帯電部材、画像形成ユニットおよび画像形成装置
【課題】帯電部材への現像剤や外添剤などの異物の付着を防止すること。
【解決手段】帯電部材は、所定の方向に回転可能であり、その表面に、回転方向に沿う溝と、回転方向に垂直な方向に沿う溝とが形成されている。帯電部材の表面粗さの回転方向の最大高さＲｙ１と、回転方向に垂直な方向の最大高さＲｙ２とは、Ｒｙ１＜Ｒｙ２の関係にある。また、帯電部材の表面粗さの回転方向の凹凸平均間隔Ｓｍ１と、回転方向に垂直な方向の凹凸平均間隔Ｓｍ２とは、Ｓｍ１＞Ｓｍ２の関係にある。このように構成することで、帯電部材への異物の付着を抑制することができる。
【解決手段】帯電部材は、所定の方向に回転可能であり、その表面に、回転方向に沿う溝と、回転方向に垂直な方向に沿う溝とが形成されている。帯電部材の表面粗さの回転方向の最大高さＲｙ１と、回転方向に垂直な方向の最大高さＲｙ２とは、Ｒｙ１＜Ｒｙ２の関係にある。また、帯電部材の表面粗さの回転方向の凹凸平均間隔Ｓｍ１と、回転方向に垂直な方向の凹凸平均間隔Ｓｍ２とは、Ｓｍ１＞Ｓｍ２の関係にある。このように構成することで、帯電部材への異物の付着を抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真プロセスで用いられる帯電部材、並びに、その帯電部材を用いた画像形成ユニットおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ装置および複合機等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、潜像担持体としての感光体ドラムの表面に、帯電部材としての帯電ローラを接触させることにより、感光体ドラムの表面を一様に帯電させている。また、感光体ドラムの回転方向において、上述した帯電ローラの上流側には、感光体ドラムの表面に付着したトナー（転写残トナー）を掻き取るためのクリーニングブレードが配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２２９１５号公報（図２、段落００１８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、画像形成装置が長期間使用されると、クリーニングブレードの摩耗が進行し、トナーやその外添剤などの異物が、感光体ドラムとクリーニングブレードとの隙間をすり抜けやすくなる。感光体ドラムとクリーニングブレードとの隙間をすり抜けた異物は、帯電ローラの表面に付着する場合があり、帯電ローラの表面に付着した異物の量が多い場合には、感光体ドラムの表面を均一に帯電できなくなり、画像の濃度むらの原因となる。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、帯電部材への異物の付着を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る帯電部材は、所定の方向に回転可能な帯電部材であって、帯電部材の表面に、回転方向に沿う溝と、当該回転方向に垂直な方向に沿う溝とが形成されている。帯電部材の表面粗さの回転方向の最大高さＲｙ１と、回転方向に垂直な方向の最大高さＲｙ２とは、Ｒｙ１＜Ｒｙ２の関係にあり、帯電部材の表面粗さの回転方向の凹凸平均間隔Ｓｍ１と、回転方向に垂直な方向の凹凸平均間隔Ｓｍ２とは、Ｓｍ１＞Ｓｍ２の関係にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、帯電部材への異物の付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の基本構成を示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における帯電ローラの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における帯電ローラの抵抗値の測定方向を説明するための正面図（Ａ）および側面図（Ｂ）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における帯電ローラの軸方向および周方向の表面形状を模式的に示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における帯電ローラの表面を拡大して示す模式図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるｌｏｇ（Ｒ１）とＲｙ２との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置１０の全体構成を示す図である。画像形成装置１０は、筺体１１内に、トナー（現像剤）を用いて記録媒体Ｐに画像を形成する着脱可能な画像形成ユニット２０（プロセスカートリッジとも称する）を備えており、この画像形成ユニット２０を通過するように、記録媒体Ｐを搬送する略Ｓ字状の媒体搬送路が設けられている。画像形成装置１０は、複数の画像形成ユニット２０を配列してカラー画像を形成するものであってもよいが、ここでは、説明の便宜上、単一の画像形成ユニット２０を用いて単色（例えば黒色）の画像を形成するものとする。
【００１０】
画像形成装置１０の下部には、印刷用紙などの記録媒体Ｐを積載した状態で収容するカセット２１が取り付けられている。カセット２１の上側（図１における右上側）には、カセット２１内に収容された記録媒体Ｐを一枚ずつ給紙する給紙ローラ２２、記録媒体Ｐを画像形成ユニット２０に向けて案内する搬送ガイド２３、および、記録媒体Ｐを画像形成ユニット２０まで搬送する搬送ローラ対２４（送り機構）が配設されている。
【００１１】
画像形成ユニット２０の感光体ドラム１（後述）に媒体搬送路を挟んで対向するように、転写部材１７（転写ローラ）が配設されている。この転写部材１７は、画像形成ユニット２０において形成されたトナー像（現像剤像）を記録媒体Ｐに転写するものであり、図示しない高圧電源により転写電圧が印加されている。
【００１２】
媒体搬送路に沿って画像形成ユニット２０の下流側（図中左側）には、定着ユニット２５が配設されている。定着ユニット２５は、熱源を備えたヒートローラ２５ａと、このヒートローラ２５ａとの間で記録媒体Ｐを挟み込むバックアップローラ２５ｂとを備え、トナー像が転写された記録媒体Ｐを加熱および加圧して、トナー像を記録媒体Ｐに定着させる。
【００１３】
媒体搬送路に沿って定着ユニット２５の下流側には、記録媒体Ｐを排出口に向けて案内する搬送ガイド２６と、記録媒体Ｐを画像形成装置１０の外に排出する排出ローラ対２７とが配設されている。なお、画像形成装置１０の上部には、排出された記録媒体Ｐを積載するスタック部２８が設けられている。
【００１４】
画像形成ユニット２０は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる帯電ローラ２（帯電部材）と、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置１２と、感光体ドラム１に残留したトナーを除去するクリーニング部材１９とを備えている。帯電ローラ２については、後述する。
【００１５】
感光体ドラム１は、アルミニウム、ステンレス鋼などからなる導電性支持体の表面に、電荷発生物質とバインダ樹脂とを主成分とする電荷発生層と、電荷輸送物質とバインダ樹脂とを主成分とする電荷輸送層とを積層して構成される。
【００１６】
電荷発生物質には、各種有機顔料や染料が使用できるが、特に、無金属フタロシアニン、銅塩化インジウム、塩化ガリウム、錫、オキシチタニウム、亜鉛、バナジウムなどの金属若しくはその酸化物・塩化物の配位したフタロシアニン類、モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾ、ポリアゾ類などのアゾ顔料などが使用できる。これらの物質の微粒子を、例えばポリエステル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルプロピオナール、ポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステル、セルロースエーテルなどの各種バインダ樹脂で結着して用いることができる。
【００１７】
電荷輸送物質には、例えば、カルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾールなどの複素環化合物、アニリン誘電体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘電体、スチルベン誘電体、あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖若しくは側鎖に有する重合体などの電子供与性物質を使用することができる。バインダ樹脂としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどのビニル重合体、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリイミド、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂、およびこれらの共重合体、また部分的架橋降下物などを単独あるいは組み合わせて使用することができ、特にポリカーボネートが適している。また、必要に応じて、酸化防止剤、増感剤等の各種添加材を含んでいてもよい。
【００１８】
現像装置１２は、現像ローラ１３に供給するためのトナーＴが保持されたトナー保持空間を有し、着脱可能なトナーカートリッジ１６からトナーＴが補給される。現像装置１２は、表面にトナーＴを担持する現像ローラ１３（現像剤担持体）と、この現像ローラ１３にトナーＴを供給する供給ローラ１４（現像剤供給部材）と、現像ローラ１３の表面のトナー層の厚さを規制するブレード１５（規制部材）とを備えている。
【００１９】
現像ローラ１３は、例えば金属製のシャフトの表面に導電性の弾性層を形成し、必要に応じて弾性層の表面にコーティングを施したものであり、感光体ドラム１の表面に接触して回転する。供給部材１４は、例えば金属製のシャフトの表面に発泡性の弾性層を形成したものであり、現像ローラ１３の表面に接触して回転する。ブレード１５は、例えば金属製の板状部材を屈曲させたものであり、その屈曲部において、現像ローラ１３の表面に一定の押圧力で押し当てられている。
【００２０】
クリーニング部材１９は、例えばゴム製のブレードであり、その先端が感光体ドラム１の表面に接触している。
【００２１】
また、画像形成ユニット２０の感光体ドラム１の上方には、感光体ドラム１の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置１８が配置されている。露光装置１８は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッドにより構成され、発光素子とレンズアレイとを有している。なお、露光装置１８は、画像形成装置１の筺体１１の上側に開閉可能に取り付けられた上部カバー（図１では筺体１１と一体に示されている）に取り付けられている。
【００２２】
次に、画像形成装置１０の基本動作について説明する。
まず、画像形成装置１０に印刷データが入力されると、図示しない印刷制御部により駆動源としてのモータが駆動され、給紙ローラ２２および搬送ローラ対２４が回転を開始する。給紙ローラ２２および搬送ローラ対２４の回転により、記録媒体Ｐは１枚ずつ搬送ガイド２３に沿って案内され、画像形成ユニット２０に達する。
【００２３】
画像形成ユニット２０の感光体ドラム１には、図示しない駆動源からの動力が伝達され、これにより、感光体ドラム１は図１に矢印で示す方向に一定速度で回転する。また、感光体ドラム１の表面に接触して設けられた帯電ローラ２は、感光体ドラム１の回転に従動して図１に矢印で示す方向に一定速度で回転する。
【００２４】
帯電ローラ２には、図示しない電源装置により一定の直流電圧が印加されており、帯電ローラ２は、従動回転しながら感光体ドラム１の表面（外周面）を一様に帯電させる。さらに、感光体ドラム１に対向配置された露光装置１８は、受信した印刷データの画像信号に応じて感光体ドラム１の表面に光を照射し、光照射部分の電位を光減衰させて静電潜像を形成する。
【００２５】
現像装置１２内の現像ローラ１３の表面には、供給ローラ１４から供給されたトナーＴが付着し、トナー薄層が形成されている。このトナー薄層は、ブレード１５によって一定の厚さに規制されている。現像ローラ１３は、表面のトナーＴを感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像に付着させ、静電潜像を反転現像してトナー像を形成する。
【００２６】
転写部材１７には、図示しない電源装置により高圧電圧が印加されている。この転写部材１７は、記録媒体Ｐが感光体ドラム１と転写部材１７との間に到達するタイミングに合わせて、感光体ドラム１の表面に形成されているトナー像を記録媒体Ｐに転写する。また、記録媒体Ｐに転写されずに感光体ドラム１の表面上に残存しているトナーは、クリーニング部材１９により除去される。
【００２７】
トナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２５に搬送される。定着装置２５を構成するヒートローラ２５ａ及び加圧ローラ２５ｂは、記録媒体Ｐを挟持して熱及び圧力を付与する。記録媒体Ｐ上に転写されたトナー像は定着装置２５から付与された熱及び圧力により溶融し、記録媒体Ｐに定着する。
【００２８】
トナー像が定着した記録媒体Ｐは、搬送ガイド２６に沿って案内されて排出ローラ対２７に達し、この排出ローラ対２７により、画像形成装置１０の外部（ここでは上部カバー上）に設けられたスタッカ部２８に排出される。
【００２９】
次に、帯電ローラ２の構成について説明する。図２は、帯電ローラ２の外観形状を示す斜視図である。帯電ローラ２は、導電性を有する芯金２ａと、芯金２ａの軸方向両端を除く外周面に形成された導電性を有する弾性層２ｂ（抵抗層）とを有している。
【００３０】
帯電ローラ２の芯金２ａとしては、例えば、無電解ニッケルメッキを施した快削鋼（ＳＵＭ）やステンレス鋼などの金属製の軸体を用いる。帯電ローラ２の弾性層２ｂは、感光体ドラム１に押し当てられて（すなわち感光体ドラム１との間でニップを形成して）適正な放電を得るため、例えばゴムや熱可塑性エラストマー等の樹脂で形成されている。弾性層２ｂは、単層に限らず、必要に応じて、２層以上の多層構造とすることで、抵抗の調整や感光体ドラム１の汚染防止等を行ってもよい。
【００３１】
帯電ローラ２の弾性層２ｂの構成材料としては、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ，ＧＥＣＯ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどの一種または二種以上を混合したものを主成分とするゴム組成物を用いることができる。特に、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）を主成分としたものが望ましい。
【００３２】
一般に、帯電ローラ２の弾性層２ｂの抵抗が大き過ぎると、感光体ドラム１の表面に帯電むらや帯電不良に起因する画像不良が発生し、逆に、抵抗が小さ過ぎると、感光体ドラム１の表面の傷などに起因してリークが発生して画像不良が発生する。そこで、弾性層２ｂには、イオン導電性の材料、イオン導電剤、カーボンブラック、金属性酸化物などを用いて、適正な抵抗範囲を得る。なお、弾性層２ｂに抵抗むら（場所による抵抗のばらつき）があると、感光体ドラム１の帯電むらにつながるため、電子導電性の抵抗層よりも、イオン導電性の抵抗層が望ましい。また、帯電ローラ２の弾性層２ｂの抵抗値は、１０６〜１０９Ωの範囲内であることが望ましい。
【００３３】
ここで、帯電ローラ２の弾性層２ｂの抵抗値の測定方法について、図３を参照して説明する。図３に示すように、帯電ローラ２の弾性層２ｂの抵抗測定には、抵抗測定器３０（アジレント・テクノロジー株式会社製の「４３３９Ｂハイレジスタンスメータ」）を用いる。抵抗測定器３０の一方の端子３１を、帯電ローラ２の芯金２ａに取り付け、他方の端子として、幅が２．０ｍｍ、直径が６．０ｍｍのＳＵＳ製のベアリング３２を、弾性層２ｂの表面に１０ｇｆの力Ｆで押し当てて、帯電ローラ２を回転させながら抵抗を測定する。帯電ローラ２は、一般に温度・湿度あるいは電圧により抵抗値が変化するため、ここでは、温度２０度、湿度５０％ＲＨの環境下で、芯金２ａ側に−５００Ｖの直流電圧を印加する。帯電ローラ２を１周（３６０°）させ、１００箇所で測定した抵抗を平均する。このようにして得られた抵抗値を、Ｒ１とする。
【００３４】
感光体ドラム１を均一に帯電するためには、帯電ローラ２の弾性層２ｂと感光体ドラム１との間で適正なニップを形成する必要がある。弾性層２ｂの硬さは、マイクロゴム硬度計「ＭＤ−１ｃａｐａ」タイプＡ（高分子計器株式会社製）を用い、ピークホールド機能を利用して測定する。上記測定による弾性層２ｂの硬さは、３５度から７５度の範囲が望ましく、４５度から６５度の範囲が特に望ましい。また、弾性層２ｂの引っ張り特性としては、切断時伸び（ＪＩＳ−Ｋ６２５１）は、５０％以上が望ましく、１００％以上が特に望ましい。
【００３５】
弾性層２ｂの表面（外周面）には、切削または研磨により所定の研磨目が形成され、これにより所定の表面粗さが与えられる。図４（Ａ）は、帯電ローラ２の弾性層２ｂの軸方向（図２の矢印Ａ方向）に沿った表面形状を模式的に示す図である。図４（Ｂ）は、帯電ローラ２の弾性層２ｂの周方向の表面形状を模式的に示す図である。図５（Ａ）は、帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面形状を拡大して示す模式図であり、図５（Ｂ）は、帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面の凸部を拡大して示す模式図である。なお、図４および図５では、弾性層２ｂの表面の凹凸を拡大して示している。
【００３６】
図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面には、帯電ローラ２の周方向（回転方向）に沿う溝２０１と、軸方向に沿う溝２０２とが形成されている。
【００３７】
帯電ローラ２の表面は、例えば、図５（Ａ）に示すように、周方向に長い微小なピラミッドを配列した形状となる。ここでは、周方向に沿う溝２０１が、軸方向に沿う溝２０２よりも深く形成されている。また、周方向に沿う溝２０１の配列間隔は、軸方向に沿う溝２０２の配列間隔よりも狭く形成されている。
【００３８】
ここでは、帯電ローラ２の表面粗さを表すため、次の指標を用いる。すなわち、周方向（Ｂ方向）の最大高さＲｙをＲｙ１とし、周方向の凹凸の平均間隔ＳｍをＳｍ１とする。また、軸方向（Ａ方向）の最大高さＲｙをＲｙ２とし、軸方向の凹凸の平均間隔ＳｍをＳｍ２とする。
【００３９】
上述したように、周方向に沿う溝２０１が軸方向に沿う溝２０２よりも深く、また、狭い配列間隔で形成されているため、図５（Ｂ）に示すように、Ｒｙ１＜Ｒｙ２、および、Ｓｍ１＞Ｓｍ２の関係が成立する。
【００４０】
ここで、帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面の加工方法について説明する。
まず、帯電ローラ２の弾性層２ｂを、軸方向に溝２０２が形成されるように研磨（ここでは乾式研磨）する。すなわち、例えば、帯電ローラ２を回転させた状態で、その弾性層２ｂの表面に回転砥石を接触させて研磨することにより、弾性層２ｂの表面に軸方向に溝２０１を形成する。この研磨によって帯電ローラ２の外径が決定されるため、外径研磨とも呼ぶ。
【００４１】
次に、弾性層２ｂの表面を、周方向（回転方向）に沿う溝２０１が生じるように研磨（ここでは湿式研磨）する。より詳細には、帯電ローラ２を回転させた状態で、研磨液を供給しながら、弾性層２ｂの表面に耐水研磨ペーパ（テープ）を接触させて研磨する。このとき、軸方向に延在する山（溝２０２の間の山）を切るように、周方向に沿う溝２０１を形成することにより、外径研磨により形成された軸方向の溝２０２による凹凸ができるだけ失われないようにする。
【００４２】
ここでは、表面粗さの測定には、表面粗さ測定器「ＳＥ−３５００」および検出器「ＰＵ−ＤＪ２Ｓ」を用いた（何れも株式会社小坂研究所製）。測定条件は、ＪＩＳＢ０６０１（１９９４）に準拠し、カットオフ値（λｃ）を２．５ｍｍ、基準長さ（Ｌ）を２．５ｍｍ、測定長さを１２．５ｍｍ、送り速度を０．５ｍｍとした。
【００４３】
帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面粗さは、乾式研磨に使用する回転砥石の種類および研磨速度、湿式研磨に使用するテープ（耐水研磨ペーパ）の種類および研磨速度、並びに、テープに加える圧力などの研磨条件を変えることで調整することができる。
【００４４】
すなわち、周方向の最大高さＲｙ１を大きくするためには、乾式研磨の回転砥石の砥粒を粗くするか、あるいは、回転砥石の回転速度を速くする。軸方向の最大高さＲｙ２を大きくするためには、湿式研磨の耐水ペーパの粒度を粗くするか、あるいは、研磨圧力を大きくする。また、周方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ１を大きくするためには、乾式研磨の回転砥石の回転速度を速くするか、あるいは、帯電ローラ２の回転速度を速くする。周方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ２を大きくするためには、湿式研磨の耐水ペーパの粒度を粗くする。
【００４５】
帯電ローラ２の表面粗さを表す各指標（Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｓｍ１，Ｓｍ２）は、上記の各工程により決定されるが、弾性層２ｂの硬度や引っ張り強度にも影響されるため、これらの条件を組み合わせて所望の表面粗さを得る。
【００４６】
帯電ローラ２の弾性層２ｂに一定の表面粗さを付与することで、帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面と感光体ドラム１の表面との間に微小のギャップを形成し、パッシェンの法則に基づく放電に寄与する領域を確保することができる。帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面粗さ（最大高さＲｙ１，Ｒｙ２）は、帯電ローラ２に印加する電圧や感光体ドラム１の表面状態にもよるが、一般に、４〜４０μｍの範囲が望ましい。
【００４７】
帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面に、表面処理やコーティングを施すことにより、感光体ドラム１の汚染防止や抵抗調整を行うことができる。例えば、イソシアネート化合物やポリオールなどを表面に含浸し、被覆することもできる。ここでいうイソシアネート化合物やポリオールには、例えば、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、メチレンジジイソシアネート（ＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ポリエステル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、シリコーン系ジオール、アクリルフッ素ポリマー、アクリルシリコーン系ポリマー、およびこれらの多重体、変性体などが挙げられる。イソシアネート化合物やポリオールは、分子量Ｍｗが６００〜１２０００が望ましく、７００〜３０００のものが特に望ましい。また、イソシアネート化合物やポリオールに限らず、ポリエステル、ウレタン、アクリルウレタン、エポキシ、ナイロン、フッ素含有物およびシリコーンなどにより、帯電ローラ２の表面を被覆することもできる。但し、表面処理やコーティングなどを行った後も、帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面の研磨目などの凹凸が失われないよう注意する必要がある。
【００４８】
次に、本実施の形態における実施例と、これに対する比較例の実験結果を説明する。
【００４９】
ここでは、帯電ローラ２の芯金２ａは、外径が６ｍｍ、軸方向の長さが２５２ｍｍのＳＵＭ材料に、無電解メッキを施した金属シャフトとした。また、帯電ローラ２の弾性層２ｂの厚さは３ｍｍとし、外径は１２ｍｍとした。弾性層２ｂの軸方向長さは、２２４ｍｍとした。弾性層２ｂとしては、硬さが５４度、切断時伸びが１５０％のエピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）を使用した。また、抵抗調整のため、弾性層２ｂにはイオン導電剤を添加した。
【００５０】
この弾性層２ｂの表面を乾式研磨して外径を１２ｍｍとし、弾性層２ｂの表面に軸方向の溝２０２を形成した。次いで、テープを用いた湿式研磨を行い、弾性層２ｂの表面に周方向の溝２０１を形成した。さらに、酢酸エチル１００重量部に対してヘキサメチレンジイソシアネート化合物（ＨＤＩ）を２０重量部混合した表面処理液に、帯電ローラ２を浸漬し、その後、オーブンで加熱することにより、帯電ローラ２の弾性層２ｂに表面処理を施した。
【００５１】
このようにして作成した実施例１の帯電ローラ２の表面粗さ（Ｒｙ１，Ｓｍ２，Ｒｙ２，Ｓｍ２）は、以下のとおりであった。
（１）周方向の最大高さＲｙ１ ： １５．７４μｍ
（２）周方向の凹凸平均間隔Ｓｍ１： １７５μｍ
（３）軸方向の最大高さＲｙ２ ： １７．２０μｍ
（４）軸方向の凹凸平均間隔Ｓｍ２： ８９μｍ
また、実施例１の帯電ローラ２の抵抗値Ｒ１は、１．４８×１０８Ωであった。
【００５２】
実施例２，３の帯電ローラは、実施例１の帯電ローラに対して、表面粗さが小さくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００５３】
実施例４の帯電ローラは、実施例１の帯電ローラに対して、表面粗さが大きくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００５４】
比較例２，５の帯電ローラは、実施例１の帯電ローラに対して、表面粗さがさらに（実施例４よりも）大きくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００５５】
なお、これら実施例２〜４および比較例２，５の帯電ローラの弾性層２ｂの材質は、実施例１と同様であるが、表面粗さが変化することにより、抵抗値Ｒ１（図３の方法で測定された値）も変化している。
【００５６】
実施例５の帯電ローラは、実施例１の帯電ローラに対して、弾性層２ｂの抵抗が小さくなるようにイオン導電剤の添加量を変更して作成した。なお、実施例５では、研磨条件は実施例１と同様であるが、弾性層２ｂの材質が変化することにより、表面粗さも変化している。
【００５７】
実施例６の帯電ローラは、実施例５の帯電ローラに対して、表面粗さが小さくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００５８】
実施例７，８の帯電ローラは、実施例５の帯電ローラに対して、表面粗さが大きくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００５９】
比較例３，６の帯電ローラは、実施例５の帯電ローラに対して、表面粗さがさらに（実施例７，８よりも）大きくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００６０】
実施例９の帯電ローラは、実施例２の帯電ローラに対して、弾性層２ｂの抵抗が大きくなるようにイオン導電剤の添加量を変更して作成した。
【００６１】
実施例１０の帯電ローラは、実施例９の帯電ローラに対して、表面粗さが小さくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００６２】
比較例４，７の帯電ローラは、実施例９の帯電ローラに対して、表面粗さが大きくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００６３】
これら実施例１〜１０および比較例２〜７では、周方向の最大高さＲｙ１が軸方向の最大高さＲｙ２よりも小さく、周方向の凹凸平均間隔Ｓｍ１が軸方向の凹凸平均間隔Ｓｍ２よりも大きい（Ｒｙ１＞Ｒｙ２、Ｓｍ１＜Ｓｍ２）。
【００６４】
一方、比較例１の帯電ローラは、周方向の溝を形成するテープ研磨を行わずに作成した。この比較例１では、周方向の最大高さＲｙ１が軸方向の最大高さＲｙ２よりも大きく、周方向の凹凸平均間隔Ｓｍ１が軸方向の凹凸平均間隔Ｓｍ２よりも小さい（Ｒｙ１＞Ｒｙ２、Ｓｍ１＜Ｓｍ２）。
【００６５】
表１に、実施例１〜１０および比較例１〜７の帯電ローラの表面粗さおよび抵抗値の測定結果を示す。なお、表１において、表面粗さＲｙ１，Ｓｍ１，Ｒｙ２，Ｓｍ２の単位はμｍであり、抵抗値Ｒ１の単位はΩである。
【００６６】
また、表面粗さ（軸方向の最大高さ）Ｒｙ２と抵抗値Ｒ１とを下記の式（１）により演算した値を、表１に併せて示す。
Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）・・・（１）
なお、式（１）は、図６のグラフに基づいて得られたものであるが、これについては後述する。
【００６７】
【表１】
【００６８】
これら実施例１〜１０および比較例１〜７の帯電ローラを画像形成装置１０に装着し、以下のような条件で印刷試験を行った。
【００６９】
感光体ドラム１の外径は３０ｍｍとし、軸方向長さは、帯電ローラ２の弾性層２ｂよりも十分長いものとした。また、感光体ドラム１の回転速度は、１５０ｒｐｍとした。
【００７０】
帯電ローラ２は、上述したように感光体ドラム１に接触して従動回転するが、帯電ローラ２の芯金２ａの両端にそれぞれ３５０ｇｆの力を加えることにより、帯電ローラ２の弾性層２ｂを感光体ドラム１の表面に押し付けた。
【００７１】
現像装置１２の現像方式としては、非磁性１成分接触現像を用い、トナー（現像剤）としては、ポリエステル樹脂を含有する平均粒径が約６．５μｍの負帯電性の粉砕トナーを用いた。
【００７２】
印刷試験では、室温環境で、４００００枚の記録媒体に、５０００枚ずつ連続して画像を印刷した。記録媒体としては、Ａ４版の「Ｐ紙」（富士ゼロックス株式会社製）を用いた。記録媒体の搬送方向は「縦送り」とし、カバレッジ（単位面積中で画像部分が占める割合）を５％とした。また、帯電ローラ２に付与する直流電圧（帯電電圧）は、−１０００Ｖとした。
【００７３】
５０００枚の連続印刷を行う毎に（すなわち０枚、５０００枚、１００００枚、１５０００枚、・・・、４００００枚）、画像評価のための印刷を行った。画像評価のための印刷は、温度８℃、相対湿度２０％の低温低湿環境（ＬＬ環境）において、帯電電圧を−８５０Ｖ、−１０００Ｖおよび−１２００Ｖの３通りに変え、白紙画像（カバレッジ０％）とハーフトーン画像（カバレッジ３０％）を１枚ずつ（合計６枚）形成した。また、温度２８℃、相対湿度８５％の高温高湿環境（ＨＨ環境）においても、帯電電圧を−８５０Ｖ、−１０００Ｖおよび−１２００Ｖの３通りに変え、白紙画像とハーフトーン画像を１枚ずつ（合計６枚）形成した。記録媒体としては、Ａ４版の「エクセレントホワイト」（株式会社沖データ製）を用いた。
【００７４】
なお、印刷試験に用いた画像形成装置１０の各部材は、予め試験温度（８℃または２８℃）±３℃および湿度（２０％または８５％）±１０％の範囲で４０時間以上保管することで、ＬＬ環境またはＨＨ環境に十分馴染ませて使用した。また、感光体ドラム１の表面電位測定も、同じ環境で行った。
【００７５】
このようにして形成した白紙画像（カバレッジ０％）とハーフトーン画像（カバレッジ３０％）を観察し、感光体ドラム１の電位低下に起因する「画像汚れ」の有無を判断した。具体的には、白紙画像とハーフトーン画像とを目視観察し、何れか一方にでも、色の濃い部分（斑点等）が見られた場合には「画像汚れあり」と判断した。
【００７６】
また、ハーフトーン画像（カバレッジ３０％）を目視観察し、濃度の濃い（または薄い）微細な横筋模様（すなわち帯電ローラ２の軸方向の筋模様）の有無を判断した。
【００７７】
また、感光体ドラム１の回転速度が１５０ｒｐｍと７５ｒｐｍの場合に、帯電ローラ２に−１０００Ｖの直流電圧を印加した状態で、感光体ドラム１の露光部での表面電位を測定した。
【００７８】
表２に、画像評価の結果を示す。表２には、画像評価結果として、画像汚れと横筋模様の発生の有無（発生した場合には、発生し始めたときの印刷枚数）を示す。
【００７９】
【表２】
【００８０】
実施例１〜１０および比較例１〜７のうち、横筋模様の発生が見られたのは比較例１のみであった。この比較例１では、連続印刷開始時（連続印刷０枚）から、ＨＨ環境の帯電電圧−８５０Ｖおよび−１０００Ｖにおいて、横筋模様が発生した。また、１００００枚連続印刷後のＬＬ環境、帯電電圧−８５０Ｖにて画像汚れが発生し、印刷枚数が増加するにつれて画像汚れが悪化した。
【００８１】
これに対し、実施例１〜１０および比較例２〜４では、画像汚れも横筋模様も見られなかった。すなわち、比較例１と比較して、良好な結果が得られた。
【００８２】
また、比較例５〜７では、連続印刷開始時から、ＬＬ環境の帯電電圧−８５０Ｖにて画像汚れが発生したが、同環境の帯電電圧−１０００Ｖ、−１２００Ｖでは画像汚れは見られず、また、帯電電圧−８５０Ｖ、−１０００Ｖおよび−１２００Ｖのいずれにおいても横筋模様の発生は見られなかった。すなわち、比較例１と比較して、良好な結果（特に、横筋模様の改善）が得られた。これは、帯電ローラ２の表面に周方向の溝２０１が、横筋模様の発生の抑制に寄与したためと考えられる。
【００８３】
このことから、帯電ローラ２の表面に軸方向の溝と周方向の溝を形成し、Ｒｙ１＜Ｒｙ２、Ｓｍ１＞Ｓｍ２を満足するようにすることにより（実施例１〜１０、比較例２〜７）、帯電ローラ２の表面への異物の付着を抑制する効果が得られることが分かる。
【００８４】
なお、比較例５〜７のＬＬ環境の帯電電圧−８５０Ｖにて画像汚れが発生したのは、帯電ローラ２の表面粗さ、または高抵抗に起因して、感光体ドラム１の表面電位が低下して画像汚れが生じたためと考えられる。
【００８５】
上述した実施例１〜１０および比較例２〜４では、上記の式（１）の値、すなわち、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）の値は、１９０．６以下であった。比較例５〜７では、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）の値は、１９５．３〜１９５．６であった。
【００８６】
表３に、上述した感光体ドラム１の表面電位（ドラム電位とも称する）の測定結果を示す。感光体ドラム１の表面電位（単位：Ｖ）は、連続印刷開始時および４００００枚印刷後のそれぞれについて測定したものである。
【００８７】
【表３】
【００８８】
さらに、表３に示した結果から、ＬＬ環境における、感光体ドラム１の回転速度が７５ｒｐｍのドラム電位と１５０ｒｐｍのときのドラム電位との差（ＬＬ速度差とする。）を求めた。また、感光体ドラム１の回転速度が７５ｒｐｍの場合と１５０ｒｐｍの場合のそれぞれについて、ＨＨ環境でのドラム電位とＬＬ環境でのドラム電位（ＨＨ−ＬＬ差とする。）を求めた。ＬＬ速度差およびＨＨ−ＬＬ差は、連続印刷開始時および４００００枚印刷後のそれぞれについて求めた。表４に、それぞれの結果を示す。
【００８９】
【表４】
【００９０】
表４に示した判定結果は、次のようにして決定した。すなわち、連続印刷開始時および４００００枚印刷後の何れにおいても、ＬＬ速度差（ＬＬ環境における、ドラム回転速度７５ｒｐｍ／１５０ｒｐｍでのドラム電位の差）が２０Ｖ未満で、なお且つ、ＬＬ−ＨＨ差（ＨＨ環境とＬＬ環境でのドラム電位の差）が１００Ｖ未満であった場合には、判定結果を「○」とした。
【００９１】
これに対し、連続印刷開始時および４００００枚印刷後の何れか一方でも、ＬＬ速度差が２０Ｖを超えたか、あるいは、ＬＬ−ＨＨ差が１００Ｖを超えた場合には、判定結果を「△」とした。
【００９２】
また、「△」に該当する場合において、さらに、ＬＬ−ＨＨ差（ＨＨ環境とＬＬ環境でのドラム電位の差）が１２０Ｖを超えた場合には、判定結果を「×」とした。
【００９３】
このような判定を行ったのは、使用環境によってドラム電位が大きく変化すると使用が難しくなることから、ドラム電位の変動は小さいほど望ましいためである。
【００９４】
なお、ここでは、ＨＨ環境とＬＬ環境のうち、ＬＬ環境におけるドラム回転速度７５ｒｐｍ／１５０ｒｐｍでのドラム電位の差（ＬＬ速度差）を検討しているが、これは、次のような理由による。すなわち、一般に、感光体ドラム１と帯電ローラ２との間にはパッシェンの法則に基づく放電が生じ、この放電を利用して感光体ドラム１の表面を帯電しているが、ＨＨ環境よりもＬＬ環境の方が放電開始電圧が大きく、帯電ローラ２の抵抗、表面形状および表面状態（汚れ等）の影響を受けやすい。そのため、ここでは、ＬＬ環境におけるドラム回転速度７５ｒｐｍ／１５０ｒｐｍでのドラム電位の差（ＬＬ速度差）を検討している。
【００９５】
比較例１では、連続印刷開始時にはＬＬ−ＨＨ差、ＬＬ速度差ともに小さかったが、４００００枚の連続印刷後には、ＬＬ−ＨＨ差が１００Ｖを超え（ドラム回転速度１５０ｒｐｍの場合）、また、ＬＬ速度差も２０Ｖを超えた。
【００９６】
これは、比較例１では、帯電ローラ２に周方向の溝を形成していないため、感光体ドラム１との接触面積が大きくなり、感光体ドラム１から帯電ローラ２に付着する外添剤の量が増加したことによると考えられる。すなわち、帯電ローラ２の表面の付着物により、帯電ローラ２が感光体ドラム１の表面を均一に帯電できなくなり、画像汚れを生じたと考えられる。
【００９７】
比較例２〜４では、連続印刷開始時時からＬＬ−ＨＨ差が１００を超え、ＬＬ速度差も２０Ｖを超えていた。これは、帯電ローラ２の表面粗さが比較的大きい（粗い）こと、および、帯電ローラ２の抵抗が低湿度（ＬＬ環境）によってさらに大きくなったことによるものと考えられる。
【００９８】
これら比較例２〜４では、上記のＲｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）の値は、何れも１８５．２より大きく、１９０．６以下の値であった。
【００９９】
比較例５〜７では、連続印刷開始時からＬＬ−ＨＨ差が１２０を超えており、ＬＬ速度差も２０Ｖを超えていた。これは、帯電ローラ２の表面粗さがさらに大きい（粗い）こと、および、帯電ローラ２の抵抗が低湿度（ＬＬ環境）によってさらに大きくなったことによるものと考えられる。
【０１００】
これら比較例５〜７では、上記のＲｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）は、何れも１９０．６より大きい値であった。
【０１０１】
ここで、帯電ローラ２の軸方向の最大高さＲｙ２と、帯電ローラ２の抵抗値Ｒ１（５００Ｖ印加時）とが、感光体ドラム１の表面電位の安定性に対して与える影響について検討する。
【０１０２】
まず、帯電ローラ２の表面粗さを表すＲｙ１，Ｒｙ２，Ｓｍ１，Ｓｍ２のうち、軸方向の最大高さＲｙ２を選んだ理由について説明する。本実施の形態の帯電ローラ２は、周方向に沿う溝２０１と軸方向に沿う溝２０２とを有しており、周方向の最大高さＲｙ１は、帯電ローラ２の軸方向に沿う溝２０２の大きさに対応し、軸方向の最大高さＲｙ２は、帯電ローラ２の周方向に沿う溝２０１の大きさに対応する。本実施の形態では、上述したようにＲｙ１＜Ｒｙ２の関係があるため、Ｒｙ２の方が、帯電ローラ２と感光体ドラム１との接触状態に対する影響が大きい。また、凹凸の平均間隔Ｓｍ１，Ｓｍ２は、表面に形成された凹凸に対応する長さの平均値であるため、異物の付着のしやすさには影響するが、帯電ローラ２と感光体ドラム１との接触状態への影響は、最大高さＲｙ２に比べて小さい。以上の理由から、帯電ローラ２の表面粗さを表すＲｙ１，Ｒｙ２，Ｓｍ１，Ｓｍ２のうち、帯電ローラ２と感光体ドラム１との接触状態への影響が最も大きいＲｙ２を選んだ。
【０１０３】
図６は、横軸にｌｏｇ（Ｒ１）をとり、縦軸にＲｙ２をとり、表４に示した判定結果を○、△およびＸで示したグラフである。図６において、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１９０．６の領域（一点鎖線とその下側の領域）では、○または△の判定結果が得られていることが分かる。さらに、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１８５．２の領域（破線とその下側の領域）では、○の判定結果が得られていることが分かる。
【０１０４】
このことから、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１９０．６が満足される範囲では、感光体ドラム１の回転速度の変化（７５ｒｐｍ／１５０ｒｐｍ）に対して、感光体ドラム１の表面電位の変動が少なく、また、環境変化（ＬＬ／ＨＨ）に対しても、感光体ドラム１の表面電位の変動が少ないことが分かる。
【０１０５】
また、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１８５．２が満足される範囲では、感光体ドラム１の回転速度の変化や環境変化に対し、感光体ドラム１の表面電位の変動がさらに少ないことが分かる。
【０１０６】
このことから、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１９０．６を満足する場合には、感光体ドラム１の回転速度や環境（ＬＬ／ＨＨ）の変化に対して、安定した感光体ドラム１の表面電位が得られることが分かる。さらに、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１８５．２を満足する場合には、より安定した感光体ドラム１の表面電位が得られることが分かる。
【０１０７】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態では、帯電ローラ２の表面に、回転方向（周方向）に沿う溝２０１と、回転方向に垂直な方向に沿う溝２０２とを設け、Ｒｙ１＜Ｒｙ２およびＳｍ１＞Ｓｍ２を満足するように構成することにより、帯電ローラ２の表面への異物の付着を抑制し、画像汚れや横筋模様などの画像不良を低減することができる。
【０１０８】
特に、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１９０．６（より好ましくは１８５．２）を満足することにより、感光体ドラム１の回転速度や環境（ＬＬ／ＨＨ）の変化に対して、感光体ドラム１の表面電位を安定させることができる。
【０１０９】
ここで、本実施の形態による効果について、さらに説明する。
従来の帯電ローラには、表面のコート層に特定の大きさの粒子を添加することで凹凸を形成し、その凸部を感光体ドラムに接触させることで、帯電ローラと感光体ドラムとの接触面積を減少させるようにしたものがある（特開平９−２５８５２３号公報）。
【０１１０】
しかしながら、このような構成の帯電ローラでは、例えば出荷時などにおいて、長時間に亘って帯電ローラの同じ部分が感光体ドラムに押圧されていると、その押圧力により粒子が帯電ローラの内部に沈み込み、ニップ痕が発生して画像不良につながる可能性がある。また、表面に粒子を添加して凹凸を形成しているため、軸方向と周方向の表面粗さが略同じになり、周方向と軸方向とで粗さを別々に制御することができない。
【０１１１】
これに対し、上述した実施の形態によれば、帯電ローラの軸方向と周方向の表面粗さをそれぞれ制御し、Ｒｙ１＜Ｒｙ２、およびＳｍ１＞Ｓｍ２を満足するようにしているため、（粒子の沈み込みに起因する）帯電ローラの表面におけるニップ痕を発生させずに、帯電ローラの表面への異物の付着を抑制することができる。
【０１１２】
また、従来より、帯電ローラの表面の付着物を除去するクリーニングローラを設けることも提案されている（特開平８−４４１５８号）。しかしながら、この場合、クリーニングローラの設置スペースが必要になるため、画像形成ユニットを大きくしなければならず、また、クリーニングローラの軸受等の周辺部材が必要になるため、部品点数が増加し、製造コストや組立工数が増加する。
【０１１３】
これに対し、上述した実施の形態によれば、クリーニングローラ等を設けることなく、帯電ローラの表面への異物の付着を抑制することができ、部品点数の増加や、それに伴う製造コストおよび組立工数の増加を低減することができる。また、クリーニングローラでは解消できない横筋模様を解消することもできる。
【０１１４】
第２の実施の形態．
上述した第１の実施の形態では、図３に示した測定方法において、帯電ローラ２に５００Ｖを印加して抵抗値Ｒ１を測定していた。一方、帯電ローラ２の弾性層２ｂは、印加電圧によって抵抗値が変化し、同じ材質でも表面粗さＲｙが大きいほど電圧の影響を受けやすい。そこで、この実施の形態２では、帯電ローラ２に５００Ｖを印加したときの上記抵抗値Ｒ１に加えて、帯電ローラ２に３００Ｖを印加したときの抵抗値Ｒ２に着目した。抵抗値Ｒ１，Ｒ２の測定方法は、図３に示したとおりである。
【０１１５】
なお、この第２の実施の形態では、帯電ローラ２の構成は、第１の実施の形態と同様である。また、画像形成装置１０の構成および動作も、第１の実施の形態と同様である。
【０１１６】
表５に、第１の実施の形態で説明した実施例１〜１０および比較例１〜７の帯電ローラ２のそれぞれについて、帯電ローラ２の５００Ｖ印加時の抵抗値Ｒ１、３００Ｖ印加時の抵抗値Ｒ２、およびｌｏｇ（Ｒ２）−ｌｏｇ（Ｒ１）の演算値を示す。また、第１の実施の形態で説明した各画像評価（画像汚れ、横筋模様）およびドラム電位の判定結果も、併せて示す。
【０１１７】
【表５】
【０１１８】
表５から、実施例１〜１０では、（実施の形態１で説明したように）画像汚れや横筋模様がなく、またドラム電位の判定結果も良好（○）であるが、さらに、ｌｏｇ（Ｒ２）−ｌｏｇ（Ｒ１）の値が０．２９８〜１．２２２の範囲にあることが分かる。
【０１１９】
一方、比較例１〜７の結果では、画像汚れまたは横筋模様が見られ、あるいはドラム電位の判定結果が△または×であるが、さらに、ｌｏｇ（Ｒ２）−ｌｏｇ（Ｒ１）の値が０．１９２よりも小さいか、または１．２１３よりも大きいことが分かる。
【０１２０】
この結果から、帯電ローラ２の表面に、回転方向（周方向）に沿う溝２０１と、回転方向に垂直な方向に沿う溝２０２とを設け、Ｒｙ１＜Ｒｙ２およびＳｍ１＞Ｓｍ２を満足し、さらに、０．２９８≦ｌｏｇ（Ｒ２）−ｌｏｇ（Ｒ１）≦１．２を満足するように構成することにより、画像汚れや横筋模様を抑制し、また、感光体ドラム１の回転速度や環境（ＬＬ／ＨＨ）の変化に対して、感光体ドラム１の表面電位を安定させることができることが分かる。
【０１２１】
上述した各実施の形態は、研磨等により表面に溝を形成した回転可能な帯電部材、この帯電部材を有する画像形成ユニットおよび画像形成装置に適用することができる。帯電部材としては、単層構造を有する帯電ローラに限らず、複層構造を有する帯電ローラの表面に溝を形成したものでもよい。また、回転可能な帯電部材であれば、帯電ローラに限らず、例えばベルト式の回転部材などであってもよい。
【０１２２】
なお、本発明の各実施の形態の構成に、さらに帯電ローラの表面の異物を除去するクリーニング部材（例えばクリーニングローラ）を付加してもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２３】
１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ（帯電部材）
２ａ 芯金
２ｂ 弾性層
１０ 画像形成装置
１２ 現像装置
１３ 現像ローラ
１６ トナーカートリッジ
１７ 転写部材
１８ 露光装置
１９ クリーニング部材
２０ 画像形成ユニット
２１ カセット
２２ 給紙ローラ
２５ 定着ユニット
３０ 抵抗測定器
３１ 端子
３２ ベアリング
２０１ 周方向（回転方向）に沿う溝
２０２ 軸方向（回転方向に垂直な方向）に沿う溝
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真プロセスで用いられる帯電部材、並びに、その帯電部材を用いた画像形成ユニットおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ装置および複合機等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、潜像担持体としての感光体ドラムの表面に、帯電部材としての帯電ローラを接触させることにより、感光体ドラムの表面を一様に帯電させている。また、感光体ドラムの回転方向において、上述した帯電ローラの上流側には、感光体ドラムの表面に付着したトナー（転写残トナー）を掻き取るためのクリーニングブレードが配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２２９１５号公報（図２、段落００１８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、画像形成装置が長期間使用されると、クリーニングブレードの摩耗が進行し、トナーやその外添剤などの異物が、感光体ドラムとクリーニングブレードとの隙間をすり抜けやすくなる。感光体ドラムとクリーニングブレードとの隙間をすり抜けた異物は、帯電ローラの表面に付着する場合があり、帯電ローラの表面に付着した異物の量が多い場合には、感光体ドラムの表面を均一に帯電できなくなり、画像の濃度むらの原因となる。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、帯電部材への異物の付着を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る帯電部材は、所定の方向に回転可能な帯電部材であって、帯電部材の表面に、回転方向に沿う溝と、当該回転方向に垂直な方向に沿う溝とが形成されている。帯電部材の表面粗さの回転方向の最大高さＲｙ１と、回転方向に垂直な方向の最大高さＲｙ２とは、Ｒｙ１＜Ｒｙ２の関係にあり、帯電部材の表面粗さの回転方向の凹凸平均間隔Ｓｍ１と、回転方向に垂直な方向の凹凸平均間隔Ｓｍ２とは、Ｓｍ１＞Ｓｍ２の関係にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、帯電部材への異物の付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の基本構成を示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における帯電ローラの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における帯電ローラの抵抗値の測定方向を説明するための正面図（Ａ）および側面図（Ｂ）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における帯電ローラの軸方向および周方向の表面形状を模式的に示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における帯電ローラの表面を拡大して示す模式図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるｌｏｇ（Ｒ１）とＲｙ２との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置１０の全体構成を示す図である。画像形成装置１０は、筺体１１内に、トナー（現像剤）を用いて記録媒体Ｐに画像を形成する着脱可能な画像形成ユニット２０（プロセスカートリッジとも称する）を備えており、この画像形成ユニット２０を通過するように、記録媒体Ｐを搬送する略Ｓ字状の媒体搬送路が設けられている。画像形成装置１０は、複数の画像形成ユニット２０を配列してカラー画像を形成するものであってもよいが、ここでは、説明の便宜上、単一の画像形成ユニット２０を用いて単色（例えば黒色）の画像を形成するものとする。
【００１０】
画像形成装置１０の下部には、印刷用紙などの記録媒体Ｐを積載した状態で収容するカセット２１が取り付けられている。カセット２１の上側（図１における右上側）には、カセット２１内に収容された記録媒体Ｐを一枚ずつ給紙する給紙ローラ２２、記録媒体Ｐを画像形成ユニット２０に向けて案内する搬送ガイド２３、および、記録媒体Ｐを画像形成ユニット２０まで搬送する搬送ローラ対２４（送り機構）が配設されている。
【００１１】
画像形成ユニット２０の感光体ドラム１（後述）に媒体搬送路を挟んで対向するように、転写部材１７（転写ローラ）が配設されている。この転写部材１７は、画像形成ユニット２０において形成されたトナー像（現像剤像）を記録媒体Ｐに転写するものであり、図示しない高圧電源により転写電圧が印加されている。
【００１２】
媒体搬送路に沿って画像形成ユニット２０の下流側（図中左側）には、定着ユニット２５が配設されている。定着ユニット２５は、熱源を備えたヒートローラ２５ａと、このヒートローラ２５ａとの間で記録媒体Ｐを挟み込むバックアップローラ２５ｂとを備え、トナー像が転写された記録媒体Ｐを加熱および加圧して、トナー像を記録媒体Ｐに定着させる。
【００１３】
媒体搬送路に沿って定着ユニット２５の下流側には、記録媒体Ｐを排出口に向けて案内する搬送ガイド２６と、記録媒体Ｐを画像形成装置１０の外に排出する排出ローラ対２７とが配設されている。なお、画像形成装置１０の上部には、排出された記録媒体Ｐを積載するスタック部２８が設けられている。
【００１４】
画像形成ユニット２０は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる帯電ローラ２（帯電部材）と、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置１２と、感光体ドラム１に残留したトナーを除去するクリーニング部材１９とを備えている。帯電ローラ２については、後述する。
【００１５】
感光体ドラム１は、アルミニウム、ステンレス鋼などからなる導電性支持体の表面に、電荷発生物質とバインダ樹脂とを主成分とする電荷発生層と、電荷輸送物質とバインダ樹脂とを主成分とする電荷輸送層とを積層して構成される。
【００１６】
電荷発生物質には、各種有機顔料や染料が使用できるが、特に、無金属フタロシアニン、銅塩化インジウム、塩化ガリウム、錫、オキシチタニウム、亜鉛、バナジウムなどの金属若しくはその酸化物・塩化物の配位したフタロシアニン類、モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾ、ポリアゾ類などのアゾ顔料などが使用できる。これらの物質の微粒子を、例えばポリエステル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルプロピオナール、ポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステル、セルロースエーテルなどの各種バインダ樹脂で結着して用いることができる。
【００１７】
電荷輸送物質には、例えば、カルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾールなどの複素環化合物、アニリン誘電体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘電体、スチルベン誘電体、あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖若しくは側鎖に有する重合体などの電子供与性物質を使用することができる。バインダ樹脂としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどのビニル重合体、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリイミド、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂、およびこれらの共重合体、また部分的架橋降下物などを単独あるいは組み合わせて使用することができ、特にポリカーボネートが適している。また、必要に応じて、酸化防止剤、増感剤等の各種添加材を含んでいてもよい。
【００１８】
現像装置１２は、現像ローラ１３に供給するためのトナーＴが保持されたトナー保持空間を有し、着脱可能なトナーカートリッジ１６からトナーＴが補給される。現像装置１２は、表面にトナーＴを担持する現像ローラ１３（現像剤担持体）と、この現像ローラ１３にトナーＴを供給する供給ローラ１４（現像剤供給部材）と、現像ローラ１３の表面のトナー層の厚さを規制するブレード１５（規制部材）とを備えている。
【００１９】
現像ローラ１３は、例えば金属製のシャフトの表面に導電性の弾性層を形成し、必要に応じて弾性層の表面にコーティングを施したものであり、感光体ドラム１の表面に接触して回転する。供給部材１４は、例えば金属製のシャフトの表面に発泡性の弾性層を形成したものであり、現像ローラ１３の表面に接触して回転する。ブレード１５は、例えば金属製の板状部材を屈曲させたものであり、その屈曲部において、現像ローラ１３の表面に一定の押圧力で押し当てられている。
【００２０】
クリーニング部材１９は、例えばゴム製のブレードであり、その先端が感光体ドラム１の表面に接触している。
【００２１】
また、画像形成ユニット２０の感光体ドラム１の上方には、感光体ドラム１の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置１８が配置されている。露光装置１８は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッドにより構成され、発光素子とレンズアレイとを有している。なお、露光装置１８は、画像形成装置１の筺体１１の上側に開閉可能に取り付けられた上部カバー（図１では筺体１１と一体に示されている）に取り付けられている。
【００２２】
次に、画像形成装置１０の基本動作について説明する。
まず、画像形成装置１０に印刷データが入力されると、図示しない印刷制御部により駆動源としてのモータが駆動され、給紙ローラ２２および搬送ローラ対２４が回転を開始する。給紙ローラ２２および搬送ローラ対２４の回転により、記録媒体Ｐは１枚ずつ搬送ガイド２３に沿って案内され、画像形成ユニット２０に達する。
【００２３】
画像形成ユニット２０の感光体ドラム１には、図示しない駆動源からの動力が伝達され、これにより、感光体ドラム１は図１に矢印で示す方向に一定速度で回転する。また、感光体ドラム１の表面に接触して設けられた帯電ローラ２は、感光体ドラム１の回転に従動して図１に矢印で示す方向に一定速度で回転する。
【００２４】
帯電ローラ２には、図示しない電源装置により一定の直流電圧が印加されており、帯電ローラ２は、従動回転しながら感光体ドラム１の表面（外周面）を一様に帯電させる。さらに、感光体ドラム１に対向配置された露光装置１８は、受信した印刷データの画像信号に応じて感光体ドラム１の表面に光を照射し、光照射部分の電位を光減衰させて静電潜像を形成する。
【００２５】
現像装置１２内の現像ローラ１３の表面には、供給ローラ１４から供給されたトナーＴが付着し、トナー薄層が形成されている。このトナー薄層は、ブレード１５によって一定の厚さに規制されている。現像ローラ１３は、表面のトナーＴを感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像に付着させ、静電潜像を反転現像してトナー像を形成する。
【００２６】
転写部材１７には、図示しない電源装置により高圧電圧が印加されている。この転写部材１７は、記録媒体Ｐが感光体ドラム１と転写部材１７との間に到達するタイミングに合わせて、感光体ドラム１の表面に形成されているトナー像を記録媒体Ｐに転写する。また、記録媒体Ｐに転写されずに感光体ドラム１の表面上に残存しているトナーは、クリーニング部材１９により除去される。
【００２７】
トナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２５に搬送される。定着装置２５を構成するヒートローラ２５ａ及び加圧ローラ２５ｂは、記録媒体Ｐを挟持して熱及び圧力を付与する。記録媒体Ｐ上に転写されたトナー像は定着装置２５から付与された熱及び圧力により溶融し、記録媒体Ｐに定着する。
【００２８】
トナー像が定着した記録媒体Ｐは、搬送ガイド２６に沿って案内されて排出ローラ対２７に達し、この排出ローラ対２７により、画像形成装置１０の外部（ここでは上部カバー上）に設けられたスタッカ部２８に排出される。
【００２９】
次に、帯電ローラ２の構成について説明する。図２は、帯電ローラ２の外観形状を示す斜視図である。帯電ローラ２は、導電性を有する芯金２ａと、芯金２ａの軸方向両端を除く外周面に形成された導電性を有する弾性層２ｂ（抵抗層）とを有している。
【００３０】
帯電ローラ２の芯金２ａとしては、例えば、無電解ニッケルメッキを施した快削鋼（ＳＵＭ）やステンレス鋼などの金属製の軸体を用いる。帯電ローラ２の弾性層２ｂは、感光体ドラム１に押し当てられて（すなわち感光体ドラム１との間でニップを形成して）適正な放電を得るため、例えばゴムや熱可塑性エラストマー等の樹脂で形成されている。弾性層２ｂは、単層に限らず、必要に応じて、２層以上の多層構造とすることで、抵抗の調整や感光体ドラム１の汚染防止等を行ってもよい。
【００３１】
帯電ローラ２の弾性層２ｂの構成材料としては、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ，ＧＥＣＯ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどの一種または二種以上を混合したものを主成分とするゴム組成物を用いることができる。特に、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）を主成分としたものが望ましい。
【００３２】
一般に、帯電ローラ２の弾性層２ｂの抵抗が大き過ぎると、感光体ドラム１の表面に帯電むらや帯電不良に起因する画像不良が発生し、逆に、抵抗が小さ過ぎると、感光体ドラム１の表面の傷などに起因してリークが発生して画像不良が発生する。そこで、弾性層２ｂには、イオン導電性の材料、イオン導電剤、カーボンブラック、金属性酸化物などを用いて、適正な抵抗範囲を得る。なお、弾性層２ｂに抵抗むら（場所による抵抗のばらつき）があると、感光体ドラム１の帯電むらにつながるため、電子導電性の抵抗層よりも、イオン導電性の抵抗層が望ましい。また、帯電ローラ２の弾性層２ｂの抵抗値は、１０６〜１０９Ωの範囲内であることが望ましい。
【００３３】
ここで、帯電ローラ２の弾性層２ｂの抵抗値の測定方法について、図３を参照して説明する。図３に示すように、帯電ローラ２の弾性層２ｂの抵抗測定には、抵抗測定器３０（アジレント・テクノロジー株式会社製の「４３３９Ｂハイレジスタンスメータ」）を用いる。抵抗測定器３０の一方の端子３１を、帯電ローラ２の芯金２ａに取り付け、他方の端子として、幅が２．０ｍｍ、直径が６．０ｍｍのＳＵＳ製のベアリング３２を、弾性層２ｂの表面に１０ｇｆの力Ｆで押し当てて、帯電ローラ２を回転させながら抵抗を測定する。帯電ローラ２は、一般に温度・湿度あるいは電圧により抵抗値が変化するため、ここでは、温度２０度、湿度５０％ＲＨの環境下で、芯金２ａ側に−５００Ｖの直流電圧を印加する。帯電ローラ２を１周（３６０°）させ、１００箇所で測定した抵抗を平均する。このようにして得られた抵抗値を、Ｒ１とする。
【００３４】
感光体ドラム１を均一に帯電するためには、帯電ローラ２の弾性層２ｂと感光体ドラム１との間で適正なニップを形成する必要がある。弾性層２ｂの硬さは、マイクロゴム硬度計「ＭＤ−１ｃａｐａ」タイプＡ（高分子計器株式会社製）を用い、ピークホールド機能を利用して測定する。上記測定による弾性層２ｂの硬さは、３５度から７５度の範囲が望ましく、４５度から６５度の範囲が特に望ましい。また、弾性層２ｂの引っ張り特性としては、切断時伸び（ＪＩＳ−Ｋ６２５１）は、５０％以上が望ましく、１００％以上が特に望ましい。
【００３５】
弾性層２ｂの表面（外周面）には、切削または研磨により所定の研磨目が形成され、これにより所定の表面粗さが与えられる。図４（Ａ）は、帯電ローラ２の弾性層２ｂの軸方向（図２の矢印Ａ方向）に沿った表面形状を模式的に示す図である。図４（Ｂ）は、帯電ローラ２の弾性層２ｂの周方向の表面形状を模式的に示す図である。図５（Ａ）は、帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面形状を拡大して示す模式図であり、図５（Ｂ）は、帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面の凸部を拡大して示す模式図である。なお、図４および図５では、弾性層２ｂの表面の凹凸を拡大して示している。
【００３６】
図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面には、帯電ローラ２の周方向（回転方向）に沿う溝２０１と、軸方向に沿う溝２０２とが形成されている。
【００３７】
帯電ローラ２の表面は、例えば、図５（Ａ）に示すように、周方向に長い微小なピラミッドを配列した形状となる。ここでは、周方向に沿う溝２０１が、軸方向に沿う溝２０２よりも深く形成されている。また、周方向に沿う溝２０１の配列間隔は、軸方向に沿う溝２０２の配列間隔よりも狭く形成されている。
【００３８】
ここでは、帯電ローラ２の表面粗さを表すため、次の指標を用いる。すなわち、周方向（Ｂ方向）の最大高さＲｙをＲｙ１とし、周方向の凹凸の平均間隔ＳｍをＳｍ１とする。また、軸方向（Ａ方向）の最大高さＲｙをＲｙ２とし、軸方向の凹凸の平均間隔ＳｍをＳｍ２とする。
【００３９】
上述したように、周方向に沿う溝２０１が軸方向に沿う溝２０２よりも深く、また、狭い配列間隔で形成されているため、図５（Ｂ）に示すように、Ｒｙ１＜Ｒｙ２、および、Ｓｍ１＞Ｓｍ２の関係が成立する。
【００４０】
ここで、帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面の加工方法について説明する。
まず、帯電ローラ２の弾性層２ｂを、軸方向に溝２０２が形成されるように研磨（ここでは乾式研磨）する。すなわち、例えば、帯電ローラ２を回転させた状態で、その弾性層２ｂの表面に回転砥石を接触させて研磨することにより、弾性層２ｂの表面に軸方向に溝２０１を形成する。この研磨によって帯電ローラ２の外径が決定されるため、外径研磨とも呼ぶ。
【００４１】
次に、弾性層２ｂの表面を、周方向（回転方向）に沿う溝２０１が生じるように研磨（ここでは湿式研磨）する。より詳細には、帯電ローラ２を回転させた状態で、研磨液を供給しながら、弾性層２ｂの表面に耐水研磨ペーパ（テープ）を接触させて研磨する。このとき、軸方向に延在する山（溝２０２の間の山）を切るように、周方向に沿う溝２０１を形成することにより、外径研磨により形成された軸方向の溝２０２による凹凸ができるだけ失われないようにする。
【００４２】
ここでは、表面粗さの測定には、表面粗さ測定器「ＳＥ−３５００」および検出器「ＰＵ−ＤＪ２Ｓ」を用いた（何れも株式会社小坂研究所製）。測定条件は、ＪＩＳＢ０６０１（１９９４）に準拠し、カットオフ値（λｃ）を２．５ｍｍ、基準長さ（Ｌ）を２．５ｍｍ、測定長さを１２．５ｍｍ、送り速度を０．５ｍｍとした。
【００４３】
帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面粗さは、乾式研磨に使用する回転砥石の種類および研磨速度、湿式研磨に使用するテープ（耐水研磨ペーパ）の種類および研磨速度、並びに、テープに加える圧力などの研磨条件を変えることで調整することができる。
【００４４】
すなわち、周方向の最大高さＲｙ１を大きくするためには、乾式研磨の回転砥石の砥粒を粗くするか、あるいは、回転砥石の回転速度を速くする。軸方向の最大高さＲｙ２を大きくするためには、湿式研磨の耐水ペーパの粒度を粗くするか、あるいは、研磨圧力を大きくする。また、周方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ１を大きくするためには、乾式研磨の回転砥石の回転速度を速くするか、あるいは、帯電ローラ２の回転速度を速くする。周方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ２を大きくするためには、湿式研磨の耐水ペーパの粒度を粗くする。
【００４５】
帯電ローラ２の表面粗さを表す各指標（Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｓｍ１，Ｓｍ２）は、上記の各工程により決定されるが、弾性層２ｂの硬度や引っ張り強度にも影響されるため、これらの条件を組み合わせて所望の表面粗さを得る。
【００４６】
帯電ローラ２の弾性層２ｂに一定の表面粗さを付与することで、帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面と感光体ドラム１の表面との間に微小のギャップを形成し、パッシェンの法則に基づく放電に寄与する領域を確保することができる。帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面粗さ（最大高さＲｙ１，Ｒｙ２）は、帯電ローラ２に印加する電圧や感光体ドラム１の表面状態にもよるが、一般に、４〜４０μｍの範囲が望ましい。
【００４７】
帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面に、表面処理やコーティングを施すことにより、感光体ドラム１の汚染防止や抵抗調整を行うことができる。例えば、イソシアネート化合物やポリオールなどを表面に含浸し、被覆することもできる。ここでいうイソシアネート化合物やポリオールには、例えば、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、メチレンジジイソシアネート（ＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ポリエステル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、シリコーン系ジオール、アクリルフッ素ポリマー、アクリルシリコーン系ポリマー、およびこれらの多重体、変性体などが挙げられる。イソシアネート化合物やポリオールは、分子量Ｍｗが６００〜１２０００が望ましく、７００〜３０００のものが特に望ましい。また、イソシアネート化合物やポリオールに限らず、ポリエステル、ウレタン、アクリルウレタン、エポキシ、ナイロン、フッ素含有物およびシリコーンなどにより、帯電ローラ２の表面を被覆することもできる。但し、表面処理やコーティングなどを行った後も、帯電ローラ２の弾性層２ｂの表面の研磨目などの凹凸が失われないよう注意する必要がある。
【００４８】
次に、本実施の形態における実施例と、これに対する比較例の実験結果を説明する。
【００４９】
ここでは、帯電ローラ２の芯金２ａは、外径が６ｍｍ、軸方向の長さが２５２ｍｍのＳＵＭ材料に、無電解メッキを施した金属シャフトとした。また、帯電ローラ２の弾性層２ｂの厚さは３ｍｍとし、外径は１２ｍｍとした。弾性層２ｂの軸方向長さは、２２４ｍｍとした。弾性層２ｂとしては、硬さが５４度、切断時伸びが１５０％のエピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）を使用した。また、抵抗調整のため、弾性層２ｂにはイオン導電剤を添加した。
【００５０】
この弾性層２ｂの表面を乾式研磨して外径を１２ｍｍとし、弾性層２ｂの表面に軸方向の溝２０２を形成した。次いで、テープを用いた湿式研磨を行い、弾性層２ｂの表面に周方向の溝２０１を形成した。さらに、酢酸エチル１００重量部に対してヘキサメチレンジイソシアネート化合物（ＨＤＩ）を２０重量部混合した表面処理液に、帯電ローラ２を浸漬し、その後、オーブンで加熱することにより、帯電ローラ２の弾性層２ｂに表面処理を施した。
【００５１】
このようにして作成した実施例１の帯電ローラ２の表面粗さ（Ｒｙ１，Ｓｍ２，Ｒｙ２，Ｓｍ２）は、以下のとおりであった。
（１）周方向の最大高さＲｙ１ ： １５．７４μｍ
（２）周方向の凹凸平均間隔Ｓｍ１： １７５μｍ
（３）軸方向の最大高さＲｙ２ ： １７．２０μｍ
（４）軸方向の凹凸平均間隔Ｓｍ２： ８９μｍ
また、実施例１の帯電ローラ２の抵抗値Ｒ１は、１．４８×１０８Ωであった。
【００５２】
実施例２，３の帯電ローラは、実施例１の帯電ローラに対して、表面粗さが小さくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００５３】
実施例４の帯電ローラは、実施例１の帯電ローラに対して、表面粗さが大きくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００５４】
比較例２，５の帯電ローラは、実施例１の帯電ローラに対して、表面粗さがさらに（実施例４よりも）大きくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００５５】
なお、これら実施例２〜４および比較例２，５の帯電ローラの弾性層２ｂの材質は、実施例１と同様であるが、表面粗さが変化することにより、抵抗値Ｒ１（図３の方法で測定された値）も変化している。
【００５６】
実施例５の帯電ローラは、実施例１の帯電ローラに対して、弾性層２ｂの抵抗が小さくなるようにイオン導電剤の添加量を変更して作成した。なお、実施例５では、研磨条件は実施例１と同様であるが、弾性層２ｂの材質が変化することにより、表面粗さも変化している。
【００５７】
実施例６の帯電ローラは、実施例５の帯電ローラに対して、表面粗さが小さくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００５８】
実施例７，８の帯電ローラは、実施例５の帯電ローラに対して、表面粗さが大きくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００５９】
比較例３，６の帯電ローラは、実施例５の帯電ローラに対して、表面粗さがさらに（実施例７，８よりも）大きくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００６０】
実施例９の帯電ローラは、実施例２の帯電ローラに対して、弾性層２ｂの抵抗が大きくなるようにイオン導電剤の添加量を変更して作成した。
【００６１】
実施例１０の帯電ローラは、実施例９の帯電ローラに対して、表面粗さが小さくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００６２】
比較例４，７の帯電ローラは、実施例９の帯電ローラに対して、表面粗さが大きくなるように研磨条件を変更して作成した。
【００６３】
これら実施例１〜１０および比較例２〜７では、周方向の最大高さＲｙ１が軸方向の最大高さＲｙ２よりも小さく、周方向の凹凸平均間隔Ｓｍ１が軸方向の凹凸平均間隔Ｓｍ２よりも大きい（Ｒｙ１＞Ｒｙ２、Ｓｍ１＜Ｓｍ２）。
【００６４】
一方、比較例１の帯電ローラは、周方向の溝を形成するテープ研磨を行わずに作成した。この比較例１では、周方向の最大高さＲｙ１が軸方向の最大高さＲｙ２よりも大きく、周方向の凹凸平均間隔Ｓｍ１が軸方向の凹凸平均間隔Ｓｍ２よりも小さい（Ｒｙ１＞Ｒｙ２、Ｓｍ１＜Ｓｍ２）。
【００６５】
表１に、実施例１〜１０および比較例１〜７の帯電ローラの表面粗さおよび抵抗値の測定結果を示す。なお、表１において、表面粗さＲｙ１，Ｓｍ１，Ｒｙ２，Ｓｍ２の単位はμｍであり、抵抗値Ｒ１の単位はΩである。
【００６６】
また、表面粗さ（軸方向の最大高さ）Ｒｙ２と抵抗値Ｒ１とを下記の式（１）により演算した値を、表１に併せて示す。
Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）・・・（１）
なお、式（１）は、図６のグラフに基づいて得られたものであるが、これについては後述する。
【００６７】
【表１】
【００６８】
これら実施例１〜１０および比較例１〜７の帯電ローラを画像形成装置１０に装着し、以下のような条件で印刷試験を行った。
【００６９】
感光体ドラム１の外径は３０ｍｍとし、軸方向長さは、帯電ローラ２の弾性層２ｂよりも十分長いものとした。また、感光体ドラム１の回転速度は、１５０ｒｐｍとした。
【００７０】
帯電ローラ２は、上述したように感光体ドラム１に接触して従動回転するが、帯電ローラ２の芯金２ａの両端にそれぞれ３５０ｇｆの力を加えることにより、帯電ローラ２の弾性層２ｂを感光体ドラム１の表面に押し付けた。
【００７１】
現像装置１２の現像方式としては、非磁性１成分接触現像を用い、トナー（現像剤）としては、ポリエステル樹脂を含有する平均粒径が約６．５μｍの負帯電性の粉砕トナーを用いた。
【００７２】
印刷試験では、室温環境で、４００００枚の記録媒体に、５０００枚ずつ連続して画像を印刷した。記録媒体としては、Ａ４版の「Ｐ紙」（富士ゼロックス株式会社製）を用いた。記録媒体の搬送方向は「縦送り」とし、カバレッジ（単位面積中で画像部分が占める割合）を５％とした。また、帯電ローラ２に付与する直流電圧（帯電電圧）は、−１０００Ｖとした。
【００７３】
５０００枚の連続印刷を行う毎に（すなわち０枚、５０００枚、１００００枚、１５０００枚、・・・、４００００枚）、画像評価のための印刷を行った。画像評価のための印刷は、温度８℃、相対湿度２０％の低温低湿環境（ＬＬ環境）において、帯電電圧を−８５０Ｖ、−１０００Ｖおよび−１２００Ｖの３通りに変え、白紙画像（カバレッジ０％）とハーフトーン画像（カバレッジ３０％）を１枚ずつ（合計６枚）形成した。また、温度２８℃、相対湿度８５％の高温高湿環境（ＨＨ環境）においても、帯電電圧を−８５０Ｖ、−１０００Ｖおよび−１２００Ｖの３通りに変え、白紙画像とハーフトーン画像を１枚ずつ（合計６枚）形成した。記録媒体としては、Ａ４版の「エクセレントホワイト」（株式会社沖データ製）を用いた。
【００７４】
なお、印刷試験に用いた画像形成装置１０の各部材は、予め試験温度（８℃または２８℃）±３℃および湿度（２０％または８５％）±１０％の範囲で４０時間以上保管することで、ＬＬ環境またはＨＨ環境に十分馴染ませて使用した。また、感光体ドラム１の表面電位測定も、同じ環境で行った。
【００７５】
このようにして形成した白紙画像（カバレッジ０％）とハーフトーン画像（カバレッジ３０％）を観察し、感光体ドラム１の電位低下に起因する「画像汚れ」の有無を判断した。具体的には、白紙画像とハーフトーン画像とを目視観察し、何れか一方にでも、色の濃い部分（斑点等）が見られた場合には「画像汚れあり」と判断した。
【００７６】
また、ハーフトーン画像（カバレッジ３０％）を目視観察し、濃度の濃い（または薄い）微細な横筋模様（すなわち帯電ローラ２の軸方向の筋模様）の有無を判断した。
【００７７】
また、感光体ドラム１の回転速度が１５０ｒｐｍと７５ｒｐｍの場合に、帯電ローラ２に−１０００Ｖの直流電圧を印加した状態で、感光体ドラム１の露光部での表面電位を測定した。
【００７８】
表２に、画像評価の結果を示す。表２には、画像評価結果として、画像汚れと横筋模様の発生の有無（発生した場合には、発生し始めたときの印刷枚数）を示す。
【００７９】
【表２】
【００８０】
実施例１〜１０および比較例１〜７のうち、横筋模様の発生が見られたのは比較例１のみであった。この比較例１では、連続印刷開始時（連続印刷０枚）から、ＨＨ環境の帯電電圧−８５０Ｖおよび−１０００Ｖにおいて、横筋模様が発生した。また、１００００枚連続印刷後のＬＬ環境、帯電電圧−８５０Ｖにて画像汚れが発生し、印刷枚数が増加するにつれて画像汚れが悪化した。
【００８１】
これに対し、実施例１〜１０および比較例２〜４では、画像汚れも横筋模様も見られなかった。すなわち、比較例１と比較して、良好な結果が得られた。
【００８２】
また、比較例５〜７では、連続印刷開始時から、ＬＬ環境の帯電電圧−８５０Ｖにて画像汚れが発生したが、同環境の帯電電圧−１０００Ｖ、−１２００Ｖでは画像汚れは見られず、また、帯電電圧−８５０Ｖ、−１０００Ｖおよび−１２００Ｖのいずれにおいても横筋模様の発生は見られなかった。すなわち、比較例１と比較して、良好な結果（特に、横筋模様の改善）が得られた。これは、帯電ローラ２の表面に周方向の溝２０１が、横筋模様の発生の抑制に寄与したためと考えられる。
【００８３】
このことから、帯電ローラ２の表面に軸方向の溝と周方向の溝を形成し、Ｒｙ１＜Ｒｙ２、Ｓｍ１＞Ｓｍ２を満足するようにすることにより（実施例１〜１０、比較例２〜７）、帯電ローラ２の表面への異物の付着を抑制する効果が得られることが分かる。
【００８４】
なお、比較例５〜７のＬＬ環境の帯電電圧−８５０Ｖにて画像汚れが発生したのは、帯電ローラ２の表面粗さ、または高抵抗に起因して、感光体ドラム１の表面電位が低下して画像汚れが生じたためと考えられる。
【００８５】
上述した実施例１〜１０および比較例２〜４では、上記の式（１）の値、すなわち、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）の値は、１９０．６以下であった。比較例５〜７では、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）の値は、１９５．３〜１９５．６であった。
【００８６】
表３に、上述した感光体ドラム１の表面電位（ドラム電位とも称する）の測定結果を示す。感光体ドラム１の表面電位（単位：Ｖ）は、連続印刷開始時および４００００枚印刷後のそれぞれについて測定したものである。
【００８７】
【表３】
【００８８】
さらに、表３に示した結果から、ＬＬ環境における、感光体ドラム１の回転速度が７５ｒｐｍのドラム電位と１５０ｒｐｍのときのドラム電位との差（ＬＬ速度差とする。）を求めた。また、感光体ドラム１の回転速度が７５ｒｐｍの場合と１５０ｒｐｍの場合のそれぞれについて、ＨＨ環境でのドラム電位とＬＬ環境でのドラム電位（ＨＨ−ＬＬ差とする。）を求めた。ＬＬ速度差およびＨＨ−ＬＬ差は、連続印刷開始時および４００００枚印刷後のそれぞれについて求めた。表４に、それぞれの結果を示す。
【００８９】
【表４】
【００９０】
表４に示した判定結果は、次のようにして決定した。すなわち、連続印刷開始時および４００００枚印刷後の何れにおいても、ＬＬ速度差（ＬＬ環境における、ドラム回転速度７５ｒｐｍ／１５０ｒｐｍでのドラム電位の差）が２０Ｖ未満で、なお且つ、ＬＬ−ＨＨ差（ＨＨ環境とＬＬ環境でのドラム電位の差）が１００Ｖ未満であった場合には、判定結果を「○」とした。
【００９１】
これに対し、連続印刷開始時および４００００枚印刷後の何れか一方でも、ＬＬ速度差が２０Ｖを超えたか、あるいは、ＬＬ−ＨＨ差が１００Ｖを超えた場合には、判定結果を「△」とした。
【００９２】
また、「△」に該当する場合において、さらに、ＬＬ−ＨＨ差（ＨＨ環境とＬＬ環境でのドラム電位の差）が１２０Ｖを超えた場合には、判定結果を「×」とした。
【００９３】
このような判定を行ったのは、使用環境によってドラム電位が大きく変化すると使用が難しくなることから、ドラム電位の変動は小さいほど望ましいためである。
【００９４】
なお、ここでは、ＨＨ環境とＬＬ環境のうち、ＬＬ環境におけるドラム回転速度７５ｒｐｍ／１５０ｒｐｍでのドラム電位の差（ＬＬ速度差）を検討しているが、これは、次のような理由による。すなわち、一般に、感光体ドラム１と帯電ローラ２との間にはパッシェンの法則に基づく放電が生じ、この放電を利用して感光体ドラム１の表面を帯電しているが、ＨＨ環境よりもＬＬ環境の方が放電開始電圧が大きく、帯電ローラ２の抵抗、表面形状および表面状態（汚れ等）の影響を受けやすい。そのため、ここでは、ＬＬ環境におけるドラム回転速度７５ｒｐｍ／１５０ｒｐｍでのドラム電位の差（ＬＬ速度差）を検討している。
【００９５】
比較例１では、連続印刷開始時にはＬＬ−ＨＨ差、ＬＬ速度差ともに小さかったが、４００００枚の連続印刷後には、ＬＬ−ＨＨ差が１００Ｖを超え（ドラム回転速度１５０ｒｐｍの場合）、また、ＬＬ速度差も２０Ｖを超えた。
【００９６】
これは、比較例１では、帯電ローラ２に周方向の溝を形成していないため、感光体ドラム１との接触面積が大きくなり、感光体ドラム１から帯電ローラ２に付着する外添剤の量が増加したことによると考えられる。すなわち、帯電ローラ２の表面の付着物により、帯電ローラ２が感光体ドラム１の表面を均一に帯電できなくなり、画像汚れを生じたと考えられる。
【００９７】
比較例２〜４では、連続印刷開始時時からＬＬ−ＨＨ差が１００を超え、ＬＬ速度差も２０Ｖを超えていた。これは、帯電ローラ２の表面粗さが比較的大きい（粗い）こと、および、帯電ローラ２の抵抗が低湿度（ＬＬ環境）によってさらに大きくなったことによるものと考えられる。
【００９８】
これら比較例２〜４では、上記のＲｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）の値は、何れも１８５．２より大きく、１９０．６以下の値であった。
【００９９】
比較例５〜７では、連続印刷開始時からＬＬ−ＨＨ差が１２０を超えており、ＬＬ速度差も２０Ｖを超えていた。これは、帯電ローラ２の表面粗さがさらに大きい（粗い）こと、および、帯電ローラ２の抵抗が低湿度（ＬＬ環境）によってさらに大きくなったことによるものと考えられる。
【０１００】
これら比較例５〜７では、上記のＲｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）は、何れも１９０．６より大きい値であった。
【０１０１】
ここで、帯電ローラ２の軸方向の最大高さＲｙ２と、帯電ローラ２の抵抗値Ｒ１（５００Ｖ印加時）とが、感光体ドラム１の表面電位の安定性に対して与える影響について検討する。
【０１０２】
まず、帯電ローラ２の表面粗さを表すＲｙ１，Ｒｙ２，Ｓｍ１，Ｓｍ２のうち、軸方向の最大高さＲｙ２を選んだ理由について説明する。本実施の形態の帯電ローラ２は、周方向に沿う溝２０１と軸方向に沿う溝２０２とを有しており、周方向の最大高さＲｙ１は、帯電ローラ２の軸方向に沿う溝２０２の大きさに対応し、軸方向の最大高さＲｙ２は、帯電ローラ２の周方向に沿う溝２０１の大きさに対応する。本実施の形態では、上述したようにＲｙ１＜Ｒｙ２の関係があるため、Ｒｙ２の方が、帯電ローラ２と感光体ドラム１との接触状態に対する影響が大きい。また、凹凸の平均間隔Ｓｍ１，Ｓｍ２は、表面に形成された凹凸に対応する長さの平均値であるため、異物の付着のしやすさには影響するが、帯電ローラ２と感光体ドラム１との接触状態への影響は、最大高さＲｙ２に比べて小さい。以上の理由から、帯電ローラ２の表面粗さを表すＲｙ１，Ｒｙ２，Ｓｍ１，Ｓｍ２のうち、帯電ローラ２と感光体ドラム１との接触状態への影響が最も大きいＲｙ２を選んだ。
【０１０３】
図６は、横軸にｌｏｇ（Ｒ１）をとり、縦軸にＲｙ２をとり、表４に示した判定結果を○、△およびＸで示したグラフである。図６において、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１９０．６の領域（一点鎖線とその下側の領域）では、○または△の判定結果が得られていることが分かる。さらに、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１８５．２の領域（破線とその下側の領域）では、○の判定結果が得られていることが分かる。
【０１０４】
このことから、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１９０．６が満足される範囲では、感光体ドラム１の回転速度の変化（７５ｒｐｍ／１５０ｒｐｍ）に対して、感光体ドラム１の表面電位の変動が少なく、また、環境変化（ＬＬ／ＨＨ）に対しても、感光体ドラム１の表面電位の変動が少ないことが分かる。
【０１０５】
また、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１８５．２が満足される範囲では、感光体ドラム１の回転速度の変化や環境変化に対し、感光体ドラム１の表面電位の変動がさらに少ないことが分かる。
【０１０６】
このことから、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１９０．６を満足する場合には、感光体ドラム１の回転速度や環境（ＬＬ／ＨＨ）の変化に対して、安定した感光体ドラム１の表面電位が得られることが分かる。さらに、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１８５．２を満足する場合には、より安定した感光体ドラム１の表面電位が得られることが分かる。
【０１０７】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態では、帯電ローラ２の表面に、回転方向（周方向）に沿う溝２０１と、回転方向に垂直な方向に沿う溝２０２とを設け、Ｒｙ１＜Ｒｙ２およびＳｍ１＞Ｓｍ２を満足するように構成することにより、帯電ローラ２の表面への異物の付着を抑制し、画像汚れや横筋模様などの画像不良を低減することができる。
【０１０８】
特に、Ｒｙ２＋２０×ｌｏｇ（Ｒ１）≦１９０．６（より好ましくは１８５．２）を満足することにより、感光体ドラム１の回転速度や環境（ＬＬ／ＨＨ）の変化に対して、感光体ドラム１の表面電位を安定させることができる。
【０１０９】
ここで、本実施の形態による効果について、さらに説明する。
従来の帯電ローラには、表面のコート層に特定の大きさの粒子を添加することで凹凸を形成し、その凸部を感光体ドラムに接触させることで、帯電ローラと感光体ドラムとの接触面積を減少させるようにしたものがある（特開平９−２５８５２３号公報）。
【０１１０】
しかしながら、このような構成の帯電ローラでは、例えば出荷時などにおいて、長時間に亘って帯電ローラの同じ部分が感光体ドラムに押圧されていると、その押圧力により粒子が帯電ローラの内部に沈み込み、ニップ痕が発生して画像不良につながる可能性がある。また、表面に粒子を添加して凹凸を形成しているため、軸方向と周方向の表面粗さが略同じになり、周方向と軸方向とで粗さを別々に制御することができない。
【０１１１】
これに対し、上述した実施の形態によれば、帯電ローラの軸方向と周方向の表面粗さをそれぞれ制御し、Ｒｙ１＜Ｒｙ２、およびＳｍ１＞Ｓｍ２を満足するようにしているため、（粒子の沈み込みに起因する）帯電ローラの表面におけるニップ痕を発生させずに、帯電ローラの表面への異物の付着を抑制することができる。
【０１１２】
また、従来より、帯電ローラの表面の付着物を除去するクリーニングローラを設けることも提案されている（特開平８−４４１５８号）。しかしながら、この場合、クリーニングローラの設置スペースが必要になるため、画像形成ユニットを大きくしなければならず、また、クリーニングローラの軸受等の周辺部材が必要になるため、部品点数が増加し、製造コストや組立工数が増加する。
【０１１３】
これに対し、上述した実施の形態によれば、クリーニングローラ等を設けることなく、帯電ローラの表面への異物の付着を抑制することができ、部品点数の増加や、それに伴う製造コストおよび組立工数の増加を低減することができる。また、クリーニングローラでは解消できない横筋模様を解消することもできる。
【０１１４】
第２の実施の形態．
上述した第１の実施の形態では、図３に示した測定方法において、帯電ローラ２に５００Ｖを印加して抵抗値Ｒ１を測定していた。一方、帯電ローラ２の弾性層２ｂは、印加電圧によって抵抗値が変化し、同じ材質でも表面粗さＲｙが大きいほど電圧の影響を受けやすい。そこで、この実施の形態２では、帯電ローラ２に５００Ｖを印加したときの上記抵抗値Ｒ１に加えて、帯電ローラ２に３００Ｖを印加したときの抵抗値Ｒ２に着目した。抵抗値Ｒ１，Ｒ２の測定方法は、図３に示したとおりである。
【０１１５】
なお、この第２の実施の形態では、帯電ローラ２の構成は、第１の実施の形態と同様である。また、画像形成装置１０の構成および動作も、第１の実施の形態と同様である。
【０１１６】
表５に、第１の実施の形態で説明した実施例１〜１０および比較例１〜７の帯電ローラ２のそれぞれについて、帯電ローラ２の５００Ｖ印加時の抵抗値Ｒ１、３００Ｖ印加時の抵抗値Ｒ２、およびｌｏｇ（Ｒ２）−ｌｏｇ（Ｒ１）の演算値を示す。また、第１の実施の形態で説明した各画像評価（画像汚れ、横筋模様）およびドラム電位の判定結果も、併せて示す。
【０１１７】
【表５】
【０１１８】
表５から、実施例１〜１０では、（実施の形態１で説明したように）画像汚れや横筋模様がなく、またドラム電位の判定結果も良好（○）であるが、さらに、ｌｏｇ（Ｒ２）−ｌｏｇ（Ｒ１）の値が０．２９８〜１．２２２の範囲にあることが分かる。
【０１１９】
一方、比較例１〜７の結果では、画像汚れまたは横筋模様が見られ、あるいはドラム電位の判定結果が△または×であるが、さらに、ｌｏｇ（Ｒ２）−ｌｏｇ（Ｒ１）の値が０．１９２よりも小さいか、または１．２１３よりも大きいことが分かる。
【０１２０】
この結果から、帯電ローラ２の表面に、回転方向（周方向）に沿う溝２０１と、回転方向に垂直な方向に沿う溝２０２とを設け、Ｒｙ１＜Ｒｙ２およびＳｍ１＞Ｓｍ２を満足し、さらに、０．２９８≦ｌｏｇ（Ｒ２）−ｌｏｇ（Ｒ１）≦１．２を満足するように構成することにより、画像汚れや横筋模様を抑制し、また、感光体ドラム１の回転速度や環境（ＬＬ／ＨＨ）の変化に対して、感光体ドラム１の表面電位を安定させることができることが分かる。
【０１２１】
上述した各実施の形態は、研磨等により表面に溝を形成した回転可能な帯電部材、この帯電部材を有する画像形成ユニットおよび画像形成装置に適用することができる。帯電部材としては、単層構造を有する帯電ローラに限らず、複層構造を有する帯電ローラの表面に溝を形成したものでもよい。また、回転可能な帯電部材であれば、帯電ローラに限らず、例えばベルト式の回転部材などであってもよい。
【０１２２】
なお、本発明の各実施の形態の構成に、さらに帯電ローラの表面の異物を除去するクリーニング部材（例えばクリーニングローラ）を付加してもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２３】
１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ（帯電部材）
２ａ 芯金
２ｂ 弾性層
１０ 画像形成装置
１２ 現像装置
１３ 現像ローラ
１６ トナーカートリッジ
１７ 転写部材
１８ 露光装置
１９ クリーニング部材
２０ 画像形成ユニット
２１ カセット
２２ 給紙ローラ
２５ 定着ユニット
３０ 抵抗測定器
３１ 端子
３２ ベアリング
２０１ 周方向（回転方向）に沿う溝
２０２ 軸方向（回転方向に垂直な方向）に沿う溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に回転可能な帯電部材であって、
前記帯電部材の表面に、回転方向に沿う溝と、前記回転方向に垂直な方向に沿う溝とが形成され、
前記帯電部材の表面粗さの前記回転方向の最大高さＲｙ１と、前記回転方向に垂直な方向の最大高さＲｙ２とが、Ｒｙ１＜Ｒｙ２の関係にあり、
前記帯電部材の表面粗さの前記回転方向の凹凸平均間隔Ｓｍ１と、前記回転方向に垂直な方向の凹凸平均間隔Ｓｍ２とが、Ｓｍ１＞Ｓｍ２の関係にあること
を特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記回転方向に沿う前記溝と、前記回転方向に垂直な方向の前記溝とが、研磨により形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記帯電部材に５００Ｖを印加したときの抵抗値をＲ１とすると、
前記表面粗さの前記最大高さＲｙ２と、前記抵抗値Ｒ１とが、
Ｒｙ２＋２０ｌｏｇ（Ｒ１）≦１９０．６
を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記帯電部材に５００Ｖを印加したときの抵抗値をＲ１とすると、
前記表面粗さの前記最大高さＲｙ２と、前記抵抗値Ｒ１とが、
Ｒｙ２＋２０ｌｏｇ（Ｒ１）≦１８５．２
を満足することを特徴とする請求項３に記載の帯電部材。
【請求項５】
前記帯電部材に５００Ｖを印加したときの抵抗値Ｒ１と、前記帯電部材に３００Ｖを印加したときの抵抗値Ｒ２とが、
０．２９８≦ｌｏｇ（Ｒ２）−ｌｏｇ（Ｒ１）≦１．２
を満足することを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載の帯電部材。
【請求項６】
前記帯電部材は、ローラ形状を有し、その表面に弾性層を有することを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の帯電部材。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか１項に記載の前記帯電部材を備えたことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
所定の方向に回転可能な帯電部材であって、
前記帯電部材の表面に、回転方向に沿う溝と、前記回転方向に垂直な方向に沿う溝とが形成され、
前記帯電部材の表面粗さの前記回転方向の最大高さＲｙ１と、前記回転方向に垂直な方向の最大高さＲｙ２とが、Ｒｙ１＜Ｒｙ２の関係にあり、
前記帯電部材の表面粗さの前記回転方向の凹凸平均間隔Ｓｍ１と、前記回転方向に垂直な方向の凹凸平均間隔Ｓｍ２とが、Ｓｍ１＞Ｓｍ２の関係にあること
を特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記回転方向に沿う前記溝と、前記回転方向に垂直な方向の前記溝とが、研磨により形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記帯電部材に５００Ｖを印加したときの抵抗値をＲ１とすると、
前記表面粗さの前記最大高さＲｙ２と、前記抵抗値Ｒ１とが、
Ｒｙ２＋２０ｌｏｇ（Ｒ１）≦１９０．６
を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記帯電部材に５００Ｖを印加したときの抵抗値をＲ１とすると、
前記表面粗さの前記最大高さＲｙ２と、前記抵抗値Ｒ１とが、
Ｒｙ２＋２０ｌｏｇ（Ｒ１）≦１８５．２
を満足することを特徴とする請求項３に記載の帯電部材。
【請求項５】
前記帯電部材に５００Ｖを印加したときの抵抗値Ｒ１と、前記帯電部材に３００Ｖを印加したときの抵抗値Ｒ２とが、
０．２９８≦ｌｏｇ（Ｒ２）−ｌｏｇ（Ｒ１）≦１．２
を満足することを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載の帯電部材。
【請求項６】
前記帯電部材は、ローラ形状を有し、その表面に弾性層を有することを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の帯電部材。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか１項に記載の前記帯電部材を備えたことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２３２４３３（Ｐ２０１１−２３２４３３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１００７６５（Ｐ２０１０−１００７６５）
【出願日】平成２２年４月２６日（２０１０．４．２６）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２６日（２０１０．４．２６）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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