(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状金属母型の円筒部外周面の端部である縮径部外周面に、表面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面状ハードクロム薄膜を有し、該鏡面状ハードクロム薄膜上に尖状形状の切り抜き部を有する粘着テープからなる絶縁部を有し、前記切り抜き部に形成された析出膜と、前記析出膜上に形成されたデンドライトとからなる析出膜剥離開始部を有することを特徴とする電気鋳造用金属母型。
【請求項２】
前記粘着テープは、基材がポリエステル系樹脂で粘着剤がアクリル系接着剤であるか、基材がフッ素樹脂で粘着剤がシリコーン系接着剤であるか、又は基材がアセテートで粘着剤がアクリル系接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の電気鋳造用金属母型。
【請求項３】
前記析出膜剥離開始部の厚みが５０μｍ〜２００μｍであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の電気鋳造用金属母型。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の円筒状金属母型を用いて継ぎ目無し可撓性無端状部材を電気鋳造処理にて製造することを特徴とする継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方法。
【請求項５】
前記継ぎ目無し可撓性無端状部材が画像形成装置用の感光体基体であることを特徴とする請求項４に記載の継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気鋳造用金属母型及び、画像形成装置用感光体基体などの継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方法に関する。本発明は、電気鋳造処理関係の技術分野に広く応用するできるものである。
【０００２】
【従来の技術】
継ぎ目無し可撓性無端状部材の一種である画像形成装置用感光体基体を電気鋳造処理にて形成する方法の一例として、円筒状金属母型の円筒部外周面に鍍金（メッキ）にて厚み２０〜５０μｍの薄膜を析出させた後、その端部を剥離切断し、密着している薄膜に圧縮空気等を吹き付けて全体を離型させるものがある。この方法では、剥離し易いように、コの字型の電気絶縁部を設けることにより析出膜の端部を形成し、この端部から析出膜の剥離開始を行うようにしている。
【０００３】
前記コの字型の電気絶縁部は、剥離後に継ぎ目無し可撓性無端状部材となる部分の離型作業を容易にするため、金属母型の外周面に引っ掛からないよう平滑に形成する必要があり、そのため機械加工等で溝を形成し、この溝に電気絶縁材を埋め込むことで形成される。
【０００４】
しかし、機械加工等で溝形状を加工した後は、析出膜の剥離を容易にするために溝の稜線部を鏡面に仕上げなければならず、作業時間を要し手間が掛かる。前記剥離開始部の溝の輪郭稜線部の磨きが悪いと、容易に剥離するのが難しくなるし、溝の輪郭稜線部の金属母型材料が粗雑になっていると磨き時間がかかる。また、僅かな傷が残留していると、ここに析出膜が引っ掛かって剥離作業が容易でなくなるうえ、経時的には無理に剥がすこととなり、金属母型の損傷が発生したり、剥離時間がかかったりしてり、生産性の面で問題となる。このような不具合をなくすには、機械加工による溝を形成することなく剥離開始部を設けることにより容易に剥離され、結果として金属母型の経時的な損傷を防止できるようにすることで、高い生産性を維持する必要がある。
【０００５】
ところで、画像形成装置用の継ぎ目無し可撓性無端状部材には、（Ａ）ベルト状のものとしてベルト状有機感光体、及び搬送ベルト、（Ｂ）ローラ状のものとしてスリーブ状現像部（現像ローラ）及びスリーブ状定着部（現像ローラ）（Ｃ）円筒状のものとして感光体ドラム（ドラム状感光体）がある。
【０００６】
画像形成用感光体基体（感光体の基体）に関しては現在、下記（１）〜（３）の技術（継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方法）が検討されている。
（１）本技術は、電気鋳造処理用金属母型両端部にコの字型の電気絶縁部を設け、この電気絶縁部に囲まれた無端状部材析出端部を剥離開始部として剥離切断するもので、機械加工により溝を形成して、ここに電気絶縁材の樹脂を埋め込んだり、一液性シリコーンゴムを充填したり、耐酸性塗料を充填したりするものである。
（２）本技術では機械加工で溝を形成し、ここに溶射法によってセラミックを充填しすることにより剥離開始部を形成し、剥離開始部の表面に耐傷性皮膜を被覆後、その表面の先端１〜５ｍｍの範囲を鏡面として析出膜の剥離を容易にするものである。
（３）本技術は、剥離開始部形成用の溝の輪郭にシーリング剤及び、加熱硬化型フッ素系エラストマーを被覆して尖状形状を形成し、粘着テープ等で剥離開始するもので、剥離開始部形成用溝の輪郭線は機械加工で形成する。
【０００７】
しかしながら、（１）の技術では溝形成時の機械加工や磨き加工に手間がかかることや、電気鋳造処理の繰り返し使用による電気絶縁材の劣化や損傷により生産性が低下する難点がある。また、（２）の技術では機械加工や磨き加工に手間がかかることや、電気鋳造処理の繰り返し使用により充填材のセラミック端部が微小に劣化損傷し、析出膜が引っ掛かって剥離性を悪くし、生産性を低下させるという不具合がある。さらに、（３）の技術にあっては、機械加工や磨き加工に非常に手間がかかることや、電気鋳造処理の繰り返し使用による剥離開始部の電気絶縁材の劣化や損傷により剥離開始部形成溝の輪郭線部に析出膜が引っかかって剥離性を悪くし生産性を低下させるという問題点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、その第１の目的は、画像形成装置用感光体基体などの継ぎ目無し可撓性無端状部材を、電気鋳造処理にて生産性良く製造できる金属母型を提供することである。
本発明の第２の目的は、前記金属母型を使用することにより、継ぎ目無し可撓性無端状部材を電気鋳造処理にて生産性良く製造できる方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、円筒状金属母型の円筒部外周面の端部である縮径部外周面に、表面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面状ハードクロム薄膜を有し、該鏡面状ハードクロム薄膜上に尖状形状の切り抜き部を有する粘着テープからなる絶縁部を有し、前記切り抜き部に形成された析出膜と、前記析出膜上に形成されたデンドライトとからなる析出膜剥離開始部を有することを特徴とする電気鋳造用金属母型である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１において  前記粘着テープは、基材がポリエステル系樹脂で粘着剤がアクリル系接着剤であるか、基材がフッ素樹脂で粘着剤がシリコーン系接着剤であるか、又は基材がアセテートで粘着剤がアクリル系接着剤であることを特徴とする電気鋳造用金属母型である。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１〜２のいずれかにおいて、前記析出膜剥離開始部の厚みが５０μｍ〜２００μｍであることを特徴とする電気鋳造用金属母型である。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３に記載の円筒状金属母型を用いて継ぎ目無し可撓性無端状部材を電気鋳造処理にて製造することを特徴とする継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方法である。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項４で製造される継ぎ目無し可撓性無端状部材が画像形成装置用の感光体基体であることを特徴とする継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、電気鋳造処理（電鋳）にて形成されるベルト、スリーブ等の継ぎ目無し可撓性無端状部材を使用して構成した、カールソンプロセスによる画像形成装置（複写機）の構成例を示す説明図である。
【００１７】
この画像形成装置は、継ぎ目無し可撓性無端状部材を基体とするベルト状有機感光体１、帯電部２、露光部３、継ぎ目無し可撓性無端状部材であるスリーブ状現像部４、転写部５、継ぎ目無し可撓性無端状部材であるベルト状搬送部（搬送ベルト）６、及び継ぎ目無し可撓性無端状部材を基体とするスリーブ状定着部７などを備えている。図１において符号１ａはベルト走行ローラ、７ａは定着ローラ、７ｂは加圧ローラである。
【００１８】
上記のような、継ぎ目無し可撓性無端状部材を基体とするベルト状有機感光体や搬送機構等を使用すると、画像形成システムの配置に自在性が生まれ、装置のコンパクト化が図れる等の利点がある。また、継ぎ目無し可撓性無端状部材を基体とするスリーブ状定着機構では、熱容量を小さくできることから立上り時間や待機時間を短くできる等の利点が得られる。
【００１９】
図２は、電気鋳造処理（電鋳）で形成された継ぎ目無し可撓性無端状部材単体形状を示す斜視図であって、（ａ）はベルトを、（ｂ）はスリーブを示す。図１のベルト状有機感光体１や、図２の搬送ベルト８（又はベルト状有機感光体）には、寄り止めガイド９が接着形成される。スリーブ状現像部４やスリーブ状定着部７として使用されるスリーブ状の継ぎ目無し可撓性無端状部材１０では、両端部にフランジ１１が圧入又は接着される。
【００２０】
図３は電気鋳造用円筒状金属母型の外観を示す斜視図である。この金属母型による継ぎ目無し可撓性無端状部材すなわち、画像形成装置用の円筒状感光体基体（感光体ドラム基体）１２の製造に際しては、図３に示す長手方向中央部が円筒状で上下部分が円錐状の金属母型３０の前記円筒部外周面にメッキにて厚み２０〜５０μｍの薄膜を析出させた後、このメッキ膜を母型から剥離（離型）する。通常、このメッキ膜はニッケルからなる。
【００２１】
本発明では、この離型操作を容易に行うことができるように、前記金属母型を以下のように構成する。金属母型３０の上端部１３及び下端部１４にコの字型の溝加工を施し、この溝に絶縁材（電気絶縁材）１５ａを埋め込んで剥離開始部１５及び１６を形成する。前記メッキ膜（析出膜）の剥離操作は、剥離開始部から行い、メッキ膜の膜厚適正部となる点線１７及び１８で切断される（これらの点線間の円筒状メッキ膜が円筒状感光体基体の製品となる。）。
【００２２】
前記点線１７，１８からの切断は、切断冶具を装着するか、又は金属母型に予めケガキ線を入れておいて行われるのが一般的である。円筒状メッキ膜の上下両端部を切断された継ぎ目無し可撓性無端状部材１２では、圧縮空気が金属母型との間に吹きつけられ、全面が離型されると下方に落下するような電鋳条件が採用される。すなわち、析出膜に圧縮応力が発生して金属母型外周面と析出膜内周面との間に隙間が形成されるようなメッキ液で電鋳される。
【００２３】
通常スルファミン酸ニッケル液で電鋳する場合は、圧縮応力発生剤としてサッカリンが添加され、その添加量は金属母型の外径寸法や表面性及びニッケル液温度や電流密度により調整される。析出膜厚３０μｍ程度の画像形成用感光体基体では、金属母型外径が６０〜２００ｍｍであり、圧縮応力発生剤は１０〜１００ｐｐｍ程度の範囲で添加される。定着用スリーブ等を作製するための外径３０〜６０ｍｍの金属母型では析出膜厚が５０μｍ程度と厚くするため、圧縮応力発生剤を１００ｐｐｍ以上添加しないと金型からの全面離型がやや困難となる。
【００２４】
図４（ａ）〜（ｃ）は電気鋳造用金属母型の作製要領、つまりこの金属母型の要部である析出膜剥離開始部の形成要領に係るものであり、（ｃ）は作製された金属母型を示し、（ｄ）は（ｃ）のａ−ａ線断面図である。この実施の形態では、図３のようにコの字型の溝加工を施して絶縁材を埋め込んだ剥離開始部１５，１６を形成するのではなく、金属母型の外周面及び縮径部の外周面に鏡面状のハードクロム薄膜を形成した後、尖状形状を持った剥離開始部を粘着テープで形成する。
【００２５】
より具体的に説明すると、まず図４（ａ）に示すように、金属母型の円筒部（金属母型本体）の外周面及び縮径部１９の外周面（この縮径部は、金属母型の円筒部における前記円錐部側の端部近傍に形成する。）に、角形で鏡面状の耐傷性金属ハードクロム面２０を形成する。このハードクロム面は、表面粗さＲｚを０．２μｍ以下とする。つぎに、図４（ｂ）に示すように、この鏡面内に厚み５０〜２００μｍのテフロン（フッ素樹脂）、ポリエステル樹脂又はアセテートを基材とした粘着テープ２１を密着させた後、尖状形状２２の輪郭２３を書き、ナイフで切って絶縁部２４を形成する（この場合、尖状形状２２の切欠きが形成される。）か、あるいは絶縁部を成形したシールを貼りつける。尖状形状先端２６の角度は、例えば３０〜９０°とする。ついで、図４（ｃ）のように、尖状形状２２の範囲を除く絶縁部２４の周囲２５をサンドペーパーで荒らして析出膜の密着性を良くすることにより、この部分からの、電鋳用メッキ液中での析出膜の剥がれを防止する。こうして金属母型が作製される。
【００２６】
電鋳により尖状形状２２の先端２６には析出膜２２ａと、この尖状形状２２の面積に応じた膜厚のデンドライト（樹枝状突起）２７が形成される。前記先端２６付近では析出温度が上昇して大きい線膨張差が生じることと、デンドライト２７の高さが前記絶縁部の厚み５０〜２００μｍより高くなることとにより、デンドライト形成部の析出膜２２ａが粘着テープ等により容易に剥離できるようになる。また、例えばガーゼを使って剥離作業を行なえば、その布糸がデンドライト２７に引っ掛かるため剥がれ易くなり、ナイフ等を使わなくとも容易に剥離作業ができ、ガーゼを繰り返し使用しても金属母型表面を傷めることがなくなる。
【００２７】
別の好ましい方法として、以下のものが挙げられる。すなわち、図３のようにコの字型の溝加工を施して絶縁材を埋め込んだ剥離開始部１５，１６を形成するのではなく、金属母型の外周面及び縮径部の外周面に、表面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面状ハードクロム薄膜を形成する。ついで、厚み５０〜２００μｍの粘着テープを貼付し、これに所定形状の切欠きを設けることで尖状形状２２を形成し、この尖状形状２２に一液性ＲＴＶシリコーンゴムシーリング剤、又は加熱硬化型フッ素系エラストマーを塗布して絶縁部を形成する。ついで、前記粘着テープを除去して自然放置又は加熱処理すれば、耐傷性金属ハードクロム鏡面に密着した尖状形状を持つ剥離開始部（絶縁部）を形成することができる。この円筒状金属母型を用いれば、電気鋳造処理にて継ぎ目無し可撓性無端状であるところの画像形成装置用感光体基体などを生産性良く製造することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば以下の効果が得られる。
（１）請求項１，４，５に係る発明
所定構造の金属母型を作製するに際し、鏡面加工された面に、尖状形状を持った析出膜剥離開始部を粘着テープにより溝加工なく形成すれば、機械加工コストの削減と析出膜剥離開始部の磨きを行う時間が低減でき、剥離開始部形成溝輪郭部の機械加工による荒れでの析出膜の剥離しにくさが無くなり、溝加工なしのため耐傷性金属処理も容易で、その後の鏡面磨きもバフ加工により容易にでき、析出膜の引っ掛かりもなく容易に剥がすことができる。また、粘着テープを鏡面加工された面に密着させれば、密着面での空気の残留を容易に無くすことができ、メッキ液中で剥がれにくくなり耐久性良く使用できる。この円筒状金属母型を用いれば、画像形成装置用感光体基体などの継ぎ目無し可撓性無端状部材を、電気鋳造処理にて生産性良く製造することができる。
（２）請求項２，４，５に係る発明
所定構造の金属母型を作製するに際し、粘着テープの基材をポリエステル系樹脂、フッ素樹脂又はアセテート系とし、粘着剤としてアクリル系接着剤又はシリコーン系接着剤を用いて析出膜剥離開始部を形成すれば電鋳液との接触に強く、耐久性良く使用でき、この円筒状金属母型を用いれば、画像形成装置用感光体基体などの継ぎ目無し可撓性無端状部材を、電気鋳造処理にて生産性良く製造することができる。
（３）請求項３，４，５に係る発明
所定構造の金属母型を作製するに際し粘着テープ、一液性ＲＴＶシリコーンゴム又は加熱硬化型フッ素系エラストマーで形成される析出膜剥離開始部の膜厚を５０〜２００μｍとすれば、析出膜剥離用の粘着テープで瞬時に接着させて剥がすことができ、この円筒状金属母型を用いることにより、画像形成装置用感光体基体などの継ぎ目無し可撓性無端状部材を、電気鋳造処理にて生産性良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気鋳造処理にて形成されるベルト、スリーブ等の継ぎ目無し可撓性無端状部材を使用して構成した、カールソンプロセスによる画像形成装置の構成例を示す説明図である。
【図２】電気鋳造処理で形成された継ぎ目無し可撓性無端状部材単体形状を示す斜視図であって、（ａ）はベルトを、（ｂ）はスリーブを示す。
【図３】本発明に係る電気鋳造用金属母型の外観を示す斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る電気鋳造用金属母型の析出膜剥離開始部の形成要領を示す説明図であり、（ｄ）は（ｃ）のａ−ａ説明断面図である。
【符号の説明】
１  ベルト状有機感光体
１ａ  ベルト走行ローラ
２  帯電部
３  露光部
４  スリーブ状現像部
５  転写部
６  ベルト状搬送部（搬送ベルト）
７  スリーブ状定着部
７ａ  定着ローラ
７ｂ  加圧ローラ
８  搬送ベルト
９  寄り止めガイド
１０  継ぎ目無し可撓性無端状部材
１１  フランジ
１２  円筒状感光体基体（感光体ドラム基体）
１３  上端部
１４  下端部
１５  剥離開始部
１５ａ  絶縁材（電気絶縁材）
１６  剥離開始部
１７  点線
１８  点線
１９  縮径部
２０  耐傷性金属ハードクロム面
２１  粘着テープ
２２  尖状形状
２２ａ  析出膜（メッキ膜）
２３  輪郭
２４  絶縁部
２５  周囲
２６  尖状形状先端
２７  デンドライト
３０  金属母型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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