JP2004301929A - 接触型帯電装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量柔軟な二重構造のローラ型でありながら可及的に使用寿命が長くなるようにした接触型帯電装置を提供する。
【解決手段】初期化帯電ローラ１６は、芯金５４と、これに中心を挿通された導電性発泡体５５と、その周面全面に軸方向両端側で少なく中央部で多くなるように噴霧器５８で噴霧塗布された半導電性の接着剤５６と、その上から全面に接着されたチューブ形状の導電性樹脂体５７とから成る。導電性発泡体５５の電気抵抗は９×１０＾５Ω以下、導電性樹脂体５７の表面電気抵抗は１×１０＾５Ω／□と９×１０＾５Ω／□の範囲、全体の製品硬度はＡＳＫＥＲ−Ｆ９０°以下、感光体ドラム１６に印加する重畳バイアス電圧はＤＣ−６００（Ｖ）及びＡＣ１６５０（Ｖｐ−ｐ）／１．３ＫＨｚ。以上の帯電条件で、当初の設定電圧のまま新品時もトナー汚れ堆積時でもほぼ均一な帯電性を確保することができる。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量な二重構造のローラ型でありながら可及的に使用寿命が長くなるようにした接触型帯電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、感光体に形成したトナー像を用紙に転写して定着することにより用紙に文字や画像を形成する電子写真式のプリンタが知られている。通常、上記の感光体は、ドラム型であり、その周面上に露光ヘッドにより静電潜像を形成され、その静電潜像を現像器によってトナー像化され、そのトナー像を転写器によって用紙上に転写される。
【０００３】
上記の静電潜像の形成には、これに先立って帯電装置による初期化帯電が必ず行われる。この初期化帯電では、旧来は放電型の非接触帯電器やブラシ型の接触帯電器が用いられていたが、放電型は周囲の環境へ悪影響が及ぶこと、ブラシ型は均一な帯電が実現されにくいことでそれぞれ問題があり、現在ではほとんどローラ型の接触帯電器が用いられている。
【０００４】
このローラ型の接触帯電器を用いる方式の帯電装置では、ローラは、通常、軸金に外嵌する導電性の厚いゴム層から成るゴムローラ型であるが、これでは高価であるので、ローラを安価に構成するために軸金に外嵌する導電性発泡体ローラの上に導電性のチューブを被せ、双方を両端部の非画像形成領域で接着剤により接着して構成した軽量で二重構造の帯電ローラを用いる方式が知られている。（例えば、特許文献１参照。）
また、感光体ドラムへの接触では、端部と中央とで帯電性に差が出ないように帯電ローラを感光体ドラム上に自重で当接させるようにした方式も知られている。（例えば、特許文献２参照。）
また、上記の軽量二重構造の帯電ローラでは、帯電ローラの両端部を感光体ドラム側に付勢して帯電性を強化する場合、中央部よりも両端部に圧力がかかって中央部と両端部で帯電性にムラが生じることを解消するために、端部から画像形成領域まで所定範囲入り込んだ所まで接着剤を塗布して端部の電気抵抗性を高める方式が知られている。（例えば、特許文献３参照。）
また、軽量二重構造ではなく、厚いゴムの一層構造のゴムローラ型では、上記同様に両端部が感光体ドラムに強く押されると導電性ゴムの抵抗値が下がって中央と端部で抵抗値に差が出るので、この不具合を解消するために中央と端部で抵抗値を変えることが提案されている。（例えば、特許文献４参照。）
また、同様に厚いゴムの一層構造のゴムローラ型で、中央と端部で軸金の太さを変えることによりゴム層の厚みを変えて中央部の柔軟性を大きくし感光体ドラムへの接触面が大きくなるようにして、上記同様の不具合を解消する提案もなされている。（例えば、特許文献５参照。）
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１２５９５６号公報（段落［００３１］〜［００３３］、図５）
【特許文献２】
特開２０００−１６２８４７号公報（段落［００２１］〜［００２４］、図１）
【特許文献３】
特開２００１−２２２５１号公報（段落［００５４］〜［００５８］、図５）
【特許文献４】
特開平０７−１９９６８９号公報（実施例１、２、３、図１、２、３）
【特許文献５】
特開平０８−１２３１５１号公報（段落［００２７］〜［００３６］、図１、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、上記のようなトナーを用いる電子写真式のプリンタは、当初の頃はＡ４判の用紙を横にした場合の印刷速度が１３枚／秒程度であったものが種々の技術面の改良により２９枚／秒の印刷速度が普通となり、当初の倍以上の印刷速度に高速化されてきている。
【０００７】
ところが、このように印刷速度が高速化されると、厚いゴムの一層構造のゴムローラ型では何らの問題も生じないが、導電性発泡体ローラと導電性チューブとの軽量二重構造のものでは、両端部のみの接着であるため、長期の使用で表層部の導電性チューブに捩れや皺が生じて均一な帯電性が得られなくなるという問題が発生する。
【０００８】
また、現像器の特性やクリーナの機能的な特性からくるトナー汚れが、帯電ローラの軸方向両端側に発生しやすく、それが帯電ローラの抵抗値変化に関係して経時的に中央部側へも影響してくる結果、感光体ドラムへの帯電不良が発生する。
【０００９】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、軽量柔軟な二重構造のローラ型でありながら可及的に使用寿命が長くなるようにした接触型帯電装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下に、本発明に係わる帯電装置の構成を述べる。
先ず、請求項１記載の発明の帯電装置は、中心を支持軸に支持され電気抵抗が９×１０＾５Ω以下であるローラ状の導電性発泡体と、導電剤を含み表面電気抵抗が１×１０＾５Ω／□と９×１０＾５Ω／□の範囲にあり上記導電性発泡体を被覆するチューブ形状の導電性樹脂体と、該導電性樹脂体と上記導電性発泡体とを接着させる半絶縁性の接着剤と、から構成され、製品硬度がＡＳＫＥＲ−Ｆ９０°以下の硬度であり、上記導電性発泡体の軸方向の抵抗値に所定の高低分布を形成するように上記接着材の塗布量は上記導電性発泡体の周面全体にわたり該導電性発泡体の軸方向に部分的に変化して成る接触帯電部材を備えて構成される。
【００１１】
上記接着剤は、例えば請求項２記載のように、上記導電性発泡体に対し噴霧によって塗布されるのが好ましく、また、例えば請求項３記載のように、上記導電性発泡体に対し軸方向の中央部よりも端部の塗布量が少なくなるように塗布される。
【００１２】
また、上記接触帯電部材は、例えば請求項４記載のように、上記接着剤を塗布された上記導電性発泡体を、空圧で膨らまされている上記導電性樹脂体中に挿通し、空圧解除後の上記接着剤の乾燥により上記導電性樹脂体と上記導電性発泡体とを接着させて形成される。
【００１３】
次に、請求項５記載の接触型帯電装置の製造方法は、中心を支持軸に支持され電気抵抗が９×１０＾５Ω以下であるローラ状の導電性発泡体を用意し、該導電性発泡体の周面全面にその軸方向の中央部よりも端部の塗布量が少なくなるように噴霧により接着剤を塗布し、導電剤を含み表面電気抵抗が１×１０＾５Ω／□と９×１０＾５Ω／□の範囲にあるチューブ形状の導電性樹脂体を用意し、該導電性樹脂体を空圧で膨らましながらその膨らんでいる内部に上記導電性発泡体を挿通し、空圧を解除し、上記接着剤を乾燥させて上記導電性樹脂体と上記導電性発泡体とを接着させる工程を含んでいる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施の形態における接触型帯電装置を備えた画像形成装置の外観斜視図であり、例としてタンデム型のカラー画像形成装置を示している。同図に示すカラー画像形成装置１は、例えばデスクトップ型のパソコン用ラックに載置可能な程度の大きさの小型のカラー画像形成装置であり、本体基部２の前面（図の右方）に開閉給紙トレー３を備え、下部に用紙カセット４を着脱自在に備えている。用紙カセット４には多枚数の用紙Ｐが載置・収容されている。
【００１５】
また上蓋５は、本体基部２の後部上面と共に排紙トレー６を形成しており、そこには上部排紙口７から排出される画像形成済みの用紙が積載される。本体基部２の上面には上蓋５の前方側方に、上蓋開閉スイッチ８が設けられ、更に、液晶表示装置、電源スイッチ、複数のデータ入力キー等からなる操作パネル９が配設されている。
【００１６】
図２は、上記のカラー画像形成装置の内部構成を示す側断面図である。同図に示すように、カラー画像形成装置１の内部には、略中央に、用紙搬送ベルト（以下、単にベルトという）１１が前後に偏平なループ状に配置され、その両端部を駆動ローラ１２と従動ローラ１３に保持されて、図の矢印Ａで示す反時計回り方向に循環移動する。ベルト１１の上循環部に４個の感光体ドラム１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）が用紙搬送方向（図の右から左方向）に多段式に並設され、各感光体ドラム１４を夫々取り囲むようにして（以下、代表的に感光体ドラム１４ｄの周囲装置についてのみ符号を付して示す）、クリーナ１５、接触型帯電装置としての初期化帯電ローラ１６、書込ヘッド１７、現像器１８及び転写シート１９が配置されている。
【００１７】
感光体ドラム１４ａに対応する現像器１８から感光体ドラム１４ｄに対応する現像器１８まで、各現像器１８には、減法混色の三原色であるＭ（マゼンタ：赤色染料）、Ｃ（シアン：緑味のある青色）及びＹ（イエロー：黄色）の各色トナーと、文字や画像の黒色部分等の印字に専用されるＫ（ブラック：黒）トナーが夫々収容されている。
【００１８】
上記４個の書込ヘッド１７は、支持部材２１を介して上蓋５に支持されている。転写シート１９は、ベルトユニットに所属する部材として配置されている。また、詳しくは後述するが、上記の感光体ドラム１４、クリーナ１５、及び初期化帯電ローラ１６はドラム副ユニットを構成し、現像器１８は内部に諸部材を備えて現像副ユニットを構成している。そして、これらの両副ユニットが合体して画像形成ユニットを構成している。
【００１９】
ベルト１１は、下循環部の下流側裏面に押接するテンションローラ２２によって図の矢印Ｂで示す下方に常に付勢されて適度の張力を保っている。ベルト１１の上循環部の上流側端部には、吸着ローラ２３が圧接して、ここに用紙搬入部を形成している。ベルト１１より搬送方向上流側には、待機ローラ対２４、その下方に給紙案内路２５、その下端部に給送ローラ対２６が配設される。その給送ローラ対２６の下方に、用紙カセット４の給紙端が位置しており、この給紙端上方に給紙コロ２７が配設されている。
【００２０】
一方、ベルト１１の用紙搬送方向下流（図の左方）には、断熱性の匡体内に組み付けられた圧接ローラ、発熱ローラ、分離爪、周面清掃器、オイル塗布ローラ、温度測定器等から成る定着器２８が設けられる。定着器２８の後方には搬出ローラ対２９が配置され、それより上方に用紙排紙路３１が形成され、用紙排紙路３１の終端は排紙トレー６の後部上方に開口して、そこには排紙ローラ対３２が配置されている。
【００２１】
また、ベルト１１と用紙カセット４の間には適宜の回路基盤を装着した電装部３３が配設され、その回路基盤には複数の電子部品からなる制御装置が搭載されている。制御装置は、特には図示しないがコントローラ部とエンジン部からなる。コントローラ部は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（読出し専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（再書込み可能な読出し用メモリ）、フレームメモリ、イメージデータ転送回路等からなり、ホストコンピュータ等から入力される印刷データを解析し、印字用データを作成してエンジン部に転送する。
【００２２】
エンジン部は、ＣＰＵやＲＯＭ等を備え、入力側にはコントローラ部からのデータや指令信号、不図示の温度センサの出力、用紙検知センサの出力等が入力し、出力側には不図示のモータを駆動するモータドライバ、そのモータの駆動を各部に伝達する駆動系を切り替えるクラッチドライバ、書込みヘッド１７を上記印字用データに基づいて駆動する印字ドライバ、初期化帯電ローラ１６、転写シート１９、後述する現像ローラ等に所定のバイアス電流を供給するバイアス電源ドライバ等が接続されている。エンジン部はコントローラ部からのデータや指令信号、各種のセンサの出力等に基づいて各部を駆動制御する。
【００２３】
図３（ａ） は、上述の画像形成ユニットのみを取り出して示す外観斜視図であり、同図（ｂ） は、その内部構成を示す側断面図である。尚、同図（ａ），（ｂ） には図２に示した部分と同一部分には図２と同一の番号を付与して示している。
図３（ａ），（ｂ） に示すように、画像形成ユニット３５は、現像副ユニット１８とドラム副ユニット３６とが一体に組み付けられて構成される。一方のドラム副ユニット３６は、図２にも示した感光体ドラム１４、クリーナ１５、初期化帯電ローラ１６を備え、更にドラムカバー３７を前後（図３（ｂ） の左右）に移動自在に備え、クリーニング部の内部に廃トナー送出パイプ３８を備えている。
【００２４】
上蓋５（図２参照）の閉成に伴われて、書込ヘッド１７が図３（ｂ） の矢印Ｃで示すように円弧状の軌跡を描いて降下し、その先端部（露光部）が、ドラムユニット３６の匡体上部において感光体ドラム１４の軸方向に沿って形成されている長溝孔３９（図３（ａ） 参照）に嵌入して位置決めされる。
【００２５】
他方の現像ユニット１８は、ドラム副ユニット３６を支持する支持部４１（４１ａ、４１ｂ）と、現像剤（トナー）４０を収容する現像ケーシング４２と、この現像ケーシング４２の開口部から周面の一部を露出させた現像ローラ４３とを備え、更に現像ケーシング４２の内部には、トナー４０に埋没するようにしてトナー撹拌部材４４、トナー供給ローラ４５、ドクターブレード４６、掬いシート４７等を備えている。また、上部には、廃トナー受入パイプ４８が配設され、この廃トナー受入パイプ４８には廃トナーを収容する回収袋４９が取り付けられている。
【００２６】
この現像副ユニット１８の一方の支持部４１ａには軸受け孔５１（図３（ａ） 参照）が形成され、他方の支持部４１ｂには上から切り欠くように形成された図では定かに見えないが軸受け溝が設けられている。その上開口部近傍に固定レバー５２が上下に略９０度回動可能に取り付けられている。現像副ユニット１８の支持部４１ａの側面からは、現像ローラ４３の支持軸４３−１の一方の端部が突出し、軸受け孔５１から感光体ドラム１４の支持軸１４−１の一方の端部が突出している。また支持部４１ｂの図３（ａ） では見えない側面には、現像ローラ４３の支持軸４３−１の他端が突出し、上記の軸受け溝からは感光体ドラム１４の支持軸１４−１の他端が突出している。
【００２７】
上記の現像副ユニット１８とドラム副ユニット３６が一体に組み付けられ図３（ａ），（ｂ） に示すように画像形成ユニット３５として完成したとき、廃トナー送出パイプ３８と廃トナー受入パイプ４８が、不図示の搬送パイプによって連結される。
【００２８】
続いて上記構成のタンデム型カラー画像形成装置１の動作を、上述した図２及び図３（ｂ） を再び参照しながら説明する。先ず、図２に示す装置本体１に電源が投入され、使用する用紙の紙質、枚数、印字モード、その他の指定がキー入力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力されると印字（印刷）が開始される。
【００２９】
給紙コロ２７が用紙カセット４に載置収容されている用紙Ｐを一枚取り出し、給送ローラ対２６、給紙案内路２５を介して待機ローラ対２４へ給送する。待機ローラ対２４は回転を一時停止して、その挟持部に用紙Ｐの先端を当接させて用紙の進行を制止し、搬送タイミングを待機する。
【００３０】
駆動ローラ１２が反時計回り方向に回転し、従動ローラ１３が従動して同じく反時計回り方向に回転する。これによりベルト１１は、上循環部が４個の感光体ドラム１４に当接して全体が反時計回り方向へ循環移動する。
これと共に感光体ドラム１４を中心に配置された諸装置が印字タイミングに合わせて順次駆動される。感光体ドラム１４は時計回り方向に回転し、初期化帯電ローラ１６は、感光体ドラム１４周面に一様な高マイナス電荷を付与し、書込ヘッド１７は、その感光体ドラム１４周面に画像信号に応じて露光を行って低電位部を形成する。これにより、上記初期化による高マイナス電位部と、露光による低マイナス電位部からなる静電潜像が形成される。
【００３１】
現像ローラ４３は、その静電潜像の低電位部に現像ケーシング４２のトナー４０を転移させて感光体ドラム１４周面上にトナー像を形成（反転現像）する。最上流の感光体ドラム１４ａ周面上のトナー像の先端が、ベルト１１との対向部に回転搬送されてくるタイミングで、その対向部に用紙Ｐの印字開始位置が一致するように待機ローラ対２４が回転を開始して用紙Ｐを用紙搬入部へ給送する。
【００３２】
従動ローラ１３と吸着ローラ２３は、給送された用紙Ｐをベルト１１と共に挟持して搬送する。用紙Ｐは、ベルト１１に吸着され、感光体ドラム１４ａと転写シート１９により形成されている最初の転写部へ搬送される。転写シート１９は、不図示の転写バイアス電源から出力される転写電流（又は転写電圧）をベルト１１を介して用紙Ｐに印加する。これにより、感光体ドラム１４ａ上のＭ（マゼンタ）トナー像が用紙Ｐに転写される。
【００３３】
続いて、感光体ドラム１４ｂと転写シート１９により形成されている上流から２番目の転写部においてＣ（シアン）トナー像が転写され、更に感光体ドラム１４ｃと転写シート１９により形成されている上流から３番目の転写部でＹ（イエロー）トナー像が転写される。そして、感光体ドラム１４ｄと転写シート１９により形成されている最下流の転写部でＫ（ブラック）トナー像が順次転写されて４色のトナー像が用紙Ｐ上に塗り重ねられる。
【００３４】
このようにして、４色のトナー像を転写された用紙Ｐは、ベルト１１から分離されて定着器２８に搬入される。定着器２８は熱と圧力とにより、トナー像を用紙Ｐに定着させる。この画像定着後、用紙Ｐは搬出ローラ対２９により、用紙排紙路３１、及び排紙ローラ対３２を介して排紙トレー６上にトナー像を下にして排出される。
【００３５】
上記のように動作する本例のカラー画像形成装置１において、感光体ドラム１４を初期化帯電させる初期化帯電ローラ１６は、中心を導電性の金属支持軸に支持されて基部を形成しているローラ状の導電性発泡体（以下、インナースポンジという）と、このインナースポンジに外嵌してインナースポンジ全体を被覆するチューブ形状の導電性樹脂体（以下、単にチューブという）とで、軽量柔軟な二重構造のローラ（以下、チューブローラという）に構成されている。
【００３６】
上記一方のインナースポンジ（導電性発泡体）は、電気抵抗が９×１０＾５Ω以下になるように構成されており、他方のチューブ（導電性樹脂体）は、導電剤を含んでおり、その表面電気抵抗が１×１０＾５Ω／□と９×１０＾５Ω／□の範囲となるように構成されている。そして、初期化帯電ローラ１６（チューブローラ）全体としては、製品硬度がＡＳＫＥＲ−Ｆ９０°以下の硬度となるように形成されている。
【００３７】
ここで、前述したように、当初はＡ４判の用紙を横にして１３枚／秒程度の印刷速度であったものが近年では倍以上の２９枚／秒の印刷速度に高速化されているため、本例のように二重構造のローラで、外側のチューブが端部だけでインナースポンジに接着されていたのでは、長期の使用でチューブローラに捩れや皺が生じて均一な帯電性が得られなくなる。
【００３８】
したがって、本例では、インナースポンジの全面に接着剤を塗布して、インナースポンジとチューブとの接触面全面を半絶縁性の接着剤で接着するようにし、これによってチューブローラに捩れや皺が生じないようにしている。
ところで、感光体ドラム１４に対する初期化帯電ローラ１６による初期化帯電では、感光体ドラム上に、より均一で安定した帯電電位が得られるように、直流電圧に交流電圧を重畳して印加する方法が知られている。通常、この交流電圧の直流電圧に対するピーク間電圧は２倍以上であれば良いとされている。
【００３９】
本実施の形態においても、そのように直流電圧に交流電圧を重畳して印加する方法を採用している。しかし、一般に知られているように単に２倍以上の一定の交流電圧を印加しただけでは、インナースポンジとチューブとの接触面全面を一様に塗布された接着剤で接着した場合には、経時的な変化によっては、安定した帯電電圧が得られないことが判明した。
【００４０】
図４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ） は、接着剤の塗布が一様であるとした場合の新品時における初期化帯電ローラの状態と感光体ドラムへの帯電性との関係を示す図である。
図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ） は、同じく接着剤の塗布が一様であるとした場合の経時的に汚れが発生した初期化帯電ローラの状態と感光体ドラムへの帯電性との関係を示す図である。
【００４１】
先ず、図４（ａ） に示すように、感光体ドラム１４の周面に、軸に並行に初期化帯電ローラ１６が接触している。初期化帯電ローラ１６の上述したインナースポンジとチューブを接着している接着剤量が、図４（ｂ） に示すように端部、中間部ともに一様であるとすると、初期化帯電ローラ１６の中心の支持軸から表面までの電気抵抗値は、図４（ｃ） に示すように一様である。したがって不図示の直流・交流重畳バイアス電源から支持軸、インナースポンジ、及びチューブを介して感光体ドラム１４に印加される帯電電位は、図４（ｄ） に示すように一様である。
【００４２】
ところが、初期化帯電ローラ１６は、図５（ａ） に示すように、現像器１８の構造上の特性やクリーナ１５の機能的な特性からくるトナー汚れ５３が、軸方向の両端側に経時的に発生しやすくなる。このようなトナー汚れ５３が、初期化帯電ローラ１６の両端部表面に蓄積してくると、図５（ｂ） に示すように、初期化帯電ローラ１６の両端部の抵抗値が上昇し、この結果、図５（ｃ） に示すように、感光体ドラムへの帯電電位が、中央部よりも端部側で低下して帯電不良となってしまう。
【００４３】
図５（ｄ） は、その帯電不良の状態を具体的に示す帯電特性図である。同図は横軸に初期化帯電ローラ１６に印加するＡＣ電圧Ｖｐ−ｐ を示し、縦軸に感光体ドラム１４の帯電電位を示している。ここで、初期化帯電ローラ１６に重畳して印加される電圧は、ＤＣ−６００（Ｖ）及びＡＣ１６５０（Ｖｐ−ｐ）／１．３ＫＨｚである。
【００４４】
図５（ｄ） に示すように、初期化帯電ローラ１６に印加するＡＣ電圧Ｖｐ−ｐ が、上記の設定電圧まで上昇したとき、感光体ドラム１４への帯電電位は、中央部の帯電特性では新品時も汚れ時でも変化が無いが、端部の帯電特性は、中央部の帯電特性から右方に乖離して、印加ＡＣ電圧Ｖｐ−ｐ が設定電圧まで上昇しても所望の帯電電位が得られないという状態が示されている。
【００４５】
この問題を解決する一法としては、図５（ｄ） から明らかなように、初期化帯電ローラに対する印加バイアスのＡＣ電圧Ｖｐ−ｐ を、当初の設定電圧よりも経時的に上昇させていく方法があるが、しかし、そうすると、感光体ドラムが早期に疲労するという問題が新たに発生する。
【００４６】
そこで、本例では、チューブローラの捩れや皺の発生を防ぐためインナースポンジの全周面に接着剤を塗布してチューブを貼り付ける点では変わりはないが、初期化帯電ローラ１６の表面つまりチューブローラの表面が経時的に両端側から汚れが進行することに注目して、半導電性（半抵抗性）の接着剤の塗布量に工夫を凝らすことにした。
【００４７】
図６（ａ） は、初期化帯電ローラ１６の基本構成を示す斜視図であり、同図（ｂ），（ｃ） は、その初期化帯電ローラ１６の製法を示す図である。同図（ａ） に示すように、初期化帯電ローラ１６は、芯金５４に中心を挿通された肉厚の導電性発泡体（インナースポンジ）５５の周面全面に半導電性（半抵抗性）の接着剤５６が塗布され、その上からチューブ形状の導電性樹脂体（チューブ）５７が覆って、インナースポンジ５５に接着されている。
【００４８】
前述したように、インナースポンジ５５の電気抵抗は９×１０＾５Ω以下、チューブ５７の表面電気抵抗は１×１０＾５Ω／□と９×１０＾５Ω／□の範囲であり、チューブローラ全体の製品硬度はＡＳＫＥＲ−Ｆ９０°以下である。
この初期化帯電ローラ１６を作るには、先ず図６（ｂ） に示すように、芯金５４の通ったインナースポンジ５５を矢印Ｄで示すように回転させながら（回転方向は時計回り方向、反時計回り方向のいずれでもよい）、液体噴霧器５８により、インナースポンジ５５の周面全面に対し、軸方向両端側の接着剤塗布量が少なく、中央部の接着剤塗布量が多くなるように、溶剤で希釈した接着剤５６を噴霧する。
【００４９】
この後、図６（ｃ） に示すように、チューブ５７の中に空気圧５９を吹き込んでチューブ５７を膨らませ、この空気圧５９で膨らませられているチューブ５７内に、芯金５４の通ったインナースポンジ５５を、矢印Ｅで示すように挿入する。
そして、空気圧５９の吹き込みを停止させ、接着剤５６を乾燥させて、インナースポンジ５５全面にチューブ５７を接着させる。これで図６（ａ） に示す初期化帯電ローラ１６が出来上がる。
【００５０】
図７（ａ） 〜（ｄ） は、上記のようにして製造された本例の初期化帯電ローラ１６の新品時の状態と、感光体ドラムへの帯電性との関係を示す図である。図７（ａ） に示すように、感光体ドラム１４の周面に、軸に並行に初期化帯電ローラ１６が接触している。
【００５１】
上述したように、初期化帯電ローラ１６のインナースポンジ５５とチューブ５７を接着している接着剤５６の量は、図７（ｂ） に示すように、端部にいくほど少なく、中間部で多くなっている。
接着剤５６は、半導電性つまり半抵抗性を有する接着剤であるので、図７（ｃ） に示すように、塗布量の少ない端部では初期化帯電ローラ１６の抵抗値が低く、塗布量の多い中央部では初期化帯電ローラ１６の抵抗値が高くなっている。つまり中央部と端部とでは帯電性にムラが生じている
しかし、初期化帯電ローラ１６を介して感光体ドラム１４に印加されるバイアス電圧はＤＣとＡＣの重畳された電圧であるので、ある程度の帯電ムラがあっても所望の帯電性は確保できる。
【００５２】
具体的には、上述したインナースポンジ５５の電気抵抗９×１０＾５Ω以下と、チューブ５７の表面電気抵抗１×１０＾５Ω／□と９×１０＾５Ω／□の範囲と、全体の製品硬度ＡＳＫＥＲ−Ｆ９０°以下と、重畳バイアス電圧ＤＣ−６００（Ｖ）及びＡＣ１６５０（Ｖｐ−ｐ）／１．３ＫＨｚの帯電条件であれば、約４倍程度の抵抗値ムラがあっても十分な余裕をもって均一な帯電性を確保することができる。
【００５３】
したがって、この範囲で、インナースポンジ５５とチューブ５７間に介在させる接着剤の塗布量を意図的に操作して中央部と端部とで抵抗値ムラを形成しても、図７（ｄ） に示すように、感光体ドラム１４への全体としての帯電電位は均一となる。
【００５４】
図８（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ） は、上記本例の初期化帯電ローラ１６に経時的に汚れが発生した状態と、感光体ドラムへの帯電性との関係を示す図である。図８（ａ） に示すように、初期化帯電ローラ１６は、図５（ａ） の場合と同様に軸方向の両端側に経時的なトナー汚れ５３が発生している。
【００５５】
このため、図８（ｂ） に示すように、初期化帯電ローラ１６の両端部の抵抗値がやや上昇し、この結果、図８（ｃ） に示すように、感光体ドラム１４への帯電電位が、中央部よりも端部側でやや低下する。
図８（ｄ） は、そのやや帯電電位が低下した状態を具体的に示す帯電特性図である。同図は横軸に初期化帯電ローラ１６に印加するＡＣ電圧Ｖｐ−ｐ を示し、縦軸に感光体ドラム１４の帯電電位を示している。重畳印加電圧は図５（ｄ） の場合と同様である。
【００５６】
図８（ｄ） に示すように、初期化帯電ローラ１６に印加するＡＣ電圧Ｖｐ−ｐ が、上記の設定電圧まで上昇したとき、感光体ドラム１４への帯電電位は、この場合も中央部の帯電特性は新品時も汚れ時でも変化が無い。そして、本例では、端部の帯電特性は、破線で示す新品時の帯電特性の立ち上がりが中央部の帯電特性よりも左方に移動しているので、トナー汚れ５３の堆積によって帯電特性が右方に移動しても、印加ＡＣ電圧Ｖｐ−ｐ が設定電圧まで上昇したときには、中央部の帯電電位よりもやや低い、つまり実働上では支障がない状態での帯電電位を維持することができるという状態が示されている。。
【００５７】
このように、本例の初期化帯電ローラ１６によれば、端部のトナー汚れが進行して両端の電気抵抗値が上昇しても、抵抗値の絶対値を低めに維持することができ、実用レベルの帯電特性を維持しつづけることができる。これにより、感光体ドラムの劣化も遅くなり、全体として消耗品寿命を伸ばすことができるようになる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、初期化帯電ローラのインナースボンジとチューブとを接着する半導電性の接着剤の塗布量を軸方向の中央部よりも両端側で少なくして初期化帯電ローラの抵抗値分布を両端側で低くなるようにし且つ抵抗値の高い部分と低い部分との抵抗値差を新品時の帯電性が均一になるように所定のレベルに規定して構成するので、両端部で経時的に発生しやすいトナー汚れによる電気抵抗値の低下からくる帯電性の劣化を可及的に遅らせることができ、したがって、印加バイアス電圧を上昇させることなく常に設定電位に維持することができ、これにより、消耗品の寿命を延ばすことができて経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態における接触型帯電装置を備えたタンデム型のカラー画像形成装置の外観斜視図である。
【図２】図１のタンデム型のカラー画像形成装置の内部構成を示す側断面図である。
【図３】図２の画像形成ユニットのみを取り出して示す外観斜視図、（ｂ） はその内部構成を示す側断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ） は接着剤の塗布が一様であるとした場合の新品時における接触型帯電装置の状態と感光体ドラムへの帯電性との関係を示す図である。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ） は接着剤の塗布が一様であるとした場合の経時的に汚れが発生した接触型帯電装置の状態と感光体ドラムへの帯電性との関係を示す図である。
【図６】（ａ） は本例の接触型帯電装置の基本構成を示す斜視図、（ｂ），（ｃ） はその接触型帯電装置の製法を示す図である。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ） は図６のようにして製造された本例の接触型帯電装置の新品時の状態と感光体ドラムへの帯電性との関係を示す図である。
【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ） は本例の接触型帯電装置に経時的に汚れが発生した状態と感光体ドラムへの帯電性との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ カラー画像形成装置
２ 本体基部
３ 開閉給紙トレー
４ 用紙カセット
５ 上蓋
６ 排紙トレー
７ 上部排紙口
８ 上蓋開閉スイッチ
９ 操作パネル
１１ 用紙搬送ベルト（ベルト）
１２ 駆動ローラ
１３ 従動ローラ
１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ） 感光体ドラム
１４−１ 感光体ドラム支持軸
１５ クリーナ
１６ 初期化帯電ローラ（接触型帯電装置）
１７ 書込ヘッド
１８ 現像器（現像副ユニット）
１９ 転写シート
２１ 支持部材
２２ テンションローラ
２３ 吸着ローラ
２４ 待機ローラ対
２５ 給紙案内路
２６ 給送ローラ対
２７ 給紙コロ
２８ 定着器
２９ 搬出ローラ対
３１ 用紙排紙路
３２ 排紙ローラ対
３３ 電装部
３５ 画像形成ユニット
３６ ドラム副ユニット
３７ ドラムカバー
３８ 廃トナー送出パイプ
３９ 長溝孔
４０ 現像剤（トナー）
４１（４１ａ、４１ｂ） 支持部
４２ 現像ケーシング
４３ 現像ローラ
４３−１ 現像ローラ支持軸
４４ トナー撹拌部材
４５ トナー供給ローラ
４６ ドクターブレード
４７ 掬いシート
４８ 廃トナー受入パイプ
４９ 回収袋
５１ 軸受け孔
５２ 固定レバー
５３ トナー汚れ
５４ 芯金
５５ 導電性発泡体（インナースポンジ）
５６ 接着剤
５７ 導電性樹脂体（チューブ）
５８ 液体噴霧器
５９ 空気圧

Claims (5)

1. 中心を支持軸に支持され電気抵抗が９×１０＾５Ω以下であるローラ状の導電性発泡体と、
   導電剤を含み表面電気抵抗が１×１０＾５Ω／□と９×１０＾５Ω／□の範囲にあり前記導電性発泡体を被覆するチューブ形状の導電性樹脂体と、
   該導電性樹脂体と前記導電性発泡体とを接着させる半絶縁性の接着剤と、
   から構成され、
   製品硬度がＡＳＫＥＲ−Ｆ９０°以下の硬度であり、
   前記接着材は前記導電性発泡体の軸方向の抵抗値に所定の高低分布を形成するように前記導電性発泡体の周面全体にわたり該導電性発泡体の軸方向に部分的に変化して塗布されていることを特徴とする接触型帯電装置。
2. 前記接着剤は、前記導電性発泡体に対し噴霧によって塗布されることを特徴とする請求項１記載の接触型帯電装置。
3. 前記接着剤は、前記導電性発泡体に対し軸方向の中央部よりも端部の塗布量が少ないことを特徴とする請求項１又は２記載の接触型帯電装置。
4. 前記接着剤を塗布された前記導電性発泡体を、空圧で膨らまされている前記導電性樹脂体中に挿通し、空圧解除後の前記接着剤の乾燥により前記導電性樹脂体と前記導電性発泡体とを接着させて形成されることを特徴とする請求項１、２又は３記載の接触型帯電装置。
5. 中心を支持軸に支持され電気抵抗が９×１０＾５Ω以下であるローラ状の導電性発泡体を用意し、
   該導電性発泡体の周面全面にその軸方向の中央部よりも端部の塗布量が少なくなるように噴霧により接着剤を塗布し、
   導電剤を含み表面電気抵抗が１×１０＾５Ω／□と９×１０＾５Ω／□の範囲にあるチューブ形状の導電性樹脂体を用意し、
   該導電性樹脂体を空圧で膨らましながらその膨らんでいる内部に前記導電性発泡体を挿通し、
   空圧を解除し、
   前記接着剤を乾燥させて前記導電性樹脂体と前記導電性発泡体とを接着させる工程を含んでいることを特徴とする接触型帯電装置の製造方法。

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