JP2003156922A - シームレスチューブ製造装置、該シームレスチューブを用いた帯電ローラ、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小径で薄肉のシームレスチューブを高い均一性
・精密性を保ちつつ芯金を有する弾性体層に被覆して帯
電ローラを製造する。 【解決手段】複数層の小径で薄肉のシームレスチューブ
を製造する装置において、チューブ押出し手段、空冷手
段、水冷サイジング手段、チューブ引取り手段およびチ
ューブ切断手段が重力方向に配置されており、かつ、該
シームレスチューブの被覆手段が該シームレスチューブ
内の加圧手段と共に該シームレスチューブと外容器の間
を減圧する手段を有する。この装置により製造されたシ
ームレスチューブを弾性体層に被覆して帯電ローラを形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置にお
いて被帯電体に接触配置され、電圧を印加して被帯電体
を帯電する為の帯電部材として使用される、小径薄肉で
シームレスな被覆チューブを被覆することによって製造
される帯電ローラ、その製造装置、この帯電ローラを用
いるプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真装置や静電記録装置など
の画像形成装置に用いられる帯電手段として、接触帯電
方式の帯電手段の採用が進められている。接触帯電方式
は、被帯電体に接触配置された帯電部材に電圧を印加す
ることによって被帯電体を所定の極性、電位に帯電させ
る方式であり、電源の電圧を低くすることができるとい
う利点を有する。またオゾンなどのコロナ生成物の発生
を少なくすることができ、構造が簡単で低コスト化を図
ることができるなどの利点もある。

【０００３】帯電部材に印加する電圧として、直流電圧
のみを印加する方式（ＤＣ印加方式）もあるが、直流電
圧を接触帯電部材に印加した時に被帯電体が示す帯電開
始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する振動電界（時
間と共に電圧値が周期的に変化する電界）を接触帯電部
材と被帯電体との間に形成して、被帯電体面を帯電処理
する手法（ＡＣ印加方式）の方が、より均一な帯電をす
ることが可能であり、より望ましい。

【０００４】このような接触帯電装置は、被帯電体に接
触させる帯電部材の形状や形態から、帯電部材をローラ
形状としたローラ型帯電器（特開昭６３−７３８０号お
よび同５６−９１２５３号公報など）、ブレード状部材
（帯電ブレード）としたブレード型帯電器（特開昭６４
−２４２６４号および同５６−１９４３４９号公報な
ど）、およびブラシ状部材（帯電ブラシ）としたブラシ
型帯電器（特開昭６４−２４２６４号公報など）などに
大別される。

【０００５】ローラ状帯電部材は、回転自由に軸受保持
されて被帯電体に所定の圧力で圧接され、被帯電体の移
動に伴い従動回転するように構成され、通常、基体とし
て中心に設けたシャフトと、このシャフトの周囲にロー
ラ状に設けた導電性の弾性体層と、さらにその外周に設
けた表面層などを有する多層構造体である。

【０００６】上記各層のうち、シャフトは、ローラの形
状を維持するための剛体であると共に、給電電極として
の役割を有している。

【０００７】また弾性体層は、通常、１０⁴ 〜１０⁹ Ω
・ｃｍの体積固有抵抗を有すること、および弾性変形す
ることにより、被帯電体との均一な接触を確保する機能
が要求されるため、通常、導電性が付与されたゴム硬度
（ＪＩＳ Ａ）７０度以下の柔軟性を有する加硫ゴムが
使用される。

【０００８】従来のローラ状帯電部材には、弾性体層と
してゴム発泡体（またはスポンジ状ゴム）を使用した発
泡タイプと、ゴム発泡体を使用しないソリッドタイプが
ある。また表面層は、被帯電体の帯電均一性を向上さ
せ、被帯電体表面のピンホールなどに起因するリークの
発生を防止すると共に、トナー粒子や紙粉などの固着を
防止する機能、さらには弾性体層の硬度を低下させるた
めに用いられるオイルや可塑剤などの軟化剤のブリード
を防止する機能なども有している。表面層の体積固有抵
抗は、通常１０⁵ 〜１０¹³Ω・ｃｍであり、従来は、導
電性塗料を塗布するか、あるいは被覆チューブを被せる
ことにより形成されている。

【０００９】シームレスチューブ製造装置では押出し手
段により該シームレスチューブが押出され、空冷手段、
水冷サイジング手段、チューブ引取り手段、チューブ切
断手段、チューブ収納手段の順序で該シームレスチュー
ブを製造する。次いで該シームレスチューブを、芯金に
弾性体層を設けた帯電ローラの前駆体に被覆することに
よって帯電ローラとする。被覆の際には該シームレスチ
ューブの内側より空気を吹き込むことで該シームレスチ
ューブを膨張させ、帯電ローラの前駆体に被覆できるよ
うにする。

【００１０】しかしこの時空気の吹き込みだけでは該シ
ームレスチューブが充分に膨らまない。膨らませる為に
空気流入量を多くすると、該シームレスチューブが薄い
とか、十分な剛性を有さない場合、空気の流れにより該
シームレスチューブがバタつき、この為、帯電ローラの
前駆体が該シームレスチューブ内部で擦れ、帯電ローラ
としての理想的な形状からは著しく外れた形状に仕上が
ってしまう場合が多かった。また空気を吹き込む前、該
シームレスチューブを両端側から固定する際には該シー
ムレスチューブに屈曲のおこることがあり、やはり帯電
ローラとして理想的な形状に仕上がらず帯電不良等の問
題が発生する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】被覆時にシームレスチ
ューブが充分に膨張しなければシームレスチューブと帯
電ローラの前駆体との間で不均一な摩擦が生じ、帯電ロ
ーラの形状がいびつなものとなる。形状がいびつであれ
ばドラムとの当接部分の状態が不安定になり、電子写真
装置で画出した際に画像不良が発生する。被覆時にシー
ムレスチューブが屈曲した場合についても同様である。

【００１２】また、シームレスチューブ外側表面上に擦
れキズ、打痕跡等がある帯電ローラの場合にも電子写真
装置で画出した際に画像不良となって発生する。これ
は、シームレスチューブ外側表面上の擦れキズ、打痕跡
等がある部分が高抵抗化してしまい、帯電不良を引起
し、画像不良になったためと考えられる。従って、帯電
ローラの前駆体にシームレスチューブを被覆する際には
その周辺部との接触による擦れキズ、打痕等がシームレ
スチューブ表面に出来ないようにするためにも屈曲を出
来るだけ抑制することが望ましい。

【００１３】本発明の目的はシームレスチューブを被覆
する際、シームレスチューブの膨張不足や屈曲の問題を
軽減し、無くし、出来るだけ理想的な形状に近い帯電ロ
ーラを完成させることであり、同時に該シームレスチュ
ーブの外側表面上における擦れキズ、打痕跡等の発生を
もなくすことであって、これにより形状要因及び擦れキ
ズ、打痕跡等の表面欠陥による帯電ムラを極力抑制した
帯電ローラを提供することである。又その製造方法を提
供することである。更に、該帯電ローラを他のものと一
体に結合したプロセスカートリッジ及びその帯電ローラ
を搭載した電子写真装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のシームレスチューブ製造装置は、弾性体層に
被覆して帯電ローラを構成するために用いる、複数層の
小径で薄肉のシームレスチューブを製造する装置におい
て、チューブ押出し手段、空冷手段、水冷サイジング手
段、チューブ引取り手段およびチューブ切断手段が重力
方向に配置されており、かつ、該シームレスチューブの
被覆手段が該シームレスチューブ内の加圧手段と共に該
シームレスチューブと外容器の間を減圧する手段を有す
ることを特徴とするものであり、また、より薄肉のシー
ムレスチューブを対象とする場合に特に好適な手段を含
む装置として、該シームレスチューブの被覆手段が該シ
ームレスチューブを誘導する着脱可能な通気性の外筒及
び該外筒を覆う外容器を有するものであり、該外筒内に
挿入された該シームレスチューブと該外容器で挟まれる
空間を減圧する手段及び該シームレスチューブ内を加圧
する手段を有することを特徴とする。

【００１５】また、該外筒が該シームレスチューブ外径
の１．２倍〜１．６倍、さらに望ましくは１．２倍〜
１．３倍であり、その通気性が非帯電性の多孔体により
得られるシームレスチューブ製造装置である。

【００１６】また本発明は、上記の装置によって製造さ
れたシームレスチューブを該弾性体層に被覆してなるこ
とを特徴とする帯電ローラである。さらに、本発明は、
該帯電ローラを他のものと一体に結合したプロセスカー
トリッジ及び該帯電ローラを搭載する電子写真装置であ
る。以上により、本発明の目的は達成される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明につき更に詳しく説
明する。

【００１８】本発明において用いられる機能性複層膜に
ついて説明する。本発明における機能性複層膜は予めシ
ームレスチューブの形態に成膜された重合体であって、
芯金（金属層）外周上の発泡弾性体層に外嵌し、密着さ
せて被覆する。

【００１９】本発明における芯金(金属層)としては、例
えばアルミニウム、銅、鉄、またはこれらを含む合金な
どの良導体が好適に用いられる。本発明に用いられる芯
金は、０．１〜１．５ｍｍ程度の厚さを有する金属管で
あっても、また棒状であってもよい。芯金は、使用上の
強度、寸法、導電性等の条件を満たすものであればよ
い。

【００２０】上記発泡弾性体層２を構成する導電性を有
する弾性材料としては、導電材を配合した発泡導電性ゴ
ム組成物あるいは導電性ポリウレタンフォームを用いる
ことができる。

【００２１】この場合、発泡導電性ゴム組成物を構成す
るゴム成分としては、特に制限されるものではないが、
エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム(ＥＰＤＭ)、クロ
ロプレン、クロロスルホン化ポリエチレンに導電材を配
合したものの発泡体、エピクロルヒドリンとエチレンオ
キサイドとの共重合ゴムの発泡体またはエピクロルヒド
リンとエチレンオキサイドとの共重合ゴムに導電材を配
合したものの発泡体を好適に使用することができる。

【００２２】これらゴム組成物に配合する導電材として
は、公知の素材が使用でき、例えば、カーボンブラック
及びグラファイトなどの炭素微粒子；ニッケル、銀、ア
ルミニウム及び銅などの金属微粒子；酸化スズ、酸化亜
鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム及びシリカなどを主
成分とし、これに原子価の異なる不純物イオンをドーピ
ングした導電性金属酸化物微粒子；炭素繊維などの導電
性繊維；ステンレス繊維などの金属繊維；炭素ウィスカ
やチタン酸カリウムウィスカの表面を金属酸化物や炭素
などにより導電化処理した導電性チタン酸カリウムウィ
スカなどの導電性ウィスカ；及びポリアニリン及びポリ
ピロールなどの導電性重合体微粒子などが挙げられる。
その配合量は、全ゴム成分１００質量部に対して好まし
くは３〜１００質量部、特に好ましくは５〜５０質量部
であり、これにより発泡弾性体層２の体積抵抗を１０¹
〜１０⁹Ω・ｃｍ程度に調整することが好ましい。な
お、この発泡弾性体層２の形成は、公知の加硫成形法に
より行うことができ、その厚さは帯電ローラの用途など
に応じて適宜設定されるが、通常１〜２０ｍｍが好まし
い。

【００２３】本発明における機能性複層膜に使用される
樹脂、エラストマー及び共重合体などは、押出し成形可
能な熱可塑性樹脂であればいずれのものでもよく、具体
的には、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレ
ン酢酸ビニル、エチレンエチルアクリレート、エチレン
アクリル酸メチル、スチレンブタジエンゴム、ポリエス
テル、ポリウレタン、ナイロン６、ナイロン６６、ナイ
ロン１１、ナイロン１２及びその他の共重合ナイロンな
どのポリアミド、スチレンエチレンブチル、エチレンブ
チル、ニトリルブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリ
エチレン、多硫化ゴム、塩素化ポリエチレン、クロロプ
レンゴム、ブタジエンゴム、１，２−ポリブタジエン、
イソプレンゴム及びポリノルボルネンゴムなどの通常の
ゴム、及びスチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）
及びスチレン−ブタジエン−スチレンの水添加物（ＳＥ
ＢＳ）などの熱可塑性ゴムを使用することができ、特に
制限されるものではない。

【００２４】あるいは、上記の各樹脂や共重合体よりな
るエラストマー及び変性体などのエラストマーと、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢ
Ｔ）などの飽和ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミ
ド、ポリカーボネート、ポリアセタール、アクリロニト
リルブタジエンスチレン、ポリスチレン、ハイインパク
トポリスチレン（ＨＩＰＳ）、ポリウレタン、ポリフェ
ニレンオキサイド、ポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリ
デン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロニトリル
−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、アクリロニト
リル−エチレン／プロピレンゴム−スチレン樹脂（ＡＥ
Ｓ）及びアクリロニトリル−アクリルゴム−スチレン樹
脂（ＡＡＳ）などのスチレン系樹脂及びアクリル樹脂、
塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、などの各樹脂及
び共重合体からなる材料の組み合わせが好ましい。後述
する導電材などを適宜配合することにより、所望の特性
を有するチューブ構成が得られる。

【００２５】更に、上記ゴム、熱可塑性エラストマー及
び熱可塑性樹脂から選ばれた２種以上の重合体からなる
ポリマーアロイまたはポリマーブレンドも使用できる。

【００２６】本発明の複数層のシームレスチューブは上
記各種重合体と、下記の導電材及び必要ならばその他の
添加剤からなる導電性重合体組成物を押出成形法、射出
成形法及びブロー成形法などによりチューブ状に成膜す
ることにより得ることができる。上記各種成形法のうち
では押出成形法が特に好適である。

【００２７】更には、形成するチューブの各薄膜層の膜
厚均一性、また導電材などの分散性がより均一であるも
のを得るためには、縦型のチューブ押出し機（図２）を
使用する。

【００２８】なお、上記導電材としては、公知の素材が
使用でき、例えば、カーボンブラック及びグラファイト
などの炭素微粒子；ニッケル、銀、アルミニウム及び銅
などの金属微粒子；酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、
酸化アルミニウム及びシリカなどを主成分とし、これに
原子価の異なる不純物イオンをドーピングした導電性金
属酸化物微粒子；炭素繊維などの導電性繊維；ステンレ
ス繊維などの金属繊維；炭素ウィスカやチタン酸カリウ
ムウィスカの表面を金属酸化物や炭素などにより導電化
処理した導電性チタン酸カリウムウィスカなどの導電性
ウィスカ；及びポリアニリン及びポリピロールなどの導
電性重合体微粒子などが挙げられる。

【００２９】本発明に用いられる複数層のシームレスチ
ューブは単に上記各種成形法により形成しただけでも使
用できるが、例えばより優れた耐久性や耐環境性などを
得ることを目的として、上記各種成形法により得られた
シームレスチューブを更に架橋させて導電性架橋重合体
とすることもできる。チューブ状に成膜された導電性重
合体を架橋させる方法としては、重合体の種類に応じて
硫黄、有機過酸化物及びアミン類などの架橋剤を予め添
加しておき、高温下に架橋結合を生成させる化学的架橋
法や、電子線やγ線などの放射線を照射することにより
架橋させる放射線架橋法などが有効である。上記各種架
橋法のうちでは電子線架橋法が架橋剤またはその分解生
成物の移行による被帯電体の汚染の恐れがなく、更に、
高温処理の必要がない点及び安全性の点で好ましい。

【００３０】複数層からなるシームレスチューブ３は、
種々の方法で成膜することができるが、前記のように押
出し成形法が好適である。即ち、図２に示すように、予
め重合体と導電材、また必要に応じて、架橋剤、安定剤
及びその他の添加剤を混合したコンパウンドを調製し、
該コンパウンドを押出し機８，９によりリング状スリッ
トを有するダイス４から押出し、水冷リング１０で冷却
することによって、連続的にシームレスチューブを製造
することができる。図２中、３はシームレスチューブ、
１１はチューブ引取りロールである。

【００３１】シームレスチューブの外側表面を傷つけず
に収納するには該シームレスチューブの外側表面を非接
触にて収納することが好ましい。

【００３２】本発明に用いられるシームレスチューブは
非熱収縮性と熱収縮性のいずれであってもよいが、実施
例では非熱収縮性のものを採用している。

【００３３】非熱収縮シームレスチューブ３の場合、発
泡弾性体層２との密着性を確保するためには、シームレ
スチューブ内径は発泡弾性体層２の外径以下であること
が必要である。

【００３４】次に被覆について説明する。被覆時におい
て、シームレスチューブ２の内部に圧縮空気を吹き込む
タイミングと同じようなタイミングで、該空気の吹き込
みとは逆側から芯金付きの帯電ローラ前駆体（発泡弾性
体層）を挿入し始めると、該帯電ローラ前駆体が、栓の
役割をし、シームレスチューブ径を拡大させることが出
来る。但しこのシームレスチューブ径の充分な拡大のた
めに、同時にシームレスチューブの外側では減圧を行
う。この状態で芯金１を有する発泡弾性体層２を挿入し
それが済んだ時点で空気圧を解除、同時に減圧も解除す
れば外嵌処理が完了する。

【００３５】この際の圧縮空気には吹き込み口において
圧力０．１０〜０．５０ＭＰａのものが用いられる。外
側の減圧は通常環境における大気圧を基準として０．０
６〜０．１０ＭＰａである。圧縮空気の圧力が０．１０
ＭＰａ以下であると充分に該シームレスチューブが膨ら
まず、圧力０．５０ＭＰａ以上では本発明の外筒の内側
に触れる危険性が高くなる。外側の減圧に関しては０．
０６ＭＰａより小さければ該シームレスチューブの膨ら
みを助長せず、また減圧であるので大気圧０．１０ＭＰ
ａより大きくはならない。

【００３６】以上で示したように、シームレスチューブ
内の圧縮空気の吹き込みとシームレスチューブ外の減圧
とを同時に行うのを原則とするが、該シームレスチュー
ブ内側の圧力のみで該シームレスチューブを充分に膨張
せしめることが可能であれば、該帯電ローラ前駆体への
被覆に際して特に減圧は必要としない。該シームレスチ
ューブ内の圧縮空気の吹き込みによる加圧のみで被覆を
行う場合も０．１０〜０．５０ＭＰａの値を原則とする
が、該シームレスチューブの肉厚が薄いとか、剛性が不
十分であることに起因して圧縮空気で振動しなければ上
限の値は特に０．５０ＭＰａに限るものではない。また
該シームレスチューブと外容器間の減圧状態についても
同様で、それのみで該シームレスチューブを充分に膨張
せしめることが可能であれば、該帯電ローラ前駆体への
被覆に際して特に加圧は必要としない。減圧のみで被覆
を行う場合も０．０６〜０．１０ＭＰａの値を原則とす
るが、下限に関してはもし被覆が可能であればこの限り
ではない。但し勿論、両者の条件を同時に遂行すること
がより効果的であることは言うまでもない。

【００３７】更に、該シームレスチューブの挿入を問題
なく行う為にはシームレスチューブのガイド筒が該シー
ムレスチューブ外径の１．２倍〜１．６倍が望ましく、
より好ましくは１．２倍〜１．３倍が望ましい。１．２
倍より比率が小さい場合は、シームレスチューブの被覆
装置への挿入・設置を非常に精密な精度で行う技術を必
要とし、また、１．６倍を越える場合は、薄肉のシーム
レスチューブを挿入するケースにおいて、当初の課題で
懸念する該シームレスチューブの屈曲に対して有効でな
くなる。

【００３８】なお、本発明の非帯電性の多孔体を用いる
と、これがシームレスチューブを直立配置する場合にガ
イドの役割を担うことにもなり、即ちその配置状態をモ
ニターしつつ該シームレスチューブの挿入を行うことが
可能になる。

【００３９】また該空孔の大きさに関しては、十分な通
気の得られる空孔径であればよい。

【００４０】例えば、ステンレス、アルミニウム等のパ
ンチングメタル様の加工体は本発明の多孔体として利用
可能である。また、通気性の良いセラミックスの筒状体
を型形成したものであってもよい。非帯電の条件を別
途、蒸着・塗工等によって、付与することで、絶縁性
（帯電性）の多孔体を帯電しないように出来る。

【００４１】更に該非帯電性多孔体の内壁においては、
該シームレスチューブの接触による傷つきに対する配慮
をすることが有効であり、そのために例えば、導電性の
樹脂被膜（内壁保護膜）を形成しておくとよい。

【００４２】図１は本発明の帯電部材（以下、帯電ロー
ラともいう）１′の一例を示すもので、電子写真装置の
帯電器として使用するものである。この帯電ローラは、
ステンレススチール、めっき処理した鉄、黄銅及び導電
性プラスチックなどの良導電性材料からなる芯金１の外
周に導電性の弾性材料からなる発泡弾性体層２を設け、
更にこの発泡弾性体層２の外周にチューブ状の機能性複
層膜３を被覆したものである。

【００４３】図３に、このようにして形成された複層膜
を備えたローラ状帯電部材１′を組み込んだ電子写真装
置の概略構成を示す。

【００４４】図３において、符号１２はドラム状電子写
真感光体（以下、感光ドラムという）であり、矢印方向
に所定の周速度で回転駆動される。ドラム状電子写真感
光体（以下、感光ドラムという）１２は、回転過程にお
いて、帯電部材１′により、その周面に正または負の所
定電位の均一帯電を受け、次いでスリット露光やレーザ
ービーム走査露光などの像露光手段（不図示）からの画
像露光光１４を受ける。こうして感光ドラム１２の周面
に静電潜像が順次形成されていく。

【００４５】形成された静電潜像は、次いで現像手段１
６によりトナー現像され、現像されたトナー像は、不図
示の給紙部から、感光ドラム１２と転写手段１７との間
に感光ドラム１２の回転と同期取りされて給紙された転
写材１９に、転写手段１７により順次転写されていく。

【００４６】像転写を受けた転写材１９は、感光体面か
ら分離されて像定着手段へ導入されて像定着を受けるこ
とにより複写物（コピー）として装置外へプリントアウ
トされる。

【００４７】像転写後の感光ドラム１２の表面は、クリ
ーニング手段１６によって転写残りトナーの除去を受け
て清浄面化され、繰り返し像形成に使用される。

【００４８】上述の感光ドラム１２、帯電部材１′、現
像手段１５およびクリーニング手段１６などの構成要素
のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体
に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機
やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に
対して着脱可能に構成してもよい。たとえば、現像手段
１５およびクリーニング手段１６を感光ドラム１２およ
び帯電部材１′と共に一体に支持してカートリッジ化し
て、装置本体のレールなどの案内手段を用いて装置本体
に着脱可能なプロセスカートリッジ２１とすることがで
きる。

【００４９】また、画像露光光１４は、電子写真装置が
複写機やプリンターである場合には、原稿からの反射光
や透過光、あるいは、センサーで原稿を読取り、信号化
し、この信号に従って行われるレーザービームの走査、
ＬＥＤアレイの駆動および液晶シャッターアレイの駆動
などにより照射される光である。

【００５０】上記の装置は、本発明の装置で成形したシ
ームレスチューブを被覆した帯電部材を組み込んだプロ
セスカートリッジ、さらには、これを組み込んだ電子写
真装置として、評価等に使用される。

【００５１】

【実施例】（芯金）芯金は、鉄材を押出し成形により、
芯金直径約６ｍｍの棒材に押出し、長さ２６０ｍｍに切
断後、これにニッケルメッキを厚さ約３μｍ施したもの
を用意した。

【００５２】（発泡弾性体層の成形）エチレン−プロピ
レン−ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）に、加硫剤と発泡剤を
配合し、混合したものを押出し成形機によりホース状に
成形し、加硫缶内で１６０℃の温度条件にて３０分間発
泡させる。こうして出来上がった、内径４．５ｍｍ、外
径１１．５ｍｍのホース状の発泡弾性体層を長さ２２５
ｍｍに切り、その中心孔に、前記した芯金直径６ｍｍ、
長さ２６０ｍｍの芯金を挿入した。

【００５３】（機能性複数膜のシームレスチューブ形
成）機能性複層膜の外部層の材料として、スチレン系の
樹脂（スチレン−エチレンブチレン−オレフィン共重合
樹脂、商品名：ダイナロン、日本合成ゴム社製）１００
質量部、ポリエチレン２０質量部及びカーボンブラック
（商品名：ケッチェンブラックＥＣ、ライオンアクゾ社
製）1５質量部をＶ型ブレンダーで数分間混合した。こ
れを更に加圧式ニーダーを用いて１９０℃で１０分間溶
融混練した。更に、冷却後、粉砕機で粉砕し、単軸押出
し機でペレット化した。

【００５４】内部層の材料として、ポリウレタンエラス
トマー１００質量部、カーボンブラック（ケッチェンブ
ラックＥＣ）１８質量部、酸化マグネシウム１０質量部
及びステアリン酸カルシウム１質量部を、外部層の材料
と同様の工程でペレット化した。

【００５５】縦型押出し機（プラ技研社製の特注品、図
３参照）を用いて、これらを一つのクロスヘッドで２重
層となるように合流し、適温の熱水（５℃〜９０℃）１
０中に押出し、更に冷却し引き取った（１１）後、定寸
にシームレスチューブを切断し、外径約１２ｍｍ、厚み
５１０μｍ、長さ２９７ｍｍのシームレスチューブを成
形した。

【００５６】上記切断後の複数層のシームレスチューブ
２２を、本発明のシームレスチューブ被覆装置（図５）
により発泡弾性体層外周に嵌め込み、圧密着させた。以
下に被覆の詳しい手順を示す。 １． 該シームレスチューブ２２の端部をつまんで、被
覆装置中央の保持治具にセットする。 ２． 本発明の外筒中に前記保持治具を挿入する。この
とき、該シームレスチューブは図において２２で示され
る。 ３． 芯金に弾性体層が被覆された前駆体ローラ２７
を、上記保持治具の下側所定の位置にセットする（ここ
でスイッチを入れ、定位置にセットする）。 ４． 被覆装置、セット状態に異常の無いことを確認
し、被覆を開始する。 ５． 該シームレスチューブ２２の両端からチャック２
８を該シームレスチューブ２２に挿入し、該チャック２
８を開いてチューブ端面を大きく広げる。 ６． 該前駆体ローラ２７は、芯金の保持治具側を上か
ら降下させるガイド棒２６に連結される。 ７． 該シームレスチューブの上端部内側から、空気を
加圧気味に下方へ向かって送気する。 ８． 同時に、排気口２５を通して空気を排出すること
で被覆装置内部と該シームレスチューブ外側を減圧す
る。 ９． 若干該シームレスチューブが膨れたところで、芯
金がガイド棒２６に連結された前駆体ローラ２７を上方
に持ち上げて行き、該シームレスチューブに挿入する。
この段階で、該前駆体ローラは、その外周から空気漏れ
がするが、送気に対して、栓の役割をする。 １０． 該シームレスチューブ２２と該前駆体ローラ２
７が所定の位置関係になったところで減圧状態を解除、
同時に送気されていた圧縮空気も停止する。 １１． チャック２８を窄め、両端から外側へと抜いて
行く。 １２． 被覆されたローラをガイド棒２６に結合させた
まま、下ろしていく。 １３． 被覆されたローラが下りきったところでガイド
棒２６を芯金からはずし、ガイド棒のみ上昇させる。 １４． 被覆されたローラを抜き出す。

【００５７】本発明の比較例として、実施例と同じ構成
のローラで被覆のところのみ異なるものを準備した。す
なわち、本発明の非帯電性多孔体を装着しないサンプル
ローラとして加圧／減圧のうち加圧のみを行うもの、減
圧のみを行うものを作製して、実施例のサンプルと同じ
く評価することとした。

【００５８】これらの場合においては、シームレスチュ
ーブが充分に膨張されない或いは直立状態が維持されず
曲がったまま、芯金付き発泡弾性体層に被覆されること
になる。

【００５９】なお、前記したように、該シームレスチュ
ーブの内部を圧縮空気の吹き込みにより加圧する場合の
みでも、また、該シームレスチューブの外側を減圧する
のみで、具合よく内径の膨らむ場合もあり得るが、製造
上、安定しない。

【００６０】実施例の帯電ローラをＬＢＰ（レーザービ
ームプリンター；ヒューレットパッカード社製レーザー
ジェット２−Ｐ）の一次帯電器に用いて画像形成を行っ
た結果、機能性複層膜３と発泡弾性体層２の間に隙間が
ない為なのか、機能性複層膜３に皺が寄ることもなく、
良好な画像が得られた。

【００６１】次に、上記帯電ローラをカートリッジ（商
品名ＥＰ−Ｌ、キヤノン社製）に搭載し、該カートリッ
ジをレーザービームプリンター（商品名Ｌａｓｅｒ Ｓ
ｈｏｔ Ａ４０４、キヤノン社製）に装着して２５℃、
５０％ＲＨの環境下で３５００枚の画像を出力し、目視
により出力画像の画質を評価した結果、全く異常が認め
られなかった。

【００６２】しかし、比較例のサンプルは、画像上に濃
淡ムラが見られるものが多かった。ローラ表面には、対
応する不具合部分を目視で見分けることは困難であった
が、真直度と真円度等の測定を行ったところ、実施例サ
ンプルと比較して設計精度範囲を外れるものが多かっ
た。

【００６３】以上の評価結果を表1に示す。

【００６４】

【表１】 なお該シームレスチューブが、端部からの圧迫の影響を
受けることなく自立できるだけの厚みと強度を有し、か
つ被覆に支障なく膨張できるものであるならば、実施例
の被覆装置構成、特に非導電性多孔体による外筒付きと
する必要性は小さくなると予測される。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、該シー
ムレスチューブに余計なストレスを加えず、さらに屈曲
させることもなく傷がつかないように発泡弾性体層に被
覆することが可能であり、ローラ形状においても設計精
度を保つことが容易になる。

【００６６】更に、帯電が均一で良好な画像が全ての環
境で長期間得られる帯電部材、及び該帯電部材を有する
プロセスカートリッジ及び電子写真装置が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における帯電部材の一例を示す縦断正面
図である。

【図２】本発明におけるシームレスチューブを構成す
る、各種の機能性複数膜に対応した縦型押出し機を示す
概略縦断正面図である。

【図３】本発明の帯電ローラを有する電子写真装置の概
略図である。

【図４】本発明の帯電ローラが搭載されたプロセスカー
トリッジの概略図である。

【図５】本発明に用いる被覆装置の例である。

【符号の説明】

１ 芯金（金属層） １' 帯電部材（帯電ローラ） ２ 発泡弾性体層 ３ 複数層のシームレスチューブ／機能性複層膜 ４ ダイス ５ 中央通孔 ６ 押出し流路 ７ 押出し流路 ８ 第１押出し機 ９ 第２押出し機 １０ 水冷リング １１ チューブ引取りロール １２ 被帯電体（感光ドラム） １３ 電源 １４ 画像露光光 １５ 現像手段 １６ クリーニング手段 １７ 転写手段 １８ レール １９ 転写材 ２０ 像定着手段 ２１ プロセスカートリッジ ２２ シームレスチューブ ２３ 通気性外筒 ２４ 外容器 ２５ 排気口 ２６ ガイド棒 ２７ 帯電ローラ前駆体 ２８ チャック

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Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性体層に被覆して帯電ローラを構成する
   ために用いる、複数層の小径で薄肉のシームレスチュー
   ブを製造する装置において、チューブ押出し手段、空冷
   手段、水冷サイジング手段、チューブ引取り手段および
   チューブ切断手段が重力方向に配置されており、かつ、
   該シームレスチューブの被覆手段が該シームレスチュー
   ブ内の加圧手段と共に該シームレスチューブと外容器の
   間を減圧する手段を有することを特徴とするシームレス
   チューブ製造装置。
2. 【請求項２】弾性体層に被覆して帯電ローラを構成する
   ために用いる、複数層の小径で薄肉のシームレスチュー
   ブを製造する装置において、チューブ押出し手段、空冷
   手段、水冷サイジング手段、チューブ引取り手段および
   チューブ切断手段が重力方向に配置されており、かつ、
   該シームレスチューブの被覆手段が該シームレスチュー
   ブを誘導する着脱可能な通気性の外筒及び該外筒を覆う
   外容器を有するものであり、該外筒内に挿入された該シ
   ームレスチューブと該外容器で挟まれる空間を減圧する
   手段及び該シームレスチューブ内を加圧する手段を有す
   ることを特徴とするシームレスチューブ製造装置。
3. 【請求項３】該外筒が、該シームレスチューブ外径の
   １．２倍〜１．６倍であり、その通気性が非帯電性の多
   孔体により得られることを特徴とする請求項２に記載の
   シームレスチューブ製造装置。
4. 【請求項４】電子写真装置に使用される帯電ローラであ
   って、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置によ
   って製造されたシームレスチューブを該弾性体層に被覆
   して得られることを特徴とする帯電ローラ。
5. 【請求項５】電子写真装置に使用されるプロセスカート
   リッジであって、請求項４に記載の帯電ローラと、感光
   ドラム、現像手段およびクリーニング手段のうち少なく
   とも一つを一体に結合して構成されることを特徴とする
   プロセスカートリッジ。
6. 【請求項６】帯電ローラを搭載する電子写真装置におい
   て、該帯電ローラが請求項４に記載の帯電ローラである
   ことを特徴とする電子写真装置。