クリーニングローラの製造方法
【課題】クリーニングローラに対する清浄効果を損じることなく、該クリーニングローラを構成するメラミン樹脂発泡体におけるピンホールによる歩留りを改善した、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有する、クリーニングローラの製造方法を低コストで提供する。
【解決手段】芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラ１３の製造方法において、芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラ１３を円筒状金型１４内に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体１２を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体１２中に発生したピンホールを縮小させる。前記熱処理は、好ましくは、８０〜２００℃に加熱された液体で１０〜３０分間行われる。前記加熱された液体は、好ましくは、熱水である。
【解決手段】芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラ１３の製造方法において、芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラ１３を円筒状金型１４内に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体１２を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体１２中に発生したピンホールを縮小させる。前記熱処理は、好ましくは、８０〜２００℃に加熱された液体で１０〜３０分間行われる。前記加熱された液体は、好ましくは、熱水である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する電子写真感光体に接触する帯電ローラにより電子写真感光体の表面を帯電させた後、露光部で露光して静電潜像を形成し、その静電潜像に現像部よりトナーを供給し現像してトナー像を形成し、そのトナー像を記録用紙に転写するように構成した、プリンター、複写機、ファクシミリ、プロッター等の画像形成装置における、前記帯電ローラに接触してトナーを含む異物を除去するクリーニングローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真用感光体（光導電性の感光体）等からなる像担持体を帯電手段で帯電させ、前記像担持体に光書込み等により静電潜像を形成させ、そして、前記像担持体に形成させた静電潜像を現像手段の現像剤で現像して可視画像化した後、前記像担持体上の可視画像を転写手段により転写材に直接（又は中間転写体を介して）転写し、そして、前記転写材に転写された画像を定着して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置は、斯界で知られている。この画像形成装置としては、プリンター、複写機、ファクシミリ、及び、プロッターとして実用化されている。
【０００３】
近年、電子写真方式の画像形成装置に対する大きな課題として長寿命化が注目されている。この画像形成装置の長寿命化は、電子写真方式の画像形成装置の中心に位置する像担持体の膜減り、帯電手段、及び、転写手段の耐汚染性に対して、より長い時間にわたって、良好な画質形成を持続させるので、画像形成装置のランニングコストの低減に大きな効果をもたらしている。
【０００４】
像担持体の膜減りに対しては、帯電手段が大きく影響していることが判明している。前記帯電手段には種々のものがあるが、例えば、接触帯電又は微小空間を持たせた超小ギャップ帯電（近接帯電）がある。この近接帯電は、電気抵抗の調整された弾性体からなる帯電ローラを像担持体に接触又は近接配置させて、従動回転させつつ帯電バイアスを印加するものである。この際の帯電バイアスは、直流（ＤＣ）電圧に、該直流電圧の放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する交流（ＡＣ）電圧を重畳印加するものであるが、この交流電圧の印加により、像担持体表面の電位は、印加された直流電圧の値に収束するので、結果として、像担持体表面の均一帯電を可能にするものとなる。しかしながら、前述した接触帯電又は近接帯電は、像担持体と帯電ローラとの微小空間に生じるパルス放電により像担持体表面を帯電させるものであるので、像担持体表面を常時エッチングしている状態となり、そのために、像担持体の膜減りをより加速してしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、従来においては、像担持体の膜減りを低減させるために、像担持体へ潤滑材を塗布する手段が取られている。この像担持体へ潤滑材を塗布する手段によれば、例えば、像担持体のクリーニング装置、又は、独立した系からなる固体潤滑材塗布装置を用いて、像担持体の表面に潤滑層を形成させるので、像担持体の膜削れを低減させることができる。前記固体潤滑材としては、ステアリン酸亜鉛がある。しかしながら、前記像担持体へ潤滑材を塗布する手段には、以下に示すような問題が存在する。即ち、固体潤滑材を像担持体に塗布する場合には、クリーニングブレードに代表されるクリーニング手段との摩擦係数を低くし安定化させることができるが、このクリーニング手段との摩擦係数を低くし安定化させることによって、前記クリーニングブレードからわずかずつ漏れていくので、トナー（ブレードすり抜けトナー）の量が増加してしまう、という問題が生じた。即ち、像担持体の寿命を確保するあまり、帯電装置の汚れを誘うクリーニング装置からの漏れトナーが増えてしまうという、という問題が新たに生じてしまうことになる。
【０００６】
近年の画像形成装置における作像手段には、交換性、及び、メンテナンス性を重視して、像担持体とその回りの装置を一体にさせた構成したプロセスカートリッジ構成を採るものが多い。それ故、像担持体だけの寿命向上だけではカートリッジの寿命向上にならない。即ち、像担持体のみならず像担持体の周りを構成する装置についても寿命を向上させるための対策が必要となってきている。
【０００７】
さらに、近年、市場における高画質化の要求から重合トナーを採用したプリンターや複写機等の画像形成装置が発売されているが、一般的に重合トナーはクリーニングが困難であり、上記装置の寿命アップは従来の粉砕トナーよりハードルが高くなっている。この残留トナーの除去方式には、主にウレタンゴムを用いたブレード方式、逆電荷を与える転写方式など、様々な方式が実用化されているが、その中でも回転ブラシによる除去方式は比較的安価で、取り扱いも容易なため多用されている。また、その効率を上げるため、織物以外にも植毛密度の高い静電植毛されたローラを使うなどの多くの工夫もされている。
【０００８】
近年、植毛された回転ブラシに替わり、スポンジ状材質を使用したクリーニングローラを用いてクリーニングを行なう方式が主流となりつつあるが、中でもメラミンスポンジ材は、そのトナー除去効率と長寿命との面から、また、一度付着したトナーを簡便に取り除き再利用できる性質を利用した低負荷クリーニング方式の面から、多く使用されるようになってきている。
【０００９】
このようなスポンジ状材質を使用したクリーニングローラに関する技術としては、（イ）「メラミンスポンジのブロックを所定角柱状に裁断する第１工程と、該角柱状材の断面中心部に長手方向に向かい精密穴加工による貫通穴をあける第２工程と、該角柱状材の貫通穴に予め準備された芯金を挿入して加熱接着し素材Ａとする第３工程と、該素材Ａのメラミンスポンジ角柱材の外周を所定外径に精密予備研削し素材Ｂとする第４工程と、前記素材Ｂをさらに、所定の円筒状金型内に圧入し、所定温度、時間加熱する第５工程と、冷却後円筒状金型より抜出した素材Ｃの外周をさらに精密仕上げ研削しローラクリーナー製品とする第６工程よりなることを特徴とするローラクリーナーの製造法。」（請求項１）に関する技術（特許文献１）、及び、（ロ）「メラミン樹脂発泡体の成形時にホルムアルデヒドをメラミン樹脂発泡体から除去するメラミン樹脂発泡体のホルムアルデヒド除去方法であって、前記メラミン樹脂発泡体に加水し、該発泡体の気泡内に水分を供給するとともに、前記メラミン樹脂発泡体を１００℃以上に加熱し、前記メラミン樹脂発泡体内の気泡を圧縮し、気泡内の水分に溶出したホルムアルデヒドを該水分の水蒸気と一緒に前記メラミン樹脂発泡体から該発泡体外に放出せしめることを特徴とするメラミン樹脂発泡体のホルムアルデヒド除去方法。」（請求項１）に関する技術（特許文献２）が提案されている。
【００１０】
前記特許文献１及び特許文献２には、メラミンスポンジをクリーニングローラとして用いると、像担持体、帯電部材、及び、転写部材に付着した残留トナー、紙粉等の汚染物の除去性が向上するので、メラミンスポンジを用いたクリーニングローラが上記寿命アップ策として良好な手段であることが報告されている。
【００１１】
前記メラミンスポンジは、数十〜数百ミクロンのセルが連なって形成された三次元網目状構造有するスポンジであるが、小さな異物をその網の表面に吸着し、また、空間的な連なりにより多くの異物を収容することができるので、電子写真方式の画像形成装置等のクリーニングローラとして有用な材料となっている。しかしながら、前記メラミン樹脂を発泡成形したメラミンスポンジは、稀に直径数ｍｍ程度の大きな球状セルが発生することがある。この球状セルは、「ピンホール」とよばれているが、そのピンホールが存在する箇所は、当然ながら被クリーニングローラと接触しないので、クリーニングの機能を果さない。それ故、かかるピンホールを有するクリーニングローラは、不良品となるので、破棄することになる。通常、クリーニングローラを作製する時は、大きなブロック状のメラミンスポンジから必要な大きさだけ切り出し、この切り出したメラミンスポンジを支持部材に接着剤によって接着した後、その部品精度を出すために切削、研削を行なう。したがって、クリーニングローラの接触面にそのピンホールが存在するか否かは、切削や、研削を行った後でしか判断できないので、破棄する際のコストデメリットが大きくなる。
【００１２】
メラミン樹脂を発泡成形したメラミンスポンジは、元来コピー機やプリンターなどの精密機器用に開発されていない材料であるがゆえ、発泡倍率にばらつきがあり、前述したように精密機器で使用するには致命的なサイズのピンホールが多く存在する。直径φ３（ｍｍ）以上の大きな欠落については、部品のレベルで選別を行なうことは可能であるが、直径φ１〜３（ｍｍ）程度のピンホールは多数存在しうる。これらのピンホールの存在は、クリーニング対象部材の接触面積を減らすことになるので、部分的なクリーニング性の低下によって帯電不良及び転写不良が発生することになる。前記帯電不良及び転写不良の発生は、特に、カラーの電子写真においては色むらとなって現れるので、コピー、プリンターの品質の画質に対して致命的となる。
【００１３】
さらに、メラミンスポンジ素材単体における強度や耐久性にも若干の難がある。これはクリーニングプロセスでの寿命低下に繋がる懸念事項になる。ところが、この発泡密度の不均一性や材料単体の強度については、素材における対策は不可能であることがわかっているので、現時点においては、これらを解消するために２００℃以上の高温加熱で圧縮成形して、スポンジ材の強度向上やピンホールの縮小を行なっている。
【００１４】
しかしながら、この方法においては、副作用が発生する。即ち、メラミンスポンジに高温加熱処理を施すと、メラミンスポンジの分解も同時に起こるので、還元性の低分子が発生し、そのために、このメラミンスポンジをそのまま使用すると感光体に悪影響を及ぼすという問題があった。したがって、還元性の低分子を除去するために水洗による洗浄、それに付随するスポンジ材水分の乾燥工程を踏まなくてはならないので、生産効率が悪くなるという問題があった。また、メラミンスポンジは、元来断熱材として開発されたものであるので、耐熱性があるが、メラミンスポンジを圧縮する工程では、高温加熱を長時間行なう必要があるので、メラミンスポンジそのものに劣化が発生し、そのために、メラミンスポンジの強度及び耐久性が低下するという問題があった。
【特許文献１】特開２００５−２４１９０６号公報
【特許文献２】特開２００４−２１１０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
【００１６】
即ち、本発明は、クリーニングローラに対する清浄効果を損じることなく、該クリーニングローラを構成するメラミン樹脂発泡体におけるピンホールによる歩留りを改善した、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有する、クリーニングローラの製造方法を低コストで提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法において、
芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラを円筒状金型内に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体中に発生したピンホールを縮小させる
ことを特徴とするクリーニングローラの製造方法である。
【００１８】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とすることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項５に記載された発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載された発明において、前記熱水を前記円筒状金型内に圧入された前記クリーニングローラの一端から流して熱処理することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項６に記載された発明は、請求項５に記載された発明において、前記円筒状金型を脱型した後に前記クリーニングローラを回転させて脱水することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項７に記載された発明は、請求項５に記載された発明において、前記クリーニングローラの一端から前記熱水を流して熱処理した後に１００℃以上の熱風を通すことを特徴とするものである。
【００２４】
請求項８に記載された発明は、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法において、
ローラ形状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を２枚の板の間に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体に発生したピンホールを縮小させる
ことを特徴とするクリーニングローラの製造方法である。
【００２５】
請求項９に記載された発明は、請求項８に記載された発明において、前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理することを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１０に記載された発明は、請求項９に記載された発明において、前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理することを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１１に記載された発明は、請求項１０に記載された発明において、前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１に記載された発明によれば、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法において、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラを円筒状金型内に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体中に発生したピンホールを縮小させるので、クリーニングローラに対する清浄効果を損じることなく、該クリーニングローラを構成するメラミン樹脂発泡体におけるピンホールによる歩留りを改善した、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法を低コストで提供することができる。
【００２９】
請求項２，９に記載された発明によれば、前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理するので、コストを低く抑えることができる。
【００３０】
請求項３，１０に記載された発明によれば、前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理するので、前記メラミン樹脂発泡体にスプリングバックによる変形を生じさせないと共に、前記メラミン樹脂発泡体に熱による劣化を生じさせないで、前記メラミン樹脂発泡体を効率的に圧縮することができ、そのために、製造コストをいっそう低く抑えることができる。
【００３１】
請求項４，１１に記載された発明によれば、前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とするので、前記メラミン樹脂発泡体にスプリングバックによる変形を生じさせないと共に、前記メラミン樹脂発泡体に熱による劣化を生じさせないで、前記メラミン樹脂発泡体を効率的に圧縮することができ、そのために、製造コストをいっそう低く抑えることができる。
【００３２】
請求項５に記載された発明によれば、前記熱水を前記円筒状金型内に圧入された前記ローラの一端から流して熱処理するので、前記メラミン樹脂発泡体を省スペースで熱処理することができ、そのために、生産効率が高くなる。
【００３３】
請求項６に記載された発明によれば、前記円筒状金型を脱型した後に前記クリーニングローラを回転させて脱水するので、効率的に脱水することができ、そのために、生産効率が高くなる。
【００３４】
請求項７に記載された発明によれば、前記クリーニングローラの一端から前記熱水を流して熱処理した後に１００℃以上の熱風を通すので、効率的に脱水することができ、そのために、生産効率が高くなる。
【００３５】
請求項８に記載された発明によれば、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法において、ローラ形状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を２枚の板の間に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体に発生したピンホールを縮小させるので、クリーニングローラに対する清浄効果を損じることなく、該クリーニングローラを構成するメラミン樹脂発泡体におけるピンホールによる歩留りを改善した、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法を低コストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本発明の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程の流れを説明する説明図である。図２は、本発明の他の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程の流れを説明する説明図である。図３は、本発明の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程を説明する断面説明図である。図４は、本発明の他の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程を説明する断面説明図である。図５は、加熱された液体で熱処理するために芯金を有するメラミン樹脂発泡体を円筒状金型へ挿入した状態を示す説明図である。図６は、熱水で熱処理するために芯金を有するメラミン樹脂発泡体を円筒状金型へ挿入した状態を示す説明図である。図７は、円筒状金型へ挿入した芯金を有するメラミン樹脂発泡体を５０％に圧縮した時の加熱媒体別の温度と圧縮率（高さ）との関係を示すグラフである。図８は、２枚の板の間にローラ状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を５０％に圧縮した時の加熱媒体別の温度と圧縮率（高さ）との関係を示すグラフである。
【００３８】
［Ａ］本発明は、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法である。本発明のクリーニングローラの製造方法においては、図５に示されているように、芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラを円筒状金型１４内に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体１２を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体１２中に発生したピンホールを縮小させる。
【００３９】
このように、芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラの製造方法において、芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラを円筒状金型１４内に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体１２を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体１２中に発生したピンホールを縮小させると、クリーニングローラに対する清浄効果を損じることなく、該クリーニングローラを構成するメラミン樹脂発泡体１２におけるピンホールによる歩留りを改善した、芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラの製造方法を低コストで提供することができる。
【００４０】
図１に示されるように、前記本発明のクリーニングローラの製造方法（工程Ａ）は、裁断工程１ａ、穴加工工程２ａ、芯金接着工程３ａ、予備研削工程４ａ、メラミン樹脂発泡体圧縮工程５ａ、脱液工程６ａ、加熱脱液工程７ａ、及び、研削工程８ａを順次有している。即ち、図３に示されるように、前記本発明のクリーニングローラの製造方法は、メラミン樹脂発泡体のブロックを所定角柱状材（１ａａ）に裁断又は所定円柱状材（１ａｂ）にくり抜く裁断工程１ａと、前記角柱状材（１ａａ）又は前記円柱状材（１ａｂ）の断面中心部に長手方向に向かい精密穴加工による貫通穴をあけて貫通穴を有する角柱状材（２ａａ）又は貫通穴を有する円柱状材（２ａｂ）を形成する穴加工工程２ａと、前記角柱状材（２ａａ）又は前記円柱状材（２ａｂ）の貫通穴に予め準備された芯金を挿入して加熱接着し、芯金を有する該角柱状材（３ａａ）又は芯金を有するローラ（３ａｂ）を形成する芯金接着３ａと、前記角柱状材（３ａａ）のメラミン樹脂発泡体の外周を所定外径に精密予備研削してローラ（４ａａ）に形成する予備研削工程４ａと、前記ローラ（４ａａ）及びローラ（３ａｂ）を所定の円筒状金型内に圧入して、所定の液体を用いて所定の温度で所定時間にわたって加熱することにより、圧縮したローラ（５ａａ）とするメラミン樹脂発泡体圧縮５ａと、前記円筒状金型より抜出した後にメラミン樹脂発泡体に含有された前記液体を脱液する脱液工程６ａと、前記脱液工程６ａを経たローラに残留した液体を蒸発させてローラ（７ａａ）を得る加熱脱液工程７ａと、前記ローラ（７ａａ）の外周を研削して精密仕上げ処理を施すことによりクリーニングローラ（８ａａ）とする研削工程８ａと、を順次有している。
【００４１】
本発明のクリーニングローラの製造方法においては、メラミン樹脂発泡体は、予め、成形されてブロック状に切り出されたものが用いられる。前記クリーニングローラの製造方法においては、ローラ（３ａｂ）又はローラ（４ａａ）の外径寸法Ｄ４ａに対するローラ（５ａａ）の外径寸法Ｄ５ａとの差の割合を圧縮率αａとすると、その値は、使用する金型と液体の温度、浸漬時間の設定により、１０〜６０％まで自由に決定できる。前記圧縮率αａは、次の数１で示される。
【００４２】
【数１】
【００４３】
また、本発明においては、前記加熱された液体として、好ましくは、熱水を用いて熱処理する。このように、前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理すると、製造コストを低く抑えることができる。
【００４４】
また、本発明においては、前記熱水の温度を、好ましくは、８０〜２００℃、さらに好ましくは、８０〜１２０℃、として熱処理する。前記熱水の温度を８０℃未満とすると、スプリングバック、即ち、圧縮したメラミン樹脂発泡体が圧縮する前の形状に戻ろうとする現象、が生じ、また、前記熱水の温度を２００℃を超えるものとすると、メラミン樹脂発泡体に熱による劣化を生じるが、前記熱水の温度を８０〜２００℃とすると、前記メラミン樹脂発泡体に熱による劣化を生じさせないで、前記メラミン樹脂発泡体を効率的に圧縮することができる。また、前記熱水の温度を８０〜１２０℃とすると、加熱装置を大型にしなくても済むので、熱処理コストを下げることができる。したがって、本発明のように、前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理すると、前記メラミン樹脂発泡体にスプリングバックによる変形を生じさせないと共に、前記メラミン樹脂発泡体に熱による劣化を生じさせないで、前記メラミン樹脂発泡体を効率的に圧縮することができ、そのために、製造コストをいっそう低く抑えることができる。
【００４５】
また、本発明においては、前記熱水での熱処理時間を、好ましくは、１０〜３０分とする。このように、前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とすると、前記メラミン樹脂発泡体にスプリングバックによる変形を生じさせないと共に、前記メラミン樹脂発泡体に熱による劣化を生じさせないで、前記メラミン樹脂発泡体を効率的に圧縮することができ、そのために、製造コストをいっそう低く抑えることができる。
【００４６】
次ぎに、前記Ａに記載した本発明の「クリーニングローラの製造方法」についてさらに詳細に説明する。図３において、１ａａは、メラミンスポンジＭＦを小角状に切り出した角柱状材を示す。１ａｂは、メラミン樹脂発泡体ＭＦを円柱状に切り出した円柱状材を示す。ここでＤ１ａａは、切り出した角柱状の１辺の長さを示し、Ｄ１ａｂは、切り出した円柱の直径を示すものとする。また、図に示していないが、Ｌ１ａａ、Ｌ１ａｂは、長手方向の長さを示すものとする。また、２ａａは、前記角柱状材１ａａの中心に芯金を挿入するための貫通穴をあけた角柱状材を示す。前記２ａｂは、前記１ａｂの中心に芯金を挿入するための貫通穴をあけた円柱状材を示す。前記３ａａは、前記角柱状材２ａａに芯金を挿入し接着した角柱状材を示す。同様に、前記３ａｂは、前記円柱状材２ａｂに芯金を挿入し接着した円柱状材を示す。４ａａは、前記角柱状材３ａａ又は前記円柱状材３ａｂを予備研削したローラを示す。また、このローラ４ａａの外径は、Ｄ４ａである。５ａａは、前記ローラ４ａａを円筒形状金型によって圧縮したローラを示す。また、このローラ５ａａの外径は、Ｄ５ａである。前記７ａａは、前記ローラ５ａａを加熱脱水したローラを示す。前記８ａａは、前記ローラ７ａａに仕上げ研削処理を施したローラ、即ち、クリーニングローラを示す。
【００４７】
メラミン樹脂発泡体は、ポリウレタンスポンジやナイロンスポンジなどに比べて、スポンジ構成材の繊維が細くて堅いが、発泡成形体材としての機械的強度が弱くて脆い。また、メラミン樹脂発泡体は、多孔率が大きいので、残余トナーの掻き落としをする清浄効果が極めて優れている。前記裁断工程１ａにおいては、メラミンスポンジＭＦ（メラミン樹脂発泡体）をバーチカルカッターで裁断して角柱状材１ａａ又は円柱状材１ａｂを得る。前記角寸法Ｄ１ａａは、狙いの圧縮率αａにより異なる。前記穴加工工程２ａにおいては、前記角柱状材１ａａ又は円柱状材１ａｂの中心位置にパイプ状穴あけ器で芯金挿入用の精密な貫通穴をあける。前記芯金接着工程３ａにおいては、前記貫通穴に予め精密作成されたホットメルト接着剤を塗布された金属性芯金を挿入して、加熱接着することにより、前記メラミン樹脂発泡体を芯金に固定した角柱状材３ａａ又は円柱状材３ａｂを得る。前記予備研削工程においては、精密に予備研削された外径Ｄ４ａは、完成ローラの外径Ｄ８ａに、圧縮率αａ、精密仕上げ加工代、及び、圧縮工程における圧縮処理後の外径スプリングバック量（約２〜１０％）を加算した寸法に加工される。メラミン樹脂発泡体圧縮工程は、本発明における最も重要な工程である。即ち、前記予備研削したローラ４ａａを、例えば、肉厚ｔ＝２．０ｍｍ、直径１７ｍｍのアルミ製の円筒金型（図５における１３を参照。）へ圧入する。その後、下記に示す［工程Ａの具体化条件］による溶媒により加熱処理をおこない、メラミン樹脂発泡体に圧縮率αａの圧縮処理を施して圧縮したローラ５ａａを得る。前記脱液工程６ａにおいては、前記ローラを高速回転及び／又はエアーにより脱水する。前記加熱脱液工程７ａにおいては、芯金及びメラミン樹脂発泡体の余熱により液体を蒸発させるために、所定の時間放置する。そして、研削工程８ａにおいては、最終的な精密仕上げ研削処理を施して、所要のクリーニングローラの外径寸法Ｄ８ａに最終的に仕上げる。
【００４８】
［工程Ａの具体化条件］
メラミン樹脂発泡体：ＢＡＳＦ バソテクト （白）
（硬度：Ａｓｋｅｒ−Ｆタイプ スポンジ硬度６０）
出来上がり寸法：Ｄ８ａ＝１４、１６．５、１８、２０、２５ｍｍ
：Ｌ＝２８０ｍｍ、３３０ｍｍ、３５５ｍｍ
（芯金ｄ＝６ｍｍφ、ｌ＝３４０ｍｍ）
接着剤：ホットメルト形接着剤
圧縮率αａ：２０、３０、４０、５０、６０％
加熱媒体：水、エタノール、トルエン
精密仕上げ研削後放置時間：３日
【００４９】
（実施例１）
図５に示すように、芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラ１３を円筒状金型１３へ挿入した後、円筒状金型１４ごと溶媒で満たしたステンレスの容器（図示せず）へ沈めて、加熱圧縮処理を施した。前記円筒状金型１４を前記ステンレスの容器に沈めた後５分放置し、次ぎに、これを恒温槽へ投入し各温度に達してから１時間放置した。その後、溶媒を飛ばし３日間の養生を経たときの外径Ｄ５ａについて調査した。その結果は、温度と高さ（圧縮率）との関係として、図７に示される。リファレンスは、メラミン樹脂発泡体１２をつぶした状態でオーブンへ投入して所定時間放置したものである。図７より、従来における熱風を使用するものよりも、本発明のように、比較的温度の低い加熱された液体を使用するものの方が、比較的低い温度で戻りが少なく生産できることが分かる。これは、液体であるがゆえのメラミン樹脂発泡体１２への浸透性の良さと、メラミン樹脂発泡体１２が親水性を持っているためである。特に、熱水を用い、８０℃〜２００℃であるとき、効果的な圧縮が期待できる。
【００５０】
また、熱水の含浸時間についての検討を行なったところ同様の結果が得られた。即ち、図６に示すように、円筒状金型２４の一端に給湯口２５を押し付けて、これに熱水を通した。前記熱水は、１０分間で通し、３０分間放置して湯を切り、その後、円筒状金型２４より芯金２１の表面にメラミン樹脂発泡体２２を有するクリーニングローラ２３を取り出した。さらに、このクリーニングローラ２３を乾燥するために室温環境で３０分間放置した。この生産方式によれば、恒温槽の必要がなくなるので、より効率的な生産が可能になる。次に、円筒状金型２４の一端に給湯口２５を押し付けて、これに熱水を通した。前記熱水は、１０分間で通し、円筒状金型２４よりクリーニングローラ２３を取り出した。次ぎに、このクリーニングローラを高速で回転させて、遠心力によりメラミン樹脂発泡体から水分を除去した。その後、前記クリーニングローラを室温環境で１０分間放置した。この生産方式によれば、恒温槽の必要がなくなるので、より効率的な生産が可能になる。次に、上記のように、円筒状金型１４の一端に給湯口１５を押し付け、これに熱水を通した。前記熱水は、１０分間で通し、その後、熱水の代わりに１００℃の温風が１分間吹き込まれた。そして、円筒状金型２４よりクリ−ニングローラ２３を取り出した。この生産方式によれば、クリーニングローラ２３の乾燥時間が短くなるので、より効率的な生産が可能になる。
【００５１】
［Ｂ］本発明は、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法である。本発明のクリーニングローラの製造方法においては、ローラ形状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を２枚の板の間に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体に発生したピンホールを縮小させる（図示せず）。
【００５２】
このように、ローラ形状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を２枚の板の間に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体に発生したピンホールを縮小させると、クリーニングローラに対する清浄効果を損じることなく、該クリーニングローラを構成するメラミン樹脂発泡体におけるピンホールによる歩留りを改善した、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法を低コストで提供することができる。
【００５３】
図２に示されるように、前記本発明のクリーニングローラの製造方法（工程Ｂ）は、メラミン樹脂発泡体圧縮工程１ｂ、裁断工程２ｂ、脱液工程３ｂ、加熱脱液工程４ｂ、裁断工程５ｂ、穴加工工程６ｂ、芯金接着工程７ｂ、予備研削工程８ｂ、研削工程９ｂを順次有している。即ち、図４に示されるように、本発明のクリーニングローラの製造方法は、高さ（Ｈｂ１）のメラミン樹脂発泡体（１ｂ１）を所定の金型へ押し込み、所定の液体を用いて所定温度、時間加熱し、圧縮した高さ（Ｈｂ２）のブロック（１ｂ２）を得るメラミン樹脂発泡体圧縮工程１ｂと、メラミン樹脂発泡体のブロック（１ｂ２）をバーチカルカッター等で裁断してシート（２ｂ）を得る裁断工程２ｂと、前記シート（２ｂ）を脱液する脱液工程３ｂと、前記脱液したシートを加熱乾燥する加熱脱液工程４ｂと、前記加熱乾燥したシートを所定角柱状材（５ｂａ）に裁断又は所定円柱状材（５ｂａ）に裁断する裁断工程５ｂと、前記所定角柱状材（５ｂａ）に裁断又は所定円柱状材（５ｂｂ）に精密穴加工による貫通穴を開けて貫通穴を有する角柱状材（６ｂａ）又は貫通穴を有する円柱状材（６ｂｂ）を得る穴加工工程６ｂと、前記角柱状材（６ｂａ）又は前記円柱状材（６ｂｂ）の貫通穴に予め準備された芯金を挿入して加熱接着して、前記芯金を有する前記角柱状材（７ｂａ）又は芯金を有するローラ（７ｂｂ）とする芯金接着工程７ｂと、前記角柱状材（７ｂａ）のメラミン樹脂発泡体の外周を所定外径に精密予備研削してローラ（８ｂａ）とする予備研削工程８ｂと、前記ローラ（８ｂａ）及びローラ（７ｂｂ）の外周を研削して精密仕上げ処理を施すことにより、クリーニングローラ（８ａａ）及びクリーニングローラ（８ａｂ）とする研削工程９ｂと、を順次有している。
【００５４】
前記クリーニングローラの製造方法（工程Ｂ）においては、ブロック（１ｂ１）の高さＨｂ１に対する、メラミン樹脂発泡体のブロック（１ｂ２）の高さ（Ｈｂ２）との差の割合を圧縮率αｂとすると、その値は、前記αａと同様に、使用する金型と液体の温度、浸漬時間の設定により、１０〜６０％まで自由に決定できる。前記圧縮率αｂは、次の数２で示される。
【００５５】
【数２】
【００５６】
また、本発明においては、前記加熱された液体として、好ましくは、熱水を用いて熱処理する。このように、前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理すると、製造コストをいっそう低く抑えることができる。
【００５７】
また、本発明においては、前記熱水の温度を、好ましくは、８０〜２００℃、さらに好ましくは、８０〜２００℃として熱処理する。このように、前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理すると、前記メラミン樹脂発泡体を効率的に圧縮することができ、そのために、製造コストをいっそう低く抑えることができる。
【００５８】
また、本発明においては、前記熱水での熱処理時間を、好ましくは、１０〜３０分とする。このように、前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とすると、前記メラミン樹脂発泡体をさらに効率的に圧縮することができ、そのために、製造コストをさらに低く抑えることができる。
【００５９】
次ぎに、前記Ｂに記載した本発明の「クリーニングローラの製造方法」についてさらに詳細に説明する。図４において、１ｂ１は、メラミンスポンジＭＦを角状に切り出したメラミン樹脂発泡体を示す。Ｈｂ１は、切り出した角柱状の高さを示す。１ｂ２は、圧縮後のメラミンスポンジを示す。Ｈｂ２は、圧縮後のメラミンスポンジの高さを示す。２ｂは、１ｂ２を所定の厚さにスライスしたメラミンスポンジのシートを示す。５ｂａは、前記シート２ｂを角柱状にスライスした角柱状材を示し、５ｂｂは、円柱状に切り出した円柱状材を示す。６ｂａは、角柱状材５ｂａの中心に芯金を挿入するための貫通穴をあけた角柱状材を示す。６ｂｂは、円柱状材５ｂｂの中心に芯金を挿入するための貫通穴をあけた円柱状材を示す。７ｂａは、角柱状材６ｂａに芯金を挿入し接着した角柱状材を示す。同様に７ｂｂは、円柱状材６ｂｂに芯金を挿入し接着した円柱状材を示す。８ｂａは、角柱状材７ｂａ又は円柱状材７ｂｂを予備研削して得た円柱状材を示す。９ｂａは、円柱状材８ｂａを仕上げ研削をして得たクリーニングローラを示す。
【００６０】
前記スポンジ圧縮工程１ｂにおいては、下記に示す［工程Ｂの具体化条件］によるメラミン樹脂発泡体に圧縮率αｂの圧縮処理を施す。まず、メラミンスポンジＭＦをバーチカルカッター等で角状に切り出した角状材１ｂ１を得る。この際、角状材１ｂ１の高さはＨｂ１であり、圧縮後の角状材１ｂ２の高さはＨｂ２となる。角状材Ｈｂ１と角状材Ｈｂ２の寸法は、狙いの圧縮率αｂにより異なる。溶媒が滴らない程度に放置した後、圧縮された角状材１ｂ２をハンドリング性の改善のためにシート状にカットする裁断工程２ｂを経て、シート状のメラミン樹脂発泡体２ｂ１を得る。その後、シート状のメラミン樹脂発泡体２ｂを、例えば、遠心脱水機を用いて脱水し、例えば、１００℃のオーブンへ２時間放置して乾燥させる。次に、前記乾燥させたメラミン樹脂発泡体２ｂを角状又は円柱状に切断して角柱状材５ｂａ又は円柱状材５ｂｂを作成する。芯金穴形成工程６ｂにおいて、角柱状材５ｂａ又は円柱状材５ｂｂの中心位置に芯金挿入用の精密な貫通穴をあけ、図４に示す角柱状材６ｂａ又は円柱状材６ｂｂを得る。前記角柱状材６ｂａ又は前記円柱状材６ｂｂにできた貫通穴に、予め精密作成され、ホットメルト接着剤を塗布された金属性芯金を挿入して、加熱接着することにより、前記メラミン樹脂発泡体を芯金に固定して、角柱状材７ｂａ又は円柱状材７ｂｂを得る。円柱状材８ｂａは、前記角柱状材７ｂａ又は前記円柱状材７ｂｂの外周を予備研削して得る。円柱状材７ｂｂの場合には、７ｂｂと８ｂａとは同一となる。この予備研削により加工された円柱状材８ｂａを精密に研削して、目的のクリーニングローラ９ｂａを得る。
【００６１】
［工程Ｂの具体化条件］
メラミン樹脂発泡体材料：ＢＡＳＦ バソテクト （白）
（硬度：Ａｓｋｅｒ−Ｆタイプ スポンジ硬度６０）
Ｈｂ１（高さ）＝６００ｍｍ、縦×横＝６００ｍｍ×６００ｍｍ
出来上がり寸法：Ｄ８ａ＝１６．５ｍｍ
：Ｌ＝３３０ｍｍ
（芯金ｄ＝６ｍｍφ、ｌ＝３４０ｍｍ）
接着剤：ホットメルト形接着剤
圧縮率αａ：２０、３０、４０、５０、６０％
加熱媒体：水、エタノール、トルエン
精密仕上げ研削後放置時間：３日
【００６２】
（実施例２）
２枚の板をメラミン樹脂発泡体１ｂ１の上下から挟み、圧縮率５０％まで押しつぶした状態で、所定の溶媒を入れた６２０×６２０×７００の加圧可能なステンレスの容器にゆっくり沈めた。沈めた後５分放置して、恒温槽へ投入し各温度に達してから１時間放置した。その後、溶媒を飛ばし３日間の養生を経たときの高さＨｂ１について調査した。その結果は、温度と圧縮率との関係として、図８に示す。使用した溶媒は、熱水、エタノール、トルエンであり、リファレンスとして従来の熱風による圧縮の結果を示した。リファレンスは、メラミン樹脂発泡体をつぶした状態でオーブンへ投入し所定時間放置したものである。図８より、従来における熱風を使用するものよりも、本発明のように、温度の低い液体を使用するものの方が、低い温度で戻りが少なく生産できることが分かる。これは、液体であるがゆえのメラミン樹脂発泡体への浸透性の良さと、メラミン樹脂発泡体が親水性を持っているためである。特に、熱水を用い、８０℃〜２００℃であるとき、効果的な圧縮が期待できる。
【００６３】
次に、熱水の含浸時間を検討したところ、次の表１に示す結果が得られた。
【００６４】
【表１】
【００６５】
表１によると、１０分以降では、圧縮率に大きな影響を与えないことが分かった。生産効率からも１０分から３０分程度の液体（熱水）の含浸が効果的である。
【００６６】
以上、実施例で得られたクリーニングローラを搭載したユニットを有する画像形成装置（ＩＭＡＧＩＯ ＭＰ Ｃ３３００、リコー社製）で試験したところ、クリーニング不良の発生するまでの枚数が１０％向上した。これは、圧縮方式で無理な熱がかからないためメラミンスポンジの劣化が少なく良好なクリーニング性能を長く保持できたためである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程の流れを説明する説明図である。
【図２】本発明の他の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程の流れを説明する説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程を説明する断面説明図である。
【図４】本発明の他の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程を説明する断面説明図である。
【図５】加熱された液体で熱処理するために芯金を有するメラミン樹脂発泡体を円筒状金型へ挿入した状態を示す説明図である。
【図６】熱水で熱処理するために芯金を有するメラミン樹脂発泡体を円筒状金型へ挿入した状態を示す説明図である。
【図７】円筒状金型へ挿入した芯金を有するメラミン樹脂発泡体を５０％に圧縮した時の加熱媒体別の温度と圧縮率（高さ）との関係を示すグラフである。
【図８】２枚の板の間にローラ状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を５０％に圧縮した時の加熱媒体別の温度と圧縮率（高さ）との関係高さとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６８】
１１，２１ 芯金
１２、２２ メラミン樹脂発泡体
１３，２３ クリーニングローラ
１４，２４ 円筒状金型
２５ 給湯口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する電子写真感光体に接触する帯電ローラにより電子写真感光体の表面を帯電させた後、露光部で露光して静電潜像を形成し、その静電潜像に現像部よりトナーを供給し現像してトナー像を形成し、そのトナー像を記録用紙に転写するように構成した、プリンター、複写機、ファクシミリ、プロッター等の画像形成装置における、前記帯電ローラに接触してトナーを含む異物を除去するクリーニングローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真用感光体（光導電性の感光体）等からなる像担持体を帯電手段で帯電させ、前記像担持体に光書込み等により静電潜像を形成させ、そして、前記像担持体に形成させた静電潜像を現像手段の現像剤で現像して可視画像化した後、前記像担持体上の可視画像を転写手段により転写材に直接（又は中間転写体を介して）転写し、そして、前記転写材に転写された画像を定着して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置は、斯界で知られている。この画像形成装置としては、プリンター、複写機、ファクシミリ、及び、プロッターとして実用化されている。
【０００３】
近年、電子写真方式の画像形成装置に対する大きな課題として長寿命化が注目されている。この画像形成装置の長寿命化は、電子写真方式の画像形成装置の中心に位置する像担持体の膜減り、帯電手段、及び、転写手段の耐汚染性に対して、より長い時間にわたって、良好な画質形成を持続させるので、画像形成装置のランニングコストの低減に大きな効果をもたらしている。
【０００４】
像担持体の膜減りに対しては、帯電手段が大きく影響していることが判明している。前記帯電手段には種々のものがあるが、例えば、接触帯電又は微小空間を持たせた超小ギャップ帯電（近接帯電）がある。この近接帯電は、電気抵抗の調整された弾性体からなる帯電ローラを像担持体に接触又は近接配置させて、従動回転させつつ帯電バイアスを印加するものである。この際の帯電バイアスは、直流（ＤＣ）電圧に、該直流電圧の放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する交流（ＡＣ）電圧を重畳印加するものであるが、この交流電圧の印加により、像担持体表面の電位は、印加された直流電圧の値に収束するので、結果として、像担持体表面の均一帯電を可能にするものとなる。しかしながら、前述した接触帯電又は近接帯電は、像担持体と帯電ローラとの微小空間に生じるパルス放電により像担持体表面を帯電させるものであるので、像担持体表面を常時エッチングしている状態となり、そのために、像担持体の膜減りをより加速してしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、従来においては、像担持体の膜減りを低減させるために、像担持体へ潤滑材を塗布する手段が取られている。この像担持体へ潤滑材を塗布する手段によれば、例えば、像担持体のクリーニング装置、又は、独立した系からなる固体潤滑材塗布装置を用いて、像担持体の表面に潤滑層を形成させるので、像担持体の膜削れを低減させることができる。前記固体潤滑材としては、ステアリン酸亜鉛がある。しかしながら、前記像担持体へ潤滑材を塗布する手段には、以下に示すような問題が存在する。即ち、固体潤滑材を像担持体に塗布する場合には、クリーニングブレードに代表されるクリーニング手段との摩擦係数を低くし安定化させることができるが、このクリーニング手段との摩擦係数を低くし安定化させることによって、前記クリーニングブレードからわずかずつ漏れていくので、トナー（ブレードすり抜けトナー）の量が増加してしまう、という問題が生じた。即ち、像担持体の寿命を確保するあまり、帯電装置の汚れを誘うクリーニング装置からの漏れトナーが増えてしまうという、という問題が新たに生じてしまうことになる。
【０００６】
近年の画像形成装置における作像手段には、交換性、及び、メンテナンス性を重視して、像担持体とその回りの装置を一体にさせた構成したプロセスカートリッジ構成を採るものが多い。それ故、像担持体だけの寿命向上だけではカートリッジの寿命向上にならない。即ち、像担持体のみならず像担持体の周りを構成する装置についても寿命を向上させるための対策が必要となってきている。
【０００７】
さらに、近年、市場における高画質化の要求から重合トナーを採用したプリンターや複写機等の画像形成装置が発売されているが、一般的に重合トナーはクリーニングが困難であり、上記装置の寿命アップは従来の粉砕トナーよりハードルが高くなっている。この残留トナーの除去方式には、主にウレタンゴムを用いたブレード方式、逆電荷を与える転写方式など、様々な方式が実用化されているが、その中でも回転ブラシによる除去方式は比較的安価で、取り扱いも容易なため多用されている。また、その効率を上げるため、織物以外にも植毛密度の高い静電植毛されたローラを使うなどの多くの工夫もされている。
【０００８】
近年、植毛された回転ブラシに替わり、スポンジ状材質を使用したクリーニングローラを用いてクリーニングを行なう方式が主流となりつつあるが、中でもメラミンスポンジ材は、そのトナー除去効率と長寿命との面から、また、一度付着したトナーを簡便に取り除き再利用できる性質を利用した低負荷クリーニング方式の面から、多く使用されるようになってきている。
【０００９】
このようなスポンジ状材質を使用したクリーニングローラに関する技術としては、（イ）「メラミンスポンジのブロックを所定角柱状に裁断する第１工程と、該角柱状材の断面中心部に長手方向に向かい精密穴加工による貫通穴をあける第２工程と、該角柱状材の貫通穴に予め準備された芯金を挿入して加熱接着し素材Ａとする第３工程と、該素材Ａのメラミンスポンジ角柱材の外周を所定外径に精密予備研削し素材Ｂとする第４工程と、前記素材Ｂをさらに、所定の円筒状金型内に圧入し、所定温度、時間加熱する第５工程と、冷却後円筒状金型より抜出した素材Ｃの外周をさらに精密仕上げ研削しローラクリーナー製品とする第６工程よりなることを特徴とするローラクリーナーの製造法。」（請求項１）に関する技術（特許文献１）、及び、（ロ）「メラミン樹脂発泡体の成形時にホルムアルデヒドをメラミン樹脂発泡体から除去するメラミン樹脂発泡体のホルムアルデヒド除去方法であって、前記メラミン樹脂発泡体に加水し、該発泡体の気泡内に水分を供給するとともに、前記メラミン樹脂発泡体を１００℃以上に加熱し、前記メラミン樹脂発泡体内の気泡を圧縮し、気泡内の水分に溶出したホルムアルデヒドを該水分の水蒸気と一緒に前記メラミン樹脂発泡体から該発泡体外に放出せしめることを特徴とするメラミン樹脂発泡体のホルムアルデヒド除去方法。」（請求項１）に関する技術（特許文献２）が提案されている。
【００１０】
前記特許文献１及び特許文献２には、メラミンスポンジをクリーニングローラとして用いると、像担持体、帯電部材、及び、転写部材に付着した残留トナー、紙粉等の汚染物の除去性が向上するので、メラミンスポンジを用いたクリーニングローラが上記寿命アップ策として良好な手段であることが報告されている。
【００１１】
前記メラミンスポンジは、数十〜数百ミクロンのセルが連なって形成された三次元網目状構造有するスポンジであるが、小さな異物をその網の表面に吸着し、また、空間的な連なりにより多くの異物を収容することができるので、電子写真方式の画像形成装置等のクリーニングローラとして有用な材料となっている。しかしながら、前記メラミン樹脂を発泡成形したメラミンスポンジは、稀に直径数ｍｍ程度の大きな球状セルが発生することがある。この球状セルは、「ピンホール」とよばれているが、そのピンホールが存在する箇所は、当然ながら被クリーニングローラと接触しないので、クリーニングの機能を果さない。それ故、かかるピンホールを有するクリーニングローラは、不良品となるので、破棄することになる。通常、クリーニングローラを作製する時は、大きなブロック状のメラミンスポンジから必要な大きさだけ切り出し、この切り出したメラミンスポンジを支持部材に接着剤によって接着した後、その部品精度を出すために切削、研削を行なう。したがって、クリーニングローラの接触面にそのピンホールが存在するか否かは、切削や、研削を行った後でしか判断できないので、破棄する際のコストデメリットが大きくなる。
【００１２】
メラミン樹脂を発泡成形したメラミンスポンジは、元来コピー機やプリンターなどの精密機器用に開発されていない材料であるがゆえ、発泡倍率にばらつきがあり、前述したように精密機器で使用するには致命的なサイズのピンホールが多く存在する。直径φ３（ｍｍ）以上の大きな欠落については、部品のレベルで選別を行なうことは可能であるが、直径φ１〜３（ｍｍ）程度のピンホールは多数存在しうる。これらのピンホールの存在は、クリーニング対象部材の接触面積を減らすことになるので、部分的なクリーニング性の低下によって帯電不良及び転写不良が発生することになる。前記帯電不良及び転写不良の発生は、特に、カラーの電子写真においては色むらとなって現れるので、コピー、プリンターの品質の画質に対して致命的となる。
【００１３】
さらに、メラミンスポンジ素材単体における強度や耐久性にも若干の難がある。これはクリーニングプロセスでの寿命低下に繋がる懸念事項になる。ところが、この発泡密度の不均一性や材料単体の強度については、素材における対策は不可能であることがわかっているので、現時点においては、これらを解消するために２００℃以上の高温加熱で圧縮成形して、スポンジ材の強度向上やピンホールの縮小を行なっている。
【００１４】
しかしながら、この方法においては、副作用が発生する。即ち、メラミンスポンジに高温加熱処理を施すと、メラミンスポンジの分解も同時に起こるので、還元性の低分子が発生し、そのために、このメラミンスポンジをそのまま使用すると感光体に悪影響を及ぼすという問題があった。したがって、還元性の低分子を除去するために水洗による洗浄、それに付随するスポンジ材水分の乾燥工程を踏まなくてはならないので、生産効率が悪くなるという問題があった。また、メラミンスポンジは、元来断熱材として開発されたものであるので、耐熱性があるが、メラミンスポンジを圧縮する工程では、高温加熱を長時間行なう必要があるので、メラミンスポンジそのものに劣化が発生し、そのために、メラミンスポンジの強度及び耐久性が低下するという問題があった。
【特許文献１】特開２００５−２４１９０６号公報
【特許文献２】特開２００４−２１１０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
【００１６】
即ち、本発明は、クリーニングローラに対する清浄効果を損じることなく、該クリーニングローラを構成するメラミン樹脂発泡体におけるピンホールによる歩留りを改善した、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有する、クリーニングローラの製造方法を低コストで提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法において、
芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラを円筒状金型内に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体中に発生したピンホールを縮小させる
ことを特徴とするクリーニングローラの製造方法である。
【００１８】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とすることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項５に記載された発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載された発明において、前記熱水を前記円筒状金型内に圧入された前記クリーニングローラの一端から流して熱処理することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項６に記載された発明は、請求項５に記載された発明において、前記円筒状金型を脱型した後に前記クリーニングローラを回転させて脱水することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項７に記載された発明は、請求項５に記載された発明において、前記クリーニングローラの一端から前記熱水を流して熱処理した後に１００℃以上の熱風を通すことを特徴とするものである。
【００２４】
請求項８に記載された発明は、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法において、
ローラ形状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を２枚の板の間に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体に発生したピンホールを縮小させる
ことを特徴とするクリーニングローラの製造方法である。
【００２５】
請求項９に記載された発明は、請求項８に記載された発明において、前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理することを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１０に記載された発明は、請求項９に記載された発明において、前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理することを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１１に記載された発明は、請求項１０に記載された発明において、前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１に記載された発明によれば、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法において、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラを円筒状金型内に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体中に発生したピンホールを縮小させるので、クリーニングローラに対する清浄効果を損じることなく、該クリーニングローラを構成するメラミン樹脂発泡体におけるピンホールによる歩留りを改善した、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法を低コストで提供することができる。
【００２９】
請求項２，９に記載された発明によれば、前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理するので、コストを低く抑えることができる。
【００３０】
請求項３，１０に記載された発明によれば、前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理するので、前記メラミン樹脂発泡体にスプリングバックによる変形を生じさせないと共に、前記メラミン樹脂発泡体に熱による劣化を生じさせないで、前記メラミン樹脂発泡体を効率的に圧縮することができ、そのために、製造コストをいっそう低く抑えることができる。
【００３１】
請求項４，１１に記載された発明によれば、前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とするので、前記メラミン樹脂発泡体にスプリングバックによる変形を生じさせないと共に、前記メラミン樹脂発泡体に熱による劣化を生じさせないで、前記メラミン樹脂発泡体を効率的に圧縮することができ、そのために、製造コストをいっそう低く抑えることができる。
【００３２】
請求項５に記載された発明によれば、前記熱水を前記円筒状金型内に圧入された前記ローラの一端から流して熱処理するので、前記メラミン樹脂発泡体を省スペースで熱処理することができ、そのために、生産効率が高くなる。
【００３３】
請求項６に記載された発明によれば、前記円筒状金型を脱型した後に前記クリーニングローラを回転させて脱水するので、効率的に脱水することができ、そのために、生産効率が高くなる。
【００３４】
請求項７に記載された発明によれば、前記クリーニングローラの一端から前記熱水を流して熱処理した後に１００℃以上の熱風を通すので、効率的に脱水することができ、そのために、生産効率が高くなる。
【００３５】
請求項８に記載された発明によれば、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法において、ローラ形状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を２枚の板の間に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体に発生したピンホールを縮小させるので、クリーニングローラに対する清浄効果を損じることなく、該クリーニングローラを構成するメラミン樹脂発泡体におけるピンホールによる歩留りを改善した、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法を低コストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本発明の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程の流れを説明する説明図である。図２は、本発明の他の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程の流れを説明する説明図である。図３は、本発明の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程を説明する断面説明図である。図４は、本発明の他の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程を説明する断面説明図である。図５は、加熱された液体で熱処理するために芯金を有するメラミン樹脂発泡体を円筒状金型へ挿入した状態を示す説明図である。図６は、熱水で熱処理するために芯金を有するメラミン樹脂発泡体を円筒状金型へ挿入した状態を示す説明図である。図７は、円筒状金型へ挿入した芯金を有するメラミン樹脂発泡体を５０％に圧縮した時の加熱媒体別の温度と圧縮率（高さ）との関係を示すグラフである。図８は、２枚の板の間にローラ状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を５０％に圧縮した時の加熱媒体別の温度と圧縮率（高さ）との関係を示すグラフである。
【００３８】
［Ａ］本発明は、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法である。本発明のクリーニングローラの製造方法においては、図５に示されているように、芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラを円筒状金型１４内に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体１２を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体１２中に発生したピンホールを縮小させる。
【００３９】
このように、芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラの製造方法において、芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラを円筒状金型１４内に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体１２を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体１２中に発生したピンホールを縮小させると、クリーニングローラに対する清浄効果を損じることなく、該クリーニングローラを構成するメラミン樹脂発泡体１２におけるピンホールによる歩留りを改善した、芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラの製造方法を低コストで提供することができる。
【００４０】
図１に示されるように、前記本発明のクリーニングローラの製造方法（工程Ａ）は、裁断工程１ａ、穴加工工程２ａ、芯金接着工程３ａ、予備研削工程４ａ、メラミン樹脂発泡体圧縮工程５ａ、脱液工程６ａ、加熱脱液工程７ａ、及び、研削工程８ａを順次有している。即ち、図３に示されるように、前記本発明のクリーニングローラの製造方法は、メラミン樹脂発泡体のブロックを所定角柱状材（１ａａ）に裁断又は所定円柱状材（１ａｂ）にくり抜く裁断工程１ａと、前記角柱状材（１ａａ）又は前記円柱状材（１ａｂ）の断面中心部に長手方向に向かい精密穴加工による貫通穴をあけて貫通穴を有する角柱状材（２ａａ）又は貫通穴を有する円柱状材（２ａｂ）を形成する穴加工工程２ａと、前記角柱状材（２ａａ）又は前記円柱状材（２ａｂ）の貫通穴に予め準備された芯金を挿入して加熱接着し、芯金を有する該角柱状材（３ａａ）又は芯金を有するローラ（３ａｂ）を形成する芯金接着３ａと、前記角柱状材（３ａａ）のメラミン樹脂発泡体の外周を所定外径に精密予備研削してローラ（４ａａ）に形成する予備研削工程４ａと、前記ローラ（４ａａ）及びローラ（３ａｂ）を所定の円筒状金型内に圧入して、所定の液体を用いて所定の温度で所定時間にわたって加熱することにより、圧縮したローラ（５ａａ）とするメラミン樹脂発泡体圧縮５ａと、前記円筒状金型より抜出した後にメラミン樹脂発泡体に含有された前記液体を脱液する脱液工程６ａと、前記脱液工程６ａを経たローラに残留した液体を蒸発させてローラ（７ａａ）を得る加熱脱液工程７ａと、前記ローラ（７ａａ）の外周を研削して精密仕上げ処理を施すことによりクリーニングローラ（８ａａ）とする研削工程８ａと、を順次有している。
【００４１】
本発明のクリーニングローラの製造方法においては、メラミン樹脂発泡体は、予め、成形されてブロック状に切り出されたものが用いられる。前記クリーニングローラの製造方法においては、ローラ（３ａｂ）又はローラ（４ａａ）の外径寸法Ｄ４ａに対するローラ（５ａａ）の外径寸法Ｄ５ａとの差の割合を圧縮率αａとすると、その値は、使用する金型と液体の温度、浸漬時間の設定により、１０〜６０％まで自由に決定できる。前記圧縮率αａは、次の数１で示される。
【００４２】
【数１】
【００４３】
また、本発明においては、前記加熱された液体として、好ましくは、熱水を用いて熱処理する。このように、前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理すると、製造コストを低く抑えることができる。
【００４４】
また、本発明においては、前記熱水の温度を、好ましくは、８０〜２００℃、さらに好ましくは、８０〜１２０℃、として熱処理する。前記熱水の温度を８０℃未満とすると、スプリングバック、即ち、圧縮したメラミン樹脂発泡体が圧縮する前の形状に戻ろうとする現象、が生じ、また、前記熱水の温度を２００℃を超えるものとすると、メラミン樹脂発泡体に熱による劣化を生じるが、前記熱水の温度を８０〜２００℃とすると、前記メラミン樹脂発泡体に熱による劣化を生じさせないで、前記メラミン樹脂発泡体を効率的に圧縮することができる。また、前記熱水の温度を８０〜１２０℃とすると、加熱装置を大型にしなくても済むので、熱処理コストを下げることができる。したがって、本発明のように、前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理すると、前記メラミン樹脂発泡体にスプリングバックによる変形を生じさせないと共に、前記メラミン樹脂発泡体に熱による劣化を生じさせないで、前記メラミン樹脂発泡体を効率的に圧縮することができ、そのために、製造コストをいっそう低く抑えることができる。
【００４５】
また、本発明においては、前記熱水での熱処理時間を、好ましくは、１０〜３０分とする。このように、前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とすると、前記メラミン樹脂発泡体にスプリングバックによる変形を生じさせないと共に、前記メラミン樹脂発泡体に熱による劣化を生じさせないで、前記メラミン樹脂発泡体を効率的に圧縮することができ、そのために、製造コストをいっそう低く抑えることができる。
【００４６】
次ぎに、前記Ａに記載した本発明の「クリーニングローラの製造方法」についてさらに詳細に説明する。図３において、１ａａは、メラミンスポンジＭＦを小角状に切り出した角柱状材を示す。１ａｂは、メラミン樹脂発泡体ＭＦを円柱状に切り出した円柱状材を示す。ここでＤ１ａａは、切り出した角柱状の１辺の長さを示し、Ｄ１ａｂは、切り出した円柱の直径を示すものとする。また、図に示していないが、Ｌ１ａａ、Ｌ１ａｂは、長手方向の長さを示すものとする。また、２ａａは、前記角柱状材１ａａの中心に芯金を挿入するための貫通穴をあけた角柱状材を示す。前記２ａｂは、前記１ａｂの中心に芯金を挿入するための貫通穴をあけた円柱状材を示す。前記３ａａは、前記角柱状材２ａａに芯金を挿入し接着した角柱状材を示す。同様に、前記３ａｂは、前記円柱状材２ａｂに芯金を挿入し接着した円柱状材を示す。４ａａは、前記角柱状材３ａａ又は前記円柱状材３ａｂを予備研削したローラを示す。また、このローラ４ａａの外径は、Ｄ４ａである。５ａａは、前記ローラ４ａａを円筒形状金型によって圧縮したローラを示す。また、このローラ５ａａの外径は、Ｄ５ａである。前記７ａａは、前記ローラ５ａａを加熱脱水したローラを示す。前記８ａａは、前記ローラ７ａａに仕上げ研削処理を施したローラ、即ち、クリーニングローラを示す。
【００４７】
メラミン樹脂発泡体は、ポリウレタンスポンジやナイロンスポンジなどに比べて、スポンジ構成材の繊維が細くて堅いが、発泡成形体材としての機械的強度が弱くて脆い。また、メラミン樹脂発泡体は、多孔率が大きいので、残余トナーの掻き落としをする清浄効果が極めて優れている。前記裁断工程１ａにおいては、メラミンスポンジＭＦ（メラミン樹脂発泡体）をバーチカルカッターで裁断して角柱状材１ａａ又は円柱状材１ａｂを得る。前記角寸法Ｄ１ａａは、狙いの圧縮率αａにより異なる。前記穴加工工程２ａにおいては、前記角柱状材１ａａ又は円柱状材１ａｂの中心位置にパイプ状穴あけ器で芯金挿入用の精密な貫通穴をあける。前記芯金接着工程３ａにおいては、前記貫通穴に予め精密作成されたホットメルト接着剤を塗布された金属性芯金を挿入して、加熱接着することにより、前記メラミン樹脂発泡体を芯金に固定した角柱状材３ａａ又は円柱状材３ａｂを得る。前記予備研削工程においては、精密に予備研削された外径Ｄ４ａは、完成ローラの外径Ｄ８ａに、圧縮率αａ、精密仕上げ加工代、及び、圧縮工程における圧縮処理後の外径スプリングバック量（約２〜１０％）を加算した寸法に加工される。メラミン樹脂発泡体圧縮工程は、本発明における最も重要な工程である。即ち、前記予備研削したローラ４ａａを、例えば、肉厚ｔ＝２．０ｍｍ、直径１７ｍｍのアルミ製の円筒金型（図５における１３を参照。）へ圧入する。その後、下記に示す［工程Ａの具体化条件］による溶媒により加熱処理をおこない、メラミン樹脂発泡体に圧縮率αａの圧縮処理を施して圧縮したローラ５ａａを得る。前記脱液工程６ａにおいては、前記ローラを高速回転及び／又はエアーにより脱水する。前記加熱脱液工程７ａにおいては、芯金及びメラミン樹脂発泡体の余熱により液体を蒸発させるために、所定の時間放置する。そして、研削工程８ａにおいては、最終的な精密仕上げ研削処理を施して、所要のクリーニングローラの外径寸法Ｄ８ａに最終的に仕上げる。
【００４８】
［工程Ａの具体化条件］
メラミン樹脂発泡体：ＢＡＳＦ バソテクト （白）
（硬度：Ａｓｋｅｒ−Ｆタイプ スポンジ硬度６０）
出来上がり寸法：Ｄ８ａ＝１４、１６．５、１８、２０、２５ｍｍ
：Ｌ＝２８０ｍｍ、３３０ｍｍ、３５５ｍｍ
（芯金ｄ＝６ｍｍφ、ｌ＝３４０ｍｍ）
接着剤：ホットメルト形接着剤
圧縮率αａ：２０、３０、４０、５０、６０％
加熱媒体：水、エタノール、トルエン
精密仕上げ研削後放置時間：３日
【００４９】
（実施例１）
図５に示すように、芯金１１の表面にメラミン樹脂発泡体１２を有するクリーニングローラ１３を円筒状金型１３へ挿入した後、円筒状金型１４ごと溶媒で満たしたステンレスの容器（図示せず）へ沈めて、加熱圧縮処理を施した。前記円筒状金型１４を前記ステンレスの容器に沈めた後５分放置し、次ぎに、これを恒温槽へ投入し各温度に達してから１時間放置した。その後、溶媒を飛ばし３日間の養生を経たときの外径Ｄ５ａについて調査した。その結果は、温度と高さ（圧縮率）との関係として、図７に示される。リファレンスは、メラミン樹脂発泡体１２をつぶした状態でオーブンへ投入して所定時間放置したものである。図７より、従来における熱風を使用するものよりも、本発明のように、比較的温度の低い加熱された液体を使用するものの方が、比較的低い温度で戻りが少なく生産できることが分かる。これは、液体であるがゆえのメラミン樹脂発泡体１２への浸透性の良さと、メラミン樹脂発泡体１２が親水性を持っているためである。特に、熱水を用い、８０℃〜２００℃であるとき、効果的な圧縮が期待できる。
【００５０】
また、熱水の含浸時間についての検討を行なったところ同様の結果が得られた。即ち、図６に示すように、円筒状金型２４の一端に給湯口２５を押し付けて、これに熱水を通した。前記熱水は、１０分間で通し、３０分間放置して湯を切り、その後、円筒状金型２４より芯金２１の表面にメラミン樹脂発泡体２２を有するクリーニングローラ２３を取り出した。さらに、このクリーニングローラ２３を乾燥するために室温環境で３０分間放置した。この生産方式によれば、恒温槽の必要がなくなるので、より効率的な生産が可能になる。次に、円筒状金型２４の一端に給湯口２５を押し付けて、これに熱水を通した。前記熱水は、１０分間で通し、円筒状金型２４よりクリーニングローラ２３を取り出した。次ぎに、このクリーニングローラを高速で回転させて、遠心力によりメラミン樹脂発泡体から水分を除去した。その後、前記クリーニングローラを室温環境で１０分間放置した。この生産方式によれば、恒温槽の必要がなくなるので、より効率的な生産が可能になる。次に、上記のように、円筒状金型１４の一端に給湯口１５を押し付け、これに熱水を通した。前記熱水は、１０分間で通し、その後、熱水の代わりに１００℃の温風が１分間吹き込まれた。そして、円筒状金型２４よりクリ−ニングローラ２３を取り出した。この生産方式によれば、クリーニングローラ２３の乾燥時間が短くなるので、より効率的な生産が可能になる。
【００５１】
［Ｂ］本発明は、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法である。本発明のクリーニングローラの製造方法においては、ローラ形状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を２枚の板の間に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体に発生したピンホールを縮小させる（図示せず）。
【００５２】
このように、ローラ形状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を２枚の板の間に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体に発生したピンホールを縮小させると、クリーニングローラに対する清浄効果を損じることなく、該クリーニングローラを構成するメラミン樹脂発泡体におけるピンホールによる歩留りを改善した、芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法を低コストで提供することができる。
【００５３】
図２に示されるように、前記本発明のクリーニングローラの製造方法（工程Ｂ）は、メラミン樹脂発泡体圧縮工程１ｂ、裁断工程２ｂ、脱液工程３ｂ、加熱脱液工程４ｂ、裁断工程５ｂ、穴加工工程６ｂ、芯金接着工程７ｂ、予備研削工程８ｂ、研削工程９ｂを順次有している。即ち、図４に示されるように、本発明のクリーニングローラの製造方法は、高さ（Ｈｂ１）のメラミン樹脂発泡体（１ｂ１）を所定の金型へ押し込み、所定の液体を用いて所定温度、時間加熱し、圧縮した高さ（Ｈｂ２）のブロック（１ｂ２）を得るメラミン樹脂発泡体圧縮工程１ｂと、メラミン樹脂発泡体のブロック（１ｂ２）をバーチカルカッター等で裁断してシート（２ｂ）を得る裁断工程２ｂと、前記シート（２ｂ）を脱液する脱液工程３ｂと、前記脱液したシートを加熱乾燥する加熱脱液工程４ｂと、前記加熱乾燥したシートを所定角柱状材（５ｂａ）に裁断又は所定円柱状材（５ｂａ）に裁断する裁断工程５ｂと、前記所定角柱状材（５ｂａ）に裁断又は所定円柱状材（５ｂｂ）に精密穴加工による貫通穴を開けて貫通穴を有する角柱状材（６ｂａ）又は貫通穴を有する円柱状材（６ｂｂ）を得る穴加工工程６ｂと、前記角柱状材（６ｂａ）又は前記円柱状材（６ｂｂ）の貫通穴に予め準備された芯金を挿入して加熱接着して、前記芯金を有する前記角柱状材（７ｂａ）又は芯金を有するローラ（７ｂｂ）とする芯金接着工程７ｂと、前記角柱状材（７ｂａ）のメラミン樹脂発泡体の外周を所定外径に精密予備研削してローラ（８ｂａ）とする予備研削工程８ｂと、前記ローラ（８ｂａ）及びローラ（７ｂｂ）の外周を研削して精密仕上げ処理を施すことにより、クリーニングローラ（８ａａ）及びクリーニングローラ（８ａｂ）とする研削工程９ｂと、を順次有している。
【００５４】
前記クリーニングローラの製造方法（工程Ｂ）においては、ブロック（１ｂ１）の高さＨｂ１に対する、メラミン樹脂発泡体のブロック（１ｂ２）の高さ（Ｈｂ２）との差の割合を圧縮率αｂとすると、その値は、前記αａと同様に、使用する金型と液体の温度、浸漬時間の設定により、１０〜６０％まで自由に決定できる。前記圧縮率αｂは、次の数２で示される。
【００５５】
【数２】
【００５６】
また、本発明においては、前記加熱された液体として、好ましくは、熱水を用いて熱処理する。このように、前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理すると、製造コストをいっそう低く抑えることができる。
【００５７】
また、本発明においては、前記熱水の温度を、好ましくは、８０〜２００℃、さらに好ましくは、８０〜２００℃として熱処理する。このように、前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理すると、前記メラミン樹脂発泡体を効率的に圧縮することができ、そのために、製造コストをいっそう低く抑えることができる。
【００５８】
また、本発明においては、前記熱水での熱処理時間を、好ましくは、１０〜３０分とする。このように、前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とすると、前記メラミン樹脂発泡体をさらに効率的に圧縮することができ、そのために、製造コストをさらに低く抑えることができる。
【００５９】
次ぎに、前記Ｂに記載した本発明の「クリーニングローラの製造方法」についてさらに詳細に説明する。図４において、１ｂ１は、メラミンスポンジＭＦを角状に切り出したメラミン樹脂発泡体を示す。Ｈｂ１は、切り出した角柱状の高さを示す。１ｂ２は、圧縮後のメラミンスポンジを示す。Ｈｂ２は、圧縮後のメラミンスポンジの高さを示す。２ｂは、１ｂ２を所定の厚さにスライスしたメラミンスポンジのシートを示す。５ｂａは、前記シート２ｂを角柱状にスライスした角柱状材を示し、５ｂｂは、円柱状に切り出した円柱状材を示す。６ｂａは、角柱状材５ｂａの中心に芯金を挿入するための貫通穴をあけた角柱状材を示す。６ｂｂは、円柱状材５ｂｂの中心に芯金を挿入するための貫通穴をあけた円柱状材を示す。７ｂａは、角柱状材６ｂａに芯金を挿入し接着した角柱状材を示す。同様に７ｂｂは、円柱状材６ｂｂに芯金を挿入し接着した円柱状材を示す。８ｂａは、角柱状材７ｂａ又は円柱状材７ｂｂを予備研削して得た円柱状材を示す。９ｂａは、円柱状材８ｂａを仕上げ研削をして得たクリーニングローラを示す。
【００６０】
前記スポンジ圧縮工程１ｂにおいては、下記に示す［工程Ｂの具体化条件］によるメラミン樹脂発泡体に圧縮率αｂの圧縮処理を施す。まず、メラミンスポンジＭＦをバーチカルカッター等で角状に切り出した角状材１ｂ１を得る。この際、角状材１ｂ１の高さはＨｂ１であり、圧縮後の角状材１ｂ２の高さはＨｂ２となる。角状材Ｈｂ１と角状材Ｈｂ２の寸法は、狙いの圧縮率αｂにより異なる。溶媒が滴らない程度に放置した後、圧縮された角状材１ｂ２をハンドリング性の改善のためにシート状にカットする裁断工程２ｂを経て、シート状のメラミン樹脂発泡体２ｂ１を得る。その後、シート状のメラミン樹脂発泡体２ｂを、例えば、遠心脱水機を用いて脱水し、例えば、１００℃のオーブンへ２時間放置して乾燥させる。次に、前記乾燥させたメラミン樹脂発泡体２ｂを角状又は円柱状に切断して角柱状材５ｂａ又は円柱状材５ｂｂを作成する。芯金穴形成工程６ｂにおいて、角柱状材５ｂａ又は円柱状材５ｂｂの中心位置に芯金挿入用の精密な貫通穴をあけ、図４に示す角柱状材６ｂａ又は円柱状材６ｂｂを得る。前記角柱状材６ｂａ又は前記円柱状材６ｂｂにできた貫通穴に、予め精密作成され、ホットメルト接着剤を塗布された金属性芯金を挿入して、加熱接着することにより、前記メラミン樹脂発泡体を芯金に固定して、角柱状材７ｂａ又は円柱状材７ｂｂを得る。円柱状材８ｂａは、前記角柱状材７ｂａ又は前記円柱状材７ｂｂの外周を予備研削して得る。円柱状材７ｂｂの場合には、７ｂｂと８ｂａとは同一となる。この予備研削により加工された円柱状材８ｂａを精密に研削して、目的のクリーニングローラ９ｂａを得る。
【００６１】
［工程Ｂの具体化条件］
メラミン樹脂発泡体材料：ＢＡＳＦ バソテクト （白）
（硬度：Ａｓｋｅｒ−Ｆタイプ スポンジ硬度６０）
Ｈｂ１（高さ）＝６００ｍｍ、縦×横＝６００ｍｍ×６００ｍｍ
出来上がり寸法：Ｄ８ａ＝１６．５ｍｍ
：Ｌ＝３３０ｍｍ
（芯金ｄ＝６ｍｍφ、ｌ＝３４０ｍｍ）
接着剤：ホットメルト形接着剤
圧縮率αａ：２０、３０、４０、５０、６０％
加熱媒体：水、エタノール、トルエン
精密仕上げ研削後放置時間：３日
【００６２】
（実施例２）
２枚の板をメラミン樹脂発泡体１ｂ１の上下から挟み、圧縮率５０％まで押しつぶした状態で、所定の溶媒を入れた６２０×６２０×７００の加圧可能なステンレスの容器にゆっくり沈めた。沈めた後５分放置して、恒温槽へ投入し各温度に達してから１時間放置した。その後、溶媒を飛ばし３日間の養生を経たときの高さＨｂ１について調査した。その結果は、温度と圧縮率との関係として、図８に示す。使用した溶媒は、熱水、エタノール、トルエンであり、リファレンスとして従来の熱風による圧縮の結果を示した。リファレンスは、メラミン樹脂発泡体をつぶした状態でオーブンへ投入し所定時間放置したものである。図８より、従来における熱風を使用するものよりも、本発明のように、温度の低い液体を使用するものの方が、低い温度で戻りが少なく生産できることが分かる。これは、液体であるがゆえのメラミン樹脂発泡体への浸透性の良さと、メラミン樹脂発泡体が親水性を持っているためである。特に、熱水を用い、８０℃〜２００℃であるとき、効果的な圧縮が期待できる。
【００６３】
次に、熱水の含浸時間を検討したところ、次の表１に示す結果が得られた。
【００６４】
【表１】
【００６５】
表１によると、１０分以降では、圧縮率に大きな影響を与えないことが分かった。生産効率からも１０分から３０分程度の液体（熱水）の含浸が効果的である。
【００６６】
以上、実施例で得られたクリーニングローラを搭載したユニットを有する画像形成装置（ＩＭＡＧＩＯ ＭＰ Ｃ３３００、リコー社製）で試験したところ、クリーニング不良の発生するまでの枚数が１０％向上した。これは、圧縮方式で無理な熱がかからないためメラミンスポンジの劣化が少なく良好なクリーニング性能を長く保持できたためである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程の流れを説明する説明図である。
【図２】本発明の他の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程の流れを説明する説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程を説明する断面説明図である。
【図４】本発明の他の一実施の形態を示すクリーニングローラの製造方法における製造工程を説明する断面説明図である。
【図５】加熱された液体で熱処理するために芯金を有するメラミン樹脂発泡体を円筒状金型へ挿入した状態を示す説明図である。
【図６】熱水で熱処理するために芯金を有するメラミン樹脂発泡体を円筒状金型へ挿入した状態を示す説明図である。
【図７】円筒状金型へ挿入した芯金を有するメラミン樹脂発泡体を５０％に圧縮した時の加熱媒体別の温度と圧縮率（高さ）との関係を示すグラフである。
【図８】２枚の板の間にローラ状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を５０％に圧縮した時の加熱媒体別の温度と圧縮率（高さ）との関係高さとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６８】
１１，２１ 芯金
１２、２２ メラミン樹脂発泡体
１３，２３ クリーニングローラ
１４，２４ 円筒状金型
２５ 給湯口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法において、
芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラを円筒状金型内に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体中に発生したピンホールを縮小させる
ことを特徴とするクリーニングローラの製造方法。
【請求項２】
前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理することを特徴とする請求項１に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項３】
前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理することを特徴とする請求項２に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項４】
前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とすることを特徴とする請求項３に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項５】
前記熱水を前記円筒状金型内に圧入された前記クリーニングローラの一端から流して熱処理することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項６】
前記円筒状金型を脱型した後に前記クリーニングローラを回転させて脱水することを特徴とする請求項５に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項７】
前記クリーニングローラの一端から前記熱水を流して熱処理した後に１００℃以上の熱風を通すことを特徴とする請求項５に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項８】
芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法において、
ローラ形状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を２枚の板の間に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体に発生したピンホールを縮小させる
ことを特徴とするクリーニングローラの製造方法。
【請求項９】
前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理することを特徴とする請求項８に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項１０】
前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理することを特徴とする請求項９に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項１１】
前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とすることを特徴とする請求項１０に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項１】
芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法において、
芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラを円筒状金型内に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体中に発生したピンホールを縮小させる
ことを特徴とするクリーニングローラの製造方法。
【請求項２】
前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理することを特徴とする請求項１に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項３】
前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理することを特徴とする請求項２に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項４】
前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とすることを特徴とする請求項３に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項５】
前記熱水を前記円筒状金型内に圧入された前記クリーニングローラの一端から流して熱処理することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項６】
前記円筒状金型を脱型した後に前記クリーニングローラを回転させて脱水することを特徴とする請求項５に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項７】
前記クリーニングローラの一端から前記熱水を流して熱処理した後に１００℃以上の熱風を通すことを特徴とする請求項５に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項８】
芯金の表面にメラミン樹脂発泡体を有するクリーニングローラの製造方法において、
ローラ形状に裁断する前のメラミン樹脂発泡体を２枚の板の間に圧入し、前記メラミン樹脂発泡体を加熱された液体で熱処理して、前記メラミン樹脂発泡体に発生したピンホールを縮小させる
ことを特徴とするクリーニングローラの製造方法。
【請求項９】
前記加熱された液体として熱水を用いて熱処理することを特徴とする請求項８に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項１０】
前記熱水の温度を８０〜２００℃として熱処理することを特徴とする請求項９に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項１１】
前記熱水での熱処理時間を１０〜３０分とすることを特徴とする請求項１０に記載のクリーニングローラの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−４８８８０（Ｐ２０１０−４８８８０Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１０７３２（Ｐ２００８−２１０７３２）
【出願日】平成２０年８月１９日（２００８．８．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１９日（２００８．８．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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