弾性ローラ用軸芯体及びこれを用いた弾性ローラ及び弾性ローラの再生方法
【課題】 容易に再生可能な弾性ローラ、及びその再生方法の提供。
【解決手段】帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラをはじめとする、軸芯体の外周上に少なくとも１層以上の弾性層を形成した画像形成装置の弾性ローラにおいて、軸芯体と弾性層の接合部は回転方向の剪断力に対して優れた耐久性を示し、かつ弾性ローラの寿命が尽きた際には容易に軸芯体から弾性層を剥がせて再び弾性層を設けることが可能な弾性ローラの軸芯体及びこれを用いた弾性ローラの再生方法が提供される。
【解決手段】帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラをはじめとする、軸芯体の外周上に少なくとも１層以上の弾性層を形成した画像形成装置の弾性ローラにおいて、軸芯体と弾性層の接合部は回転方向の剪断力に対して優れた耐久性を示し、かつ弾性ローラの寿命が尽きた際には容易に軸芯体から弾性層を剥がせて再び弾性層を設けることが可能な弾性ローラの軸芯体及びこれを用いた弾性ローラの再生方法が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写装置、プリンター、静電記録装置等の電子写真画像形成装置に使用される弾性ローラの軸芯体及びこれを用いた弾性ローラの再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、電子写真複写装置、プリンター、静電記録装置等の電子写真画像形成装置において使用する弾性ローラに関する。特に、画像形成体に接触させて該画像形成体表面に現像剤を供給することにより該画像形成体表面に可視画像を形成させる電子写真プロセスカートリッジにおいて、高精細な画像を得ることが出来る現像ローラに関するものである。
【０００３】
従来、電子写真記録装置では、その本体内部に画像形成部が設置され、画像はクリーニング、帯電、潜像、現像、転写、定着プロセスを経て形成される。画像形成部は電子写真感光体である感光ドラムを備えており、クリーニング部、帯電部、潜像形成部、現像部及び転写部を備えている。この画像形成部で形成された感光ドラム上の画像は転写部で、記録材に転写され、搬送された後、定着部（不図示）にて加熱、加圧され、定着された記録画像として排出される。
【０００４】
次に、クリーニング、帯電、潜像、現像、転写、定着のプロセスの内、帯電、潜像形成、現像、転写プロセスについて図１を参照して説明する。
【０００５】
帯電部では、帯電部材４により感光ドラム２の表面に対し、所定の極性で電位が一様になるように一次帯電処理を行う。帯電部で均一に帯電処理された後、目的画像情報の露光Ｉを受けることで、感光ドラム２表面に目的画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は現像部で現像部材１によりトナー画像として可視像化されていく。この可視像化されたトナー画像は、転写部で転写部材３により記録材の裏面から電圧を印加することにより記録材Ｐに転写される。その後該記録材は定着部（不図示）へ搬送され、像定着を受け、記録画像として出力される。
【０００６】
電子写真装置等の画像形成装置における現像工程の実行手段として、電圧を印加することにより現像作用を施している。以上に示した現像方式においては、現像部材１は通常半導電領域の電気抵抗値を有する現像ローラであり、感光ドラム、現像ブレード、トナー供給ローラ等に常に圧接しているために、低硬度で電気的特性のばらつきが少ない材料で構成されることが良好な画像を得るための必須条件である。
【０００７】
また、上記帯電、転写、現像プロセスに使用される部材としては、一般にはローラ形状の導電性弾性ローラが近年盛んに使用されている。また、各ローラは、トナーや感光ドラムなど他の部材と接触、或いは圧接しているために表面の離型性など、部材によっては、更なる表面の機能を要求されている。これらの機能を満足する為には、弾性層表面に樹脂層を形成することが必要であり、樹脂層を形成する手段としては、スプレー塗工、ディッピング法、ロールコーター等が用いられるが、特にディッピングが好ましく用いられる。
【０００８】
弾性ローラの軸芯体には、導電性や熱伝導性に優れた金属材料を用いるものが多い。これらの金属材料は高価であり、また近年、エコロジー（地球環境を酷使したり、汚染したりせず、地球環境に優しく共存していく）の考えが世界的に広がっていることもあって、表層や弾性層の劣化で寿命が尽きた弾性ローラの軸芯体を再利用して弾性ローラを再生するリサイクルが広く行われている。
【０００９】
この弾性ローラの再生は、弾性ローラから弾性層及び表層を剥がして軸芯体を露出させ、その軸芯体の表面に新たに弾性層及び表層を設けることで実現される。
【００１０】
例えば特許文献１には定着ローラの弾性層を剥がして軸芯体を露出させ、軸芯体の表面をカッティングブレードで研削した後、さらに研磨して表面形状を整えて新たに弾性層を設ける定着ローラの再生方法が提案されている。しかしながら、一般に軸芯体と弾性層の間には接着力を高める目的で接着層が設けられているため、弾性層を軸芯体から剥がす際に途中でちぎれて弾性層の一部が軸芯体に残ってしまい、新たに弾性層を設けるために研削、研磨等の工程が必要となって弾性ローラの再生効率を向上させる妨げとなる可能性があった。
【００１１】
また、特許文献２には軸芯体の弾性層非形成部に離型剤を塗布することによって、弾性層非形成部に付着した弾性層のみを途中でちぎれることなく軸芯体から容易に剥離する方法が提案されているが、軸芯体の外周全面に離型剤を塗布した場合の弾性層との接着力については言及されていない。
【００１２】
弾性層との接着力を向上させる方法としては、軸芯体の外周面が凹凸状に形成され、この凹凸面に弾性層がくい込むことによって軸芯体に弾性層が接着される方法が特許文献３に提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２９３０６１号公報
【特許文献２】特開平１１−７０５９４号公報
【特許文献３】特開２００１−９０７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明では、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラをはじめとする画像形成装置の各種弾性ローラについて、軸芯体と弾性層の接合部は回転方向の剪断力に対して優れた耐久性を示し、かつ弾性ローラの寿命が尽きた際には容易に軸芯体から弾性層を剥がせて再び弾性層を設けることが可能な弾性ローラの軸芯体及びこれを用いた弾性ローラの再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明では軸芯体の外周面の少なくとも一部が凹凸状に加工され、かつ前記軸芯体の外周面は離型剤が塗布されている。
すなわち、本発明の軸芯体は、外周面に離型剤が塗布されているために軸芯体を再生する際には容易に弾性層を軸芯体から剥がすことができ、また外周面の少なくとも一部が凹凸状に加工されることによって回転方向の剪断力に対しては高い耐久性を示す。
【００１５】
本発明では前記軸心体の外周面の凹凸状に加工された部分の１０点平均粗さは５０〜３００μｍである。また、本発明では前記離型剤にフッ素系離型剤が用いられる。
【００１６】
本発明によれば、前記軸芯体は弾性ローラの軸芯体である。前記弾性ローラは電子写真用弾性ローラである。
【００１７】
さらに、本発明では軸芯体の外周上に少なくとも１層以上の弾性層を設けた弾性ローラの再生方法において、前記軸芯体の外周面は少なくとも一部が凹凸状に加工され、かつ前記軸芯体の外周面は離型剤が塗布されており、前記弾性層を剥がして前記軸芯体を露出させた後、弾性層を新たに設けて再び使用する。
【００１８】
本発明では軸芯体の外周上に少なくとも１層以上の弾性層を設けた弾性ローラの再生方法において、前記軸芯体の外周面は少なくとも一部が凹凸状に加工され、かつ前記軸芯体の外周面は離型剤が塗布されており、前記弾性層を剥がして前記軸芯体を露出させ、前記露出された軸芯体の外周面に再度離型剤を塗布した後、弾性層を新たに設けて再び使用する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、軸芯体の外周に弾性層を設けた帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラをはじめとする画像形成装置の各種弾性ローラにおいて、軸芯体の外周面に離型剤を塗布することで軸芯体と弾性層の剥離が容易となり、弾性ローラの再生効率を高めることができる。
【００２０】
また本発明によれば、軸芯体の外周面を適度な１０点平均粗さにすることにより、軸芯体の外周面に形成された粗面の凸部が弾性層にくい込み、離型剤が塗布された軸芯体でも弾性層との接着力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００２２】
弾性ローラは、例えば図２に示すような断面構造を有し、図３にも示すように軸芯体１と、該軸芯体１の外周上に同芯円状に形成された弾性層２を有する。また、形成された該弾性層２の外周上に表層３として樹脂層を形成することもできる。
【００２３】
本発明で使用する軸芯体１は、例えば、炭素鋼合金表面に５μｍ厚さの工業ニッケルメッキを施した円柱である。軸芯体１を構成する材料としては他にも、例えば鉄、鋼、アルミニウム、チタン、銅及びニッケル等の合金やこれらの金属を含むステンレス、ジュラルミン、真鍮及び青銅等の合金、さらにカーボンブラックや炭素繊維をプラスチックで固めた複合材料等の剛直で導電性を示す公知の材料を使用することも出来る。また、形状としては、円柱状のほかに中心部分を空洞とした円筒形状とすることもできる。
【００２４】
本発明での離型剤は、弾性層を軸芯体から容易に剥がせるように軸芯体の外周面に塗布される。本発明で使用される離型剤は、従来から公知のものを用いることができ、例えばシリコーン樹脂やフッ素樹脂を有機溶剤や水で希釈した離型剤等が用いられる。特には離型性が高く、被膜の厚みを薄くできるフッ素系離型剤を用いるのが好ましく、例えばダイフリーＭＥ−３１３(商品名：ダイキン工業（株）社製)が用いられる。
【００２５】
軸芯体への離型剤の塗布は、離型剤を軸芯体の外周面に均一に塗布することができれば特に限定されないが、例えば、軸芯体の両端部を固定して回転させながら離型剤を含浸したスポンジを軸芯体に押し当てて所定の箇所を移動させることで行われる。または、離型剤を含浸したスポンジの代わりにスプレーにより直接軸芯体に噴霧しても良い。離型剤の軸芯体への塗布は、少なくとも弾性層と接する箇所に行えば十分である。離型剤を塗布、または噴霧した後、エアブローで希釈溶剤の蒸発を促進させても良い。
【００２６】
離型剤の種類によっては焼付けは不要だが、通常は焼付けを行うことで離型剤が軸芯体に強固に被覆される。焼付け温度と時間は離型剤により異なるが、通常は１００〜１５０℃で３０〜６０分程度行われる。
【００２７】
本発明での軸芯体の外周面への凹凸加工は、離型剤を塗布することによって接着力が低下した軸芯体と弾性層の接着をアンカー効果で補うためのものである。軸芯体の外周面を凹凸状に加工する方法としては、ブラスト加工、ローレット加工、ワイヤーブラシ掛け、研磨、転造、腐食等があり、従来から公知のものを広く使用できる。特にブラスト加工は処理する際の圧力や粒子の径を変えることで表面の粗さを自由に設定できる点で好ましい。
【００２８】
また、本発明の弾性ローラにおいて、軸芯体の外周面の凹凸状に加工された部分の１０点平均粗さは、特に制限されるものではないが、５０〜３００μｍの範囲が好ましく、なかでも１００〜２００μｍの範囲であることがより好ましい。１０点平均粗さが５０μｍ未満では、回転方向の剪断力に耐えるのに十分な弾性層との接着力が得られないことがある。一方、３００μｍを超える場合には軸芯体の凸部が弾性層にくい込みすぎて弾性層をきれいに剥がせないことがある。
【００２９】
外軸芯体の外周面の凹凸状に加工されている面積は、通常は弾性層が形成される外周面面積の１００％であることが好ましいが、上記作用、効果が得られれば、１００％未満でも良い。
【００３０】
弾性層を軸芯体から剥がす方法としては特に制限はないが、例えば、カッターの刃で長手方向に全長に渡って切り込みを入れ、この切り込みを手掛かりに弾性層を左右に広げることで弾性層を軸芯体から剥がすことができる。または、弾性層の一端に切り込みを入れ、手で引き剥がしていっても良い。この際、軸芯体に離型剤が塗布されていれば、弾性層は単に軸芯体の外周の粗面にアンカー効果で接着しているだけなので、軸芯体から弾性層を容易に剥がすことができる。
【００３１】
弾性層を形成する原料主成分のゴムとしては、特に制限はなく、従来公知の材料を用いることができるが、例えば、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ノルボーネンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム等のゴム材料を用いることができる。
【００３２】
更に本発明の弾性ローラでは、その弾性層を形成する際、個別的な用途に合わせて、弾性層自体に要求される機能に必要な成分、例えば、導電剤、非導電性充填剤など、また、ゴム成型体とする際に利用される各種添加剤成分、例えば、架橋剤、触媒、分散促進剤など、各種の添加剤を主成分の弾性層に適宜配合することができる。
【００３３】
弾性層に導電性を付与する目的に添加する導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、パラジウム、銀、鉄、銅、錫、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化モリブデン、酸化錫―酸化アンチモン固溶体、酸化錫―酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物、これらの導電性材料で被覆された絶縁性物質等の微粉末を用いることができる。更にイオン導電剤として、ＬｉＣｌＯ4、ＮａＣｌＯ4等の過塩素酸塩、４級アンモニウム塩等が挙げられる。これらの内、カーボンブラックは、比較的容易に入手でき、また、主成分のゴム材料の種類に依らず、良好な帯電性が得られるため、好適に利用できる。
【００３４】
この他にも非導電性充填剤として、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、酸化鉄等を配合することができる。
【００３５】
本発明では以上のようにして形成された弾性層の外周上に必要に応じて表層を設けることもできる。表層を形成する材料としては、各種のポリアミド、フッ素樹脂、水素添加スチレン−ブチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、オレフィン樹脂等が挙げられる。表層の厚さは、一般的には５〜１００μｍであり、帯電ローラおよび現像ローラとして用いる場合には、一般的には１０〜２０μｍである。
【実施例】
【００３６】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
【００３７】
まず、実施例および比較例にて用いた弾性層の評価方法について記載する。
[１０点平均粗さ] 本発明における１０点平均粗さはＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に基づくものであるが、小坂研究所製サーフコーダー ＳＥ−３４００を用いて軸芯体の長手方向３箇所（中央部及び両端部）について測定長２．５ｍｍ、送り速さ０．１ｍｍ/ｓで測定した１０点平均粗さの平均値とした。
なお、[１０点平均粗さ]の測定は凹凸部分について行なって得られる数値であるが、本実施例、比較例では全面に凹凸状に加工されているので全面での測定値を示している。
【００３８】
[接着の耐久性]本評価で使用した電子写真式レーザービームプリンターは、Ａ４版出力用のマシンで、記録メディアの出力スピードはＡ４縦１６枚／分、画像の解像度は６００ｄｐｉである。感光体ドラムはアルミシリンダーにＯＰＣ（有機光導電体）層をコートした反転現像方式の感光ドラムであり、最外層は変性ポリカーボネートをバインダー樹脂とする電荷輸送層である。
【００３９】
この電子写真式レーザービームプリンターに、実施例１〜１１及び比較例１、２の弾性ローラを取り付け、感光ドラムの回転方向と垂直方向に幅２ドット、間隔５０ドットの横線を描くような画像をそのまま１０,０００枚連続耐久した際における軸芯体と弾性層の剥がれを目視で観察した。弾性層の一部が浮いているのが観察された、または弾性層が軸芯体から剥がれてしまったレベルを×、弾性層が浮いている、または剥がれたが実用上問題のないレベルを△、全く剥がれのないレベルを○とし、○のレベルの弾性ローラをさらに１０,０００枚連続耐久しても全く剥がれのなかったレベルを◎とした。
【００４０】
[再生の簡便性]１０,０００枚の連続耐久後に弾性層を剥がす際、軸芯体と弾性層が凝集破壊０％で剥がれたレベルを◎、凝集破壊１〜１０％で剥がれたレベルを○、凝集破壊１１〜２０％で剥がれたレベルを△、凝集破壊２１％以上のレベルを×とした。
【００４１】
実施例１
弾性ローラの軸芯体として外径８ｍｍ、長さ２５０ｍｍのＳＵＭの外周面に１０点平均粗さが５０μｍとなるように定番＃４０、噴射圧力５ｋｇ/ｃｍ2でサンドブラスト処理を施した後、フッ素系離型剤（商品名：ダイフリーＭＥ−３１３：ダイキン工業（株）社製:以降の実験でもフッ素系剤はこれを用いた。）に蒸留水を体積比率で１：１０の割合で混合した離型剤を塗布して１１５℃で５分間加熱硬化させた。硬化させた離型剤の厚みは０．８μｍであった。
【００４２】
次いで円筒形金型中心部に該軸芯体を配置して該円筒金型内にその注入口からシリコーンゴムを注入した後、１１５℃で５分間加熱硬化させてシリコーンゴム弾性層を成型した。次にシリコーンゴム弾性層中の反応残渣及び未反応低分子分を除去する等を目的として、２００℃で４時間の熱処理をした。
【００４３】
その後、得られたシリコーンゴム弾性層の表面上に、ウレタン樹脂及び現像剤搬送性を良くする目的で平均粒径１０μｍのウレタン微粒子を２０％分散させた液をディッピングにより積層させた。
【００４４】
そして、塗工・風乾後の該ローラを１４０℃で４時間の熱処理により、表層としておよそ２０μｍの厚さのポリウレタン樹脂層を被覆した。
【００４５】
得られた弾性ローラを電子写真レーザープリンターに現像ローラとして取り付け、１０，０００枚の連続耐久を行った後、現像ローラの接着の耐久性を上記のごとく評価したところ、連続耐久後において弾性層の軸芯体からの剥がれは全くなかった。
【００４６】
次いで、現像ローラの表層及び弾性層にカッターの刃で長手方向に全長に渡って切り込みを入れ、この切り込みを左右に広げて軸芯体から表層とともに弾性層を剥がして軸芯体を露出させた。この際、弾性層は軸芯体から凝集破壊０％できれいに剥がれた。
【００４７】
露出した軸芯体の外周に再びシリコーンゴム弾性層を成型し、さらにシリコーンゴム弾性層の表面にポリウレタン樹脂層を設けて現像ローラを再生した。
【００４８】
この再生した現像ローラの接着の耐久性を上記のごとく再び評価したところ、連続耐久時において弾性層の軸芯体からの剥がれはなかった。その結果を表１にまとめた。
【００４９】
実施例２
連続耐久後に現像ローラの軸芯体から弾性層を剥がして軸芯体を露出させるまでは実施例１と同様に行った。現像ローラの接着の耐久性及び再生の簡便性を上記のごとく評価したところ、連続耐久後において軸芯体からの弾性層の剥がれはなく、また弾性層を軸芯体から剥がす際には弾性層は凝集破壊０％で剥がれた。
【００５０】
露出した軸芯体の外周に新たに離型剤を塗布した後、再びシリコーンゴム弾性層を成型し、さらにシリコーンゴム弾性層の表面にポリウレタン樹脂層を設けて現像ローラを再生した。この再生した現像ローラの接着の耐久性を上記のごとく再び評価したところ、連続耐久時において弾性層の軸芯体からの剥がれはなかった。その結果を表１にまとめた。
【００５１】
実施例３
現像ローラの軸芯体の外周面に１０点平均粗さが３００μｍとなるようにサンドブラスト処理を施した以外は実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、現像ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５２】
実施例４
現像ローラの軸芯体の外周面に１０点平均粗さが１００μｍとなるようにサンドブラスト処理を施した以外は実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、現像ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５３】
実施例５
現像ローラの軸芯体の外周面に１０点平均粗さが２００μｍとなるようにサンドブラスト処理を施した以外は実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、現像ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５４】
実施例６
現像ローラの軸芯体の外周面に１０点平均粗さが１２μｍとなるようにサンドブラスト処理を施した以外は実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、現像ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５５】
実施例７
現像ローラの軸芯体の外周面に１０点平均粗さが３８０μｍとなるようにサンドブラスト処理を施した以外は実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、現像ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５６】
実施例８
離型剤としてシリコーン系離型剤（商品名：ＳＨ７０３６ＥＸ：東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を用いた以外は実施例１と同様に連続耐久後に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、現像ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５７】
実施例９
弾性ローラの軸芯体として外径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍのステンレスを用い、実施例１のシリコーンゴム弾性層を設け、さらにその表面にアクリルポリオールをイソシアネート架橋したウレタン樹脂を設けた。得られた弾性ローラを電子写真レーザープリンターに帯電ローラとして取り付けた以外は、実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、帯電ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５８】
実施例１０
弾性ローラの軸芯体として外径８ｍｍ、長さ２５０ｍｍのアルミニウムを用い、実施例１のシリコーンゴム弾性層を設け、さらにその表面にフッ素樹脂を設けた。得られた弾性ローラを電子写真レーザープリンターに定着ローラとして取り付けた以外は、実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、定着ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５９】
比較例１
弾性ローラの軸芯体として外径８ｍｍ、長さ２５０ｍｍのＳＵＭを用い、その外周にブラスト処理及び離型剤塗布はせずにシリコーンゴム弾性層を設け、さらにシリコーンゴム弾性層の表面にポリウレタン樹脂層を設けた。得られた弾性ローラを現像ローラとして電子写真レーザープリンターに取り付け、１０，０００枚の連続耐久を行った後、現像ローラの接着の耐久性を上記のごとく評価したところ、連続耐久後において弾性層の軸芯体からの剥がれはなかった。
【００６０】
次いで、現像ローラの表層及び弾性層にカッターの刃で長手方向に全長に渡って切り込みを入れ、軸芯体から表層とともに弾性層を剥がそうとしたが、弾性層が軸芯体に強く接着しているために軸芯体を露出させることはできず、また現像ローラを再生することもできなかった。その結果を表２にまとめた。
【００６１】
比較例２
現像ローラの軸芯体の外周面に１０点平均粗さが５０μｍとなるようにサンドブラスト処理を施した以外は比較例１と同様に連続耐久後に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った。連続耐久後における弾性層の軸芯体からの剥がれはなかったが、カッターの刃で切り込みを入れて弾性層を軸芯体から剥がそうとしたが弾性層が軸芯体に強く接着しているために弾性層を剥がすことができず、現像ローラを再生することもできなかった。その結果を表２にまとめた。
【００６２】
比較例３
軸芯体にダイキン工業製フッ素系離型剤（商品名：ダイフリーＭＥ−３１３）を塗布した以外は比較例１と同様に連続耐久後に接着の耐久性の評価を行ったところ、連続耐久時において弾性層の軸芯体からの剥がれがあった。
【００６３】
次いで、現像ローラの表層及び弾性層にカッターの刃で長手方向に全長に渡って切り込みを入れ、この切り込みを左右に広げて軸芯体から表層とともに弾性層を剥がして軸芯体を露出させた。この際、弾性層は軸芯体から凝集破壊０％できれいに剥がれた。
【００６４】
露出した軸芯体の外周に再びシリコーンゴム弾性層を成型し、さらにシリコーンゴム弾性層の表面にポリウレタン樹脂層を設けて現像ローラを再生した。この再生した現像ローラの接着の耐久性を再び評価したところ、弾性層の軸芯体からの剥がれがあった。その結果を表２にまとめた。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラをはじめとする画像形成装置の各種弾性ローラについて、軸芯体の表面に離型剤を塗布し、また軸芯体の外周面を適度な１０点平均粗さにすることにより、軸芯体と弾性層の接合部は回転方向の剪断力に対して優れた耐久性を示し、かつ弾性ローラの寿命が尽きた際には容易に軸芯体から弾性層を剥がせて再び弾性層を設けることで弾性ローラを再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】画像形成装置の該略図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す弾性ローラの概念的断面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す弾性ローラの概念的斜視図である。
【符号の説明】
【００６９】
１：現像ローラ
２：感光ドラム
３：転写ローラ
４：帯電ローラ
５：クリーニングブレード
６：軸芯体
７：弾性層
８：表層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写装置、プリンター、静電記録装置等の電子写真画像形成装置に使用される弾性ローラの軸芯体及びこれを用いた弾性ローラの再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、電子写真複写装置、プリンター、静電記録装置等の電子写真画像形成装置において使用する弾性ローラに関する。特に、画像形成体に接触させて該画像形成体表面に現像剤を供給することにより該画像形成体表面に可視画像を形成させる電子写真プロセスカートリッジにおいて、高精細な画像を得ることが出来る現像ローラに関するものである。
【０００３】
従来、電子写真記録装置では、その本体内部に画像形成部が設置され、画像はクリーニング、帯電、潜像、現像、転写、定着プロセスを経て形成される。画像形成部は電子写真感光体である感光ドラムを備えており、クリーニング部、帯電部、潜像形成部、現像部及び転写部を備えている。この画像形成部で形成された感光ドラム上の画像は転写部で、記録材に転写され、搬送された後、定着部（不図示）にて加熱、加圧され、定着された記録画像として排出される。
【０００４】
次に、クリーニング、帯電、潜像、現像、転写、定着のプロセスの内、帯電、潜像形成、現像、転写プロセスについて図１を参照して説明する。
【０００５】
帯電部では、帯電部材４により感光ドラム２の表面に対し、所定の極性で電位が一様になるように一次帯電処理を行う。帯電部で均一に帯電処理された後、目的画像情報の露光Ｉを受けることで、感光ドラム２表面に目的画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は現像部で現像部材１によりトナー画像として可視像化されていく。この可視像化されたトナー画像は、転写部で転写部材３により記録材の裏面から電圧を印加することにより記録材Ｐに転写される。その後該記録材は定着部（不図示）へ搬送され、像定着を受け、記録画像として出力される。
【０００６】
電子写真装置等の画像形成装置における現像工程の実行手段として、電圧を印加することにより現像作用を施している。以上に示した現像方式においては、現像部材１は通常半導電領域の電気抵抗値を有する現像ローラであり、感光ドラム、現像ブレード、トナー供給ローラ等に常に圧接しているために、低硬度で電気的特性のばらつきが少ない材料で構成されることが良好な画像を得るための必須条件である。
【０００７】
また、上記帯電、転写、現像プロセスに使用される部材としては、一般にはローラ形状の導電性弾性ローラが近年盛んに使用されている。また、各ローラは、トナーや感光ドラムなど他の部材と接触、或いは圧接しているために表面の離型性など、部材によっては、更なる表面の機能を要求されている。これらの機能を満足する為には、弾性層表面に樹脂層を形成することが必要であり、樹脂層を形成する手段としては、スプレー塗工、ディッピング法、ロールコーター等が用いられるが、特にディッピングが好ましく用いられる。
【０００８】
弾性ローラの軸芯体には、導電性や熱伝導性に優れた金属材料を用いるものが多い。これらの金属材料は高価であり、また近年、エコロジー（地球環境を酷使したり、汚染したりせず、地球環境に優しく共存していく）の考えが世界的に広がっていることもあって、表層や弾性層の劣化で寿命が尽きた弾性ローラの軸芯体を再利用して弾性ローラを再生するリサイクルが広く行われている。
【０００９】
この弾性ローラの再生は、弾性ローラから弾性層及び表層を剥がして軸芯体を露出させ、その軸芯体の表面に新たに弾性層及び表層を設けることで実現される。
【００１０】
例えば特許文献１には定着ローラの弾性層を剥がして軸芯体を露出させ、軸芯体の表面をカッティングブレードで研削した後、さらに研磨して表面形状を整えて新たに弾性層を設ける定着ローラの再生方法が提案されている。しかしながら、一般に軸芯体と弾性層の間には接着力を高める目的で接着層が設けられているため、弾性層を軸芯体から剥がす際に途中でちぎれて弾性層の一部が軸芯体に残ってしまい、新たに弾性層を設けるために研削、研磨等の工程が必要となって弾性ローラの再生効率を向上させる妨げとなる可能性があった。
【００１１】
また、特許文献２には軸芯体の弾性層非形成部に離型剤を塗布することによって、弾性層非形成部に付着した弾性層のみを途中でちぎれることなく軸芯体から容易に剥離する方法が提案されているが、軸芯体の外周全面に離型剤を塗布した場合の弾性層との接着力については言及されていない。
【００１２】
弾性層との接着力を向上させる方法としては、軸芯体の外周面が凹凸状に形成され、この凹凸面に弾性層がくい込むことによって軸芯体に弾性層が接着される方法が特許文献３に提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２９３０６１号公報
【特許文献２】特開平１１−７０５９４号公報
【特許文献３】特開２００１−９０７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明では、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラをはじめとする画像形成装置の各種弾性ローラについて、軸芯体と弾性層の接合部は回転方向の剪断力に対して優れた耐久性を示し、かつ弾性ローラの寿命が尽きた際には容易に軸芯体から弾性層を剥がせて再び弾性層を設けることが可能な弾性ローラの軸芯体及びこれを用いた弾性ローラの再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明では軸芯体の外周面の少なくとも一部が凹凸状に加工され、かつ前記軸芯体の外周面は離型剤が塗布されている。
すなわち、本発明の軸芯体は、外周面に離型剤が塗布されているために軸芯体を再生する際には容易に弾性層を軸芯体から剥がすことができ、また外周面の少なくとも一部が凹凸状に加工されることによって回転方向の剪断力に対しては高い耐久性を示す。
【００１５】
本発明では前記軸心体の外周面の凹凸状に加工された部分の１０点平均粗さは５０〜３００μｍである。また、本発明では前記離型剤にフッ素系離型剤が用いられる。
【００１６】
本発明によれば、前記軸芯体は弾性ローラの軸芯体である。前記弾性ローラは電子写真用弾性ローラである。
【００１７】
さらに、本発明では軸芯体の外周上に少なくとも１層以上の弾性層を設けた弾性ローラの再生方法において、前記軸芯体の外周面は少なくとも一部が凹凸状に加工され、かつ前記軸芯体の外周面は離型剤が塗布されており、前記弾性層を剥がして前記軸芯体を露出させた後、弾性層を新たに設けて再び使用する。
【００１８】
本発明では軸芯体の外周上に少なくとも１層以上の弾性層を設けた弾性ローラの再生方法において、前記軸芯体の外周面は少なくとも一部が凹凸状に加工され、かつ前記軸芯体の外周面は離型剤が塗布されており、前記弾性層を剥がして前記軸芯体を露出させ、前記露出された軸芯体の外周面に再度離型剤を塗布した後、弾性層を新たに設けて再び使用する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、軸芯体の外周に弾性層を設けた帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラをはじめとする画像形成装置の各種弾性ローラにおいて、軸芯体の外周面に離型剤を塗布することで軸芯体と弾性層の剥離が容易となり、弾性ローラの再生効率を高めることができる。
【００２０】
また本発明によれば、軸芯体の外周面を適度な１０点平均粗さにすることにより、軸芯体の外周面に形成された粗面の凸部が弾性層にくい込み、離型剤が塗布された軸芯体でも弾性層との接着力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００２２】
弾性ローラは、例えば図２に示すような断面構造を有し、図３にも示すように軸芯体１と、該軸芯体１の外周上に同芯円状に形成された弾性層２を有する。また、形成された該弾性層２の外周上に表層３として樹脂層を形成することもできる。
【００２３】
本発明で使用する軸芯体１は、例えば、炭素鋼合金表面に５μｍ厚さの工業ニッケルメッキを施した円柱である。軸芯体１を構成する材料としては他にも、例えば鉄、鋼、アルミニウム、チタン、銅及びニッケル等の合金やこれらの金属を含むステンレス、ジュラルミン、真鍮及び青銅等の合金、さらにカーボンブラックや炭素繊維をプラスチックで固めた複合材料等の剛直で導電性を示す公知の材料を使用することも出来る。また、形状としては、円柱状のほかに中心部分を空洞とした円筒形状とすることもできる。
【００２４】
本発明での離型剤は、弾性層を軸芯体から容易に剥がせるように軸芯体の外周面に塗布される。本発明で使用される離型剤は、従来から公知のものを用いることができ、例えばシリコーン樹脂やフッ素樹脂を有機溶剤や水で希釈した離型剤等が用いられる。特には離型性が高く、被膜の厚みを薄くできるフッ素系離型剤を用いるのが好ましく、例えばダイフリーＭＥ−３１３(商品名：ダイキン工業（株）社製)が用いられる。
【００２５】
軸芯体への離型剤の塗布は、離型剤を軸芯体の外周面に均一に塗布することができれば特に限定されないが、例えば、軸芯体の両端部を固定して回転させながら離型剤を含浸したスポンジを軸芯体に押し当てて所定の箇所を移動させることで行われる。または、離型剤を含浸したスポンジの代わりにスプレーにより直接軸芯体に噴霧しても良い。離型剤の軸芯体への塗布は、少なくとも弾性層と接する箇所に行えば十分である。離型剤を塗布、または噴霧した後、エアブローで希釈溶剤の蒸発を促進させても良い。
【００２６】
離型剤の種類によっては焼付けは不要だが、通常は焼付けを行うことで離型剤が軸芯体に強固に被覆される。焼付け温度と時間は離型剤により異なるが、通常は１００〜１５０℃で３０〜６０分程度行われる。
【００２７】
本発明での軸芯体の外周面への凹凸加工は、離型剤を塗布することによって接着力が低下した軸芯体と弾性層の接着をアンカー効果で補うためのものである。軸芯体の外周面を凹凸状に加工する方法としては、ブラスト加工、ローレット加工、ワイヤーブラシ掛け、研磨、転造、腐食等があり、従来から公知のものを広く使用できる。特にブラスト加工は処理する際の圧力や粒子の径を変えることで表面の粗さを自由に設定できる点で好ましい。
【００２８】
また、本発明の弾性ローラにおいて、軸芯体の外周面の凹凸状に加工された部分の１０点平均粗さは、特に制限されるものではないが、５０〜３００μｍの範囲が好ましく、なかでも１００〜２００μｍの範囲であることがより好ましい。１０点平均粗さが５０μｍ未満では、回転方向の剪断力に耐えるのに十分な弾性層との接着力が得られないことがある。一方、３００μｍを超える場合には軸芯体の凸部が弾性層にくい込みすぎて弾性層をきれいに剥がせないことがある。
【００２９】
外軸芯体の外周面の凹凸状に加工されている面積は、通常は弾性層が形成される外周面面積の１００％であることが好ましいが、上記作用、効果が得られれば、１００％未満でも良い。
【００３０】
弾性層を軸芯体から剥がす方法としては特に制限はないが、例えば、カッターの刃で長手方向に全長に渡って切り込みを入れ、この切り込みを手掛かりに弾性層を左右に広げることで弾性層を軸芯体から剥がすことができる。または、弾性層の一端に切り込みを入れ、手で引き剥がしていっても良い。この際、軸芯体に離型剤が塗布されていれば、弾性層は単に軸芯体の外周の粗面にアンカー効果で接着しているだけなので、軸芯体から弾性層を容易に剥がすことができる。
【００３１】
弾性層を形成する原料主成分のゴムとしては、特に制限はなく、従来公知の材料を用いることができるが、例えば、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ノルボーネンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム等のゴム材料を用いることができる。
【００３２】
更に本発明の弾性ローラでは、その弾性層を形成する際、個別的な用途に合わせて、弾性層自体に要求される機能に必要な成分、例えば、導電剤、非導電性充填剤など、また、ゴム成型体とする際に利用される各種添加剤成分、例えば、架橋剤、触媒、分散促進剤など、各種の添加剤を主成分の弾性層に適宜配合することができる。
【００３３】
弾性層に導電性を付与する目的に添加する導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、パラジウム、銀、鉄、銅、錫、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化モリブデン、酸化錫―酸化アンチモン固溶体、酸化錫―酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物、これらの導電性材料で被覆された絶縁性物質等の微粉末を用いることができる。更にイオン導電剤として、ＬｉＣｌＯ4、ＮａＣｌＯ4等の過塩素酸塩、４級アンモニウム塩等が挙げられる。これらの内、カーボンブラックは、比較的容易に入手でき、また、主成分のゴム材料の種類に依らず、良好な帯電性が得られるため、好適に利用できる。
【００３４】
この他にも非導電性充填剤として、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、酸化鉄等を配合することができる。
【００３５】
本発明では以上のようにして形成された弾性層の外周上に必要に応じて表層を設けることもできる。表層を形成する材料としては、各種のポリアミド、フッ素樹脂、水素添加スチレン−ブチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、オレフィン樹脂等が挙げられる。表層の厚さは、一般的には５〜１００μｍであり、帯電ローラおよび現像ローラとして用いる場合には、一般的には１０〜２０μｍである。
【実施例】
【００３６】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
【００３７】
まず、実施例および比較例にて用いた弾性層の評価方法について記載する。
[１０点平均粗さ] 本発明における１０点平均粗さはＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に基づくものであるが、小坂研究所製サーフコーダー ＳＥ−３４００を用いて軸芯体の長手方向３箇所（中央部及び両端部）について測定長２．５ｍｍ、送り速さ０．１ｍｍ/ｓで測定した１０点平均粗さの平均値とした。
なお、[１０点平均粗さ]の測定は凹凸部分について行なって得られる数値であるが、本実施例、比較例では全面に凹凸状に加工されているので全面での測定値を示している。
【００３８】
[接着の耐久性]本評価で使用した電子写真式レーザービームプリンターは、Ａ４版出力用のマシンで、記録メディアの出力スピードはＡ４縦１６枚／分、画像の解像度は６００ｄｐｉである。感光体ドラムはアルミシリンダーにＯＰＣ（有機光導電体）層をコートした反転現像方式の感光ドラムであり、最外層は変性ポリカーボネートをバインダー樹脂とする電荷輸送層である。
【００３９】
この電子写真式レーザービームプリンターに、実施例１〜１１及び比較例１、２の弾性ローラを取り付け、感光ドラムの回転方向と垂直方向に幅２ドット、間隔５０ドットの横線を描くような画像をそのまま１０,０００枚連続耐久した際における軸芯体と弾性層の剥がれを目視で観察した。弾性層の一部が浮いているのが観察された、または弾性層が軸芯体から剥がれてしまったレベルを×、弾性層が浮いている、または剥がれたが実用上問題のないレベルを△、全く剥がれのないレベルを○とし、○のレベルの弾性ローラをさらに１０,０００枚連続耐久しても全く剥がれのなかったレベルを◎とした。
【００４０】
[再生の簡便性]１０,０００枚の連続耐久後に弾性層を剥がす際、軸芯体と弾性層が凝集破壊０％で剥がれたレベルを◎、凝集破壊１〜１０％で剥がれたレベルを○、凝集破壊１１〜２０％で剥がれたレベルを△、凝集破壊２１％以上のレベルを×とした。
【００４１】
実施例１
弾性ローラの軸芯体として外径８ｍｍ、長さ２５０ｍｍのＳＵＭの外周面に１０点平均粗さが５０μｍとなるように定番＃４０、噴射圧力５ｋｇ/ｃｍ2でサンドブラスト処理を施した後、フッ素系離型剤（商品名：ダイフリーＭＥ−３１３：ダイキン工業（株）社製:以降の実験でもフッ素系剤はこれを用いた。）に蒸留水を体積比率で１：１０の割合で混合した離型剤を塗布して１１５℃で５分間加熱硬化させた。硬化させた離型剤の厚みは０．８μｍであった。
【００４２】
次いで円筒形金型中心部に該軸芯体を配置して該円筒金型内にその注入口からシリコーンゴムを注入した後、１１５℃で５分間加熱硬化させてシリコーンゴム弾性層を成型した。次にシリコーンゴム弾性層中の反応残渣及び未反応低分子分を除去する等を目的として、２００℃で４時間の熱処理をした。
【００４３】
その後、得られたシリコーンゴム弾性層の表面上に、ウレタン樹脂及び現像剤搬送性を良くする目的で平均粒径１０μｍのウレタン微粒子を２０％分散させた液をディッピングにより積層させた。
【００４４】
そして、塗工・風乾後の該ローラを１４０℃で４時間の熱処理により、表層としておよそ２０μｍの厚さのポリウレタン樹脂層を被覆した。
【００４５】
得られた弾性ローラを電子写真レーザープリンターに現像ローラとして取り付け、１０，０００枚の連続耐久を行った後、現像ローラの接着の耐久性を上記のごとく評価したところ、連続耐久後において弾性層の軸芯体からの剥がれは全くなかった。
【００４６】
次いで、現像ローラの表層及び弾性層にカッターの刃で長手方向に全長に渡って切り込みを入れ、この切り込みを左右に広げて軸芯体から表層とともに弾性層を剥がして軸芯体を露出させた。この際、弾性層は軸芯体から凝集破壊０％できれいに剥がれた。
【００４７】
露出した軸芯体の外周に再びシリコーンゴム弾性層を成型し、さらにシリコーンゴム弾性層の表面にポリウレタン樹脂層を設けて現像ローラを再生した。
【００４８】
この再生した現像ローラの接着の耐久性を上記のごとく再び評価したところ、連続耐久時において弾性層の軸芯体からの剥がれはなかった。その結果を表１にまとめた。
【００４９】
実施例２
連続耐久後に現像ローラの軸芯体から弾性層を剥がして軸芯体を露出させるまでは実施例１と同様に行った。現像ローラの接着の耐久性及び再生の簡便性を上記のごとく評価したところ、連続耐久後において軸芯体からの弾性層の剥がれはなく、また弾性層を軸芯体から剥がす際には弾性層は凝集破壊０％で剥がれた。
【００５０】
露出した軸芯体の外周に新たに離型剤を塗布した後、再びシリコーンゴム弾性層を成型し、さらにシリコーンゴム弾性層の表面にポリウレタン樹脂層を設けて現像ローラを再生した。この再生した現像ローラの接着の耐久性を上記のごとく再び評価したところ、連続耐久時において弾性層の軸芯体からの剥がれはなかった。その結果を表１にまとめた。
【００５１】
実施例３
現像ローラの軸芯体の外周面に１０点平均粗さが３００μｍとなるようにサンドブラスト処理を施した以外は実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、現像ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５２】
実施例４
現像ローラの軸芯体の外周面に１０点平均粗さが１００μｍとなるようにサンドブラスト処理を施した以外は実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、現像ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５３】
実施例５
現像ローラの軸芯体の外周面に１０点平均粗さが２００μｍとなるようにサンドブラスト処理を施した以外は実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、現像ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５４】
実施例６
現像ローラの軸芯体の外周面に１０点平均粗さが１２μｍとなるようにサンドブラスト処理を施した以外は実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、現像ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５５】
実施例７
現像ローラの軸芯体の外周面に１０点平均粗さが３８０μｍとなるようにサンドブラスト処理を施した以外は実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、現像ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５６】
実施例８
離型剤としてシリコーン系離型剤（商品名：ＳＨ７０３６ＥＸ：東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を用いた以外は実施例１と同様に連続耐久後に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、現像ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５７】
実施例９
弾性ローラの軸芯体として外径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍのステンレスを用い、実施例１のシリコーンゴム弾性層を設け、さらにその表面にアクリルポリオールをイソシアネート架橋したウレタン樹脂を設けた。得られた弾性ローラを電子写真レーザープリンターに帯電ローラとして取り付けた以外は、実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、帯電ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５８】
実施例１０
弾性ローラの軸芯体として外径８ｍｍ、長さ２５０ｍｍのアルミニウムを用い、実施例１のシリコーンゴム弾性層を設け、さらにその表面にフッ素樹脂を設けた。得られた弾性ローラを電子写真レーザープリンターに定着ローラとして取り付けた以外は、実施例１と同様に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った後、定着ローラを再生して再び接着の耐久性を評価した。その結果を表１にまとめた。
【００５９】
比較例１
弾性ローラの軸芯体として外径８ｍｍ、長さ２５０ｍｍのＳＵＭを用い、その外周にブラスト処理及び離型剤塗布はせずにシリコーンゴム弾性層を設け、さらにシリコーンゴム弾性層の表面にポリウレタン樹脂層を設けた。得られた弾性ローラを現像ローラとして電子写真レーザープリンターに取り付け、１０，０００枚の連続耐久を行った後、現像ローラの接着の耐久性を上記のごとく評価したところ、連続耐久後において弾性層の軸芯体からの剥がれはなかった。
【００６０】
次いで、現像ローラの表層及び弾性層にカッターの刃で長手方向に全長に渡って切り込みを入れ、軸芯体から表層とともに弾性層を剥がそうとしたが、弾性層が軸芯体に強く接着しているために軸芯体を露出させることはできず、また現像ローラを再生することもできなかった。その結果を表２にまとめた。
【００６１】
比較例２
現像ローラの軸芯体の外周面に１０点平均粗さが５０μｍとなるようにサンドブラスト処理を施した以外は比較例１と同様に連続耐久後に接着の耐久性及び再生の簡便性の評価を行った。連続耐久後における弾性層の軸芯体からの剥がれはなかったが、カッターの刃で切り込みを入れて弾性層を軸芯体から剥がそうとしたが弾性層が軸芯体に強く接着しているために弾性層を剥がすことができず、現像ローラを再生することもできなかった。その結果を表２にまとめた。
【００６２】
比較例３
軸芯体にダイキン工業製フッ素系離型剤（商品名：ダイフリーＭＥ−３１３）を塗布した以外は比較例１と同様に連続耐久後に接着の耐久性の評価を行ったところ、連続耐久時において弾性層の軸芯体からの剥がれがあった。
【００６３】
次いで、現像ローラの表層及び弾性層にカッターの刃で長手方向に全長に渡って切り込みを入れ、この切り込みを左右に広げて軸芯体から表層とともに弾性層を剥がして軸芯体を露出させた。この際、弾性層は軸芯体から凝集破壊０％できれいに剥がれた。
【００６４】
露出した軸芯体の外周に再びシリコーンゴム弾性層を成型し、さらにシリコーンゴム弾性層の表面にポリウレタン樹脂層を設けて現像ローラを再生した。この再生した現像ローラの接着の耐久性を再び評価したところ、弾性層の軸芯体からの剥がれがあった。その結果を表２にまとめた。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラをはじめとする画像形成装置の各種弾性ローラについて、軸芯体の表面に離型剤を塗布し、また軸芯体の外周面を適度な１０点平均粗さにすることにより、軸芯体と弾性層の接合部は回転方向の剪断力に対して優れた耐久性を示し、かつ弾性ローラの寿命が尽きた際には容易に軸芯体から弾性層を剥がせて再び弾性層を設けることで弾性ローラを再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】画像形成装置の該略図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す弾性ローラの概念的断面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す弾性ローラの概念的斜視図である。
【符号の説明】
【００６９】
１：現像ローラ
２：感光ドラム
３：転写ローラ
４：帯電ローラ
５：クリーニングブレード
６：軸芯体
７：弾性層
８：表層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯体の外周面の少なくとも一部が凹凸状に加工され、かつ前記軸芯体の外周面は離型剤が塗布されていることを特徴とする弾性ローラの軸芯体。
【請求項２】
前記軸芯体は、外周面の凹凸状に加工された部分の１０点平均粗さが５０〜３００μmであることを特徴とする請求項１記載の弾性ローラの軸芯体。
【請求項３】
前記軸芯体は、離型剤にフッ素系離型剤を用いることを特徴とする請求項１または２記載の弾性ローラの軸芯体。
【請求項４】
軸芯体の外周上に少なくとも１層以上の弾性層を設けた弾性ローラにおいて、前記軸芯体は請求項１〜３のいずれか一項記載の弾性ローラの軸芯体を用いたことを特徴とする弾性ローラ。
【請求項５】
前記弾性ローラは、電子写真用弾性ローラであることを特徴とする請求項４記載の弾性ローラ。
【請求項６】
軸芯体の外周上に少なくとも１層以上の弾性層を設けた弾性ローラの再生方法において、前記軸芯体の外周面は少なくとも一部が凹凸状に加工され、かつ前記軸芯体の外周面は離型剤が塗布されており、前記弾性層を剥がして前記軸芯体を露出させた後、弾性層を再び設けることを特徴とする弾性ローラの再生方法。
【請求項７】
軸芯体の外周上に少なくとも１層以上の弾性層を設けた弾性ローラの再生方法において、前記軸芯体の外周面は少なくとも一部が凹凸状に加工され、かつ前記軸芯体の外周面は離型剤が塗布されており、前記弾性層を剥がして前記軸芯体を露出させ、前記露出された軸芯体の外周面に再度離型剤を塗布した後、弾性層を再び設けることを特徴とする弾性ローラの再生方法。
【請求項８】
前記軸芯体は、外周面の凹凸状に加工された部分の１０点平均粗さが５０〜３００μmであることを特徴とする請求項６または７記載の弾性ローラの再生方法。
【請求項９】
前記軸芯体は、離型剤にフッ素系離型剤を用いることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項記載の弾性ローラの再生方法。
【請求項１０】
前記弾性ローラは、電子写真用弾性ローラであることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の弾性ローラの再生方法。
【請求項１１】
請求項１〜５記載のいずれか一項に記載の弾性ローラを具備した電子写真カートリッジ。
【請求項１２】
請求項１〜５記載のいずれか一項に記載の弾性ローラを具備した電子写真画像形成装置。
【請求項１３】
請求項６〜１０記載の再生方法で再生された弾性ローラを具備した電子写真カートリッジ。
【請求項１４】
請求項６〜１０記載の再生方法で再生された弾性ローラを具備した電子写真画像形成装置。
【請求項１】
軸芯体の外周面の少なくとも一部が凹凸状に加工され、かつ前記軸芯体の外周面は離型剤が塗布されていることを特徴とする弾性ローラの軸芯体。
【請求項２】
前記軸芯体は、外周面の凹凸状に加工された部分の１０点平均粗さが５０〜３００μmであることを特徴とする請求項１記載の弾性ローラの軸芯体。
【請求項３】
前記軸芯体は、離型剤にフッ素系離型剤を用いることを特徴とする請求項１または２記載の弾性ローラの軸芯体。
【請求項４】
軸芯体の外周上に少なくとも１層以上の弾性層を設けた弾性ローラにおいて、前記軸芯体は請求項１〜３のいずれか一項記載の弾性ローラの軸芯体を用いたことを特徴とする弾性ローラ。
【請求項５】
前記弾性ローラは、電子写真用弾性ローラであることを特徴とする請求項４記載の弾性ローラ。
【請求項６】
軸芯体の外周上に少なくとも１層以上の弾性層を設けた弾性ローラの再生方法において、前記軸芯体の外周面は少なくとも一部が凹凸状に加工され、かつ前記軸芯体の外周面は離型剤が塗布されており、前記弾性層を剥がして前記軸芯体を露出させた後、弾性層を再び設けることを特徴とする弾性ローラの再生方法。
【請求項７】
軸芯体の外周上に少なくとも１層以上の弾性層を設けた弾性ローラの再生方法において、前記軸芯体の外周面は少なくとも一部が凹凸状に加工され、かつ前記軸芯体の外周面は離型剤が塗布されており、前記弾性層を剥がして前記軸芯体を露出させ、前記露出された軸芯体の外周面に再度離型剤を塗布した後、弾性層を再び設けることを特徴とする弾性ローラの再生方法。
【請求項８】
前記軸芯体は、外周面の凹凸状に加工された部分の１０点平均粗さが５０〜３００μmであることを特徴とする請求項６または７記載の弾性ローラの再生方法。
【請求項９】
前記軸芯体は、離型剤にフッ素系離型剤を用いることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項記載の弾性ローラの再生方法。
【請求項１０】
前記弾性ローラは、電子写真用弾性ローラであることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の弾性ローラの再生方法。
【請求項１１】
請求項１〜５記載のいずれか一項に記載の弾性ローラを具備した電子写真カートリッジ。
【請求項１２】
請求項１〜５記載のいずれか一項に記載の弾性ローラを具備した電子写真画像形成装置。
【請求項１３】
請求項６〜１０記載の再生方法で再生された弾性ローラを具備した電子写真カートリッジ。
【請求項１４】
請求項６〜１０記載の再生方法で再生された弾性ローラを具備した電子写真画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２９３０２１（Ｐ２００６−２９３０２１Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１３６８３（Ｐ２００５−１１３６８３）
【出願日】平成１７年４月１１日（２００５．４．１１）
【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１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１１日（２００５．４．１１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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