導電性部材及びそれを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置
【課題】像担持体との間に高精度に形成された空隙の変動確実に防止し、導電性支持体に設けられた固定溝に対する空隙保持部材の胴部の位置決めを容易に行うことができる導電性部材を提供する。
【解決手段】導電性部材において、（イ）導電性支持体１が、その両端近傍に、周方向に設けられた連続または不連続の固定溝１ａを有し、（ロ）電気抵抗調整層２が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、そして、（ハ）前記空隙保持部材５が、前記段差に対応するように設けられた該空隙保持部材のリング状部３の側面３ａ及び内面３並びに胴部４の内面４ａと、前記電気抵抗調整層２の段差部を構成する面２ａ，２ｂ，２ｃと、にそれぞれ接すると共に、該空隙保持部材５の胴部４の中央に設けられた前記導電性支持体１の挿入孔を形成する面４ｂと前記固定溝１ａの底面とに接して、固定されているものとする。
【解決手段】導電性部材において、（イ）導電性支持体１が、その両端近傍に、周方向に設けられた連続または不連続の固定溝１ａを有し、（ロ）電気抵抗調整層２が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、そして、（ハ）前記空隙保持部材５が、前記段差に対応するように設けられた該空隙保持部材のリング状部３の側面３ａ及び内面３並びに胴部４の内面４ａと、前記電気抵抗調整層２の段差部を構成する面２ａ，２ｂ，２ｃと、にそれぞれ接すると共に、該空隙保持部材５の胴部４の中央に設けられた前記導電性支持体１の挿入孔を形成する面４ｂと前記固定溝１ａの底面とに接して、固定されているものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において用いられる導電性部材及びそれを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体（感光体）に対して帯電処理を行う帯電部材、及び、感光体上のトナーに対して転写処理を行う転写部材として、導電性部材が用いられている。図９は、従来の帯電部材（帯電ローラ）を有する電子写真方式の画像形成装置の説明図である。
【０００３】
図９において、３００は、従来の電子写真方式の画像形成装置である。従来の電子写真方式の画像形成装置３００は、静電潜像が形成される像担持体２１１、像担持体２１１に接触して帯電処理を行う帯電ローラ２１２、レーザ光等の露光手段２１３、像担持体２１１の静電潜像にトナー２１５を付着させるトナー担持体（現像ローラ）２１４を有する現像装置２２０、像担持体２１１上のトナー像を記録媒体２１７に転写処理する転写部材（転写ローラ）２１６、及び、転写処理後の像担持体２１１をクリーニングするクリーニング部材（クリーニングブレード）２１８を有するクリーニング装置２２１から構成されている。図９において、２１９は、排トナーである。
【０００４】
次に、従来の電子写真方式の画像形成装置３００の基本的な作像動作について説明する。
【０００５】
像担持体２１１に接触された帯電ローラ２１２に対してＤＣ電圧をパワーパック（図示せず）から給電すると、像担持体２１１の表面は、一様に高電位に帯電する。その直後に、画像光が像担持体２１１の表面に露光手段２１３により照射されると、像担持体２１１の照射された部分は、その電位が低下する。このような帯電ローラ２１２による像担持体２１１の表面への帯電メカニズムは、帯電ローラ２１２と像担持体２１１との間の微少空間におけるパッシェンの法則に従った放電であることが知られている。
【０００６】
画像光は、画像の白／黒に応じた光量の分布であるので、かかる画像光が照射されると、画像光の照射によって像担持体２１１の面に記録画像に対応する電位分布、即ち、静電潜像が形成される。このように静電潜像が形成された像担持体２１１の部分が現像ローラ２１４を通過すると、その電位の高低に応じてトナー２１５が付着し、静電画像を可視像化したトナー像が形成される。かかるトナー像が形成された像担持体２１１の部分に、記録媒体２１７が所定のタイミングでレジストローラ（図示せず）により搬送され、前記トナー像に重なる。そして、このトナー像が転写ローラ２１６によって記録媒体２１７に転写された後、該記録媒体２１７は、像担持体２１１から分離される。分離された記録媒体２１７は、搬送経路を通って搬送され、定着ユニット（図示せず）によって、加熱定着された後、機外へ排出される。このようにして転写が終了すると、像担持体２１１は、その表面がクリーニング装置２２１におけるクリーニングブレード２１８によりクリーニング処理され、さらに、クエンチングランプ（図示せず）により、残留電荷が除去されて、次回の作像処理に備えられる。
【０００７】
従来の帯電ローラを用いた帯電方式には、像担持体に帯電ローラを接触させる接触帯電方式のもの（特許文献１，２を参照。）があるが、このような従来の接触帯電方式には、
（１）帯電ローラを構成している物質が帯電ローラから染み出し、これが被帯電体の表面に付着移行して帯電ローラ跡を残すこと、
（２）帯電ローラに交流電圧を印加したときに、被帯電体に接触している帯電ローラが振動するので、帯電音が発生すること、
（３）像担持体上のトナーが帯電ローラに付着する（特に、上述の染み出しによって、よりトナー付着がおこりやすくなる。）ので、帯電ローラの帯電性能が低下すること、
（４）帯電ローラを構成している物質が像担持体へ付着すること、及び、
（５）像担持体を長期停止したときに、帯電ローラが永久変形すること、
といった問題があった。
【０００８】
このような問題を解決する技術として、帯電ローラを像担持体に近接させるようにした近接帯電方式による帯電装置（特許文献３，４を参照。）が提案されている。この近接帯電方式による帯電装置は、帯電ローラを像担持体に最近接距離（５０〜３００μｍ）になるように対向させて、帯電ローラに電圧を印加することにより、像担持体の帯電を行うようにしたものである。この近接帯電方式による帯電装置では、ローラと像担持体とが接触していないので、従来の接触帯電方式による帯電装置において問題となっていた、帯電ローラを構成している物質が像担持体へ付着すること、及び、像担持体が長期停止したときに永久変形すること、といった問題はない。また、この近接帯電方式による帯電装置では、帯電ローラに付着するトナーが少なくなるので、像担持体上のトナー等が帯電ローラに付着することが少ない。したがって、近接帯電方式による帯電装置は、優れた帯電装置といえる。
【０００９】
前記特許文献３，４に記載された近接帯電方式による帯電装置では、帯電ローラと像担持体との間に空隙を保持するために、スペーサリングが帯電ローラの両端部に設けられている。しかしながら、これらの近接帯電方式による帯電装置では、空隙を精密に設定する工夫がなされていないので、帯電ローラ及びスペーサリングの寸法精度がばらつくことによって空隙が変動し、そのために、像担持体の帯電電位が均一にならずに変動するという問題があった。
【００１０】
かかる問題を解決するために、所定の厚みを持ったテープ状の空隙保持手段を備えた帯電装置（特許文献５を参照。）が提案されたが、このテープ状の空隙保持手段を備えた帯電装置では、これを長期間にわたって使用すると、テープ状の空隙保持手段が磨耗するという問題があった。そのうえ、トナーが帯電ローラとテープ状の空隙保持手段との間に進入し、テープ状の空隙保持手段からはみ出した粘着剤によって固着するので、像担持体の表面と帯電ローラの表面との間に空隙を保持できないという問題もあった。
【００１１】
図１０は、本発明者らにより提案されている帯電部材（帯電ローラ）の断面図である。そこで、本発明者らは、図１０に示されているように、導電性支持体３０１と、該導電性支持体３０１上に形成された電気抵抗調整層３０２と、該電気抵抗調整層３０２の両端に形成されたスペース部材３０３，３０３と、を有する帯電部材３１０において、前記スペース部材３０３，３０３が、（イ）デュロメータ硬さ：ＨＤＤ３０〜ＨＤＤ７０、及び、（ロ）テーバー式磨耗試験機の磨耗質量：１０ｍｇ／１０００サイクル以下、を満たす熱可塑性樹脂で構成されている帯電部材３１０を提案した（特許文献６を参照。）。
【００１２】
前記帯電部材３１０においては、電気抵抗調整層３０２の両端部にスペース部材（空隙保持部材）３０３を圧入する構成になっている。この帯電部材３１０においては、電気抵抗調整層３０２の端部にスペース部材３０３が形成され、スペース部材３０３は、電気抵抗調整層３０２の端面及び導電性支持体３０１と接している。このことにより、テープ状の空隙保持部材より長期の信頼性が向上した。また、最近では、電気抵抗調整層３０２とスペース部材（空隙保持部材）３０３とを同時加工（除去加工）を行うことにより、空隙を精密に制御することが可能となった。
【００１３】
この帯電部材３１０においては、トナー固着性を考慮して、スペース部材（空隙保持部材）３０３と電気抵抗調整層３０２とは、異なった材質で構成されているが、イオン導電剤が電気抵抗調整層３０２の電気抵抗調整剤として使用されているので、電気抵抗調整層３０２の吸水性が高くなり、そのために、電気抵抗調整層３０２が高温高湿時に吸湿して、電気抵抗調整層３０２の寸法変動が発生するという問題があった。そして、この帯電部材３１０におけるスペース部材（空隙保持部材）３０３は、オレフィン系樹脂で構成されているので、その絶縁性及び耐トナー固着性が向上するが、電気抵抗調整層３０２に比べ高温高湿時の寸法変動量が小さいので、帯電部材３１０と像担持体（図５における６１を参照。）との間に高精度に形成された空隙（図５におけるＧを参照。）が環境変動で変動するといった問題があった。
【００１４】
図１１は、本発明者らにより提案されている他の帯電部材（帯電ローラ）の断面図である。前記した問題を解決するために、本発明者らは、図１１に示すように、導電性支持体４０１と、該導電性支持体４０１上に形成された電気抵抗調整層４０２と、該電気抵抗調整層４０２の両端に設けられた空隙保持部材４０５と、を有する導電性部材４１０であって、該導電性部材４０１が、該電気抵抗調整層４０２及び／又は該空隙保持部材４０５に面する該導電性支持体４０１の外表面に周方向に設けられた連続又は不連続の固定溝４０１ａと、該固定溝４０１ａに入り込ませるように該電気抵抗調整層４０２及び／又は該空隙保持部材４０５の内表面に周方向に設けられた連続又は不連続の凸条４０２ａと、を有する導電性部材４１０を提案した（特許文献７を参照。）。
【００１５】
この空隙保持部材４０５においては、その内表面に周方向の凸条４０２ａが設けられているので、この凸条４０２ａが固定溝４０１ａに入り込み、そのために電気抵抗調整層４０２の寸法変動により発生する空隙保持部材４０５の軸方向への移動が防止され、よって、前記環境変動による空隙Ｇの変動はかなり改善された。しかしながら、その空隙保持部材４０５における凸条４０２ａが設けられている部分と設けられていない部分とでは、残留応力による収縮量が異なるので、その分だけ像担持体と接する空隙保持部材４０５の面の形状が不均一となり、そのために、前記環境変動による空隙の変動は多少残るといった問題があった。また、この空隙保持部材４０５に設けられた凸条４０２ａを前記固定溝４０１ａにはめ込むために位置決めすることが難しく、しかも、前記導電性支持体４０１の固定溝４０１ａにはめ込まれたことを確認することも難しいので、該凸条４０２ａを該固定溝４０１ａにはめ込むことに熟練を要するという問題があった。
【００１６】
図１２は、本発明者らにより提案されている他の帯電部材（帯電ローラ）の断面図である。また、本発明者らは、図１２に示すように、長尺状の導電性支持体５０１と、該導電性支持体５０１上に形成された電気抵抗調整層５０２と、該電気抵抗調整層５０２の両端に設けられたキャップ状の空隙保持部材５０５と、を有する導電性部材５１０であって、（イ）前記電気抵抗調整層５０２が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、（ロ）前記空隙保持部材５０５が、前記電気抵抗調整層５０２の両端と該電気抵抗調整層５０２の段差部を構成する２面以上に接して固定され、そして、（ハ）前記空隙保持部材５０５の外周面が像担持体（図５における６１を参照。）と当接したときに、該像担持体の外周面と前記電気抵抗調整層５０２の外周面との間に一定間隔の空隙（図５におけるＧを参照。）が形成されるように、該空隙保持部材５０５の外周面に、該電気抵抗調整層５０２の外周面に対する高低差が設けられている導電性部材５１０を提案した（特許文献８を参照。）。
【００１７】
この空隙保持部材５０５においては、空隙保持部材５０５の表面に施される除去加工の時に発生する端部剥がれ、むしれ等による空隙保持部材５０５の形状の変形を防止して異常放電を発生させることなく像担持体の表面を均一に帯電させる導電性部材５１０とすることができるが、前記特許文献６に記載された発明と同様に、導電性部材５１０と像担持体（図５における６１を参照。）との間に高精度に形成された空隙（図５におけるＧを参照。）が、環境変動により発生する電気抵抗調整層５０２の寸法変動により生じる空隙保持部材５０１の軸方向への移動によって、変動するという問題があった。
【特許文献１】特開昭６３−１４９６６８号公報
【特許文献２】特開平１−２６７６６７号公報
【特許文献３】特開平３−２４００７６号公報
【特許文献４】特開平４−３５８１７５号公報
【特許文献５】特開２００２−１３９８９３号公報
【特許文献６】特開２００４−３５４４７７号公報
【特許文献７】特開２００６−７８９６７号公報
【特許文献８】特開２００６−３３０４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
【００１９】
本発明は、初期及び長期にわたって使用しても、像担持体との間に高精度に形成された空隙の変動をいっそう確実に防止することができると共に、導電性支持体に設けられた固定溝に対する空隙保持部材の胴部の位置決めを容易に行うことができ、しかも、前記固定溝に前記空隙保持部材の胴部をはめ込んだことを視認して確認することができる導電性部材及びそれを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、長尺状の導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端部に設けられたキャップ状の空隙保持部材と、を有する導電性部材において、
（イ）前記導電性支持体が、その両端近傍に、周方向に設けられた連続または不連続の固定溝を有し、
（ロ）前記電気抵抗調整層が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、
（ハ）前記空隙保持部材が、前記段差に対応するように設けられた該空隙保持部材のリング状部の側面及び内面並びに胴部の内面と、前記電気抵抗調整層の段差部を構成する面と、にそれぞれ接すると共に、該空隙保持部材の胴部の中央に設けられた前記導電性支持体の挿入孔を形成する面と前記固定溝の底面とに接して、固定され、そして、
（ニ）前記空隙保持部材の外周面が像担持体と当接したときに、該像担持体の外周面と前記電気抵抗調整層の外周面との間に一定間隔の空隙が形成されるように、該電気抵抗調整層の外周面に対して高低差が設けられている
ことを特徴とする導電性部材である。
【００２１】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記空隙保持部材のリング状部が、前記電気抵抗調整層の段差部に圧入されていることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記空隙保持部材が、前記電気抵抗調整層及び／又は前記導電性支持体に接着剤で固着されていることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記空隙保持部材が、該空隙保持部材に施されたプライマーを介して、前記電気抵抗調整層及び／又は前記導電性支持体に接着剤で固定されていることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載された発明において、前記空隙保持部材の少なくとも像担持体と当接する部分が、電気絶縁性樹脂材料で構成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項６に記載された発明は、請求項５に記載された発明において、前記空隙保持部材の体積固有抵抗が、１０13Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項７に記載された発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載された発明において、前記電気抵抗調整層の体積固有抵抗が、１０6 〜１０9 Ωｃｍであることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項８に記載された発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載された発明において、前記電気抵抗調整層の外周面に対する前記空隙保持部材の外周面の高低差が、前記導電性支持体上に設置された該空隙保持部材の外周面と前記導電性支持体上に設置された該電気抵抗調整層の外周面とに施された切削加工、研削加工等の除去加工による一体加工で形成されていることを特徴とするものである。
【００２８】
請求項９に記載された発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載された発明において、前記電気抵抗調整層上に表面層が形成されていることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１０に記載された発明は、請求項９に記載された発明において、前記表面層の体積固有抵抗が、前記電気抵抗調整層の体積固有抵抗より大きいことを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１１に記載された発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載された発明において、前記導電性部材が円筒形状にされていることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１２に記載された発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載された発明において、前記導電性部材を帯電部材としたことを特徴とするものである。
【００３２】
請求項１３に記載された発明は、請求項１２に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置さて設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００３３】
請求項１４に記載された発明は、請求項１３に記載のプロセスカートリッジを有していることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１に記載された発明によれば、（イ）前記導電性支持体が、その両端近傍に、周方向に設けられた連続または不連続の固定溝を有し、（ロ）前記電気抵抗調整層が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、（ハ）前記空隙保持部材が、前記段差に対応するように設けられた該空隙保持部材のリング状部の側面及び内面並びに胴部の内面と、前記電気抵抗調整層の段差部を構成する面と、にそれぞれ接すると共に、該空隙保持部材の胴部の中央に設けられた前記導電性支持体の挿入孔を形成する面と前記固定溝の底面とに接して、固定され、そして、（ニ）前記空隙保持部材の外周面が像担持体と当接したときに、該像担持体の外周面と前記電気抵抗調整層の外周面との間に一定間隔の空隙が形成されるように、該電気抵抗調整層の外周面に対して高低差が設けられているので、初期及び長期にわたって使用しても、像担持体との間に高精度に形成された空隙の変動をいっそう確実に防止することができると共に、導電性支持体に設けられた固定溝に対する空隙保持部材の胴部の位置決めを容易に行うことができ、しかも、前記固定溝に前記空隙保持部材の胴部をはめ込んだことを視認して確認することができる導電性部材を提供することができる。また、請求項１に記載された発明によれば、前記空隙保持部材の胴部の中央に設けられた前記導電性支持体の挿入孔を形成する面と前記固定溝の底面とに接して固定されているので、耐トルク性が従来のものに比べていっそう向上して、位相ズレに強いものとなる。
【００３５】
請求項２に記載された発明によれば、前記空隙保持部材のリング状部が前記電気抵抗調整層の段差部に圧入されているので、該段差部と該空隙保持部材との接触精度が多少悪くなっても、樹脂同士の保持力により長期にわたって該空隙保持部材を固定することができ、しかも、該電気抵抗調整層と該空隙保持部材とを一体で除去加工する場合には、加工時の力により、該空隙保持部材が回転することを防止することができる。
【００３６】
請求項３に記載された発明によれば、前記空隙保持部材が、前記電気抵抗調整層及び／又は前記導電性支持体に接着剤で固着されているので、前記段差部と前記空隙保持部材との精度が多少悪くなっても、樹脂同士の保持力と接着剤の接着力とにより長期にわたって該空隙保持部材を確実に固定して該空隙保持部材が脱離することを防止することができ、しかも、該電気抵抗調整層と該空隙保持部材とを一体で除去加工する場合には、加工時の力により、該空隙保持部材が回転することを防止することができる。
【００３７】
請求項４に記載された発明によれば、前記空隙保持部材が、該空隙保持部材に施されたプライマーを介して、前記電気抵抗調整層及び／又は前記導電性支持体に接着剤で固定されているので、極性部分と非極性部分を持つプライマー有効成分が空隙保持部材に浸透、配向することにより接着面の表面改質が起こり、そのために、前記段差部と前記空隙保持部材との精度が多少悪くなっても、樹脂同士の保持力とプリマーを介してより強固にされた接着剤の接着力とにより長期にわたって該空隙保持部材をいっそう確実に固定することができ、しかも、該電気抵抗調整層と空隙保持部材とを一体で除去加工する場合には、加工時の力により、該空隙保持部材が回転することを防止することができる。
【００３８】
請求項５，６に記載された発明によれば、前記空隙保持部材の少なくとも像担持体と当接する部分が電気絶縁性樹脂材料で構成されているので、前記導電性部材に高電圧を印加したときに、前記空隙保持部材と像担持体の基層との間に異常放電（リーク）電流が発生するのを防止することができる。
【００３９】
請求項７に記載された発明によれば、前記電気抵抗調整層の体積固有抵抗が１０6 〜１０9 Ωｃｍであるので、十分な帯電能力及び転写能力を確保することができると共に、像担持体への電力集中による異常放電の発生を防止することができ、それらのために、均一画像が得られる。
【００４０】
請求項８に記載された発明によれば、前記電気抵抗調整層の外周面に対する前記空隙保持部材の外周面の高低差が、前記導電性支持体上に設置された該空隙保持部材の外周面と前記導電性支持体上に設置された該電気抵抗調整層の外周面とに施された切削加工、研削加工等の除去加工による一体加工で形成されているので、該空隙保持部材と該電気抵抗調整層との高低差の形成を一体加工で行うことができ、そのために、像担持体の外周面と電気抵抗調整層の外周面との間に形成される空隙Ｇの変動（振れ）を小さくして空隙Ｇの精度をより高めることができる。
【００４１】
請求項９に記載された発明によれば、前記電気抵抗調整層上に表面層が形成されているので、トナー、及び、トナーに添加されている添加剤が長期にわたって導電性部材表面に付着することを防止することができる。
【００４２】
請求項１０に記載された発明によれば、前記表面層の体積固有抵抗が前記電気抵抗調整層の体積固有抵抗より大きいので、像担持体欠陥部への電圧集中及び異常放電の発生を防止することができる。
【００４３】
請求項１１に記載された発明によれば、前記導電性部材が円筒形状にされているので、該導電性部材を回転することができ、そのために、同一箇所から連続放電を防止して長寿命化を図ることができる。
【００４４】
請求項１２に記載された発明によれば、前記導電性部材を帯電部材としたので、像担持体表面を非接触で帯電させることができ、そのために、帯電部材の汚れ等を防止すると共に、帯電部材を硬い材質で形成することにより高精度にすることができ、よって、帯電ムラを防止することができる。
【００４５】
請求項１３に記載された発明によれば、請求項１２に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置されて設けられたプロセスカートリッジとしたので、長期にわたって安定した画質を得ることができ、且つ、交換もユーザーメンテナンスが可能であり簡素化される。
【００４６】
請求項１４に記載された発明によれば、請求項１３に記載のプロセスカートリッジを有している画像形成装置としたので、高画質を得ることができると共に、長期にわたって安定した画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４８】
図１は、本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）の縦断面図である。図２は、図１で示される導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大縦断面図であって、（ａ）は、その端部の一部拡大縦断面図であり、（ｂ）は、それを構成する電気伝導調整層の一部拡大縦断面図であり、そして、（ｃ）は、それを構成する空隙保持部材の一部拡大横断面図である。図３は、本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における電気抵抗調整層と空隙保持部材との取り付け工程を示す説明図である。図４は、本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における電気抵抗調整層と空隙保持部材とに除去加工を施す状態を示す説明図である。図５は、導電性部材（帯電ローラ）を像担持体上に配置した状態を示す模式図である。図６は、本発明の一実施の形態を示す画像形成装置の説明図である。図７は、図６に示される像形成装置における画像形成部の説明図である。図８は、本発明の一実施の形態を示すプロセスカートリッジの説明図である。
【００４９】
図１において、１０は、導電性部材（帯電性ローラ）である。導電性部材１０は、長尺状の導電性支持体１と、該導電性支持体１上に形成された電気抵抗調整層２と、該電気抵抗調整層２の両端部に設けられたキャップ状の空隙保持部材５と、を有している。図２，５に示されているように、前記導電性部材１０においては、（イ）前記導電性支持体１が、その両端近傍に、周方向に設けられた連続または不連続の固定溝１ａを有し、（ロ）前記電気抵抗調整層２が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、（ハ）前記空隙保持部材５が、前記段差に対応するように設けられた該空隙保持部材５のリング状部３の側面３ａ及び内面３ｂ並びに胴部４の内面４ａと、前記電気抵抗調整層２の段差部を構成する面２ａ，２ｂ，２ｃと、にそれぞれ接すると共に、該空隙保持部材５の胴部４の中央に設けられた前記導電性支持体１の挿入孔６を形成する面４ｂと前記固定溝１ａの底面とに接して、固定され、そして、（ニ）前記空隙保持部材５の外周面が像担持体６１と当接したときに、該像担持体６１の外周面と前記電気抵抗調整層２の外周面との間に一定間隔の空隙Ｇが形成されるように、該電気抵抗調整層２の外周面に対して高低差が設けられている。
【００５０】
このように、（イ）前記導電性支持体１が、その両端近傍に、周方向に設けられた連続または不連続の固定溝１ａを有し、（ロ）前記電気抵抗調整層２が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、（ハ）前記空隙保持部材５が、前記段差に対応するように設けられた該空隙保持部材５のリング状部３の側面３ａ及び内面３ｂ並びに胴部４の内面４ａと、前記電気抵抗調整層２の段差部を構成する面２ａ，２ｂ，２ｃと、にそれぞれ接すると共に、該空隙保持部材５の胴部４の中央に設けられた前記導電性支持体１の挿入孔６を形成する面４ｂと前記固定溝１ａの底面とに接して、固定され、そして、（ニ）前記空隙保持部材５の外周面が像担持体６１と当接したときに、該像担持体６１の外周面と前記電気抵抗調整層２の外周面との間に一定間隔の空隙Ｇが形成されるように、該電気抵抗調整層２の外周面に対して高低差が設けられていると、初期及び長期にわたって使用しても、像担持体６１との間に高精度に形成された空隙Ｇの変動をいっそう確実に防止することができると共に、導電性支持体１に設けられた固定溝１ａに対する空隙保持部材５の胴部４の位置決めを容易に行うことができ、しかも、前記固定溝１ａに前記空隙保持部材５の胴部４をはめ込んだことを視認して確認することができる導電性部材１０を提供することができる。また、前記空隙保持部材５の胴部４の中央に設けられた前記導電性支持体１の挿入孔６を形成する面４ｂと前記固定溝１ａの底面とに接して固定されているので、耐トルク性が従来のものに比べていっそう向上して、位相ズレに強いものとなる。
【００５１】
本発明においては、前記空隙保持部材５のリング状部３は、前記電気抵抗調整層２の段差部に圧入されている。このように、前記空隙保持部材５のリング状部３が前記電気抵抗調整層２の段差部に圧入されていると、該段差部と該空隙保持部材５との接触精度が多少悪くなっても、樹脂同士の保持力により長期にわたって該空隙保持部材５を固定することができ、しかも、該電気抵抗調整層２と該空隙保持部材５とを一体で除去加工する場合には、加工時の力により、該空隙保持部材５が回転することを防止することができる（図４を参照。）。
【００５２】
前記空隙保持部材５は、好ましくは、前記電気抵抗調整層２及び／又は前記導電性支持体１に接着剤で固着されている。このように、前記空隙保持部材５が前記電気抵抗調整層２及び／又は前記導電性支持体１に接着剤で固着されていると、前記段差部と前記空隙保持部材５との精度が多少悪くなっても、樹脂同士の保持力と接着剤の接着力とにより長期にわたって該空隙保持部材５を確実に固定して該空隙保持部材５が脱離することを防止することができ、しかも、該電気抵抗調整層２と該空隙保持部材５とを一体で除去加工する場合には、加工時の力により、該空隙保持部材５が回転することを防止することができる。
【００５３】
前記空隙保持部材５は、好ましくは、該空隙保持部材５に施されたプライマーを介して、前記電気抵抗調整層２及び／又は前記導電性支持体１に接着剤で固定されている。このように、前記空隙保持部材５が、該空隙保持部材５に施されたプライマーを介して、前記電気抵抗調整層２及び／又は前記導電性支持体１に接着剤で固定されていると、極性部分と非極性部分を持つプライマー有効成分が空隙保持部材５に浸透、配向することにより接着面の表面改質が起こり、そのために、前記段差部と前記空隙保持部材５との精度が多少悪くなっても、樹脂同士の保持力とプリマーを介してより強固にされた接着剤の接着力とにより長期にわたって空隙保持部材５をいっそう確実に固定することができ、しかも、該電気抵抗調整層２と該空隙保持部材５とを一体で除去加工する場合には、加工時の力により、該空隙保持部材５が回転することを防止することができる。
【００５４】
前記空隙保持部材５の少なくとも像担持体６１と当接する部分は、電気絶縁性樹脂材料で構成されている。前記空隙保持部材５の体積固有抵抗は、好ましくは、１０13Ω・ｃｍ以上である。このように、前記空隙保持部材５の少なくとも像担持体６１と当接する部分が電気絶縁性樹脂材料で構成されていると、導電性部材１０に高電圧を印加したときに、該空隙保持部材５と像担持体６１の基層との間に異常放電（リーク）電流が発生するのを防止することができる。
【００５５】
前記空隙保持部材５の必要な特性は、前記像担持体６１との間の微少な空隙Ｇを環境及び長期(経時)に渡って安定して形成することであるので、前記空隙保持部材５を構成する材料は、吸湿性及び耐摩耗性が小さいものが好ましい。また、前記空隙保持部材５を構成する材料は、トナー及びトナー添加剤が付着しにくいものであることが好ましい。さらに、前記空隙保持部材５を構成する材料は、像担持体６１と当接して摺動するので、像担持体６１を摩耗させないということも重要である。したがって、前記空隙保持部材５を構成する材料には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）及びその共重合体（ＡＳ、ＡＢＳ）等の汎用樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ウレタン、フッ素（ＰＴＦＥ）があげられる。前記空隙保持部材５は、絶縁性材料が好ましく、体積固有抵抗で１０13Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。絶縁性が必要である理由は、感光体とのリーク電流の発生を無くすためである。空隙保持部材５は、成型加工により成形されたものである。
【００５６】
前記電気抵抗調整層２は、高分子型イオン導電材料を含む熱可塑性樹脂組成物により形成されている。前記高分子型イオン導電材料として、ポリエーテルエステルアミド成分を含有する高分子化合物が好ましい。ポリエーテルエステルアミドは、イオン導電性の高分子材料であるので、マトリックスポリマー中に分子レベルで均一に分散、固定化される。したがって、金属酸化物、カーボンブラック等の電子伝導系導電剤を分散した組成物に見られるような分散不良に伴う電気抵抗値のばらつきが生じない。また、ポリエーテルエステルアミドは、高分子材料であるので、ブリードアウトが生じ難いポリエーテルエステルアミドはイオン導電性の高分子材料であり、感光体へのリークが起こり難く、また表面へのブリードアウトが生じ難い。
【００５７】
前記電気抵抗調整層２の体積固有抵抗は、１０9 Ωｃｍを越えると帯電量の不足により、均一画像を得る為の十分な帯電電位を得ることができなくなり、また、１０6 未満であると、像担持体６１の欠陥部への電圧集中(リーク)、異常放電が生じてしまう。それ故、本発明においては、前記電気抵抗調整層２の体積固有抵抗は、好ましくは、１０6 〜１０9 Ωｃｍである。このように、前記電気抵抗調整層２の体積固有抵抗が１０6 〜１０9 Ωｃｍであると、十分な帯電能力及び転写能力を確保することができると共に、像担持体への電力集中による異常放電の発生を防止することができ、それらのために、均一画像が得られる。
【００５８】
本発明においては、前記電気抵抗調整層２を構成する材料は、絶縁性の熱可塑性樹脂と高分子型イオン導電材料とのブレンドしてもよい。前記熱可塑性樹脂は、特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンおよびその共重合体等の汎用樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール等のエンジニアリングプラスチック等があげられる。その配合量については、熱可塑性樹脂が０〜７０重量％に対し、高分子型イオン導電材料が３０〜１００重量％とすることで所望の体積抵抗率を得ることができる。更に、抵抗値を調整するために、電解質(塩)を添加することも可能である。塩としては、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム等のアルカリ金属塩、エチルトリフェニルホスホニウム・テトラフルオロボレート、テトラフェニルホスホニウム・ブロマイド等の四級ホスホニウム塩が挙げられる。導電剤は物性を損なわない範囲で、単独若しくは、複数をブレンドして用いても構わない。導電材料をマトリックスポリマー中に分子レベルで均一に分散させるために、相溶化剤として、高分子型イオン導電材料及び熱可塑性樹脂組成物の双方に親和性を有するグラフトコポリマーを用いることも可能である。
【００５９】
前記電気抵抗調整層の厚みは、薄すぎるとリークによる異常放電が発生し、また、厚すぎると表面精度の維持が困難となるので、好ましくは、１００〜５００μｍ以下である。
【００６０】
前記熱可塑性樹脂組成物の製造方法には、特に制限は無く、各材料の混合物を二軸混練機、ニーダー等で溶融混練することによって、容易に製造できる。前記電気抵抗調整層２を導電性支持体１の周面部に形成する工程は、押出成形や射出成形等の手段で導電性支持体１に上記熱可塑性樹脂組成物を被覆することによって、容易に行うことができる。押出成形により形成した円筒状の熱可塑性組成物を、導電性支持体１に圧入する方法によれば、高精度かつ薄肉の電気抵抗調整層２を容易に得ることができる。
【００６１】
図１に示すように、本発明の導電性部材（帯電部材）１０は、導電性支持体１上に形成された、電気抵抗調整層２の両端に、キャップ状の空隙保持部材５を配置している。この帯電部材１０の形状は、好ましくは、円柱状であるが、本発明の目的に反しない限り、ベルト状、ブレード(板)状、半円柱状であってもかまわない。本発明の導電性部材（帯電部材）１０は、その両端をギア又は軸受で回転可能に支持されていても良い。このように、帯電部材１０１は、像担持体６１への最近接部から、像担持体６１移動方向の上下流に漸次離間する曲面で形成されていると、像担持体６１をより均一に帯電させることができる。像担持体６１に対向する帯電部材１０が、先鋭な部分があると、その部分の電位が高くなるために優先的に放電が開始され、像担持体６１の均一な帯電が困難になる。それ故、前記導電性部材（帯電部材）１０は、円柱状の形状であって、曲面を有するものとすることにより、均一な像担持体６１の帯電が可能になる。また、帯電部材１０の放電している表面は強いストレスを受ける。放電が常に同じ面で発生するので、その劣化が促進され、さらに、削り落ちることがある。そのために、帯電部材１０１の全面を放電する面として使用できるのであれば、回転させることで、早期の劣化を防止することで、長期にわたって使用することができる。
【００６２】
本発明の導電性部材（帯電部材）１０においては、導電性支持体１の両端近傍に周方向に設けられた連続又は不連続の固定溝１ａが設けられ、電気抵抗調整層２の両端近傍に両端方向に設けられた段差部が１段以上設けられ、そして、キャップ状の空隙保持部材５が導電性支持体１の固定溝１ａと電気抵抗調整層２の段差部を構成する２面以上（図２では、２ａ，２ｂ，２ｃ）に接して固定されている。この固定された空隙保持部材５が、導電性支持体１と電気抵抗調整層２の軸方向の位置ずれを抑止する効果があり、環境や経時において形状変動の少ない導電性部材とすることができる。さらに、電気抵抗調整層２の環境変動による半径方向の寸法変化に対しても、空隙保持部材５の外周面が追従し変化することで、空隙変動を抑止することが可能である。
【００６３】
図３〜４に示されているように、本発明の導電性部材（帯電部材）１０は、予め任意の形状に形成された空隙保持部材５を両端近傍に段差部を有する電気抵抗調整層２の両端部に挿入して、導電性支持体１の固定溝１ａと電気抵抗調整層２の段差部を構成する２面以上（図２では、２ａ，２ｂ，２ｃ）に接触固定する。この際、前記空隙保持部材５は、前記固定溝１ａに嵌合する。次いで、切削加工等の除去加工をバイト等を用いて、空隙保持部材５、電気抵抗調整層２と連続して行うことで、高低差を形成する。その結果、高低差のばらつきを±１０μ以下の高精度にすることが可能である。
【００６４】
本発明においては、前記電気抵抗調整層２の外周面に対する前記空隙保持部材５の外周面の高低差は、前記導電性支持体１上に設置された該空隙保持部材５の外周面と前記導電性支持体１上に設置された該電気抵抗調整層２の外周面とに施された切削加工、研削加工等の除去加工による一体加工で形成されている。このように、前記電気抵抗調整層２の外周面に対する前記空隙保持部材５の外周面の高低差が、前記導電性支持体１上に設置された該空隙保持部材５の外周面と前記導電性支持体１上に設置された該電気抵抗調整層２の外周面とに施された切削加工、研削加工等の除去加工による一体加工で形成されていると、該空隙保持部材５と該電気抵抗調整層２との高低差の形成を一体加工で行うことができ、そのために、像担持体６１の外周面と電気抵抗調整層２の外周面との間に形成される空隙Ｇの変動（振れ）を小さくして空隙Ｇの精度をより高めることができる。
【００６５】
前記空隙保持部材５の電気抵抗調整層２と隣接する部分の高さを、電気抵抗調整層２の高さと同一又は低く形成することで、空隙保持部材５と像担持体６１との接触幅が低減され、導電性部材（帯電性部材）１０と像担持体６１との間の微少な空隙Ｇを高精度にすることができる。また、空隙保持部材５の電気抵抗調整層２側の端部の外表面が像担持体６１に当接することを防止することができ、この端部を介して隣接する電気抵抗調整層２が像担持体６１に接触してリーク電流が発生してしまうことを防止することが可能となる。また、空隙保持部材５の電気抵抗調整層２側の端部を低く加工することによって、この部分を、除去加工を行う際の切削刃等の逃げ代（逃げ加工）とすることができる。なお、逃げ代（逃げ加工）の形状は、空隙保持部材５の端部の外表面が像担持体６１に当接しないような形状であるならばどのような形状であっても良い。
【００６６】
前記空隙保持部材５は、電気抵抗調整層２の両端段差部の外周面から端部側面を覆うように設置できるような形状をしているので、除去加工時の刃具の応力による空隙保持部材５の端部剥がれ、むしれ等が発生しにくく、空隙保持部材５の表面形状の変形、それに伴う空隙変動を抑止することができる。
【００６７】
導電性支持体１上に電気抵抗調整層２のみを形成して導電性ローラ１０を構成すると、電気抵抗調整層２にトナー等が固着して性能低下する場合がある。このような不具合は、電気抵抗調整層２に表面層（図示せず）を形成することで、無くすことができる。本発明においては、表面層の体積固有抵抗は、好ましくは、電気抵抗調整層２の体積固有抵抗より大きくされている。このように、表面層の体積固有抵抗が電気抵抗調整層２の体積固有抵抗より大きくされていると、感光体欠陥部への電圧集中及び異常放電の発生を防止することができる。ただし、表面層の電気抵抗値を高くしすぎると帯電能力や転写能力が不足してしまうので、表面層と電気抵抗調整層２との電気抵抗値の差を１０3 以下にすることが好ましい。表面層を形成する材料は、好ましくは、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル等の樹脂である。これらの樹脂は、非粘着性に優れているので、トナーの固着防止の面で好ましい。また、かかる樹脂は、電気的に絶縁性であるので、樹脂に対して各種導電材料を分散することによって表面層の電気抵抗を調整することができる。表面層の電気抵抗調整層２，１２上への形成は、上記表面層を構成する樹脂材料を有機溶媒に溶解して塗料を作製し、この塗料をスプレー塗装、ディッピング、ロールコート等の手段によって行う。表面層の膜厚は、好ましくは、１０〜３０μｍである。
【００６８】
本発明においては、前記導電性部材１０は、円筒形状にされている。このように、前記導電性部材１０が円筒形状にされていると、該導電性部材１０を回転することができ、そのために、同一箇所から連続放電を防止して長寿命化を図ることができる。
【００６９】
本発明においては、前記導電性部材１０を帯電部材とする。このように、前記導電性部材１０を帯電部材とすると、像担持体６１の表面を非接触で帯電させることができ、そのために、帯電部材の汚れ等を防止すると共に、帯電部材を硬い材質で形成することにより高精度にすることができ、よって、帯電ムラを防止することができる。
【００７０】
本発明においては、請求項１２に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置されて設けられているプロセスカートリッジとする。このように、請求項１２に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置されて設けられているプロセスカートリッジとすると、長期にわたって安定した画質を得ることができ、且つ、交換もユーザーメンテナンスが可能であり簡素化される。
【００７１】
図８に示されているように、本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも、像担持体６１と帯電装置１００、及び、クリーニング装置６４を含むものであるが、現像装置６３が含まれていてもよい。プロセスカートリッジは、それ自体が一体で画像形成装置に着脱自由なものである。本発明のプロセスカートリッジにおいては、像担持体６１の表面は画像形成領域が非接触で配置された帯電部材１０により一様に帯電され、潜像画像が形成された後に、その潜像画像がトナーによる現像によって可視化されてトナー像とされ、そして、その可視化されたトナー像が記録媒体に転写される。記録媒体に転写されずに像担持体６１上に残ったトナーは、補助クリーニング部材６４ｄによって回収される。次に、像担持体６１の表面へのトナー及びトナー構成材料の付着を防止するために、固体潤滑剤６４ａを塗布部材６４ｂで像担持体６１上に一様に塗布し滑剤層を形成する。その後、クリーニング部材６４ｃで回収しきれなかったトナーを補助クリーニング部材６４ｄで回収し排トナー回収部へ搬送する。補助クリーニング部材６４ｄは、ローラ形状、ブラシ形状があり、固体潤滑剤６４ａとしては、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類、ポリテトラフルオロエチレン等、像担持体６１上の摩擦係数を低減して、非粘着性を付与できるものであれば良い。クリーニング部材はシリコン、ウレタン等のゴムによるブレード、ポリエステル等の繊維によるファーブラシ等が挙げられる。
【００７２】
前記帯電装置１００は、帯電部材１０の汚染を除去するためのクリーニング部材１０２を備える。クリーニング部材１０２の形状は、ローラ状、パッド形状でもよいが、本発明ではローラ形状とした。クリーニング部材１０２は、帯電装置１００の図示しないハウジングに設けられる軸受に嵌合され、回転可能に軸支される。このクリーニング部材１０２は、帯電部材１０に当接して、外周面をクリーニングする。帯電部材１０の表面にトナー、紙粉、部材の破損物等の異物が付着すると、電界が異物部分に集中するために優先的に放電が生ずる異常放電を起こす。逆に、電気的絶縁性の異物が広い範囲に付着すると、その部分では放電が生じないために、像担持体６１に帯電斑が生ずる。このために、帯電装置１００には帯電部材１０の表面をクリーニングするクリーニング部材１０２を設けることが好ましい。クリーニング部材１０２としては、ポリエステル等の繊維によるブラシ、メラミン樹脂等の多孔質(スポンジ)のようなものを用いることができる。クリーニング部材１０２は、帯電部材１０に連れ回り、線速差を持って回転、離間して間欠等の形式で回転させても良い。
【００７３】
また、帯電装置１００は、帯電部材１０に電圧を印加する電源を備える。電圧としては、直流電圧だけでも良いが、直流電圧と交流電圧を重畳した電圧が好ましい。帯電部材１０の層構成が不均一な部分がある場合には、直流電圧のみを印加すると像担持体６１の表面電位が不均一になることがある。重畳した電圧では、帯電部材１０表面が等電位となり、放電が安定して像担持体６１を均一に帯電させることができる。重畳する電圧における交流電圧は、ピ−ク間電圧を像担持体６１の帯電開始電圧の２倍以上にすることが好ましい。帯電開始電圧とは、帯電部材１０に直流のみを印加した場合に像担持体６１が帯電され始めるときの電圧の絶対値である。これにより、像担持体６１から帯電部材１０への逆放電が生じ、そのならし効果で像担持体６１をより安定した状態で均一に帯電させることができる。また、交流電圧の周波数は像担持体の周速度(プロセススピード)の７倍以上であることが好ましい。７倍以上の周波数にすることにより、モアレ画像が（目視）認識できなくなる。
【００７４】
本発明の一実施の形態では、補助クリーニング部材６４ｄはブラシローラとし、滑剤はステアリン酸亜鉛をブロック状に形成したものとして、これらを塗布部材であるブラシローラにバネ等の加圧部材で加圧することにより、塗布ローラで固体潤滑剤ブロックから削り取った固体潤滑剤を像担持体へ塗布するような構成になっている。そして、クリーニング部材１０２は、ウレタンブレードを用いカウンター方式とし、また、帯電部材１０のクリーニング部材は、メラミン樹脂のスポンジローラを用いて、帯電部材１０と連れ回りで回転させる方式として、帯電部材１０の表面の汚れを良好にクリーニングできるものとなっている。
【００７５】
本発明においては、請求項１３に記載のプロセスカートリッジ（図８を参照）を有する画像形成装置１とする。このように、請求項１３に記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置１とすると、信頼性が高く、かつ、高画質な画像を得ることができる。
【００７６】
図６，７に示されているように、本発明の画像形成装置１は、表面に感光体層を有するドラム状であってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応する分の個数分の像担持体６１と、各像担持体６１をほぼ一様に帯電する帯電装置１００と、帯電された像担持体６１にレーザ光で露光して静電潜像を形成する露光装置７０と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像剤を収容し、像担持体６１上の静電潜像に対応するトナー像を形成する現像装置６３と、像担持体６１上のトナー像を転写する１次転写装置６２と、像担持体６１上のトナー像が転写されるベルト状の中間転写体５０と、中間転写体５０のトナー像を転写する２次転写装置５１と、中間転写体５０のトナー像が転写される記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置８０と、さらに、像担持体６１上に転写後残留するトナーを除去するクリーニング装置６４とを備える。記録媒体は、記録媒体を収納する給紙装置２１、２２のひとつから、１枚ずつ搬送経路を搬送ローラでレジストローラ２３まで搬送され、ここで、像担持体６１上のトナー像と同期を計って転写位置に搬送される。
【００７７】
画像形成装置１における露光装置７０は、帯電装置１００により帯電された像担持体６１に光を照射して、光導電性を有する像担持体６１上に静電潜像を形成する。光Ｌは、蛍光灯、ハロゲンランプ等のランプ、ＬＥＤ、ＬＤ等の半導体素子によるレーザ光線等であっても良い。ここでは、図示しない画像処理部からの信号により像担持体６１の回転速度に同期して照射される場合は、ＬＤの素子を用いる。
【００７８】
現像装置６３は、現像剤担持体を有し、現像装置６３内に貯蔵されたトナーを供給ローラで攪拌部に搬送されて、キャリアを含む現像剤と混合・攪拌され、像担持体６１に対向する現像領域に搬送される。このときに、正又は負極性に帯電されたトナーは、像担持体６１の静電潜像に転移して現像される。現像剤は、磁性又は非磁性の一成分現像剤又はこれらを併せて使用するものであっても良いし、湿式の現像液を用いるものであっても良い。１次転写装置６２は、像担持体６１上の現像されたトナー像を中間転写体５０の裏側からトナーの極性と反対の極性の電場を形成して、中間転写体５０に転写する。１次転写装置６２は、コロトロン、スコロトロンのコロナ転写器、転写ローラ、転写ブラシのいずれの転写装置であっても良い。その後、給紙装置２２から搬送されてくる記録媒体と同期させて、再度２次転写装置５１による転写で記録媒体上にトナー像を転写する。ここで、最初の転写が中間転写体５０ではなく、記録媒体に直接転写する方式であっても良い。定着装置８０は、記録媒体上のトナー像を、加熱及び／又は加圧して記録媒体上にトナー像を固定して定着させる。ここでは、１対の加圧・定着ローラの間を通過させ、このときに熱・圧力をかけて、トナーの結着樹脂を溶融しながら定着させる。定着装置８０は、ローラ状ではなく、ベルト状であっても良いし、ハロゲンランプ等で熱照射により定着させるものであっても良い。像担持体６１のクリーニング装置６４は、転写されずに像担持体６１上に残留したトナーをクリーニングして除去し、次の画像形成を可能にする。クリーニング装置６４は、ウレタン等のゴムによるブレード、ポリエステル等の繊維によるファーブラシ等のいずれの方式であっても良い。
【００７９】
以下、本発明の画像形成装置１の動作について説明する。読み取り部３０は、原稿搬送部３６の原稿台上に原稿をセットするか、又、原稿搬送部３６を開いてコンタクトガラス３１上に原稿をセットし、原稿搬送部３６を閉じて原稿を押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿搬送部３６に原稿をセットしたときは原稿をコンタクトガラス３１上へと搬送して後、他方コンタクトガラス３１上に原稿をセットしたときは直ちに、第１読み取り走行体及び第２読み取り走行体３２、３３を走行する。そして、第１読み取り走行体３２で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２読み取り走行体３３に向け、第２読み取り走行体３３のミラーで反射して結像レンズ３４を通して読取りセンサであるＣＣＤ３５に入れ、画像情報を読み取る。読み取った画像情報をこの制御部に送る。制御部は、読み取り部３０から受け取った画像情報に基づき、画像形成部６０の露光装置７０内に配設された図示しないＬＤ又はＬＥＤ等を制御して像担持体６１に向けて、書き込みのレーザ光Ｌを照射させる。この照射により、像担持体６１の表面には静電潜像が形成される。
【００８０】
給紙部２０は、多段に備える給紙カセット２１から給紙ローラにより記録媒体を繰り出し、繰り出した記録媒体を分離ローラで分離して給紙路に送り出し、画像形成部６０の給紙路に記録媒体を搬送ローラで搬送する。この給紙部２０以外に、手差し給紙も可能となっており、手差しのための手差しトレイ、手差しトレイ上の記録媒体を手差し給紙路に向けて一枚ずつ分離する分離ローラも装置側面に備えている。レジストローラ２３は、それぞれ給紙カセット２１に載置されている記録媒体を１枚だけ排出させ、中間転写体５０と２次転写装置５１との間に位置する２次転写部に送る。画像形成部６０では、読み取り部３０から画像情報を受け取ると、上述のようなレーザ書き込みや、現像プロセスを実施させて像担持体６１上に潜像を形成させる。現像装置６３内の現像剤は、図示しない磁極により汲み上げて保持され、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成する。さらに、現像剤担持体に印加する現像バイアス電圧により像担持体６１に転移して、その像担持体６１上の静電潜像を可視化して、トナー像を形成する。現像バイアス電圧は、交流電圧と直流電圧を重畳させている。次に、トナー像に応じたサイズの記録媒体を給紙させるべく、給紙部２０の給紙ローラのうちの１つを作動させる。また、これに伴なって、駆動モータで支持ローラの１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体５０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成ユニットでその像担持体６１を回転して像担持体６１上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体５０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体５０上に合成トナー像を形成する。
【００８１】
一方、給紙部２０の給紙ローラの１つを選択回転し、給紙カセット２１の１つから記録媒体を繰り出し、分離ローラで１枚ずつ分離して給紙路に入れ、搬送ローラで画像形成装置１の画像形成部６０内の給紙路に導き、この記録媒体をレジストローラ２３に突き当てて止める。そして、中間転写体５０上の合成トナー像にタイミングを合わせてレジストローラ２３を回転し、中間転写体５０と２次転写装置５１との当接部である２次転写部に記録媒体を送り込み、この２次転写部に形成されている２次転写バイアスや当接圧力などの影響によってトナー像を２次転写して記録媒体上にトナー像を記録する。ここで、２次転写バイアスは、直流であることが好ましい。画像転写後の記録媒体は、２次転写装置５１の搬送ベルトで定着装置８０へと送り込み、定着装置８０で加圧ローラによる加圧力と熱の付与によりトナー像を定着させた後、排出ローラ４１で排紙トレイ４０上に排出する。
【００８２】
本実施の形態においては、導電性部材１０を具体化した帯電ローラについて主として説明したが、本発明における導電性部材１０は、本発明の目的に反しない限り、それを具体化した現像ローラ又は転写ローラとしてもかまわない。
【００８３】
（実施例１）
（イ）ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ ＧＲ−０５００、電気化学工業社製）５０重量％、及び、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％を配合して樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０8 Ωｃｍ）とし、この樹脂組成物を押出成形によりパイプ形状の樹脂成形物とする工程、
（ロ）前記樹脂成形物に、図２で示されるＢ部２ｍｍ、Ｄ部０．５ｍｍの固定溝を両端に有するステンレスで構成される外径８ｍｍの導電性支持体（芯軸）を挿入して、該導電性支持体上に外径１４ｍｍ、両端の段差部の外径１１．３ｍｍの電気抵抗調整層を形成する工程、
（ハ）前記電気抵抗調整層の両端の段差部に、高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＰＰ ＨＹ５４０、日本ポリケム社製）で構成されるキャップ状の空隙保持部材を圧入すると共に、その胴部の中央に設けられた前記導電性支持体の挿入口の設けられた部分を前記固定溝に嵌合させて、前記電気抵抗調整層と空隙保持部材と前記導電性支持体とを接着固定する工程、
（ニ）この接着固定されたローラの表面を切削して前記空隙保持部材の外径（最大径）を１２．１２ｍｍとすると共に、前記電気抵抗調整層の外径を１２．００ｍｍして、図２に示されるＡ部厚み０．４ｍｍ、Ｂ部厚み２ｍｍ、及び、Ｃ部幅８ｍｍの空隙保持部材とする工程、
（ホ）この電気抵抗調整層の表面に、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料社製）、イソシアネート系系硬化剤、及び、カーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる樹脂組成物（表面抵抗：２×１０10Ω）をスプレーコーティングすることにより膜厚約１０μｍの表面層を形成する工程、並びに、
（ヘ）この表面層を形成したローラをオーブン中において８０℃で１時間にわたり加熱硬化させる工程、
を順次経て導電性部材を得た。
【００８４】
（実施例２）
前記（ロ）工程において、前記電気抵抗調整層の両端の段差部の外径を１１．３ｍｍとし、そして、前記（ニ）工程において、図２に示される前記空隙保持部材のＡ部厚みを０．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして導電性部材を得た。
【００８５】
（実施例３）
前記（ロ）工程において、前記電気抵抗調整層の両端の段差部の外径を１０．９ｍｍとし、そして、前記（ニ）工程において、図２に示される前記空隙保持部材のＡ部厚みを０．６ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして導電性部材を得た。
【００８６】
（実施例４）
前記（ロ）工程において、固定溝のＢ部を１．５ｍｍとすると共に前記電気抵抗調整層の両端の段差部の外径を１０．９ｍｍとし、そして、前記（ニ）工程において、図２に示される前記空隙保持部材のＡ部厚みを０．５ｍｍとし、Ｂ部厚みを１．５ｍｍとし、Ｃ部厚みを７．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして導電性部材を得た。
【００８７】
（比較例１）
ステンレスからなる芯軸（外径８ｍｍ）に、電気抵抗調整層として、エピクロルヒドリンゴム（エピクロマーＣＧ、ダイソー社製）１００重量部に過塩素酸アンモニウム３重量部を配合したゴム組成物（体積抵抗率：４×１０8 Ωｃｍ）を、押出成形、加硫工程を経て被覆し、研削により外径１２ｍｍに仕上げた。次いでこの表面に、ポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール３０００−Ｋ、電気化学工業社製）、イソシアネート系硬化剤、及び酸化スズ（全固形分に対して６０重量％）からなる混合物（表面抵抗：２×１０10Ω）により膜厚１０μｍの表面層を形成した。次いで、この両端部に、ポリアミド樹脂（ノバミッド１０１０Ｃ２、三菱エンジニアリングプラスチックス社製）からなるリング状の空隙保持部材（外径１２．１ｍｍ）を挿入接着して、導電性部材を得た。
【００８８】
（比較例２）
ステンレスからなる芯軸（外径８ｍｍ）に、電気抵抗調整層としてエピクロルヒドリンゴム（エピクロマーＣＧ、ダイソー社製）１００重量部に過塩素酸アンモニウム３重量部を配合したゴム組成物（体積抵抗率：４×１０8 Ωｃｍ）を、押出成形、加硫工程を経て被覆し、研削により外径１２ｍｍに仕上げた。次いで、この表面に、ポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール３０００−Ｋ、電気化学工業社製）、イソシアネート系硬化剤、及び、酸化スズ（全固形分に対して６０重量％）からなる混合物（表面抵抗：２×１０10Ω）により膜厚１０μｍの表面層を形成した。次いでこの両端部周囲に、空隙保持部材としてテープ状部材（ダイタックＰＦ０２５−Ｈ、大日本インキ社製）幅８ｍｍ、厚さ６０μｍを被覆し、導電性部材を得た。
【００８９】
（比較例３）
電気抵抗調整層としてＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ ＧＲ−０５００、電気化学工業製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０8 Ωｃｍ）を押出成形によりパイプ形状にした。そして、ステンレスからなる芯軸（外径８ｍｍ）を挿入し、外径１４ｍｍ、両端段差部外径１１．３ｍｍの電気抵抗調整層を形成した。この両端部に、空隙保持部材としてポリアミド樹脂（ノバミッド１０１０Ｃ２、三菱エンジニアリングプラスチック社製）からなるリング状の空隙保持部材を挿入接着した。次に、切削によって空隙保持部材の外径（最大径）を１２．１ｍｍ、電気抵抗調整層の外径を１２．０ｍｍに同時仕上げを行い、図１０に示す形状とした。この表面にポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール３０００−Ｋ、電気化学工業社製）、イソシアネート系硬化剤、及び酸化スズ(全固形分に対して６０重量％)からなる混合物（表面抵抗：２×１０10Ω）により膜厚１０μｍの表面層を形成し、導電性部材を得た。
【００９０】
以上、実施例１〜４及び比較例１〜３で得た導電性部材を図６に示す画像形成装置に搭載して、室温環境下（２３℃、６０％ＲＨ）において、帯電部材の全長、及び、帯電部材と像担持体と間の空隙量を測定した。次いで、ＬＬ；１０℃、６５％ＲＨ、ＨＨ；３０℃、９０％ＲＨの各環境下に２４ｈ放置し、各環境下での帯電部材の全長と、帯電部材と像担持体との間の空隙量を測定し、その変化量を算出した。評価結果は、次の表１に示される。表１における判定基準は、
○：三環境間の全長変動量が０．１ｍｍ以下であり、かつ、空隙変動量が０．０１ｍｍ以下であるもの
×：三環境間の全長変動量が０．１ｍｍより大きいか、又は、空隙変動量が０．０１ｍｍより大きいもの
とした。
【００９１】
【表１】
【００９２】
表１より、実施例１〜４で得られた帯電部材は、比較例１〜３で得られた帯電部材よりも、帯電部材の全長及び空隙の各環境間での変化量が小さい結果が得られたことがわかる。
【００９３】
印加する電圧をＤＣ＝−８００Ｖ、ＡＣ＝２４００Ｖpp（周波数＝２ｋＨｚ）に設定して、６００，０００枚を通紙した後、帯電部材と像担持体との間の空隙量、帯電部材（帯電ローラ）の表面の状態、及び、画像について評価を行った。評価環境は、１０，０００枚ごとに２３℃、６５％ＲＨ、ＬＬ；１０℃、６５％ＲＨ、ＨＨ；３０℃、９０％ＲＨの各環境を切り替えて行った。評価結果は、次の表２に示される。表２における判定基準は、
○：初期及び６００００００枚通紙後の画像が良好であもの
×：初期及び６００００００枚通紙後の画像に画像ムラがあるもの
とした。
【００９４】
【表２】
【００９５】
表２より、実施例１〜４で得られた帯電部材は、全項目で良好な結果が得られたが、比較例１〜３では不具合が見られた。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）の縦断面図である。
【図２】図１で示される導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大縦断面図であって、（ａ）は、その端部の一部拡大縦断面図であり、（ｂ）は、それを構成する電気伝導調整層の一部拡大縦断面図であり、そして、（ｃ）は、それを構成する空隙保持部材の一部拡大横断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における電気抵抗調整層と空隙保持部材との取り付け工程を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における電気抵抗調整層と空隙保持部材とに除去加工を施す状態を示す説明図である。
【図５】導電性部材（帯電ローラ）を像担持体上に配置した状態を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施の形態を示す画像形成装置の説明図である。
【図７】図６に示される像形成装置における画像形成部の説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態を示すプロセスカートリッジの説明図である。
【図９】従来の帯電部材を有する電子写真方式の画像形成装置の説明図である。
【図１０】本発明者らにより提案されている帯電部材（帯電ローラ）の断面図である。
【図１１】本発明者らにより提案されている他の帯電部材（帯電ローラ）の断面図である。
【図１２】本発明者らにより提案されている他の帯電部材（帯電ローラ）の断面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１ 導電性支持体
１ａ固定溝
２ 電気抵抗調整層
２ａ，２ｂ，２ｃ 電気抵抗調整層の段差部を構成する面
３ リング状部
３ａ リング状部の側面
３ｂ リング状部の内周面
４ 胴部
４ａ 胴部の内面
４ｂ 胴部の中央に設けられた孔の内面
５ 空隙保持部材
６ 胴部の中央に設けられた挿入孔
９ 軸受け
１０ 導電性部材（帯電ローラ）
１１ 加圧部材
Ｇ 空隙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において用いられる導電性部材及びそれを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体（感光体）に対して帯電処理を行う帯電部材、及び、感光体上のトナーに対して転写処理を行う転写部材として、導電性部材が用いられている。図９は、従来の帯電部材（帯電ローラ）を有する電子写真方式の画像形成装置の説明図である。
【０００３】
図９において、３００は、従来の電子写真方式の画像形成装置である。従来の電子写真方式の画像形成装置３００は、静電潜像が形成される像担持体２１１、像担持体２１１に接触して帯電処理を行う帯電ローラ２１２、レーザ光等の露光手段２１３、像担持体２１１の静電潜像にトナー２１５を付着させるトナー担持体（現像ローラ）２１４を有する現像装置２２０、像担持体２１１上のトナー像を記録媒体２１７に転写処理する転写部材（転写ローラ）２１６、及び、転写処理後の像担持体２１１をクリーニングするクリーニング部材（クリーニングブレード）２１８を有するクリーニング装置２２１から構成されている。図９において、２１９は、排トナーである。
【０００４】
次に、従来の電子写真方式の画像形成装置３００の基本的な作像動作について説明する。
【０００５】
像担持体２１１に接触された帯電ローラ２１２に対してＤＣ電圧をパワーパック（図示せず）から給電すると、像担持体２１１の表面は、一様に高電位に帯電する。その直後に、画像光が像担持体２１１の表面に露光手段２１３により照射されると、像担持体２１１の照射された部分は、その電位が低下する。このような帯電ローラ２１２による像担持体２１１の表面への帯電メカニズムは、帯電ローラ２１２と像担持体２１１との間の微少空間におけるパッシェンの法則に従った放電であることが知られている。
【０００６】
画像光は、画像の白／黒に応じた光量の分布であるので、かかる画像光が照射されると、画像光の照射によって像担持体２１１の面に記録画像に対応する電位分布、即ち、静電潜像が形成される。このように静電潜像が形成された像担持体２１１の部分が現像ローラ２１４を通過すると、その電位の高低に応じてトナー２１５が付着し、静電画像を可視像化したトナー像が形成される。かかるトナー像が形成された像担持体２１１の部分に、記録媒体２１７が所定のタイミングでレジストローラ（図示せず）により搬送され、前記トナー像に重なる。そして、このトナー像が転写ローラ２１６によって記録媒体２１７に転写された後、該記録媒体２１７は、像担持体２１１から分離される。分離された記録媒体２１７は、搬送経路を通って搬送され、定着ユニット（図示せず）によって、加熱定着された後、機外へ排出される。このようにして転写が終了すると、像担持体２１１は、その表面がクリーニング装置２２１におけるクリーニングブレード２１８によりクリーニング処理され、さらに、クエンチングランプ（図示せず）により、残留電荷が除去されて、次回の作像処理に備えられる。
【０００７】
従来の帯電ローラを用いた帯電方式には、像担持体に帯電ローラを接触させる接触帯電方式のもの（特許文献１，２を参照。）があるが、このような従来の接触帯電方式には、
（１）帯電ローラを構成している物質が帯電ローラから染み出し、これが被帯電体の表面に付着移行して帯電ローラ跡を残すこと、
（２）帯電ローラに交流電圧を印加したときに、被帯電体に接触している帯電ローラが振動するので、帯電音が発生すること、
（３）像担持体上のトナーが帯電ローラに付着する（特に、上述の染み出しによって、よりトナー付着がおこりやすくなる。）ので、帯電ローラの帯電性能が低下すること、
（４）帯電ローラを構成している物質が像担持体へ付着すること、及び、
（５）像担持体を長期停止したときに、帯電ローラが永久変形すること、
といった問題があった。
【０００８】
このような問題を解決する技術として、帯電ローラを像担持体に近接させるようにした近接帯電方式による帯電装置（特許文献３，４を参照。）が提案されている。この近接帯電方式による帯電装置は、帯電ローラを像担持体に最近接距離（５０〜３００μｍ）になるように対向させて、帯電ローラに電圧を印加することにより、像担持体の帯電を行うようにしたものである。この近接帯電方式による帯電装置では、ローラと像担持体とが接触していないので、従来の接触帯電方式による帯電装置において問題となっていた、帯電ローラを構成している物質が像担持体へ付着すること、及び、像担持体が長期停止したときに永久変形すること、といった問題はない。また、この近接帯電方式による帯電装置では、帯電ローラに付着するトナーが少なくなるので、像担持体上のトナー等が帯電ローラに付着することが少ない。したがって、近接帯電方式による帯電装置は、優れた帯電装置といえる。
【０００９】
前記特許文献３，４に記載された近接帯電方式による帯電装置では、帯電ローラと像担持体との間に空隙を保持するために、スペーサリングが帯電ローラの両端部に設けられている。しかしながら、これらの近接帯電方式による帯電装置では、空隙を精密に設定する工夫がなされていないので、帯電ローラ及びスペーサリングの寸法精度がばらつくことによって空隙が変動し、そのために、像担持体の帯電電位が均一にならずに変動するという問題があった。
【００１０】
かかる問題を解決するために、所定の厚みを持ったテープ状の空隙保持手段を備えた帯電装置（特許文献５を参照。）が提案されたが、このテープ状の空隙保持手段を備えた帯電装置では、これを長期間にわたって使用すると、テープ状の空隙保持手段が磨耗するという問題があった。そのうえ、トナーが帯電ローラとテープ状の空隙保持手段との間に進入し、テープ状の空隙保持手段からはみ出した粘着剤によって固着するので、像担持体の表面と帯電ローラの表面との間に空隙を保持できないという問題もあった。
【００１１】
図１０は、本発明者らにより提案されている帯電部材（帯電ローラ）の断面図である。そこで、本発明者らは、図１０に示されているように、導電性支持体３０１と、該導電性支持体３０１上に形成された電気抵抗調整層３０２と、該電気抵抗調整層３０２の両端に形成されたスペース部材３０３，３０３と、を有する帯電部材３１０において、前記スペース部材３０３，３０３が、（イ）デュロメータ硬さ：ＨＤＤ３０〜ＨＤＤ７０、及び、（ロ）テーバー式磨耗試験機の磨耗質量：１０ｍｇ／１０００サイクル以下、を満たす熱可塑性樹脂で構成されている帯電部材３１０を提案した（特許文献６を参照。）。
【００１２】
前記帯電部材３１０においては、電気抵抗調整層３０２の両端部にスペース部材（空隙保持部材）３０３を圧入する構成になっている。この帯電部材３１０においては、電気抵抗調整層３０２の端部にスペース部材３０３が形成され、スペース部材３０３は、電気抵抗調整層３０２の端面及び導電性支持体３０１と接している。このことにより、テープ状の空隙保持部材より長期の信頼性が向上した。また、最近では、電気抵抗調整層３０２とスペース部材（空隙保持部材）３０３とを同時加工（除去加工）を行うことにより、空隙を精密に制御することが可能となった。
【００１３】
この帯電部材３１０においては、トナー固着性を考慮して、スペース部材（空隙保持部材）３０３と電気抵抗調整層３０２とは、異なった材質で構成されているが、イオン導電剤が電気抵抗調整層３０２の電気抵抗調整剤として使用されているので、電気抵抗調整層３０２の吸水性が高くなり、そのために、電気抵抗調整層３０２が高温高湿時に吸湿して、電気抵抗調整層３０２の寸法変動が発生するという問題があった。そして、この帯電部材３１０におけるスペース部材（空隙保持部材）３０３は、オレフィン系樹脂で構成されているので、その絶縁性及び耐トナー固着性が向上するが、電気抵抗調整層３０２に比べ高温高湿時の寸法変動量が小さいので、帯電部材３１０と像担持体（図５における６１を参照。）との間に高精度に形成された空隙（図５におけるＧを参照。）が環境変動で変動するといった問題があった。
【００１４】
図１１は、本発明者らにより提案されている他の帯電部材（帯電ローラ）の断面図である。前記した問題を解決するために、本発明者らは、図１１に示すように、導電性支持体４０１と、該導電性支持体４０１上に形成された電気抵抗調整層４０２と、該電気抵抗調整層４０２の両端に設けられた空隙保持部材４０５と、を有する導電性部材４１０であって、該導電性部材４０１が、該電気抵抗調整層４０２及び／又は該空隙保持部材４０５に面する該導電性支持体４０１の外表面に周方向に設けられた連続又は不連続の固定溝４０１ａと、該固定溝４０１ａに入り込ませるように該電気抵抗調整層４０２及び／又は該空隙保持部材４０５の内表面に周方向に設けられた連続又は不連続の凸条４０２ａと、を有する導電性部材４１０を提案した（特許文献７を参照。）。
【００１５】
この空隙保持部材４０５においては、その内表面に周方向の凸条４０２ａが設けられているので、この凸条４０２ａが固定溝４０１ａに入り込み、そのために電気抵抗調整層４０２の寸法変動により発生する空隙保持部材４０５の軸方向への移動が防止され、よって、前記環境変動による空隙Ｇの変動はかなり改善された。しかしながら、その空隙保持部材４０５における凸条４０２ａが設けられている部分と設けられていない部分とでは、残留応力による収縮量が異なるので、その分だけ像担持体と接する空隙保持部材４０５の面の形状が不均一となり、そのために、前記環境変動による空隙の変動は多少残るといった問題があった。また、この空隙保持部材４０５に設けられた凸条４０２ａを前記固定溝４０１ａにはめ込むために位置決めすることが難しく、しかも、前記導電性支持体４０１の固定溝４０１ａにはめ込まれたことを確認することも難しいので、該凸条４０２ａを該固定溝４０１ａにはめ込むことに熟練を要するという問題があった。
【００１６】
図１２は、本発明者らにより提案されている他の帯電部材（帯電ローラ）の断面図である。また、本発明者らは、図１２に示すように、長尺状の導電性支持体５０１と、該導電性支持体５０１上に形成された電気抵抗調整層５０２と、該電気抵抗調整層５０２の両端に設けられたキャップ状の空隙保持部材５０５と、を有する導電性部材５１０であって、（イ）前記電気抵抗調整層５０２が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、（ロ）前記空隙保持部材５０５が、前記電気抵抗調整層５０２の両端と該電気抵抗調整層５０２の段差部を構成する２面以上に接して固定され、そして、（ハ）前記空隙保持部材５０５の外周面が像担持体（図５における６１を参照。）と当接したときに、該像担持体の外周面と前記電気抵抗調整層５０２の外周面との間に一定間隔の空隙（図５におけるＧを参照。）が形成されるように、該空隙保持部材５０５の外周面に、該電気抵抗調整層５０２の外周面に対する高低差が設けられている導電性部材５１０を提案した（特許文献８を参照。）。
【００１７】
この空隙保持部材５０５においては、空隙保持部材５０５の表面に施される除去加工の時に発生する端部剥がれ、むしれ等による空隙保持部材５０５の形状の変形を防止して異常放電を発生させることなく像担持体の表面を均一に帯電させる導電性部材５１０とすることができるが、前記特許文献６に記載された発明と同様に、導電性部材５１０と像担持体（図５における６１を参照。）との間に高精度に形成された空隙（図５におけるＧを参照。）が、環境変動により発生する電気抵抗調整層５０２の寸法変動により生じる空隙保持部材５０１の軸方向への移動によって、変動するという問題があった。
【特許文献１】特開昭６３−１４９６６８号公報
【特許文献２】特開平１−２６７６６７号公報
【特許文献３】特開平３−２４００７６号公報
【特許文献４】特開平４−３５８１７５号公報
【特許文献５】特開２００２−１３９８９３号公報
【特許文献６】特開２００４−３５４４７７号公報
【特許文献７】特開２００６−７８９６７号公報
【特許文献８】特開２００６−３３０４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
【００１９】
本発明は、初期及び長期にわたって使用しても、像担持体との間に高精度に形成された空隙の変動をいっそう確実に防止することができると共に、導電性支持体に設けられた固定溝に対する空隙保持部材の胴部の位置決めを容易に行うことができ、しかも、前記固定溝に前記空隙保持部材の胴部をはめ込んだことを視認して確認することができる導電性部材及びそれを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、長尺状の導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端部に設けられたキャップ状の空隙保持部材と、を有する導電性部材において、
（イ）前記導電性支持体が、その両端近傍に、周方向に設けられた連続または不連続の固定溝を有し、
（ロ）前記電気抵抗調整層が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、
（ハ）前記空隙保持部材が、前記段差に対応するように設けられた該空隙保持部材のリング状部の側面及び内面並びに胴部の内面と、前記電気抵抗調整層の段差部を構成する面と、にそれぞれ接すると共に、該空隙保持部材の胴部の中央に設けられた前記導電性支持体の挿入孔を形成する面と前記固定溝の底面とに接して、固定され、そして、
（ニ）前記空隙保持部材の外周面が像担持体と当接したときに、該像担持体の外周面と前記電気抵抗調整層の外周面との間に一定間隔の空隙が形成されるように、該電気抵抗調整層の外周面に対して高低差が設けられている
ことを特徴とする導電性部材である。
【００２１】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記空隙保持部材のリング状部が、前記電気抵抗調整層の段差部に圧入されていることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記空隙保持部材が、前記電気抵抗調整層及び／又は前記導電性支持体に接着剤で固着されていることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記空隙保持部材が、該空隙保持部材に施されたプライマーを介して、前記電気抵抗調整層及び／又は前記導電性支持体に接着剤で固定されていることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載された発明において、前記空隙保持部材の少なくとも像担持体と当接する部分が、電気絶縁性樹脂材料で構成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項６に記載された発明は、請求項５に記載された発明において、前記空隙保持部材の体積固有抵抗が、１０13Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項７に記載された発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載された発明において、前記電気抵抗調整層の体積固有抵抗が、１０6 〜１０9 Ωｃｍであることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項８に記載された発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載された発明において、前記電気抵抗調整層の外周面に対する前記空隙保持部材の外周面の高低差が、前記導電性支持体上に設置された該空隙保持部材の外周面と前記導電性支持体上に設置された該電気抵抗調整層の外周面とに施された切削加工、研削加工等の除去加工による一体加工で形成されていることを特徴とするものである。
【００２８】
請求項９に記載された発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載された発明において、前記電気抵抗調整層上に表面層が形成されていることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１０に記載された発明は、請求項９に記載された発明において、前記表面層の体積固有抵抗が、前記電気抵抗調整層の体積固有抵抗より大きいことを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１１に記載された発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載された発明において、前記導電性部材が円筒形状にされていることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１２に記載された発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載された発明において、前記導電性部材を帯電部材としたことを特徴とするものである。
【００３２】
請求項１３に記載された発明は、請求項１２に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置さて設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００３３】
請求項１４に記載された発明は、請求項１３に記載のプロセスカートリッジを有していることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１に記載された発明によれば、（イ）前記導電性支持体が、その両端近傍に、周方向に設けられた連続または不連続の固定溝を有し、（ロ）前記電気抵抗調整層が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、（ハ）前記空隙保持部材が、前記段差に対応するように設けられた該空隙保持部材のリング状部の側面及び内面並びに胴部の内面と、前記電気抵抗調整層の段差部を構成する面と、にそれぞれ接すると共に、該空隙保持部材の胴部の中央に設けられた前記導電性支持体の挿入孔を形成する面と前記固定溝の底面とに接して、固定され、そして、（ニ）前記空隙保持部材の外周面が像担持体と当接したときに、該像担持体の外周面と前記電気抵抗調整層の外周面との間に一定間隔の空隙が形成されるように、該電気抵抗調整層の外周面に対して高低差が設けられているので、初期及び長期にわたって使用しても、像担持体との間に高精度に形成された空隙の変動をいっそう確実に防止することができると共に、導電性支持体に設けられた固定溝に対する空隙保持部材の胴部の位置決めを容易に行うことができ、しかも、前記固定溝に前記空隙保持部材の胴部をはめ込んだことを視認して確認することができる導電性部材を提供することができる。また、請求項１に記載された発明によれば、前記空隙保持部材の胴部の中央に設けられた前記導電性支持体の挿入孔を形成する面と前記固定溝の底面とに接して固定されているので、耐トルク性が従来のものに比べていっそう向上して、位相ズレに強いものとなる。
【００３５】
請求項２に記載された発明によれば、前記空隙保持部材のリング状部が前記電気抵抗調整層の段差部に圧入されているので、該段差部と該空隙保持部材との接触精度が多少悪くなっても、樹脂同士の保持力により長期にわたって該空隙保持部材を固定することができ、しかも、該電気抵抗調整層と該空隙保持部材とを一体で除去加工する場合には、加工時の力により、該空隙保持部材が回転することを防止することができる。
【００３６】
請求項３に記載された発明によれば、前記空隙保持部材が、前記電気抵抗調整層及び／又は前記導電性支持体に接着剤で固着されているので、前記段差部と前記空隙保持部材との精度が多少悪くなっても、樹脂同士の保持力と接着剤の接着力とにより長期にわたって該空隙保持部材を確実に固定して該空隙保持部材が脱離することを防止することができ、しかも、該電気抵抗調整層と該空隙保持部材とを一体で除去加工する場合には、加工時の力により、該空隙保持部材が回転することを防止することができる。
【００３７】
請求項４に記載された発明によれば、前記空隙保持部材が、該空隙保持部材に施されたプライマーを介して、前記電気抵抗調整層及び／又は前記導電性支持体に接着剤で固定されているので、極性部分と非極性部分を持つプライマー有効成分が空隙保持部材に浸透、配向することにより接着面の表面改質が起こり、そのために、前記段差部と前記空隙保持部材との精度が多少悪くなっても、樹脂同士の保持力とプリマーを介してより強固にされた接着剤の接着力とにより長期にわたって該空隙保持部材をいっそう確実に固定することができ、しかも、該電気抵抗調整層と空隙保持部材とを一体で除去加工する場合には、加工時の力により、該空隙保持部材が回転することを防止することができる。
【００３８】
請求項５，６に記載された発明によれば、前記空隙保持部材の少なくとも像担持体と当接する部分が電気絶縁性樹脂材料で構成されているので、前記導電性部材に高電圧を印加したときに、前記空隙保持部材と像担持体の基層との間に異常放電（リーク）電流が発生するのを防止することができる。
【００３９】
請求項７に記載された発明によれば、前記電気抵抗調整層の体積固有抵抗が１０6 〜１０9 Ωｃｍであるので、十分な帯電能力及び転写能力を確保することができると共に、像担持体への電力集中による異常放電の発生を防止することができ、それらのために、均一画像が得られる。
【００４０】
請求項８に記載された発明によれば、前記電気抵抗調整層の外周面に対する前記空隙保持部材の外周面の高低差が、前記導電性支持体上に設置された該空隙保持部材の外周面と前記導電性支持体上に設置された該電気抵抗調整層の外周面とに施された切削加工、研削加工等の除去加工による一体加工で形成されているので、該空隙保持部材と該電気抵抗調整層との高低差の形成を一体加工で行うことができ、そのために、像担持体の外周面と電気抵抗調整層の外周面との間に形成される空隙Ｇの変動（振れ）を小さくして空隙Ｇの精度をより高めることができる。
【００４１】
請求項９に記載された発明によれば、前記電気抵抗調整層上に表面層が形成されているので、トナー、及び、トナーに添加されている添加剤が長期にわたって導電性部材表面に付着することを防止することができる。
【００４２】
請求項１０に記載された発明によれば、前記表面層の体積固有抵抗が前記電気抵抗調整層の体積固有抵抗より大きいので、像担持体欠陥部への電圧集中及び異常放電の発生を防止することができる。
【００４３】
請求項１１に記載された発明によれば、前記導電性部材が円筒形状にされているので、該導電性部材を回転することができ、そのために、同一箇所から連続放電を防止して長寿命化を図ることができる。
【００４４】
請求項１２に記載された発明によれば、前記導電性部材を帯電部材としたので、像担持体表面を非接触で帯電させることができ、そのために、帯電部材の汚れ等を防止すると共に、帯電部材を硬い材質で形成することにより高精度にすることができ、よって、帯電ムラを防止することができる。
【００４５】
請求項１３に記載された発明によれば、請求項１２に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置されて設けられたプロセスカートリッジとしたので、長期にわたって安定した画質を得ることができ、且つ、交換もユーザーメンテナンスが可能であり簡素化される。
【００４６】
請求項１４に記載された発明によれば、請求項１３に記載のプロセスカートリッジを有している画像形成装置としたので、高画質を得ることができると共に、長期にわたって安定した画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４８】
図１は、本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）の縦断面図である。図２は、図１で示される導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大縦断面図であって、（ａ）は、その端部の一部拡大縦断面図であり、（ｂ）は、それを構成する電気伝導調整層の一部拡大縦断面図であり、そして、（ｃ）は、それを構成する空隙保持部材の一部拡大横断面図である。図３は、本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における電気抵抗調整層と空隙保持部材との取り付け工程を示す説明図である。図４は、本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における電気抵抗調整層と空隙保持部材とに除去加工を施す状態を示す説明図である。図５は、導電性部材（帯電ローラ）を像担持体上に配置した状態を示す模式図である。図６は、本発明の一実施の形態を示す画像形成装置の説明図である。図７は、図６に示される像形成装置における画像形成部の説明図である。図８は、本発明の一実施の形態を示すプロセスカートリッジの説明図である。
【００４９】
図１において、１０は、導電性部材（帯電性ローラ）である。導電性部材１０は、長尺状の導電性支持体１と、該導電性支持体１上に形成された電気抵抗調整層２と、該電気抵抗調整層２の両端部に設けられたキャップ状の空隙保持部材５と、を有している。図２，５に示されているように、前記導電性部材１０においては、（イ）前記導電性支持体１が、その両端近傍に、周方向に設けられた連続または不連続の固定溝１ａを有し、（ロ）前記電気抵抗調整層２が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、（ハ）前記空隙保持部材５が、前記段差に対応するように設けられた該空隙保持部材５のリング状部３の側面３ａ及び内面３ｂ並びに胴部４の内面４ａと、前記電気抵抗調整層２の段差部を構成する面２ａ，２ｂ，２ｃと、にそれぞれ接すると共に、該空隙保持部材５の胴部４の中央に設けられた前記導電性支持体１の挿入孔６を形成する面４ｂと前記固定溝１ａの底面とに接して、固定され、そして、（ニ）前記空隙保持部材５の外周面が像担持体６１と当接したときに、該像担持体６１の外周面と前記電気抵抗調整層２の外周面との間に一定間隔の空隙Ｇが形成されるように、該電気抵抗調整層２の外周面に対して高低差が設けられている。
【００５０】
このように、（イ）前記導電性支持体１が、その両端近傍に、周方向に設けられた連続または不連続の固定溝１ａを有し、（ロ）前記電気抵抗調整層２が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、（ハ）前記空隙保持部材５が、前記段差に対応するように設けられた該空隙保持部材５のリング状部３の側面３ａ及び内面３ｂ並びに胴部４の内面４ａと、前記電気抵抗調整層２の段差部を構成する面２ａ，２ｂ，２ｃと、にそれぞれ接すると共に、該空隙保持部材５の胴部４の中央に設けられた前記導電性支持体１の挿入孔６を形成する面４ｂと前記固定溝１ａの底面とに接して、固定され、そして、（ニ）前記空隙保持部材５の外周面が像担持体６１と当接したときに、該像担持体６１の外周面と前記電気抵抗調整層２の外周面との間に一定間隔の空隙Ｇが形成されるように、該電気抵抗調整層２の外周面に対して高低差が設けられていると、初期及び長期にわたって使用しても、像担持体６１との間に高精度に形成された空隙Ｇの変動をいっそう確実に防止することができると共に、導電性支持体１に設けられた固定溝１ａに対する空隙保持部材５の胴部４の位置決めを容易に行うことができ、しかも、前記固定溝１ａに前記空隙保持部材５の胴部４をはめ込んだことを視認して確認することができる導電性部材１０を提供することができる。また、前記空隙保持部材５の胴部４の中央に設けられた前記導電性支持体１の挿入孔６を形成する面４ｂと前記固定溝１ａの底面とに接して固定されているので、耐トルク性が従来のものに比べていっそう向上して、位相ズレに強いものとなる。
【００５１】
本発明においては、前記空隙保持部材５のリング状部３は、前記電気抵抗調整層２の段差部に圧入されている。このように、前記空隙保持部材５のリング状部３が前記電気抵抗調整層２の段差部に圧入されていると、該段差部と該空隙保持部材５との接触精度が多少悪くなっても、樹脂同士の保持力により長期にわたって該空隙保持部材５を固定することができ、しかも、該電気抵抗調整層２と該空隙保持部材５とを一体で除去加工する場合には、加工時の力により、該空隙保持部材５が回転することを防止することができる（図４を参照。）。
【００５２】
前記空隙保持部材５は、好ましくは、前記電気抵抗調整層２及び／又は前記導電性支持体１に接着剤で固着されている。このように、前記空隙保持部材５が前記電気抵抗調整層２及び／又は前記導電性支持体１に接着剤で固着されていると、前記段差部と前記空隙保持部材５との精度が多少悪くなっても、樹脂同士の保持力と接着剤の接着力とにより長期にわたって該空隙保持部材５を確実に固定して該空隙保持部材５が脱離することを防止することができ、しかも、該電気抵抗調整層２と該空隙保持部材５とを一体で除去加工する場合には、加工時の力により、該空隙保持部材５が回転することを防止することができる。
【００５３】
前記空隙保持部材５は、好ましくは、該空隙保持部材５に施されたプライマーを介して、前記電気抵抗調整層２及び／又は前記導電性支持体１に接着剤で固定されている。このように、前記空隙保持部材５が、該空隙保持部材５に施されたプライマーを介して、前記電気抵抗調整層２及び／又は前記導電性支持体１に接着剤で固定されていると、極性部分と非極性部分を持つプライマー有効成分が空隙保持部材５に浸透、配向することにより接着面の表面改質が起こり、そのために、前記段差部と前記空隙保持部材５との精度が多少悪くなっても、樹脂同士の保持力とプリマーを介してより強固にされた接着剤の接着力とにより長期にわたって空隙保持部材５をいっそう確実に固定することができ、しかも、該電気抵抗調整層２と該空隙保持部材５とを一体で除去加工する場合には、加工時の力により、該空隙保持部材５が回転することを防止することができる。
【００５４】
前記空隙保持部材５の少なくとも像担持体６１と当接する部分は、電気絶縁性樹脂材料で構成されている。前記空隙保持部材５の体積固有抵抗は、好ましくは、１０13Ω・ｃｍ以上である。このように、前記空隙保持部材５の少なくとも像担持体６１と当接する部分が電気絶縁性樹脂材料で構成されていると、導電性部材１０に高電圧を印加したときに、該空隙保持部材５と像担持体６１の基層との間に異常放電（リーク）電流が発生するのを防止することができる。
【００５５】
前記空隙保持部材５の必要な特性は、前記像担持体６１との間の微少な空隙Ｇを環境及び長期(経時)に渡って安定して形成することであるので、前記空隙保持部材５を構成する材料は、吸湿性及び耐摩耗性が小さいものが好ましい。また、前記空隙保持部材５を構成する材料は、トナー及びトナー添加剤が付着しにくいものであることが好ましい。さらに、前記空隙保持部材５を構成する材料は、像担持体６１と当接して摺動するので、像担持体６１を摩耗させないということも重要である。したがって、前記空隙保持部材５を構成する材料には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）及びその共重合体（ＡＳ、ＡＢＳ）等の汎用樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ウレタン、フッ素（ＰＴＦＥ）があげられる。前記空隙保持部材５は、絶縁性材料が好ましく、体積固有抵抗で１０13Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。絶縁性が必要である理由は、感光体とのリーク電流の発生を無くすためである。空隙保持部材５は、成型加工により成形されたものである。
【００５６】
前記電気抵抗調整層２は、高分子型イオン導電材料を含む熱可塑性樹脂組成物により形成されている。前記高分子型イオン導電材料として、ポリエーテルエステルアミド成分を含有する高分子化合物が好ましい。ポリエーテルエステルアミドは、イオン導電性の高分子材料であるので、マトリックスポリマー中に分子レベルで均一に分散、固定化される。したがって、金属酸化物、カーボンブラック等の電子伝導系導電剤を分散した組成物に見られるような分散不良に伴う電気抵抗値のばらつきが生じない。また、ポリエーテルエステルアミドは、高分子材料であるので、ブリードアウトが生じ難いポリエーテルエステルアミドはイオン導電性の高分子材料であり、感光体へのリークが起こり難く、また表面へのブリードアウトが生じ難い。
【００５７】
前記電気抵抗調整層２の体積固有抵抗は、１０9 Ωｃｍを越えると帯電量の不足により、均一画像を得る為の十分な帯電電位を得ることができなくなり、また、１０6 未満であると、像担持体６１の欠陥部への電圧集中(リーク)、異常放電が生じてしまう。それ故、本発明においては、前記電気抵抗調整層２の体積固有抵抗は、好ましくは、１０6 〜１０9 Ωｃｍである。このように、前記電気抵抗調整層２の体積固有抵抗が１０6 〜１０9 Ωｃｍであると、十分な帯電能力及び転写能力を確保することができると共に、像担持体への電力集中による異常放電の発生を防止することができ、それらのために、均一画像が得られる。
【００５８】
本発明においては、前記電気抵抗調整層２を構成する材料は、絶縁性の熱可塑性樹脂と高分子型イオン導電材料とのブレンドしてもよい。前記熱可塑性樹脂は、特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンおよびその共重合体等の汎用樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール等のエンジニアリングプラスチック等があげられる。その配合量については、熱可塑性樹脂が０〜７０重量％に対し、高分子型イオン導電材料が３０〜１００重量％とすることで所望の体積抵抗率を得ることができる。更に、抵抗値を調整するために、電解質(塩)を添加することも可能である。塩としては、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム等のアルカリ金属塩、エチルトリフェニルホスホニウム・テトラフルオロボレート、テトラフェニルホスホニウム・ブロマイド等の四級ホスホニウム塩が挙げられる。導電剤は物性を損なわない範囲で、単独若しくは、複数をブレンドして用いても構わない。導電材料をマトリックスポリマー中に分子レベルで均一に分散させるために、相溶化剤として、高分子型イオン導電材料及び熱可塑性樹脂組成物の双方に親和性を有するグラフトコポリマーを用いることも可能である。
【００５９】
前記電気抵抗調整層の厚みは、薄すぎるとリークによる異常放電が発生し、また、厚すぎると表面精度の維持が困難となるので、好ましくは、１００〜５００μｍ以下である。
【００６０】
前記熱可塑性樹脂組成物の製造方法には、特に制限は無く、各材料の混合物を二軸混練機、ニーダー等で溶融混練することによって、容易に製造できる。前記電気抵抗調整層２を導電性支持体１の周面部に形成する工程は、押出成形や射出成形等の手段で導電性支持体１に上記熱可塑性樹脂組成物を被覆することによって、容易に行うことができる。押出成形により形成した円筒状の熱可塑性組成物を、導電性支持体１に圧入する方法によれば、高精度かつ薄肉の電気抵抗調整層２を容易に得ることができる。
【００６１】
図１に示すように、本発明の導電性部材（帯電部材）１０は、導電性支持体１上に形成された、電気抵抗調整層２の両端に、キャップ状の空隙保持部材５を配置している。この帯電部材１０の形状は、好ましくは、円柱状であるが、本発明の目的に反しない限り、ベルト状、ブレード(板)状、半円柱状であってもかまわない。本発明の導電性部材（帯電部材）１０は、その両端をギア又は軸受で回転可能に支持されていても良い。このように、帯電部材１０１は、像担持体６１への最近接部から、像担持体６１移動方向の上下流に漸次離間する曲面で形成されていると、像担持体６１をより均一に帯電させることができる。像担持体６１に対向する帯電部材１０が、先鋭な部分があると、その部分の電位が高くなるために優先的に放電が開始され、像担持体６１の均一な帯電が困難になる。それ故、前記導電性部材（帯電部材）１０は、円柱状の形状であって、曲面を有するものとすることにより、均一な像担持体６１の帯電が可能になる。また、帯電部材１０の放電している表面は強いストレスを受ける。放電が常に同じ面で発生するので、その劣化が促進され、さらに、削り落ちることがある。そのために、帯電部材１０１の全面を放電する面として使用できるのであれば、回転させることで、早期の劣化を防止することで、長期にわたって使用することができる。
【００６２】
本発明の導電性部材（帯電部材）１０においては、導電性支持体１の両端近傍に周方向に設けられた連続又は不連続の固定溝１ａが設けられ、電気抵抗調整層２の両端近傍に両端方向に設けられた段差部が１段以上設けられ、そして、キャップ状の空隙保持部材５が導電性支持体１の固定溝１ａと電気抵抗調整層２の段差部を構成する２面以上（図２では、２ａ，２ｂ，２ｃ）に接して固定されている。この固定された空隙保持部材５が、導電性支持体１と電気抵抗調整層２の軸方向の位置ずれを抑止する効果があり、環境や経時において形状変動の少ない導電性部材とすることができる。さらに、電気抵抗調整層２の環境変動による半径方向の寸法変化に対しても、空隙保持部材５の外周面が追従し変化することで、空隙変動を抑止することが可能である。
【００６３】
図３〜４に示されているように、本発明の導電性部材（帯電部材）１０は、予め任意の形状に形成された空隙保持部材５を両端近傍に段差部を有する電気抵抗調整層２の両端部に挿入して、導電性支持体１の固定溝１ａと電気抵抗調整層２の段差部を構成する２面以上（図２では、２ａ，２ｂ，２ｃ）に接触固定する。この際、前記空隙保持部材５は、前記固定溝１ａに嵌合する。次いで、切削加工等の除去加工をバイト等を用いて、空隙保持部材５、電気抵抗調整層２と連続して行うことで、高低差を形成する。その結果、高低差のばらつきを±１０μ以下の高精度にすることが可能である。
【００６４】
本発明においては、前記電気抵抗調整層２の外周面に対する前記空隙保持部材５の外周面の高低差は、前記導電性支持体１上に設置された該空隙保持部材５の外周面と前記導電性支持体１上に設置された該電気抵抗調整層２の外周面とに施された切削加工、研削加工等の除去加工による一体加工で形成されている。このように、前記電気抵抗調整層２の外周面に対する前記空隙保持部材５の外周面の高低差が、前記導電性支持体１上に設置された該空隙保持部材５の外周面と前記導電性支持体１上に設置された該電気抵抗調整層２の外周面とに施された切削加工、研削加工等の除去加工による一体加工で形成されていると、該空隙保持部材５と該電気抵抗調整層２との高低差の形成を一体加工で行うことができ、そのために、像担持体６１の外周面と電気抵抗調整層２の外周面との間に形成される空隙Ｇの変動（振れ）を小さくして空隙Ｇの精度をより高めることができる。
【００６５】
前記空隙保持部材５の電気抵抗調整層２と隣接する部分の高さを、電気抵抗調整層２の高さと同一又は低く形成することで、空隙保持部材５と像担持体６１との接触幅が低減され、導電性部材（帯電性部材）１０と像担持体６１との間の微少な空隙Ｇを高精度にすることができる。また、空隙保持部材５の電気抵抗調整層２側の端部の外表面が像担持体６１に当接することを防止することができ、この端部を介して隣接する電気抵抗調整層２が像担持体６１に接触してリーク電流が発生してしまうことを防止することが可能となる。また、空隙保持部材５の電気抵抗調整層２側の端部を低く加工することによって、この部分を、除去加工を行う際の切削刃等の逃げ代（逃げ加工）とすることができる。なお、逃げ代（逃げ加工）の形状は、空隙保持部材５の端部の外表面が像担持体６１に当接しないような形状であるならばどのような形状であっても良い。
【００６６】
前記空隙保持部材５は、電気抵抗調整層２の両端段差部の外周面から端部側面を覆うように設置できるような形状をしているので、除去加工時の刃具の応力による空隙保持部材５の端部剥がれ、むしれ等が発生しにくく、空隙保持部材５の表面形状の変形、それに伴う空隙変動を抑止することができる。
【００６７】
導電性支持体１上に電気抵抗調整層２のみを形成して導電性ローラ１０を構成すると、電気抵抗調整層２にトナー等が固着して性能低下する場合がある。このような不具合は、電気抵抗調整層２に表面層（図示せず）を形成することで、無くすことができる。本発明においては、表面層の体積固有抵抗は、好ましくは、電気抵抗調整層２の体積固有抵抗より大きくされている。このように、表面層の体積固有抵抗が電気抵抗調整層２の体積固有抵抗より大きくされていると、感光体欠陥部への電圧集中及び異常放電の発生を防止することができる。ただし、表面層の電気抵抗値を高くしすぎると帯電能力や転写能力が不足してしまうので、表面層と電気抵抗調整層２との電気抵抗値の差を１０3 以下にすることが好ましい。表面層を形成する材料は、好ましくは、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル等の樹脂である。これらの樹脂は、非粘着性に優れているので、トナーの固着防止の面で好ましい。また、かかる樹脂は、電気的に絶縁性であるので、樹脂に対して各種導電材料を分散することによって表面層の電気抵抗を調整することができる。表面層の電気抵抗調整層２，１２上への形成は、上記表面層を構成する樹脂材料を有機溶媒に溶解して塗料を作製し、この塗料をスプレー塗装、ディッピング、ロールコート等の手段によって行う。表面層の膜厚は、好ましくは、１０〜３０μｍである。
【００６８】
本発明においては、前記導電性部材１０は、円筒形状にされている。このように、前記導電性部材１０が円筒形状にされていると、該導電性部材１０を回転することができ、そのために、同一箇所から連続放電を防止して長寿命化を図ることができる。
【００６９】
本発明においては、前記導電性部材１０を帯電部材とする。このように、前記導電性部材１０を帯電部材とすると、像担持体６１の表面を非接触で帯電させることができ、そのために、帯電部材の汚れ等を防止すると共に、帯電部材を硬い材質で形成することにより高精度にすることができ、よって、帯電ムラを防止することができる。
【００７０】
本発明においては、請求項１２に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置されて設けられているプロセスカートリッジとする。このように、請求項１２に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置されて設けられているプロセスカートリッジとすると、長期にわたって安定した画質を得ることができ、且つ、交換もユーザーメンテナンスが可能であり簡素化される。
【００７１】
図８に示されているように、本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも、像担持体６１と帯電装置１００、及び、クリーニング装置６４を含むものであるが、現像装置６３が含まれていてもよい。プロセスカートリッジは、それ自体が一体で画像形成装置に着脱自由なものである。本発明のプロセスカートリッジにおいては、像担持体６１の表面は画像形成領域が非接触で配置された帯電部材１０により一様に帯電され、潜像画像が形成された後に、その潜像画像がトナーによる現像によって可視化されてトナー像とされ、そして、その可視化されたトナー像が記録媒体に転写される。記録媒体に転写されずに像担持体６１上に残ったトナーは、補助クリーニング部材６４ｄによって回収される。次に、像担持体６１の表面へのトナー及びトナー構成材料の付着を防止するために、固体潤滑剤６４ａを塗布部材６４ｂで像担持体６１上に一様に塗布し滑剤層を形成する。その後、クリーニング部材６４ｃで回収しきれなかったトナーを補助クリーニング部材６４ｄで回収し排トナー回収部へ搬送する。補助クリーニング部材６４ｄは、ローラ形状、ブラシ形状があり、固体潤滑剤６４ａとしては、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類、ポリテトラフルオロエチレン等、像担持体６１上の摩擦係数を低減して、非粘着性を付与できるものであれば良い。クリーニング部材はシリコン、ウレタン等のゴムによるブレード、ポリエステル等の繊維によるファーブラシ等が挙げられる。
【００７２】
前記帯電装置１００は、帯電部材１０の汚染を除去するためのクリーニング部材１０２を備える。クリーニング部材１０２の形状は、ローラ状、パッド形状でもよいが、本発明ではローラ形状とした。クリーニング部材１０２は、帯電装置１００の図示しないハウジングに設けられる軸受に嵌合され、回転可能に軸支される。このクリーニング部材１０２は、帯電部材１０に当接して、外周面をクリーニングする。帯電部材１０の表面にトナー、紙粉、部材の破損物等の異物が付着すると、電界が異物部分に集中するために優先的に放電が生ずる異常放電を起こす。逆に、電気的絶縁性の異物が広い範囲に付着すると、その部分では放電が生じないために、像担持体６１に帯電斑が生ずる。このために、帯電装置１００には帯電部材１０の表面をクリーニングするクリーニング部材１０２を設けることが好ましい。クリーニング部材１０２としては、ポリエステル等の繊維によるブラシ、メラミン樹脂等の多孔質(スポンジ)のようなものを用いることができる。クリーニング部材１０２は、帯電部材１０に連れ回り、線速差を持って回転、離間して間欠等の形式で回転させても良い。
【００７３】
また、帯電装置１００は、帯電部材１０に電圧を印加する電源を備える。電圧としては、直流電圧だけでも良いが、直流電圧と交流電圧を重畳した電圧が好ましい。帯電部材１０の層構成が不均一な部分がある場合には、直流電圧のみを印加すると像担持体６１の表面電位が不均一になることがある。重畳した電圧では、帯電部材１０表面が等電位となり、放電が安定して像担持体６１を均一に帯電させることができる。重畳する電圧における交流電圧は、ピ−ク間電圧を像担持体６１の帯電開始電圧の２倍以上にすることが好ましい。帯電開始電圧とは、帯電部材１０に直流のみを印加した場合に像担持体６１が帯電され始めるときの電圧の絶対値である。これにより、像担持体６１から帯電部材１０への逆放電が生じ、そのならし効果で像担持体６１をより安定した状態で均一に帯電させることができる。また、交流電圧の周波数は像担持体の周速度(プロセススピード)の７倍以上であることが好ましい。７倍以上の周波数にすることにより、モアレ画像が（目視）認識できなくなる。
【００７４】
本発明の一実施の形態では、補助クリーニング部材６４ｄはブラシローラとし、滑剤はステアリン酸亜鉛をブロック状に形成したものとして、これらを塗布部材であるブラシローラにバネ等の加圧部材で加圧することにより、塗布ローラで固体潤滑剤ブロックから削り取った固体潤滑剤を像担持体へ塗布するような構成になっている。そして、クリーニング部材１０２は、ウレタンブレードを用いカウンター方式とし、また、帯電部材１０のクリーニング部材は、メラミン樹脂のスポンジローラを用いて、帯電部材１０と連れ回りで回転させる方式として、帯電部材１０の表面の汚れを良好にクリーニングできるものとなっている。
【００７５】
本発明においては、請求項１３に記載のプロセスカートリッジ（図８を参照）を有する画像形成装置１とする。このように、請求項１３に記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置１とすると、信頼性が高く、かつ、高画質な画像を得ることができる。
【００７６】
図６，７に示されているように、本発明の画像形成装置１は、表面に感光体層を有するドラム状であってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応する分の個数分の像担持体６１と、各像担持体６１をほぼ一様に帯電する帯電装置１００と、帯電された像担持体６１にレーザ光で露光して静電潜像を形成する露光装置７０と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像剤を収容し、像担持体６１上の静電潜像に対応するトナー像を形成する現像装置６３と、像担持体６１上のトナー像を転写する１次転写装置６２と、像担持体６１上のトナー像が転写されるベルト状の中間転写体５０と、中間転写体５０のトナー像を転写する２次転写装置５１と、中間転写体５０のトナー像が転写される記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置８０と、さらに、像担持体６１上に転写後残留するトナーを除去するクリーニング装置６４とを備える。記録媒体は、記録媒体を収納する給紙装置２１、２２のひとつから、１枚ずつ搬送経路を搬送ローラでレジストローラ２３まで搬送され、ここで、像担持体６１上のトナー像と同期を計って転写位置に搬送される。
【００７７】
画像形成装置１における露光装置７０は、帯電装置１００により帯電された像担持体６１に光を照射して、光導電性を有する像担持体６１上に静電潜像を形成する。光Ｌは、蛍光灯、ハロゲンランプ等のランプ、ＬＥＤ、ＬＤ等の半導体素子によるレーザ光線等であっても良い。ここでは、図示しない画像処理部からの信号により像担持体６１の回転速度に同期して照射される場合は、ＬＤの素子を用いる。
【００７８】
現像装置６３は、現像剤担持体を有し、現像装置６３内に貯蔵されたトナーを供給ローラで攪拌部に搬送されて、キャリアを含む現像剤と混合・攪拌され、像担持体６１に対向する現像領域に搬送される。このときに、正又は負極性に帯電されたトナーは、像担持体６１の静電潜像に転移して現像される。現像剤は、磁性又は非磁性の一成分現像剤又はこれらを併せて使用するものであっても良いし、湿式の現像液を用いるものであっても良い。１次転写装置６２は、像担持体６１上の現像されたトナー像を中間転写体５０の裏側からトナーの極性と反対の極性の電場を形成して、中間転写体５０に転写する。１次転写装置６２は、コロトロン、スコロトロンのコロナ転写器、転写ローラ、転写ブラシのいずれの転写装置であっても良い。その後、給紙装置２２から搬送されてくる記録媒体と同期させて、再度２次転写装置５１による転写で記録媒体上にトナー像を転写する。ここで、最初の転写が中間転写体５０ではなく、記録媒体に直接転写する方式であっても良い。定着装置８０は、記録媒体上のトナー像を、加熱及び／又は加圧して記録媒体上にトナー像を固定して定着させる。ここでは、１対の加圧・定着ローラの間を通過させ、このときに熱・圧力をかけて、トナーの結着樹脂を溶融しながら定着させる。定着装置８０は、ローラ状ではなく、ベルト状であっても良いし、ハロゲンランプ等で熱照射により定着させるものであっても良い。像担持体６１のクリーニング装置６４は、転写されずに像担持体６１上に残留したトナーをクリーニングして除去し、次の画像形成を可能にする。クリーニング装置６４は、ウレタン等のゴムによるブレード、ポリエステル等の繊維によるファーブラシ等のいずれの方式であっても良い。
【００７９】
以下、本発明の画像形成装置１の動作について説明する。読み取り部３０は、原稿搬送部３６の原稿台上に原稿をセットするか、又、原稿搬送部３６を開いてコンタクトガラス３１上に原稿をセットし、原稿搬送部３６を閉じて原稿を押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿搬送部３６に原稿をセットしたときは原稿をコンタクトガラス３１上へと搬送して後、他方コンタクトガラス３１上に原稿をセットしたときは直ちに、第１読み取り走行体及び第２読み取り走行体３２、３３を走行する。そして、第１読み取り走行体３２で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２読み取り走行体３３に向け、第２読み取り走行体３３のミラーで反射して結像レンズ３４を通して読取りセンサであるＣＣＤ３５に入れ、画像情報を読み取る。読み取った画像情報をこの制御部に送る。制御部は、読み取り部３０から受け取った画像情報に基づき、画像形成部６０の露光装置７０内に配設された図示しないＬＤ又はＬＥＤ等を制御して像担持体６１に向けて、書き込みのレーザ光Ｌを照射させる。この照射により、像担持体６１の表面には静電潜像が形成される。
【００８０】
給紙部２０は、多段に備える給紙カセット２１から給紙ローラにより記録媒体を繰り出し、繰り出した記録媒体を分離ローラで分離して給紙路に送り出し、画像形成部６０の給紙路に記録媒体を搬送ローラで搬送する。この給紙部２０以外に、手差し給紙も可能となっており、手差しのための手差しトレイ、手差しトレイ上の記録媒体を手差し給紙路に向けて一枚ずつ分離する分離ローラも装置側面に備えている。レジストローラ２３は、それぞれ給紙カセット２１に載置されている記録媒体を１枚だけ排出させ、中間転写体５０と２次転写装置５１との間に位置する２次転写部に送る。画像形成部６０では、読み取り部３０から画像情報を受け取ると、上述のようなレーザ書き込みや、現像プロセスを実施させて像担持体６１上に潜像を形成させる。現像装置６３内の現像剤は、図示しない磁極により汲み上げて保持され、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成する。さらに、現像剤担持体に印加する現像バイアス電圧により像担持体６１に転移して、その像担持体６１上の静電潜像を可視化して、トナー像を形成する。現像バイアス電圧は、交流電圧と直流電圧を重畳させている。次に、トナー像に応じたサイズの記録媒体を給紙させるべく、給紙部２０の給紙ローラのうちの１つを作動させる。また、これに伴なって、駆動モータで支持ローラの１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体５０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成ユニットでその像担持体６１を回転して像担持体６１上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体５０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体５０上に合成トナー像を形成する。
【００８１】
一方、給紙部２０の給紙ローラの１つを選択回転し、給紙カセット２１の１つから記録媒体を繰り出し、分離ローラで１枚ずつ分離して給紙路に入れ、搬送ローラで画像形成装置１の画像形成部６０内の給紙路に導き、この記録媒体をレジストローラ２３に突き当てて止める。そして、中間転写体５０上の合成トナー像にタイミングを合わせてレジストローラ２３を回転し、中間転写体５０と２次転写装置５１との当接部である２次転写部に記録媒体を送り込み、この２次転写部に形成されている２次転写バイアスや当接圧力などの影響によってトナー像を２次転写して記録媒体上にトナー像を記録する。ここで、２次転写バイアスは、直流であることが好ましい。画像転写後の記録媒体は、２次転写装置５１の搬送ベルトで定着装置８０へと送り込み、定着装置８０で加圧ローラによる加圧力と熱の付与によりトナー像を定着させた後、排出ローラ４１で排紙トレイ４０上に排出する。
【００８２】
本実施の形態においては、導電性部材１０を具体化した帯電ローラについて主として説明したが、本発明における導電性部材１０は、本発明の目的に反しない限り、それを具体化した現像ローラ又は転写ローラとしてもかまわない。
【００８３】
（実施例１）
（イ）ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ ＧＲ−０５００、電気化学工業社製）５０重量％、及び、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％を配合して樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０8 Ωｃｍ）とし、この樹脂組成物を押出成形によりパイプ形状の樹脂成形物とする工程、
（ロ）前記樹脂成形物に、図２で示されるＢ部２ｍｍ、Ｄ部０．５ｍｍの固定溝を両端に有するステンレスで構成される外径８ｍｍの導電性支持体（芯軸）を挿入して、該導電性支持体上に外径１４ｍｍ、両端の段差部の外径１１．３ｍｍの電気抵抗調整層を形成する工程、
（ハ）前記電気抵抗調整層の両端の段差部に、高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＰＰ ＨＹ５４０、日本ポリケム社製）で構成されるキャップ状の空隙保持部材を圧入すると共に、その胴部の中央に設けられた前記導電性支持体の挿入口の設けられた部分を前記固定溝に嵌合させて、前記電気抵抗調整層と空隙保持部材と前記導電性支持体とを接着固定する工程、
（ニ）この接着固定されたローラの表面を切削して前記空隙保持部材の外径（最大径）を１２．１２ｍｍとすると共に、前記電気抵抗調整層の外径を１２．００ｍｍして、図２に示されるＡ部厚み０．４ｍｍ、Ｂ部厚み２ｍｍ、及び、Ｃ部幅８ｍｍの空隙保持部材とする工程、
（ホ）この電気抵抗調整層の表面に、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料社製）、イソシアネート系系硬化剤、及び、カーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる樹脂組成物（表面抵抗：２×１０10Ω）をスプレーコーティングすることにより膜厚約１０μｍの表面層を形成する工程、並びに、
（ヘ）この表面層を形成したローラをオーブン中において８０℃で１時間にわたり加熱硬化させる工程、
を順次経て導電性部材を得た。
【００８４】
（実施例２）
前記（ロ）工程において、前記電気抵抗調整層の両端の段差部の外径を１１．３ｍｍとし、そして、前記（ニ）工程において、図２に示される前記空隙保持部材のＡ部厚みを０．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして導電性部材を得た。
【００８５】
（実施例３）
前記（ロ）工程において、前記電気抵抗調整層の両端の段差部の外径を１０．９ｍｍとし、そして、前記（ニ）工程において、図２に示される前記空隙保持部材のＡ部厚みを０．６ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして導電性部材を得た。
【００８６】
（実施例４）
前記（ロ）工程において、固定溝のＢ部を１．５ｍｍとすると共に前記電気抵抗調整層の両端の段差部の外径を１０．９ｍｍとし、そして、前記（ニ）工程において、図２に示される前記空隙保持部材のＡ部厚みを０．５ｍｍとし、Ｂ部厚みを１．５ｍｍとし、Ｃ部厚みを７．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして導電性部材を得た。
【００８７】
（比較例１）
ステンレスからなる芯軸（外径８ｍｍ）に、電気抵抗調整層として、エピクロルヒドリンゴム（エピクロマーＣＧ、ダイソー社製）１００重量部に過塩素酸アンモニウム３重量部を配合したゴム組成物（体積抵抗率：４×１０8 Ωｃｍ）を、押出成形、加硫工程を経て被覆し、研削により外径１２ｍｍに仕上げた。次いでこの表面に、ポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール３０００−Ｋ、電気化学工業社製）、イソシアネート系硬化剤、及び酸化スズ（全固形分に対して６０重量％）からなる混合物（表面抵抗：２×１０10Ω）により膜厚１０μｍの表面層を形成した。次いで、この両端部に、ポリアミド樹脂（ノバミッド１０１０Ｃ２、三菱エンジニアリングプラスチックス社製）からなるリング状の空隙保持部材（外径１２．１ｍｍ）を挿入接着して、導電性部材を得た。
【００８８】
（比較例２）
ステンレスからなる芯軸（外径８ｍｍ）に、電気抵抗調整層としてエピクロルヒドリンゴム（エピクロマーＣＧ、ダイソー社製）１００重量部に過塩素酸アンモニウム３重量部を配合したゴム組成物（体積抵抗率：４×１０8 Ωｃｍ）を、押出成形、加硫工程を経て被覆し、研削により外径１２ｍｍに仕上げた。次いで、この表面に、ポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール３０００−Ｋ、電気化学工業社製）、イソシアネート系硬化剤、及び、酸化スズ（全固形分に対して６０重量％）からなる混合物（表面抵抗：２×１０10Ω）により膜厚１０μｍの表面層を形成した。次いでこの両端部周囲に、空隙保持部材としてテープ状部材（ダイタックＰＦ０２５−Ｈ、大日本インキ社製）幅８ｍｍ、厚さ６０μｍを被覆し、導電性部材を得た。
【００８９】
（比較例３）
電気抵抗調整層としてＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ ＧＲ−０５００、電気化学工業製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０8 Ωｃｍ）を押出成形によりパイプ形状にした。そして、ステンレスからなる芯軸（外径８ｍｍ）を挿入し、外径１４ｍｍ、両端段差部外径１１．３ｍｍの電気抵抗調整層を形成した。この両端部に、空隙保持部材としてポリアミド樹脂（ノバミッド１０１０Ｃ２、三菱エンジニアリングプラスチック社製）からなるリング状の空隙保持部材を挿入接着した。次に、切削によって空隙保持部材の外径（最大径）を１２．１ｍｍ、電気抵抗調整層の外径を１２．０ｍｍに同時仕上げを行い、図１０に示す形状とした。この表面にポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール３０００−Ｋ、電気化学工業社製）、イソシアネート系硬化剤、及び酸化スズ(全固形分に対して６０重量％)からなる混合物（表面抵抗：２×１０10Ω）により膜厚１０μｍの表面層を形成し、導電性部材を得た。
【００９０】
以上、実施例１〜４及び比較例１〜３で得た導電性部材を図６に示す画像形成装置に搭載して、室温環境下（２３℃、６０％ＲＨ）において、帯電部材の全長、及び、帯電部材と像担持体と間の空隙量を測定した。次いで、ＬＬ；１０℃、６５％ＲＨ、ＨＨ；３０℃、９０％ＲＨの各環境下に２４ｈ放置し、各環境下での帯電部材の全長と、帯電部材と像担持体との間の空隙量を測定し、その変化量を算出した。評価結果は、次の表１に示される。表１における判定基準は、
○：三環境間の全長変動量が０．１ｍｍ以下であり、かつ、空隙変動量が０．０１ｍｍ以下であるもの
×：三環境間の全長変動量が０．１ｍｍより大きいか、又は、空隙変動量が０．０１ｍｍより大きいもの
とした。
【００９１】
【表１】
【００９２】
表１より、実施例１〜４で得られた帯電部材は、比較例１〜３で得られた帯電部材よりも、帯電部材の全長及び空隙の各環境間での変化量が小さい結果が得られたことがわかる。
【００９３】
印加する電圧をＤＣ＝−８００Ｖ、ＡＣ＝２４００Ｖpp（周波数＝２ｋＨｚ）に設定して、６００，０００枚を通紙した後、帯電部材と像担持体との間の空隙量、帯電部材（帯電ローラ）の表面の状態、及び、画像について評価を行った。評価環境は、１０，０００枚ごとに２３℃、６５％ＲＨ、ＬＬ；１０℃、６５％ＲＨ、ＨＨ；３０℃、９０％ＲＨの各環境を切り替えて行った。評価結果は、次の表２に示される。表２における判定基準は、
○：初期及び６００００００枚通紙後の画像が良好であもの
×：初期及び６００００００枚通紙後の画像に画像ムラがあるもの
とした。
【００９４】
【表２】
【００９５】
表２より、実施例１〜４で得られた帯電部材は、全項目で良好な結果が得られたが、比較例１〜３では不具合が見られた。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）の縦断面図である。
【図２】図１で示される導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大縦断面図であって、（ａ）は、その端部の一部拡大縦断面図であり、（ｂ）は、それを構成する電気伝導調整層の一部拡大縦断面図であり、そして、（ｃ）は、それを構成する空隙保持部材の一部拡大横断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における電気抵抗調整層と空隙保持部材との取り付け工程を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における電気抵抗調整層と空隙保持部材とに除去加工を施す状態を示す説明図である。
【図５】導電性部材（帯電ローラ）を像担持体上に配置した状態を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施の形態を示す画像形成装置の説明図である。
【図７】図６に示される像形成装置における画像形成部の説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態を示すプロセスカートリッジの説明図である。
【図９】従来の帯電部材を有する電子写真方式の画像形成装置の説明図である。
【図１０】本発明者らにより提案されている帯電部材（帯電ローラ）の断面図である。
【図１１】本発明者らにより提案されている他の帯電部材（帯電ローラ）の断面図である。
【図１２】本発明者らにより提案されている他の帯電部材（帯電ローラ）の断面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１ 導電性支持体
１ａ固定溝
２ 電気抵抗調整層
２ａ，２ｂ，２ｃ 電気抵抗調整層の段差部を構成する面
３ リング状部
３ａ リング状部の側面
３ｂ リング状部の内周面
４ 胴部
４ａ 胴部の内面
４ｂ 胴部の中央に設けられた孔の内面
５ 空隙保持部材
６ 胴部の中央に設けられた挿入孔
９ 軸受け
１０ 導電性部材（帯電ローラ）
１１ 加圧部材
Ｇ 空隙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端部に設けられたキャップ状の空隙保持部材と、を有する導電性部材において、
（イ）前記導電性支持体が、その両端近傍に、周方向に設けられた連続または不連続の固定溝を有し、
（ロ）前記電気抵抗調整層が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、
（ハ）前記空隙保持部材が、前記段差に対応するように設けられた該空隙保持部材のリング状部の側面及び内面並びに胴部の内面と、前記電気抵抗調整層の段差部を構成する面と、にそれぞれ接すると共に、該空隙保持部材の胴部の中央に設けられた前記導電性支持体の挿入孔を形成する面と前記固定溝の底面とに接して、固定され、そして、
（ニ）前記空隙保持部材の外周面が像担持体と当接したときに、該像担持体の外周面と前記電気抵抗調整層の外周面との間に一定間隔の空隙が形成されるように、該電気抵抗調整層の外周面に対して高低差が設けられている
ことを特徴とする導電性部材。
【請求項２】
前記空隙保持部材のリング状部が、前記電気抵抗調整層の段差部に圧入されていることを特徴とする請求項１に記載の導電性部材。
【請求項３】
前記空隙保持部材が、前記導電性支持体及び／又は前記導電性支持体に接着剤で固着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性部材。
【請求項４】
前記空隙保持部材が、該空隙保持部材に施されたプライマーを介して、前記電気抵抗調整層及び／又は前記導電性支持体に接着剤で固定されていることを特徴とする請求項３に記載の導電性部材。
【請求項５】
前記空隙保持部材の少なくとも像担持体と当接する部分が、電気絶縁性樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項６】
前記空隙保持部材の体積固有抵抗が、１０13Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載の導電性部材。
【請求項７】
前記電気抵抗調整層の体積固有抵抗が、１０6 〜１０9 Ωｃｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項８】
前記電気抵抗調整層の外周面に対する前記空隙保持部材の外周面の高低差が、前記導電性支持体上に設置された該空隙保持部材の外周面と前記導電性支持体上に設置された該電気抵抗調整層の外周面とに施された切削加工、研削加工等の除去加工による一体加工で形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項９】
前記電気抵抗調整層上に表面層が形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項１０】
前記表面層の体積固有抵抗が、前記電気抵抗調整層の体積固有抵抗より大きいことを特徴とする請求項９に記載の導電性部材。
【請求項１１】
前記導電性部材が円筒形状にされていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項１２】
前記導電性部材を帯電部材としたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項１３】
請求項１２に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置されて設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のプロセスカートリッジを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
長尺状の導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端部に設けられたキャップ状の空隙保持部材と、を有する導電性部材において、
（イ）前記導電性支持体が、その両端近傍に、周方向に設けられた連続または不連続の固定溝を有し、
（ロ）前記電気抵抗調整層が、その両端近傍に、その両端方向に設けられた段差部を１段以上有し、
（ハ）前記空隙保持部材が、前記段差に対応するように設けられた該空隙保持部材のリング状部の側面及び内面並びに胴部の内面と、前記電気抵抗調整層の段差部を構成する面と、にそれぞれ接すると共に、該空隙保持部材の胴部の中央に設けられた前記導電性支持体の挿入孔を形成する面と前記固定溝の底面とに接して、固定され、そして、
（ニ）前記空隙保持部材の外周面が像担持体と当接したときに、該像担持体の外周面と前記電気抵抗調整層の外周面との間に一定間隔の空隙が形成されるように、該電気抵抗調整層の外周面に対して高低差が設けられている
ことを特徴とする導電性部材。
【請求項２】
前記空隙保持部材のリング状部が、前記電気抵抗調整層の段差部に圧入されていることを特徴とする請求項１に記載の導電性部材。
【請求項３】
前記空隙保持部材が、前記導電性支持体及び／又は前記導電性支持体に接着剤で固着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性部材。
【請求項４】
前記空隙保持部材が、該空隙保持部材に施されたプライマーを介して、前記電気抵抗調整層及び／又は前記導電性支持体に接着剤で固定されていることを特徴とする請求項３に記載の導電性部材。
【請求項５】
前記空隙保持部材の少なくとも像担持体と当接する部分が、電気絶縁性樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項６】
前記空隙保持部材の体積固有抵抗が、１０13Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載の導電性部材。
【請求項７】
前記電気抵抗調整層の体積固有抵抗が、１０6 〜１０9 Ωｃｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項８】
前記電気抵抗調整層の外周面に対する前記空隙保持部材の外周面の高低差が、前記導電性支持体上に設置された該空隙保持部材の外周面と前記導電性支持体上に設置された該電気抵抗調整層の外周面とに施された切削加工、研削加工等の除去加工による一体加工で形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項９】
前記電気抵抗調整層上に表面層が形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項１０】
前記表面層の体積固有抵抗が、前記電気抵抗調整層の体積固有抵抗より大きいことを特徴とする請求項９に記載の導電性部材。
【請求項１１】
前記導電性部材が円筒形状にされていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項１２】
前記導電性部材を帯電部材としたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項１３】
請求項１２に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置されて設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のプロセスカートリッジを有している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７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２８１８６５（Ｐ２００８−２８１８６５Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２７１３０（Ｐ２００７−１２７１３０）
【出願日】平成１９年５月１１日（２００７．５．１１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１１日（２００７．５．１１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]