(57)【要約】【課題】劣化した導電性ローラーをリサイクルし再利用できる導電性ローラーの再生方法を提供する。【解決手段】所定の径を有すると共に、基材となるローラーシャフト３１の周面３１ａに導電性を有する被覆層３２を備える帯電ローラー３の再生方法であって、被覆層３２を除去する除去工程と、上記除去工程の後、上記所定の径になるように被覆層３２を再形成する被覆層形成工程とを有する手法を用いる。【選択図】図３
2010181465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の径を有すると共に、基材となるローラーシャフトの周面に導電性を有する被覆層を備える導電性ローラーの再生方法であって、
前記被覆層の少なくとも一部を除去する除去工程と、
前記除去工程の後、前記所定の径になるように被覆層を再形成する被覆層形成工程とを有することを特徴とする導電性ローラーの再生方法。
【請求項２】
前記除去工程では、前記被覆層を削剥または研磨して除去する機械加工処理と、前記被覆層を溶解剤で溶解して除去する溶解処理との少なくともいずれか一方を行うことを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラーの再生方法。
【請求項３】
前記被覆層形成工程では、前記除去工程で除去された前記ローラーシャフトの表層の厚さ分だけ前記再形成する被覆層の厚さを大きくすることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性ローラーの再生方法。
【請求項４】
前記被覆層形成工程では、導電性剤を塗布して前記被覆層を形成する塗布処理と、前記ローラーシャフトを固定した前記所定の径を有する型に導電性剤を射出して前記被覆層を形成する射出成形処理との少なくともいずれか一方を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の導電性ローラーの再生方法。
【請求項５】
前記再形成した回数を前記ローラーシャフトの所定の位置に記録する再生数記録工程を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の導電性ローラーの再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ローラーの再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用するコピー機やプリンター等の画像形成装置は、例えば帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程等の一連の画像形成プロセスによって、紙等の記録媒体上に、トナーからなる画像を形成する。帯電工程においては、導電性ローラー（帯電ローラー）を所定の帯電ギャップを空けて像担持体の近傍に配置し、帯電バイアスを印加することによって像担持体の表面を一様に帯電させる。また、現像工程においては、導電性ローラー（現像ローラー）にバイアス電圧を印加することでその周面にトナーを電気的に吸着させて搬送し、像担持体に静電潜像に基づくトナー像を現像する。この導電性ローラーは、例えば下記特許文献１や特許文献２に開示されている。導電性ローラーは、ローラーシャフトの周面に導電性を有する被覆層を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２１４８０号公報
【特許文献２】特開２００６−７２０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、導電性ローラーは、像担持体等の部材との摩擦や、電圧の印加による放電現象等により、被覆層がダメージを受け、ローラーシャフトよりも先に劣化してしまう。このような劣化が生じた場合、所望の機能を発揮できないため、従来では、該製品を廃棄し交換していた。しかしこれでは、劣化していない資源（ローラーシャフト）までも廃棄することとなり、資源の浪費に繋がる。さらに、近年のエコロジー的な考えからも好ましくない。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、劣化した導電性ローラーをリサイクルし再利用できる導電性ローラーの再生方法を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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、所定の径を有すると共に、基材となるローラーシャフトの周面に導電性を有する被覆層を備える導電性ローラーの再生方法であって、上記被覆層の少なくとも一部を除去する除去工程と、上記除去工程の後、上記所定の径になるように被覆層を再形成する被覆層形成工程とを有する手法を採用する。
これにより本発明では、被覆層の劣化した一部あるいは全てを除去し、ローラーシャフトの周面に再び、被覆層を所定の径となるように形成することにより、導電性ローラーに所望の機能を取り戻させる。
【０００７】
また、本発明においては、上記除去工程では、上記被覆層を削剥または研磨して除去する機械加工処理と、上記被覆層を溶解剤で溶解して除去する溶解処理との少なくともいずれか一方を行うという手法を採用する。
これにより本発明では、被覆層の劣化の状態に応じて、機械加工処理や溶解処理を行い、被覆層を除去する。
【０００８】
また、本発明においては、上記被覆層形成工程では、上記除去工程で除去された上記ローラーシャフトの表層の厚さ分だけ上記再形成する被覆層の厚さを大きくするという手法を採用する。
これにより本発明では、除去工程で被覆層と共にローラーシャフトの表層が除去された場合であっても、その分、被覆層を厚く再形成することで、リサイクルされた後の径が小さくならず、機内における設置位置（像担持体に対する相対位置等）を変更することなく再設置できる。
【０００９】
また、本発明においては、上記被覆層形成工程では、導電性剤を塗布して上記被覆層を形成する塗布処理と、上記ローラーシャフトを固定した上記所定の径を有する型に導電性剤を射出して上記被覆層を形成する射出成形処理との少なくともいずれか一方を行うという手法を採用する。
これにより本発明では、被覆層を除去した後、塗布処理や射出成型処理を行い、被覆層を再形成する。
【００１０】
また、本発明においては、上記再形成した回数を上記ローラーシャフトの所定の位置に記録する再生数記録工程を有するという手法を採用する。
これにより本発明では、導電性ローラーにトレーサビリティを備えさせ、再生数を管理し、この再生数に基づいてローラーシャフトの劣化状態を把握して、被覆層を再形成するか、あるいは廃棄するかを判断する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態における本発明の実施形態におけるプリンターを示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態における感光体及び帯電ローラーを模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施形態における帯電ローラーの再生工程を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態における被覆層形成工程について説明する図である。
【図５】本発明の実施形態における再生数記録工程について説明する図である。
【図６】本発明の実施形態における被覆層形成工程で用いる導電性塗料塗布装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。先ず、本発明に係る導電性ローラー（帯電ローラー）を備える画像形成装置の概略構成を説明し、その後に、導電性ローラーの再生方法について説明する。本実施形態の画像形成装置としては、レーザビームプリンター（以下、プリンターと称する）を例示する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態におけるプリンター１を示す概略構成図である。図２は、本発明の実施形態における感光体２及び帯電ローラー３を模式的に示す図である。
プリンター１は、図１に示すように、静電潜像及びトナー像を担持する感光体２を有しており、この感光体２の周囲には、感光体２を帯電させる帯電ローラー（導電性ローラー）３と、感光体２に静電潜像を形成する露光装置４と、感光体２の静電潜像をトナーで現像する現像装置５と、感光体２のトナー像を転写する転写装置６と、感光体２をクリーニングするクリーニング装置７とが配置される。
【００１４】
感光体２は、円筒状の導電性基材と、その周面（外周面）に形成された感光層とを有する。この感光体２における導電性基材には、例えばアルミニウム等の導電性の管が用いられ、感光層には、従来公知の有機感光体が用いられる。そして、感光体２は、軸方向において両側面にそれぞれ突設された回転軸２ａが不図示の軸受を介して回転自在に支持され、モータ等の駆動源を有する不図示の回転駆動装置により軸周り（本実施形態では、図１中矢印方向（時計回り））に所定速度で回転する構成となっている。
【００１５】
帯電ローラー３は、基材となるローラーシャフト３１と、ローラーシャフト３１の周面３１ａを被覆する被覆層３２と、直流電圧と交流電圧とを重畳したバイアス電圧を印加する不図示のバイアス電源とを有する（図２及び図３（ａ）参照）。
ローラーシャフト３１は、金属材や樹脂材からなるローラーシャフトであり、その周面３１ａには、導電性を備える被覆層３２（抵抗層）が形成されている。被覆層３２は、例えば、ポリウレタンやアクリル等の樹脂材をベースとして、カーボンブラックや酸化錫等の導電剤を添加して分散させたものから構成される。
【００１６】
帯電ローラー３の軸方向両端部には、感光体２との帯電ギャップＧを所定の距離（例えば１０〜５０μｍ程度）に規制するためのギャップ部材３３が設けられる。このギャップ部材３３は、例えば一定膜厚の樹脂フィルムを巻き付けることにより形成される。
帯電ローラー３には、軸方向両側の側壁３１ｂから軸心と一致するようにそれぞれ回転軸３１ｂ１が突設される。各回転軸３１ｂ１は、それぞれ軸受３１ｂ２に回転自在に支持されている。各軸受３１ｂ２には、それぞれ付勢装置３１ｂ３が接続されている。帯電ローラー３は、付勢装置３１ｂ３により感光体２側に付勢され、ギャップ部材３３と感光体２の周面とを圧接させ、帯電ギャップＧを形成する。そして、バイアス電源から直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を印加された帯電ローラー３は、感光体２と同期回転しつつ帯電ギャップＧをおいて感光体２を非接触帯電させる。
【００１７】
露光装置４は、例えばレーザ光等により帯電状態の感光体２に静電潜像を書き込む。また、現像装置５は、現像ローラー５ａ、トナー供給ローラー５ｂおよびトナー層厚規制部材５ｃを有している。そして、トナー供給ローラー５ｂによって現像ローラー５ａ上に現像剤であるトナーが供給されるとともに、この現像ローラー５ａ上のトナーがトナー層厚規制部材５ｃによりその厚みを規制されて感光体２の方へ搬送され、搬送されたトナーで感光体２上の静電潜像が現像されて感光体２上にトナー像が形成される。
【００１８】
転写装置６は、転写ローラー６ａを有し、この転写ローラー６ａにより感光体２上にトナー像が転写紙や中間転写媒体等の転写媒体１３に転写される。そして、トナー像が転写媒体１３である転写紙に転写された場合には、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成され、また、トナー像が転写媒体１３である中間転写媒体に転写された場合には、中間転写媒体上のトナー像が更に転写紙に転写された後、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成される。
【００１９】
続いて、図３〜図６を参照して、帯電ローラー３の再生方法について説明する。
図３は、本発明の実施形態における帯電ローラー３の再生工程を説明する図である。図４は、本発明の実施形態における被覆層形成工程について説明する図である。図５は、本発明の実施形態における再生数記録工程について説明する図である。図６は、本発明の実施形態における被覆層形成工程で用いる導電性塗料塗布装置１００の構成を示す図である。
【００２０】
先ず、摩擦や放電現象により被覆層３２が劣化した帯電ローラー３をプリンター１から取り外し回収する。
次に、図３（ａ）に示す回収した帯電ローラー３から、被覆層３２を除去する（除去工程）。除去工程では、機械処理や溶解処理により被覆層３２を除去する。なお、帯電ローラー３の場合、除去工程においてギャップ部材３３も共に除去する。
機械処理においては、砥石を用いた研磨や、カッターやグラインダーを用いた削剥により被覆層３２を除去する。例えば、研磨の場合は、帯電ローラー３の軸方向に移動可能なスライダーに砥石を取り付けて、該砥石を回転させつつ、帯電ローラー３の一端から他端まで移動させ、被覆層３２を削る。また、この移動に合わせて帯電ローラー３を軸周りに回転させても良い。一方、削剥の場合は、被覆層３２の端部にカッターで切り込みを入れて、被覆層３２を剥離する。あるいは、グラインダーで被覆層３２を削り落としても良い。
【００２１】
溶解処理においては、被覆層３２を構成する材料に応じて選択した溶解剤（有機溶剤等）を所定の温度に加熱し、帯電ローラー３を浸して被覆層３２を溶解させる。また、この溶解でギャップ部材３３も共に溶解させても良い。
また、機械処理により完全に被覆層３２が除去できない場合、例えばローラーシャフト３１の周面３１ａが所定の表面粗さを有して被覆層３２が強固に密着している場合は、機械処理と合わせて溶解処理を行うことが望ましい。
【００２２】
上記除去工程により、帯電ローラー３は、図３（ｂ）に示すように、ローラーシャフト３１のみとなる。次工程では、このローラーシャフト３１に、被覆層３２を再形成する（被覆層形成工程）。被覆層形成工程では、帯電ローラー３が初期（除去前）の径となるように、被覆層３２を再形成する。
被覆層形成工程においては、例えば図６に示す導電性塗料塗布装置１００を用いる。導電性塗料塗布装置１００は、ローラーシャフト３１の両端部をチャック１０１で把持し、さらに、ローラーシャフト３１を軸心周りに回転させつつ、軸心方向に延びるスライド１０２に沿って導電剤が分散した樹脂塗料Ａをスプレー１０３から噴射し、ローラーシャフト３１の周面全体に塗布する。そして、不図示の加熱炉で樹脂塗料Ａを熱硬化させ、樹脂塗料Ａをローラーシャフト３１上に定着させることで、被覆層３２を形成する。
【００２３】
また、被覆層形成工程では、円筒形の金型にローラーシャフト３１を固定し、導電剤が分散した液状の樹脂材を該金型に注入した後に加熱して、注入した樹脂材を熱硬化させ被覆層３２を形成するインサート成形処理（射出成形処理）を行っても良い。
あるいは、導電性熱収縮チューブを用いて、ローラーシャフト３１を被覆した後、加熱し熱収縮させて被覆層３２を形成しても良い。
【００２４】
上記被覆層形成工程により、帯電ローラー３に被覆層３２を再形成する（図３（ｃ）参照）。そして、軸方向両端部にフィルム部材を巻き付けギャップ部材３３を形成することで帯電ローラー３を再生する。
【００２５】
つまり、上記実施形態によれば、所定の径を有すると共に、基材となるローラーシャフト３１の周面３１ａに導電性を有する被覆層３２を備える帯電ローラー３の再生方法であって、被覆層３２を除去する除去工程と、上記除去工程の後、上記所定の径になるように被覆層３２を再形成する被覆層形成工程とを有する手法を用いることにより、劣化した被覆層３２を除去し、ローラーシャフト３１の周面３１ａに被覆層３２を再形成でき、帯電ローラー３に所望の機能を取り戻させることが可能となる。したがって、本実施形態によれば、ローラーシャフト３１を廃棄することなくリサイクルできるため、資源の浪費しいては低コスト化が実現できる。
【００２６】
ところで、除去工程では、図４に示すように、ローラーシャフト３１が厚さＴだけ小さくなる場合がある。例えば、機械加工処理で、ローラーシャフト３１の表層を被覆層３２と共に除去した場合や、溶解処理で、樹脂材から形成されるローラーシャフト３１の表層が被覆層３２と共に溶解した場合等が挙げられる。
この場合、被覆層３２の厚さを初期の厚さで形成すると帯電ローラー３の径が小さくなり、設置位置や特性（周速度等）が変化してしまい、画像形成特性に影響を与える虞がある。そのため、被覆層形成工程において形成する被覆層３２の厚さを、図４に示すように除去された表層の厚さＴだけ厚くすることで、その径を補完する。例えば、導電性熱収縮チューブを用いる場合は、初期のものより厚さが大きいものを用いる。また、導電性塗料塗布装置１００を用いる場合は、塗布する樹脂塗料Ａの量を多くする。なお、インサート成型処理の場合は、金型により外径が規定されるため、被覆層３２を形成するにあたり変更点はない。
【００２７】
また、本手法では、図５に示すように、ローラーシャフト３１の側壁（所定の位置）３１ｂに被覆層３２の再生数を記録する記録部５０を設けて、該再生数を記録・管理する工程（再生数記録工程）を設けても良い。この工程を設けることで、回収時に記録部５０から再生数を読み取り、ローラーシャフト３１の劣化状態（寿命）を把握することができる。例えば、再生数が３回以上となった場合には、ローラーシャフト３１の劣化が進んでいると判断できるため、再生を行わずに廃棄する。なお、記録部５０には、ＩＣチップやバーコード、あるいはマーキング等の手段が用いられる。
【００２８】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００２９】
例えば、上記実施形態では、帯電ローラー３を例に挙げて導電性ローラーの再生方法について説明したが、本発明は帯電ローラー３のみならず、例えば、現像ローラー５ａにも適用することが可能である。
【００３０】
また、上記実施形態では、除去工程において被覆層３２の全てを除去すると説明したが、一部のみ（劣化した部位）のみを除去し、被覆層形成工程ではこの除去部のみを再形成する構成であっても良い。この場合、図６に示す導電性塗料塗布装置１００で樹脂塗料Ａを部分的（選択的）に塗布することにより、除去部に被覆層３２を形成する。あるいは、インサート成形処理を用いる場合は、樹脂材の注入口から除去部に繋がる流路（溝）を被覆層３２に形成し、除去部に被覆層３２を再形成する手法を用いることが望ましい。
【符号の説明】
【００３１】
３…帯電ローラー（導電性ローラー）、３１…ローラーシャフト、３１ａ…周面、３１ｂ…側壁（所定の位置）、３２…被覆層、５０…記録部、Ｔ…厚さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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