JP2001173639A

JP2001173639A - 半導電性ローラ

Info

Publication number: JP2001173639A
Application number: JP36431199A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Ueishi; 健太郎上石
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2001-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】連続使用しても放電劣化が少なく、抵抗の上
昇や変動が少なく、電子写真プロセス内に適応すれば、
長時間使用しても感光体を汚染せずに安定した良好な画
像が得られる半導電性ローラの提供。【解決手段】感光体に当接され、又は中間転写ベルト
を介して感光体に当接され、芯材表面にポリウレタン弾
性体層を有する半導電性ローラにおいて、該ポリウレタ
ン弾性体層が、ポリオール成分とポリイソシアネート成
分とを反応させて得られたポリウレタンを含有し、前記
半導電性ローラを２４時間連続使用した場合に、ソック
スレー抽出器を用い、水を溶剤として、該ポリウレタン
弾性体層を８時間還流して抽出される成分の残留イオン
中のＮＯ₃ ^-量が５０μｇ／ｇ以下であり、かつＮＯ₂ ^-量
が５μｇ／ｇ以下であることを特徴とする半導電性ロー
ラである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導電性ローラに
関し、特に電子写真装置における転写ローラとして用い
ることができ、優れた画像品質を提供し、長期間安定し
て画像劣化を起こさない半導電性ローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やプリンター等における電
子写真方式では、まず感光体表面を一様に帯電させ、こ
の感光体に光学系から映像を受けて潜像を形成させ、更
に潜像に従ってトナーにより現像し、形成されたトナー
像を用紙上に転写する画像形成方法が一般的である。ト
ナー像を転写させるための転写方式としては種々のもの
が採用されており、例えば、コロトロン放電方式では、
５〜１０ｋＶもの高電圧を印加する必要があり、オゾ
ン、ＮＯｘ、硫化物等の有害物質が発生し、環境上の問
題がある。近年、接触転写方式においてカーボン等の導
電性粒子やアルカリ金属塩、４級アンモニウム塩等の電
解質を分散した導電性ゴムローラを使用する方式が開発
され、この方式によれば低い電圧で転写が可能であり、
オゾンの発生も少なくこれまでの諸問題を解決させるこ
とが可能となった。また、これらのローラ材質として各
種導電方法の調整のし易さや、耐磨耗性の良さ、低歪の
特性、摩擦係数等の機械物性的な面からも特にウレタン
を用いた材料検討が多くなされてきている。

【０００３】しかし、この導電性ウレタンゴムローラ
は、初期稼動した後、機械が停止しているような、ロー
ラが感光体に直接接触し停止しているときに、そのニッ
プ部において感光体表面に対して付着物を残し、そのた
めに機械再起動時に、黒線ニップトラブルが発生する現
象（パーキングディレージョン）が起きていた。この現
象は、特に冬場の低温低湿時であり、オゾンが比較的多
く発生する環境で使用された機械において、かつ、夏場
の高温高湿条件で使用したときに多く見られる。これ
は、この導電性ウレタンゴムローラが、転写時に発生す
る用紙剥離時にオゾン発生による放電生成物のＮＯｘ、
ＳＯｘ等をローラ内に吸着蓄積しやすいことと、その吸
収したＮＯｘ、ＳＯｘ等により高温高湿の水分存在下で
ウレタン分解反応が促進されることが認められた。例え
ば、イオン導電性ウレタンローラのような導電性ゴムロ
ーラを使用し、それらＮＯｘ、ＳＯｘ等をイオン導電性
物質のアニオン又はカチオン源としても使用している場
合に、同様の問題が発生することも明らかになった。

【０００４】更に、使用中においては静電転写方式での
放電生成物としては、硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸
イオン、アンモニウムイオン等の空気中のオゾン酸化生
成物があり、これらが転写ローラのウレタン成分、ポリ
エーテル成分、ポリオール成分、イオン性導電種と相溶
し、徐々に蓄積されてくる。このためウレタン成分中の
ポリオール成分とポリイソシアネート成分とのウレタン
結合、アロファネート結合部分、及びポリエステル結合
部分で加水分解反応が促進する。即ち、一定量以上の放
電生成物が蓄積され、ウレタン中の水分と水和して酸性
の硫酸、硝酸、亜硝酸、塩基性のアンモニウム水に変わ
り、ウレタンの主鎖やモノマー成分を加水分解し、感光
体上に低分子ウレタン成分やポリオール成分が汚染した
り、例えば導電性を付与している４級アンモニウム塩と
の静電的な結合が弱まり、イオン成分自体がブリード
し、感光体上でのロールニップ部画像汚染やベルト部材
上での電気的転写不良や接着成分による転写不良が発生
しやすい。

【０００５】また、連続通電時における電気泳動による
ポリオール成分やイオン成分の表面部分への移行による
表面タック性や粘着性の増加により、直接感光体上に転
移しなくても転写電界の通電不良が発生し、長時間使用
による電気的劣化及びイオン成分の減少による電荷担体
の不足が発生する。このため必要な転写電界が高圧電源
から電圧を供給できず、電荷分離されたまま転写電流が
不足するといった現象が発生しやすい。初期的には加水
分解成分やイオン成分の遍在が少ないため安定した転写
電流が供給できるが、連続通電劣化による低分子成分増
加やイオン成分の蓄積移行によりアセトン抽出量が増加
すると転写部材の抵抗上昇を伴い、その抽出量が大幅に
増加するため安定した転写電流の維持が不可能になり、
ローラ表面に析出したり、感光体への移行が発生し画像
劣化を引き起こす。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける問題を解決し、以下の目的を達成することを課題
とする。即ち、本発明は、連続使用しても放電劣化が少
なく、抵抗の上昇や変動が少なく、電子写真プロセス内
に適応すれば、長時間使用しても感光体を汚染せずに安
定した良好な画像が得られる半導電性ローラを提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、通電使用時に発生するオ
ゾン酸化生成物である硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸
イオン、アンモニウムイオンを一定量以下の範囲にその
蓄積を抑えることにより、ポリウレタン中のポリオール
成分の加水分解を抑制し、分子量低下を抑え安定した電
気抵抗を維持でき、イオン成分や分解物のローラ表面へ
の移行、感光体上への転移、及びベルトへの付着を少な
くでき、高速使用に対する高印加電圧使用を長期間安定
に保持できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００８】前記課題を解決するための手段は、以下の
通りである。即ち、＜１＞感光体に当接され、又は中間転写ベルトを介し
て感光体に当接され、芯材表面にポリウレタン弾性体層
を有する半導電性ローラにおいて、該ポリウレタン弾性
体層が、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを
反応させて得られたポリウレタンを含有し、前記半導電
性ローラを２４時間連続使用した場合に、ソックスレー
抽出器を用い、水を溶剤として、該ポリウレタン弾性体
層を８時間還流して抽出される成分の残留イオン中のＮ
Ｏ₃ ^-量が５０μｇ／ｇ以下であり、かつＮＯ₂ ^-量が５μ
ｇ／ｇ以下であることを特徴とする半導電性ローラであ
る。＜２＞前記抽出される成分の残留イオン中のＳＯ₄ ^2-
量が、５μｇ／ｇ以下である前記＜１＞に記載の半導電
性ローラである。＜３＞前記抽出される成分の残留イオン中のＮＨ₄ ⁺量
が、５μｇ／ｇ以下である前記＜１＞又は＜２＞に記載
の半導電性ローラである。＜４＞前記半導電性ローラを２４時間連続使用した場
合に、ソックスレー抽出器を用い、水を溶剤として、該
ポリウレタン弾性体層を８時間還流して抽出される水抽
出量が、初期に比べ１．３倍以下であり、かつ、アセト
ンを溶剤として、該ポリウレタン弾性体層を８時間還流
して抽出されるアセトン抽出量が、初期に比べ１．３倍
以下である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の半
導電性ローラである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明について詳細に説
明する。本発明の半導電性ローラは、芯材表面に、少な
くともポリウレタン弾性体層を有し、更に必要に応じ
て、接着層、コート層、スキン層等のその他の層を有し
てなる。本発明の半導電性ローラは、該半導電性ローラ
を２４時間連続使用した場合に、ソックスレー抽出器を
用い、水を溶剤として、前記ポリウレタン弾性体層を８
時間還流して抽出される成分の残留イオン中のＮＯ
₃ ^-（硝酸イオン）量が５０μｇ／ｇ以下であり、かつＮ
Ｏ₂ ^-（亜硝酸イオン）量が５μｇ／ｇ以下であることを
特徴とする。

【００１０】本発明において、放電生成物である硝酸イ
オン及び亜硝酸イオンの蓄積量を上記の範囲内に設定す
ることにより、ウレタン結合やポリオール中のエステル
成分の加水分解を抑制し、長期間使用による感光体上の
汚染、画像劣化を防止することができる。また、酸化防
止剤や発泡セル形状の工夫、モノマー成分の疎水化、部
材表面のクリーニング、表面コート層、チュービング等
の方法により、ローラ表面積を少なくし、ウレタン成分
の吸水性を少なくし、放電生成物を溜まりにくくするこ
とができる。

【００１１】前記抽出される成分の残留イオン中のＮＯ
₃ ^-量が５０μｇ／ｇを超える場合、あるいはＮＯ₂ ^-量が
５μｇ／ｇを超える場合には、ポリウレタン中のポリオ
ール成分の加水分解を抑制することができず、ポリウレ
タンの分子量低下を生じ、安定した電気抵抗を維持する
ことができなくなる。本発明においては、前記半導電性
ローラを２４時間連続使用した場合に、ソックスレー抽
出器を用い、水を溶剤として、前記ポリウレタン弾性体
層を８時間還流して抽出される成分の残留イオン中のＮ
Ｏ₃ ^-量は３０μｇ／ｇ以下が好ましく、また、ＮＯ₂ ^-量
は３μｇ／ｇ以下が好ましい。ここで、２４時間連続使
用するとは、連続ＤＣ電圧印加による電気的疲労を加え
ることを意味し、断続使用した場合であっても、使用時
間が合計２４時間となるとき、放電生成物が上記一定量
以下であればよい。

【００１２】また、本発明においては、前記半導電性ロ
ーラを２４時間連続使用した場合に、ソックスレー抽出
器を用い、水を溶剤として、前記ポリウレタン弾性体層
を８時間還流して抽出される成分の残留イオン中のＳＯ
₄ ^2-（硫酸イオン）量が、５μｇ／ｇ以下であることが
好ましく、３μｇ／ｇ以下であることがより好ましい。
更に、本発明においては、前記半導電性ローラを２４時
間連続使用した場合に、ソックスレー抽出器を用い、水
を溶剤として、前記ポリウレタン弾性体層を８時間還流
して抽出される成分の残留イオン中のＮＨ₄ ⁺（アンモニ
ウムイオン）量が、５μｇ／ｇ以下であることが好まし
く、３μｇ／ｇ以下であることがより好ましい。前記Ｓ
Ｏ₄ ^2-量が５μｇ／ｇを超える場合、あるいは前記ＮＨ₄
⁺量が、５μｇ／ｇを超える場合には、ポリウレタン中
のポリオール成分の加水分解を抑制することができず、
分子量低下を生じ、イオン成分のローラ内解離が進み、
安定した電気抵抗を維持することができなくなることが
ある。

【００１３】本発明において、ソックスレー抽出器を用
い、水を溶剤として、放電生成物（硝酸イオン、亜硝酸
イオン、硫酸イオン、アンモニウムイオン等）を抽出す
る方法は、具体的には、試料１〜２ｇを計って７５ｍｍ
用に裁断し、円筒ろ紙に入れソックスレー抽出管に挿着
する。水７０ｍｌをフラスコに入れ、８〜２４時間連続
熱抽出処理を行う。得られる抽出液の濃度は１〜２％で
ある。また、抽出された放電生成物のアニオン成分及び
カチオン成分を定量するには、市販のイオンクロマトグ
ラフを用いることができる。具体的には、得られた抽出
液を１００ｍｌに水で希釈し、注入量５０μｌにてカラ
ム（カチオン用：ＨＰＩＣＣＧ１２Ａ，ＨＰＩＣＣ
Ｓ１２Ａ、アニオン用：ＨＰＩＣＡＧ−１４、ＡＳ−
１４）にてイオンクロマトグラムによる定量分析を行っ
た。

【００１４】また、本発明においては、前記半導電性ロ
ーラを２４時間連続使用した場合に、ソックスレー抽出
器を用い、水を溶剤として、該ポリウレタン弾性体層を
８時間還流して抽出される水抽出量が、初期に比べ１．
３倍以下であり、かつ、アセトンを溶剤として、該ポリ
ウレタン弾性体層を８時間還流して抽出されるアセトン
抽出量が、初期に比べ１．３倍以下であることが好まし
い。水抽出によりイオン成分を選択的に抽出し、ウレタ
ン発泡体中に存在する放電生成物の蓄積量をイオンクロ
マトグラフにより定量分析し、更にアセトン抽出によ
り、ポリオール低分子成分、イオン成分、放電生成物、
整泡剤、酸化防止剤等の劣化成分を抽出できるため、初
期に対する劣化成分の特定と増加割合を測定することが
でき、感光体汚染性の指標や半導電性ローラ自身の劣化
を定量的に把握することができる。上記のように、長時
間使用による電気的劣化に伴う初期ブリード成分のアセ
トン抽出量を、初期に比べ１．３倍以下に抑えることに
より、電気抵抗の上昇、酸化防止剤の消耗、永久歪の低
下、表面摩擦係数の低下、表面タックによる画像汚染性
等を防ぐことができる。

【００１５】一般に、ポリオール成分中に存在するエス
テル結合やウレタン結合自体は酸及びアルカリ加水分解
性で、その成分中に低分子ウレタン成分も反応過程の中
で存在し、初期においても電子写真装置の感光体やトナ
ー付着等を汚染する。２４時間使用した場合のポリウレ
タン弾性体層中に存在する放電生成物の蓄積量を水抽出
により選択的に抽出し、定量化し、及び、アセトン抽出
により低分子成分を定性化することができるが、上記の
範囲にすることにより、感光体等を汚染することのない
半導電性ローラを提供することができる。アセトン抽出
による低分子ウレタン成分、加水分解生成物、イオン成
分等の抽出量が少量である場合は相手材及び感光体表面
を汚染することがない。

【００１６】本発明の半導電性ローラは、本発明で規定
する要件を満たすポリウレタン弾性体層を有していれば
よく、そのためには、例えば、特定の４級アンモニウム
過塩素酸塩やアルカリ金属、スルホン酸塩等をポリウレ
タン弾性体層に含有させる方法、ポリウレタン弾性体層
の表面にコーティング層あるいはナイロンやフッ素樹脂
等のソリッドチューブ、フィルム層を設ける方法等が挙
げられる。

【００１７】前記４級アンモニウム過塩素酸塩は、下記
一般式（１）で表される化合物が好ましい。

【００１８】

【化１】

【００１９】前記一般式（１）中、Ｒ¹〜Ｒ⁴は、少なく
とも１つは末端アルコール残基をもつエチレングリコー
ル基を含み、他は互いに炭素数の異なるアルキル基を表
す。更に、本発明においては、前記一般式（１）で表さ
れる４級アンモニウム過塩素酸塩のうち、下記一般式
（２）で表される化合物が特に好ましい。

【００２０】

【化２】

【００２１】前記一般式（２）中、Ｒ⁵及びＲ⁶は、互い
に炭素数の異なる炭素数１〜２０のアルキル基を表し、
ｘ＋ｙ＝２〜１５である。

【００２２】また、スルホン酸塩等のモノマー成分につ
いては、下記一般式（３）で表されるジオール化合物を
用いてもよい。

【００２３】

【化３】

【００２４】本発明で使用される４級アンモニウム過塩
素酸塩は、通常のアルキル基又はアリール基をもつ４級
アンモニウム塩に比べエチレングリコール基を含有して
おり、液状のためポリオールとの相溶性が良好で混合攪
拌の均一化が容易であり、その分散性も均一で抵抗ムラ
がなく製造安定性に優れ、製造後のブリード性が少な
く、抵抗の維持安定性に優れる。また、末端に反応性の
水酸基をもつためポリウレタン樹脂内に高分子反応で取
り込まれ、イオンの偏在を抑制でき、安定した抵抗を長
期にわたり維持することが可能である。

【００２５】本発明において、前記ポリイソシアネート
成分とポリオール成分との反応に際して、イソシアネー
ト成分が過剰になるように調整することにより、ウレタ
ン分子鎖間での架橋反応とアロファネート結合が進行
し、より４級アンモニウム過塩素酸イオンの解離反応の
抑制が可能になり、抵抗値の環境変動が低減される。本
発明において、前記４級アンモニウム過塩素酸塩のポリ
ウレタン樹脂への添加量は、０．００５〜３０重量％が
好ましく、０．１〜５重量％がより好ましい。

【００２６】前記ポリウレタン弾性体層の表面に設けら
れるコーティング層は、同種ウレタン系材料にカーボン
ブラックや酸化スズ、チタン酸カリウム等の導電性粉末
を混合した塗料をスプレー塗布やディッピング塗布する
ことにより形成される。また、前記ポリウレタン弾性体
層の表面に設けられるソリッド層は、カーボンブラック
を導電性粉としてナイロンチューブ、ＰＦＡ、ＦＥＰチ
ューブ等の樹脂材料やＥＰＤＭ等のゴムチューブを被覆
成形して形成される。

【００２７】［ポリウレタン弾性体層］前記ポリウレタ
ン弾性体層は、ポリオール成分とポリイソシアネート成
分とを反応させて得られたポリウレタンを含有し、更に
必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、触媒、発泡
剤、着色剤、可塑剤、難燃剤等のその他の成分を含有し
てなる。

【００２８】（ポリオール成分）前記ポリオール成分の
具体例としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及
びこれらの共重合体あるいはブレンド品、ポリアルキレ
ングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコー
ル、テトラヒドロフランとアルキレンオキサイドとの共
重合ポリオール及びこれらの変性体あるいはブレンド品
等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよく、
２種以上を併用してもよい。

【００２９】（ポリイソシアネート成分）前記ポリイソ
シアネート成分の具体例としては、例えば、トリレンジ
イソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシ
アネート（ＭＤＩ）、水添ＭＤＩ、キシリレンジイソシ
アネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシレンジイソシア
ネート（ＴＭＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤ
Ｉ）等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよ
く、２種以上を併用してもよい。

【００３０】（その他の成分）前記ポリウレタン弾性体
層には、前記その他の成分として、鎖延長剤、架橋剤、
顔料、難燃化剤等の低分子ポリオール、触媒としてアミ
ン類、スズ錯体等を含有させることができる。また、整
泡剤としてシリコーンとポリエーテルポリオールあるい
はポリエステル類から製造されたシリコーン側鎖型多元
共重合体を用いることもでき、これらにポリオール成
分、ポリイソシアネート成分、そして一般式（１）で表
される４級アンモニウム過塩素酸塩を添加混合してなる
混合物をエアー、窒素等の気体を混入させる機械発泡法
あるいは水発泡を併用して発泡させることができる。

【００３１】以下、本発明の半導電性ローラについて、
図面を参照して説明する。図１は、転写ローラとして本
発明の半導電性ローラを用いた画像形成装置の一例を示
す概略構成図である。この転写ローラ１０は、ステンレ
ス（ＳＵＳ）や鉄にニッケルメッキを施した導電性金属
芯材１１の外周に、ポリウレタン弾性体層１２を被覆し
て構成されている。ポリウレタン弾性体層１２は、ポリ
ウレタンの高分子物質に導電性カーボンブラック等の導
電性物質を分散させた構造からなっている。

【００３２】図１に示す画像形成装置は、電子写真プロ
セスを利用したレーザープリンターとして構成されたも
のである。この画像形成装置は、像担持体としての有機
感光体（ＯＰＣ）等を用いた感光体ドラム２１を備え
る。この感光体ドラム２１は、図示していない駆動手段
によって図中、矢印方向に所定のプロセススピードで回
転駆動されるようになっている。感光体ドラム２１の表
面は、この感光体ドラム２１表面に接触する帯電ローラ
２２によって所定の電位に一次帯電される。

【００３３】この帯電ローラ２２には、例えば、電源２
３によって電圧−３５０ＶのＤＣ成分と周波数３５０Ｈ
ｚ・電圧２０００Ｖｐｐの正弦波のＡＣ成分が重畳され
た振動電圧が印加されており、感光体ドラム２１の表面
は、帯電ローラ２２によって印加電圧のＤＣ成分に等し
い−３５０Ｖに一様に帯電される。その後、感光体ドラ
ム２１の表面には、レーザー書込み装置２９からの画像
情報に応じて出力される図示していない画像露光が施さ
れ、画像情報に応じた静電潜像が形成される。

【００３４】次に感光ドラム２１上に形成された静電潜
像は、磁性一成分の現像剤等を使用した現像装置２４の
現像ローラ２５により現像されてトナー像となった後、
このトナー像は、所定のタイミングで給紙された転写媒
体としての転写用紙２６上に転写ローラ１０の帯電によ
って転写される。この転写ローラ１０には、転写電流と
して３〜５μＡに定電流制御された電流が通電されるよ
うになっている。その後、トナー像が転写された転写用
紙２６は、感光体ドラム２１の表面から分離され、定着
装置３０へと搬送され、この定着装置３０によって熱及
び／又は圧力によりトナー像が転写用紙２６に定着され
て装置の外部に排出され、画像の形成工程が終了する。

【００３５】尚、トナー像の転写工程が終了した感光体
ドラム２１の表面は、クリーニング装置２７のクリーニ
ングブレード２８によって残留トナー等が清掃され、次
の画像形成工程に備えるようになっている。

【００３６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明するが、本発
明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
尚、以下の説明において、「部」は総て「重量部」を意
味する。（実施例１）グリセリンのプロピレンオキサイドとエチ
レンオキサイドを付加した分子量５０００のポリエーテ
ルポリオール（旭ガラス製エクセール８２８）１００
部、ウレタン変性ジフェニルメタンジイソシアネート
（住友バイエル製スミジュールＰＦ）２５部、及び１，
４−ブタンジオール２．５部によりＮＣＯ／ＯＨ比＝
１．０５に調整し、シリコーン整泡剤（日本ユニカ製Ｌ
５２０）１．５部、ニッケルアセチルアセテート０．５
部、ジブチルチンラウレート０．０１部、及び下記構造
式で表されるココナッツオイル変性４級アンモニウム塩
（日本カーリット社製Ｃ−０１５）０．０５部を使用し
た。

【００３７】

【化４】

【００３８】これらの混合物を撹拌し窒素ガス発泡さ
せ、高さ２００ｍｍ×幅３０ｍｍ×深さ３０ｍｍの円筒
状の金型に流し込み、１６０℃で３０分加熱硬化させ
て、ポリウレタン弾性体層を有するポリウレタンフォー
ムローラ（半導電性ローラ）を作製した。この様にして
得られた半導電性ローラは、ＤＣ１０００Ｖ印加し１ｋ
ｇの荷重をローラシャフトに印加した場合のニップ抵抗
は、１０℃、１５ＲＨ％において５×１０⁸Ωであっ
た。発泡体の硬度は３３度（アスカーＣ）であった。こ
の半導電性ローラを２４時間連続電圧印加したところ、
抵抗変化は０．２桁であった。また、この半導電性ロー
ラを４０℃、８５ＲＨ％雰囲気下に２週間、有機感光体
に圧接させ保管した後、レーザープリンターに実機画像
測定したところ、画像劣化は見られなかった。

【００３９】また、２４時間連続使用した半導電性ロー
ラに対して、ソックスレー抽出器（ヤマト科学製）を用
いてアセトン及び水（蒸留水）により、上記半導電性ロ
ーラにおけるポリウレタン弾性体層の一部を連続８時間
還流して抽出を行った。具体的には、ウレタン成分２．
１ｇを計り裁断し、水７０ｍｌを抽出溶媒として連続抽
出後、水分を蒸発させ１．５ｗｔ％の抽出物を得た。そ
の後、水抽出物についてはイオンクロマトグラフにより
アニオン成分とカチオン成分を定量した。イオンクロマ
トグラフは、２０００ｉ／ＳＰ（ＤＩＯＮＥＸ社製）で
カラムＨＰＩＣＩＯＮＰＡＣＡＧ−４Ａ及びＡＳ−
４Ａを用いてイオン濃度を定量した。アセトン抽出物に
ついては、連続使用する前の初期抽出量と２４時間連続
使用した後の抽出量とを比較した。結果を下記表１に示
す。

【００４０】（実施例２）ポリエステルポリオール（ク
ラレ製クラポールＰ−２０１０）１００部に、下記構造
式で表されるココナッツオイル変性４級アンモニウム塩
（日本カーリット社製Ｃ−０１３）２部を添加し、撹拌
溶解させた後、１００℃に温調し、次いでコロネートＨ
Ｘ（日本ポリウレタン社製）４２部を添加・撹拌し混合
物を得た。この混合物を予めシャフト（８ｍｍ径、２７
０ｍｍ長さ）が配置されている３０ｍｍ円筒金型内に注
入し、１２０℃で６０分加熱し、両端部を除くシャフト
表面にポリウレタン弾性体層を有する半導電性ローラを
作製した。この半導電性ローラ硬度は４２度（ＪＩＳ
Ａ）であり、ニップ抵抗は、実施例１と同様の方法で測
定したところ２×１０⁷Ωであった。また、実施例１と
同様に２４時間連続電圧印加した抵抗上昇は０．３桁あ
った。

【００４１】

【化５】

【００４２】また、実施例１と同様に、２４時間連続使
用した半導電性ローラに対し、ソックスレー抽出器を用
いてアセトン及び水（蒸留水）により、上記半導電性ロ
ーラにおけるポリウレタン弾性体層の一部を連続８時間
還流して抽出を行った。結果を下記表１に示す。

【００４３】（比較例１）実施例１において、ココナッ
ツオイル変性４級アンモニウム塩（日本カーリット社製
Ｃ−０１５）の代わりに、テトラブチルアンモニウム過
塩素酸塩を使用した以外は、実施例１と同様にして半導
電性ローラを作製した。この半導電性ローラのニップ抵
抗は、実施例１と同様の方法により測定したところ８×
１０⁸Ωであったが、２４時間連続電圧印加後の抵抗変
動は１．１桁であった。高温高湿（２８℃、８５％）時
と低温低湿（１０℃、１５％）時での抵抗値の環境変動
は２．３桁あり、高温高湿時での転写ローラ特性として
は端部かぶり現象が見られた。また、実施例１と同様に
保管後、画像測定したところ、感光体ニップ部での黒筋
が発生した。また、実施例１と同様に、２４時間連続使
用した半導電性ローラに対し、ソックスレー抽出器を用
いてアセトン及び水（蒸留水）により、上記半導電性ロ
ーラにおけるポリウレタン弾性体層の一部を連続８時間
還流して抽出を行った。結果を下記表１に示す。

【００４４】（比較例２）実施例２において、ココナッ
ツオイル変性４級アンモニウム塩（日本カーリット社製
Ｃ−０１３）の代わりに、過塩素酸リチウム０．０５部
を添加した以外は、実施例２と同様にして半導電性ロー
ラを作製した。この半導電性ローラ硬度は４０度であっ
た。また、この半導電性ローラのニップ抵抗は、実施例
２と同様の方法により測定したところ６×１０⁷Ωであ
り、２４時間連続電圧印加した抵抗上昇は１．３桁あ
り、実機画像測定した結果、転写ローラとしては転写不
良によるかぶり現象が見られた。また、実施例２と同様
に、２４時間連続使用した半導電性ローラに対し、ソッ
クスレー抽出器を用いてアセトン及び水（蒸留水）によ
り、上記半導電性ローラにおけるポリウレタン弾性体層
の一部を連続８時間還流して抽出を行った。結果を下記
表１に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、連続使用しても放電劣
化が少なく、抵抗の上昇や変動が少なく、電子写真プロ
セス内に適応すれば、長時間使用しても感光体を汚染す
ることなく安定した良好な画像が得られる半導電性ロー
ラを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導電性ローラを用いた転写システ
ムの一例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１０転写ローラ（半導電性ローラ）１１導電性金属芯材１２ポリウレタン弾性体層２１感光体ドラム２２帯電ローラ２３電源２４現像装置２５現像ローラ２６転写用紙２７クリーニング装置２８クリーニングブレード２９レーザー書込み装置３０定着装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H032 AA05 BA01 BA09 3J103 AA02 AA13 AA14 AA15 AA32 AA51 BA41 EA05 FA06 FA11 FA12 FA14 GA02 GA58 GA74 HA03 HA04 HA05 HA12 HA15 HA18 HA20 HA32 HA33 HA43 HA46 HA48 HA52 HA53 HA55

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体に当接され、又は中間転写ベルト
を介して感光体に当接され、芯材表面にポリウレタン弾
性体層を有する半導電性ローラにおいて、該ポリウレタ
ン弾性体層が、ポリオール成分とポリイソシアネート成
分とを反応させて得られたポリウレタンを含有し、前記
半導電性ローラを２４時間連続使用した場合に、ソック
スレー抽出器を用い、水を溶剤として、該ポリウレタン
弾性体層を８時間還流して抽出される成分の残留イオン
中のＮＯ₃ ^-量が５０μｇ／ｇ以下であり、かつＮＯ₂ ^-量
が５μｇ／ｇ以下であることを特徴とする半導電性ロー
ラ。
【請求項２】前記抽出される成分の残留イオン中のＳ
Ｏ₄ ^2-量が、５μｇ／ｇ以下である請求項１に記載の半
導電性ローラ。
【請求項３】前記抽出される成分の残留イオン中のＮ
Ｈ₄ ⁺量が、５μｇ／ｇ以下である請求項１又は２に記載
の半導電性ローラ。
【請求項４】前記半導電性ローラを２４時間連続使用
した場合に、ソックスレー抽出器を用い、水を溶剤とし
て、該ポリウレタン弾性体層を８時間還流して抽出され
る水抽出量が、初期に比べ１．３倍以下であり、かつ、
アセトンを溶剤として、該ポリウレタン弾性体層を８時
間還流して抽出されるアセトン抽出量が、初期に比べ
１．３倍以下である請求項１から３のいずれかに記載の
半導電性ローラ。