(57)【要約】【課題】再生時における感光体ドラムの消音材と矯正治具との軸ずれを抑制し、これにより再生率の低下を抑制する。【解決手段】画像形成装置の感光体ドラム３の内面に取り付けられる消音材７４の周方向の一部にスリット状の開口部７４Ａを形成し、さらに、開口部７４Ａの少なくとも一部、例えば略中央に開口部７４Ａよりも開口幅の広い第２開口部７４Ｂを形成する。再生時には、矯正治具を開口部７４Ａ及び第２開口部７４Ｂに挿通した状態で熱処理する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性部材からなる中空円筒状であり、
その周方向の一部にスリット状の開口部を有し、かつ、
前記開口部の少なくとも一部に前記開口部よりも開口幅の広い第２開口部を有する、
感光体ドラムの内部に設けられる画像形成装置用の消音部材。
【請求項２】
前記第２開口部は、前記開口部の略中央に形成される
請求項１に記載の画像形成装置用の消音部材。
【請求項３】
前記第２開口部は、平面形状が長方形である
請求項１に記載の画像形成装置用の消音部材。
【請求項４】
前記周方向の、少なくとも前記開口部及び前記第２開口部と対向する位置にヒンジ部を有する、
請求項２，３のいずれかに記載の消音部材。
【請求項５】
前記ヒンジ部は、周方向の３箇所に形成される
請求項４に記載の消音部材。
【請求項６】
熱可塑性部材からなる中空円筒状であり、その周方向の一部にスリット状の開口部を有し、かつ、前記開口部の少なくとも一部に前記開口部よりも開口幅の広い第２開口部を有する、感光体ドラムの内部に設けられる画像形成装置用の消音部材の前記開口部及び前記第２開口部に矯正治具を挿通し、前記開口部を広げた状態で熱処理を施す、
画像形成装置用の消音部材の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置用の消音部材及びその再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、上記電子写真方式を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置においては、大量生産・大量廃棄から、省資源・環境再生の時代へ急速に移行しつつあり、より環境負荷の少ない商品を利用者に提供するため、商品規格／開発／製造から廃棄に至る商品ライフサイクル全体を視野にいれた資源環境型生産システムの構築が検討されている。資源環境型生産システムでは、市場から使用済みの複写機やプリンタ等の製品を資源として回収し、これらの複写機やプリンタ等の製品を分解して、個々の部品を取り出し、部品の選別・検査等を経て、再度部品等として循環させるように構成されている。
【０００３】
特許文献１には、熱可塑性樹脂からなる使用済み部品の再使用率を向上させるため、変形した部品に熱処理を施すことにより、画像形成装置用の部品を元の寸法等に復元させることが可能な技術が記載されている。具体的には、画像形成装置用部品が、内部に熱可塑性樹脂部材としての消音部材を保持した感光体ドラムを備えたプロセスカートリッジであり、消音部材は、その周方向の一部にスリット状の開口部を有する円筒状に形成される。消音部材の開口部を矯正治具で広げた状態にして、熱処理を施すことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７７９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
消音部材の周方向の一部にスリット状の開口部を形成し、その開口部を矯正治具で広げた状態にして熱処理を施すことは、消音部材を再生する技術として有効であるが、他方で、矯正治具が正しくスリット状の開口部に挿入されないと軸ずれ、すなわち円筒状の消音部材の軸中心と矯正治具の挿入部の軸との間にずれが生じる可能性があり、この場合には再生時の目標となる開口幅を得ることが困難となる。
【０００６】
本発明の目的は、再生時の軸ずれを抑制し、これにより再生率の低下を抑制し得る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、熱可塑性部材からなる中空円筒状であり、その周方向の一部にスリット状の開口部を有し、かつ、前記開口部の少なくとも一部に前記開口部よりも開口幅の広い第２開口部を有する、感光体ドラムの内部に設けられる画像形成装置用の消音部材である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記第２開口部は、前記開口部の略中央に形成される請求項１に記載の画像形成装置用の消音部材である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記第２開口部は、平面形状が長方形である請求項１に記載の画像形成装置用の消音部材である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記周方向の、少なくとも前記開口部及び前記第２開口部と対向する位置にヒンジ部を有する、請求項２，３のいずれかに記載の消音部材である。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記ヒンジ部は、周方向の３箇所に形成される請求項４に記載の消音部材である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、熱可塑性部材からなる中空円筒状であり、その周方向の一部にスリット状の開口部を有し、かつ、前記開口部の少なくとも一部に前記開口部よりも開口幅の広い第２開口部を有する、感光体ドラムの内部に設けられる画像形成装置用の消音部材の前記開口部及び前記第２開口部に矯正治具を挿通し、前記開口部を広げた状態で熱処理を施す、画像形成装置用の消音部材の再生方法である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１，６に記載の発明によれば、再生時の軸ずれが抑制され、これにより再生率の低下を抑制することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、さらに、再生時において消音部材に印加される応力が均等化され、軸ずれが抑制される。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、さらに、再生時における矯正治具との接触面積が増大し、かつ、その作成が容易化される。
【００１６】
請求項４，５に記載の発明によれば、さらに、消音部材を感光体ドラムの内部に確実に取り付け得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】プロセスカートリッジの構成図である。
【図２】消音部材の構成図である。
【図３】矯正治具の構成図である。
【図４】矯正治具の挿通説明図である。
【図５】従来の矯正治具の挿通説明図である。
【図６】実施形態の処理フローチャートである。
【図７】変形例の消音部材の断面図である。
【図８】変形例のシミュレーション結果を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について、画像形成装置としてのデジタルプリンタを例にとり説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、複合機等、感光体ドラムを備える任意の装置に適用し得る。
【００１９】
デジタルプリンタは、パーソナルコンピュータや画像読取装置等から送られてくる画像情報に基づいて、画像を形成する。デジタルプリンタ本体の内部には、感光体ドラム等の画像形成部材を一体的にユニット化したプロセスカートリッジが配設されている。このプロセスカートリッジは、プリンタ本体に対して着脱自在に構成されており、プロセスカートリッジに備えられた感光体ドラム等が寿命に達した場合には、プリンタ本体の上部等に設けられたカバーを開けて、新たなカートリッジと交換可能である。
【００２０】
プロセスカートリッジは、互いに連結された上部カートリッジと下部カートリッジから構成され、像担持体としての感光体ドラムと、帯電手段としての帯電ローラと、現像手段としての現像装置と、クリーニング装置を備えるように構成されている。
【００２１】
感光体ドラムとしては、例えば、有機光導電体（ＯＰＣ）を被覆したものが用いられ、この感光体ドラムは、駆動手段により所定の回転速度で駆動されるようになっている。感光体ドラムの表面は、帯電ローラによって所定の電位に一様に帯電された後、露光手段としてのＲＯＳ（Raster Output Scanner）によって画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００２２】
図１は、プロセスカートリッジ２の構成及び感光体ドラム３の画像露光の様子を示す。プロセスカートリッジ２を構成する上部カートリッジ２１と下部カートリッジ２２は、その幅方向の両端部にそれぞれ設けられた係合部２３，２４と係合ピンとで、当該係合ピンを中心にして傾動自在に連結されているとともに、下部カートリッジ２２の上面に設けられたスプリング２６によって付勢されており、感光体ドラム３と現像装置の現像ローラの両端部に設けられるトラッキングロールとが、所定の圧力で圧接するように構成されている。
【００２３】
上部カートリッジ２１の一端部には、感光体ドラム３が回転可能に取り付けられており、この感光体ドラム３の側方には、帯電ロールが設けられているとともに、その上部に、クリーニング装置のクリーニングブレードが配設されている。また、上部カートリッジ２１には、感光体ドラム３の表面を覆うカバーが開閉自在に設けられている。このカバーは、通常、感光体ドラム３の表面を覆い、当該感光体ドラム３が露光して劣化するのを防止しており、プロセスカートリッジをプリンタ本体内の所定位置に装着した状態では、当該装着動作に伴って自動的に開き、感光体ドラム３と転写ロールとが当接するようになっている。
【００２４】
ＲＯＳ７は、画像処理装置で所定の画像処理が施された画像情報に基づいて半導体レーザを変調し、当該半導体レーザから出射されるレーザビームＬＢを、コリメータレンズ、反射ミラー、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ等からなる結像光学系を介して、感光体ドラム３上に走査露光することにより、当該感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する。図１において、プロセスカートリッジを構成する下部カートリッジ２２の上面に照射スペース２９が略扇形状に設けられており、この照射スペース２９を用いてレーザビームＬＢが照射される。感光体ドラム３上に形成された静電潜像は、現像剤（トナー）を収容した現像装置によって現像され、トナー像となる。
【００２５】
感光体ドラム３上に形成されたトナー像は、転写手段としての転写ロールによって、記録媒体としての記録用紙上に転写される。この記録用紙は、フィードロールによって給紙カセットから給紙され、分離ロールとリタードロールによって１枚ずつ分離された状態でレジストロールまで搬送され、一旦停止される。そして、記録用紙は、レジストロールによって、感光体ドラム３上に形成されたトナー像と同期して、感光体ドラム３の表面に搬送され、当該記録用紙上には、感光体ドラム３からトナー像が転写ロールによって転写される。
【００２６】
トナー像が転写された記録用紙は、感光体ドラム３から分離された後、定着装置へ搬送され、当該定着装置の加熱ロールと加圧ロールによって、熱及び圧力で定着された後、排出ロールによってプリンタ本体の上部に設けられた排紙トレイ上に排出されて、一連の画像形成工程が終了する。
【００２７】
トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム３の表面は、クリーニング装置によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程に備える。
【００２８】
感光体ドラム３は、アルミニウム等の金属からなる薄肉円筒状のドラム表面に、有機光導電体（ＯＰＣ）等を被覆して構成されており、この感光体ドラム３の一端部には、当該感光体ドラム３を回転駆動するためのギアが一体的に形成されたリア側のフランジ部材が、圧入（必要に応じて圧入と接着）により装着されているとともに、その他端部には、現像装置の現像ロールを回転駆動するためのギアが一体的に形成されたフロント側のフランジ部材が、圧入により装着されている。
【００２９】
図２は、感光体ドラム３の構成を示す。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、感光体ドラム３の内周には、感光体ドラム３の表面を帯電ロール４によって一様に帯電する際に、帯電ロール４に交流電圧を印加することによる騒音の発生を防止するため、感光体ドラム３の慣性質量を増大させるべく、熱可塑性樹脂からなる電子写真感光体用の消音部材７４（熱可塑性樹脂部材）が軸方向に沿って３つ固着されている。これらの消音部材７４は、感光体ドラム３内周への挿入、離脱を容易にし、かつ感光体ドラム３に密着して固着させるために、円筒状断面の周方向に沿った一箇所に０．５ｍｍ以上の開口部７４Ａを設けると共に、感光体ドラム３の内周面に取り付けられた際に一般部が感光体ドラム３の内面に隙間無く接する外径とされている。消音部材７４は、例えば、ＡＢＳ樹脂や塩化ビニール樹脂等の熱可塑性樹脂によって形成されているが、この実施の形態では、ＡＢＳ樹脂によって形成されている。なお、消音部材７４を形成する熱可塑性樹脂としては、他のものを用いてもよい。
【００３０】
従来においては、画像形成装置を回収し、消音部材７４を取り出した後に、消音部材７４のスリット状の開口７４部Ａに矯正治具を挿通して熱処理を施しているが、既述したように、矯正治具を挿通する際に、消音部材７４の軸中心と矯正治具の軸との間にずれ（軸ずれ）が生じる可能性があり、軸ずれ状態のまま熱処理を行うと所望の開口幅が得られないおそれがある。
【００３１】
そこで、本実施形態では、図２（ｃ）に示すように、消音部材７４の円筒状断面の周方向に沿った一箇所にスリット状の開口部７４Ａを設けるとともに、さらに、このスリット状の開口部７４Ａの所定位置（図では開口部７４Ａの略中央）に、開口部７４Ａよりも開口幅の広い矩形状の第２開口部７４Ｂが形成されている。第２開口部７４Ｂの開口幅は特に限定されず、その開口幅が開口部７４Ａの開口幅よりも大きければよい。第２開口部７４Ｂの開口幅を開口部７４Ａの開口幅の２倍程度としてもよい。例えば、開口部７４Ａの開口幅＝２．６０ｍｍ、第２開口部７４Ｂの開口幅＝５．００ｍｍ等である。そして、消音部材７４の再生時には、開口部７４Ａのみならず第２開口部７４Ｂにも矯正治具を挿通して熱処理を行う。
【００３２】
図３は、消音部材７４の再生時に用いる矯正治具８０の斜視図を示す。矯正治具８０の片面には、スリット状の開口部７４Ａに挿通するための凸部８２が形成されるとともに、第２開口部７４Ｂに挿通するための凸部８４が形成される。なお、図では凸部８２，８４の高さ、すなわち矯正治具８０の主面からの突出量は同一としているが、互いに異なっていてもよい。図に示すように互いに直交するｘｙｚ方向をとると、凸部８２のｙ方向寸法は開口部７４Ａの開口幅に相当し、２つの凸部８４と凸部８２を合わせたｙ方向寸法は第２開口部７４Ｂの開口幅に相当する。凸部８２及び凸部８４のｚ方向寸法、すなわち突出量は同一であるが、例えば（凸部８２のｚ方向寸法）＞（凸部８４のｚ方向寸法）としてもよい。
【００３３】
図４は、消音部材７４を再生する際の矯正治具８０の挿通の様子を示す。消音部材７４及び矯正治具８０を位置決めし、消音部材７４の開口部７４Ａと矯正治具８０の凸部８２を対向させ、消音部材７４の第２開口部７４Ｂと矯正治具８０の凸部８４を対向させる。そして、消音部材７４と矯正治具８０のいずれか一方、例えば矯正治具８０を消音部材７４に向けて相対的に移動させ、凸部８２を開口部７４Ａに挿通するとともに、凸部８４を第２開口部７４Ｂに挿通させる。
【００３４】
他方、図５は、スリット状の開口部７４Ａのみが形成された従来の消音部材７４に矯正治具７９を挿通する様子を示す。矯正治具７９には凸部８２に相当する凸部は形成されているものの、凸部８４に相当する凸部は形成されていない。このため、矯正治具７９を消音部材７４に挿通すると、図示のように消音部材７４の軸中心と矯正治具７９の軸との間に軸ずれが生じ得る。これに対し、本実施形態では、消音部材７４に開口部７４Ａに加えて第２開口部７４Ｂを形成することで、その分だけ矯正治具８０と消音部材７４との当接面積が増大して両者の軸合わせが容易化され、両者の軸ずれが抑制される。
【００３５】
図６は、本実施形態における消音部材７４の再生処理（リサイクル処理）フローチャートを示す。
【００３６】
画像形成装置としてのデジタルプリンタが回収され、回収されたデジタルプリンタは再生工場に送付される（Ｓ１０１）。
【００３７】
次に、再生工場において、デジタルプリンタを分解し、画像形成装置用部品としてのプロセスカートリッジを感光体ドラム３等の個々の部品に分解する（Ｓ１０２）。
【００３８】
次に、感光体ドラム３から消音部材７４を取り出す（Ｓ１０３）。取り出し装置を用いて消音部材７４を自動的に取り出すか、あるいは作業者により手動で取り出す。取り出した消音部材７４は、エアー洗浄機にセットされてエアー洗浄される。
【００３９】
次に、消音部材７４に矯正治具８０（開口治具）を挿入し（Ｓ１０４）、熱処理を施す（Ｓ１０５）。具体的には、消音部材７４が装着された矯正治具８０を、恒温槽内の温水中に所定時間だけ浸漬して、プレヒート工程を実施する。消音部材７４がＡＢＳ樹脂からなる場合、プレヒート工程は、２５℃の温度で、時間は熱処理工程（例えば、１０±０．５分）と整合される。また、消音部材７４が塩化ビニール樹脂からなる場合、プレヒート工程は、２５℃の温度で、時間は熱処理工程（例えば、１０±０．５分）と整合される。プレヒート工程の時間は、次の熱処理工程と異ならせて、例えば、１２分程度に設定してもよい。
【００４０】
プレヒート工程に続いて、消音部材７４に対して、熱処理（アニール）工程が実施される。この熱処理工程は、プレヒート工程と同様に、消音部材７４が装着された矯正治具８０を、プレヒート工程用の恒温槽から引き上げ、熱処理工程用の恒温槽内の温水中に所定時間だけ浸漬することによって実施される。消音部材７４がＡＢＳ樹脂からなる場合、熱処理工程は、６８±１℃の温度で、１０±０．５分の時間だけ、恒温槽内の温水中に浸漬することによって熱処理が施される。また、消音部材７４が塩化ビニール樹脂からなる場合、熱処理工程は、６５±１℃の温度で、１０±０．５分の時間だけ、恒温槽内の温水中に浸漬することによって熱処理が施される。この熱処理工程の温度は、消音部材７４を形成する熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以下に設定される。かかる熱処理工程によって、一旦使用されて変形した消音部材７４が、元の所定の寸法形状に復元される。
【００４１】
次に、消音部材７４を矯正治具８０に装着したまま水道水に浸漬する冷却工程を実施し（Ｓ１０６）、消音部材７４から矯正治具（開口治具）８０を取り出して再使用に供する（Ｓ１０７）。
【００４２】
なお、消音部材７４を再使用に供するに際し、再生品判別用のマークを消音部材７４の所定箇所にマーキングし、スリット状の開口部７４Ａの開口幅をゲージ等で計測し、所定の規格範囲内であるか否かを検査する。
【００４３】
このように、本実施形態では、消音部材７４に開口部７４Ａに加えて第２開口部７４Ｂを形成することで、矯正治具（開口治具）８０との軸ずれを抑制して熱処理による復元を容易化し、再生率の低下を抑制できる。
【００４４】
また、消音部材７４は円筒形状であり、これを射出成形で成形する際には金型にスライド構造が必要となるところ、第２開口部７４Ｂが形成されていることで射出成形時におけるスライド引き抜きの際のずれを防止できる効果もある。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、種々の変形例が可能である。以下、変形例について説明する。
【００４６】
＜変形例１＞
実施形態では、図４等に示すように消音部材７４の円筒状断面の周方向に沿った一箇所にスリット状の開口部７４Ａを設け、かつ、このスリット状の開口部７４Ａの所定位置（開口部７４Ａの略中央）に、開口部７４Ａよりも開口幅の広い矩形状の第２開口部７４Ｂを形成しているが、これ以外に、ヒンジ部を設けてもよい。
【００４７】
図７は、消音部材７４の各種断面形状を示す。図７（ａ）は実施形態の断面形状、図７（ｂ）、（ｃ）は変形例の断面形状である。図７（ｂ）では開口部７４Ａ及び第２開口部７４Ｂと対向する位置にヒンジ部７４Ｃが形成され、図７（ｃ）ではヒンジ部７４Ｃに加え、さらにヒンジ部７４Ｄが形成されて合計３箇所にヒンジ部が形成される。開口部７４Ａ及び第２開口部７４Ｂと、ヒンジ部７４Ｃと、ヒンジ部７４Ｄは、断面形状において互いに９０°をなす位置にある。これらのヒンジ部により、消音部材７４を感光体ドラム３の内周面に確実に取り付けることができる。
【００４８】
＜変形例２＞
実施形態では、第２開口部７４Ｂの平面形状を矩形状としているが、その平面形状は円形、正方形、星形等であってもよい。但し、一般的に、矯正治具との接触面積が大きく、かつ、作成も容易な形状であることが望ましく、この観点から平面形状は長方形が望ましい。
【００４９】
＜変形例３＞
実施形態では、第２開口部７４Ｂをスリット状の開口部７４Ａの略中央に一つ設けているが、その位置は任意であり、個数も任意である。但し、略中央に一つ設けることで、矯正治具８０を挿通する際に消音部材７４にかかる応力が均等になり、軸ずれがより生じ難くなる。
【００５０】
なお、第２開口部７４Ｂを形成することで、形成されていない場合に対して消音部材７４の共振周波数がずれるため、この点を考慮し、より消音効果が高まるような位置及び形状で第２開口部７４Ｂを形成してもよい。第２開口部７４Ｂの位置及び形状を種々変化させて共振周波数の変化及び消音性能をシミュレーションし、その結果に応じて位置及び形状を最適化してもよい。図８は、コンピュータによるシミュレーション結果を示す。第２開口部７４Ｂの幅、すなわち図２（ｃ）における消音部材７４の長手方向の幅を種々変化させたときの消音部材７４の共振周波数の変化である。図において、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は振幅を示し、第２開口部７４Ｂの幅を２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍと変化させた場合の共振周波数の変化を示す。図から分かるように、共振周波数、すなわち最大振幅となる周波数は、第２開口部７４Ｂの幅が増大するに従い順次シフトしていく。従って、第２開口部７４Ｂの幅を調整することで共振周波数をずらすことができ、所望の周波数における消音部材７４の振幅を抑制して消音効果を向上させ得る。このことは、第２開口部７４Ｂによって再生時の軸ずれが抑制されるだけでなく、消音性能の向上も同時に達成され得ることを意味する。
【符号の説明】
【００５１】
２  プロセスカートリッジ、３  感光体ドラム、２１  上部カートリッジ、２２  下部カートリッジ、７４  消音部材、７４Ａ  開口部、７４Ｂ  第２開口部、８０  矯正治具（開口治具）。
【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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【図７】
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【図８】
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