JP3225491B2 - 帯電ローラの再生方法 - Google Patents
帯電ローラの再生方法Info
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Description
る画像形成装置に備えられる帯電ローラを再生するため
の方法に関する。
レーザビームプリンタ、ファクシミリ、印刷機等の画像
形成装置には、例えば、給紙ローラ、撹拌ローラ、現像
ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラ、クリー
ニングローラ、搬送ローラ等の各種ローラが備えられて
いるが、その殆どは再利用されることなく廃棄されてい
た。
用いる電子写真装置(レーザビームプリンタ)の概略構
成を図3に示す。
ドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと称す)
であり、該感光ドラム1はアルミニウム等の導電性ドラ
ム基体1aと該ドラム基体1aの外周面に形成された感
光層1bとで構成され、図示矢印方向(時計方向)に所
定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。
あって、これは前記感光ドラム1表面のドラム母線方向
に平行に配され、感光ドラム1に所定の押圧力で圧接さ
れて感光ドラム1に対して従動回転する。
すが、該帯電ローラ2は、電圧が印加される導電性芯金
2aの外周に導電性弾性層2bを形成し、更にその上に
抵抗制御層2cを形成して構成される。尚、上記導電性
弾性層2bは帯電ローラ2に弾性と導電性を付与するた
めの層であり、抵抗制御層2cは帯電ローラ2の抵抗値
を制御する層であり、図示のように抵抗制御層2cの外
側に表面保護層2dを設ける場合もある。
印加電源であり、この電源3から帯電ローラ2の導電性
芯金2aに所定の電圧を印加することによって、回転す
る感光ドラム1の表面が所定電位に帯電処理される。
尚、帯電ローラ2に印加する電圧には、直流電圧のみ
と、直流電圧に交流電圧のような振動電圧を重畳したも
のとがあるが、均一な帯電処理という点からは振動の電
圧を重畳したものを印加する方が有利である。
は、図5(a)に示すようなR形状と、図5(b)に示
すような面取り(C面)形状があるが、何れの形状も端
部或は側面まで図4に示した前記積層構成(導電性弾性
層2b、抵抗制御層2c、表面保護層2d)を形成する
ために採用されている。
球環境を酷使したり、汚染したりせず、地球環境に優し
く共存していく考え)が全世界的に広がりを見せてい
る。
各種帯電ローラは、その殆どが再利用されることなく廃
棄されている。
合、次のような問題がある。
た帯電ローラの場合(図5(b)参照)、耐久によって
C面の角部分に割れが発生する場合があり、帯電ローラ
をそのまま再使用すると、感光ドラムが削れた場合に帯
電ローラの芯金と感光ドラムの削れ箇所の間に導通経路
が形成され、そこを大電流が流れることによって帯電ロ
ーラが絶縁破壊してしまう危険性がある。
場合、前述した積層構成(多層構成)の中で、抵抗制御
層2cや表面保護層2dがC面の角の部分で膜厚が薄く
なる傾向がある。一般的に、耐電圧は膜厚に依存し、膜
厚が薄いと耐電圧が低いことから、帯電ローラのC面の
端部は耐電圧が低くなることが懸念される。
で、その目的とする処は、安定した画像品質を維持する
ことができる耐久性の高い帯電ローラを得ることができ
る帯電ローラの再生方法を提供することにある。
め、請求項1記載の発明は、電圧が印加される芯金と芯
金上に設けられた弾性ローラ部で構成され、前記ローラ
部の両端に面取り部を設けて成る帯電ローラの面取り部
を除去したローラ部の両端側面に絶縁層を設けることを
特徴とする。
の発明において、前記絶縁層を合成樹脂又は合成ゴムで
構成することを特徴とする。
り部を除去し、面取り部を除去したローラ部の両端側面
に絶縁層を設ければ、耐久時にリーク(絶縁破壊)がな
く、安定した画像品質を維持することができる耐久性の
高い再生ローラを得ることができる。
ついて詳細に説明する。
の構成について更に詳しく説明する。
性を有する金属材料、例えば、鉄、銅、ステンレス、ア
ルミニウム、ニッケル等の丸棒を用いることができる。
更に、これらの金属表面に防錆や耐傷性付与を目的とし
て化学ニッケルメッキ等を施しても構わない。但し、こ
の場合、導電性を損なわないことが必要である。
体としての感光ドラム1に対する帯電と感光ドラム1に
対する均一な密着性を確保するため、導電性弾性層2b
には適当な導電性と弾性を付与している。
な密着性を確保するために、導電性弾性層2bを研磨に
よって中央部の外径を太く、両端部に行く程外径が細く
なる形状、所謂クラウン形状に成形することも多い。一
般に使用されている帯電ローラ2においては、芯金2a
の両端部に所定の押圧力を与えることによって、該帯電
ローラ2が感光ドラム1に当接されているため、帯電ロ
ーラ2の押圧力は中央部で小さく、両端部に行く程大き
くなっている。そのため、帯電ローラ2の真直度が十分
でない場合には、該帯電ローラ2の中央部に対応する画
像部分に濃度ムラが生じてしまう場合がある。この濃度
ムラの発生を防ぐために帯電ローラ2がクラウン形状に
成形される。
性材料中に導電性カーボンブラック等の導電剤を添加す
ることにより調整される。弾性の調整は、プロセス油、
可塑剤等の添加により行われる。導電性弾性層2bの具
体的な弾性材料としては、例えば、天然ゴムやエチレン
プロピレンゴム(EPDM)、スチレンブタジエンゴム
(SBR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム
(BR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NB
R)、クロロプレンゴム(CR)等の合成ゴム、或はポ
リオレフィン系エラストマー、ポリアミド系エラストマ
ー、ポリスチレン系エラストマー、ポリエステル系エラ
ストマー、シリコン系エラストマー等の熱可塑性エラス
トマー等が挙げられる。又、これらの弾性材料の化学発
泡体や物理発泡体を導電性弾性層2bに用いても良い。
を制御するために設けることが多い。この抵抗制御層2
cの具体的な材料としては、ポリアミド樹脂、ポリウレ
タン樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂等の合成樹脂、更
にはヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、クロ
ロプレンゴム等の合成ゴムが挙げられる。尚、抵抗制御
層2cにも、導電性カーボンブラックや導電性酸化チタ
ン、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛或はアルカリ金属
塩、アンモニウム塩等の導電剤を分散させて抵抗調整を
行っても良い。
電性弾性層2b中の可塑剤や油等が帯電ローラ2表面に
染み出すのを防止するために設けられることが多い。こ
の表面保護層2dの具体的な材料としては、ポリアミド
樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂等
の合成樹脂、更にはヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリ
コンゴム、クロロプレンゴム等の合成ゴムが挙げられ
る。尚、表面保護層2dにも適度な導電性を付与するた
めに、導電性カーボンブラック、導電性酸化チタン、導
電性酸化錫、導電性酸化亜鉛或はアルカリ金属塩、アン
モニウム塩等の導電剤を分散させて抵抗調整を行なうこ
とができる。
にR形状或はC面形状に形成することが多い。これは、
導電性弾性層2bの抵抗が低い場合、端部が平坦な面で
あると、感光ドラム1にピンホールがあった場合、その
ピンホールと導電性弾性層2bの間で導通経路が形成さ
れて印加電圧が低下してしまうことがある。従って、帯
電ローラ2の端部側面まで抵抗制御層2c或は表面保護
層2dを設ける必要がある。そのため、帯電ローラ2の
端部をR形状或はC面形状にして、端部側面まで被覆で
きるようにしてある。又、端部を被覆することによっ
て、導電性弾性層2bの抵抗調整の自由度も広がる。
場合、耐久によって端部の抵抗制御層2c或は表面保護
層2dの膜厚の薄い部分(C面の角部)の耐電圧が低下
することがある。この原因は通電劣化や端部の圧力が高
いことによる内部のクラック発生等であると推定され
る。更に、帯電ローラ2の両端部表面(図6のF部分)
は、端部加圧のために使用により摩耗したり、削れたり
することが分かっている。
新品のプロセスカートリッジに組み込んで使用した場合
(再利用する場合)、耐久中にリーク(絶縁破壊)して
しまう危険性がある。特に、感光ドラム1にピンホール
があったり、感光ドラム1が削れたりした場合は、特に
リークの危険性が大きくなる。
ラ2の両端部のC面部を除去して、再利用することが必
要である。この際、画像領域の外側で、且つ、C面の角
部の僅かに内部から端部方向に向かって除去することが
望ましい。
と、端部側面が平坦になり、抵抗制御層2c及び表面保
護層2dがむき出しになる。感光ドラム1のピンホール
や削れ部分と端部側面との間で導通経路が生じないよ
う、図1に示すように、側面部に絶縁層2eを設ける必
要がある。この場合、絶縁層2eの抵抗値を抵抗制御層
2cのそれよりも高く設定する必要がある。
ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等の合成樹
脂、或はNBR、CR、シリコンゴム等の合成ゴムを用
いることができる。形成方法としては、樹脂を溶剤に溶
かして塗布しても良く、或はフィルムやシートを帯電ロ
ーラ2の端部側面形状に切断して接着剤や粘着剤を介し
て接合することができる。このとき、絶縁層2eは、帯
電ローラ2の外径より大きくなって帯電ローラ2表面に
はみ出さないようにしなければならない。因に、絶縁層
2eが帯電ローラ2表面にはみ出すと、その凸部分で感
光ドラム1を損傷させてしまう危険がある。
発明に係る帯電ローラの再生方法を説明する。 <実施例1> 下記の要領で帯電ローラ2を作製し、本発明の実施例に
使用した。
間混練した後、SBR100重量部に対してナフテン系
オイル20重量部を加え、20℃に冷却した密閉混練機
で20分間混練して原料コンパウンドを調整した。更
に、該原料コンパウンド中に、原料ゴムのSBR100
重量部に対し、加硫剤として硫黄0.5重量部、加硫促
進剤としてチアゾール系化合物1重量部及びチウラム系
化合物1重量部を加え、20℃に冷却した2本ロール機
にて10分間混練した。
ステンレス製芯金2aの外周に、外径φ12mmになる
ようにローラ状に導電性弾性層2bをトランスファー成
型にて成型した。この際、帯電ローラ2の両端部の全周
に1.5mmのC面を設けた形状とした。更に、この帯
電ローラ2を145℃、30分間加熱して加硫した。
cを次のようにして設けた。
2回ディップコートした後、120℃、30分間加熱し
て溶剤を揮発させた(乾燥後の抵抗制御層2cの膜厚;
60μm)。
けた。
ディップコートした後、100℃、30分間加熱して溶
剤を揮発させた(乾燥後の表面保護層2dの膜厚;20
μm)。
抗値を23℃、55%RH環境下で測定した。測定は、
帯電ローラ2の外周表面にアルミ箔(厚み50μm、幅
10mm)を巻き付け、芯金2aとアルミ箔間に直流電
圧250Vを印加し、抵抗計(HIOKI 3119
DIGITAL MΩ Hi TESTER、日置電機
(株)製)を使用して行った。帯電ローラ2の長手方向
3箇所(両端部及び中央部)を測定し、その平均値が
0.6MΩであった。
(商品名:LBP−8markIV、キヤノン(株)製)
に用いられるプロセスカートリッジ(商品名:EP−E
カートリッジ、キヤノン(株)製)に組み込んで、温度
23℃、湿度55%雰囲気下で8000枚画像耐久を行
った。
面に付着した粉末現像剤(トナー)をメチルエチルケト
ンを用いて拭き取った後、表面を光学顕微鏡で観察し
た。その結果、帯電ローラ2の両端部のC面部分に長さ
約0.5mmの亀裂が見られた。
図1に示すように、端部から長さ2mmの位置(破線M
の位置)で全周部分を切断・除去した。
除去した側面部に絶縁層2eとして、四フッ化エチレン
(PTFE)粘着フィルム(厚み50μm、体積抵抗値
5×1014Ω・cm)を貼り付け、再生帯電ローラ
(1)を作製した。
プロセスカートリッジに組み込んで、温度23℃、湿度
55%雰囲気下で8000枚画像耐久を行った。再生帯
電ローラ(1)に起因した画像不良の発生はなく、良好
な画像が得られた。
ーラ2を使用し、実施例1と同一条件で画像耐久を行っ
た(温度23℃、湿度55%雰囲気下で8000枚)。
面に付着した粉末現像剤(トナー)をメチルエチルケト
ンを用いて拭き取った後、表面を光学顕微鏡で観察し
た。その結果、帯電ローラ2両端部のC面部のエッジ部
分に摩耗跡が見られた。
図1に示すように、端部から長さ2mm(破線Mの位
置)で全周部分を切断・除去した。
除去した側面部に絶縁層2eとして、エポキシ樹脂塗料
を塗布し(厚み30μm、体積抵抗値2×1013Ω・c
m)、再生帯電ローラ(2)を作製した。
プロセスカートリッジに組み込んで、温度23℃、湿度
55%雰囲気下で8000枚画像耐久を行った。再生帯
電ローラ(2)に起因した画像不良の発生はなく、良好
な画像が得られた。
ーラ2を使用し、実施例1と同一条件で画像耐久を行っ
た(温度23℃、湿度55%雰囲気下で8000枚)。
面に付着した粉末現像剤(トナー)をメチルエチルケト
ンを用いて拭き取った後、表面を光学顕微鏡で観察し
た。その結果、帯電ローラ2両端部のC面部のエッジ部
分に摩耗跡が見られた。
図1に示すように、端部から長さ2mm(破線Mの位
置)で全周部分を切断・除去した。
除去した側面部に絶縁層2eとして、粘着剤付きアクリ
ロニトリブダジエンゴム(NBR)シート(厚み200
μm、体積抵抗値2×1013Ω・cm)を貼付し、再生
帯電ローラ(3)を作製した。
プロセスカートリッジに組み込んで、温度23℃、湿度
55%雰囲気下で8000枚画像耐久を行った。再生帯
電ローラ(3)に起因した画像不良の発生はなく、良好
な画像が得られた。
C面部分をC1.5mmとした以外は実施例1と同様の
材料構成及び製造方法で帯電ローラ2を作製した。又、
実施例1と同一方法、同一環境下で本帯電ローラ2の抵
抗値を測定したところ、0.4MΩであった。
行った(温度23℃、湿度55%雰囲気下で8000
枚)。
面に付着した粉末現像剤(トナー)をメチルエチルケト
ンを用いて拭き取った後、表面を光学顕微鏡で観察し
た。その結果、帯電ローラ2両端部のC面部のエッジ部
分に摩耗跡と長さ約0.3mmの亀裂が見られた。
図1に示すように、端部から長さ2.5mm(破線Mの
位置)で全周部分を切断・除去した。
除去した側面部に絶縁層2eとして、四フッ化エチレン
(PTFE)粘着フィルム(厚み50μm、体積抵抗値
5×1014Ω・cm)を貼付し、再生帯電ローラ(4)
を作製した。
プロセスカートリッジに組み込んで、温度23℃、湿度
55%雰囲気下で8000枚画像耐久を行った。再生帯
電ローラ(4)に起因した画像不良の発生はなく、良好
な画像が得られた。
ラ2を使用し、実施例1と同一条件で画像耐久を行った
(温度23℃、湿度55%雰囲気下で8000枚)。
面に付着した粉末現像剤(トナー)をメチルエチルケト
ンを用いて拭き取った後、表面を光学顕微鏡で観察し
た。その結果、帯電ローラ2両端部のC面部のエッジ部
分に摩耗跡が見られた。
カートリッジに組み込んで、温度23度、湿度55%雰
囲気下で画像耐久を行った。その結果、耐久枚数500
0枚で、帯電ローラ2の端部リーク(絶縁破壊)に起因
した画像不良(横黒スジ)が発生した。
よれば、電圧が印加される芯金と芯金上に設けられた弾
性ローラ部で構成され、前記ローラ部の両端に面取り部
を設けて成る帯電ローラの面取り部を除去したローラ部
の両端側面に絶縁層を設けるようにしたため、安定した
画像品質を維持することができる耐久性の高い帯電ロー
ラを得ることができる。
る。
る。
概略構成図である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 電圧が印加される芯金と芯金上に設けら
れた弾性ローラ部で構成され、前記ローラ部の両端に面
取り部を設けて成る帯電ローラの面取り部を除去したロ
ーラ部の両端側面に絶縁層を設けることを特徴とする帯
電ローラの再生方法。 - 【請求項2】 前記絶縁層は合成樹脂又は合成ゴムで構
成されることを特徴とする請求項1記載の帯電ローラの
再生方法。
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