(57)【要約】【課題】  傷の付いた導電性ローラ用芯金を、簡易かつ低コストで再生し、良品として使用可能にすることのできる導電性ローラ用芯金の再生方法を提供する。【解決手段】  芯金と該芯金の外周に配された弾性層とを有する導電性ローラに用いられる導電性ローラ用芯金の再生方法であって、該芯金の最大高さＲｙをバニッシング処理によって小さくする工程を有する導電性ローラ用芯金の再生方法。【選択図】  図１
2006284834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金と該芯金の外周に配された弾性層とを有する導電性ローラに用いられる導電性ローラ用芯金の再生方法であって、
該芯金の最大高さＲｙをバニッシング処理によって小さくする工程を有する
導電性ローラ用芯金の再生方法。
【請求項２】
前記導電性ローラ用芯金の表面が無電解ニッケル−リンメッキにより形成された皮膜である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記バニッシング処理に、バニッシング処理部の最大高さＲｙが３μｍ以下であるバニッシングローラを用いる請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記導電性ローラが、長手方向両端に前記芯金が露出する芯金露出部分を有し、
前記バニッシング処理に、バニッシング処理部が該芯金露出部分より長くかつバニッシング処理部に継ぎ目のないバニッシングローラを用いる請求項１〜３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ及び複写機等の電子写真方式を採用した画像形成装置等に用いられる導電性ローラ用芯金の再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンター等のＯＡ機器は高画質化が進んでおり、それに伴い感光体上の静電潜像をトナーにより可視化する現像プロセスにおいては、現像剤担持ローラとして弾性層を有する現像剤担持ローラを用い、感光体に均一に圧接して現像を行う接触現像方式が提案されている。この接触現像方式においては、現像剤担持ローラは、感光体への均一な圧接幅を確保するために、弾性材料により構成される弾性層を有すると共に、電圧を印加してトナー像を感光体上に形成するために、均一な導電性や耐リーク性が求められる。
【０００３】
そこで、例えば芯金上に、電子導電剤やイオン導電剤を分散して所望の抵抗値に調節した弾性層を形成し、その外周に、耐摩耗性やトナー帯電性、トナー搬送性を得るために、ナイロン、ウレタン等の樹脂と、適宣表面粗さを確保するための粗し粒子や、導電性を確保するための導電剤を添加した被覆材料からなる被覆層を設ける場合が多い。
【０００４】
さてこれらの現像剤担持ローラは、例えば装置本体、あるいはカードリッジ本体の軸受け部分に固定して回転させるため、通常、両端に芯金を露出させた部分を設けて使用されるが、両端に露出した芯金表面に凸傷があると現像剤担持ローラの回転ムラで画像不良が発生したり、装置本体、あるいはカードリッジの軸受け部分を削ってしまい、削り屑が感光体等を痛める等のトラブルが発生してしまう。
【０００５】
現像剤担持ローラに用いられる芯金は、芯金の製造過程において、芯金表面に凸傷が付かないよう種々の工夫が成されているが、誤って傷を付けてしまうと不良品として廃棄され、粗鋼等として回収されているのが現状である。また芯金の製造過程で付いてしまった凸傷を手直しする従来技術としては容易かつ安価な方法がないのが現状で、一例を上げるとラッピングテープ等で人の手により行う方法もあるが、傷の程度によっては手直しするのが困難であったり、時間がかかるという問題がある。
【０００６】
一方、導電性ローラとしての再生方法については、多くの技術が提案されている。例えば、定着ローラから離型層および弾性層を剥がして芯金を露出し、芯金の表面をカッティングブレードで研削して、芯金の表面から傷を除き、さらに研磨して表面形状を整える。次に芯金の表面に金属メッキを表面の研削分に相当する厚さで施し、再度定着ローラを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００７】
この方法においても、傷の付いた芯金を再生することは可能であるが、安価な芯金の場合においては、作業工程が長いため、また厚膜のメッキ皮膜を必要とするため、コスト面で改善の余地がある。
【０００８】
また使用済み帯電ローラ、転写ローラの使用済み周面を、機械研磨によって、所定の表面粗さをもつ新しい表面状態に戻す方法が提案がされている（例えば、特許文献２）。
【０００９】
この方法においては、ローラのゴム面を再生することは可能となるが、芯金のみを再生することは出来ない。
【特許文献１】特開２０００−２９１６３７号公報
【特許文献２】特開平７−２０５３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、傷の付いた導電性ローラ用芯金を、簡易かつ低コストで再生し、良品として使用可能にすることのできる導電性ローラ用芯金の再生方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明により、芯金と該芯金の外周に配された弾性層とを有する導電性ローラに用いられる導電性ローラ用芯金の再生方法であって、
該芯金の最大高さＲｙをバニッシング処理によって小さくする工程を有する
導電性ローラ用芯金の再生方法が提供される。
【００１２】
前記導電性ローラ用芯金の表面が無電解ニッケル−リンメッキにより形成された皮膜であることが好ましい。
【００１３】
前記バニッシング処理に、バニッシング処理部の最大高さＲｙが３μｍ以下であるバニッシングローラを用いることが好ましい。
【００１４】
前記導電性ローラが、長手方向両端に前記芯金が露出する芯金露出部分を有し、
前記バニッシング処理に、バニッシング処理部が該芯金露出部分より長くかつバニッシング処理部に継ぎ目のないバニッシングローラを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、傷の付いた導電性ローラ用芯金を、簡易かつ低コストで再生し、良品として使用可能にすることのできる導電性ローラ用芯金の再生方法が提供される。
【００１６】
導電性ローラ用芯金に凸傷があると、画像形成装置にて回転不良による画像欠陥が生じてしまう等の不具合を発生することがあるため、不良品として取り扱われる。本発明では、このような芯金をバニッシング処理し、凸傷のない芯金を得ることを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、導電性ローラとして現像剤担持ローラ（現像ローラ）を例にとって説明するが、本発明において、導電性ローラは現像剤担持ローラに限らず、帯電部材、転写部材、クリーニング部材、除電部材等の被接触物を電気的にコントロールする導電性ローラであってもよい。
【００１８】
図１は本発明の導電性ローラ用芯金１の長手方向の端部を、バニッシングローラ２およびバックアップローラ３にて挟み、バニッシング処理する状態を導電性ローラ用芯金の軸方向からみた概略図である。
【００１９】
図２は上記状態を導電性ローラ用芯金の軸の直角方向からみた概略図である。
【００２０】
〔バニッシング処理〕
本発明により、導電性ローラとする前の、芯金上に弾性層、表面被覆層、接着層などの層が形成されない段階（芯金に無電解ニッケル−リンメッキにより皮膜が形成されていてもよい。）の導電性ローラ用芯金について、芯金表面に凸傷が付き不良品となったものをバニッシングローラにてバニッシング処理し、画像不良を引き起こす原因となる芯金表面上に出来た凸傷を押し潰すことで、芯金の良品として取り扱うことが出来る。
【００２１】
あるいは、芯金上に弾性層などの層を形成して導電性ローラに加工した後、さらには導電性ローラを画像形成装置に装着して使用した後、これらの層を除去した段階の芯金（特には、表面に凸傷があった芯金）をバニッシング処理し、芯金の表面上に出来た凸傷を押し潰すことで、芯金の良品として取り扱うことが出来る。
【００２２】
本発明では、メッキを施す芯金面上の脱脂および界面活性剤の除去を十分に行ったうえでメッキ処理してある芯金を用い、またバニッシング時のバニッシングローラの押し圧をメッキの剥離等を引き起こさない程度に設定することで、メッキの剥離等を引き起こすことなくバニッシング処理を施すことが出来る。
【００２３】
導電性ローラ用芯金をバニッシング処理する場合、芯金の軸方向全長にわたってバニッシング処理することができる。あるいは、導電性ローラは通常その両端部に弾性層等の層が形成されずに芯金が露出する部分（芯金露出部分という）を有するが、この芯金露出部分のみバニッシング処理することができる。芯金露出部分のみバニッシング処理する方が効率的であり、弾性層などが形成される部分の芯金表面に凸傷があっても、導電性ローラを画像形成装置内で用いるときには、特に問題とはならない。また芯金露出部分をバニッシング処理すると、加工硬化が起き、バニッシング処理された部分はその硬度が増すので、耐摩耗性向上および導電性ローラの製造工程での傷つき防止の効果もある。
【００２４】
バニッシング処理方法としては、公知の機械加工などで用いられるバニッシングローラを用いる処理方法を利用することができる。芯金上の凸傷を押し潰し平滑にする観点から、バニッシングローラのバニッシング処理部の最大高さＲｙ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１に規定される）は３μｍ以下であることが好ましく、更には１μｍ以下が好ましい。またバニッシング処理部の最大高さＲｙの下限については、バニッシング処理して求められる芯金の表面の平滑性から考慮すると、特に限定はされないが、バニッシングローラの表面の平滑性の維持管理の観点から０．１μｍ以上が好ましい。
【００２５】
芯金露出部分のみをバニッシング処理する場合は、芯金露出部分の表面の平滑性の観点から、バニッシングローラのバニッシング処理部が、芯金露出部分の軸長さより長く、かつバニッシングローラの処理部分に継ぎ目のないことが好ましい。このようなバニッシングローラを用いれば、芯金露出部分の凸傷は良好に処理し、芯金のバニッシング処理された部分とバニッシング処理されなかった部分の境目が、その後導電性ローラとしたときに弾性層等の層により被覆され、覆われてしまうようにすることができる。
【００２６】
一方、特に芯金の軸方向全長全てをバニッシング処理する場合においては、バニッシングローラのバニッシング処理部がバニッシング処理しようとする芯金部分の軸長さより長くかつバニッシングローラの処理部分が継ぎ目のないローラを得ることが困難な場合もある。このような場合には、バニッシング処理部がバニッシング処理される芯金部分より短いローラを用いることもできるが、そのときバニッシングローラのエッジ部分は、芯金表面に傷が付かないように、Ｒ形状とすることが好ましい。
【００２７】
またバニッシング処理は、図１および２に示されるように、バニッシングローラと芯金露出部分を支持する支持ローラとを少なくとも用いる（少なくとも合計２本のローラを用いる）ことが好ましい。なお、支持ローラとしてバニッシングローラを用いること、すなわち２本以上のバニッシングローラを用いてバニッシング処理することもできる。また必要に応じ、バニッシングローラを３本以上にすることも可能であるが、この場合、３本以上のバニッシングローラ直径が同じであることが好ましく、また配置されるバニッシングローラと処理する芯金の位置関係は、芯金を回転中心としたとき、バニッシングローラの回転中心が等間隔の角度になるように配置されてることが好ましい。
【００２８】
また支持ローラについては、そのものがバニッシング処理を施す機能を有することも可能であるが、単なる支持ローラとする場合には、支持ローラが変形することなく、芯金を押すことが出きる材質である支持ローラを用いることができる。
【００２９】
バニッシングローラの材質としては、芯金の硬度より高い材質のものが用いられることが好ましく、具体的には炭素工具鋼、高速度鋼、合金工具鋼、高炭素クロム軸受鋼等の超硬合金類が好ましい。
【００３０】
バニッシング処理時のバニッシングローラの押し圧（処理圧）については、処理する芯金の材質によっても異なり、バニッシング処理により表面粗度の変化を測定しながら設定することができる。
【００３１】
一般的にはバニッシング処理時は、切削油等で被加工物を浸して処理をスムーズに行うが、本発明においては、バニッシング処理時に、芯金の回転数をバニッシングローラの回転に従動させることで、芯金上に滑り等で発生する傷を抑制できるため、油や溶剤、水などの液体を用いないで、処理することも可能となる。
【００３２】
現像剤担持ローラの芯金に付いた凸傷、特には芯金露出部分に付いた凸傷は、以上に記載したバニッシング処理にて消去するかもしくはＲｙが３μｍ以下になることが好ましい。また一方、凹傷については、芯金露出部分に凹傷の付いたものをプロセスカードリッジ内に組み込み画出ししても、特に回転不良等を引き起こさないため、問題とならない。
【００３３】
〔導電性ローラ用芯金〕
本発明に用いられる芯金１は、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム及びニッケル等の金属製丸棒を用いることができる。切削加工の容易さおよび切削後の寸法形状の維持の観点から特に鉄が主成分である快削鋼を用いることが好ましい。
【００３４】
更に、これらの金属表面に防錆や耐傷性付与を目的として、無電解ニッケル−リンメッキにより形成された皮膜が設けられていることが好ましい。メッキ皮膜後芯金表面上に傷が付いてしまった場合、これまでは、芯金を廃棄処分するか、メッキ剥離後、芯金をバニッシング処理するか、センターレス研磨して傷を除去後、再度メッキ皮膜を施す必要があったが、本発明によれば、メッキ皮膜後の芯金においても傷付いた芯金を再生することが可能となる。
【００３５】
メッキ皮膜の膜厚は好ましくは３〜１０μｍである。またメッキ皮膜は、ピンホールや皮膜内に界面が無い１回で形成された無電解ニッケル−リンメッキによる皮膜が好ましい。
【００３６】
芯金の形状としては丸棒形状で、太さは特に限定されることはないが、ＯＡ機器のシャフトとして用いる場合は、直径６ｍｍ、直径８ｍｍが多い。また長さについても限定されることはないがＡ４タイプ、Ａ３タイプの紙に対応するため、２５０〜３５０ｍｍの範囲が大半である。
【００３７】
〔最大高さＲｙの測定〕
芯金表面の最大高さＲｙは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に従って測定する。
【００３８】
本発明によれば、製造工程等で凸傷が付き、Ｒｙが規格外となった芯金を再生し、Ｒｙを小さくして規格内とすることができる。本発明者等が凸傷の付いた芯金表面部分のＲｙを測定したところ、凸傷以外のＲｙは、凸傷部分に比べて小さく、導電性ローラ用芯金として用いるのに支障とならないが、凸傷部分は、Ｒｙが通常部分の２倍以上の値となり、そのままプロセスカードリッジ等に組み込み用いた場合は、軸受け部や筐体を削ってしまうか、回転不良を起こすため、そのまま用いることは出来ないことが多いことが分かった。
【００３９】
最大高さＲｙは、平均線（基準となる面の高さ）からの最大高さと最大深さの和で示される。芯金表面に出来る傷としては、凸傷と凹傷があるが、凸傷は画像に悪影響を及ぼすが、凹はあまり問題とはならない。しかし、芯金表面の傷の状態をよく調べると、凸傷と凹傷は殆どの場合が、一対となっており、芯金表面に硬く鋭利なものが当たると、当たった部分はえぐれ、その周辺は盛り上がる。よってＲｙは、凹凸傷そのものの高さと深さを表すことになる。また以上から、傷を表現する数値としては、算術平均粗さＲａや十点平均粗さＲｚより適当である。
【００４０】
本発明におけるバニッシング処理で、一対の凸傷と凹傷が押し潰され（金属の塑性変形で平均化）、結果として最大高さと最大深さが小さくなることで、Ｒｙも小さくなる。
【実施例】
【００４１】
以下に、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明する。尚、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
快削鋼（ＳＵＭ−２４Ｌ）線材をＮＣ旋盤にて直径８．００ｍｍ、長さ２６７ｍｍに加工して芯金前駆体を形成した。次にこの芯金前駆体に無電解ニッケル−リンメッキを施し、メッキ厚６μｍの芯金を得た。
【００４３】
尚、この芯金を用いて導電性ローラ（ゴムローラ）とするときのゴム被覆長さ（弾性層長さ）は、２３２ｍｍで両側にそれぞれ約１３ｍｍの芯金露出部分が設けられる。また導電性ローラとして、芯金露出部分の芯金表面の最大高さ規格は３μｍ以下である。
【００４４】
次に、以上の様にして得られた芯金の軸方向両端１５ｍｍを目視にて観察し、芯金表面上に傷のあるものを選び出し表面粗さ計（小坂研究所社製、商品名：サーフコーダ）にて傷部分および傷のない部分の最大高さＲｙを求めたところ次のような結果となった。
【００４５】
傷部分のＲｙ：１２．２μｍ
（ベース高さに対する最大高さ６．２μｍ、最大深さ６．０μｍ）
傷以外の部分のＲｙ：１．２μｍ
次に、傷の付いた芯金を直径１５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、最大高さＲｙ０．５μｍのバニッシング処理部を有する２本のバニッシングローラに、芯金の両端から１５ｍｍまでの部分を挟み込み（処理は片方ずつ行った）、バニッシングローラの回転数を５０ｒｐｍに回転させ１０秒間バニッシング処理した。
【００４６】
バニッシング処理を終えた芯金の傷部分とその周辺を再度表面粗さ計で最大高さを求めたところ次のような結果となった。
【００４７】
傷のあった部分のＲｙ：０．７μｍ
傷のあった以外の部分のＲｙ：０．７μｍ
以上の様に、芯金表面にあった傷は目視で認識することは出来なくなり、最大高さＲｙもバニッシング処理により、処理前より小さくなっていた。
【００４８】
次に、バニッシング処理をした芯金を４０℃相対湿度９５％の過酷環境下に放置し、メッキの剥離や錆が発生しないかを調べたが、特に問題はなかった。
【００４９】
（実施例２）
実施例１と同様レベルの傷の付いた芯金を目視で探し、バニッシング処理を行った。バニッシング処理は、２本のバニッシングローラのバニッシング処理部の最大高さＲｙが３μｍであること以外は実施例１と同様にして行った。
【００５０】
以下にバニッシング処理前とバニッシング処理を終えた芯金の傷部分とその周辺の最大高さ示す。
【００５１】
〔バニッシング処理前〕
傷部分のＲｙ：１２．３μｍ
（ベース高さに対する最大高さ６．３μｍ、最大深さ６μｍ）
傷以外の部分のＲｙ：１．２μｍ
〔バニッシング処理後〕
傷のあった部分のＲｙ：２．９μｍ
傷のあった以外の部分のＲｙ：２．８μｍ
以上の様に、バニッシング処理によりある程度、傷は消失した。また本実施例ではバニッシングローラの表面がＲｙ３μｍのものを用いて、バニッシング処理しているため、これに対応した形で芯金表面（傷以外の部分）もバニッシング処理前より凹凸が大きくなったが、芯金表面最大高さの規格３μｍ以下は達成出来ていた。また本芯金をそのまま導電性ローラに用いても、駆動摩擦の増大等で発生する回転不良等は起こさなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の方法は、電子写真方式を採用した画像形成装置等に用いられる導電性ローラ用芯金の不良品を再生する場合に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】バニッシング処理する状態を導電性ローラ用芯金の軸方向からみた概略図である。
【図２】バニッシング処理する状態を導電性ローラ用芯金の軸の直角方向からみた概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  芯金
２  バニッシングローラ
３  バックアップローラ
【図１】
2006284834.tif 000003
【図２】
2006284834.tif 000004