(57)【要約】【課題】芯金とゴム層との分離が容易であり、しかも製造工程の後段や製品としての使用時に於いては、芯金とゴム層とのズレが生じないようなゴムローラを製造する方法およびそのようなゴムローラを提供することを課題とする。【解決手段】表面に無電解ニッケルメッキ層が形成された後、不活性化処理による不活性皮膜が形成されてなる芯金を用い、該芯金の表面にゴム層を形成するゴムローラの製造方法において、芯金にゴム層を形成する前に、前記芯金表面の不活性皮膜の一部を除去する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に無電解ニッケルメッキ層が形成された後、不活性化処理による不活性皮膜が形成されてなる芯金を用い、該芯金の表面にゴム層を形成するゴムローラの製造方法において、
芯金にゴム層を形成する前に、前記芯金表面の不活性皮膜の一部を除去することを特徴とするゴムローラの製造方法。
【請求項２】
前記芯金表面の一部と摺動する摺動部材により、前記不活性皮膜の除去を行うことを特徴とする請求項１記載のゴムローラの製造方法。
【請求項３】
前記摺動部材が、前記芯金を芯金の軸方向に搬送するための搬送ローラであることを特徴とする請求項２記載のゴムローラの製造方法。
【請求項４】
前記搬送ローラは、芯金の搬送速度を定める第１の搬送ローラと、該第１の搬送ローラとは搬送速度の異なる第２の搬送ローラとを備え、該第２の搬送ローラを前記芯金に強制的に摺動させることを特徴とする請求項３記載のゴムローラの製造方法。
【請求項５】
前記搬送ローラは、前記芯金を案内する断面Ｖ字状の溝を有していることを特徴とする請求項３又は４に記載のゴムローラの製造方法。
【請求項６】
前記摺動部材における芯金との摺動面が、芯金よりも高硬度であることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載のゴムローラの製造方法。
【請求項７】
表面に無電解ニッケルメッキ層が形成された後、不活性化処理による不活性皮膜が形成され、さらに該不活性皮膜の一部が除去された芯金と、該芯金の表面に形成されたゴム層とを備えてなることを特徴とするゴムローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に電子写真装置等に用いられるゴムローラの製造方法およびゴムローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置には、現像ローラ、帯電ローラ等に例示されるようなゴムローラが多数使用されている。この種のゴムローラは、一般に、中心軸として機能する芯金と、該芯金の表外周面上に形成されたゴム層とを備えて構成されている。
【０００３】
電子写真装置で使用されるこの種のゴムローラには、非常に高い寸法精度を保ちつつ、しかも長期使用に対する防錆効果が要求されている。そこで従来、メッキ皮膜の均一性や処理コストが低いことにも鑑みて、無電解メッキ処理による無電解ニッケルメッキ皮膜を形成する方法が知られている（特許文献１）。
【０００４】
また、該化学的活性に富む無電解ニッケルメッキ皮膜をクロム酸処理や熱処理等の不活性化処理することにより、該芯金とゴム層との焼き付きを防止する方法が知られている（特許文献２）
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−７４０５７号公報
【特許文献２】
特公平７−７４０５６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の如く、芯金の表面に無電解ニッケルメッキ皮膜を形成した場合には、該無電解ニッケル皮膜を施した芯金とゴム層とが焼きついてしまい、ゴムローラ製造工程後段に於けるゴム層両端の切除や、廃棄処理されたゴムローラの再利用が困難になるという問題がある。
【０００７】
また逆に、特許文献２に記載の如く、芯金の表面を不活性化処理した場合には、該芯金とその上に形成されるゴム層とが接着されない状態となってしまい、ゴムローラ製造工程後段に於いてゴム層表面を研削する際に芯金とゴム層とが空回りしてしまい、該ゴムローラの寸法精度が悪化するという問題がある。
さらに、一用途例として、該ゴムローラが現像ローラやトナー供給ローラなどのような、外部から駆動されて摺擦や圧接により表面にトルクのかかるローラ（以下、駆動ローラともいう）として使用される場合にも、同様に芯金とゴム層とが空回りしてしまい、電子写真装置の性能に悪影響を及ぼすという問題がある。
尚、芯金の必要部分に接着剤を塗布することも可能であるが、製造工程を複雑化させ、製造コストが高くなることを考慮すれば、好ましい方法とはいえない。
【０００８】
そこで本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、芯金とゴム層との分離が容易であり、しかも製造工程の後段や製品としての使用時に於いては、芯金とゴム層とのズレが生じないようなゴムローラを製造する方法およびそのようなゴムローラを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題に鑑みて鋭意研究した結果、不活性皮膜の一部を除去すれば、芯金とゴム層とを適度に接着させ得ること等を見出し、本発明を成すに至った。また、本発明者らは、その不活性皮膜の除去手段について更に研究したところ、該芯金と摺動するような物理的手段を用いた方法が好適であることを見出した。
【００１０】
即ち、本発明は、表面に無電解ニッケルメッキ層が形成された後、不活性化処理による不活性皮膜が形成されてなる芯金を用い、該芯金の表面にゴム層を形成するゴムローラの製造方法において、芯金にゴム層を形成する前に、前記芯金表面の不活性皮膜の一部を除去することを特徴とするものである。
【００１１】
斯かるゴムローラの製造方法によれば、不活性皮膜の除去された芯金表面の一部分において芯金とゴム層とが良好に接着され、他の部分では芯金表面とゴム層とが接着されない状態となる。このように、芯金とゴム層とを芯金表面の一部においてのみ接着させることにより、芯金とゴム層とのズレの発生を防止しつつ芯金とゴム層とを容易に分離できるゴムローラを製造することが可能となる。
【００１２】
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記芯金表面の一部と摺動する摺動部材により、前記不活性皮膜の除去を行うことを特徴とする。摺動部材とは、芯金表面の一部と接した状態で芯金表面と相対的に移動するような部材をいい、斯かるゴムローラの製造方法によれば、該摺動部材によって擦られた芯金表面の一部の不活性皮膜が効果的に除去されることとなる。
【００１３】
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記摺動部材が、前記芯金を、芯金の軸方向に搬送する搬送ローラであることを特徴とする。摺動部材が、芯金を軸方向に搬送する搬送ローラであれば、芯金を搬送しながら芯金と搬送ローラが擦れあうよう微視的に相対移動することとなる。こうして、芯金の軸と略平行に、即ち、芯金の長手方向に沿って不活性皮膜を除去することができ、芯金とゴム層とを軸方向において均一に接着させることができる。
【００１４】
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記搬送ローラが、芯金の搬送速度を定める第１の搬送ローラと、該第１の搬送ローラとは搬送速度の異なる第２の搬送ローラとを備え、該第２の搬送ローラを前記芯金に強制的に摺動させることを特徴とする。搬送速度の異なる第２の搬送ローラを備え、これを前記芯金に強制的に摺動させることにより、前記不活性皮膜の除去がより確実なものとなる。
【００１５】
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記搬送ローラが、前記芯金を案内する断面Ｖ字状の溝を有していることを特徴とする。芯金を案内する断面Ｖ字状の溝を有する搬送ローラを用いれば、芯金と該搬送ローラとは常に２点で接触することになり、前記不活性皮膜の除去がより効率的なものとなる。
【００１６】
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記摺動部材における芯金との摺動面が、芯金よりも高硬度であることを特徴とする。芯金よりも高硬度の摺動面を備えた摺動部材によって摺動させることにより、不活性皮膜の除去がより効果的となり、芯金とゴム層との接着強度を高めることができる。しかも、芯金とゴム層との接着面積が減少するため、ゴム層の除去も容易となる。
【００１７】
さらに、本発明は、表面に無電解ニッケルメッキ層が形成された後、不活性化処理による不活性皮膜が形成され、さらに該不活性皮膜の一部が除去された芯金と、該芯金の表面に形成されたゴム層とを備えてなることを特徴とするゴムローラを提供する。
【００１８】
斯かる構成のゴムローラは、不活性皮膜の除去された芯金表面の一部分において芯金とゴム層とが良好に接着され、他の部分では芯金表面とゴム層とが接着されない状態のものとなる。従って、該ゴムローラによれば、使用時には芯金とゴム層とが良好に接着されており、且つ、芯金とゴム層の分離も容易であるという効果がある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るゴムローラの製造方法およびゴムローラについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に斯かるゴムローラの製造方法の一実施形態を示したフロー図である。図１に示すように、本実施形態のゴムローラの製造方法は、芯金１の不活性皮膜を除去する不活性皮膜除去工程２０と、不活性皮膜の除去された芯金にゴム層２を形成してゴムローラ３とするゴム層形成工程３０とを備えてなる。
【００２１】
不活性皮膜除去工程２０に供給される芯金１としては、例えば、鉄製や鋼製の円柱体の表面に、公知の方法により３〜５μｍの無電解ニッケルメッキ層が形成され、さらに該無電解ニッケルメッキ層の上に不活性化処理による酸化皮膜が形成されたものが挙げられる。
【００２２】
不活性化処理としては、公知の方法に従い、例えば、濃度０．５〜１０ｇ／リットルのクロム酸溶液中に３０〜６０秒程度浸漬して行うクロム酸処理や、１００〜３００℃の加熱を施す熱処理、或いはこれら両方の処理を施すことによって行われるものが挙げられる。
【００２３】
不活性皮膜除去工程２０は、芯金に形成された不活性皮膜の一部を除去する工程であり、不活性皮膜の一部を除去し得るものであれば、特にその方法は限定されるものではない。但し、処理が簡便であって確実性が高いという観点から、以下に示すような摺動部材を用いた物理的な方法が好適である。
【００２４】
図２は、本実施形態で使用する不活性皮膜除去手段の構成を示したものである。図２に示すように、該不活性皮膜除去手段は、芯金１を通過させるための間隙を隔てて上下に対向した一対の搬送ローラ２１、２１が複数組並設されてなり、搬送ローラ２１、２１の間に供給された芯金１を、該搬送ローラ２１の回転によって芯金１の長手方向に搬送するように構成されている。
【００２５】
また、図３は、図２に於けるＸ−Ｘ線断面であり、図４は、その部分拡大図を示したものである。図３および図４に示したように、各搬送ローラ２１の搬送面２２には、芯金１を長手方向に案内するようば断面Ｖ字状の溝２２ａが形成されており、このＶ字状の溝２２により、芯金１を上下からそれぞれ２点１ａ、１ａ（合計４点）で挟持した状態で長手方向に搬送し得るように構成されている。
【００２６】
一方、ゴム層形成工程３０は、公知のゴム層形成手段を用いて芯金１表面に所定の厚みのゴム層２を形成するものである。ゴム層形成手段としては、例えば、供給される芯金１に対して略直角方向から押出機等によって未加硫のゴムを送り込んで芯金表面にゴム層２を形成するクロスヘッド方式のものを挙げることができる。
【００２７】
該ゴム層形成工程３０で形成されるゴム層２としては、無電解ニッケルメッキ皮膜と接着し得るものであれば特に限定されないが、例えば、硫黄系架橋剤を含有しているものや、硫黄ドナー化合物を含有しているものが挙げられる。
【００２８】
尚、未加硫のゴム層２は、その後の加熱工程（図示せず）によって加硫することによって硬化される。
【００２９】
該実施形態のゴムローラ製造方法によれば、不活性皮膜を有する芯金１は、搬送ローラ２１の断面Ｖ字状の溝２２によって４点で挟持されながら搬送され、芯金表面は搬送ローラによって自然に擦られることとなる。よって、芯金表面の不活性皮膜は、該芯金１の軸に沿う４本の筋状となって除去されることとなり、無電解ニッケルメッキ皮膜が現れた状態となる。その後、ゴム層形成工程３０によって芯金１表面にゴム層２を形成することにより、芯金１とゴム層２とが、４本の筋状となって現れた無電解ニッケルメッキ皮膜を介して接着され、他の部分では接着されていない状態のゴムローラ３を得ることができる。
【００３０】
図５は、製造されたゴムローラ３のゴム層２を一部切除した場合の斜視図である。該図５に示すように、芯金１の表面には筋状となって切除されたゴム層２の一部５が付着した状態となる。
【００３１】
このように、該ゴムローラ製造方法によって製造されたゴムローラは、後段の研削工程に於いてゴム層等の表面仕上を行う際に芯金１とゴム層２との空回りが防止されるため、加工精度に悪影響を及ぼす虞がない。また、該ゴムローラの一用途として、電子写真装置に於ける駆動ローラとして使用される際にも、芯金１とゴム層２との空回りが防止されるため、画像に悪影響を及ぼす虞がない。
【００３２】
さらに、該ゴムローラ製造方法によって製造されたゴムローラは、芯金１とゴム層２とが部分的に接着されたものであるため、製造工程の後段に於いてゴム層２の両端を切除する際にも、芯金１とゴム層２との分離が比較的容易なものとなる。また、該ゴムローラの使用後にも芯金１とゴム層２とを比較的容易に分離でき、芯金およびゴム層をマテリアルリサイクルしたり、ゴム層をエネルギーリサイクルし易いものとなる。
【００３３】
また、本発明のゴムローラ製造方法によれば、接着剤の塗布工程や、焼き付いたゴムの除去工程などが不要となり、ゴムローラの製造工程が煩雑となることもない。
【００３４】
また、本実施形態のゴムローラ製造方法において、より好ましくは、不活性皮膜除去手段２０を構成する搬送ローラ２１、２１…のうち、芯金１の上方側に配された搬送ローラの少なくとも１つ、及び／又は、芯金１の下方側に配された搬送ローラ２１の少なくとも１つの搬送速度（回転数と円周との積）を、芯金の搬送速度を定める他の搬送ローラとは異なるように回転させてもよい。
【００３５】
上方側及び／又は下方側の搬送ローラの少なくとも１つの搬送速度を、他の搬送ローラと異なる搬送速度で回転させれば、搬送速度の異なる搬送ローラが芯金と強制的に摺動される（即ち、相対移動速度が速くなる）こととなり、より確実に不活性皮膜の除去を行うことができる。
【００３６】
また、本実施形態のゴムローラ製造方法において、より好ましくは、芯金１を不活性皮膜除去工程２０へ連続的に供給するとともに、不活性皮膜除去手段を構成する搬送ローラ２１、２１…のうち、上流側（芯金の搬送方向に向かって後ろ側）の搬送ローラ２１を、下流側（芯金の搬送方向に向かって前側）の搬送ローラ２１よりも速い搬送速度となるように回転させてもよい。
芯金を連続的に供給しつつ上流側の搬送ローラ２１を下流側の搬送ローラ２１よりも速い搬送速度で回転させれば、下流側或いは上流側の少なくとも何れか一方側において搬送ローラ２１と芯金１とを強制的に摺接させることができ、より確実に不活性皮膜の除去を行うことができる。
【００３７】
尚、本実施形態のゴムローラ製造方法においては、搬送ローラ２１の材質は特に限定されるものではなく、例えば、ゴム製、プラスチック製、金属製等の搬送ローラを１種又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００３８】
特に、上述のように強制的に搬送ローラと芯金とを摺接させる場合には、芯金の搬送速度を定める搬送ローラを摩擦係数の高いゴム製とし、摺接させるべく異なる搬送速度で回転させる搬送ローラを芯金よりも高硬度の金属製とすることが好ましい。芯金よりも高硬度の金属製の搬送ローラを芯金に摺接させることにより、不活性皮膜の除去範囲をより狭い範囲に限定し、且つ、より確実に不活性皮膜を除去することができる。
【００３９】
また、前記実施形態では、上下に対向させて配置した搬送ローラの搬送面に断面Ｖ字状の溝を形成することにより、芯金の不活性皮膜を軸と平行な４本の筋状に剥離したが、本発明の効果を奏する限りにおいて適宜設計変更することができる。よって、芯金とゴム層との接着力が弱くてもよい場合には、芯金を全体として３点又は２点で支持する搬送ローラを用い、軸と平行な３本又は２本の筋状となるように不活性皮膜を剥離してもよい。また逆に、芯金とゴム層との接着力が強いことが望ましい場合には、芯金を全体として５点以上で支持する搬送ローラを用い、軸と平行な５本の筋状に不活性皮膜を剥離してもよい。さらに、搬送ローラの表面にローレット加工を施すことにより、破線状、若しくは点状に不活性皮膜を除去することも可能である。
【００４０】
また、上下に配された搬送ローラによって芯金を挟持する力を調節すれば、除去する不活性皮膜の深さおよび面積を変化させることができるため、このような搬送ローラによる挟持力の調節により、ゴム層と芯金との接着力を調節することも可能である。
【００４１】
上記実施形態では、摺動部材として搬送ローラを用いた場合について説明したが、本発明は、このような搬送ローラを用いたものに限定される訳ではない。
例えば、他の摺接部材として、芯金と相対移動するように設けられたブラシ、板材、針などを用いることも可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るゴムローラの製造方法によれば、端部を切除する場合や再利用する場合には芯金とゴム層との分離が容易であり、しかも製造工程の後段や製品としての使用時には、芯金とゴム層とのズレが生じにくいゴムローラを製造することが可能となる。
【００４３】
また、本発明に係るゴムローラは、研削加工時および使用時には芯金とゴム層とがズレることなく良好に接着されており、しかも、ゴム層の端部を切除する場合や、芯金やゴム層をリサイクルする場合には、芯金とゴム層との分離が容易なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るゴムローラの製造方法の一形態を示すフロー図。
【図２】摺動部材として搬送ローラを用いた場合の不活性皮膜の除去工程の一態様を示す概略図。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図。
【図４】図３の部分拡大図。
【図５】一実施形態のゴムローラの製造方法によって製造されたゴムローラにおいて、ゴム層２の一部を切除した状態を示した斜視図。
【符号の説明】
１      芯金
２      ゴム層
３      ゴムローラ
２１    搬送ローラ
【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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