再生弾性ローラの製造方法
【課題】電子写真プロセスを利用する画像形成装置の各種弾性ローラとして再利用可能な再生弾性ローラの製造方法を提供する。また、得られた再生弾性ローラを用いて資源の有効活用を促進することができる電子写真プロセスカートリッジや、電子写真画像形成装置を提供する。
【解決手段】軸芯体、及び表面層としての弾性層を有する弾性ローラの表面に固着している現像剤由来の固着物を除去する工程を有する再生弾性ローラの製造方法である。そして、前記工程は、（１）該弾性ローラの表面の固着物に亀裂が生じるように、押圧ローラを該弾性ローラに押圧する工程（１）と、（２）該工程（１）により亀裂を生じさせた固着物を粘着ローラを用いて該弾性ローラ表面から除去する工程（２）とを含む。
【解決手段】軸芯体、及び表面層としての弾性層を有する弾性ローラの表面に固着している現像剤由来の固着物を除去する工程を有する再生弾性ローラの製造方法である。そして、前記工程は、（１）該弾性ローラの表面の固着物に亀裂が生じるように、押圧ローラを該弾性ローラに押圧する工程（１）と、（２）該工程（１）により亀裂を生じさせた固着物を粘着ローラを用いて該弾性ローラ表面から除去する工程（２）とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザ−ビームプリンター、ファクシミリ、印刷機等の電子写真方式を利用した画像形成装置に使用される弾性ローラを再生する再生弾性ローラの製造方法に関する。また、本発明は、再生弾性ローラや、これを用いた電子写真プロセスカートリッジや、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置等の電子写真方式を利用した画像形成装置には、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラ、クリーニングローラ等の表面層として弾性層を備えた弾性ローラ（以降、「弾性ローラ」と称す。）が用いられている。このような弾性ローラの外周面には、使用に伴い、現像剤を構成しているトナーや外添剤等が付着し、徐々に堆積していく。画像形成装置内において、これら弾性ローラの表面は、種々のクリーニング手段によってクリーニングされているのが通常である（特許文献１、２）。しかし、長期の使用により、当該クリーニング手段によっては除去できなかった上記トナーや外添剤等の現像剤の成分が、弾性ローラの表面に固着してしまう場合がある。特に、現像ローラは、表面にトナーが押し潰されて固着される固着物（以降、「現像剤由来の固着物」或いは単に「固着物」という。）が形成される傾向が顕著である。このような固着物は、上記特許文献１、２に開示されているクリーニング手段で除去することは困難である。
【０００３】
しかし、環境負荷の軽減の観点から、固着物が表面に形成された弾性ローラを再び高品位な電子写真画像の形成に供することができるように再生するための技術開発の必要性が高まっている。特許文献３は、使用後の現像ローラのフィルミングを除去し、使用後の現像ローラを再生する技術を開示している。即ち、特許文献３に記載される方法は、使用後の現像ローラの表面をテープ研磨材、ウォータージェット又は砥石で表面処理して、使用済みの現像ローラを再生する方法である。
【特許文献１】特開平０９−１０１６５９号公報
【特許文献２】特開平０４−３３６５８２号公報
【特許文献３】特開平０８−３２８３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献３に係る現像ローラの再生方法は、基本的には、現像剤由来の固着物を削り取ることによる再生方法である。本発明者らの検討の結果、この方法を弾性ローラに適用した場合、弾性層の表面を損傷してしまうことがある。帯電ローラや現像ローラの表面に不規則な傷等があると、帯電ムラや現像ムラを生じさせ、画像品位に影響を及ぼすことがある。
【０００５】
従って、本発明の課題は、電子写真プロセスを利用する画像形成装置の各種弾性ローラとして再利用可能な再生弾性ローラの製造方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の課題は、得られた再生弾性ローラを用いて資源の有効活用を促進することができる電子写真プロセスカートリッジや、電子写真画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る再生弾性ローラの製造方法は、軸芯体、及び表面層としての弾性層を有する弾性ローラ表面に固着している現像剤由来の固着物を除去する工程を有する再生弾性ローラの製造方法であって、前記工程は、（１）該弾性ローラの表面の固着物に亀裂が生じるように、押圧ローラを該弾性ローラに押圧する工程（１）と、（２）該工程（１）により亀裂を生じさせた固着物を粘着ローラを用いて該弾性ローラ表面から除去する工程（２）とを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る再生弾性ローラは、上記再生弾性ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明に係る電子写真プロセスカートリッジは、静電潜像が形成される感光体と、該感光体を帯電する帯電部材と、感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備し、電子写真画像形成装置の本体に脱着可能な電子写真プロセスカートリッジにおいて、帯電部材及び現像部材の少なくとも一方が、上記再生弾性ローラであることを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明に係る電子写真画像形成装置は、静電潜像が形成される感光体と、該感光体を帯電する帯電部材と、感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備する電子写真画像形成装置において、帯電部材及び現像部材の少なくとも一方が、上記再生弾性ローラであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、弾性ローラへの物理的なダメージを与えずその特性を損なうことなく表面の固着物を除去し、電子写真プロセスを利用する画像形成装置の各種弾性ローラとして再利用可能な再生弾性ローラが得られる。また、本発明の電子写真プロセスカートリッジや、電子写真画像形成装置は、資源の有効活用を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の再生弾性ローラの製造方法は、軸芯体、及び表面層としての弾性層を有する弾性ローラの表面に固着している現像剤由来の固着物を除去する工程を有する。
【００１３】
そして、該工程は下記（１）及び（２）の工程を含む。
（１）該弾性ローラの表面の固着物に亀裂が生じるように、押圧ローラを該弾性ローラに押圧させ、該弾性ローラに圧力を負荷する工程（１）。
（２）該工程（１）により亀裂を生じさせた固着物を粘着ローラを用いて該弾性ローラ表面から除去する工程（２）。
【００１４】
本発明者らは、電子写真プロセスを反復して表面に現像剤由来の固着物が付着した弾性ローラに押圧ローラにより負荷を与えた後、粘着層を有する粘着ローラを接触させることにより、弾性ローラを損傷せずに固着物を除去できることを見出した。
【００１５】
本発明者らは、上記の方法によって、現像剤由来の固着物を弾性ローラの表面から効率よく除去することができ、その結果として高品位な再生弾性ローラを得られる理由を以下のように考えている。
【００１６】
弾性ローラ表面に形成された現像剤由来の固着物の多くは、電子写真感光体等に圧接されて層状の固着物となり、弾性ローラの表面に強固に密着し、固着している。このため、弾性ローラと固着物の密着力が、粘着ローラと固着物の密着力よりも強い場合には、単に粘着ローラを用いても、固着物を弾性ローラの表面から十分に除去できない。しかし、弾性ローラ表面に圧力を負荷して、弾性ローラに局所的な変形を生じさせると、弾性ローラと比較して柔軟性が乏しい固着物は、弾性ローラの変形に追従できずに破壊され、表面に亀裂が生じる。亀裂が生じた固着物は弾性ローラとの密着力が低下している。そのため、粘着ローラを用いて弾性ローラの表面から固着物を効率よく除去できるものと考えられる。
【００１７】
ここで、工程（１）にかかる「亀裂」とは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により弾性ローラの表面の固着物を、５０００倍の倍率により観察したときに、工程（１）を経る前には認められず、工程（１）の後に認められる当該固着物に生じた亀裂である。
【００１８】
本発明者らの検討によれば、弾性ローラ表面から粘着ローラを用いて固着物を除去する工程（２）に先立って、弾性ローラの表面の固着物に亀裂を生じさせる工程（１）は、粘着ローラ表面への固着物の移行を容易にさせ得るために、極めて重要な意義を有することが分かった。
【００１９】
［弾性ローラ］
本発明の再生弾性ローラの製造方法における再生の対象となる弾性ローラは、電子写真プロセスを利用した画像形成装置に備えられている各種弾性ローラである。具体的には、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラ、クリーニングローラ等が挙げられる。かかる弾性ローラは、軸芯体と表面層としての弾性層を軸芯体の周囲に有する。
【００２０】
＜軸芯体＞
弾性ローラの軸芯体は、その外周に弾性層等を支持し、電子写真プロセスにおける負荷に十分に耐え得る強度を有するものである。円柱状、円筒状いずれの形状のものも用いることができる。軸芯体の材質としては、弾性ローラに導電性が求められる場合には、炭素鋼、合金鋼及び鋳鉄、導電性樹脂等を挙げることができる。合金鋼として、具体的に、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブテン鋼、クロム鋼、クロムモリブテン鋼、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ及びＶを添加した窒化用鋼等を挙げることができる。
【００２１】
軸芯体には防錆対策としてめっき、酸化処理を施したものを使用することができる。めっきの種類としては電気めっき、無電解めっきを挙げることができるが、寸法安定性の観点から無電解めっきが好ましい。無電解めっきとしては、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ、Ｎｉ−Ｐ−ＰＴＦＥ複合めっき等のニッケルめっき、銅めっき、金めっき、カニゼンめっき、その他各種合金めっきを使用することができる。めっきの膜厚は０．０５μｍ以上が好ましいが、より好ましくは０．１〜３０μｍである。
【００２２】
＜弾性層＞
軸芯体周囲に設けられる弾性層としては、使用される装置において要求される弾性を弾性ローラに付与するために設けられる。具体的な構成としては、中実体、発泡体いずれであってもよく、また、単層であっても、複数の層で構成されていてもよい。例えば、現像ローラとしては、電子写真感光ドラム、現像ブレード、及び現像剤と常に圧接しているため、これらの部材間において相互に与えるダメージを低減し、低硬度、低圧縮永久歪みを満たすために弾性層が設けられる。
【００２３】
弾性層の材質としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等を挙げることができる。これらは１種又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００２４】
上記弾性層には、弾性ローラに要求される機能に応じて導電剤、非導電性充填剤や、その他成型に必要な各種添加剤成分として、架橋剤、触媒、分散促進剤等が含有されていてもよい。
【００２５】
弾性層に含有される導電剤としては、各種導電性金属又は合金、導電性金属酸化物、これらで被覆された絶縁性物質の微粉末等の電子導電剤や、イオン導電剤を用いることができる。イオン導電剤としては、例えば、以下のものを例示することができる。
ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＮａＣｌＯ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＢＦ4、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等の周期律表第Ｉ族金属などの塩；
ＮＨ4Ｃｌ、（ＮＨ4）2ＳＯ4、ＮＨ4ＮＯ3などのアンモニウム塩；
Ｃａ（ＣｌＯ4）2、Ｂａ（ＣｌＯ4）2などの周期律表第II族金属の塩；
これらの塩と１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等の多価アルコールやそれらの誘導体との錯体；
これらの塩とエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのモノオールとの錯体；
第４級アンモニウム塩などの陽イオン性界面活性剤；
脂肪族スルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩などの陰イオン性界面活性剤；
ベタインの両性界面活性剤。
【００２６】
電子導電剤としては、例えば、以下のものを例示することができる。
カーボンブラック、グラファイト等の炭素系物質；
アルミニウム、銀、金、錫−鉛合金、銅−ニッケル合金の金属或いは合金；
酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化銀などの金属酸化物；
各種フィラーに銅、ニッケル又は銀で導電性金属めっきを施した物質。
【００２７】
これら導電剤は粉末状や繊維状の形態で、単独または２種類以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、カーボンブラックは導電性の制御が容易であり、また経済的であることから好ましい。
【００２８】
このような導電剤を含有させ、弾性層に、例えば、体積抵抗率として１×１０4〜１×１０10Ω・ｃｍを付与することができる。弾性層の体積抵抗率がこの範囲である現像ローラでは、トナーに対して均一な帯電制御性を有する。現像ローラの弾性層における体積抵抗率としてより好ましくは１×１０4〜１×１０9Ω・ｃｍである。
【００２９】
弾性層に含有されていてもよい非導電性充填剤としては、例えば、以下のものを例示することができる。珪藻土、石英粉末、乾式シリカ、湿式シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミノケイ酸、炭酸カルシウム、珪酸ジルコニウム、珪酸アルミニウム、タルク、アルミナ、酸化鉄等。
【００３０】
上記弾性層は、弾性ローラに要求される弾性を付与し、その硬度としては、例えば、アスカーＣ硬度が１０度以上８０度以下であることが好ましい。弾性層のアスカーＣ硬度が１０度以上であれば、弾性層を構成するゴム材料からのオイル成分の滲出を抑制することができ、感光ドラムの汚染を抑制できる。また、弾性層のアスカーＣ硬度が８０度以下であれば、トナーの劣化を抑制することができ、出力画像の画質の低下を抑制することができる。
【００３１】
ここでアスカーＣ硬度は、基準規格アスカーＣ型ＳＲＩＳ（日本ゴム協会規格）０１０１に従って別途作製した試験片を用いて、アスカーゴム硬度計（高分子計器（株）製）により測定した測定値によって規定することができる。
【００３２】
弾性層の厚さとしては、例えば、現像ローラの場合、０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下を挙げることができ、より好ましくは１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
【００３３】
上記弾性層の成形方法としては、例えば、押出成形、プレス成形、射出成形、液状射出成形、注型成形等各種成形法により、適切な温度および時間で加熱硬化させて軸芯体上に成形する方法を挙げることができる。軸芯体を設置した円筒形金型内に未硬化の弾性層材料を注入し、加熱硬化する方法によって、軸芯体周囲に弾性層を精度よく成形することができる。
【００３４】
＜機能層＞
上記弾性ローラは、要求される機能性を有するものとするため、弾性層上又は下に１種又は２種以上の機能層が設けられたものであってもよい。機能層は弾性ローラ表面を保護し、耐磨耗性を付与し、トナーの付着を抑制する表面層等であってもよい。このような表面層のバインダー樹脂として、例えば、以下のものを例示することができる。エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ポリプロピレン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、珪素樹脂、ポリエステル樹脂、スチロール系樹脂、酢酸ビニル樹脂。フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、繊維素系樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリルウレタン樹脂、水系樹脂。これらは１種又は２種類以上を組み合わせて使用することもできる。これらのうち、ウレタン樹脂、アクリル系ウレタン樹脂等の含窒素樹脂が好ましい。これらの樹脂の表面層を有する現像ローラは、トナーを安定して帯電することができ、低タック性としてトナー等の付着を抑制し、またトナー等の剥離を容易にすることができる。
【００３５】
ここで使用するウレタン樹脂はイソシアネート化合物とポリオールとから得られる。
【００３６】
弾性層上にウレタン樹脂層をバインダー樹脂として含む表面層を設ける場合、弾性層に紫外線を照射した後に、未硬化の樹脂材料を含む塗工液の塗膜を設けることが好ましい。紫外線の照射により、ウレタン樹脂を構成するイソシアネートと化学結合を形成する水酸基を弾性層に発生させて、ウレタン樹脂層と弾性層との強固な結合を得ることができる。
【００３７】
イソシアネート化合物として、具体的には、以下のものを例示することができる。ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイソシアネート、４，４’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート。ｐ−フェニレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、カルボジイミド変性ＭＤＩ、キシリレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート。パラフェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート。これらは1種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３８】
ポリオールとして、具体的には、以下のものを例示することができる。２価のポリオール（ジオール）として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ヘキサンジオール。ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオール。１，４−シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、トリエチレングリコール。３価以上のポリオールとして、１，１，１−トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール。さらに、ジオール、トリオールに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを付加した高分子量のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドブロックグリコール等のポリオール。これらは組み合わせて用いることもでき、その混合割合は適宜決定される。
【００３９】
これらのウレタン樹脂として、少なくとも末端に水酸基を有するポリウレタンプレポリマーとブロックイソシアネートとを、ＮＣＯ当量（［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値）が１．１〜１．５の比率で混合、反応させた樹脂を主成分とすることが好ましい。ＮＣＯ当量が１．１以上であれば、弾性層との密着性を有し、繰り返し再生処理に対し表面層が受ける損傷を抑制することができる。ＮＣＯ当量が１．５以下であれば、表面層が高硬度になるのを抑制し押圧ローラの押圧効果による固着物の除去が容易となる。
【００４０】
上記表面層は、弾性ローラの電気抵抗を調整するため、導電剤を含有するものであってもよい。含有する導電剤としては、具体的には、上記弾性層に用いる導電剤として例示したものと同様のものを例示することができる。
【００４１】
表面層の厚さとしては、１〜５００μｍが好ましく、より好ましくは１〜５０μｍである。表面層の厚さが１μｍ以上であれば磨耗等による弾性ローラの劣化を抑制し、耐久性に優れたものとでき、５００μｍ以下であれば弾性ローラ表面が高硬度になるのを抑制し、トナーの劣化を抑制し、トナーの融着を抑制することができる。
【００４２】
表面層の成形方法としては、例えば、未硬化の樹脂層材料を含有する塗工液を作成しディッピング法、ロール塗工法、リングコート法、又はスプレー法等の塗工法により成形する方法を挙げることができる。
【００４３】
＜表面粗さ（Ｒａ）＞
このような弾性ローラは、その表面粗さＲａが０．０５μｍ以上２．５μｍ以下であることが、固着物の除去を容易にすることから、好ましい。更に、現像ローラの場合、現像剤の搬送を容易にすることができる。表面粗さＲａが０．０５μｍ以上であれば現像剤の搬送力を確保して、充分な画像濃度によりゴーストや濃度ムラを抑制し高品質の画像を得ることができる。また、表面粗さＲａが２.５μｍ以下であれば、粘着ローラとの接触面積を確保して、固着物の除去を容易とする。
【００４４】
弾性ローラにこのような表面粗さを付与するために、体積平均粒子径が１〜２０μｍの微粒子を分散させることができる。このような微粒子としては、ポリメチルメタクリル酸メチル微粒子、シリコーンゴム微粒子、ポリウレタン微粒子、ポリスチレン微粒子、アミノ樹脂微粒子、フェノール樹脂微粒子のプラスチックピグメントを用いることができる。
【００４５】
表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９４表面粗さの規格に準じ、接触式表面粗さ計サーフコム４８０Ａ（東京精密製）を用いて測定した測定値によって規定することができる。具体的な測定条件は、半径２μｍの触針を用い、押し付け圧０．７ｍＮ、測定速度０．３ｍｍ／ｓｅｃ、測定倍率５０００倍、カットオフ波長０．８ｍｍ、測定長さ２．５ｍｍである。この測定を、軸方向３点のそれぞれの周方向３点の合計９点について行い、それらの平均値を表面粗さＲａとして採用する。
【００４６】
＜硬度＞
弾性ローラの硬度としては、押圧ローラ、粘着ローラの硬度との関連において選択することができるが、アスカーＣ硬度が２０度以上８０度以下であることが好ましく、３０度以上７０度以下であることが、固着物の除去を容易とするため、好ましい。
【００４７】
弾性ローラの大きさとしては、押圧ローラ、粘着ローラの直径との関連において選択することができるが、直径４ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが、固着物の除去を容易とするため、好ましい。
【００４８】
このような弾性ローラとしては、具体的には、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すものを一例として挙げることができる。図１（ａ）は弾性ローラの軸方向の断面図、図１（ｂ）は弾性ローラの軸に直交する方向の断面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、弾性ローラ２０は、軸芯体２１上に順次弾性層２２、表面層２３を有する。弾性層、表面層は単層構造のみならず、多層構造を有するものであってもよい。
【００４９】
次に、本発明の再生弾性ローラの製造方法にかかる工程（１）、工程（２）について詳述する。
［工程（１）］
本発明の再生弾性ローラの製造方法における工程（１）は、弾性ローラの表面の固着物に亀裂が生じるように、押圧ローラを弾性ローラに押圧する工程である。押圧ローラを弾性ローラに押圧することにより、弾性ローラに局所的な変形を生じさせ、この変形に追従できない高硬度の固着物に亀裂を生じさせる。これにより、弾性ローラと固着物の密着力を、粘着ローラによる固着物に対する粘着力よりも低減させることができる。
【００５０】
ここで、固着物における「亀裂」とは、前記したとおり、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により弾性ローラの表面の固着物を、５０００倍の倍率で観察したときに、工程（１）を経る前には認められず、工程（１）の後に認められる当該固着物に生じた亀裂である。
【００５１】
本発明者らの検討によれば、固着物に亀裂を生じさせることが、後述する工程（２）にかかる、粘着ローラ表面への固着物の移行に極めて重要であった。
【００５２】
工程（１）で使用する押圧ローラは軸芯体の周囲に弾性層を有するものが好ましい。
【００５３】
押圧ローラの軸芯体は弾性ローラを反復して負荷する圧力に対し耐久性を有する強度を備えていることが好ましい。その材質としては金属製やプラスチック製を挙げることができる。具体的には、上記弾性ローラの軸芯体の材質として例示したものと同様のものを挙げることができる。
【００５４】
押圧ローラの弾性層は、弾性ローラ表面を押圧により変形させるものである。その材質としては、金属、プラスチック、ゴム材料でもよいが、弾性ローラ表面を損傷することなく、表面の固着物を効率よく破壊することができる比較的高硬度なゴム材料が好ましい。具体的には、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等を挙げることができる。
【００５５】
押圧ローラの硬度は、弾性ローラ表面の固着物を効率よく破壊するために、押圧時に弾性ローラを変形させることができるように、弾性ローラの硬度より高硬度であることが好ましい。具体的には、アスカーＣ硬度が４０度以上９０度以下であることが好ましい。
【００５６】
押圧ローラの表面粗さＲａは、弾性ローラ表面の固着物を効率よく破壊するために、弾性ローラに損傷を与えない範囲で大きくすることが好ましい。具体的には、表面粗さＲａで０．１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。
【００５７】
押圧ローラの表面粗さＲａは、円筒研磨機で研磨時間を調整して表面を研磨することで、所望の値を得ることができる。また、押圧ローラの弾性層に体積平均粒子径が１〜２０μｍの微粒子を分散させることも有効である。このような微粒子としては、上記弾性ローラの微粒子として例示したものと同様のものを挙げることができる。
【００５８】
押圧ローラの直径は、弾性ローラ表面の固着物を効率よく破壊するために、直径を弾性ローラの直径より小さくして弾性ローラを負荷する圧力を大きくすることが好ましい。具体的には、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましい。
【００５９】
工程（１）において、押圧ローラを押圧させて弾性ローラに負荷する圧力としては、引抜き圧で１０Ｎ／ｍ以上５０００Ｎ／ｍ以下が好ましく、１００Ｎ／ｍ以上３０００Ｎ／ｍ以下であることがより好ましい。弾性ローラに負荷する引抜き圧が１０Ｎ／ｍ以上であれば、弾性ローラ表面の現像剤由来の固着物を効率よく破壊することができ、５０００Ｎ／ｍ以下であれば、工程（１）における押圧の際の弾性ローラの損傷を抑制することができる。
【００６０】
ここで、引抜き圧は、以下の方法によって測定できる。厚さ３０μｍの２枚のＳＵＳ板の間に、厚さ３０μｍの引き抜き用ＳＵＳ板を挟み、押圧ローラと弾性ローラとの当接部に挿入する。次に、引き抜き用ＳＵＳ板を引張って、０．５ｃｍ／ｓｅｃの速さで引き抜くときの力を測定し、ＳＵＳ板の幅１ｍ当たりの力に換算した線圧相当値とする。引き抜くときの力は、デジタルフォースゲージ（商品名：ＤＳ２；株式会社イマダ製）による測定値とする。
【００６１】
このような押圧ローラとしては、具体的には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すものを一例として挙げることができる。図２（ａ）は押圧ローラの軸方向の概略断面図、図２（ｂ）は押圧ローラの軸に直交する方向の断面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、押圧ローラ４０は、軸芯体４１上に弾性層４２を有する。弾性層は単層構造のみならず、多層構造を有するものであってもよい。
【００６２】
本発明にかかる工程（１）において、弾性ローラ表面の現像剤由来の固着物に亀裂を生じさせるために制御すべき要素としては、（ｉ）弾性ローラの硬度、（ｉｉ）押圧ローラの硬度、（ｉｉｉ）押圧ローラの表面粗さＲａ、（ｉｖ）押圧ローラを弾性ローラに押圧する力、更に（ｖ）弾性ローラの直径と押圧ローラとの直径の関係を挙げることができる。ここで、上記（ｖ）は、弾性ローラと押圧ローラとのニップの形状が規定されることとなるため、亀裂の発生に関与するものと考えられる。
【００６３】
そして、上記（ｉ）〜（ｉｖ）は、上述の数値範囲内で適宜調整すること、そして上記（ｖ）については、後述するとおり、Ｄｂ＜Ｄａ（Ｄａ：弾性ローラの直径、Ｄｂ：押圧ローラの直径）とすることで、固着物に亀裂を生じさせることができる。
【００６４】
［工程（２）］
本発明の再生弾性ローラの製造方法における工程（２）は、表面に粘着層を有する粘着ローラを弾性ローラに接触させ、工程（１）により亀裂を生じた固着物を粘着ローラ上に付着させ、弾性ローラから固着物を除去する工程である。
【００６５】
工程（２）で使用する粘着ローラは、弾性ローラ上の現像剤由来の固着物を粘着させる粘着性を有するものである。現像剤由来の固着物を除去効果を向上させるため、弾性を有するものが好ましい。粘着ローラとしては軸芯体の周囲に弾性を有する粘着層を有するものが好ましい。
【００６６】
粘着ローラの軸芯体は弾性ローラに反復して接触させる応力に対し耐久性を有する強度を備えていることが好ましい。その材質としては金属製やプラスチック製を挙げることができる。具体的には、上記弾性ローラの材質として例示したものと同様のものを挙げることができる。
【００６７】
粘着ローラの粘着層は、基材として、弾性を有するゴムやエラストマー等の高分子材料を用い、その低硬度化により弾性と共に粘着性を発生させることもできる。好ましくは、更に粘着性を付与する粘着付与樹脂を含有させる。粘着ローラの粘着性は、粘着付与樹脂の含有量を変化させることにより、調整することができる。
【００６８】
基材の高分子材料としては、具体的には、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムを挙げることができる。これらは１種又は２種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、シリコーンゴムの非極性ゴムが好ましい。これらの非極性ゴムは、弾性及び粘着性について耐久性を有する。特に、イソプレンゴム、ブチルゴム等のイソプレン構造を含有する非極性ゴムは弾性及び粘着性に加え有機溶媒に対する耐久性を有することから、好ましい。このため、粘着ローラの表面に粘着した固着物を有機溶媒を使用して除去することを反復して行うことができる。
【００６９】
基材の高分子材料に含有させ得る粘着付与樹脂としては、具体的には、以下のものを挙げることができる。
テルペン系粘着付与樹脂（テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、液状テルペン樹脂等）；
ピネン系樹脂（αーピネン樹脂、βーピネン樹脂等）；
ロジン及びロジン誘導体；
石油樹脂。
これらは１種又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００７０】
粘着ローラの粘着層としてはイソプレン構造を含有する非極性ゴムとテルペン系粘着付与樹脂を含有するものが好ましい。このような粘着層を有することにより粘着ローラの弾性及び粘着性をより長期間維持し、その粘着力を容易に再生することが可能であり、再生弾性ローラの製造本数を増加することができる。
【００７１】
粘着ローラの粘着層の厚さとしては１ｍｍ以上５０ｍｍ以下を挙げることができる。
【００７２】
このような粘着ローラは、上市されているクリーンダッシュローラ（商品名：テクノロール株式会社製）を適用することもできる。
【００７３】
また、粘着ローラとしては、弾性層を設け、当該弾性層上に粘着層を有するものであってもよい。
【００７４】
粘着ローラの粘着力は、０．２Ｎ／ｃｍ以上２０Ｎ／ｃｍ以下の範囲とすることが好ましい。粘着ローラの粘着力が０．２Ｎ／ｃｍ以上であれば、弾性ローラ表面の亀裂を生じさせた固着物を粘着し、弾性ローラから効率よく除去することができる。また、粘着ローラの粘着力が２０Ｎ／ｃｍ以下であれば、弾性ローラ表面に固着物の剥離による損傷を与えず、同時に粘着ローラ自身に剥離、破壊が生じたとき、弾性ローラ表面に剥離物が付着するのを抑制することができる。粘着ローラの粘着力は、粘着層に使用する基材や粘着付与樹脂種を適宜選択し、粘着付与樹脂の含有量を増減することにより調整することができる。
【００７５】
ここで粘着ローラの粘着力はＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じて測定した測定値によって規定することができる。ＪＩＳ Ｚ ０２３７におけるＳＵＳ３０４鋼板に替えて弾性ローラの樹脂層の材料から作製したシートを使用し、粘着ローラと張り合わせる。これを、温度２３℃・湿度５０％ＲＨで１時間放置後テンシロン型引張試験機を用い、引張速度３００ｍｍ／分で１８０°方向に引き剥がしたときの最大引張り力（Ｎ／ｃｍ）を粘着力とする。
【００７６】
ここで、粘着力の測定に用いた弾性ローラの樹脂層として用いるシートの材料は次のものとすることができる。
【００７７】
先ず、下記の材料の各々をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）と混合する。
ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００、ｆ＝２（ｆは官能基数を表す）；保土谷化学株式会社製）１００質量部
イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）２１．２質量部
次いで、窒素雰囲気下で、温度８０℃にて６時間反応させ、分子量Ｍｗ＝４８０００、水酸基価５．６、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．９、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得る。次に、上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）７．２質量部とを混合して、ＮＣＯ当量を１．２の原料液を調製する。この原料液の塗膜を、熱硬化させてシートを作製する。
【００７８】
上記粘着ローラは、硬度が弾性ローラのそれより小さいことが好ましい。粘着ローラの硬度が弾性ローラの硬度より小さければ、粘着ローラと弾性ローラとの接触面積を大きくすることができ、また、固着物を粘着ローラに容易に粘着させることができる。粘着ローラの硬度は、例えば、アスカーＣ硬度が１０度以上５０度以下とすることができる。
【００７９】
更に、粘着ローラは、直径が弾性ローラのそれより大きいことが好ましい。粘着ローラの直径が弾性ローラの直径より大きければ、粘着ローラと弾性ローラとの接触面積を大きくすることができ、固着物を粘着ローラに容易に粘着させることができる。粘着ローラの直径は、例えば、直径１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下とすることができる。
【００８０】
粘着ローラは使用に伴い、表面に付着する固着物量が増加するため、適宜清掃し固着物を表面から除去し、粘着力を回復させて使用することが好ましい。粘着ローラの粘着力の回復処理は、粘着ローラの粘着力を損なわない有機溶剤を使用して拭き取り、除去することができる。使用する有機溶剤としては、具体的には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトンを挙げることができる。粘着ローラから固着物の除去は粘着ローラを取り外して行うことができる。
【００８１】
また、より強い粘着力を有する粘着テープや粘着ローラと粘着ローラを接触させ粘着ローラから固着物を除去することも可能である。また、有機溶剤を染み込ませたシート部材を回転する粘着ローラの表面に押圧し、ダウンタイムを設けずに固着物を除去することもできる。
【００８２】
このような粘着ローラとしては、具体的には、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すものを一例として挙げることができる。図３（ａ）は粘着ローラの軸方向の概略断面図、図３（ｂ）は粘着ローラの軸に直交する方向の概略断面図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、粘着ローラ３０は、軸芯体３１上に粘着層３２を有する。粘着層は単層構造のみならず、多層構造を有するものであってもよい。
【００８３】
［工程（１）、工程（２）］
このような工程（１）と工程（２）は、順次行うこともできるが、回転駆動させた弾性ローラに対し、上流側及び下流側で同時に施すことが、弾性ローラ上の固着物をより短時間で効率よく亀裂させ、除去することができるため、好ましい。
【００８４】
また、工程（１）に先立ち、弾性ローラ表面の現像剤由来の固着物を、−１０℃以上１０℃以下の温度にする工程を更に有することが好ましい。この温度調整の工程により、固着物が粘着性の低下しない範囲で柔軟性が低下することにより、工程（１）において亀裂が生じやすくなるからである。固着物を上記温度にする手法としては、少なくとも弾性ローラの最表面が上記温度になるように、上記範囲の温度の気体を送風する方法や、作業環境を上記範囲の温度にする方法を挙げることができる。
【００８５】
上記弾性ローラ、押圧ローラ、粘着ローラは、アスカーＣ硬度をそれぞれＨａ、Ｈｂ、Ｈｃとしたときに、Ｈｃ＜Ｈａ＜Ｈｂの関係にあることが、固着物をより効率よく除去することができるため、好ましい。上記関係を有することは、押圧ローラによる弾性ローラの変形量を増大させ、効率よく固着物に亀裂を生じさせることができる点、粘着ローラと弾性ローラとの接触面積を増大させ弾性ローラから固着物を容易に除去できる点で、有利であると考えられる。
【００８６】
また、弾性ローラ、押圧ローラ、粘着ローラは、直径をそれぞれのＤａ、Ｄｂ、Ｄｃとしたときに、Ｄｂ＜Ｄａ＜Ｄｃの関係にあることが、固着物をより効率よく除去することができるため、好ましい。このような関係を有することは、押圧ローラの押圧により負荷する弾性ローラへの圧力を増大させ効率よく固着物に亀裂を生じさせ得る点、粘着ローラと弾性ローラとの接触面積を増大させ弾性ローラから固着物を容易に除去できる点で、利点を有する。
【００８７】
本発明の再生弾性ローラの製造方法を適用した再生弾性ローラ製造装置の一例を、図４に示す。図４の概略構成図に示す再生弾性ローラ製造装置１０には、再生される弾性ローラ２０が回転可能に設置されている。押圧ローラ４０が、弾性ローラ２０を一定の圧力で押圧しつつ回転自在に配置されている。そして、押圧ローラ４０は、弾性ローラ２０とのニップにおいて、弾性ローラ２０の表面の現像剤由来の固着物を変形させ、亀裂を生じさせる。また、粘着ローラ３０は、弾性ローラ２０に接触しつつ回転自在に配置される。そして、弾性ローラ２０と押圧ローラ４０とのニップにて亀裂が生じた現像剤由来の固着物は、粘着ローラ３０と弾性ローラ２０とのニップにおいて、粘着ローラ３０の表面に粘着し、弾性ローラ２０の表面から除去される。各ローラは不図示の支柱により支持されている。各支柱は、間隔を調整可能に構成され、各ローラ間のニップ圧を調整可能となっている。また、押圧ローラ４０、粘着ローラ３０は、不図示のモーターにより回転駆動される弾性ローラに従動回転するものであっても、また、モーターの回転軸にその軸芯体が接続され、各ローラ毎にその回転速度の調整を行い、回転方向を選択可能としてもよい。
【００８８】
このような再生弾性ローラ製造装置の動作について説明する。
【００８９】
まず、再生処理を行う弾性ローラ２０を所定の位置に設置する。押圧ローラ４０を弾性ローラ２０に対して、引抜き圧で５００Ｎ／ｍの圧力を負荷するように設置する。
【００９０】
次に、弾性ローラ２０の回転速度を、固着物の除去効率を考慮して、例えば、５〜３００ｒｐｍと設定する。ここで、粘着ローラ３０、押圧ローラ４０の回転速度は、弾性ローラ２０に対して周速差を生じるように設定してもよい。これらのローラの回転速度を異ならせることにより、摺擦効果を利用して効率よく固着物を破壊、除去することができる。
【００９１】
弾性ローラ２０、粘着ローラ３０、押圧ローラ４０を回転させ、固着物を除去するのに十分な時間、例えば、５〜１２０秒間、処理を行う。亀裂が生じた固着物が粘着ローラ３０により表面に粘着され、弾性ローラ２０の表面から除去された後、回転駆動を停止させ、再生された再生弾性ローラを取り出す。
【００９２】
本発明の再生弾性ローラの製造方法を適用した再生弾性ローラ製造装置の他の例を、図５に示す。図５の概略構成図に示す再生弾性ローラ製造装置には、図４に示す再生弾性ローラ製造装置に、粘着ローラ３０の清掃部材５０が設けられている。清掃部材５０は、有機溶剤を染み込ませたシート部材である。シート部材５０は、粘着ローラ３０に押し当てた状態で、粘着ローラの回転と共に、その新しい面が供給されるようになっている。回転駆動される弾性ローラ２０から粘着ローラ３０の表面に粘着された現像剤由来の固着物は、更に、シート部材５０へ移動し、粘着ローラ３０の表面が清掃される。そのため、弾性ローラ２０からの固着物の除去を長期に亘り、継続して行うことが可能である。
【００９３】
本発明の再生弾性ローラの製造方法を適用した再生弾性ローラ製造装置の他の例を図６に示す。図６の概略構成図に示す再生弾性ローラ製造装置には、粘着ローラの清掃部材として、粘着力の強い清掃ローラ６０が設けられる。清掃ローラ６０は、粘着ローラ３０に押し当てた状態に設置される。そして、粘着ローラ３０の回転に伴い、粘着ローラ３０の表面に粘着した固着物の授受を行うようになっている。回転駆動される弾性ローラ２０から粘着ローラ３０の表面に粘着された固着物は、更に、清掃ローラ６０へ移動し、粘着ローラ３０の表面が清掃される。その結果、弾性ローラ２０から固着物の除去を長期に亘り、継続して行うことが可能である。
【００９４】
上記再生弾性ローラの製造方法により得られる再生弾性ローラは電子写真プロセスを利用する画像形成装置用現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラ、クリーニングローラ用として再利用でき、特に現像ローラ用として好適である。
【００９５】
本発明の電子写真画像形成装置は、電子写真感光体を帯電する帯電部材と、感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備する電子写真画像形成装置において、帯電部材及び現像部材の少なくとも一方が上記再生弾性ローラであることを特徴とする。
【００９６】
本発明の電子写真画像形成装置の一例を図７に示す。図７の概略構成図に示す画像形成装置には、感光ドラム７０１、帯電ローラ７０２、感光ドラム７０１に静電潜像を書き込む露光手段としてのレーザー光７０３が設けられる。感光ドラム表面の静電潜像をトナー像に現像する現像部材Ｒ、このトナー像を給紙ローラ７０６により供給される紙等の記録材７０７に転写する転写ローラ７０８が設けられる。更に、記録材上に転写されたトナー像を加圧ローラ７１０の加圧により定着する定着ローラ７０９が設けられる。画像形成終了後、トナー像が定着された記録材が装置外に排出されるようになっている。
【００９７】
一方、転写されずに感光ドラム上７０１上に残存するトナー等を感光ドラムの回転に伴い除去し、その表面をクリーニングするクリーニングブレード７１１、感光ドラム表面から掻き取られたトナー等を回収する容器７１２等が設けられる。残存するトナー等が除去された感光ドラムは、新たな画像形成を待機するようになっている。クリーニングブレード７１１に替えてクリーニングローラを用いることも可能である。
【００９８】
上記現像部材Ｒには、現像剤７０５を収容する現像剤貯槽７１４、現像ローラ７０４、現像剤供給ローラ７１３、現像ブレード７１５、撹拌羽根等が設けられる。現像ローラは現像剤容器の開口を閉塞し、現像剤貯槽から露出する部分で感光ドラムと対向するよう配置される。かかる現像ローラには上記再生弾性ローラが適用される。
【００９９】
また、ブラック、マゼンダ、シアン、イエローの現像剤を各々含む４つの電子写真プロセスカートリッジを並べ、記録材にそれぞれの現像剤を転写し、像定着を行う。このことにより、カラーの画像形成物を出力することも可能である。
【０１００】
上記帯電ローラ、定着ローラ、加圧ローラ、現像剤供給ローラ、クリーニングローラ、給紙ローラ、転写ローラ等にも上記再生弾性ローラを適用することができる。
【０１０１】
このような画像形成装置において、矢印Ａ方向に回転する感光ドラム７０１は帯電ローラ７０２によりその表面に対し、所定の極性で電位が一様になるように帯電処理される。その後、目的画像情報の露光７０３を受け、感光ドラム７０１の表面に目的画像対応の静電潜像が形成される。この静電潜像は、矢印Ｂ方向に回転する現像ローラ７０４により供給される現像剤７０５によりトナー像として可視化される。この可視化されたトナー像は、給紙ローラ７０６によって搬送された記録材７０７の裏面から転写ローラ７０８によって印加される電圧により記録材７０７に転写され、定着ローラ７０９と加圧ローラ７１０間に搬送される。ここで像定着を受け、画像形成物として出力される。感光ドラム７０１はその上に残存するトナー等を除くためにクリーニングブレード７１１によりクリーニングされ、除電部材（図示していない）にて除電され、再び帯電過程に進む。クリーニングブレード７１１によって取り除かれたトナー等は容器７１２へ集められる。
【０１０２】
一方、現像剤貯槽内において、撹拌羽根で現像剤供給ローラに送られた現像剤は、現像ブレードによって現像ローラ表面に均一にコートされる。次いで、現像ローラの回転に伴い感光ドラムへ搬送される。そして、静電潜像に移行し静電潜像の現像を行う。静電潜像の現像に用いられずに現像ローラ上に残留する現像剤は、現像ローラの回転に伴い、現像剤貯槽内に搬送され、現像剤貯槽内で現像剤供給ローラにより掻き取られると共に、現像ローラに新たに現像剤が供給される。
【０１０３】
本発明の電子写真プロセスカートリッジは、静電潜像が形成される感光体と、該感光体を帯電する帯電部材と、感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備し、電子写真画像形成装置の本体に脱着可能に構成されている。そして、帯電部材及び現像部材の少なくとも一方が、上記再生弾性ローラであることを特徴とする。
【０１０４】
電子写真プロセスカートリッジは、感光体と帯電部材と現像部材とを有し、画像形成装置本体に着脱可能に設けられるものであればよい。一例として、図７の画像形成装置において、帯電ローラ７０２と、感光ドラム７０１と、現像ローラ７０４とを一体的に有し、画像形成装置本体に着脱可能なものを挙げることができる。その他、現像剤供給ローラ１３と、現像ブレード１４と、撹拌羽根と、また、現像剤を収納している現像剤貯槽、転写ローラ及びクリーニングローラ等の少なくとも一つを更に含み一体的に保持され、画像形成装置に着脱可能なものであってもよい。
【実施例】
【０１０５】
以下に、本発明の再生弾性ローラ、電子写真プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置を具体的に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。以下、特に明記しない限り、「部」は「質量部」を示す。
【０１０６】
［実施例１］
［弾性ローラ（Ａ−１）の調製］
軸芯体として、ＳＵＳ製の芯金の外周面に接着剤を塗布、焼き付けしたものを用いた。
【０１０７】
弾性層の材料として、以下の要領で液状シリコーンゴムを準備した。先ず、以下の材料を混合して液状シリコーンゴムのベース材料を準備した。
両末端にビニル基が置換した粘度１００Ｐａ・ｓのジメチルポリシロキサン：１００質量部
充填剤として石英粉末（Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｎｄ製Ｍｉｎ−ＵＳｉｌ）：７質量部
カーボンブラック（電気化学工業製デンカブラック、粉状品）：８質量部
このベース材料を２つに分け、一方に、硬化触媒として白金化合物を微量配合した。他方には、オルガノハイドロジェンポリシロキサン３質量部を配合した。これらを質量比１：１で混合し、液状シリコーンゴムを調製した。
【０１０８】
円筒型金型内の中心部に軸芯体を配置し、円筒型金型内に注入口から上記液状シリコーンゴムを注入し、温度１２０℃で５分間加熱硬化させ、冷却後脱型した。さらに温度２００℃で４時間加熱して効果反応を完了させた。そして、厚さ約４ｍｍの弾性層を軸芯体の外周面上に設けた。
【０１０９】
次に、以下の材料をメチルエチルケトン中で段階的に投入した。
ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００、ｆ＝２（ｆは官能基数を表す）；保土谷化学株式会社製）：１００質量部
イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）：２１．２質量部
これを窒素雰囲気下で、温度８０℃にて６時間反応させて、分子量Ｍｗ＝４８０００、水酸基価５．６、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．９、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【０１１０】
このポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）７．２質量部とを混合し、ＮＣＯ当量を１．２とした。更に、カーボンブラック（＃１０００；ｐＨ３．０；三菱化学社製）２０質量部を添加して原料混合液を調製した。
【０１１１】
上記原料混合液に、メチルエチルケトンを加え、固形分２５質量％に調整した。更に、ウレタン樹脂粒子（商品名：Ｃ４００透明；直径１４μｍ；根上工業株式会社製）を３０質量部加え、均一分散、混合したものを表面層形成用の塗工液とした。
【０１１２】
この塗工液を用いて、ディッピング法により上記軸芯体の外周面上に設けた弾性層上に表面層を塗工成形した。具体的には、内径３２ｍｍ、長さ３００ｍｍのシリンダーの下方から、液温を２３℃に保った塗工液を毎分２５０ｍｌ注入し、シリンダーの上端から溢れ出た液を再びシリンダーの下方に循環させた。シリンダーに侵入速度１００ｍｍ／ｓで、軸芯体の外周面に弾性層を浸漬させ、１０秒間停止させた後に、初速３００ｍｍ／ｓ、終速２００ｍｍ／ｓの条件で引上げて、６０分間、自然乾燥させた。次いで、１４０℃にて６０分間加熱処理し、硬化を行い、表面層を弾性層の外周面上に、厚さ１５μｍ、表面粗さＲａが１.０μｍの表面層を形成した。得られた弾性ローラ（Ａ−１）の外径は１６ｍｍ、アスカーＣ硬度は４５度であった。
【０１１３】
［現像剤由来の固着物の形成］
弾性ローラ（Ａ−１）を現像ローラとして、電子写真画像形成装置（商品名：Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ４７００ｄｎ：Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ社製）用の電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。これを温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境に２４時間放置した。その後、この電子写真プロセスカートリッジを、電子写真画像形成装置の本体に装填し、同環境において印字率が１％の画像を、現像剤残量が２０ｇになるまで出力し、現像ローラ表面に現像剤由来の固着層を固着させた。
【０１１４】
次に、この電子写真プロセスカートリッジから現像ローラを取り外して、現像ローラの表面に空気を吹き付けて、現像ローラ表面の現像剤成分を吹き飛ばした。その後、走査型電子顕微鏡を用いて５０００倍の倍率で現像ローラ表面を観察したところ、ローラ表面には現像剤由来の固着物が多く固着しているのが確認された。また、固着物の表面には亀裂は認められなかった。
【０１１５】
［粘着ローラ（Ｃ−１）の作製］
ＳＵＳ製の芯金の表面にニッケル・メッキを施し、さらにその外周面に接着剤を塗布した軸芯体を用意した。
【０１１６】
一方、以下の材料の混合物を押出し機でチューブ状に押し出した後、加硫缶で１４０℃で３０分間加硫させてチューブ状成型体を得た。
ブチルゴム：１００質量部
充填剤として石英粉末（Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｎｄ製Ｍｉｎ−ＵＳｉｌ）：５質量部
テルペンフェノール樹脂（ＹＳポリスターＵ：ヤスハラケミカル株式会社製）：２０質量部。
このチューブ状成型体に、先に用意した軸芯体を圧入して接着した。更に、円筒研磨機で表面を研磨し、直径５０ｍｍ、アスカーＣ硬度が３０度の粘着ローラを作製した。この粘着ローラの粘着力は５Ｎ／ｃｍであった。粘着ローラの表面は有機溶剤で適宜清掃を行い、粘着力を回復させて使用した。
【０１１７】
［押圧ローラ（Ｂ−１）の作製］
ＳＵＳ製の芯金の表面にニッケル・メッキを施し、さらにその外周面に接着剤を塗布した軸芯体を用意した。
【０１１８】
一方、下記の材料の混合物を押出し機でチューブ状に押し出し、その後加硫缶で１４０℃で３０分間加硫させて、所望の外径のチューブ状成型体を得た。
ブチルゴム（Ｂｕｔｙｌ０６５：日本ブチル社製）：１００質量部
充填剤として石英粉末（Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｎｄ製Ｍｉｎ−ＵＳｉｌ）：１５質量部
このチューブ状成型体に、先に用意した軸芯体を圧入し接着した。さらに、円筒研磨機で表面を研磨し、表面粗さＲａが０．１μｍ、直径が８ｍｍ、アスカーＣ硬度が６０度の押圧ローラを作製した。
【０１１９】
図４に示す再生弾性ローラ製造装置に、現像剤由来の固着層を形成した弾性ローラ（Ａ−１）、押圧ローラ（Ｂ−１）、粘着ローラ（Ｃ−１）を設置した。また、工程（１）において、押圧ローラを弾性ローラに押圧する圧力は引抜き圧で５００Ｎ／ｍとした。常温環境で、弾性ローラを６０ｒｐｍで回転駆動し、押圧ローラ、粘着ローラを弾性ローラに従動で３０秒間回転駆動させて、再生弾性ローラを製造した。
【０１２０】
工程（１）を経た弾性ローラ表面を、走査型電子顕微鏡（商品名：ＦＥ−ＳＥＭ４７００：日立製作所製）を用いて倍率５０００倍で観察した結果、弾性ローラ表面の固着物には、工程（１）を経る前には認められなかった亀裂が生じていることを確認した。また、工程（１）と工程（２）とを経ることによって製造された再生弾性ローラの表面を走査型電子顕微鏡を用いて倍率５０００倍で観察したところ、固着物の存在を確認できなかった。
【０１２１】
［画像形成及び画像評価］
この再生弾性ローラについて、以下のようにして画像形成に供して再生弾性ローラとしての品質の評価を行った。
［ゴースト評価］
電子写真画像形成装置（商品名：Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ４７００ｄｎ；ＨＰ社製）用の電子写真プロセスカートリッジの現像ローラとして、得られた再生弾性ローラを組み込んだ。この電子写真プロセスカートリッジを、温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境に２４時間放置した。その後、この電子写真プロセスカートリッジを、電子写真画像形成装置本体に装填した。温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境において、画像上部に１５ｍｍ×１５ｍｍのベタ黒が１５ｍｍ間隔で横一列に、さらにその下部領域にハーフトーンが印刷される画像をゴースト評価用画像として出力した。
【０１２２】
表面に固着物が多く形成された現像ローラを用いて画像形成を行うと、現像ローラ上の現像剤の帯電量が不足する。この状態で画像形成を行うと、現像剤供給ローラによる掻き取りが不足し、現像ローラ上に現像残現像剤が入れ替わらずに残留する。その結果、ベタ現像された部分とされなかった部分とで現像効率が異なるため、ハーフトーン領域に現像ローラ周期でパッチ模様が現れ、これをゴーストと呼ぶ。ゴーストのレベルを再生処理による表面汚れの解消度合いの指標として用いることができる。
【０１２３】
出力画像のハーフトーン領域に現れるゴーストについて、以下の基準により評価を行った。
Ａ：目視でまったく確認できない
Ｂ：わずかにゴーストが確認される
Ｃ：角まではっきりと見えるゴーストが確認される
Ｄ：さらに現像ローラピッチで何周にも亘ってゴーストが発生している。
【０１２４】
［かぶり評価］
ゴースト評価後、さらにベタ白画像を出力し、かぶりの程度（かぶり値）を以下の方法で測定した。かぶり値は、反射濃度計（商品名：ＴＣ−６ＤＳ／Ａ：東京電色技術センター社製）を用いて、画像形成前の転写紙の反射濃度と、ベタ白画像の画像形成を行った後の転写紙の反射濃度を測定し、その差分を現像ローラのかぶり値とした。反射濃度の測定は、転写紙の画像印刷領域の全域をスキャンして反射濃度を測定し、最小値をその転写紙の反射濃度とした。
【０１２５】
表面に固着物が多く形成された現像ローラを用いてベタ白画像の形成を行った際には、帯電量が不足する現像剤が感光体上に移動する。更に、この現像剤が転写紙上へ転写されることによってかぶりを生じる。従って、かぶり値を再生処理による表面の固着物の除去の程度の指標として用いることができる。
【０１２６】
かぶり値について以下の基準により評価を行った。かぶり値は小さいほどローラの表面の固着物が除去されていると考えられる。ここで、下記評価Ａ及びＢは、目視では「かぶり」を確認できないレベルである。一方、評価Ｃ及びＤは、目視で「かぶり」を明らかに確認できるレベルである。
Ａ：１．０より小さい
Ｂ：１．０以上かつ３．０より小さい
Ｃ：３．０以上かつ５．０より小さい
Ｄ：５．０以上。
【０１２７】
［比較例１］
固着層を形成した弾性ローラ（Ａ−１）を再生処理を施すことなしに、そのまま現像ローラとして、実施例１の画像形成及び画像形成評価に供した。結果を表１に示す。
【０１２８】
［比較例２］
押圧ローラ（Ｂ−１）を設置しなかった以外は、実施例１と同様にして固着物を形成した弾性ローラ（Ａ−１）を再生処理した。得られた再生弾性ローラの表面を、上記走査型電子顕微鏡を用いて同様にして観察した。その結果、固着物は確認できなかった。次に、この再生弾性ローラを実施例１の画像形成及び画像評価に供した。結果を表１に示す。
【０１２９】
【表１】
【０１３０】
表１に示すように、工程（１）と工程（２）施した再生弾性ローラは、表面の固着物が除去され、再利用可能なレベルに画像品質を良化することができ、現像ローラとして使用できることが分かった。また、比較例２の結果から、粘着ローラを用いただけでも弾性ローラ表面の固着物は見かけ上は除去できた。しかし、実施例１に係る再生弾性ローラとは、電子写真画像形成装置に用いたときには明らかな品質上の差異があることが確認できた。
【０１３１】
［実施例２］
弾性ローラ：弾性層に充填剤として含有する石英粉末の配合量を、２質量部、２０質量部とした以外は、実施例１の弾性ローラと同様にして、２種の弾性ローラ（Ａ−２−１、Ａ−２−２）を作製した。各弾性ローラのアスカーＣ硬度は、３０度、７０度であった。
【０１３２】
押圧ローラ：充填剤として含有する石英粉末の配合量を、８質量部、１０質量部、２５質量部とした以外は実施例１の押圧ローラと同様にして、３種の押圧ローラ（Ｂ−２−１、Ｂ−２−２、Ｂ−２−３）を作製した。各押圧ローラのアスカーＣ硬度は、４５度、５０度、８０度であった。
【０１３３】
粘着ローラ：充填剤として含有する石英粉末の配合量を、０質量部、４質量部、６質量部、８質量部とした以外は実施例１の粘着ローラと同様にして、４種の粘着ローラ（Ｃ−２−１、Ｃ−２−２、Ｃ−２−３、Ｃ−２−４）を作製した。各粘着ローラのアスカーＣ硬度は、２０度、４０度、４５度、５０度であった。
【０１３４】
弾性ローラ、押圧ローラ、粘着ローラを表２に示すように組み合わせて実施例１と同様にして再生弾性ローラの製造を行った。得られた再生弾性ローラを実施例１と同様に現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表２に示す。
【０１３５】
【表２】
【０１３６】
表２に示すように、実施例２−１〜２−７において、再生弾性ローラは、表面の固着物が除去され、再利用可能なレベルに画像品質を良化することができ、現像ローラとして使用できることが分かった。さらに、弾性ローラ、押圧ローラ、粘着ローラのアスカ−Ｃ硬度をそれぞれＨa、Ｈb、Ｈcとしたときに、Ｈc＜Ｈa＜Ｈbの関係が成立する実施例２−４〜２−７においては、画像品質が特に良好であった。
【０１３７】
［実施例３］
直径が１２ｍｍとなるように弾性層の厚さを変更した以外は、実施例１の弾性ローラと同様にして弾性ローラ（Ａ−３−１）を製造した。
【０１３８】
直径が１０ｍｍ、１４ｍｍ、１６ｍｍとなるように弾性層の厚さを変更した以外は、実施例１の押圧ローラと同様にして押圧ローラ（Ｂ−３−１、Ｂ−３−２、Ｂ−３−３）を製造した。
【０１３９】
直径が１４ｍｍ、１６ｍｍ、１８ｍｍとなるように弾性層の厚さを変更した以外は、実施例１の粘着ローラと同様にして粘着ローラ（Ｃ−３−１、Ｃ−３−２、Ｃ−３−３）を製造した。
【０１４０】
弾性ローラ、押圧ローラ、粘着ローラを表３に示すように組み合わせて実施例１と同様にして再生弾性ローラの製造を行った。得られた再生弾性ローラを実施例１と同様に現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表３に示す。
【０１４１】
また、弾性ローラ表面の現像剤由来の固着物への亀裂の程度についても評価した。結果を表３に示す。評価は、工程（１）のみを施した弾性ローラ表面を走査型電子顕微鏡（商品名：ＦＥ−ＳＥＭ４７００、日立製作所製）により５０００倍の観察倍率で観察し、５０μｍ×５０μｍの範囲内で固着物表面に確認される亀裂の程度について以下の基準により行った。亀裂による固着物の分断が進んでいるほど、粘着ローラにより固着物が除去されやすい状態にあると考えられる。
Ａ：固着物全体に亀裂が入り細かく分断されている。
Ｂ：固着物全体に亀裂が入り部分的に細かく分断されている。
【０１４２】
【表３】
【０１４３】
表３に示すように、実施例３−１〜３−７において、表面の固着物が除去され、再利用可能なレベルに画像品質を良化することができ、現像ローラとして使用可能であった。更に、弾性ローラ、押圧ローラ、粘着ローラの直径をそれぞれＤa、Ｄb、Ｄcとしたときに、Ｄb＜Ｄa＜Ｄcの関係が成立する実施例３−４〜３−７において、画像品質をさらに良化することができた。これは、実施例３−４〜３−７においては、実施例３−１〜３−３と比較して、固着物がより微細に分断されていることに起因していると推察できる。
【０１４４】
［実施例４］
押圧ローラの弾性ローラに対する押圧力（引き抜圧）を表４に示すように変化させた以外は、実施例１と同様にして３０本の再生弾性ローラを製造した。３０本の弾性ローラについて、押圧ローラを用いて押圧したことによる傷の発生の有無を目視にて観察した。また、総ての再生弾性ローラについて、実施例１と同様にして現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表４に示す。
【０１４５】
【表４】
【０１４６】
表４に示すように、実施例４−１〜４−５において、現像ローラとして再利用可能な程度まで、表面の固着物が除去できた。また、固着物に亀裂を生じさせる工程（１）による弾性ローラ表面への傷の発生も認められなかった。
【０１４７】
［実施例５］
ブチルゴム１００質量部に対して、粘着付与樹脂として加えるテルペンフェノール樹脂を、５質量部、１０質量部、３０質量部、５０質量部とした。これ以外は、実施例１の粘着ローラと同様にして粘着ローラ（Ｃ−５−１、Ｃ−５−２、Ｃ−５−３、Ｃ−５−４）を製造した。これらの粘着ローラを用いた以外は、実施例１と同様にして３０本の再生弾性ローラを製造した。３０本の弾性ローラについて、表面の傷の発生の有無を目視にて観察した。また、総ての再生弾性ローラについて、実施例１と同様にして現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表５に示す。尚、実施例１の粘着ローラを用いた場合についても、表中、実施例５−３として合わせて示す。
【０１４８】
【表５】
【０１４９】
表５に示すように、実施例５−１〜５−５において、現像ローラとして再利用可能な程度にまで、表面の固着物が除去できた。また、粘着力の異なる粘着ローラを用いた場合にも、再生弾性ローラの表面の傷の発生は認められなかった。
【０１５０】
［実施例６］
図４に示す再生弾性ローラの製造装置において、粘着ローラ３０を弾性ローラ２０から離間させ、押圧ローラ４０のみを実施例１と同一の条件にて弾性ローラ２０に押圧し、弾性ローラを６０ｒｐｍで１５秒間回転させた。次いで、弾性ローラ２０から押圧ローラ４０を離間させ、粘着ローラ３０のみを実施例１と同一の条件となるよう弾性ローラに接触させ、弾性ローラを６０ｒｐｍで１５秒間回転させた。こうして得られた再生弾性ローラについて、実施例１と同様にして現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表６に示す。
【０１５１】
【表６】
【０１５２】
表６に示すように、弾性ローラに押圧ローラと粘着ローラとを同時に接触させ、固着物の押圧と、それによって亀裂の生じた固着物の除去とを連続的に行う実施例１の形態が、高品質な再生弾性ローラを製造する上で有利であることが分った。
【０１５３】
［実施例７］
工程（１）に先立って、固着物が生じた弾性ローラを表７に示す温度に保持された恒温槽内に１時間放置した。粘着力が０．１Ｎ／ｃｍの粘着ローラを用いた以外は実施例１と同様にして、恒温槽から取り出した弾性ローラを直ちに常温環境で再生弾性ローラを製造した。得られた再生弾性ローラを実施例１と同様にして現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表７に示す。
【０１５４】
【表７】
【０１５５】
表７に示すように、固着物を予め冷却することで、より高品位な再生弾性ローラを製造できることが分かった。
【０１５６】
［実施例８］
粘着ローラとして、ゴム材料が非極性のシリコーンゴムである粘着ローラ（商品名：ＮＵ粘着シリコン；テクノロール株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして１０本の再生弾性ローラを製造した。そして、１０本目に製造された再生弾性ローラについて、実施例１と同様にして評価した。その結果、ゴースト及びかぶりは、いずれも評価「Ａ」であった。
【０１５７】
［実施例９］
実施例８と同様に作製した粘着ローラを用いて、１００本の再生弾性ローラを製造した。１００本目に製造された再生弾性ローラについて、実施例１と同様にして評価した。その結果、ゴースト及びかぶりは、いずれも評価「Ｂ」であった。実施例１の粘着ローラを用いて製造した１００本目の再生弾性ローラと比較すると、粘着ローラのゴム材料としてブチルゴムを用いた実施例１の方が、シリコーンゴムを用いた実施例９より、長期に亘って、高品位な再生現像ローラを製造できることが分った。
【０１５８】
［実施例１０］
弾性ローラを表８に示すＮＣＯ当量になるようにポリウレタンプレポリマーとイソシアネートルとの使用量を変更した以外は、実施例１と同様にして弾性ローラ（Ａ−１０−１、Ａ−１０−２、Ａ−１０−３）を製造した。これらの弾性ローラについて実施例１と同様に固着物を形成した。これらの弾性ローラ及び実施例１の弾性ローラ（Ａ−１）について、固着物を除去する処理を５回繰り返した。５回の再生処理を行った各再生弾性ローラについて、弾性層表面の傷の有無を目視で確認した。次いで、各再生弾性ローラを現像ローラとして用いて、実施例１と同条件にて画像形成を行い、評価した。結果を表８に示す。
【０１５９】
【表８】
【０１６０】
表８に示したように、ＮＣＯ当量１．１〜１．６の比率でポリウレタンポリオールプレポリマーとイソシアネートとを混合し、反応させた樹脂を主成分とする弾性層を備えた再生弾性ローラは、繰り返しの再生処理にもよく耐え得ることが分った。
【０１６１】
［実施例１１］
弾性ローラーの表面層を調製する原料液中のウレタン樹脂粒子（Ｃ４００透明；直径１４μｍ；根上工業社製）の含有量を変化させ、表９に示すように表面粗さＲａを変化させた弾性ローラ（Ａ−１１−１、Ａ−１１−２、Ａ−１１−３、Ａ−１１−４）を用いた。これらの弾性ローラを用いた以外は、実施例１と同様にして再生弾性ローラを製造し、現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表９に示す。
【０１６２】
【表９】
【０１６３】
表９に示すように、弾性ローラの表面粗さＲａを０．０５〜２．５μｍとした実施例１１−２〜１１−４においては、より高品位な再生弾性ローラが得られた。
【０１６４】
［実施例１２］
円筒研磨機で研磨する時間を調整して、押圧ローラ表面の表面粗さＲａを変化させ、表１０に示す表面粗さＲａの押圧ローラ（Ｂ−１２−１、Ｂ−１２−２、Ｂ−１２−３）を作製した。これらの押圧ローラ及び実施例１の押圧ローラ（Ｃ−１）を用いて、実施例１と同様にして３０本の再生弾性ローラを製造した。３０本目の再生弾性ローラを現像ローラとして用いて、実施例１と同様にして画像形成を行い、評価し、表面の損傷を目視で確認た。結果を表１０に示す。
【０１６５】
【表１０】
【０１６６】
表１０に示すように、押圧ローラの表面粗さＲａを０．１〜５μｍとすることは、高品位な再生弾性ローラを得る上で有利であることが分かった。
【０１６７】
［実施例１３］
弾性ローラ（Ａ−１３）の調製
下記の材料をオープンロールにて混合して未加硫ゴム組成物を得た。
エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル３元共重合体（商品名：エピクロマーＣＧ１０２；ダイソー（株）社製）：１００質量部、
加工助剤としてのステアリン酸亜鉛：１質量部
加硫促進助剤として酸化亜鉛：５質量部
充填剤としてＭＴカーボンブラック（商品名：サーマックッスフローフォームＮ９９０；ＣＡＮＣＡＢ社製）：３０質量部
加硫剤としてジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（商品名：ノクセラーＴＲＡ；大内振興化学工業（株）製）：２質量部
次いで、ベント式ゴム押出機（直径５０ｍｍのベント式押出機 Ｌ／Ｄ＝１６；ＥＭ技研社製）を用いて上記未加硫ゴム組成物のチューブを押出成形した。次いで、当該チューブを加硫缶に入れ、加圧水蒸気で温度１６０℃、３０分間一次加硫を行って、外径１５ｍｍ、内径５．５ｍｍ、長さ２５０ｍｍのゴムチューブを得た。
【０１６８】
次に、予め熱硬化性接着剤（商品名：メタロックＵ−２０；東洋化学研究所製）を塗布し、乾燥させた硫黄快削鋼鋼材（ＳＵＭ）製の、長さ２５６ｍｍ、直径６ｍｍの芯金を用意した。そして、この芯金を、上記ゴムチューブに挿入し、熱風炉中で、温度１６０℃、２時間加熱して、上記ゴムチューブの二次加硫、及び芯金とゴムチューブとの接着を行った。ゴムチューブの軸方向の長さが２２４ｍｍになるように、ゴムチューブの両端を切断した。その後、ＮＣ研磨機を使用して、ゴム部の端部の直径が１２．００ｍｍ、中央部の直径１２．１０ｍｍのクラウン形状となるように研磨した。
【０１６９】
次に、以下の材料を混合し、ペイントシェーカーを用いて６時間分散して分散液を調製した。
固形分７０％で水酸基価９０％のラクトン変性アクリルポリオール（商品名：プラクセルＤＣ２００９；ダイセル化学工業（株）社製）：１５０質量部
メチルイソブチルケトン：５００質量部
レベルング剤としてシリコーンオイル（商品名：ＳＨ２８ＰＡ；東レ・ダウシリコーン（株）社製）：０．０５質量部
導電性粒子として導電性酸化スズ粉体（商品名：ＳＮ−１００Ｐ；石原産業（株）社製）：３０質量部
弾性粒子として非架橋アクリル粒子（商品名：Ｍ−２００；松本油脂製薬（株）社製）：３０質量部。
【０１７０】
次いで以下の材料を混合し、ボールミルで１時間攪拌し、粘度９ｍＰａ・ｓの表面層形成用の塗料を得た。
上記分散液：３７０質量部
イソホロンジイソシアネートのシアヌレートタイプ（商品名：ベスタナートＢ１３７０；デグサ・ヒュルス社製）：２５質量部
・ヘキサメチレンジイソシアネートのシアヌレートタイプ（商品名：デュラネートＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ；旭化成工業（株）製）：１６質量部。
【０１７１】
先に形成したクラウン形状の弾性層を周面に形成した芯金を、上記表面層形成用塗料の中に浸漬し、速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引き上げ、３０分風乾させた。
【０１７２】
次いで、軸方向を反転させて再び上記表面層塗料中に浸漬し、速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引き上げた。ついで温度１６０℃で１時間乾燥させ、弾性層の周面に、厚さ２０μｍの表面層を形成して本実施例の弾性ローラ（Ａ−１３）を得た。
【０１７３】
当該弾性ローラ（Ａ−１３）を帯電ローラとして、電子写真画像形成装置（商品名：Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ４７００ｄｎ；ＨＰ社製）用の電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。これを温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境に２４時間放置した。その後、当該電子写真プロセスカートリッジを、電子写真画像形成装置の本体に装填し、温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境において、印字率が１％の画像を、現像剤残量が２０ｇになるまで出力し、帯電ローラー表面に現像剤由来の固着物を固着させた。
【０１７４】
次いで、電子写真プロセスカートリッジから、現像剤由来の固着物が表面に固着した帯電ローラを取り外して、空気を吹き付けて表面の現像剤成分を除去した。その後、顕微鏡でローラ表面を観察したところ、ローラ表面には現像剤由来の成分が多く固着しているのが確認された。
【０１７５】
この帯電ローラを用いた以外は、実施例１と同様にして再生弾性ローラを製造した。得られた再生弾性ローラを以下の方法で評価した。
【０１７６】
電子写真画像形成装置（商品名：Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ４７００ｄｎ；ＨＰ社製）用の電子写真プロセスカートリッジに、得られた再生弾性ローラを帯電ローラとして組み込んだ。この電子写真プロセスカートリッジを、温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境に２４時間放置した。その後、当該電子写真プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に装填した。温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境において、ハーフトーン画像を帯電スジ評価用画像として出力した。
【０１７７】
表面に固着物が形成された帯電ローラを用いて画像形成を行うと、ドラムの帯電量が不足する。この状態でハーフトーン画像の形成を行った際には、ドラム上の電位が不均一となり、帯電スジが形成される。そのため、スジのレベルを再生処理による表面汚れの解消度合いの指標として用いることができる。帯電ローラの表面汚れにより発生する帯電スジについて、以下の基準により形成した画像について評価を行った。
Ａ：帯電スジについて、目視でまったく確認できない
Ｂ：わずかにスジが確認される
Ｃ：はっきりスジが確認される
Ｄ：さらに長手方向にスジが多数発生している。
その結果を表１１に示す。
【０１７８】
［比較例３］
固着物を形成した帯電ローラを再生処理を施さない以外は、実施例１３と同様にして画像形成を行い、画像形成評価を行った。結果を表１３に示す。
【０１７９】
［比較例４］
押圧ローラを設置しない以外は、実施例１３と同様にして再生処理を施し、画像形成を行い、評価を行った。結果を表１１に示す。
【０１８０】
【表１１】
【０１８１】
表１１に示すように、本発明に係る再生弾性ローラは、帯電ローラとしても使用できることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【０１８２】
【図１】本発明の再生弾性ローラの製造方法に用いられる弾性ローラの一例を示す概略断面図である。（ａ）軸方向の断面図（ｂ）軸に直交する方向の断面図
【図２】本発明の再生弾性ローラの製造方法に用いられる押圧ローラの一例を示す概略斜視図である。（ａ）軸方向の断面図（ｂ）軸に直交する方向の断面図
【図３】本発明の再生弾性ローラの製造方法に用いられる粘着ローラの一例を示す概略断面図である。（ａ）軸方向の断面図（ｂ）軸に直交する方向の断面図
【図４】本発明の再生弾性ローラの製造方法を適用した再生弾性ローラ製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図５】本発明の再生弾性ローラの製造方法を適用した再生弾性ローラ製造装置の他の例を示す概略構成図である。
【図６】本発明の再生弾性ローラの製造方法を適用した再生弾性ローラ製造装置の他の例を示す概略構成図である。
【図７】本発明の電子写真画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１８３】
１０ 再生弾性ローラ製造装置
２０ 弾性ローラ
３０ 粘着ローラ
４０ 押圧ローラ
２１ 弾性ローラの軸芯体
２２ 弾性ローラの弾性層
２３ 弾性ローラの樹脂層
３１ 粘着ローラの軸芯体
３２ 粘着ローラの弾性層
４１ 押圧ローラの軸芯体
４２ 押圧ローラの弾性層
５０ シート部材
６０ 清掃ローラ
７０１ 感光ドラム
７０２ 帯電ローラ
７０３ 露光
７０４ 現像ローラ
７０５ 現像剤
７０６ 給紙ローラ
７０７ 記録材
７０８ 転写ローラ
７０９ 定着ローラ
７１０ 加圧ローラ
７１１ クリーニングブレード
７１２ 容器
７１３ 現像剤供給ローラ
７１４ 現像剤貯槽
７１５ 現像ブレード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザ−ビームプリンター、ファクシミリ、印刷機等の電子写真方式を利用した画像形成装置に使用される弾性ローラを再生する再生弾性ローラの製造方法に関する。また、本発明は、再生弾性ローラや、これを用いた電子写真プロセスカートリッジや、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置等の電子写真方式を利用した画像形成装置には、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラ、クリーニングローラ等の表面層として弾性層を備えた弾性ローラ（以降、「弾性ローラ」と称す。）が用いられている。このような弾性ローラの外周面には、使用に伴い、現像剤を構成しているトナーや外添剤等が付着し、徐々に堆積していく。画像形成装置内において、これら弾性ローラの表面は、種々のクリーニング手段によってクリーニングされているのが通常である（特許文献１、２）。しかし、長期の使用により、当該クリーニング手段によっては除去できなかった上記トナーや外添剤等の現像剤の成分が、弾性ローラの表面に固着してしまう場合がある。特に、現像ローラは、表面にトナーが押し潰されて固着される固着物（以降、「現像剤由来の固着物」或いは単に「固着物」という。）が形成される傾向が顕著である。このような固着物は、上記特許文献１、２に開示されているクリーニング手段で除去することは困難である。
【０００３】
しかし、環境負荷の軽減の観点から、固着物が表面に形成された弾性ローラを再び高品位な電子写真画像の形成に供することができるように再生するための技術開発の必要性が高まっている。特許文献３は、使用後の現像ローラのフィルミングを除去し、使用後の現像ローラを再生する技術を開示している。即ち、特許文献３に記載される方法は、使用後の現像ローラの表面をテープ研磨材、ウォータージェット又は砥石で表面処理して、使用済みの現像ローラを再生する方法である。
【特許文献１】特開平０９−１０１６５９号公報
【特許文献２】特開平０４−３３６５８２号公報
【特許文献３】特開平０８−３２８３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献３に係る現像ローラの再生方法は、基本的には、現像剤由来の固着物を削り取ることによる再生方法である。本発明者らの検討の結果、この方法を弾性ローラに適用した場合、弾性層の表面を損傷してしまうことがある。帯電ローラや現像ローラの表面に不規則な傷等があると、帯電ムラや現像ムラを生じさせ、画像品位に影響を及ぼすことがある。
【０００５】
従って、本発明の課題は、電子写真プロセスを利用する画像形成装置の各種弾性ローラとして再利用可能な再生弾性ローラの製造方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の課題は、得られた再生弾性ローラを用いて資源の有効活用を促進することができる電子写真プロセスカートリッジや、電子写真画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る再生弾性ローラの製造方法は、軸芯体、及び表面層としての弾性層を有する弾性ローラ表面に固着している現像剤由来の固着物を除去する工程を有する再生弾性ローラの製造方法であって、前記工程は、（１）該弾性ローラの表面の固着物に亀裂が生じるように、押圧ローラを該弾性ローラに押圧する工程（１）と、（２）該工程（１）により亀裂を生じさせた固着物を粘着ローラを用いて該弾性ローラ表面から除去する工程（２）とを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る再生弾性ローラは、上記再生弾性ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明に係る電子写真プロセスカートリッジは、静電潜像が形成される感光体と、該感光体を帯電する帯電部材と、感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備し、電子写真画像形成装置の本体に脱着可能な電子写真プロセスカートリッジにおいて、帯電部材及び現像部材の少なくとも一方が、上記再生弾性ローラであることを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明に係る電子写真画像形成装置は、静電潜像が形成される感光体と、該感光体を帯電する帯電部材と、感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備する電子写真画像形成装置において、帯電部材及び現像部材の少なくとも一方が、上記再生弾性ローラであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、弾性ローラへの物理的なダメージを与えずその特性を損なうことなく表面の固着物を除去し、電子写真プロセスを利用する画像形成装置の各種弾性ローラとして再利用可能な再生弾性ローラが得られる。また、本発明の電子写真プロセスカートリッジや、電子写真画像形成装置は、資源の有効活用を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の再生弾性ローラの製造方法は、軸芯体、及び表面層としての弾性層を有する弾性ローラの表面に固着している現像剤由来の固着物を除去する工程を有する。
【００１３】
そして、該工程は下記（１）及び（２）の工程を含む。
（１）該弾性ローラの表面の固着物に亀裂が生じるように、押圧ローラを該弾性ローラに押圧させ、該弾性ローラに圧力を負荷する工程（１）。
（２）該工程（１）により亀裂を生じさせた固着物を粘着ローラを用いて該弾性ローラ表面から除去する工程（２）。
【００１４】
本発明者らは、電子写真プロセスを反復して表面に現像剤由来の固着物が付着した弾性ローラに押圧ローラにより負荷を与えた後、粘着層を有する粘着ローラを接触させることにより、弾性ローラを損傷せずに固着物を除去できることを見出した。
【００１５】
本発明者らは、上記の方法によって、現像剤由来の固着物を弾性ローラの表面から効率よく除去することができ、その結果として高品位な再生弾性ローラを得られる理由を以下のように考えている。
【００１６】
弾性ローラ表面に形成された現像剤由来の固着物の多くは、電子写真感光体等に圧接されて層状の固着物となり、弾性ローラの表面に強固に密着し、固着している。このため、弾性ローラと固着物の密着力が、粘着ローラと固着物の密着力よりも強い場合には、単に粘着ローラを用いても、固着物を弾性ローラの表面から十分に除去できない。しかし、弾性ローラ表面に圧力を負荷して、弾性ローラに局所的な変形を生じさせると、弾性ローラと比較して柔軟性が乏しい固着物は、弾性ローラの変形に追従できずに破壊され、表面に亀裂が生じる。亀裂が生じた固着物は弾性ローラとの密着力が低下している。そのため、粘着ローラを用いて弾性ローラの表面から固着物を効率よく除去できるものと考えられる。
【００１７】
ここで、工程（１）にかかる「亀裂」とは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により弾性ローラの表面の固着物を、５０００倍の倍率により観察したときに、工程（１）を経る前には認められず、工程（１）の後に認められる当該固着物に生じた亀裂である。
【００１８】
本発明者らの検討によれば、弾性ローラ表面から粘着ローラを用いて固着物を除去する工程（２）に先立って、弾性ローラの表面の固着物に亀裂を生じさせる工程（１）は、粘着ローラ表面への固着物の移行を容易にさせ得るために、極めて重要な意義を有することが分かった。
【００１９】
［弾性ローラ］
本発明の再生弾性ローラの製造方法における再生の対象となる弾性ローラは、電子写真プロセスを利用した画像形成装置に備えられている各種弾性ローラである。具体的には、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラ、クリーニングローラ等が挙げられる。かかる弾性ローラは、軸芯体と表面層としての弾性層を軸芯体の周囲に有する。
【００２０】
＜軸芯体＞
弾性ローラの軸芯体は、その外周に弾性層等を支持し、電子写真プロセスにおける負荷に十分に耐え得る強度を有するものである。円柱状、円筒状いずれの形状のものも用いることができる。軸芯体の材質としては、弾性ローラに導電性が求められる場合には、炭素鋼、合金鋼及び鋳鉄、導電性樹脂等を挙げることができる。合金鋼として、具体的に、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブテン鋼、クロム鋼、クロムモリブテン鋼、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ及びＶを添加した窒化用鋼等を挙げることができる。
【００２１】
軸芯体には防錆対策としてめっき、酸化処理を施したものを使用することができる。めっきの種類としては電気めっき、無電解めっきを挙げることができるが、寸法安定性の観点から無電解めっきが好ましい。無電解めっきとしては、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ、Ｎｉ−Ｐ−ＰＴＦＥ複合めっき等のニッケルめっき、銅めっき、金めっき、カニゼンめっき、その他各種合金めっきを使用することができる。めっきの膜厚は０．０５μｍ以上が好ましいが、より好ましくは０．１〜３０μｍである。
【００２２】
＜弾性層＞
軸芯体周囲に設けられる弾性層としては、使用される装置において要求される弾性を弾性ローラに付与するために設けられる。具体的な構成としては、中実体、発泡体いずれであってもよく、また、単層であっても、複数の層で構成されていてもよい。例えば、現像ローラとしては、電子写真感光ドラム、現像ブレード、及び現像剤と常に圧接しているため、これらの部材間において相互に与えるダメージを低減し、低硬度、低圧縮永久歪みを満たすために弾性層が設けられる。
【００２３】
弾性層の材質としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等を挙げることができる。これらは１種又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００２４】
上記弾性層には、弾性ローラに要求される機能に応じて導電剤、非導電性充填剤や、その他成型に必要な各種添加剤成分として、架橋剤、触媒、分散促進剤等が含有されていてもよい。
【００２５】
弾性層に含有される導電剤としては、各種導電性金属又は合金、導電性金属酸化物、これらで被覆された絶縁性物質の微粉末等の電子導電剤や、イオン導電剤を用いることができる。イオン導電剤としては、例えば、以下のものを例示することができる。
ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＮａＣｌＯ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＢＦ4、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等の周期律表第Ｉ族金属などの塩；
ＮＨ4Ｃｌ、（ＮＨ4）2ＳＯ4、ＮＨ4ＮＯ3などのアンモニウム塩；
Ｃａ（ＣｌＯ4）2、Ｂａ（ＣｌＯ4）2などの周期律表第II族金属の塩；
これらの塩と１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等の多価アルコールやそれらの誘導体との錯体；
これらの塩とエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのモノオールとの錯体；
第４級アンモニウム塩などの陽イオン性界面活性剤；
脂肪族スルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩などの陰イオン性界面活性剤；
ベタインの両性界面活性剤。
【００２６】
電子導電剤としては、例えば、以下のものを例示することができる。
カーボンブラック、グラファイト等の炭素系物質；
アルミニウム、銀、金、錫−鉛合金、銅−ニッケル合金の金属或いは合金；
酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化銀などの金属酸化物；
各種フィラーに銅、ニッケル又は銀で導電性金属めっきを施した物質。
【００２７】
これら導電剤は粉末状や繊維状の形態で、単独または２種類以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、カーボンブラックは導電性の制御が容易であり、また経済的であることから好ましい。
【００２８】
このような導電剤を含有させ、弾性層に、例えば、体積抵抗率として１×１０4〜１×１０10Ω・ｃｍを付与することができる。弾性層の体積抵抗率がこの範囲である現像ローラでは、トナーに対して均一な帯電制御性を有する。現像ローラの弾性層における体積抵抗率としてより好ましくは１×１０4〜１×１０9Ω・ｃｍである。
【００２９】
弾性層に含有されていてもよい非導電性充填剤としては、例えば、以下のものを例示することができる。珪藻土、石英粉末、乾式シリカ、湿式シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミノケイ酸、炭酸カルシウム、珪酸ジルコニウム、珪酸アルミニウム、タルク、アルミナ、酸化鉄等。
【００３０】
上記弾性層は、弾性ローラに要求される弾性を付与し、その硬度としては、例えば、アスカーＣ硬度が１０度以上８０度以下であることが好ましい。弾性層のアスカーＣ硬度が１０度以上であれば、弾性層を構成するゴム材料からのオイル成分の滲出を抑制することができ、感光ドラムの汚染を抑制できる。また、弾性層のアスカーＣ硬度が８０度以下であれば、トナーの劣化を抑制することができ、出力画像の画質の低下を抑制することができる。
【００３１】
ここでアスカーＣ硬度は、基準規格アスカーＣ型ＳＲＩＳ（日本ゴム協会規格）０１０１に従って別途作製した試験片を用いて、アスカーゴム硬度計（高分子計器（株）製）により測定した測定値によって規定することができる。
【００３２】
弾性層の厚さとしては、例えば、現像ローラの場合、０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下を挙げることができ、より好ましくは１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
【００３３】
上記弾性層の成形方法としては、例えば、押出成形、プレス成形、射出成形、液状射出成形、注型成形等各種成形法により、適切な温度および時間で加熱硬化させて軸芯体上に成形する方法を挙げることができる。軸芯体を設置した円筒形金型内に未硬化の弾性層材料を注入し、加熱硬化する方法によって、軸芯体周囲に弾性層を精度よく成形することができる。
【００３４】
＜機能層＞
上記弾性ローラは、要求される機能性を有するものとするため、弾性層上又は下に１種又は２種以上の機能層が設けられたものであってもよい。機能層は弾性ローラ表面を保護し、耐磨耗性を付与し、トナーの付着を抑制する表面層等であってもよい。このような表面層のバインダー樹脂として、例えば、以下のものを例示することができる。エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ポリプロピレン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、珪素樹脂、ポリエステル樹脂、スチロール系樹脂、酢酸ビニル樹脂。フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、繊維素系樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリルウレタン樹脂、水系樹脂。これらは１種又は２種類以上を組み合わせて使用することもできる。これらのうち、ウレタン樹脂、アクリル系ウレタン樹脂等の含窒素樹脂が好ましい。これらの樹脂の表面層を有する現像ローラは、トナーを安定して帯電することができ、低タック性としてトナー等の付着を抑制し、またトナー等の剥離を容易にすることができる。
【００３５】
ここで使用するウレタン樹脂はイソシアネート化合物とポリオールとから得られる。
【００３６】
弾性層上にウレタン樹脂層をバインダー樹脂として含む表面層を設ける場合、弾性層に紫外線を照射した後に、未硬化の樹脂材料を含む塗工液の塗膜を設けることが好ましい。紫外線の照射により、ウレタン樹脂を構成するイソシアネートと化学結合を形成する水酸基を弾性層に発生させて、ウレタン樹脂層と弾性層との強固な結合を得ることができる。
【００３７】
イソシアネート化合物として、具体的には、以下のものを例示することができる。ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイソシアネート、４，４’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート。ｐ−フェニレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、カルボジイミド変性ＭＤＩ、キシリレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート。パラフェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート。これらは1種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３８】
ポリオールとして、具体的には、以下のものを例示することができる。２価のポリオール（ジオール）として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ヘキサンジオール。ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオール。１，４−シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、トリエチレングリコール。３価以上のポリオールとして、１，１，１−トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール。さらに、ジオール、トリオールに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを付加した高分子量のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドブロックグリコール等のポリオール。これらは組み合わせて用いることもでき、その混合割合は適宜決定される。
【００３９】
これらのウレタン樹脂として、少なくとも末端に水酸基を有するポリウレタンプレポリマーとブロックイソシアネートとを、ＮＣＯ当量（［ＮＣＯ］／［ＯＨ］の値）が１．１〜１．５の比率で混合、反応させた樹脂を主成分とすることが好ましい。ＮＣＯ当量が１．１以上であれば、弾性層との密着性を有し、繰り返し再生処理に対し表面層が受ける損傷を抑制することができる。ＮＣＯ当量が１．５以下であれば、表面層が高硬度になるのを抑制し押圧ローラの押圧効果による固着物の除去が容易となる。
【００４０】
上記表面層は、弾性ローラの電気抵抗を調整するため、導電剤を含有するものであってもよい。含有する導電剤としては、具体的には、上記弾性層に用いる導電剤として例示したものと同様のものを例示することができる。
【００４１】
表面層の厚さとしては、１〜５００μｍが好ましく、より好ましくは１〜５０μｍである。表面層の厚さが１μｍ以上であれば磨耗等による弾性ローラの劣化を抑制し、耐久性に優れたものとでき、５００μｍ以下であれば弾性ローラ表面が高硬度になるのを抑制し、トナーの劣化を抑制し、トナーの融着を抑制することができる。
【００４２】
表面層の成形方法としては、例えば、未硬化の樹脂層材料を含有する塗工液を作成しディッピング法、ロール塗工法、リングコート法、又はスプレー法等の塗工法により成形する方法を挙げることができる。
【００４３】
＜表面粗さ（Ｒａ）＞
このような弾性ローラは、その表面粗さＲａが０．０５μｍ以上２．５μｍ以下であることが、固着物の除去を容易にすることから、好ましい。更に、現像ローラの場合、現像剤の搬送を容易にすることができる。表面粗さＲａが０．０５μｍ以上であれば現像剤の搬送力を確保して、充分な画像濃度によりゴーストや濃度ムラを抑制し高品質の画像を得ることができる。また、表面粗さＲａが２.５μｍ以下であれば、粘着ローラとの接触面積を確保して、固着物の除去を容易とする。
【００４４】
弾性ローラにこのような表面粗さを付与するために、体積平均粒子径が１〜２０μｍの微粒子を分散させることができる。このような微粒子としては、ポリメチルメタクリル酸メチル微粒子、シリコーンゴム微粒子、ポリウレタン微粒子、ポリスチレン微粒子、アミノ樹脂微粒子、フェノール樹脂微粒子のプラスチックピグメントを用いることができる。
【００４５】
表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９４表面粗さの規格に準じ、接触式表面粗さ計サーフコム４８０Ａ（東京精密製）を用いて測定した測定値によって規定することができる。具体的な測定条件は、半径２μｍの触針を用い、押し付け圧０．７ｍＮ、測定速度０．３ｍｍ／ｓｅｃ、測定倍率５０００倍、カットオフ波長０．８ｍｍ、測定長さ２．５ｍｍである。この測定を、軸方向３点のそれぞれの周方向３点の合計９点について行い、それらの平均値を表面粗さＲａとして採用する。
【００４６】
＜硬度＞
弾性ローラの硬度としては、押圧ローラ、粘着ローラの硬度との関連において選択することができるが、アスカーＣ硬度が２０度以上８０度以下であることが好ましく、３０度以上７０度以下であることが、固着物の除去を容易とするため、好ましい。
【００４７】
弾性ローラの大きさとしては、押圧ローラ、粘着ローラの直径との関連において選択することができるが、直径４ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが、固着物の除去を容易とするため、好ましい。
【００４８】
このような弾性ローラとしては、具体的には、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すものを一例として挙げることができる。図１（ａ）は弾性ローラの軸方向の断面図、図１（ｂ）は弾性ローラの軸に直交する方向の断面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、弾性ローラ２０は、軸芯体２１上に順次弾性層２２、表面層２３を有する。弾性層、表面層は単層構造のみならず、多層構造を有するものであってもよい。
【００４９】
次に、本発明の再生弾性ローラの製造方法にかかる工程（１）、工程（２）について詳述する。
［工程（１）］
本発明の再生弾性ローラの製造方法における工程（１）は、弾性ローラの表面の固着物に亀裂が生じるように、押圧ローラを弾性ローラに押圧する工程である。押圧ローラを弾性ローラに押圧することにより、弾性ローラに局所的な変形を生じさせ、この変形に追従できない高硬度の固着物に亀裂を生じさせる。これにより、弾性ローラと固着物の密着力を、粘着ローラによる固着物に対する粘着力よりも低減させることができる。
【００５０】
ここで、固着物における「亀裂」とは、前記したとおり、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により弾性ローラの表面の固着物を、５０００倍の倍率で観察したときに、工程（１）を経る前には認められず、工程（１）の後に認められる当該固着物に生じた亀裂である。
【００５１】
本発明者らの検討によれば、固着物に亀裂を生じさせることが、後述する工程（２）にかかる、粘着ローラ表面への固着物の移行に極めて重要であった。
【００５２】
工程（１）で使用する押圧ローラは軸芯体の周囲に弾性層を有するものが好ましい。
【００５３】
押圧ローラの軸芯体は弾性ローラを反復して負荷する圧力に対し耐久性を有する強度を備えていることが好ましい。その材質としては金属製やプラスチック製を挙げることができる。具体的には、上記弾性ローラの軸芯体の材質として例示したものと同様のものを挙げることができる。
【００５４】
押圧ローラの弾性層は、弾性ローラ表面を押圧により変形させるものである。その材質としては、金属、プラスチック、ゴム材料でもよいが、弾性ローラ表面を損傷することなく、表面の固着物を効率よく破壊することができる比較的高硬度なゴム材料が好ましい。具体的には、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等を挙げることができる。
【００５５】
押圧ローラの硬度は、弾性ローラ表面の固着物を効率よく破壊するために、押圧時に弾性ローラを変形させることができるように、弾性ローラの硬度より高硬度であることが好ましい。具体的には、アスカーＣ硬度が４０度以上９０度以下であることが好ましい。
【００５６】
押圧ローラの表面粗さＲａは、弾性ローラ表面の固着物を効率よく破壊するために、弾性ローラに損傷を与えない範囲で大きくすることが好ましい。具体的には、表面粗さＲａで０．１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。
【００５７】
押圧ローラの表面粗さＲａは、円筒研磨機で研磨時間を調整して表面を研磨することで、所望の値を得ることができる。また、押圧ローラの弾性層に体積平均粒子径が１〜２０μｍの微粒子を分散させることも有効である。このような微粒子としては、上記弾性ローラの微粒子として例示したものと同様のものを挙げることができる。
【００５８】
押圧ローラの直径は、弾性ローラ表面の固着物を効率よく破壊するために、直径を弾性ローラの直径より小さくして弾性ローラを負荷する圧力を大きくすることが好ましい。具体的には、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましい。
【００５９】
工程（１）において、押圧ローラを押圧させて弾性ローラに負荷する圧力としては、引抜き圧で１０Ｎ／ｍ以上５０００Ｎ／ｍ以下が好ましく、１００Ｎ／ｍ以上３０００Ｎ／ｍ以下であることがより好ましい。弾性ローラに負荷する引抜き圧が１０Ｎ／ｍ以上であれば、弾性ローラ表面の現像剤由来の固着物を効率よく破壊することができ、５０００Ｎ／ｍ以下であれば、工程（１）における押圧の際の弾性ローラの損傷を抑制することができる。
【００６０】
ここで、引抜き圧は、以下の方法によって測定できる。厚さ３０μｍの２枚のＳＵＳ板の間に、厚さ３０μｍの引き抜き用ＳＵＳ板を挟み、押圧ローラと弾性ローラとの当接部に挿入する。次に、引き抜き用ＳＵＳ板を引張って、０．５ｃｍ／ｓｅｃの速さで引き抜くときの力を測定し、ＳＵＳ板の幅１ｍ当たりの力に換算した線圧相当値とする。引き抜くときの力は、デジタルフォースゲージ（商品名：ＤＳ２；株式会社イマダ製）による測定値とする。
【００６１】
このような押圧ローラとしては、具体的には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すものを一例として挙げることができる。図２（ａ）は押圧ローラの軸方向の概略断面図、図２（ｂ）は押圧ローラの軸に直交する方向の断面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、押圧ローラ４０は、軸芯体４１上に弾性層４２を有する。弾性層は単層構造のみならず、多層構造を有するものであってもよい。
【００６２】
本発明にかかる工程（１）において、弾性ローラ表面の現像剤由来の固着物に亀裂を生じさせるために制御すべき要素としては、（ｉ）弾性ローラの硬度、（ｉｉ）押圧ローラの硬度、（ｉｉｉ）押圧ローラの表面粗さＲａ、（ｉｖ）押圧ローラを弾性ローラに押圧する力、更に（ｖ）弾性ローラの直径と押圧ローラとの直径の関係を挙げることができる。ここで、上記（ｖ）は、弾性ローラと押圧ローラとのニップの形状が規定されることとなるため、亀裂の発生に関与するものと考えられる。
【００６３】
そして、上記（ｉ）〜（ｉｖ）は、上述の数値範囲内で適宜調整すること、そして上記（ｖ）については、後述するとおり、Ｄｂ＜Ｄａ（Ｄａ：弾性ローラの直径、Ｄｂ：押圧ローラの直径）とすることで、固着物に亀裂を生じさせることができる。
【００６４】
［工程（２）］
本発明の再生弾性ローラの製造方法における工程（２）は、表面に粘着層を有する粘着ローラを弾性ローラに接触させ、工程（１）により亀裂を生じた固着物を粘着ローラ上に付着させ、弾性ローラから固着物を除去する工程である。
【００６５】
工程（２）で使用する粘着ローラは、弾性ローラ上の現像剤由来の固着物を粘着させる粘着性を有するものである。現像剤由来の固着物を除去効果を向上させるため、弾性を有するものが好ましい。粘着ローラとしては軸芯体の周囲に弾性を有する粘着層を有するものが好ましい。
【００６６】
粘着ローラの軸芯体は弾性ローラに反復して接触させる応力に対し耐久性を有する強度を備えていることが好ましい。その材質としては金属製やプラスチック製を挙げることができる。具体的には、上記弾性ローラの材質として例示したものと同様のものを挙げることができる。
【００６７】
粘着ローラの粘着層は、基材として、弾性を有するゴムやエラストマー等の高分子材料を用い、その低硬度化により弾性と共に粘着性を発生させることもできる。好ましくは、更に粘着性を付与する粘着付与樹脂を含有させる。粘着ローラの粘着性は、粘着付与樹脂の含有量を変化させることにより、調整することができる。
【００６８】
基材の高分子材料としては、具体的には、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムを挙げることができる。これらは１種又は２種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、シリコーンゴムの非極性ゴムが好ましい。これらの非極性ゴムは、弾性及び粘着性について耐久性を有する。特に、イソプレンゴム、ブチルゴム等のイソプレン構造を含有する非極性ゴムは弾性及び粘着性に加え有機溶媒に対する耐久性を有することから、好ましい。このため、粘着ローラの表面に粘着した固着物を有機溶媒を使用して除去することを反復して行うことができる。
【００６９】
基材の高分子材料に含有させ得る粘着付与樹脂としては、具体的には、以下のものを挙げることができる。
テルペン系粘着付与樹脂（テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、液状テルペン樹脂等）；
ピネン系樹脂（αーピネン樹脂、βーピネン樹脂等）；
ロジン及びロジン誘導体；
石油樹脂。
これらは１種又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００７０】
粘着ローラの粘着層としてはイソプレン構造を含有する非極性ゴムとテルペン系粘着付与樹脂を含有するものが好ましい。このような粘着層を有することにより粘着ローラの弾性及び粘着性をより長期間維持し、その粘着力を容易に再生することが可能であり、再生弾性ローラの製造本数を増加することができる。
【００７１】
粘着ローラの粘着層の厚さとしては１ｍｍ以上５０ｍｍ以下を挙げることができる。
【００７２】
このような粘着ローラは、上市されているクリーンダッシュローラ（商品名：テクノロール株式会社製）を適用することもできる。
【００７３】
また、粘着ローラとしては、弾性層を設け、当該弾性層上に粘着層を有するものであってもよい。
【００７４】
粘着ローラの粘着力は、０．２Ｎ／ｃｍ以上２０Ｎ／ｃｍ以下の範囲とすることが好ましい。粘着ローラの粘着力が０．２Ｎ／ｃｍ以上であれば、弾性ローラ表面の亀裂を生じさせた固着物を粘着し、弾性ローラから効率よく除去することができる。また、粘着ローラの粘着力が２０Ｎ／ｃｍ以下であれば、弾性ローラ表面に固着物の剥離による損傷を与えず、同時に粘着ローラ自身に剥離、破壊が生じたとき、弾性ローラ表面に剥離物が付着するのを抑制することができる。粘着ローラの粘着力は、粘着層に使用する基材や粘着付与樹脂種を適宜選択し、粘着付与樹脂の含有量を増減することにより調整することができる。
【００７５】
ここで粘着ローラの粘着力はＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じて測定した測定値によって規定することができる。ＪＩＳ Ｚ ０２３７におけるＳＵＳ３０４鋼板に替えて弾性ローラの樹脂層の材料から作製したシートを使用し、粘着ローラと張り合わせる。これを、温度２３℃・湿度５０％ＲＨで１時間放置後テンシロン型引張試験機を用い、引張速度３００ｍｍ／分で１８０°方向に引き剥がしたときの最大引張り力（Ｎ／ｃｍ）を粘着力とする。
【００７６】
ここで、粘着力の測定に用いた弾性ローラの樹脂層として用いるシートの材料は次のものとすることができる。
【００７７】
先ず、下記の材料の各々をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）と混合する。
ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００、ｆ＝２（ｆは官能基数を表す）；保土谷化学株式会社製）１００質量部
イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）２１．２質量部
次いで、窒素雰囲気下で、温度８０℃にて６時間反応させ、分子量Ｍｗ＝４８０００、水酸基価５．６、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．９、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得る。次に、上記ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）７．２質量部とを混合して、ＮＣＯ当量を１．２の原料液を調製する。この原料液の塗膜を、熱硬化させてシートを作製する。
【００７８】
上記粘着ローラは、硬度が弾性ローラのそれより小さいことが好ましい。粘着ローラの硬度が弾性ローラの硬度より小さければ、粘着ローラと弾性ローラとの接触面積を大きくすることができ、また、固着物を粘着ローラに容易に粘着させることができる。粘着ローラの硬度は、例えば、アスカーＣ硬度が１０度以上５０度以下とすることができる。
【００７９】
更に、粘着ローラは、直径が弾性ローラのそれより大きいことが好ましい。粘着ローラの直径が弾性ローラの直径より大きければ、粘着ローラと弾性ローラとの接触面積を大きくすることができ、固着物を粘着ローラに容易に粘着させることができる。粘着ローラの直径は、例えば、直径１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下とすることができる。
【００８０】
粘着ローラは使用に伴い、表面に付着する固着物量が増加するため、適宜清掃し固着物を表面から除去し、粘着力を回復させて使用することが好ましい。粘着ローラの粘着力の回復処理は、粘着ローラの粘着力を損なわない有機溶剤を使用して拭き取り、除去することができる。使用する有機溶剤としては、具体的には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトンを挙げることができる。粘着ローラから固着物の除去は粘着ローラを取り外して行うことができる。
【００８１】
また、より強い粘着力を有する粘着テープや粘着ローラと粘着ローラを接触させ粘着ローラから固着物を除去することも可能である。また、有機溶剤を染み込ませたシート部材を回転する粘着ローラの表面に押圧し、ダウンタイムを設けずに固着物を除去することもできる。
【００８２】
このような粘着ローラとしては、具体的には、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すものを一例として挙げることができる。図３（ａ）は粘着ローラの軸方向の概略断面図、図３（ｂ）は粘着ローラの軸に直交する方向の概略断面図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、粘着ローラ３０は、軸芯体３１上に粘着層３２を有する。粘着層は単層構造のみならず、多層構造を有するものであってもよい。
【００８３】
［工程（１）、工程（２）］
このような工程（１）と工程（２）は、順次行うこともできるが、回転駆動させた弾性ローラに対し、上流側及び下流側で同時に施すことが、弾性ローラ上の固着物をより短時間で効率よく亀裂させ、除去することができるため、好ましい。
【００８４】
また、工程（１）に先立ち、弾性ローラ表面の現像剤由来の固着物を、−１０℃以上１０℃以下の温度にする工程を更に有することが好ましい。この温度調整の工程により、固着物が粘着性の低下しない範囲で柔軟性が低下することにより、工程（１）において亀裂が生じやすくなるからである。固着物を上記温度にする手法としては、少なくとも弾性ローラの最表面が上記温度になるように、上記範囲の温度の気体を送風する方法や、作業環境を上記範囲の温度にする方法を挙げることができる。
【００８５】
上記弾性ローラ、押圧ローラ、粘着ローラは、アスカーＣ硬度をそれぞれＨａ、Ｈｂ、Ｈｃとしたときに、Ｈｃ＜Ｈａ＜Ｈｂの関係にあることが、固着物をより効率よく除去することができるため、好ましい。上記関係を有することは、押圧ローラによる弾性ローラの変形量を増大させ、効率よく固着物に亀裂を生じさせることができる点、粘着ローラと弾性ローラとの接触面積を増大させ弾性ローラから固着物を容易に除去できる点で、有利であると考えられる。
【００８６】
また、弾性ローラ、押圧ローラ、粘着ローラは、直径をそれぞれのＤａ、Ｄｂ、Ｄｃとしたときに、Ｄｂ＜Ｄａ＜Ｄｃの関係にあることが、固着物をより効率よく除去することができるため、好ましい。このような関係を有することは、押圧ローラの押圧により負荷する弾性ローラへの圧力を増大させ効率よく固着物に亀裂を生じさせ得る点、粘着ローラと弾性ローラとの接触面積を増大させ弾性ローラから固着物を容易に除去できる点で、利点を有する。
【００８７】
本発明の再生弾性ローラの製造方法を適用した再生弾性ローラ製造装置の一例を、図４に示す。図４の概略構成図に示す再生弾性ローラ製造装置１０には、再生される弾性ローラ２０が回転可能に設置されている。押圧ローラ４０が、弾性ローラ２０を一定の圧力で押圧しつつ回転自在に配置されている。そして、押圧ローラ４０は、弾性ローラ２０とのニップにおいて、弾性ローラ２０の表面の現像剤由来の固着物を変形させ、亀裂を生じさせる。また、粘着ローラ３０は、弾性ローラ２０に接触しつつ回転自在に配置される。そして、弾性ローラ２０と押圧ローラ４０とのニップにて亀裂が生じた現像剤由来の固着物は、粘着ローラ３０と弾性ローラ２０とのニップにおいて、粘着ローラ３０の表面に粘着し、弾性ローラ２０の表面から除去される。各ローラは不図示の支柱により支持されている。各支柱は、間隔を調整可能に構成され、各ローラ間のニップ圧を調整可能となっている。また、押圧ローラ４０、粘着ローラ３０は、不図示のモーターにより回転駆動される弾性ローラに従動回転するものであっても、また、モーターの回転軸にその軸芯体が接続され、各ローラ毎にその回転速度の調整を行い、回転方向を選択可能としてもよい。
【００８８】
このような再生弾性ローラ製造装置の動作について説明する。
【００８９】
まず、再生処理を行う弾性ローラ２０を所定の位置に設置する。押圧ローラ４０を弾性ローラ２０に対して、引抜き圧で５００Ｎ／ｍの圧力を負荷するように設置する。
【００９０】
次に、弾性ローラ２０の回転速度を、固着物の除去効率を考慮して、例えば、５〜３００ｒｐｍと設定する。ここで、粘着ローラ３０、押圧ローラ４０の回転速度は、弾性ローラ２０に対して周速差を生じるように設定してもよい。これらのローラの回転速度を異ならせることにより、摺擦効果を利用して効率よく固着物を破壊、除去することができる。
【００９１】
弾性ローラ２０、粘着ローラ３０、押圧ローラ４０を回転させ、固着物を除去するのに十分な時間、例えば、５〜１２０秒間、処理を行う。亀裂が生じた固着物が粘着ローラ３０により表面に粘着され、弾性ローラ２０の表面から除去された後、回転駆動を停止させ、再生された再生弾性ローラを取り出す。
【００９２】
本発明の再生弾性ローラの製造方法を適用した再生弾性ローラ製造装置の他の例を、図５に示す。図５の概略構成図に示す再生弾性ローラ製造装置には、図４に示す再生弾性ローラ製造装置に、粘着ローラ３０の清掃部材５０が設けられている。清掃部材５０は、有機溶剤を染み込ませたシート部材である。シート部材５０は、粘着ローラ３０に押し当てた状態で、粘着ローラの回転と共に、その新しい面が供給されるようになっている。回転駆動される弾性ローラ２０から粘着ローラ３０の表面に粘着された現像剤由来の固着物は、更に、シート部材５０へ移動し、粘着ローラ３０の表面が清掃される。そのため、弾性ローラ２０からの固着物の除去を長期に亘り、継続して行うことが可能である。
【００９３】
本発明の再生弾性ローラの製造方法を適用した再生弾性ローラ製造装置の他の例を図６に示す。図６の概略構成図に示す再生弾性ローラ製造装置には、粘着ローラの清掃部材として、粘着力の強い清掃ローラ６０が設けられる。清掃ローラ６０は、粘着ローラ３０に押し当てた状態に設置される。そして、粘着ローラ３０の回転に伴い、粘着ローラ３０の表面に粘着した固着物の授受を行うようになっている。回転駆動される弾性ローラ２０から粘着ローラ３０の表面に粘着された固着物は、更に、清掃ローラ６０へ移動し、粘着ローラ３０の表面が清掃される。その結果、弾性ローラ２０から固着物の除去を長期に亘り、継続して行うことが可能である。
【００９４】
上記再生弾性ローラの製造方法により得られる再生弾性ローラは電子写真プロセスを利用する画像形成装置用現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラ、クリーニングローラ用として再利用でき、特に現像ローラ用として好適である。
【００９５】
本発明の電子写真画像形成装置は、電子写真感光体を帯電する帯電部材と、感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備する電子写真画像形成装置において、帯電部材及び現像部材の少なくとも一方が上記再生弾性ローラであることを特徴とする。
【００９６】
本発明の電子写真画像形成装置の一例を図７に示す。図７の概略構成図に示す画像形成装置には、感光ドラム７０１、帯電ローラ７０２、感光ドラム７０１に静電潜像を書き込む露光手段としてのレーザー光７０３が設けられる。感光ドラム表面の静電潜像をトナー像に現像する現像部材Ｒ、このトナー像を給紙ローラ７０６により供給される紙等の記録材７０７に転写する転写ローラ７０８が設けられる。更に、記録材上に転写されたトナー像を加圧ローラ７１０の加圧により定着する定着ローラ７０９が設けられる。画像形成終了後、トナー像が定着された記録材が装置外に排出されるようになっている。
【００９７】
一方、転写されずに感光ドラム上７０１上に残存するトナー等を感光ドラムの回転に伴い除去し、その表面をクリーニングするクリーニングブレード７１１、感光ドラム表面から掻き取られたトナー等を回収する容器７１２等が設けられる。残存するトナー等が除去された感光ドラムは、新たな画像形成を待機するようになっている。クリーニングブレード７１１に替えてクリーニングローラを用いることも可能である。
【００９８】
上記現像部材Ｒには、現像剤７０５を収容する現像剤貯槽７１４、現像ローラ７０４、現像剤供給ローラ７１３、現像ブレード７１５、撹拌羽根等が設けられる。現像ローラは現像剤容器の開口を閉塞し、現像剤貯槽から露出する部分で感光ドラムと対向するよう配置される。かかる現像ローラには上記再生弾性ローラが適用される。
【００９９】
また、ブラック、マゼンダ、シアン、イエローの現像剤を各々含む４つの電子写真プロセスカートリッジを並べ、記録材にそれぞれの現像剤を転写し、像定着を行う。このことにより、カラーの画像形成物を出力することも可能である。
【０１００】
上記帯電ローラ、定着ローラ、加圧ローラ、現像剤供給ローラ、クリーニングローラ、給紙ローラ、転写ローラ等にも上記再生弾性ローラを適用することができる。
【０１０１】
このような画像形成装置において、矢印Ａ方向に回転する感光ドラム７０１は帯電ローラ７０２によりその表面に対し、所定の極性で電位が一様になるように帯電処理される。その後、目的画像情報の露光７０３を受け、感光ドラム７０１の表面に目的画像対応の静電潜像が形成される。この静電潜像は、矢印Ｂ方向に回転する現像ローラ７０４により供給される現像剤７０５によりトナー像として可視化される。この可視化されたトナー像は、給紙ローラ７０６によって搬送された記録材７０７の裏面から転写ローラ７０８によって印加される電圧により記録材７０７に転写され、定着ローラ７０９と加圧ローラ７１０間に搬送される。ここで像定着を受け、画像形成物として出力される。感光ドラム７０１はその上に残存するトナー等を除くためにクリーニングブレード７１１によりクリーニングされ、除電部材（図示していない）にて除電され、再び帯電過程に進む。クリーニングブレード７１１によって取り除かれたトナー等は容器７１２へ集められる。
【０１０２】
一方、現像剤貯槽内において、撹拌羽根で現像剤供給ローラに送られた現像剤は、現像ブレードによって現像ローラ表面に均一にコートされる。次いで、現像ローラの回転に伴い感光ドラムへ搬送される。そして、静電潜像に移行し静電潜像の現像を行う。静電潜像の現像に用いられずに現像ローラ上に残留する現像剤は、現像ローラの回転に伴い、現像剤貯槽内に搬送され、現像剤貯槽内で現像剤供給ローラにより掻き取られると共に、現像ローラに新たに現像剤が供給される。
【０１０３】
本発明の電子写真プロセスカートリッジは、静電潜像が形成される感光体と、該感光体を帯電する帯電部材と、感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備し、電子写真画像形成装置の本体に脱着可能に構成されている。そして、帯電部材及び現像部材の少なくとも一方が、上記再生弾性ローラであることを特徴とする。
【０１０４】
電子写真プロセスカートリッジは、感光体と帯電部材と現像部材とを有し、画像形成装置本体に着脱可能に設けられるものであればよい。一例として、図７の画像形成装置において、帯電ローラ７０２と、感光ドラム７０１と、現像ローラ７０４とを一体的に有し、画像形成装置本体に着脱可能なものを挙げることができる。その他、現像剤供給ローラ１３と、現像ブレード１４と、撹拌羽根と、また、現像剤を収納している現像剤貯槽、転写ローラ及びクリーニングローラ等の少なくとも一つを更に含み一体的に保持され、画像形成装置に着脱可能なものであってもよい。
【実施例】
【０１０５】
以下に、本発明の再生弾性ローラ、電子写真プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置を具体的に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。以下、特に明記しない限り、「部」は「質量部」を示す。
【０１０６】
［実施例１］
［弾性ローラ（Ａ−１）の調製］
軸芯体として、ＳＵＳ製の芯金の外周面に接着剤を塗布、焼き付けしたものを用いた。
【０１０７】
弾性層の材料として、以下の要領で液状シリコーンゴムを準備した。先ず、以下の材料を混合して液状シリコーンゴムのベース材料を準備した。
両末端にビニル基が置換した粘度１００Ｐａ・ｓのジメチルポリシロキサン：１００質量部
充填剤として石英粉末（Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｎｄ製Ｍｉｎ−ＵＳｉｌ）：７質量部
カーボンブラック（電気化学工業製デンカブラック、粉状品）：８質量部
このベース材料を２つに分け、一方に、硬化触媒として白金化合物を微量配合した。他方には、オルガノハイドロジェンポリシロキサン３質量部を配合した。これらを質量比１：１で混合し、液状シリコーンゴムを調製した。
【０１０８】
円筒型金型内の中心部に軸芯体を配置し、円筒型金型内に注入口から上記液状シリコーンゴムを注入し、温度１２０℃で５分間加熱硬化させ、冷却後脱型した。さらに温度２００℃で４時間加熱して効果反応を完了させた。そして、厚さ約４ｍｍの弾性層を軸芯体の外周面上に設けた。
【０１０９】
次に、以下の材料をメチルエチルケトン中で段階的に投入した。
ポリテトラメチレングリコール（商品名：ＰＴＧ１０００ＳＮ；分子量Ｍｎ＝１０００、ｆ＝２（ｆは官能基数を表す）；保土谷化学株式会社製）：１００質量部
イソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴ；ＭＤＩ、ｆ＝２；日本ポリウレタン工業株式会社製）：２１．２質量部
これを窒素雰囲気下で、温度８０℃にて６時間反応させて、分子量Ｍｗ＝４８０００、水酸基価５．６、分子量分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝２．９、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．５の２官能のポリウレタンポリオールプレポリマーを得た。
【０１１０】
このポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部とイソシアネート（商品名：タケネートＢ８３０；ＴＭＰ変性ＴＤＩ、ｆ（平均官能基数）＝３相当；三井武田ケミカル株式会社製）７．２質量部とを混合し、ＮＣＯ当量を１．２とした。更に、カーボンブラック（＃１０００；ｐＨ３．０；三菱化学社製）２０質量部を添加して原料混合液を調製した。
【０１１１】
上記原料混合液に、メチルエチルケトンを加え、固形分２５質量％に調整した。更に、ウレタン樹脂粒子（商品名：Ｃ４００透明；直径１４μｍ；根上工業株式会社製）を３０質量部加え、均一分散、混合したものを表面層形成用の塗工液とした。
【０１１２】
この塗工液を用いて、ディッピング法により上記軸芯体の外周面上に設けた弾性層上に表面層を塗工成形した。具体的には、内径３２ｍｍ、長さ３００ｍｍのシリンダーの下方から、液温を２３℃に保った塗工液を毎分２５０ｍｌ注入し、シリンダーの上端から溢れ出た液を再びシリンダーの下方に循環させた。シリンダーに侵入速度１００ｍｍ／ｓで、軸芯体の外周面に弾性層を浸漬させ、１０秒間停止させた後に、初速３００ｍｍ／ｓ、終速２００ｍｍ／ｓの条件で引上げて、６０分間、自然乾燥させた。次いで、１４０℃にて６０分間加熱処理し、硬化を行い、表面層を弾性層の外周面上に、厚さ１５μｍ、表面粗さＲａが１.０μｍの表面層を形成した。得られた弾性ローラ（Ａ−１）の外径は１６ｍｍ、アスカーＣ硬度は４５度であった。
【０１１３】
［現像剤由来の固着物の形成］
弾性ローラ（Ａ−１）を現像ローラとして、電子写真画像形成装置（商品名：Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ４７００ｄｎ：Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ社製）用の電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。これを温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境に２４時間放置した。その後、この電子写真プロセスカートリッジを、電子写真画像形成装置の本体に装填し、同環境において印字率が１％の画像を、現像剤残量が２０ｇになるまで出力し、現像ローラ表面に現像剤由来の固着層を固着させた。
【０１１４】
次に、この電子写真プロセスカートリッジから現像ローラを取り外して、現像ローラの表面に空気を吹き付けて、現像ローラ表面の現像剤成分を吹き飛ばした。その後、走査型電子顕微鏡を用いて５０００倍の倍率で現像ローラ表面を観察したところ、ローラ表面には現像剤由来の固着物が多く固着しているのが確認された。また、固着物の表面には亀裂は認められなかった。
【０１１５】
［粘着ローラ（Ｃ−１）の作製］
ＳＵＳ製の芯金の表面にニッケル・メッキを施し、さらにその外周面に接着剤を塗布した軸芯体を用意した。
【０１１６】
一方、以下の材料の混合物を押出し機でチューブ状に押し出した後、加硫缶で１４０℃で３０分間加硫させてチューブ状成型体を得た。
ブチルゴム：１００質量部
充填剤として石英粉末（Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｎｄ製Ｍｉｎ−ＵＳｉｌ）：５質量部
テルペンフェノール樹脂（ＹＳポリスターＵ：ヤスハラケミカル株式会社製）：２０質量部。
このチューブ状成型体に、先に用意した軸芯体を圧入して接着した。更に、円筒研磨機で表面を研磨し、直径５０ｍｍ、アスカーＣ硬度が３０度の粘着ローラを作製した。この粘着ローラの粘着力は５Ｎ／ｃｍであった。粘着ローラの表面は有機溶剤で適宜清掃を行い、粘着力を回復させて使用した。
【０１１７】
［押圧ローラ（Ｂ−１）の作製］
ＳＵＳ製の芯金の表面にニッケル・メッキを施し、さらにその外周面に接着剤を塗布した軸芯体を用意した。
【０１１８】
一方、下記の材料の混合物を押出し機でチューブ状に押し出し、その後加硫缶で１４０℃で３０分間加硫させて、所望の外径のチューブ状成型体を得た。
ブチルゴム（Ｂｕｔｙｌ０６５：日本ブチル社製）：１００質量部
充填剤として石英粉末（Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｎｄ製Ｍｉｎ−ＵＳｉｌ）：１５質量部
このチューブ状成型体に、先に用意した軸芯体を圧入し接着した。さらに、円筒研磨機で表面を研磨し、表面粗さＲａが０．１μｍ、直径が８ｍｍ、アスカーＣ硬度が６０度の押圧ローラを作製した。
【０１１９】
図４に示す再生弾性ローラ製造装置に、現像剤由来の固着層を形成した弾性ローラ（Ａ−１）、押圧ローラ（Ｂ−１）、粘着ローラ（Ｃ−１）を設置した。また、工程（１）において、押圧ローラを弾性ローラに押圧する圧力は引抜き圧で５００Ｎ／ｍとした。常温環境で、弾性ローラを６０ｒｐｍで回転駆動し、押圧ローラ、粘着ローラを弾性ローラに従動で３０秒間回転駆動させて、再生弾性ローラを製造した。
【０１２０】
工程（１）を経た弾性ローラ表面を、走査型電子顕微鏡（商品名：ＦＥ−ＳＥＭ４７００：日立製作所製）を用いて倍率５０００倍で観察した結果、弾性ローラ表面の固着物には、工程（１）を経る前には認められなかった亀裂が生じていることを確認した。また、工程（１）と工程（２）とを経ることによって製造された再生弾性ローラの表面を走査型電子顕微鏡を用いて倍率５０００倍で観察したところ、固着物の存在を確認できなかった。
【０１２１】
［画像形成及び画像評価］
この再生弾性ローラについて、以下のようにして画像形成に供して再生弾性ローラとしての品質の評価を行った。
［ゴースト評価］
電子写真画像形成装置（商品名：Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ４７００ｄｎ；ＨＰ社製）用の電子写真プロセスカートリッジの現像ローラとして、得られた再生弾性ローラを組み込んだ。この電子写真プロセスカートリッジを、温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境に２４時間放置した。その後、この電子写真プロセスカートリッジを、電子写真画像形成装置本体に装填した。温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境において、画像上部に１５ｍｍ×１５ｍｍのベタ黒が１５ｍｍ間隔で横一列に、さらにその下部領域にハーフトーンが印刷される画像をゴースト評価用画像として出力した。
【０１２２】
表面に固着物が多く形成された現像ローラを用いて画像形成を行うと、現像ローラ上の現像剤の帯電量が不足する。この状態で画像形成を行うと、現像剤供給ローラによる掻き取りが不足し、現像ローラ上に現像残現像剤が入れ替わらずに残留する。その結果、ベタ現像された部分とされなかった部分とで現像効率が異なるため、ハーフトーン領域に現像ローラ周期でパッチ模様が現れ、これをゴーストと呼ぶ。ゴーストのレベルを再生処理による表面汚れの解消度合いの指標として用いることができる。
【０１２３】
出力画像のハーフトーン領域に現れるゴーストについて、以下の基準により評価を行った。
Ａ：目視でまったく確認できない
Ｂ：わずかにゴーストが確認される
Ｃ：角まではっきりと見えるゴーストが確認される
Ｄ：さらに現像ローラピッチで何周にも亘ってゴーストが発生している。
【０１２４】
［かぶり評価］
ゴースト評価後、さらにベタ白画像を出力し、かぶりの程度（かぶり値）を以下の方法で測定した。かぶり値は、反射濃度計（商品名：ＴＣ−６ＤＳ／Ａ：東京電色技術センター社製）を用いて、画像形成前の転写紙の反射濃度と、ベタ白画像の画像形成を行った後の転写紙の反射濃度を測定し、その差分を現像ローラのかぶり値とした。反射濃度の測定は、転写紙の画像印刷領域の全域をスキャンして反射濃度を測定し、最小値をその転写紙の反射濃度とした。
【０１２５】
表面に固着物が多く形成された現像ローラを用いてベタ白画像の形成を行った際には、帯電量が不足する現像剤が感光体上に移動する。更に、この現像剤が転写紙上へ転写されることによってかぶりを生じる。従って、かぶり値を再生処理による表面の固着物の除去の程度の指標として用いることができる。
【０１２６】
かぶり値について以下の基準により評価を行った。かぶり値は小さいほどローラの表面の固着物が除去されていると考えられる。ここで、下記評価Ａ及びＢは、目視では「かぶり」を確認できないレベルである。一方、評価Ｃ及びＤは、目視で「かぶり」を明らかに確認できるレベルである。
Ａ：１．０より小さい
Ｂ：１．０以上かつ３．０より小さい
Ｃ：３．０以上かつ５．０より小さい
Ｄ：５．０以上。
【０１２７】
［比較例１］
固着層を形成した弾性ローラ（Ａ−１）を再生処理を施すことなしに、そのまま現像ローラとして、実施例１の画像形成及び画像形成評価に供した。結果を表１に示す。
【０１２８】
［比較例２］
押圧ローラ（Ｂ−１）を設置しなかった以外は、実施例１と同様にして固着物を形成した弾性ローラ（Ａ−１）を再生処理した。得られた再生弾性ローラの表面を、上記走査型電子顕微鏡を用いて同様にして観察した。その結果、固着物は確認できなかった。次に、この再生弾性ローラを実施例１の画像形成及び画像評価に供した。結果を表１に示す。
【０１２９】
【表１】
【０１３０】
表１に示すように、工程（１）と工程（２）施した再生弾性ローラは、表面の固着物が除去され、再利用可能なレベルに画像品質を良化することができ、現像ローラとして使用できることが分かった。また、比較例２の結果から、粘着ローラを用いただけでも弾性ローラ表面の固着物は見かけ上は除去できた。しかし、実施例１に係る再生弾性ローラとは、電子写真画像形成装置に用いたときには明らかな品質上の差異があることが確認できた。
【０１３１】
［実施例２］
弾性ローラ：弾性層に充填剤として含有する石英粉末の配合量を、２質量部、２０質量部とした以外は、実施例１の弾性ローラと同様にして、２種の弾性ローラ（Ａ−２−１、Ａ−２−２）を作製した。各弾性ローラのアスカーＣ硬度は、３０度、７０度であった。
【０１３２】
押圧ローラ：充填剤として含有する石英粉末の配合量を、８質量部、１０質量部、２５質量部とした以外は実施例１の押圧ローラと同様にして、３種の押圧ローラ（Ｂ−２−１、Ｂ−２−２、Ｂ−２−３）を作製した。各押圧ローラのアスカーＣ硬度は、４５度、５０度、８０度であった。
【０１３３】
粘着ローラ：充填剤として含有する石英粉末の配合量を、０質量部、４質量部、６質量部、８質量部とした以外は実施例１の粘着ローラと同様にして、４種の粘着ローラ（Ｃ−２−１、Ｃ−２−２、Ｃ−２−３、Ｃ−２−４）を作製した。各粘着ローラのアスカーＣ硬度は、２０度、４０度、４５度、５０度であった。
【０１３４】
弾性ローラ、押圧ローラ、粘着ローラを表２に示すように組み合わせて実施例１と同様にして再生弾性ローラの製造を行った。得られた再生弾性ローラを実施例１と同様に現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表２に示す。
【０１３５】
【表２】
【０１３６】
表２に示すように、実施例２−１〜２−７において、再生弾性ローラは、表面の固着物が除去され、再利用可能なレベルに画像品質を良化することができ、現像ローラとして使用できることが分かった。さらに、弾性ローラ、押圧ローラ、粘着ローラのアスカ−Ｃ硬度をそれぞれＨa、Ｈb、Ｈcとしたときに、Ｈc＜Ｈa＜Ｈbの関係が成立する実施例２−４〜２−７においては、画像品質が特に良好であった。
【０１３７】
［実施例３］
直径が１２ｍｍとなるように弾性層の厚さを変更した以外は、実施例１の弾性ローラと同様にして弾性ローラ（Ａ−３−１）を製造した。
【０１３８】
直径が１０ｍｍ、１４ｍｍ、１６ｍｍとなるように弾性層の厚さを変更した以外は、実施例１の押圧ローラと同様にして押圧ローラ（Ｂ−３−１、Ｂ−３−２、Ｂ−３−３）を製造した。
【０１３９】
直径が１４ｍｍ、１６ｍｍ、１８ｍｍとなるように弾性層の厚さを変更した以外は、実施例１の粘着ローラと同様にして粘着ローラ（Ｃ−３−１、Ｃ−３−２、Ｃ−３−３）を製造した。
【０１４０】
弾性ローラ、押圧ローラ、粘着ローラを表３に示すように組み合わせて実施例１と同様にして再生弾性ローラの製造を行った。得られた再生弾性ローラを実施例１と同様に現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表３に示す。
【０１４１】
また、弾性ローラ表面の現像剤由来の固着物への亀裂の程度についても評価した。結果を表３に示す。評価は、工程（１）のみを施した弾性ローラ表面を走査型電子顕微鏡（商品名：ＦＥ−ＳＥＭ４７００、日立製作所製）により５０００倍の観察倍率で観察し、５０μｍ×５０μｍの範囲内で固着物表面に確認される亀裂の程度について以下の基準により行った。亀裂による固着物の分断が進んでいるほど、粘着ローラにより固着物が除去されやすい状態にあると考えられる。
Ａ：固着物全体に亀裂が入り細かく分断されている。
Ｂ：固着物全体に亀裂が入り部分的に細かく分断されている。
【０１４２】
【表３】
【０１４３】
表３に示すように、実施例３−１〜３−７において、表面の固着物が除去され、再利用可能なレベルに画像品質を良化することができ、現像ローラとして使用可能であった。更に、弾性ローラ、押圧ローラ、粘着ローラの直径をそれぞれＤa、Ｄb、Ｄcとしたときに、Ｄb＜Ｄa＜Ｄcの関係が成立する実施例３−４〜３−７において、画像品質をさらに良化することができた。これは、実施例３−４〜３−７においては、実施例３−１〜３−３と比較して、固着物がより微細に分断されていることに起因していると推察できる。
【０１４４】
［実施例４］
押圧ローラの弾性ローラに対する押圧力（引き抜圧）を表４に示すように変化させた以外は、実施例１と同様にして３０本の再生弾性ローラを製造した。３０本の弾性ローラについて、押圧ローラを用いて押圧したことによる傷の発生の有無を目視にて観察した。また、総ての再生弾性ローラについて、実施例１と同様にして現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表４に示す。
【０１４５】
【表４】
【０１４６】
表４に示すように、実施例４−１〜４−５において、現像ローラとして再利用可能な程度まで、表面の固着物が除去できた。また、固着物に亀裂を生じさせる工程（１）による弾性ローラ表面への傷の発生も認められなかった。
【０１４７】
［実施例５］
ブチルゴム１００質量部に対して、粘着付与樹脂として加えるテルペンフェノール樹脂を、５質量部、１０質量部、３０質量部、５０質量部とした。これ以外は、実施例１の粘着ローラと同様にして粘着ローラ（Ｃ−５−１、Ｃ−５−２、Ｃ−５−３、Ｃ−５−４）を製造した。これらの粘着ローラを用いた以外は、実施例１と同様にして３０本の再生弾性ローラを製造した。３０本の弾性ローラについて、表面の傷の発生の有無を目視にて観察した。また、総ての再生弾性ローラについて、実施例１と同様にして現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表５に示す。尚、実施例１の粘着ローラを用いた場合についても、表中、実施例５−３として合わせて示す。
【０１４８】
【表５】
【０１４９】
表５に示すように、実施例５−１〜５−５において、現像ローラとして再利用可能な程度にまで、表面の固着物が除去できた。また、粘着力の異なる粘着ローラを用いた場合にも、再生弾性ローラの表面の傷の発生は認められなかった。
【０１５０】
［実施例６］
図４に示す再生弾性ローラの製造装置において、粘着ローラ３０を弾性ローラ２０から離間させ、押圧ローラ４０のみを実施例１と同一の条件にて弾性ローラ２０に押圧し、弾性ローラを６０ｒｐｍで１５秒間回転させた。次いで、弾性ローラ２０から押圧ローラ４０を離間させ、粘着ローラ３０のみを実施例１と同一の条件となるよう弾性ローラに接触させ、弾性ローラを６０ｒｐｍで１５秒間回転させた。こうして得られた再生弾性ローラについて、実施例１と同様にして現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表６に示す。
【０１５１】
【表６】
【０１５２】
表６に示すように、弾性ローラに押圧ローラと粘着ローラとを同時に接触させ、固着物の押圧と、それによって亀裂の生じた固着物の除去とを連続的に行う実施例１の形態が、高品質な再生弾性ローラを製造する上で有利であることが分った。
【０１５３】
［実施例７］
工程（１）に先立って、固着物が生じた弾性ローラを表７に示す温度に保持された恒温槽内に１時間放置した。粘着力が０．１Ｎ／ｃｍの粘着ローラを用いた以外は実施例１と同様にして、恒温槽から取り出した弾性ローラを直ちに常温環境で再生弾性ローラを製造した。得られた再生弾性ローラを実施例１と同様にして現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表７に示す。
【０１５４】
【表７】
【０１５５】
表７に示すように、固着物を予め冷却することで、より高品位な再生弾性ローラを製造できることが分かった。
【０１５６】
［実施例８］
粘着ローラとして、ゴム材料が非極性のシリコーンゴムである粘着ローラ（商品名：ＮＵ粘着シリコン；テクノロール株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして１０本の再生弾性ローラを製造した。そして、１０本目に製造された再生弾性ローラについて、実施例１と同様にして評価した。その結果、ゴースト及びかぶりは、いずれも評価「Ａ」であった。
【０１５７】
［実施例９］
実施例８と同様に作製した粘着ローラを用いて、１００本の再生弾性ローラを製造した。１００本目に製造された再生弾性ローラについて、実施例１と同様にして評価した。その結果、ゴースト及びかぶりは、いずれも評価「Ｂ」であった。実施例１の粘着ローラを用いて製造した１００本目の再生弾性ローラと比較すると、粘着ローラのゴム材料としてブチルゴムを用いた実施例１の方が、シリコーンゴムを用いた実施例９より、長期に亘って、高品位な再生現像ローラを製造できることが分った。
【０１５８】
［実施例１０］
弾性ローラを表８に示すＮＣＯ当量になるようにポリウレタンプレポリマーとイソシアネートルとの使用量を変更した以外は、実施例１と同様にして弾性ローラ（Ａ−１０−１、Ａ−１０−２、Ａ−１０−３）を製造した。これらの弾性ローラについて実施例１と同様に固着物を形成した。これらの弾性ローラ及び実施例１の弾性ローラ（Ａ−１）について、固着物を除去する処理を５回繰り返した。５回の再生処理を行った各再生弾性ローラについて、弾性層表面の傷の有無を目視で確認した。次いで、各再生弾性ローラを現像ローラとして用いて、実施例１と同条件にて画像形成を行い、評価した。結果を表８に示す。
【０１５９】
【表８】
【０１６０】
表８に示したように、ＮＣＯ当量１．１〜１．６の比率でポリウレタンポリオールプレポリマーとイソシアネートとを混合し、反応させた樹脂を主成分とする弾性層を備えた再生弾性ローラは、繰り返しの再生処理にもよく耐え得ることが分った。
【０１６１】
［実施例１１］
弾性ローラーの表面層を調製する原料液中のウレタン樹脂粒子（Ｃ４００透明；直径１４μｍ；根上工業社製）の含有量を変化させ、表９に示すように表面粗さＲａを変化させた弾性ローラ（Ａ−１１−１、Ａ−１１−２、Ａ−１１−３、Ａ−１１−４）を用いた。これらの弾性ローラを用いた以外は、実施例１と同様にして再生弾性ローラを製造し、現像ローラとして用いて画像形成を行い、評価した。結果を表９に示す。
【０１６２】
【表９】
【０１６３】
表９に示すように、弾性ローラの表面粗さＲａを０．０５〜２．５μｍとした実施例１１−２〜１１−４においては、より高品位な再生弾性ローラが得られた。
【０１６４】
［実施例１２］
円筒研磨機で研磨する時間を調整して、押圧ローラ表面の表面粗さＲａを変化させ、表１０に示す表面粗さＲａの押圧ローラ（Ｂ−１２−１、Ｂ−１２−２、Ｂ−１２−３）を作製した。これらの押圧ローラ及び実施例１の押圧ローラ（Ｃ−１）を用いて、実施例１と同様にして３０本の再生弾性ローラを製造した。３０本目の再生弾性ローラを現像ローラとして用いて、実施例１と同様にして画像形成を行い、評価し、表面の損傷を目視で確認た。結果を表１０に示す。
【０１６５】
【表１０】
【０１６６】
表１０に示すように、押圧ローラの表面粗さＲａを０．１〜５μｍとすることは、高品位な再生弾性ローラを得る上で有利であることが分かった。
【０１６７】
［実施例１３］
弾性ローラ（Ａ−１３）の調製
下記の材料をオープンロールにて混合して未加硫ゴム組成物を得た。
エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル３元共重合体（商品名：エピクロマーＣＧ１０２；ダイソー（株）社製）：１００質量部、
加工助剤としてのステアリン酸亜鉛：１質量部
加硫促進助剤として酸化亜鉛：５質量部
充填剤としてＭＴカーボンブラック（商品名：サーマックッスフローフォームＮ９９０；ＣＡＮＣＡＢ社製）：３０質量部
加硫剤としてジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（商品名：ノクセラーＴＲＡ；大内振興化学工業（株）製）：２質量部
次いで、ベント式ゴム押出機（直径５０ｍｍのベント式押出機 Ｌ／Ｄ＝１６；ＥＭ技研社製）を用いて上記未加硫ゴム組成物のチューブを押出成形した。次いで、当該チューブを加硫缶に入れ、加圧水蒸気で温度１６０℃、３０分間一次加硫を行って、外径１５ｍｍ、内径５．５ｍｍ、長さ２５０ｍｍのゴムチューブを得た。
【０１６８】
次に、予め熱硬化性接着剤（商品名：メタロックＵ−２０；東洋化学研究所製）を塗布し、乾燥させた硫黄快削鋼鋼材（ＳＵＭ）製の、長さ２５６ｍｍ、直径６ｍｍの芯金を用意した。そして、この芯金を、上記ゴムチューブに挿入し、熱風炉中で、温度１６０℃、２時間加熱して、上記ゴムチューブの二次加硫、及び芯金とゴムチューブとの接着を行った。ゴムチューブの軸方向の長さが２２４ｍｍになるように、ゴムチューブの両端を切断した。その後、ＮＣ研磨機を使用して、ゴム部の端部の直径が１２．００ｍｍ、中央部の直径１２．１０ｍｍのクラウン形状となるように研磨した。
【０１６９】
次に、以下の材料を混合し、ペイントシェーカーを用いて６時間分散して分散液を調製した。
固形分７０％で水酸基価９０％のラクトン変性アクリルポリオール（商品名：プラクセルＤＣ２００９；ダイセル化学工業（株）社製）：１５０質量部
メチルイソブチルケトン：５００質量部
レベルング剤としてシリコーンオイル（商品名：ＳＨ２８ＰＡ；東レ・ダウシリコーン（株）社製）：０．０５質量部
導電性粒子として導電性酸化スズ粉体（商品名：ＳＮ−１００Ｐ；石原産業（株）社製）：３０質量部
弾性粒子として非架橋アクリル粒子（商品名：Ｍ−２００；松本油脂製薬（株）社製）：３０質量部。
【０１７０】
次いで以下の材料を混合し、ボールミルで１時間攪拌し、粘度９ｍＰａ・ｓの表面層形成用の塗料を得た。
上記分散液：３７０質量部
イソホロンジイソシアネートのシアヌレートタイプ（商品名：ベスタナートＢ１３７０；デグサ・ヒュルス社製）：２５質量部
・ヘキサメチレンジイソシアネートのシアヌレートタイプ（商品名：デュラネートＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ；旭化成工業（株）製）：１６質量部。
【０１７１】
先に形成したクラウン形状の弾性層を周面に形成した芯金を、上記表面層形成用塗料の中に浸漬し、速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引き上げ、３０分風乾させた。
【０１７２】
次いで、軸方向を反転させて再び上記表面層塗料中に浸漬し、速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引き上げた。ついで温度１６０℃で１時間乾燥させ、弾性層の周面に、厚さ２０μｍの表面層を形成して本実施例の弾性ローラ（Ａ−１３）を得た。
【０１７３】
当該弾性ローラ（Ａ−１３）を帯電ローラとして、電子写真画像形成装置（商品名：Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ４７００ｄｎ；ＨＰ社製）用の電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。これを温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境に２４時間放置した。その後、当該電子写真プロセスカートリッジを、電子写真画像形成装置の本体に装填し、温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境において、印字率が１％の画像を、現像剤残量が２０ｇになるまで出力し、帯電ローラー表面に現像剤由来の固着物を固着させた。
【０１７４】
次いで、電子写真プロセスカートリッジから、現像剤由来の固着物が表面に固着した帯電ローラを取り外して、空気を吹き付けて表面の現像剤成分を除去した。その後、顕微鏡でローラ表面を観察したところ、ローラ表面には現像剤由来の成分が多く固着しているのが確認された。
【０１７５】
この帯電ローラを用いた以外は、実施例１と同様にして再生弾性ローラを製造した。得られた再生弾性ローラを以下の方法で評価した。
【０１７６】
電子写真画像形成装置（商品名：Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ４７００ｄｎ；ＨＰ社製）用の電子写真プロセスカートリッジに、得られた再生弾性ローラを帯電ローラとして組み込んだ。この電子写真プロセスカートリッジを、温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境に２４時間放置した。その後、当該電子写真プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に装填した。温度１５℃、湿度１０％ＲＨの環境において、ハーフトーン画像を帯電スジ評価用画像として出力した。
【０１７７】
表面に固着物が形成された帯電ローラを用いて画像形成を行うと、ドラムの帯電量が不足する。この状態でハーフトーン画像の形成を行った際には、ドラム上の電位が不均一となり、帯電スジが形成される。そのため、スジのレベルを再生処理による表面汚れの解消度合いの指標として用いることができる。帯電ローラの表面汚れにより発生する帯電スジについて、以下の基準により形成した画像について評価を行った。
Ａ：帯電スジについて、目視でまったく確認できない
Ｂ：わずかにスジが確認される
Ｃ：はっきりスジが確認される
Ｄ：さらに長手方向にスジが多数発生している。
その結果を表１１に示す。
【０１７８】
［比較例３］
固着物を形成した帯電ローラを再生処理を施さない以外は、実施例１３と同様にして画像形成を行い、画像形成評価を行った。結果を表１３に示す。
【０１７９】
［比較例４］
押圧ローラを設置しない以外は、実施例１３と同様にして再生処理を施し、画像形成を行い、評価を行った。結果を表１１に示す。
【０１８０】
【表１１】
【０１８１】
表１１に示すように、本発明に係る再生弾性ローラは、帯電ローラとしても使用できることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【０１８２】
【図１】本発明の再生弾性ローラの製造方法に用いられる弾性ローラの一例を示す概略断面図である。（ａ）軸方向の断面図（ｂ）軸に直交する方向の断面図
【図２】本発明の再生弾性ローラの製造方法に用いられる押圧ローラの一例を示す概略斜視図である。（ａ）軸方向の断面図（ｂ）軸に直交する方向の断面図
【図３】本発明の再生弾性ローラの製造方法に用いられる粘着ローラの一例を示す概略断面図である。（ａ）軸方向の断面図（ｂ）軸に直交する方向の断面図
【図４】本発明の再生弾性ローラの製造方法を適用した再生弾性ローラ製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図５】本発明の再生弾性ローラの製造方法を適用した再生弾性ローラ製造装置の他の例を示す概略構成図である。
【図６】本発明の再生弾性ローラの製造方法を適用した再生弾性ローラ製造装置の他の例を示す概略構成図である。
【図７】本発明の電子写真画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１８３】
１０ 再生弾性ローラ製造装置
２０ 弾性ローラ
３０ 粘着ローラ
４０ 押圧ローラ
２１ 弾性ローラの軸芯体
２２ 弾性ローラの弾性層
２３ 弾性ローラの樹脂層
３１ 粘着ローラの軸芯体
３２ 粘着ローラの弾性層
４１ 押圧ローラの軸芯体
４２ 押圧ローラの弾性層
５０ シート部材
６０ 清掃ローラ
７０１ 感光ドラム
７０２ 帯電ローラ
７０３ 露光
７０４ 現像ローラ
７０５ 現像剤
７０６ 給紙ローラ
７０７ 記録材
７０８ 転写ローラ
７０９ 定着ローラ
７１０ 加圧ローラ
７１１ クリーニングブレード
７１２ 容器
７１３ 現像剤供給ローラ
７１４ 現像剤貯槽
７１５ 現像ブレード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯体、及び表面層としての弾性層を有する弾性ローラの表面に固着している現像剤由来の固着物を除去する工程を有する再生弾性ローラの製造方法であって、
前記工程は、
（１）該弾性ローラの表面の固着物に亀裂が生じるように、押圧ローラを該弾性ローラに押圧する工程（１）と、
（２）該工程（１）により亀裂を生じさせた固着物を粘着ローラを用いて該弾性ローラ表面から除去する工程（２）とを含むことを特徴とする再生弾性ローラの製造方法。
【請求項２】
前記弾性ローラ、前記押圧ローラ及び前記粘着ローラの各々のアスカーＣ硬度をそれぞれＨａ、Ｈｂ、Ｈｃとしたときに、Ｈｃ＜Ｈａ＜Ｈｂの関係にある請求項１記載の再生弾性ローラの製造方法。
【請求項３】
前記工程（１）及び前記工程（２）に先立ち、該固着物を−１０℃以上１０℃以下の温度にする工程を更に有する請求項１又は２に記載の再生弾性ローラの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の再生弾性ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする再生弾性ローラ。
【請求項５】
静電潜像が形成される感光体と、該感光体を帯電する帯電部材と、感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備し、電子写真画像形成装置の本体に脱着可能な電子写真プロセスカートリッジにおいて、帯電部材及び現像部材の少なくとも一方が、請求項４に記載の再生弾性ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ。
【請求項６】
静電潜像が形成される感光体と、該感光体を帯電する帯電部材と、感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備する電子写真画像形成装置において、該帯電部材及び該現像部材の少なくとも一方が、請求項４に記載の再生弾性ローラであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項１】
軸芯体、及び表面層としての弾性層を有する弾性ローラの表面に固着している現像剤由来の固着物を除去する工程を有する再生弾性ローラの製造方法であって、
前記工程は、
（１）該弾性ローラの表面の固着物に亀裂が生じるように、押圧ローラを該弾性ローラに押圧する工程（１）と、
（２）該工程（１）により亀裂を生じさせた固着物を粘着ローラを用いて該弾性ローラ表面から除去する工程（２）とを含むことを特徴とする再生弾性ローラの製造方法。
【請求項２】
前記弾性ローラ、前記押圧ローラ及び前記粘着ローラの各々のアスカーＣ硬度をそれぞれＨａ、Ｈｂ、Ｈｃとしたときに、Ｈｃ＜Ｈａ＜Ｈｂの関係にある請求項１記載の再生弾性ローラの製造方法。
【請求項３】
前記工程（１）及び前記工程（２）に先立ち、該固着物を−１０℃以上１０℃以下の温度にする工程を更に有する請求項１又は２に記載の再生弾性ローラの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の再生弾性ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする再生弾性ローラ。
【請求項５】
静電潜像が形成される感光体と、該感光体を帯電する帯電部材と、感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備し、電子写真画像形成装置の本体に脱着可能な電子写真プロセスカートリッジにおいて、帯電部材及び現像部材の少なくとも一方が、請求項４に記載の再生弾性ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ。
【請求項６】
静電潜像が形成される感光体と、該感光体を帯電する帯電部材と、感光体上の静電潜像を現像する現像部材とを具備する電子写真画像形成装置において、該帯電部材及び該現像部材の少なくとも一方が、請求項４に記載の再生弾性ローラであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２０３８３２（Ｐ２００８−２０３８３２Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８３４６（Ｐ２００８−８３４６）
【出願日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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