(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材の周りに固形潤滑剤とバインダーとを含む材料を加熱して溶融し、冷却してロール形状に成形した固形潤滑剤担持部を有する潤滑剤供給ロールの製造方法において、固形潤滑剤担持部の成形時の収縮に追随して変形する弾性体からなる型と、前記弾性体からなる型の外周面に装着して当該弾性体からなる型の成形時の形状を規制するガイドとを用いて前記固形潤滑剤担持部を成形することを特徴とする潤滑剤供給ロールの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の潤滑剤供給ロールの製造方法において、前記弾性体からなる型を加熱した状態で、前記固形潤滑剤担持部の材料を注入した後、自然冷却にて収縮させることを特徴とする潤滑剤供給ロールの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の潤滑剤供給ロールにおいて、芯材に弾性体を被覆して中間体層を設けるステップと、この中間体層上に固形潤滑剤担持部を形成するステップとを有することを特徴とする潤滑剤供給ロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、像担持体表面にトナー等の現像剤が残存することを防ぐために好適に用いられる、像担持体表面または転写ベルト等に直接潤滑剤を供給するためのロールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を利用して、感光体ドラム等の像担持体上に原稿画像に対応した静電潜像を形成し、現像の結果得られた像担持体上のトナー像を直接記録シート上に転写し、あるいは、当該トナー像をベルトまたはロール等の転写部材に必要回数当接させることにより転写し、その上で記録シート上に転写してモノクロまたはカラーの画像を得られるようにした画像形成装置が実用化され、複写機、プリンタ、ファクシミリ等に搭載して市販されている。画像の形成方法は、当業者には周知の技術であるので説明は省略するが、現像の結果得られた像担持体上のトナー像を記録シート上または転写部材へ転写した後、当該像担持体上にトナーの一部が残存し、この残存したトナーを除去しないままにしておくと、次回以降の転写プロセスの際、残存トナーが新たな記録紙上に転写して画像の像質低下の原因になってしまうという問題が度々起こっている。そこで、像担持体上のトナー像を記録シート上または転写部材へ転写した後、像担持体上にトナーを残存させず、次の転写プロセスに移行させる方法が幾つか講じられている。
【０００３】
例えば、予めトナーにクリーニング助剤を添加し、現像剤として用いる方法がある。しかしながら、この場合、充分なクリーニング性能を得られるような量のクリーニング助剤を添加すると、現像剤自体の物性が不安定となってしまい、コピーの都度画像濃度に差が生じてしまうという問題がある。
【０００４】
また、トナークリーニング装置を画像形成装置内に設け、像担持体表面上のトナーをクリーニングする方法もある。これは、トナークリーニング装置の主要部として構成されるブラシによって、ブラシの近傍に配置してあるクリーニング助剤としての固形潤滑剤を掻き取り、像担持体表面へ供給するというものである。この像担持体表面に潤滑剤を供給する方法は、像担持体表面上にトナーの残存を防ぐ方法としては有効であるが、この場合、像担持体表面上に潤滑剤の膜を一定の厚さ以上に形成しなければ、充分なクリーニング効果を得ることはできない。しかしながら、ブラシを介することにより、部分的に潤滑剤の供給ムラが生じて不充分なクリーニング結果となったり、また、ブラシを像担持体表面に当接するので、像担持体表面に傷が発生し、その傷が原因でコピー上に白筋や黒筋が現れて画像を乱してしまうという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、像担持体表面への傷の発生、および、部分的な潤滑剤の供給ムラをなくせば、像担持体表面に潤滑剤を供給する方法自体は、像担持体表面上にトナーの残存を防ぐのには有効である。さらには、像担持体表面上ではなく、転写ベルト表面に潤滑剤を供給する方法でも、転写ベルト上のトナーの残存をなくし、その結果として像担持体表面上のトナー残存を防ぐことが可能となる。そこで、当業者はブラシを介することなく、潤滑剤を含有したロールを直接像担持体表面に接しさせれば、像担持体表面への傷の発生、部分的な潤滑剤の供給ムラを防止でき、また、転写ベルト表面に当該ロールを当接することにより、像担持体表面上のトナー残存を防げることは容易に思いつくであろうが、この潤滑剤を含有したロールは、ひび割れ等の問題で製造が難しく、未だ開発されるに至っていない。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑み、像担持体表面を傷つけることがなく潤滑剤を像担持体、および転写ベルトに供給でき、且つ、製造が容易であるロール及びその製造方法を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様は、芯材の周りに固形潤滑剤とバインダーとを含む材料を加熱して溶融し、冷却してロール形状に成形した固形潤滑剤担持部を有する潤滑剤供給ロールの製造方法において、固形潤滑剤担持部の成形時の収縮に追随して変形する弾性体からなる型と、前記弾性体からなる型の外周面に装着して当該弾性体からなる型の成形時の形状を規制するガイドとを用いて前記固形潤滑剤担持部を成形することを特徴とする潤滑剤供給ロールの製造方法にある。
【００１４】
また、前記弾性体からなる型を加熱した状態で、前記固形潤滑剤担持部の材料を注入した後、自然冷却にて収縮させることが好ましい。
【００１５】
さらに、芯材に弾性体を被覆して中間体層を設けるステップと、この中間体層上に固形潤滑剤担持部を形成するステップとを有することが好ましい。
【００１６】
本発明は、例えば、ステアリン酸亜鉛にポリプロピレンをバインダーとして配合し、１６０℃程度に加熱して溶解させる。一方、弾性体からなるチューブに芯材を挿入してコアとし、このコアを弾性体からなる型にセットして１６０℃程度に昇温する。次に、ステアリン酸亜鉛とポリプロピレンの溶解液を、コアがセットされている型に注入し、成形形状を規制するために型の外周面にガイドを装着する。その後、型を自然冷却にて収縮させて溶解液が固まったことを確認してから脱型する。このような方法で製造することにより、中間体層と芯材および固形潤滑剤担持部の密着力を利用して、中間体層と芯材間および中間体層と固形潤滑剤担持部間にプライマーを使用することなく、また、固形潤滑剤担持部にひび割れ等を生じさせることのない、好適なロールを得ることができる。
【００１７】
かかるロールを像担持体表面、または転写ベルト表面に当接することにより、固形潤滑剤担持部の潤滑剤が万遍なく付着し、潤滑剤の作用により、結果として像担持体表面にトナーが残存することを防ぐことができる。
【００１８】
ここで、コアとなる芯材は、アルミパイプの他、ＳＵＳ材等の金属類、ナイロン、ＰＦＡ等の樹脂を用いることができる。
【００１９】
固形潤滑剤担持部を形成する潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛の他、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、コリノネン酸カドミウム等の比較的高次の脂肪酸を適宜用いることができる。
【００２０】
また、芯材と固形潤滑剤担持部の中間に、弾性体からなるチューブにて中間体層を設けることにより、この中間体層が固形潤滑剤担持部にかかるであろうひずみを吸収し、固形潤滑剤担持部のひび割れを押さえることが可能となるが、この弾性体チューブには、シリコーンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム等を使用すればよい。
【００２１】
また、固形潤滑剤担持部を成形する型の材料としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ナイロン、シリコーン、ポリウレタン等の樹脂チューブを挙げることができる。このような樹脂チューブは、固形潤滑剤担持部の成形時の収縮に追随して変形するためか、成形時のひび割れを防止できる。
【００２２】
また、固形潤滑剤担持部を成形する型の外周面に、成形形状を規制するために装着するガイドの材質は、アルミニウム、鉄、ＳＵＳ等の金属類、ＰＦＡ、ナイロン等の樹脂等から選択すればよい。これは、成形時に前記樹脂チューブが一定の形状を保持するために用いるものである。
【００２３】
なお、固形潤滑剤担持部を成形する型は、溶解液を注入後、冷蔵庫等により急冷すると固形潤滑剤担持部のひび割れの原因となるので、自然冷却にて収縮させることが好ましい。
【００２４】
【発明の実施形態】
以下、本発明を実施の形態に基づいて図面を参照して説明するが、本発明の趣旨に反しない限り、本実施例に限定されることはない。
【００２５】
（実施例）
まず、固形潤滑剤担持部１となるステアリン酸亜鉛粉末１００重量部に、バインダーとしてポリプロピレン１０重量部を配合し、１６０℃に設定してある電気炉に３時間放置して溶解させた。一方、芯材２と固形潤滑剤担持部１の中間に中間層を設けるため内径φ８、長さ３４０のシリコーンゴムチューブ３を用意し、このシリコーンゴムチューブ３に外径φ８、長さ４８０のアルミパイプの芯材２を挿入してコア４を作製し、このコア４を、予め底部にコア固定キャップ６ａをはめてある内径φ２２、長さ４００のＰＦＡチューブからなる型５にセットして１６０℃に昇温した。次いで、ステアリン酸亜鉛とポリプロピレンの溶解液を、コア４がセットされている型５に注入し、型の上部方向にコア固定キャップ６ｂをはめて、さらに、固形潤滑剤担持部１の成形形状を規制するために、型５の外周面にアルミニウムからなる内径φ２５、長さ４００のガイド７を装着した。その後、型を１時間の自然冷却にて収縮させて、溶解液が固まったことを確認して脱型し、潤滑剤供給ロールを得た。
【００２６】
（比較例１）
芯材２と固形潤滑剤担持部１の中間に、中間層を設けるためのシリコーンチューブを使用しなかった以外は、実施例と同様の製造方法にて成形し、潤滑剤供給ロールを作製した。
【００２７】
（比較例２）
固形潤滑剤担持部１を成形する型の材料として、ガラスパイプを使用した以外は実施例と同様の製造方法にて成形し、潤滑剤供給ロールを作製した。
【００２８】
表１に、実施例および各比較例の脱型時におけるひび割れ、および実機にて転写ベルト上に連れ回りさせて４０万枚通紙した後のひび割れ状態を示す。
【００２９】
【表１】
0004078624.tif 000002
【００３０】
表１に示すように、実施例の潤滑剤供給ロールは脱型時に、固形潤滑剤担持部に全くひび割れがなく、実機にて４０万枚通紙の耐久試験を行った後であっても全くひび割れは発生しなかった。
【００３１】
これに対し、比較例１の潤滑剤供給ロールは脱型時に、円周方向に３ヶ所、円周と直行して４ヶ所ひび割れが発生し、比較例２の潤滑剤供給ロールは脱型時に、円周方向に７ヶ所、円周と直行して６ヶ所ひび割れが発生した。このひび割れ発生により、比較例１および比較例２の潤滑剤供給ロールは、実機による４０万枚通紙の耐久試験を行うことが不可能であった。
【００３２】
上記の結果により、潤滑剤供給ロールの製造においては、芯材と固形潤滑剤担持部の中間に弾性体からなるチューブを介在させることと共に、固形潤滑剤担持部を成形する型の材料として、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ナイロン、シリコーン、ポリウレタン等の樹脂チューブを使用しなければ、ひび割れを防止できないことが実証された。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる潤滑剤供給ロールは、製造方法が容易であり、また、成形時においても実機にて使用しても固形潤滑剤担持部に全くひび割れが発生することがないので、画像形成装置内におけるトナークリーニング装置の主要部として好適に使用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の潤滑剤供給ロールを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の潤滑剤供給ロールを成形する型およびガイドを示す断面図である。
【符号の説明】
１  固形潤滑剤担持部
２  芯材
３  シリコーンチューブ
４  コア
５  型
６ａ,６ｂ  コア固定キャップ
７  ガイド
【図１】
0004078624.tif 000003
【図２】
0004078624.tif 000004