に限定されるものではないが、液体トナーを構成しているキャリアによって弾性体層２２が特性を変化させることを防止させ得る点においては、アジピン酸と二官能グリコールとトリメチロールプロパンとが反応されてなるポリエステルポリオールを用いることが好ましい。
【００２０】
このことについて、より詳しく説明すると、液体現像電子写真装置においては、キャリアによって各種ローラーの弾性体が僅かに膨潤される場合がある。
転写ローラーにおいてこのような弾性体層の膨潤が生じると、硬度やモジュラスを変化させたり、外径を変化させたりして感光体との接触状態が変化して印刷精度を低下させるおそれを有する。
本実施形態の転写ローラー２においては、ポリエステルポリオールの原材料成分として、アジピン酸を採用することで、セバシン酸などの他のジカルボン酸が用いられる場合に比べて、キャリアによる弾性体層２２の体積変化を小さくさせることができ液体現像電子写真装置１の印刷精度の低下を抑制させ得る。
【００２１】
また、同様の理由から、前記二官能グリコールとしては、炭素数が２〜６のものが好ましく、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、あるいは、３−メチルペンタンジオール（３−メチル−１，５−ペンタンジオール）のいずれかであることが好ましい。
この二官能グリコールを炭素数が２〜６のもの、特に、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、あるいは、３−メチルペンタンジオールのいずれかとした場合においては、キャリアによる弾性体層２２の体積変化を小さくさせることができ液体現像電子写真装置１の印刷精度の低下をさらに抑制させ得る。
【００２２】
また、二官能グリコールが３−メチルペンタンジオールなどの疎水基を有するものである場合には、弾性体層２２を、温度や湿度に対して影響されにくい状態にさせ得る。
すなわち、低温低湿度状態と高温高湿度状態とにおける寸法変化が抑制されることとなり、液体現像電子写真装置１の設置環境などによる印刷精度の変化を抑制させることができ、均質な印刷を実施させ得る。
【００２３】
このような原材料成分が含まれてなるポリエステルポリオールは、特に限定されるものではないが、数平均分子量が５００〜３０００であることが好適であり、１０００〜３０００であることがより好適である。
ポリエステルポリオールの数平均分子量が上記のような範囲であるのが好適であるのは、数平均分子量が３０００を超えるポリエステルポリオールは、粘度が高すぎて注型などの工程における作業性が低下するおそれがあり、一方で５００未満の場合には、低硬度の硬化物を得ることが困難となるおそれを有するためである。
なお、この数平均分子量は、ゲルパーミッションクロマトグラフ（ＧＰＣ）を用いて測定することができ、例えば、東ソー社製ＧＰＣ：型名「ＨＬＣ−８０２０」を用いて、カラム「Ｇ−４０００」、「Ｇ−３０００」、「Ｇ−２０００」（いずれも東ソー社製）を三本連結させて、移動相にクロロホルムを使用することにより測定することができる。
【００２４】
また、このような原材料成分が含まれてなるポリエステルポリオールは、平均官能基数が３．０以上であることが好適である。
３．０以上の平均官能基数を有するポリエステルポリオールを用いることにより、圧縮永久歪みの小さな弾性体層を形成させることができ、例えば、７０℃×２２時間条件において圧縮永久歪みが１％未満となる弾性体層を形成させ得る。
しかも、平均官能基数を増大させることにより、化学架橋を増大させて見掛けの物理架橋を減少させることができ吸水性の向上（吸水量の低減）を図り得る。
【００２５】
また、このような原材料成分が含まれてなるポリエステルポリオールは、酸価が０．２〜１．０が好適である。
酸価を低減させることで吸水性の向上（吸水量の低減）を図ることができ、温度や湿度による弾性体層２２の寸法変化を抑制させ得る。
【００２６】
このようなポリエステルポリオールとともにポリウレタン弾性体を構成する前記二官能イソシアネートとしては、特に、限定されないが、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）あるいはジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）のいずれかが用いられていることが好ましく、特にトリレンジイソシアネートまたはキシレンジイソシアネートのいずれかであることが好ましい。
この二官能イソシアネートとしてトリレンジイソシアネートまたはキシレンジイソシアネートを用いることにより、キャリアによる弾性体層２２の体積変化を小さくさせることができ液体現像電子写真装置１の印刷精度が低下することをさらに抑制させ得る。
しかも、トリレンジイソシアネートまたはキシレンジイソシアネートを用いることにより、ジフェニルメタンジイソシアネートなどを用いる場合に比べて上記のポリエステルポリオールとの硬化反応を高い反応速度で実施させ得る。
したがって、トリレンジイソシアネートまたはキシレンジイソシアネートを用いることにより転写ローラー２の製造を効率的に実施させ得る。
【００２７】
これらポリエステルポリオールと二官能グリコールの配合量は、適宜調整することができ、実質、転写ローラーとして用いることのできる硬化状態にさせ得る量で配合させ得る。
なお、感光体３との圧接による適度なニップ幅を形成させ得る点においては、例えば、ＪＩＳ−Ａ硬度が３０〜６０度となるようにポリエステルポリオールと二官能グリコールとを配合することが好ましい。
すなわち、アジピン酸と二官能グリコールとトリメチロールプロパンとが反応されてなるポリエステルポリオールとトリレンジイソシアネートまたはキシレンジイソシアネートとを、硬化後の硬度が３０〜６０度（ＪＩＳ−Ａ硬度）となるように配合して弾性体層２２を形成させることにより、キャリアによる影響を受け難い弾性体層を形成させることができる。
【００２８】
また、このポリウレタン弾性体には、カーボンブラックを配合して弾性体層２２の体積抵抗率が１×１０2Ω・ｃｍ〜１×１０6Ω・ｃｍとなるように調整することが好ましい。
用いるカーボンブラックとしては、特に限定されず、ケッチェンブラックインターナショナル社より市販されている「ケッチェンブラック」、ＣＡＢＯＴ社の「ＶＵＬＣＡＮ」などの他、一般にアセチレンブラックと称される高導電性カーボンブラックをはじめ、一般にファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラックなどと称されるカーボンブラックを用いることができる。
なお、このカーボンブラックの一部、又は、全部に代えてポリウレタン弾性体にグラファイトを配合して弾性体層２２の体積抵抗率を１×１０2Ω・ｃｍ〜１×１０6Ω・ｃｍに調整してもよい。
【００２９】
このようなポリウレタン弾性体によって形成された弾性体層２２の外周面２２ａに対する前記硬化処理には、先にも述べたようにイソシアネートが用いられる。
このイソシアネートとしては、単官能なものでも多官能なものでも良く、例えば、前記ポリウレタン弾性体の形成成分として例示した二官能イソシアネートを採用することができ、中でも、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を用いることが好ましい。
この硬化処理としては、例えば、芯金２１の周りに前記ポリウレタン弾性体で弾性体層２２を形成させたものをイソシアネートと有機溶剤とを含む溶液中に浸漬させる方法を採用することができる。
【００３０】
この硬化処理は、処理前後で弾性体層２２の硬度に大きな変化が生じない程度に実施することが好ましく、硬化処理後の弾性体層２２の硬度が３０〜６０度（ＪＩＳ−Ａ硬度）となり、しかも、弾性体層２２の外周面２２ａの前記樹脂フィルムＡに対するタック力が１００ｇｆ以上１５０ｇｆ以下になるように実施することが好ましい。
また、硬化処理後の弾性体層２２の表面性状としては、１０点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：Ｒｚｊｉｓ）が７μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
なお、このような転写ローラー２を構成させるための前記芯金２１としては、特に限定されるものではなく、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ニッケル等の金属及びその合金からなるものや、これらに、溶融めっき、電解めっき、無電解めっきなどの手段によるめっきを施したものを用いることができる。
【００３２】
次いで、このような転写ローラー２を製造する方法について説明する。
本実施形態に係る転写ローラー２は、所謂注型方法によって所定形状に形成させた後、外形を調整して前記硬化処理を施して製造することが可能である。
より具体的には、例えば、製造する転写ローラーよりも僅かに大径な円柱状のキャビティを有する金型に芯金をセットし、この金型に前記弾性体層を形成させるためのポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとの混合液を注入して、ポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとを反応させて硬化させた後に脱型し、芯金周りに円筒状に硬化したポリウレタン弾性体の外周面を研磨して、弾性体層として求められる寸法に調整して転写ローラーを形成させる方法を採用することができる。
【００３３】
そして、芯金の周りに形成させた弾性体層に対してイソシアネートによる硬化処理を施す方法としては、通常、弾性体層の外周面にイソシアネートを含む液体を接液させる方法を採用することができる。
より具体的には、ジフェニルメタンジイソシアネートを１〜１０質量％含有するメチルエチルケトン溶液を作製して、この溶液中に転写ローラーを数時間〜数十時間の間浸漬させて前記ジフェニルメタンジイソシアネートをポリウレタン弾性体と反応・硬化させる方法を採用することができる。
なお、前記ジフェニルメタンジイソシアネートは、このような硬化処理を常温で実施可能となる点において優れている。
【００３４】
このことについて、より具体的に説明すると、硬化処理において熱を加えると弾性体層にひずみが生じて外径等に微妙な変化を生じさせるおそれを有する。
言い換えると、常温で硬化処理を行うことで研磨によって調整した寸法がそのままの状態で維持されることになる。
なお、ここでいう“常温”とは、１８℃〜２８℃の温度を意図しており、弾性体層の寸法変化をより確実に防止し得る点においては、前記硬化処理を２１℃〜２５℃の温度で実施することが好ましい。
【００３５】
なお、このような転写ローラーを浸漬させる方法に代えて、例えば、布帛などの繊維質のシートにイソシアネートと有機溶剤とを含む溶液を含浸させ、このシートを転写ローラーの外周に巻き付けてイソシアネートを含む溶液を弾性体層の外周面に接液させることも可能である。
さらには、イソシアネートを含む溶液をミスト状やシャワー状にして転写ローラーの外周面に吹き付けて弾性体層の外周面に接液させるような硬化処理を行うことも可能である。
【００３６】
このように外周面を硬化処理することによって転写ローラー２を樹脂フィルムＡの印刷に適した状態とすることができる。
このことについて、図３を参照しつつ、より具体的に説明する。
図３は、従来の転写ローラー用いて樹脂フィルムに印刷を行う様子を示した概略図であり、符号２ｘが転写ローラーを表し、３ｘが感光体を表している。
また、Ａｘが樹脂フィルムを表している。
【００３７】
この図に示すように転写ローラー２ｘと樹脂フィルムＡｘとの背面との間に過度のタック力が生じると、樹脂フィルムＡｘが転写ローラー２ｘと感光体３ｘとの間を通過してニップから開放された後も転写ローラー２ｘの外周面に付着して、下向きに撓んだ状態になる。
そして、図中破線で示したように、樹脂フィルムＡｘが転写ローラー２ｘの周方向に一定の幅（図中Ｄ）で付着した後、さらに転写ローラー２ｘが回転をしようとした際に、樹脂フィルムＡｘと転写ローラー２ｘとの界面に樹脂フィルムＡｘと転写ローラー２ｘとのタック力を超える剥離力Ｔ１が作用して一気に樹脂フィルムＡｘが転写ローラー２ｘの外周面から引き剥がされてしまうことになる。
従来の転写ローラー２ｘでは、このような現象が短い期間に繰り返して生じ、細かな振動が当該転写ローラー２ｘと感光体３ｘとの間を通過した樹脂フィルムＡｘに発生するおそれを有する。
この振動がニップ中の樹脂フィルムＡｘにも伝播し、印刷品質を低下させることになる。
このことを防止すべく、転写ローラーの表面に樹脂コーティングなどを施すと、振動による印刷品質の低下を抑制させ得るものの樹脂フィルムＡｘとの間において滑りを発生させやすくなってしまうことになる。
【００３８】
この点、本実施形態に係る転写ローラー２は、樹脂フィルムＡとの摩擦力に過度の影響を与えることなく外周面のタック性を低減することができる。
すなわち、本実施形態に係る転写ローラー２は、ポリウレタン弾性体が何等表面処理されていない状態から、樹脂コーティングによって調整が可能な領域までの間の領域において表面状態を調整することが可能なものであり、タック性と滑り性とに厳しい要求がなされる樹脂フィルムの印刷に好適なものである。
したがって、本実施形態の転写ローラー２は、被印刷物が樹脂フィルムＡである場合にのみ適用が可能なものではなく、樹脂フィルムに比べてタック性と滑り性とに対する要求が緩やかな紙や布帛などの被印刷物を印刷する対象とした液体現像電子写真装置にも採用が可能なものであり、この種の液体現像電子写真装置においても上記に示したような効果が発揮されるものである。
【００３９】
なお、本実施形態においては、用いる樹脂フィルムＡの種類も特に限定されるものではなく、ポリエチレン樹脂フィルム、ポリプロピレン樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、ポリ塩化ビニル樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルムなど、一般的な樹脂フィルムを採用可能である。
【００４０】
また、樹脂フィルムＡは、延伸品であっても無延伸品であっても良く、延伸品の場合には、一軸延伸品であっても二軸延伸品であっても良い。
さらには、上記樹脂フィルムの内の複数、或いは、上記樹脂フィルムと他のフィルムとが積層されたラミネートフィルムであってもよい。
例えば、アルミ蒸着樹脂フィルムなども採用が可能なものである。
このような樹脂フィルムとしては、通常、１０μｍ〜１００μｍ程度のものが採用可能である。
【００４１】
なお、特段の処理が施されていない転写ローラーでは滑りとタック性との調整を図ることが難しく、本発明の転写ローラー２がその効果をより顕著に発揮させ得る点においては、樹脂フィルムＡがポリイミド樹脂フィルムであることが望ましい。
また、ポリイミド樹脂フィルムは、耐熱性や電気絶縁性に優れ、フレキシブルプリント回路基板用の基材などといった高品位な製品に多く用いられており、液体現像電子写真装置を用いるような高精度の印刷に対する要望も強いことからも本発明の転写ローラーを用いて印刷を行う被印刷物として好適な部材であるともいえる。
【００４２】
例えば、近年、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）は、回路間のピッチを数十μｍ程度にまで接近させており、一般的なエッチング技術によっては形成が困難な領域にまで狭ピッチな配線がなされている。
一方で、液体現像電子写真装置は、印刷精度に極めて優れていることから、例えば、ポリイミド樹脂フィルムに銅箔が積層されたＦＰＣの原材料に対して、エッチングレジストを液体現像電子写真装置で印刷することにより回路のショートやオープンの無い優れた製品を得ることができる。
また、例えば、導電性の粉体を含有するトナーを用いてポリイミド樹脂フィルムに印刷を施して回路を形成させることによってエッチング技術によって形成が困難な狭ピッチの配線をすることも可能である。
なお、後者のようなビルドアップ方式の回路形成においては、前者のようにエッチングによって回路形成をするような場合に比べて廃液処理などを行うことも無く、クリーンで環境に優しい方法であるといえる。
【００４３】
なお、液体現像電子写真装置をこのような用い方をする場合のみならず、本発明によれば、各種の使用方法において樹脂フィルムを被印刷物としながらも印刷精度に優れた液体現像電子写真装置を提供することができる。
【実施例】
【００４４】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
表１の「Ｎｏ．１」に示す組成のポリウレタン弾性体を作製した。
このとき、まず、ポリエステルポリオール（クラレ社製、商品名「クラレポリオールＦ３０１０」、アジピン酸と３−メチルペンタンジオールとトリメチロールプロパンとの反応物、水酸基価＝８５．５ｍｇＫＯＨ）にカーボンブラック（三菱化学社製、商品名「ダイヤブラック＃５」）と人造黒鉛（日本黒鉛社製、商品名「ファインパウダーＳＧＬ−３」）とを３本ロールにて分散させ混和物を作製した。
次いで、得られた混和物にイソシアネート（住化バイエルウレタン社製、２，４−トルエンジイソシアネート（Ａ）、２，６−トルエンジイソシアネート（Ｂ）の混合品（混合比Ａ：Ｂ＝８０：２０））を混合、撹拌してポリウレタン弾性体の原料となる液体を作製した。
この液体を、予め接着処理したＳＵＳ製シャフト（表面に無電界ニッケルメッキ処理を施したもの）をセットした金型に流し込み、１７０℃×９０分の温度で反応・硬化させて、芯金周りにポリウレタン弾性体で弾性体層を形成させた。
その後、金型より脱型し、更に１７０℃×１２０分の後架橋を行い、表面研磨して外径寸法５０ｍｍの肉厚３ｍｍの転写ローラーを作製した。
この転写ローラーをジフェニルメタンジイソシアネート５質量％含むメチルエチルケトン溶液中に浸漬させ、２３℃、相対湿度５０％の環境下で２４時間放置し、外周面の硬化処理を行い実施例１の転写ローラーを作製した。
この硬化処理前後において弾性体層の硬度は変化せず、いずれも５０度であった。
また、硬化処理後の弾性体層の表面粗さを測定したところ１０点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：Ｒｚｊｉｓ）は４．７μｍであった。
【００４５】
また、これとは別に、弾性体層と同じ組成の厚み３ｍｍのテストピースを作製した。
なお、このテストピースは、転写ローラーと同様に表面研磨を行って作製しており、１０点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：Ｒｚｊｉｓ）が５．９μｍであった。
【００４６】
実施例１の転写ローラーと、感光体を模擬したアルミニウム製ドラムとを、前記転写ローラーとアルミニウム製ドラムとの接するニップ幅が３ｍｍとなるようにセットし、その間を、２５μｍ厚みのポリイミド樹脂フィルム（東レ・デュポン社製、商品名「カプトンＨ」）を通過させた。
その際、このポリイミド樹脂フィルムが転写ローラーに巻き付くような傾向は見られず、良好なる通過状況であった。
【００４７】
なお、前記テストピースを用いてポリイミド樹脂フィルムに対するタック力を井元製作所製のタックテスタ（商品名「ＰＩＣＭＡ タックテスタ II）を用いて以下のようにして測定した。
φ５０ｍｍ、幅１４ｍｍの円柱状の治具外周に、ポリイミド樹脂フィルム（カプトンＨ）を巻き付け、該治具の下方において水平方向に固定されたテストピースの表面に向けて速度３００ｍｍ／ｍｉｎで降下させ、５００ｇの荷重を１０秒かけた後、速度３００ｍｍ／ｍｉｎで上昇させたときに測定される応力をタック力として測定した。
このテストピースのタック力は１１０ｇｆであった。
なお、硬化処理をしていないテストピースを用いて同様の測定を実施したところタック力が１６０ｇｆであることがわかった。
【００４８】
（比較例１）
硬化処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様に転写ローラーを作製した。
すなわち、表面のタック力が１６０ｇｆとなる状態で転写ローラーを作製した。
得られた転写ローラーに対して、実施例１と同様にポリイミド樹脂フィルムの通過試験を実施したところ、ポリイミド樹脂フィルムがアルミニウム製ドラムと転写ローラーとの間を通過した後に転写ローラーに巻き付く傾向が見られた。
【００４９】
この結果から、１００ｇｆ〜１５０ｇｆのタック力がポリイミド樹脂フィルムに好適であることがわかった。
【００５０】
（実施例２）
ポリウレタン弾性体の配合を表１に示す「Ｎｏ．２」の配合に変えたこと以外は、実施例１と同様に評価を実施した。
結果、ポリイミド樹脂フィルムの通過試験においても巻き付きの見られない良好なる転写ローラーが得られていることがわかった。
なお、この実施例２においてもテストピースを用いて硬化処理前後の転写ローラー外周面のタック力を測定したところ、硬化処理後が１３０ｇｆであり、硬化処理前が２０５ｇｆであることがわかった。
【００５１】
（比較例２）
硬化処理を行わなかったこと以外は、実施例２と同様に転写ローラーを作製した。
得られた転写ローラーに対して、実施例２と同様にポリイミド樹脂フィルムの通過試験を実施したところ、ポリイミド樹脂フィルムがアルミニウム製ドラムと転写ローラーとの間を通過した後に転写ローラーに巻き付く傾向が見られた。
【００５２】
これらの実施例、比較例の転写ローラーの特性を、表２に示す。
また、テストピースに対してさらなる特性評価を行った結果を表３に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】
なお、表２中のローラー抵抗の値は、ローラ両端に５００ｇの荷重を吊り下げてＳＵＳ板上に静置し、ローラ端部の芯金とＳＵＳ板を高抵抗率計（エーディーシー社製 商品名「Ｒ８３４０Ａ」）に接続し、該芯金とＳＵＳ板とを電極とし弾性体層を介する回路を形成させ、１００Ｖの定電圧を印加し、６０秒後の抵抗値（Ω）を読み取ったものである。
【００５６】
【表３】
【００５７】
なお、体積抵抗率の測定には、三菱化学アナリテック社の抵抗率計、商品名「ハイレスタＵＰ」を用い、装置付属のＵＲＳプローブを使用した。
【符号の説明】
【００５８】
１：液体現像電子写真装置、２：転写ローラー、３：感光体、２２：弾性体層（ポリウレタン弾性体）、２２ａ：（弾性体層の）外周面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体現像電子写真装置用転写ローラーに関し、より詳しくは、感光体に接する外周面がポリウレタン弾性体で形成されている液体現像電子写真装置用転写ローラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体にレーザーなどで描かれた静電潜像をトナーにて顕像化し、紙などの表面に転写して印刷を行う電子写真装置が広く用いられている。
近年、このトナー粒子を微細化させて印刷精度を向上させることが行われており、流動パラフィン、シリコンオイル、鉱物油、あるいは、植物油などキャリアと呼ばれる液体に、例えば、１μｍ程度にまで微細化されたトナー粒子を分散させた液体現像剤（液体トナーともいう）が用いられるようになってきている。
また、近年、この液体トナーを用いた液体現像電子写真装置に関する種々の検討が行われており、下記特許文献１には、芯金などの軸体の外周にポリウレタン弾性体からなる弾性体層を形成させて液体現像電子写真装置用の各種ローラーを形成させることが記載されている。
【０００３】
ところで、液体現像電子写真装置には、印刷用紙などの被印刷物に感光体から画像を転写させるために転写ローラーが備えられており、該転写ローラーは、印刷用紙を介して適度なニップ幅で感光体に接しつつ、印刷用紙の移動に応じた回転をさせ得るように液体現像電子写真装置に配されている。
この転写ローラーは、印刷時にその外周面と印刷用紙の背面との間に滑りを生じさせると感光体上の画像が忠実に印刷用紙に転写されず、高い印刷品質を確保することができなくなるおそれを有する。
一方で、転写ローラーに過度にタック性を付与すると該転写ローラーと感光体との間を通過した印刷用紙が転写ローラーから剥離されずに当該転写ローラーに巻き付いてしまうおそれを有する。
したがって、従来、液体現像電子写真装置用転写ローラーに対しては、その弾性に関する特性のみならず表面のタック性や滑り性を程度に調整することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ニーズの多様化により、印刷用紙のみならず樹脂フィルムなどを印刷対象にすることが求められるようになってきており、例えば、飲料用ペットボトルに装飾性を付与すべく覆い掛けられるシュリンクフィルムに対して液体現像電子写真装置を用いて精度の高い印刷を施すことが求められたりしている。
しかし、これまで被印刷物を樹脂フィルムとすることに関して殆ど検討がなされておらず、例えば、ポリウレタン弾性体との間のタック性や滑り性においては、通常、樹脂フィルムと紙などとでは異なる特性を示すことから、紙を被印刷物としていた液体現像電子写真装置の転写ローラーをそのまま樹脂フィルムを被印刷物とする液体現像電子写真装置に転用することは難しい。
すなわち、樹脂フィルムを被印刷物としながらも印刷精度に優れた液体現像電子写真装置を提供することが困難であるという問題を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討を行った結果、通常、樹脂フィルムとポリウレタン弾性体との間のタック力に関して特有の現象が生じていることを見出した。
すなわち、外周面に何等処理が施されていない転写ローラーをそのまま樹脂フィルムの印刷において使用すると、該液体現像電子写真装置用転写ローラーと感光体との間を通過した樹脂フィルムが転写ローラーに付着したまま回転方向に引っ張られる状態をある程度経過した後に転写ローラーの表面から剥離される現象が繰り返して発生し、樹脂フィルムに加わる張力に脈動が生じて印刷品質を低下させることを見出した。
【０００７】
また、本発明者らは、液体現像電子写真装置用転写ローラーのタック性を樹脂フィルムに適した状態にまで調整する手段として、液体現像電子写真装置用転写ローラーの表面にタック性の低い樹脂をコーティングして当該被膜液体現像電子写真装置用転写ローラーへの樹脂フィルムの付着を抑制させる方法を検討した結果、このような方法では表面滑性までが向上する結果樹脂フィルムとの間に滑りを生じさせることを見出した。
【０００８】
そして、所定のポリウレタン弾性体で感光体に接する外周面を形成させるとともにこの外周面をイソシアネートによって硬化処理することでタック性と滑り性とにおいてバランスの取れた液体現像電子写真装置用転写ローラーが得られることを見出し、本発明を完成させるにいたった。
【０００９】
すなわち、液体現像電子写真装置用転写ローラーに係る本発明は、感光体に接する外周面がポリウレタン弾性体で形成されている液体現像電子写真装置用転写ローラーであって、前記感光体の画像を転写させる被印刷物が樹脂フィルムであり、前記外周面が、ポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとを反応させてなるポリウレタン弾性体で形成されており、且つ、イソシアネートによって硬化処理されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、樹脂フィルムとの間のタック性と滑り性とにおいてバランスの取れた液体現像電子写真装置用転写ローラーが得られることから樹脂フィルムを被印刷物としながらも印刷精度に優れた液体現像電子写真装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】液体現像電子写真装置の一使用形態を模式的に示した概略図。
【図２】一態様の液体現像電子写真装置用転写ローラーを示す斜視図。
【図３】従来の液体現像電子写真装置用転写ローラーを用いて樹脂フィルムに印刷を施す様子を示した概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態について（添付図面に基づき）説明する。
まず、本実施形態における液体現像電子写真装置用転写ローラーの使用態様について図１、２を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る液体現像電子写真装置用転写ローラー（以下、単に「転写ローラー」ともいう）を備えた液体現像電子写真装置が用いられた印刷ラインを模式的に示したものであり、符号１は、液体現像電子写真装置を表している。
また、符号２は、転写ローラーを表しており図２は、この転写ローラー２の斜視図である。
さらに、図１の符号３は感光体を表し、符号Ａは被印刷物である樹脂フィルムを表している。
なお、通常、液体現像電子写真装置には、現像ローラー、トナー汲み上げ用ローラー、スクィズローラー、研磨ローラーなどのローラーやクリーニングブレードなどの部材が感光体周辺に配置されているが、ここでは説明を割愛し、図示もしていない。
【００１４】
この図１に示す印刷ラインにおいては、長尺帯状の樹脂フィルムＡが巻回されてなるフィルムロールから樹脂フィルムＡを連続的に液体現像電子写真装置１に供給して該液体現像電子写真装置１による連続的な印刷を実施させるべく前記フィルムロールの外側から前記樹脂フィルムＡを繰り出して液体現像電子写真装置に供給するための送出機４と、印刷を終えた樹脂フィルムＡを巻き取るための巻取機５とが備えられている。
【００１５】
したがって、樹脂フィルムＡは、送出機４に装着されたフィルムロールから液体現像電子写真装置１を経て巻取機５の巻取りロールまで所謂ロールトゥロールによる搬送が行われ、その間に液体現像電子写真装置１によって印刷が施されることになる。
【００１６】
該樹脂フィルムＡは、液体現像電子写真装置１において感光体３と転写ローラー２との間を通過し、しかも、該転写ローラー２からの圧力によって感光体３の外周面に圧接された状態で通過する。
このとき、感光体３の外周面に付着しているトナーが樹脂フィルムＡの表面に転写されて画像転写がされることになる。
【００１７】
前記転写ローラー２は、図２に示すように芯金２１の外周に細長い円筒状に設けられた弾性体層２２を有し、このローラー外周部に設けられた弾性体層２２がポリウレタン弾性体によって形成されている。
この転写ローラー２は、前記弾性体層２２の外周面が適度なニップ幅で感光体３の外周面に接するように感光体３の回転中心軸と前記芯金２１とを平行にして前記感光体３に圧接されて配されており、樹脂フィルムＡに印刷を行うのに際して当該樹脂フィルムＡの移動に応じた回転をすべく液体現像電子写真装置１に備えられている。
なお、液体現像電子写真装置用転写ローラーにおいてポリウレタン弾性体で弾性体層を形成させる場合であれば、一般的には、その厚みが２ｍｍ〜１０ｍｍとされ、前記ニップ幅は、１ｍｍ〜５ｍｍとされる。
【００１８】
この弾性体層２２の外周面２２ａと樹脂フィルムＡの背面との間において滑りを生じたり、過度のタックを発生させたりすると印刷品質を低下させるおそれを有することから、これらを防止するために前記弾性体層２２は、ポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとを反応させてなるポリウレタン弾性体で形成されていることが重要であり、且つ、当該弾性体層２２の外周面２２ａがイソシアネートによって硬化処理されていることが重要である。
【００１９】
前記ポリウレタン弾性体を構成する成分の内、前記ポリエステルポリオールとしては、特に限定されるものではないが、液体トナーを構成しているキャリアによって弾性体層２２が特性を変化させることを防止させ得る点においては、アジピン酸と二官能グリコールとトリメチロールプロパンとが反応されてなるポリエステルポリオールを用いることが好ましい。
【００２０】
このことについて、より詳しく説明すると、液体現像電子写真装置においては、キャリアによって各種ローラーの弾性体が僅かに膨潤される場合がある。
転写ローラーにおいてこのような弾性体層の膨潤が生じると、硬度やモジュラスを変化させたり、外径を変化させたりして感光体との接触状態が変化して印刷精度を低下させるおそれを有する。
本実施形態の転写ローラー２においては、ポリエステルポリオールの原材料成分として、アジピン酸を採用することで、セバシン酸などの他のジカルボン酸が用いられる場合に比べて、キャリアによる弾性体層２２の体積変化を小さくさせることができ液体現像電子写真装置１の印刷精度の低下を抑制させ得る。
【００２１】
また、同様の理由から、前記二官能グリコールとしては、炭素数が２〜６のものが好ましく、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、あるいは、３−メチルペンタンジオール（３−メチル−１，５−ペンタンジオール）のいずれかであることが好ましい。
この二官能グリコールを炭素数が２〜６のもの、特に、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、あるいは、３−メチルペンタンジオールのいずれかとした場合においては、キャリアによる弾性体層２２の体積変化を小さくさせることができ液体現像電子写真装置１の印刷精度の低下をさらに抑制させ得る。
【００２２】
また、二官能グリコールが３−メチルペンタンジオールなどの疎水基を有するものである場合には、弾性体層２２を、温度や湿度に対して影響されにくい状態にさせ得る。
すなわち、低温低湿度状態と高温高湿度状態とにおける寸法変化が抑制されることとなり、液体現像電子写真装置１の設置環境などによる印刷精度の変化を抑制させることができ、均質な印刷を実施させ得る。
【００２３】
このような原材料成分が含まれてなるポリエステルポリオールは、特に限定されるものではないが、数平均分子量が５００〜３０００であることが好適であり、１０００〜３０００であることがより好適である。
ポリエステルポリオールの数平均分子量が上記のような範囲であるのが好適であるのは、数平均分子量が３０００を超えるポリエステルポリオールは、粘度が高すぎて注型などの工程における作業性が低下するおそれがあり、一方で５００未満の場合には、低硬度の硬化物を得ることが困難となるおそれを有するためである。
なお、この数平均分子量は、ゲルパーミッションクロマトグラフ（ＧＰＣ）を用いて測定することができ、例えば、東ソー社製ＧＰＣ：型名「ＨＬＣ−８０２０」を用いて、カラム「Ｇ−４０００」、「Ｇ−３０００」、「Ｇ−２０００」（いずれも東ソー社製）を三本連結させて、移動相にクロロホルムを使用することにより測定することができる。
【００２４】
また、このような原材料成分が含まれてなるポリエステルポリオールは、平均官能基数が３．０以上であることが好適である。
３．０以上の平均官能基数を有するポリエステルポリオールを用いることにより、圧縮永久歪みの小さな弾性体層を形成させることができ、例えば、７０℃×２２時間条件において圧縮永久歪みが１％未満となる弾性体層を形成させ得る。
しかも、平均官能基数を増大させることにより、化学架橋を増大させて見掛けの物理架橋を減少させることができ吸水性の向上（吸水量の低減）を図り得る。
【００２５】
また、このような原材料成分が含まれてなるポリエステルポリオールは、酸価が０．２〜１．０が好適である。
酸価を低減させることで吸水性の向上（吸水量の低減）を図ることができ、温度や湿度による弾性体層２２の寸法変化を抑制させ得る。
【００２６】
このようなポリエステルポリオールとともにポリウレタン弾性体を構成する前記二官能イソシアネートとしては、特に、限定されないが、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）あるいはジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）のいずれかが用いられていることが好ましく、特にトリレンジイソシアネートまたはキシレンジイソシアネートのいずれかであることが好ましい。
この二官能イソシアネートとしてトリレンジイソシアネートまたはキシレンジイソシアネートを用いることにより、キャリアによる弾性体層２２の体積変化を小さくさせることができ液体現像電子写真装置１の印刷精度が低下することをさらに抑制させ得る。
しかも、トリレンジイソシアネートまたはキシレンジイソシアネートを用いることにより、ジフェニルメタンジイソシアネートなどを用いる場合に比べて上記のポリエステルポリオールとの硬化反応を高い反応速度で実施させ得る。
したがって、トリレンジイソシアネートまたはキシレンジイソシアネートを用いることにより転写ローラー２の製造を効率的に実施させ得る。
【００２７】
これらポリエステルポリオールと二官能グリコールの配合量は、適宜調整することができ、実質、転写ローラーとして用いることのできる硬化状態にさせ得る量で配合させ得る。
なお、感光体３との圧接による適度なニップ幅を形成させ得る点においては、例えば、ＪＩＳ−Ａ硬度が３０〜６０度となるようにポリエステルポリオールと二官能グリコールとを配合することが好ましい。
すなわち、アジピン酸と二官能グリコールとトリメチロールプロパンとが反応されてなるポリエステルポリオールとトリレンジイソシアネートまたはキシレンジイソシアネートとを、硬化後の硬度が３０〜６０度（ＪＩＳ−Ａ硬度）となるように配合して弾性体層２２を形成させることにより、キャリアによる影響を受け難い弾性体層を形成させることができる。
【００２８】
また、このポリウレタン弾性体には、カーボンブラックを配合して弾性体層２２の体積抵抗率が１×１０2Ω・ｃｍ〜１×１０6Ω・ｃｍとなるように調整することが好ましい。
用いるカーボンブラックとしては、特に限定されず、ケッチェンブラックインターナショナル社より市販されている「ケッチェンブラック」、ＣＡＢＯＴ社の「ＶＵＬＣＡＮ」などの他、一般にアセチレンブラックと称される高導電性カーボンブラックをはじめ、一般にファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラックなどと称されるカーボンブラックを用いることができる。
なお、このカーボンブラックの一部、又は、全部に代えてポリウレタン弾性体にグラファイトを配合して弾性体層２２の体積抵抗率を１×１０2Ω・ｃｍ〜１×１０6Ω・ｃｍに調整してもよい。
【００２９】
このようなポリウレタン弾性体によって形成された弾性体層２２の外周面２２ａに対する前記硬化処理には、先にも述べたようにイソシアネートが用いられる。
このイソシアネートとしては、単官能なものでも多官能なものでも良く、例えば、前記ポリウレタン弾性体の形成成分として例示した二官能イソシアネートを採用することができ、中でも、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を用いることが好ましい。
この硬化処理としては、例えば、芯金２１の周りに前記ポリウレタン弾性体で弾性体層２２を形成させたものをイソシアネートと有機溶剤とを含む溶液中に浸漬させる方法を採用することができる。
【００３０】
この硬化処理は、処理前後で弾性体層２２の硬度に大きな変化が生じない程度に実施することが好ましく、硬化処理後の弾性体層２２の硬度が３０〜６０度（ＪＩＳ−Ａ硬度）となり、しかも、弾性体層２２の外周面２２ａの前記樹脂フィルムＡに対するタック力が１００ｇｆ以上１５０ｇｆ以下になるように実施することが好ましい。
また、硬化処理後の弾性体層２２の表面性状としては、１０点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：Ｒｚｊｉｓ）が７μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
なお、このような転写ローラー２を構成させるための前記芯金２１としては、特に限定されるものではなく、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ニッケル等の金属及びその合金からなるものや、これらに、溶融めっき、電解めっき、無電解めっきなどの手段によるめっきを施したものを用いることができる。
【００３２】
次いで、このような転写ローラー２を製造する方法について説明する。
本実施形態に係る転写ローラー２は、所謂注型方法によって所定形状に形成させた後、外形を調整して前記硬化処理を施して製造することが可能である。
より具体的には、例えば、製造する転写ローラーよりも僅かに大径な円柱状のキャビティを有する金型に芯金をセットし、この金型に前記弾性体層を形成させるためのポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとの混合液を注入して、ポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとを反応させて硬化させた後に脱型し、芯金周りに円筒状に硬化したポリウレタン弾性体の外周面を研磨して、弾性体層として求められる寸法に調整して転写ローラーを形成させる方法を採用することができる。
【００３３】
そして、芯金の周りに形成させた弾性体層に対してイソシアネートによる硬化処理を施す方法としては、通常、弾性体層の外周面にイソシアネートを含む液体を接液させる方法を採用することができる。
より具体的には、ジフェニルメタンジイソシアネートを１〜１０質量％含有するメチルエチルケトン溶液を作製して、この溶液中に転写ローラーを数時間〜数十時間の間浸漬させて前記ジフェニルメタンジイソシアネートをポリウレタン弾性体と反応・硬化させる方法を採用することができる。
なお、前記ジフェニルメタンジイソシアネートは、このような硬化処理を常温で実施可能となる点において優れている。
【００３４】
このことについて、より具体的に説明すると、硬化処理において熱を加えると弾性体層にひずみが生じて外径等に微妙な変化を生じさせるおそれを有する。
言い換えると、常温で硬化処理を行うことで研磨によって調整した寸法がそのままの状態で維持されることになる。
なお、ここでいう“常温”とは、１８℃〜２８℃の温度を意図しており、弾性体層の寸法変化をより確実に防止し得る点においては、前記硬化処理を２１℃〜２５℃の温度で実施することが好ましい。
【００３５】
なお、このような転写ローラーを浸漬させる方法に代えて、例えば、布帛などの繊維質のシートにイソシアネートと有機溶剤とを含む溶液を含浸させ、このシートを転写ローラーの外周に巻き付けてイソシアネートを含む溶液を弾性体層の外周面に接液させることも可能である。
さらには、イソシアネートを含む溶液をミスト状やシャワー状にして転写ローラーの外周面に吹き付けて弾性体層の外周面に接液させるような硬化処理を行うことも可能である。
【００３６】
このように外周面を硬化処理することによって転写ローラー２を樹脂フィルムＡの印刷に適した状態とすることができる。
このことについて、図３を参照しつつ、より具体的に説明する。
図３は、従来の転写ローラー用いて樹脂フィルムに印刷を行う様子を示した概略図であり、符号２ｘが転写ローラーを表し、３ｘが感光体を表している。
また、Ａｘが樹脂フィルムを表している。
【００３７】
この図に示すように転写ローラー２ｘと樹脂フィルムＡｘとの背面との間に過度のタック力が生じると、樹脂フィルムＡｘが転写ローラー２ｘと感光体３ｘとの間を通過してニップから開放された後も転写ローラー２ｘの外周面に付着して、下向きに撓んだ状態になる。
そして、図中破線で示したように、樹脂フィルムＡｘが転写ローラー２ｘの周方向に一定の幅（図中Ｄ）で付着した後、さらに転写ローラー２ｘが回転をしようとした際に、樹脂フィルムＡｘと転写ローラー２ｘとの界面に樹脂フィルムＡｘと転写ローラー２ｘとのタック力を超える剥離力Ｔ１が作用して一気に樹脂フィルムＡｘが転写ローラー２ｘの外周面から引き剥がされてしまうことになる。
従来の転写ローラー２ｘでは、このような現象が短い期間に繰り返して生じ、細かな振動が当該転写ローラー２ｘと感光体３ｘとの間を通過した樹脂フィルムＡｘに発生するおそれを有する。
この振動がニップ中の樹脂フィルムＡｘにも伝播し、印刷品質を低下させることになる。
このことを防止すべく、転写ローラーの表面に樹脂コーティングなどを施すと、振動による印刷品質の低下を抑制させ得るものの樹脂フィルムＡｘとの間において滑りを発生させやすくなってしまうことになる。
【００３８】
この点、本実施形態に係る転写ローラー２は、樹脂フィルムＡとの摩擦力に過度の影響を与えることなく外周面のタック性を低減することができる。
すなわち、本実施形態に係る転写ローラー２は、ポリウレタン弾性体が何等表面処理されていない状態から、樹脂コーティングによって調整が可能な領域までの間の領域において表面状態を調整することが可能なものであり、タック性と滑り性とに厳しい要求がなされる樹脂フィルムの印刷に好適なものである。
したがって、本実施形態の転写ローラー２は、被印刷物が樹脂フィルムＡである場合にのみ適用が可能なものではなく、樹脂フィルムに比べてタック性と滑り性とに対する要求が緩やかな紙や布帛などの被印刷物を印刷する対象とした液体現像電子写真装置にも採用が可能なものであり、この種の液体現像電子写真装置においても上記に示したような効果が発揮されるものである。
【００３９】
なお、本実施形態においては、用いる樹脂フィルムＡの種類も特に限定されるものではなく、ポリエチレン樹脂フィルム、ポリプロピレン樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、ポリ塩化ビニル樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルムなど、一般的な樹脂フィルムを採用可能である。
【００４０】
また、樹脂フィルムＡは、延伸品であっても無延伸品であっても良く、延伸品の場合には、一軸延伸品であっても二軸延伸品であっても良い。
さらには、上記樹脂フィルムの内の複数、或いは、上記樹脂フィルムと他のフィルムとが積層されたラミネートフィルムであってもよい。
例えば、アルミ蒸着樹脂フィルムなども採用が可能なものである。
このような樹脂フィルムとしては、通常、１０μｍ〜１００μｍ程度のものが採用可能である。
【００４１】
なお、特段の処理が施されていない転写ローラーでは滑りとタック性との調整を図ることが難しく、本発明の転写ローラー２がその効果をより顕著に発揮させ得る点においては、樹脂フィルムＡがポリイミド樹脂フィルムであることが望ましい。
また、ポリイミド樹脂フィルムは、耐熱性や電気絶縁性に優れ、フレキシブルプリント回路基板用の基材などといった高品位な製品に多く用いられており、液体現像電子写真装置を用いるような高精度の印刷に対する要望も強いことからも本発明の転写ローラーを用いて印刷を行う被印刷物として好適な部材であるともいえる。
【００４２】
例えば、近年、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）は、回路間のピッチを数十μｍ程度にまで接近させており、一般的なエッチング技術によっては形成が困難な領域にまで狭ピッチな配線がなされている。
一方で、液体現像電子写真装置は、印刷精度に極めて優れていることから、例えば、ポリイミド樹脂フィルムに銅箔が積層されたＦＰＣの原材料に対して、エッチングレジストを液体現像電子写真装置で印刷することにより回路のショートやオープンの無い優れた製品を得ることができる。
また、例えば、導電性の粉体を含有するトナーを用いてポリイミド樹脂フィルムに印刷を施して回路を形成させることによってエッチング技術によって形成が困難な狭ピッチの配線をすることも可能である。
なお、後者のようなビルドアップ方式の回路形成においては、前者のようにエッチングによって回路形成をするような場合に比べて廃液処理などを行うことも無く、クリーンで環境に優しい方法であるといえる。
【００４３】
なお、液体現像電子写真装置をこのような用い方をする場合のみならず、本発明によれば、各種の使用方法において樹脂フィルムを被印刷物としながらも印刷精度に優れた液体現像電子写真装置を提供することができる。
【実施例】
【００４４】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
表１の「Ｎｏ．１」に示す組成のポリウレタン弾性体を作製した。
このとき、まず、ポリエステルポリオール（クラレ社製、商品名「クラレポリオールＦ３０１０」、アジピン酸と３−メチルペンタンジオールとトリメチロールプロパンとの反応物、水酸基価＝８５．５ｍｇＫＯＨ）にカーボンブラック（三菱化学社製、商品名「ダイヤブラック＃５」）と人造黒鉛（日本黒鉛社製、商品名「ファインパウダーＳＧＬ−３」）とを３本ロールにて分散させ混和物を作製した。
次いで、得られた混和物にイソシアネート（住化バイエルウレタン社製、２，４−トルエンジイソシアネート（Ａ）、２，６−トルエンジイソシアネート（Ｂ）の混合品（混合比Ａ：Ｂ＝８０：２０））を混合、撹拌してポリウレタン弾性体の原料となる液体を作製した。
この液体を、予め接着処理したＳＵＳ製シャフト（表面に無電界ニッケルメッキ処理を施したもの）をセットした金型に流し込み、１７０℃×９０分の温度で反応・硬化させて、芯金周りにポリウレタン弾性体で弾性体層を形成させた。
その後、金型より脱型し、更に１７０℃×１２０分の後架橋を行い、表面研磨して外径寸法５０ｍｍの肉厚３ｍｍの転写ローラーを作製した。
この転写ローラーをジフェニルメタンジイソシアネート５質量％含むメチルエチルケトン溶液中に浸漬させ、２３℃、相対湿度５０％の環境下で２４時間放置し、外周面の硬化処理を行い実施例１の転写ローラーを作製した。
この硬化処理前後において弾性体層の硬度は変化せず、いずれも５０度であった。
また、硬化処理後の弾性体層の表面粗さを測定したところ１０点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：Ｒｚｊｉｓ）は４．７μｍであった。
【００４５】
また、これとは別に、弾性体層と同じ組成の厚み３ｍｍのテストピースを作製した。
なお、このテストピースは、転写ローラーと同様に表面研磨を行って作製しており、１０点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：Ｒｚｊｉｓ）が５．９μｍであった。
【００４６】
実施例１の転写ローラーと、感光体を模擬したアルミニウム製ドラムとを、前記転写ローラーとアルミニウム製ドラムとの接するニップ幅が３ｍｍとなるようにセットし、その間を、２５μｍ厚みのポリイミド樹脂フィルム（東レ・デュポン社製、商品名「カプトンＨ」）を通過させた。
その際、このポリイミド樹脂フィルムが転写ローラーに巻き付くような傾向は見られず、良好なる通過状況であった。
【００４７】
なお、前記テストピースを用いてポリイミド樹脂フィルムに対するタック力を井元製作所製のタックテスタ（商品名「ＰＩＣＭＡ タックテスタ II）を用いて以下のようにして測定した。
φ５０ｍｍ、幅１４ｍｍの円柱状の治具外周に、ポリイミド樹脂フィルム（カプトンＨ）を巻き付け、該治具の下方において水平方向に固定されたテストピースの表面に向けて速度３００ｍｍ／ｍｉｎで降下させ、５００ｇの荷重を１０秒かけた後、速度３００ｍｍ／ｍｉｎで上昇させたときに測定される応力をタック力として測定した。
このテストピースのタック力は１１０ｇｆであった。
なお、硬化処理をしていないテストピースを用いて同様の測定を実施したところタック力が１６０ｇｆであることがわかった。
【００４８】
（比較例１）
硬化処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様に転写ローラーを作製した。
すなわち、表面のタック力が１６０ｇｆとなる状態で転写ローラーを作製した。
得られた転写ローラーに対して、実施例１と同様にポリイミド樹脂フィルムの通過試験を実施したところ、ポリイミド樹脂フィルムがアルミニウム製ドラムと転写ローラーとの間を通過した後に転写ローラーに巻き付く傾向が見られた。
【００４９】
この結果から、１００ｇｆ〜１５０ｇｆのタック力がポリイミド樹脂フィルムに好適であることがわかった。
【００５０】
（実施例２）
ポリウレタン弾性体の配合を表１に示す「Ｎｏ．２」の配合に変えたこと以外は、実施例１と同様に評価を実施した。
結果、ポリイミド樹脂フィルムの通過試験においても巻き付きの見られない良好なる転写ローラーが得られていることがわかった。
なお、この実施例２においてもテストピースを用いて硬化処理前後の転写ローラー外周面のタック力を測定したところ、硬化処理後が１３０ｇｆであり、硬化処理前が２０５ｇｆであることがわかった。
【００５１】
（比較例２）
硬化処理を行わなかったこと以外は、実施例２と同様に転写ローラーを作製した。
得られた転写ローラーに対して、実施例２と同様にポリイミド樹脂フィルムの通過試験を実施したところ、ポリイミド樹脂フィルムがアルミニウム製ドラムと転写ローラーとの間を通過した後に転写ローラーに巻き付く傾向が見られた。
【００５２】
これらの実施例、比較例の転写ローラーの特性を、表２に示す。
また、テストピースに対してさらなる特性評価を行った結果を表３に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】
なお、表２中のローラー抵抗の値は、ローラ両端に５００ｇの荷重を吊り下げてＳＵＳ板上に静置し、ローラ端部の芯金とＳＵＳ板を高抵抗率計（エーディーシー社製 商品名「Ｒ８３４０Ａ」）に接続し、該芯金とＳＵＳ板とを電極とし弾性体層を介する回路を形成させ、１００Ｖの定電圧を印加し、６０秒後の抵抗値（Ω）を読み取ったものである。
【００５６】
【表３】
【００５７】
なお、体積抵抗率の測定には、三菱化学アナリテック社の抵抗率計、商品名「ハイレスタＵＰ」を用い、装置付属のＵＲＳプローブを使用した。
【符号の説明】
【００５８】
１：液体現像電子写真装置、２：転写ローラー、３：感光体、２２：弾性体層（ポリウレタン弾性体）、２２ａ：（弾性体層の）外周面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に接する外周面がポリウレタン弾性体で形成されている液体現像電子写真装置用転写ローラーであって、
前記感光体の画像を転写させる被印刷物が樹脂フィルムであり、前記外周面が、ポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとを反応させてなるポリウレタン弾性体で形成されており、且つ、イソシアネートによって硬化処理されていることを特徴とする液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項２】
前記被印刷物がポリイミド樹脂フィルムである請求項１記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項３】
前記ポリウレタン弾性体のＪＩＳ−Ａ硬度が３０〜６０度であり、且つ、前記ポリイミド樹脂フィルムに対する前記外周面のタック力が１００〜１５０ｇｆである請求項２に記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項４】
前記硬化処理に使用されているイソシアネートが、ジフェニルメタンジイソシアネートである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項５】
前記二官能イソシアネートが、トリレンジイソシアネート、又は、キシレンジイソシアネートのいずれかである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項６】
前記ポリエステルポリオールは、アジピン酸と二官能グリコールとトリメチロールプロパンとが反応されたものである請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項７】
前記二官能グリコールが、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、並びに、３−メチルペンタンジオールの内のいずれかである請求項６記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項８】
前記二官能グリコールが３−メチルペンタンジオールである請求項７記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項９】
前記ポリウレタン弾性体にはカーボンブラックが含有されており、該ポリウレタン弾性体の体積抵抗率が１０2〜１０6Ω・ｃｍである請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項１０】
前記硬化処理された前記外周面の１０点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）が７μｍ以下である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項１１】
感光体に接する外周面がポリウレタン弾性体で形成されている液体現像電子写真装置用転写ローラーを製造する液体現像電子写真装置用転写ローラーの製造方法であって、
製造する液体現像電子写真装置用転写ローラーが前記感光体の画像を被印刷物である樹脂フィルムに転写させるためのものであり、ポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとを反応させてなるポリウレタン弾性体で前記外周面を形成させた後に、該外周面をイソシアネートによって硬化処理することを特徴とする液体現像電子写真装置用転写ローラーの製造方法。
【請求項１２】
イソシアネートと有機溶剤とを含む溶液を前記外周面に接液させて常温で前記硬化処理を実施する請求項１１記載の液体現像電子写真装置用転写ローラーの製造方法。
【請求項１】
感光体に接する外周面がポリウレタン弾性体で形成されている液体現像電子写真装置用転写ローラーであって、
前記感光体の画像を転写させる被印刷物が樹脂フィルムであり、前記外周面が、ポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとを反応させてなるポリウレタン弾性体で形成されており、且つ、イソシアネートによって硬化処理されていることを特徴とする液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項２】
前記被印刷物がポリイミド樹脂フィルムである請求項１記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項３】
前記ポリウレタン弾性体のＪＩＳ−Ａ硬度が３０〜６０度であり、且つ、前記ポリイミド樹脂フィルムに対する前記外周面のタック力が１００〜１５０ｇｆである請求項２に記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項４】
前記硬化処理に使用されているイソシアネートが、ジフェニルメタンジイソシアネートである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項５】
前記二官能イソシアネートが、トリレンジイソシアネート、又は、キシレンジイソシアネートのいずれかである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項６】
前記ポリエステルポリオールは、アジピン酸と二官能グリコールとトリメチロールプロパンとが反応されたものである請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項７】
前記二官能グリコールが、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、並びに、３−メチルペンタンジオールの内のいずれかである請求項６記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項８】
前記二官能グリコールが３−メチルペンタンジオールである請求項７記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項９】
前記ポリウレタン弾性体にはカーボンブラックが含有されており、該ポリウレタン弾性体の体積抵抗率が１０2〜１０6Ω・ｃｍである請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項１０】
前記硬化処理された前記外周面の１０点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）が７μｍ以下である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液体現像電子写真装置用転写ローラー。
【請求項１１】
感光体に接する外周面がポリウレタン弾性体で形成されている液体現像電子写真装置用転写ローラーを製造する液体現像電子写真装置用転写ローラーの製造方法であって、
製造する液体現像電子写真装置用転写ローラーが前記感光体の画像を被印刷物である樹脂フィルムに転写させるためのものであり、ポリエステルポリオールと二官能イソシアネートとを反応させてなるポリウレタン弾性体で前記外周面を形成させた後に、該外周面をイソシアネートによって硬化処理することを特徴とする液体現像電子写真装置用転写ローラーの製造方法。
【請求項１２】
イソシアネートと有機溶剤とを含む溶液を前記外周面に接液させて常温で前記硬化処理を実施する請求項１１記載の液体現像電子写真装置用転写ローラーの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−４８１２６（Ｐ２０１２−４８１２６Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９２２８５（Ｐ２０１０−１９２２８５）
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００５０６１）バンドー化学株式会社 (429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００５０６１）バンドー化学株式会社 (429)
【Ｆターム（参考）】
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