転写ロールおよびその製法
【課題】弾性積層体の左右両端部をテーパー形状にすることなく、リークを防止することができる転写ロールおよびその製法を提供する。
【解決手段】型面が軸方向の一端から他端まで均一内径に形成された、中空円柱状成形空間を有する金型内に、抵抗制御層３となる円筒状のチューブと、発泡材料を付着させた軸体１とを同軸的にセットし、その状態で加熱して発泡材料を発泡させて発泡層２を形成するとともに、その発泡層２の外周面にチューブ（抵抗制御層３）を一体化させる。脱型後、抵抗制御層３の外周面に、保護層４を形成し、発泡層２と抵抗制御層３と保護層４とからなる弾性積層体の左右両端面を絶縁層５で被覆する。
【解決手段】型面が軸方向の一端から他端まで均一内径に形成された、中空円柱状成形空間を有する金型内に、抵抗制御層３となる円筒状のチューブと、発泡材料を付着させた軸体１とを同軸的にセットし、その状態で加熱して発泡材料を発泡させて発泡層２を形成するとともに、その発泡層２の外周面にチューブ（抵抗制御層３）を一体化させる。脱型後、抵抗制御層３の外周面に、保護層４を形成し、発泡層２と抵抗制御層３と保護層４とからなる弾性積層体の左右両端面を絶縁層５で被覆する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機，プリンター等の電子写真機器に用いられる転写ロールおよびその製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１色刷りの電子写真機器では、通常、図３（ａ）に模式的に示すように、感光ドラム３２上のトナー像は、転写ロール３１への電圧印加により、用紙Ｐ上に転写される。また、フルカラー電子写真機器では、通常、図３（ｂ）に模式的に示すように、各色用の感光ドラム３２上の各色のトナー像は、一旦中間転写ベルト３４に転写された後、転写ロール３１への電圧印加により、用紙Ｐ上に転写される。なお、図３（ａ），（ｂ）において、符号３３は現像ロールである。
【０００３】
上記転写ロール３１は、通常、図４に示すように、軸体１の外周面に発泡層４２が形成され、その発泡層４２の表面に抵抗制御層や保護層等の薄い被覆層４３が１層または２層以上（図４では１層）形成されている。そして、上記発泡層４２と被覆層４３とからなる弾性積層体の左右両端部は、縮径され、テーパー形状に形成されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
このような転写ロール３１に印加される電圧は、通常、１０００Ｖ以上と高く、そのため、転写ロール３１にとって、耐リーク性は必須である。リークは、上記発泡層４２と被覆層４３とからなる弾性積層体の左右両端部で発生し易い。そこで、左右両端部でのリークを防止するために、弾性積層体の左右両端部の外径が、先に述べたように、軸方向両端縁に向かって徐々に縮径したテーパー形状に形成されているのである。
【０００５】
上記テーパー形状を有する転写ロール３１は、例えば、つぎのようにして作製される。すなわち、まず、図５（ａ）に示すような、中空円柱状成形空間を有する金型５０を準備する。この金型５０は、型面（内周面）の軸方向両端部がその両端縁に向かって徐々に縮径してテーパー形状になっている。ついで、図５（ｂ）に示すように、抵抗制御層等の被覆層４３となる円筒状のチューブ４３ａを、上記金型５０内に同軸的にセットする。つぎに、図５（ｃ）に示すように、軸体１の外周面に、発泡層４２となる発泡材料４２ａを付着させ、それを、上記チューブ４３ａ内に同軸的に挿入する。そして、それを加熱することにより、発泡材料４２ａを発泡させて発泡層４２を形成するとともに、その発泡層４２の外周面に上記チューブ４３ａ（被覆層４３）を一体化させる。この工程において、上記金型５０の型面により、発泡層４２と被覆層４３とからなる弾性積層体の左右両端部が上記テーパー形状に形成される。そして、その後、脱型する。このようにして、上記転写ロール３１を作製することができる。なお、脱型後、必要に応じて、他の被覆層をコーティングにより形成してもよい。
【特許文献１】特開２００５−７７５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように左右両端部をテーパー形状にした転写ロール３１を用いると、画像にすじや白抜け等が発生することがあった。そこで、本発明者らは、その原因について研究を重ねた結果、その原因は、被覆層４３の外周面に発生した皺や凹みであることを突き止めた。すなわち、上記皺や凹みの部分では、用紙Ｐへのトナーの転写が完全に行われず、画像にすじや白抜け等が発生するのである。そして、上記皺や凹みの原因についてさらに研究を重ねた。その結果、上記皺や凹みは、被覆層４３の縮径開始部に発生していることがわかり、その原因は、転写ロール３１の作製過程において、被覆層４３となるチューブ４３ａの左右両端部を上記金型５０で縮径させることにあることがわかった。また、上記のように左右両端部をテーパー形状にした転写ロール３１では、発泡により発生したエアーが発泡層４２から抜け難く、発泡層４２の外周面部分に残留することがあり、その残留エアー部分に対応する被覆層４３部分が後に凹むことかわかった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、弾性積層体の左右両端部をテーパー形状にすることなく、リークを防止することができる転写ロールおよびその製法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は、軸体と、この軸体の外周面に形成された発泡層と、この発泡層の外周に形成された１層以上の被覆層とを有する転写ロールであって、上記発泡層および被覆層が軸方向の一端から他端まで均一厚に形成され、転写ロールの、軸体を除く左右両端面が絶縁層で被覆されている転写ロールを第１の要旨とする。
【０００９】
また、本発明は、中空円柱状成形空間を有する金型の成形空間内に、被覆層形成用の円筒状チューブを同軸的にセットし、そのチューブ内に、発泡層形成用の発泡材料がその外周面に付着された軸体を同軸的に挿入し、その状態で、加熱することにより上記発泡材料を発泡させ、発泡層を形成するとともに、その発泡層の外周面に上記円筒状チューブからなる被覆層を一体形成する工程を備え、上記金型として、中空円柱状成形空間が一端から他端まで均一内径に形成されたものを用い、脱型後、軸体を除く左右両端面に絶縁層を被覆形成する転写ロールの製法を第２の要旨とする。
【００１０】
本発明者らは、上記すじや白抜け等の画像不具合の原因究明結果に基づき、さらに研究を重ねた。その結果、軸体を除く左右両端面を絶縁層で被覆すると、発泡層および被覆層を軸方向の一端から他端まで均一厚に形成しても、リークを防止できることを見出し、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の転写ロールは、軸体を除く左右両端面が絶縁層で被覆されているため、その左右両端部でのリークを防止することができる。これにより、リーク防止のために、左右両端部をテーパー形状に形成する必要がなく、発泡層および被覆層を軸方向の一端から他端まで均一厚に形成することができる。その結果、被覆層となるチューブの左右両端部を縮径させる必要がないため、被覆層に皺が発生しない。また、発泡層の形成（発泡）の際に発生するエアーは発泡層の左右両端面から抜け易く、発泡層の外周面部分に残留しなくなるため、被覆層に凹みも発生しない。したがって、本発明の転写ロールを用いると、すじや白抜け等の画像不具合が発生せず、良好な画像を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の転写ロールの製法では、被覆層となる円筒状チューブを挿入した状態で発泡層を形成する際に用いる金型として、中空円柱状成形空間が一端から他端まで均一内径に形成されたものを用いているため、被覆層に皺が発生しない。また、発泡層の形成（発泡）の際に発生するエアーは発泡層の左右両端面から抜け易く、発泡層の外周面部分に残留しなくなるため、被覆層に凹みも発生しない。また、本発明の転写ロールの製法では、脱型後、軸体を除く左右両端面に絶縁層を被覆形成するため、その絶縁層により、リークを防止することができる。したがって、本発明の転写ロールの製法により得られた転写ロールを用いると、すじや白抜け等の画像不具合が発生せず、良好な画像を得ることができる。
【００１３】
特に、上記絶縁層が、ウレタンゴム組成物，フッ素ゴム組成物またはアクリルゴム組成物からなり、その絶縁層の厚みが０．１〜１．０ｍｍの範囲内に設定されている場合には、リーク防止がより一層確実なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。但し、本発明は、これに限定されるわけではない。
【００１５】
図１は、本発明の転写ロールの一実施の形態を示している。この実施の形態の転写ロールは、軸体１の外周面に発泡層２が形成され、この発泡層２の外周面に抵抗制御層（第１被覆層）３が形成され、この抵抗制御層３の外周面に保護層（第２被覆層）４が形成されている。これら発泡層２，抵抗制御層３および保護層４は、いずれも軸方向の一端から他端まで均一厚に形成されている。そして、上記発泡層２，抵抗制御層３および保護層４からなる弾性積層体の左右両端面が、絶縁層５で被覆されている。
【００１６】
より詳しく説明すると、上記軸体１は、特に限定されるものではなく、中実でも中空でもよい。また、上記軸体１の形成材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、鉄，鉄にめっきを施したもの，ステンレス，アルミニウム，銅等があげられる。そして、上記軸体１の表面には、通常、接着剤やプライマー等が塗布される。また、上記軸体１の寸法は、通常、外径６〜１５ｍｍの範囲内、長さ２５０〜５００ｍｍの範囲内に設定される。
【００１７】
上記発泡層２は、発泡材料２ａを加熱することにより発泡させて形成される。この発泡材料２ａは、主剤に発泡剤を混合させたものであり、その主剤としては、ＥＰＤＭ，ＳＢＲ，ＮＢＲ，ヒドリンゴム，イソプレンゴム，シリコーンゴム等があげられる。また、上記発泡剤としては、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＰＰＴ）、Ｐ，Ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、アソジロルボンアミド（ＡＤＣＡ）等があげられ、上記主剤１００重量部に対して１〜１０重量部混合させる。さらに、上記主剤１００重量部に対して、導電化するためにカーボンブラックを２〜１００重量部添加し、発泡性を確保するための可塑剤としてパラフィンオイル，ナフテンオイルを必要に応じて５〜１００重量部添加する。また、上記主剤には、加硫剤として、特に限定されないが、硫黄を０．３〜５重量部添加し、加硫助剤として酸化亜鉛を１〜１０重量部添加し、加硫促進剤として、特に限定されないが、チアゾール類，ジチオカルバミン酸塩類，チウラム類の中から０．５〜３重量部が適宜配合されたものを添加する。さらに、必要に応じて、滑剤，無機充填剤，整泡剤等の各種の添加剤を適宜に配合してもよい。そして、上記発泡層２の寸法は、通常、厚み５〜１０ｍｍの範囲内、長さ３００〜４００ｍｍの範囲内に設定される。
【００１８】
上記抵抗制御層３の形成材料は、円筒状のチューブ３ａに形成されており、そのチューブ３ａの形成材料としては、ＮＢＲ，ヒドリンゴム，ウレタンゴム，アクリルゴム，クロロプレンゴム等があげられる。また、必要に応じて、各種の添加剤を適宜に配合してもよい。そして、上記チューブ３ａの寸法は、形成される抵抗制御層３と同程度に設定され、通常、外径１２〜３０ｍｍの範囲内、厚み０．５〜１．０ｍｍの範囲内に設定され、長さは上記発泡層２の長さと同じ値に設定される。
【００１９】
上記保護層４の形成材料としては、アクリル樹脂，ウレタン樹脂，アルキッド樹脂，アミド樹脂，フェノール樹脂，フッ素樹脂，シリコーン樹脂，およびそれらが変性された樹脂等があげられる。また、必要に応じて、導電剤，レベリング剤，架橋剤，離型性付与剤等の各種の添加剤を適宜に配合してもよい。上記保護層４の形成材料は、液状材料であり、保護層４は、その液状材料をコーティングにより塗布した後、硬化させることにより、通常、厚み０．０１〜０．０５ｍｍの範囲内に設定され、長さは上記発泡層２の長さと同じ値に設定される。
【００２０】
上記絶縁層５の形成材料としては、ウレタンゴム組成物，フッ素ゴム組成物またはアクリルゴム組成物等があげられる。また、必要に応じて、無機充填剤，架橋剤等の各種の添加剤を適宜に配合してもよい。これら形成材料は、液状材料であり、絶縁層５は、その液状材料をはけ等を用いて塗布した後、硬化させることにより、通常、厚み０．１〜１．０ｍｍの範囲内に設定される。この厚みは、リークをより確実に防止する観点から、０．５〜１．０ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。なお、厚みを厚くする程、リーク防止の確実性が増し、１．０ｍｍよりも厚くしてもよいが、リーク防止の観点からは、厚み１．０ｍｍで充分である。
【００２１】
本発明の転写ロールは、つぎのようにして、作製することができる。すなわち、まず、図２（ａ）に示すように、型面（内周面）が軸方向の一端から他端まで均一内径に形成された、中空円柱状成形空間有する円筒状金型１０を準備する。ついで、図２（ｂ）に示すように、抵抗制御層３となる円筒状のチューブ３ａを、上記円筒状金型１０内に同軸的にセットする。つぎに、図２（ｃ）に示すように、軸体１の外周面に、発泡層２となる発泡材料２ａを付着させ、それを、上記円筒状金型１０内にセットしたチューブ３ａ内に同軸的に挿入する。そして、それを加熱（通常、１２０〜２００℃の範囲内）することにより、発泡材料２ａを発泡させて発泡層２を形成するとともに、その発泡層２の外周面に上記チューブ３ａ（抵抗制御層３）を一体化させる。その後、脱型し、軸体１の外周に発泡層２と抵抗制御層３とが積層されたロール体を得る。さらに、その抵抗制御層３の外周面に、上記保護層４の形成材料（液状材料）をコーティングにより塗布した後、加熱（通常、１００〜１４０℃の範囲内）することにより硬化させ、保護層４を形成する。つぎに、上記発泡層２と抵抗制御層３と保護層４とからなる弾性積層体の左右両端面全面に上記絶縁層５の形成材料（液状材料）を、はけ等を用いて塗布した後、加熱（通常、１００〜１８０℃の範囲内）することにより硬化させ、絶縁層５を形成する。このようにして、本発明の転写ロール（図１参照）を得ることができる。
【００２２】
このように、上記発泡層２および抵抗制御層３を形成する際に用いる円筒状金型１０として、型面（内周面）が軸方向の一端から他端まで均一内径に形成された、中空円柱状成形空間を有するものを用いるため、チューブ３ａの左右両端部を縮径させる必要がなく、抵抗制御層３の縮径開始部に皺が発生しない。しかも、チューブ３ａの左右両端部を縮径させないため、発泡により発生したエアーが発泡層２から抜け易く、発泡層２の外周面部分に残留しなくなり、その残留エアー部分が後に凹むこともない。
【００２３】
また、上記発泡層２と抵抗制御層３と保護層４とからなる弾性積層体の左右両端面が上記絶縁層５で被覆されているため、その弾性積層体の左右両端部でのリークを防止することができる。
【００２４】
したがって、本発明の転写ロールを用いると、すじや白抜け等の画像不具合が発生せず、良好な画像を得ることができる。
【００２５】
なお、上記実施の形態では、最外層に保護層４を形成したが、この保護層４は不要であれば形成しなくてもよい。また、上記抵抗制御層３や保護層４に加えて、他の被覆層を形成してもよい。
【００２６】
つぎに、実施例について比較例および従来例と併せて説明する。
【実施例１】
【００２７】
転写ロールの作製に際し、まず、下記の軸体および各層の形成材料を準備した。
【００２８】
〔軸体〕
外径８ｍｍ、長さ４００ｍｍの鉄製の中実円柱状の軸体を準備した。
【００２９】
〔発泡層形成用の発泡材料〕
ＥＰＴ４０４５を１００重量部，酸化亜鉛を６重量部，ルナックＳ３０を２重量部，ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊを１２重量部，ダイアナプロセスＰＷ−３８０を７０重量部，加硫促進剤として大内新興化学工業社製のノクセラーＴＳを１重量部，ノクセラーＺを１．５重量部，ノクセラーＴＥＴを１．５重量部，ノクセラーＢＺを１．５重量部，硫黄を１重量部，およびセルマイクＲＵＢを６重量部を、押出しすることにより、発泡層形成用の発泡材料を調製した。
【００３０】
〔抵抗制御層形成用のチューブ〕
ニポールＤＮ２１２（日本ゼオン社製）１００重量部，シーストＳＯ（東海カーボン社製）８０重量部，ニプシールＤＲ（東ソーシリカ社製）３６重量部，酸化亜鉛５重量部，ステアリン酸１重量部，ジベンゾチアゾールジスルフィド１重量部，硫黄１重量部，およびテトラメチルチウラムモノサルフィド１重量部を押出しすることにより、抵抗制御層形成用のチューブ（外径２４ｍｍ、厚み０．６ｍｍ、長さ３４２ｍｍ）を形成した。
【００３１】
〔保護層形成用の液状材料〕
ＬＲ−２１６（三菱レイヨン社製）５０重量部，カイナー７２０１（アトフィナジャパン社製）５０重量部，およびチタンブラックＢＭ−Ｃ（三菱マテリアル社製）１００重量部を配合，攪拌することにより、保護層形成用の液状材料を調製した。
【００３２】
〔絶縁層形成用の液状材料〕
タケネートＥ−５５３（三井成田ケミカル社製）１００重量部，バーノックＤＢ９８０Ｋ（大日本インキ化学工業社製）１０．５重量部，およびスペシャルブラック４（デグサジャパン社製）４重量部をペイントシェーカーにて混合することにより、絶縁層形成用の液状材料を調製した。
【００３３】
〔転写ロールの作製〕
上記軸体および各層の形成材料を用いて、つぎのようにして転写ロールを作製した。すなわち、まず、上記実施の形態と同様にして、円筒状金型として、型面（内周面）が軸方向の一端から他端まで均一内径に形成された、中空円柱状成形空間を有するものを準備した。ついで、上記抵抗制御層形成用のチューブを上記円筒状金型内に同軸的にセットした。つぎに、上記軸体の外周面に、上記発泡層形成用の発泡材料を付着させ、それを、上記円筒状金型内にセットしたチューブ内に同軸的に挿入した。そして、それを加熱（１６０℃）することにより、発泡材料を発泡させて発泡層を形成し、その発泡層の外周面に上記チューブ（抵抗制御層）を一体化させた。その後、脱型し、軸体の外周に発泡層（厚み１５ｍｍ、長さ３４２ｍｍ）と抵抗制御層（厚み０．６ｍｍ）とが積層されたロール体を得た。さらに、その抵抗制御層の外周面に、上記保護層形成用の液状材料をコーティングにより塗布した後、加熱（１２０℃）することにより硬化させ、保護層（厚み０．０５ｍｍ）を形成した。つぎに、上記発泡層と抵抗制御層と保護層とからなる弾性積層体の左右両端面全面に、上記絶縁層の形成材料（液状材料）を、はけを用いて塗布した後、加熱（１２０℃）することにより硬化させ、絶縁層（厚み０．１ｍｍ）を形成した。これにより、各層が均一厚に形成され、その両端面に絶縁層が形成された転写ロールを得た。
【実施例２】
【００３４】
上記実施例１において、絶縁層の厚みを０．５ｍｍに形成した。それ以外は、上記実施例１と同様にした。
【００３５】
〔比較例１〕
上記実施例１において、絶縁層を形成しないもの作製した。それ以外は、上記実施例１と同様にした。
【００３６】
〔従来例１〕
発泡層と抵抗制御層と保護層とからなる弾性積層体の左右両端部がテーパー形状に形成された転写ロール（図４参照）を作製した。円筒状金型として、型面（内周面）の軸方向両端部がその両端縁に向かって徐々に縮径したもの〔図５（ａ）参照〕を準備した。縮径開始位置は、型面（内周面）の軸方向両端面からそれぞれ５ｍｍの位置とし、テーパー形状の傾斜角度を３０°とした。なお、各層の形成材料は、上記実施例１と同様のものを用いた。
【００３７】
〔リーク評価〕
このようにして得られた実施例１，２ならびに比較例１および従来例１の各転写ロールを実機に組み込み、その転写ロールに１０００Ｖ，２０００Ｖ，３０００Ｖの電圧を印加した。その結果、リークが発生していないものは○、リークが発生したものは×と評価し、下記の表１に併せて表記した。なお、この評価は、目視にて行った。
【００３８】
〔すじ，白抜けの有無〕
上記各転写ロールを実機に組み込み、黒べたの画出しを行った。そして、その画出しの画像について、すじ，白抜けの有無を目視にて確認した。その結果、すじも白抜けも確認されなかったものを○と評価し、すじも白抜けも確認されたものを×と評価し、下記の表１に併せて表記した。
【００３９】
【表１】
【００４０】
上記表１の結果から、実施例１，２と比較例１とを比較すると、左右両端面の絶縁層がリーク防止効果を有していることがわかる。また、実施例１，２と従来例１とを比較すると、実施例１，２では、画像にすじも白抜けも確認されないことから、外周面に皺の発生がなく、また、発泡層に残留エアー部分もないことがわかる。これに対して、従来例１では、画像にすじも白抜けも確認されることから、外周面に皺が発生し、発泡層に残留エアー部分があることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の転写ロールの一実施の形態を示す、一部が破断した正面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、上記転写ロールの製法を模式的に示す説明図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、電子写真機器における転写機構の一部を模式的に示す説明図である。
【図４】従来の転写ロールを示す、一部が破断した正面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、従来の転写ロールの製法を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 軸体
２ 発泡層
３ 抵抗制御層
４ 保護層
５ 絶縁層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機，プリンター等の電子写真機器に用いられる転写ロールおよびその製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１色刷りの電子写真機器では、通常、図３（ａ）に模式的に示すように、感光ドラム３２上のトナー像は、転写ロール３１への電圧印加により、用紙Ｐ上に転写される。また、フルカラー電子写真機器では、通常、図３（ｂ）に模式的に示すように、各色用の感光ドラム３２上の各色のトナー像は、一旦中間転写ベルト３４に転写された後、転写ロール３１への電圧印加により、用紙Ｐ上に転写される。なお、図３（ａ），（ｂ）において、符号３３は現像ロールである。
【０００３】
上記転写ロール３１は、通常、図４に示すように、軸体１の外周面に発泡層４２が形成され、その発泡層４２の表面に抵抗制御層や保護層等の薄い被覆層４３が１層または２層以上（図４では１層）形成されている。そして、上記発泡層４２と被覆層４３とからなる弾性積層体の左右両端部は、縮径され、テーパー形状に形成されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
このような転写ロール３１に印加される電圧は、通常、１０００Ｖ以上と高く、そのため、転写ロール３１にとって、耐リーク性は必須である。リークは、上記発泡層４２と被覆層４３とからなる弾性積層体の左右両端部で発生し易い。そこで、左右両端部でのリークを防止するために、弾性積層体の左右両端部の外径が、先に述べたように、軸方向両端縁に向かって徐々に縮径したテーパー形状に形成されているのである。
【０００５】
上記テーパー形状を有する転写ロール３１は、例えば、つぎのようにして作製される。すなわち、まず、図５（ａ）に示すような、中空円柱状成形空間を有する金型５０を準備する。この金型５０は、型面（内周面）の軸方向両端部がその両端縁に向かって徐々に縮径してテーパー形状になっている。ついで、図５（ｂ）に示すように、抵抗制御層等の被覆層４３となる円筒状のチューブ４３ａを、上記金型５０内に同軸的にセットする。つぎに、図５（ｃ）に示すように、軸体１の外周面に、発泡層４２となる発泡材料４２ａを付着させ、それを、上記チューブ４３ａ内に同軸的に挿入する。そして、それを加熱することにより、発泡材料４２ａを発泡させて発泡層４２を形成するとともに、その発泡層４２の外周面に上記チューブ４３ａ（被覆層４３）を一体化させる。この工程において、上記金型５０の型面により、発泡層４２と被覆層４３とからなる弾性積層体の左右両端部が上記テーパー形状に形成される。そして、その後、脱型する。このようにして、上記転写ロール３１を作製することができる。なお、脱型後、必要に応じて、他の被覆層をコーティングにより形成してもよい。
【特許文献１】特開２００５−７７５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように左右両端部をテーパー形状にした転写ロール３１を用いると、画像にすじや白抜け等が発生することがあった。そこで、本発明者らは、その原因について研究を重ねた結果、その原因は、被覆層４３の外周面に発生した皺や凹みであることを突き止めた。すなわち、上記皺や凹みの部分では、用紙Ｐへのトナーの転写が完全に行われず、画像にすじや白抜け等が発生するのである。そして、上記皺や凹みの原因についてさらに研究を重ねた。その結果、上記皺や凹みは、被覆層４３の縮径開始部に発生していることがわかり、その原因は、転写ロール３１の作製過程において、被覆層４３となるチューブ４３ａの左右両端部を上記金型５０で縮径させることにあることがわかった。また、上記のように左右両端部をテーパー形状にした転写ロール３１では、発泡により発生したエアーが発泡層４２から抜け難く、発泡層４２の外周面部分に残留することがあり、その残留エアー部分に対応する被覆層４３部分が後に凹むことかわかった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、弾性積層体の左右両端部をテーパー形状にすることなく、リークを防止することができる転写ロールおよびその製法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は、軸体と、この軸体の外周面に形成された発泡層と、この発泡層の外周に形成された１層以上の被覆層とを有する転写ロールであって、上記発泡層および被覆層が軸方向の一端から他端まで均一厚に形成され、転写ロールの、軸体を除く左右両端面が絶縁層で被覆されている転写ロールを第１の要旨とする。
【０００９】
また、本発明は、中空円柱状成形空間を有する金型の成形空間内に、被覆層形成用の円筒状チューブを同軸的にセットし、そのチューブ内に、発泡層形成用の発泡材料がその外周面に付着された軸体を同軸的に挿入し、その状態で、加熱することにより上記発泡材料を発泡させ、発泡層を形成するとともに、その発泡層の外周面に上記円筒状チューブからなる被覆層を一体形成する工程を備え、上記金型として、中空円柱状成形空間が一端から他端まで均一内径に形成されたものを用い、脱型後、軸体を除く左右両端面に絶縁層を被覆形成する転写ロールの製法を第２の要旨とする。
【００１０】
本発明者らは、上記すじや白抜け等の画像不具合の原因究明結果に基づき、さらに研究を重ねた。その結果、軸体を除く左右両端面を絶縁層で被覆すると、発泡層および被覆層を軸方向の一端から他端まで均一厚に形成しても、リークを防止できることを見出し、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の転写ロールは、軸体を除く左右両端面が絶縁層で被覆されているため、その左右両端部でのリークを防止することができる。これにより、リーク防止のために、左右両端部をテーパー形状に形成する必要がなく、発泡層および被覆層を軸方向の一端から他端まで均一厚に形成することができる。その結果、被覆層となるチューブの左右両端部を縮径させる必要がないため、被覆層に皺が発生しない。また、発泡層の形成（発泡）の際に発生するエアーは発泡層の左右両端面から抜け易く、発泡層の外周面部分に残留しなくなるため、被覆層に凹みも発生しない。したがって、本発明の転写ロールを用いると、すじや白抜け等の画像不具合が発生せず、良好な画像を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の転写ロールの製法では、被覆層となる円筒状チューブを挿入した状態で発泡層を形成する際に用いる金型として、中空円柱状成形空間が一端から他端まで均一内径に形成されたものを用いているため、被覆層に皺が発生しない。また、発泡層の形成（発泡）の際に発生するエアーは発泡層の左右両端面から抜け易く、発泡層の外周面部分に残留しなくなるため、被覆層に凹みも発生しない。また、本発明の転写ロールの製法では、脱型後、軸体を除く左右両端面に絶縁層を被覆形成するため、その絶縁層により、リークを防止することができる。したがって、本発明の転写ロールの製法により得られた転写ロールを用いると、すじや白抜け等の画像不具合が発生せず、良好な画像を得ることができる。
【００１３】
特に、上記絶縁層が、ウレタンゴム組成物，フッ素ゴム組成物またはアクリルゴム組成物からなり、その絶縁層の厚みが０．１〜１．０ｍｍの範囲内に設定されている場合には、リーク防止がより一層確実なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。但し、本発明は、これに限定されるわけではない。
【００１５】
図１は、本発明の転写ロールの一実施の形態を示している。この実施の形態の転写ロールは、軸体１の外周面に発泡層２が形成され、この発泡層２の外周面に抵抗制御層（第１被覆層）３が形成され、この抵抗制御層３の外周面に保護層（第２被覆層）４が形成されている。これら発泡層２，抵抗制御層３および保護層４は、いずれも軸方向の一端から他端まで均一厚に形成されている。そして、上記発泡層２，抵抗制御層３および保護層４からなる弾性積層体の左右両端面が、絶縁層５で被覆されている。
【００１６】
より詳しく説明すると、上記軸体１は、特に限定されるものではなく、中実でも中空でもよい。また、上記軸体１の形成材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、鉄，鉄にめっきを施したもの，ステンレス，アルミニウム，銅等があげられる。そして、上記軸体１の表面には、通常、接着剤やプライマー等が塗布される。また、上記軸体１の寸法は、通常、外径６〜１５ｍｍの範囲内、長さ２５０〜５００ｍｍの範囲内に設定される。
【００１７】
上記発泡層２は、発泡材料２ａを加熱することにより発泡させて形成される。この発泡材料２ａは、主剤に発泡剤を混合させたものであり、その主剤としては、ＥＰＤＭ，ＳＢＲ，ＮＢＲ，ヒドリンゴム，イソプレンゴム，シリコーンゴム等があげられる。また、上記発泡剤としては、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＰＰＴ）、Ｐ，Ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、アソジロルボンアミド（ＡＤＣＡ）等があげられ、上記主剤１００重量部に対して１〜１０重量部混合させる。さらに、上記主剤１００重量部に対して、導電化するためにカーボンブラックを２〜１００重量部添加し、発泡性を確保するための可塑剤としてパラフィンオイル，ナフテンオイルを必要に応じて５〜１００重量部添加する。また、上記主剤には、加硫剤として、特に限定されないが、硫黄を０．３〜５重量部添加し、加硫助剤として酸化亜鉛を１〜１０重量部添加し、加硫促進剤として、特に限定されないが、チアゾール類，ジチオカルバミン酸塩類，チウラム類の中から０．５〜３重量部が適宜配合されたものを添加する。さらに、必要に応じて、滑剤，無機充填剤，整泡剤等の各種の添加剤を適宜に配合してもよい。そして、上記発泡層２の寸法は、通常、厚み５〜１０ｍｍの範囲内、長さ３００〜４００ｍｍの範囲内に設定される。
【００１８】
上記抵抗制御層３の形成材料は、円筒状のチューブ３ａに形成されており、そのチューブ３ａの形成材料としては、ＮＢＲ，ヒドリンゴム，ウレタンゴム，アクリルゴム，クロロプレンゴム等があげられる。また、必要に応じて、各種の添加剤を適宜に配合してもよい。そして、上記チューブ３ａの寸法は、形成される抵抗制御層３と同程度に設定され、通常、外径１２〜３０ｍｍの範囲内、厚み０．５〜１．０ｍｍの範囲内に設定され、長さは上記発泡層２の長さと同じ値に設定される。
【００１９】
上記保護層４の形成材料としては、アクリル樹脂，ウレタン樹脂，アルキッド樹脂，アミド樹脂，フェノール樹脂，フッ素樹脂，シリコーン樹脂，およびそれらが変性された樹脂等があげられる。また、必要に応じて、導電剤，レベリング剤，架橋剤，離型性付与剤等の各種の添加剤を適宜に配合してもよい。上記保護層４の形成材料は、液状材料であり、保護層４は、その液状材料をコーティングにより塗布した後、硬化させることにより、通常、厚み０．０１〜０．０５ｍｍの範囲内に設定され、長さは上記発泡層２の長さと同じ値に設定される。
【００２０】
上記絶縁層５の形成材料としては、ウレタンゴム組成物，フッ素ゴム組成物またはアクリルゴム組成物等があげられる。また、必要に応じて、無機充填剤，架橋剤等の各種の添加剤を適宜に配合してもよい。これら形成材料は、液状材料であり、絶縁層５は、その液状材料をはけ等を用いて塗布した後、硬化させることにより、通常、厚み０．１〜１．０ｍｍの範囲内に設定される。この厚みは、リークをより確実に防止する観点から、０．５〜１．０ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。なお、厚みを厚くする程、リーク防止の確実性が増し、１．０ｍｍよりも厚くしてもよいが、リーク防止の観点からは、厚み１．０ｍｍで充分である。
【００２１】
本発明の転写ロールは、つぎのようにして、作製することができる。すなわち、まず、図２（ａ）に示すように、型面（内周面）が軸方向の一端から他端まで均一内径に形成された、中空円柱状成形空間有する円筒状金型１０を準備する。ついで、図２（ｂ）に示すように、抵抗制御層３となる円筒状のチューブ３ａを、上記円筒状金型１０内に同軸的にセットする。つぎに、図２（ｃ）に示すように、軸体１の外周面に、発泡層２となる発泡材料２ａを付着させ、それを、上記円筒状金型１０内にセットしたチューブ３ａ内に同軸的に挿入する。そして、それを加熱（通常、１２０〜２００℃の範囲内）することにより、発泡材料２ａを発泡させて発泡層２を形成するとともに、その発泡層２の外周面に上記チューブ３ａ（抵抗制御層３）を一体化させる。その後、脱型し、軸体１の外周に発泡層２と抵抗制御層３とが積層されたロール体を得る。さらに、その抵抗制御層３の外周面に、上記保護層４の形成材料（液状材料）をコーティングにより塗布した後、加熱（通常、１００〜１４０℃の範囲内）することにより硬化させ、保護層４を形成する。つぎに、上記発泡層２と抵抗制御層３と保護層４とからなる弾性積層体の左右両端面全面に上記絶縁層５の形成材料（液状材料）を、はけ等を用いて塗布した後、加熱（通常、１００〜１８０℃の範囲内）することにより硬化させ、絶縁層５を形成する。このようにして、本発明の転写ロール（図１参照）を得ることができる。
【００２２】
このように、上記発泡層２および抵抗制御層３を形成する際に用いる円筒状金型１０として、型面（内周面）が軸方向の一端から他端まで均一内径に形成された、中空円柱状成形空間を有するものを用いるため、チューブ３ａの左右両端部を縮径させる必要がなく、抵抗制御層３の縮径開始部に皺が発生しない。しかも、チューブ３ａの左右両端部を縮径させないため、発泡により発生したエアーが発泡層２から抜け易く、発泡層２の外周面部分に残留しなくなり、その残留エアー部分が後に凹むこともない。
【００２３】
また、上記発泡層２と抵抗制御層３と保護層４とからなる弾性積層体の左右両端面が上記絶縁層５で被覆されているため、その弾性積層体の左右両端部でのリークを防止することができる。
【００２４】
したがって、本発明の転写ロールを用いると、すじや白抜け等の画像不具合が発生せず、良好な画像を得ることができる。
【００２５】
なお、上記実施の形態では、最外層に保護層４を形成したが、この保護層４は不要であれば形成しなくてもよい。また、上記抵抗制御層３や保護層４に加えて、他の被覆層を形成してもよい。
【００２６】
つぎに、実施例について比較例および従来例と併せて説明する。
【実施例１】
【００２７】
転写ロールの作製に際し、まず、下記の軸体および各層の形成材料を準備した。
【００２８】
〔軸体〕
外径８ｍｍ、長さ４００ｍｍの鉄製の中実円柱状の軸体を準備した。
【００２９】
〔発泡層形成用の発泡材料〕
ＥＰＴ４０４５を１００重量部，酸化亜鉛を６重量部，ルナックＳ３０を２重量部，ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊを１２重量部，ダイアナプロセスＰＷ−３８０を７０重量部，加硫促進剤として大内新興化学工業社製のノクセラーＴＳを１重量部，ノクセラーＺを１．５重量部，ノクセラーＴＥＴを１．５重量部，ノクセラーＢＺを１．５重量部，硫黄を１重量部，およびセルマイクＲＵＢを６重量部を、押出しすることにより、発泡層形成用の発泡材料を調製した。
【００３０】
〔抵抗制御層形成用のチューブ〕
ニポールＤＮ２１２（日本ゼオン社製）１００重量部，シーストＳＯ（東海カーボン社製）８０重量部，ニプシールＤＲ（東ソーシリカ社製）３６重量部，酸化亜鉛５重量部，ステアリン酸１重量部，ジベンゾチアゾールジスルフィド１重量部，硫黄１重量部，およびテトラメチルチウラムモノサルフィド１重量部を押出しすることにより、抵抗制御層形成用のチューブ（外径２４ｍｍ、厚み０．６ｍｍ、長さ３４２ｍｍ）を形成した。
【００３１】
〔保護層形成用の液状材料〕
ＬＲ−２１６（三菱レイヨン社製）５０重量部，カイナー７２０１（アトフィナジャパン社製）５０重量部，およびチタンブラックＢＭ−Ｃ（三菱マテリアル社製）１００重量部を配合，攪拌することにより、保護層形成用の液状材料を調製した。
【００３２】
〔絶縁層形成用の液状材料〕
タケネートＥ−５５３（三井成田ケミカル社製）１００重量部，バーノックＤＢ９８０Ｋ（大日本インキ化学工業社製）１０．５重量部，およびスペシャルブラック４（デグサジャパン社製）４重量部をペイントシェーカーにて混合することにより、絶縁層形成用の液状材料を調製した。
【００３３】
〔転写ロールの作製〕
上記軸体および各層の形成材料を用いて、つぎのようにして転写ロールを作製した。すなわち、まず、上記実施の形態と同様にして、円筒状金型として、型面（内周面）が軸方向の一端から他端まで均一内径に形成された、中空円柱状成形空間を有するものを準備した。ついで、上記抵抗制御層形成用のチューブを上記円筒状金型内に同軸的にセットした。つぎに、上記軸体の外周面に、上記発泡層形成用の発泡材料を付着させ、それを、上記円筒状金型内にセットしたチューブ内に同軸的に挿入した。そして、それを加熱（１６０℃）することにより、発泡材料を発泡させて発泡層を形成し、その発泡層の外周面に上記チューブ（抵抗制御層）を一体化させた。その後、脱型し、軸体の外周に発泡層（厚み１５ｍｍ、長さ３４２ｍｍ）と抵抗制御層（厚み０．６ｍｍ）とが積層されたロール体を得た。さらに、その抵抗制御層の外周面に、上記保護層形成用の液状材料をコーティングにより塗布した後、加熱（１２０℃）することにより硬化させ、保護層（厚み０．０５ｍｍ）を形成した。つぎに、上記発泡層と抵抗制御層と保護層とからなる弾性積層体の左右両端面全面に、上記絶縁層の形成材料（液状材料）を、はけを用いて塗布した後、加熱（１２０℃）することにより硬化させ、絶縁層（厚み０．１ｍｍ）を形成した。これにより、各層が均一厚に形成され、その両端面に絶縁層が形成された転写ロールを得た。
【実施例２】
【００３４】
上記実施例１において、絶縁層の厚みを０．５ｍｍに形成した。それ以外は、上記実施例１と同様にした。
【００３５】
〔比較例１〕
上記実施例１において、絶縁層を形成しないもの作製した。それ以外は、上記実施例１と同様にした。
【００３６】
〔従来例１〕
発泡層と抵抗制御層と保護層とからなる弾性積層体の左右両端部がテーパー形状に形成された転写ロール（図４参照）を作製した。円筒状金型として、型面（内周面）の軸方向両端部がその両端縁に向かって徐々に縮径したもの〔図５（ａ）参照〕を準備した。縮径開始位置は、型面（内周面）の軸方向両端面からそれぞれ５ｍｍの位置とし、テーパー形状の傾斜角度を３０°とした。なお、各層の形成材料は、上記実施例１と同様のものを用いた。
【００３７】
〔リーク評価〕
このようにして得られた実施例１，２ならびに比較例１および従来例１の各転写ロールを実機に組み込み、その転写ロールに１０００Ｖ，２０００Ｖ，３０００Ｖの電圧を印加した。その結果、リークが発生していないものは○、リークが発生したものは×と評価し、下記の表１に併せて表記した。なお、この評価は、目視にて行った。
【００３８】
〔すじ，白抜けの有無〕
上記各転写ロールを実機に組み込み、黒べたの画出しを行った。そして、その画出しの画像について、すじ，白抜けの有無を目視にて確認した。その結果、すじも白抜けも確認されなかったものを○と評価し、すじも白抜けも確認されたものを×と評価し、下記の表１に併せて表記した。
【００３９】
【表１】
【００４０】
上記表１の結果から、実施例１，２と比較例１とを比較すると、左右両端面の絶縁層がリーク防止効果を有していることがわかる。また、実施例１，２と従来例１とを比較すると、実施例１，２では、画像にすじも白抜けも確認されないことから、外周面に皺の発生がなく、また、発泡層に残留エアー部分もないことがわかる。これに対して、従来例１では、画像にすじも白抜けも確認されることから、外周面に皺が発生し、発泡層に残留エアー部分があることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の転写ロールの一実施の形態を示す、一部が破断した正面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、上記転写ロールの製法を模式的に示す説明図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、電子写真機器における転写機構の一部を模式的に示す説明図である。
【図４】従来の転写ロールを示す、一部が破断した正面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、従来の転写ロールの製法を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 軸体
２ 発泡層
３ 抵抗制御層
４ 保護層
５ 絶縁層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、この軸体の外周面に形成された発泡層と、この発泡層の外周に形成された１層以上の被覆層とを有する転写ロールであって、上記発泡層および被覆層が軸方向の一端から他端まで均一厚に形成され、転写ロールの、軸体を除く左右両端面が絶縁層で被覆されていることを特徴とする転写ロール。
【請求項２】
上記絶縁層が、ウレタンゴム組成物，フッ素ゴム組成物またはアクリルゴム組成物からなり、その絶縁層の厚みが０．１〜１．０ｍｍの範囲内に設定されている請求項１記載の転写ロール。
【請求項３】
中空円柱状成形空間を有する金型の成形空間内に、被覆層形成用の円筒状チューブを同軸的にセットし、そのチューブ内に、発泡層形成用の発泡材料がその外周面に付着された軸体を同軸的に挿入し、その状態で、加熱することにより上記発泡材料を発泡させ、発泡層を形成するとともに、その発泡層の外周面に上記円筒状チューブからなる被覆層を一体形成する工程を備え、上記金型として、中空円柱状成形空間が一端から他端まで均一内径に形成されたものを用い、脱型後、軸体を除く左右両端面に絶縁層を被覆形成することを特徴とする転写ロールの製法。
【請求項４】
上記絶縁層の被覆形成が、液状ウレタンゴム組成物，液状フッ素ゴム組成物または液状アクリルゴム組成物を塗布した後に硬化させることによって行われ、その厚みを０．１〜１．０ｍｍの範囲内に形成する請求項３記載の転写ロールの製法。
【請求項１】
軸体と、この軸体の外周面に形成された発泡層と、この発泡層の外周に形成された１層以上の被覆層とを有する転写ロールであって、上記発泡層および被覆層が軸方向の一端から他端まで均一厚に形成され、転写ロールの、軸体を除く左右両端面が絶縁層で被覆されていることを特徴とする転写ロール。
【請求項２】
上記絶縁層が、ウレタンゴム組成物，フッ素ゴム組成物またはアクリルゴム組成物からなり、その絶縁層の厚みが０．１〜１．０ｍｍの範囲内に設定されている請求項１記載の転写ロール。
【請求項３】
中空円柱状成形空間を有する金型の成形空間内に、被覆層形成用の円筒状チューブを同軸的にセットし、そのチューブ内に、発泡層形成用の発泡材料がその外周面に付着された軸体を同軸的に挿入し、その状態で、加熱することにより上記発泡材料を発泡させ、発泡層を形成するとともに、その発泡層の外周面に上記円筒状チューブからなる被覆層を一体形成する工程を備え、上記金型として、中空円柱状成形空間が一端から他端まで均一内径に形成されたものを用い、脱型後、軸体を除く左右両端面に絶縁層を被覆形成することを特徴とする転写ロールの製法。
【請求項４】
上記絶縁層の被覆形成が、液状ウレタンゴム組成物，液状フッ素ゴム組成物または液状アクリルゴム組成物を塗布した後に硬化させることによって行われ、その厚みを０．１〜１．０ｍｍの範囲内に形成する請求項３記載の転写ロールの製法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１４７９９６（Ｐ２００７−１４７９９６Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４２１９５（Ｐ２００５−３４２１９５）
【出願日】平成１７年１１月２８日（２００５．１１．２８）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２８日（２００５．１１．２８）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
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