JP2012088677A - 電子写真機器用帯電ロール - Google Patents

Abstract

【課題】良好な接地性を確保可能な電子写真機器用帯電ロールを提供する。
【解決手段】ロール状の弾性体１２と、弾性体１２の一端部におけるロール軸上に固定された第１の短軸体１４ａと、弾性体１２の他端部におけるロール軸上に固定された第２の短軸体１４ｂとを有する電子写真機器用帯電ロール１０Ａとする。好ましくは、１２＜Ｂ／Ａ１＜１５０、１２＜Ｂ／Ａ２＜１５０（但し、Ａ１：第１の短軸体１４ａが弾性体１２と重なる領域の長さ、Ａ２：第２の短軸体１４ｂが弾性体１２と重なる領域の長さ、Ｂ：弾性体１２の面長）を満たしていると良い。また、好ましくは、Ｄ−ｄ１＞１、Ｄ−ｄ２＞１（但し、Ｄ：弾性１２体の外径（ｍｍ）、ｄ１：第１の短軸体１４ａの直径（ｍｍ）、ｄ２：第２の短軸体１４ｂの直径（ｍｍ））を満たしていると良い。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真機器用帯電ロールに関するものである。

従来、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真機器が広く使用されている。これら電子写真機器の内部には、静電潜像が形成される感光ドラム等の感光体が組み込まれている。感光体に静電潜像を形成するためには、予め感光体表面を帯電させる必要がある。そこで、この感光体を帯電させるために、一般的に半導電性の帯電ロールが使用されている。

上記帯電ロールとしては、図１７に示すように、導電性を有する軸体１０２の外周にロール状のゴム弾性体１０４を形成し、このゴム弾性体１０４の表面に、必要に応じて表層１０６等を順に形成した帯電ロール１００が公知である。帯電ロール１００では、ロール状のゴム弾性体１０４を貫通させて軸体１０２が設けられている。この種の帯電ロールは、一般に、パイプ型に軸体を同軸にセットし、型／軸体間の間隙にゴム弾性体形成材料を注入して加熱した後、脱型するなどして成形されている。

上述したロール構成以外にも、他の構成を有する帯電ロールも提案されている。例えば、特許文献１には、ＥＰＤＭなどにカーボンを分散させてなるチューブ状部材の内部にスポンジ部材を内装し、外側に高抵抗層を形成し、両端に導電性樹脂、金属等からなるフランジを配設してなる帯電ロールが開示されている。

また、特許文献２には、中空の弾性材からなる軸体のない帯電ロールを規制部材により感光ドラムに押しつける構成が開示されている。

特開平６−２０８２７８号公報 特開２００９−３００７６７号公報

近年、複写機等の電子写真機器は、高速化、高画質化の流れが加速している。このような流れの中、電子写真機器に組み込まれる帯電ロールには、感光ドラムとの接触において均一な接地性が要求される。接地性が不均一であると、白抜け画像等の画像不具合が発生しやすくなるからである。均一な接地性を得るためには、帯電ロールに形状ムラがないことが重要になる。

しかしながら、一般的に知られる従来の帯電ロールは、パイプ型に弾性体形成材料を注入する時の圧力により軸体が曲がり、その結果、形状が悪化して接地性が低下するといった問題があった。これは、ロール状の弾性体を貫通する軸体によって弾性体の面長全体を感光ドラムに押しつけているため、形状ムラが軸体方向全体に影響を与えてしまうためである。

また、最近では、低コスト化のために材料使用量の削減が求められており、軸体径やロール径を細くしたいというニーズも多い。ところが、軸体を細くするほど軸体の剛性が低下し、パイプ型への材料注入時に軸体が曲がりやすくなる。また、ロール径を細くして低コスト化を図る場合でも、型／軸体間の間隙が少なくなるため、やはりパイプ型への材料注入時に軸体が曲がりやすくなる。

これらの問題を回避するために、できる限り低粘度の弾性材料を使用して材料注入時の圧力を抑制することが考えられる。しかし、この方法を採用すると、使用できる弾性材料に制限が生じてしまう。他にも割型を用いてロール状弾性体を成形することも考えられるが、生じたパーティングラインを研磨する必要が生じる。さらに、パーティングラインに起因する抵抗ムラが生じ、帯電ロールとして不利である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、良好な接地性を確保可能な電子写真機器用帯電ロールを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る電子写真機器用帯電ロールは、ロール状の弾性体と、上記弾性体の一端部におけるロール軸上に固定された第１の短軸体と、上記弾性体の他端部におけるロール軸上に固定された第２の短軸体とを有することを要旨とする。

このとき、上記第１の短軸体および上記第２の短軸体のいずれも中空体であり、両短軸体の内部に上記弾性体が入り込むことにより、上記両短軸体の内部に上記弾性体が密着していることが好ましい。

この場合には、上記弾性体の両端面には、該端面の中心部分から外側に向かって延出された延出部がそれぞれ一体形成されており、上記両短軸体の内部に上記弾性体の両延出部がそれぞれ入り込むことにより、上記弾性体の端面よりも外側で、上記両短軸体が上記弾性体に固定されていることが好ましい。

これに対し、上記第１の短軸体および上記第２の短軸体のいずれも中空体である場合に、上記両短軸体のそれぞれの内側端部が上記弾性体の両端面から上記弾性体の内部に入り込んでいても良い。この際、以下の条件（１）を満たすことが好ましい。
１２＜Ｂ／Ａ１、１２＜Ｂ／Ａ２・・・（１）
但し、Ａ１：前記第１の短軸体が前記弾性体の面長部と重なる領域の長さ
Ａ２：前記第２の短軸体が前記弾性体の面長部と重なる領域の長さ
Ｂ ：前記弾性体の面長

また、本発明に係る電子写真機器用帯電ロールにおいては、上記第１の短軸体および上記第２の短軸体のいずれも中実体であっても良い。この場合には、以下の条件（２）を満たすことが好ましい。
１２＜Ｂ／Ａ１＜１５０、１２＜Ｂ／Ａ２＜１５０・・・（２）
但し、Ａ１：前記第１の短軸体が前記弾性体の面長部と重なる領域の長さ
Ａ２：前記第２の短軸体が前記弾性体の面長部と重なる領域の長さ
Ｂ ：前記弾性体の面長

これらの場合においては、さらに、以下の条件（３）を満たすことが好ましい。
Ｄ−ｄ１＞１、Ｄ−ｄ２＞１・・・（３）
但し、Ｄ ：前記弾性体の外径（ｍｍ）
ｄ１：前記第１の短軸体の外径（ｍｍ）
ｄ２：前記第２の短軸体の外径（ｍｍ）

本発明に係る電子写真機器用帯電ロールは、ロール状の弾性体と、弾性体の一端部におけるロール軸上に固定された第１の短軸体と、弾性体の他端部におけるロール軸上に固定された第２の短軸体とを有している。そのため、ロール状弾性体の面長部の剛性が低下し、面長部が柔軟になって、感光体の表面に沿うように追随可能となって接地性が向上する。したがって、ロールの形状起因の画像不具合が発生し難く、電子写真機器の高画質化に寄与することができる。

また、従来知られる一般的な帯電ロールは、形状ムラを防ぐために、軸体の両端に荷重をかけていることが多いが、本発明に係る帯電ロールによれば、その荷重をなくすことが可能となる。そのため、電子写真機器内に長期間放置しておいた場合でもヘタリスジ等の画像不具合を抑制することできる。

さらに、パイプ型の軸芯全体にわたって軸体をセットする必要がないので、弾性体形成材料の注入性が上がり、生産性の向上に寄与することができる。また、注入性に難のある高粘度の弾性体形成材料も使用することが可能となり、弾性体の材料選択余地も拡大する。

このとき、両短軸体が中空体で構成され、両短軸体の内部に弾性体が入り込むことで両短軸体の内部に弾性体が密着されていると、両短軸体の内部で両短軸体と弾性体の密着性が得られる。したがって、両短軸体が弾性体の面長部と重なる領域の長さを短くしても、両短軸体と弾性体の面長部との接着強度を確保できる。そして、両短軸体が弾性体の面長部と重なる領域の長さを短くすると、短軸体の回転中のブレ（上下動）が弾性体の面長部の端部に伝達されにくくなるため、高速回転時にも、弾性体の面長部の端部はブレにくくなり、高速回転時における弾性体の面長部の端部での接地性を向上できる。その結果、弾性体の面長部の端部での帯電不足が解消され、弾性体の面長部の端部における画像不良の発生を抑えることができる。

また、両短軸体の内部で両短軸体と弾性体の密着性が得られることから、両短軸体が弾性体の面長部と重なる領域をなくすこともできる。すなわち、弾性体の両端面に、該端面の中心部分から外側に向かって延出された延出部がそれぞれ一体形成されるとともに、両短軸体の内部に弾性体の両延出部がそれぞれ入り込むことにより、弾性体の端面よりも外側で、両短軸体が弾性体に固定される構成にすることもできる。この場合には、両短軸体が弾性体の面長部と重なる領域がないことから、より一層、短軸体の回転中のブレが弾性体の面長部の端部に伝達されにくくなるため、高速回転時にも、弾性体の面長部の端部はブレにくくなり、高速回転時における弾性体の面長部の端部での接地性をさらに向上できる。

ここで、両短軸体の内側端部が弾性体の端面からその内部に入り込んでいる構成において、上述の条件（１）を満たす場合には、接地性と端部の耐久性とのバランスに優れる。そのため、良好な画像を長期にわたって得ることが可能となる。

また、上記第１の短軸体および上記第２の短軸体のいずれも中実体である場合に、上述の条件（２）を満たす場合には、接地性と端部の耐久性とのバランスに優れる。そのため、良好な画像を長期にわたって得ることが可能となる。

また、上述の条件（３）を満たす場合には、短軸体と感光体との間で端部リークが発生し難くなるため、良好な画像を得やすくなる。

第１実施形態に係る帯電ロールの断面図である。 弾性体と短軸体との配置関係を説明するための図である。 弾性体の外径と短軸体の直径との関係を説明するための図である。 弾性体のたわみ量を説明するための図である。 第２実施形態に係る帯電ロールの断面図である。 第３実施形態に係る帯電ロールの断面図である。 第４実施形態に係る帯電ロールの断面図である。 第５実施形態に係る帯電ロールの断面図である。 第６実施形態に係る帯電ロールの断面図である。 第７実施形態に係る帯電ロールの断面図である。 短軸体が中実体で構成される場合の高速回転中における帯電ロールの挙動を説明する模式図である。 第８実施形態に係る帯電ロールの断面図である。 短軸体が中空体で構成される場合の回転中における帯電ロールの挙動を説明する模式図である。 第９実施形態に係る帯電ロールの断面図である。 第１０実施形態に係る帯電ロールの断面図である。 第１１実施形態に係る帯電ロールの断面図である。 従来の帯電ロールの断面図である。

以下、図面を用いて本発明に係る電子写真機器用帯電ロールについて詳細に説明する。図１は、第１実施形態に係る帯電ロールの断面図である。図１に示すように、帯電ロール１０Ａは、ロール状の弾性体１２と、第１の短軸体１４ａと、第２の短軸体１４ｂとを有している。第１の短軸体１４ａおよび第２の短軸体１４ｂは、いずれも中実体である。第１の短軸体１４ａは、弾性体１２の一端部におけるロール軸上に固定されている。第２の短軸体１４ｂは、弾性体１２の他端部におけるロール軸上に固定されている。帯電ロール１０Ａは、従来のように弾性体１２に貫通させて剛性の高い長軸体を配していない。そのため、弾性体１２の面長部が柔軟になる。

弾性体１２は、ロール軸上に、ロール軸に沿って中空部１２ａが存在している。この中空部１２ａの端部に、第１の短軸体１４ａの内側端部と第２の短軸体１４ｂの内側端部が固定されている。このような中空部１２ａが存在する場合には、弾性体１２の面長部がより柔軟になる。そのため、接地性の向上に有利である。また、弾性体形成材料の削減を図ることができることから、低コスト化に寄与することができる。

弾性体１２は、感光体との接地性を確保しやすくなる観点から、ゴム弾性を有していると良い。また、弾性体１２は、１または２以上の弾性層から構成することができる。

帯電ロール１０Ａにおいて、弾性体１２の表面には、表層１６が形成されている。表層１６は、主に、弾性体１２の表面を保護するためのものである。なお、表層１６は、必要に応じて形成することが可能なものである。表層１６は、単層から構成されていても良いし、複数層から構成されていても良い。表層１６の厚さは、特に限定されるものではないが、抵抗値を上昇させ難い等の観点から、０．０１〜１００μｍの範囲が好ましい。

このような帯電ロール１０Ａは、例えば、次のようにして製造できる。すなわち、押し出し機にて弾性体形成材料をチューブ状に押し出す。その後、このチューブの両端に各短軸体を挿入して必要に応じて加熱処理する。得られたロール体の表面に表層形成材料をディップコート法、スプレーコート法、ロールコーティング法等の塗工法によりコーティングし、必要に応じて加熱処理する。

図２は、弾性体と短軸体との配置関係を説明するための図である。図２に示すように、第１の短軸体１４ａが弾性体１２と重なる領域の長さをＡ１、第２の短軸体１４ｂが弾性体１２と重なる領域の長さをＡ２、弾性体１２の面長をＢとすると、以下の条件（２）を満たしていることが好ましい。
１２＜Ｂ／Ａ１＜１５０、１２＜Ｂ／Ａ２＜１５０・・・（２）

帯電ロール１０Ａが条件（２）を満たす場合には、接地性と端部の耐久性とのバランスに優れるからである。具体的には、Ｂ／Ａ１、Ｂ／Ａ２の値が、１２より大きくなると、良好な接地性が得られやすくなる。Ｂ／Ａ１、Ｂ／Ａ２の下限値は、より好ましくは、２０以上、さらに好ましくは、４０以上であると良い。一方、Ｂ／Ａ１、Ｂ／Ａ２の値が、１５０より小さくなると、弾性体と短軸体との密着力を確保しやすくなり、弾性体の端部の破壊を抑制しやすくなって耐久性を向上させやすくなる。Ｂ／Ａ１、Ｂ／Ａ２の上限値は、より好ましくは、１００以下、さらに好ましくは、８０以下であると良い。なお、Ａ１の長さとＡ２の長さは、同一であっても異なっていても良い。好ましくは、均一なロール回転を得やすくなる等の観点から、Ａ１の長さとＡ２の長さは、同一であると良い。また、第１の短軸体１４ａ、第２の短軸体１４ｂは、弾性体１２に固定されておれば、弾性体１２に接着された状態であっても良いし、圧入された状態であっても良い。

図３は、弾性体の外径と短軸体の直径との関係を説明するための図である。図３に示すように、弾性体１２の外径（ｍｍ）をＤ、第１の短軸体１４ａの直径（ｍｍ）をｄ１、第２の短軸体の直径（ｍｍ）をｄ２とすると、以下の条件（３）を満たしていることが好ましい。
Ｄ−ｄ１＞１、Ｄ−ｄ２＞１・・・（３）

帯電ロール１０Ａが条件（３）を満たす場合（つまり、弾性体１２の端部肉厚が０．５ｍｍ以上である）には、短軸体と感光体との間で端部リークが発生し難くなるため、良好な画像を得やすくなるからである。具体的には、Ｄ−ｄ１、Ｄ−ｄ２の値が、１より大きいと、第１の短軸体１４ａ、第２の短軸体１４ｂと感光体との間隙が多くなるため、短軸体／感光体間でリークが発生し難くなり、良好な画像を得やすくなる。Ｄ−ｄ１、Ｄ−ｄ２の下限値は、より好ましくは、１．２以上、さらに好ましくは、１．５以上であると良い。なお、ｄ１とｄ２の値は、同一であっても異なっていても良いが、好ましくは、均一なロール回転を得やすくなる等の観点から、ｄ１とｄ２の値は、同一であると良い。

図４は、弾性体のたわみ量を説明するための図である。図４に示すように、帯電ロール１０Ａは、弾性体１２のたわみ量、すなわち、第１の短軸体１４ａおよび第２の短軸体１４ｂの外側端面から５ｍｍ内側の位置にて第１の短軸体１４ａおよび第２の短軸体１４ｂの下側を保持した時のたわみ角度をθとした場合、このθが好ましくは、５°より大きいことが好ましい。感光体に沿って追従しやすくなり、接地性を向上させやすくなるからである。θの値は、より好ましくは、１０°〜９０°、さらに好ましくは、１５°〜８０°の範囲内にあると良い。

以下、変形例として他の実施形態について説明する。以下に示す変形例は、上述した帯電ロール１０Ａにおける弾性層１２の構成が大きく異なっている。

図５は、第２実施形態に係る帯電ロールの断面図である。図５に示すように、帯電ロール１０Ｂは、図１に示した帯電ロール１０Ａと比較して、弾性体１２が中空部１２ａを有していない点で異なっている。このような構成とした場合には、弾性体１２が厚くなるため、電気的な劣化に対して強くなるという利点がある。

帯電ロール１０Ｂは、例えば、次のようにして製造できる。すなわち、パイプ金型に弾性体形成材料を注入した後、金型の両端キャップに各短軸体を入れてキャップで蓋をして必要に応じて加熱処理し、弾性体形成材料をロール状に成形する。脱型後、得られたロール体の表面に表層形成材料をディップコート法、スプレーコート法、ロールコーティング法等の塗工法によりコーティングし、必要に応じて加熱処理する。

図６は、第３実施形態に係る帯電ロールの断面図である。図６に示すように、帯電ロール１０Ｃは、図５に示した帯電ロール１０Ｂと比較して、弾性体１２が２層構造に構成されている点で異なっている。具体的には、図６の弾性体１２は、基層１２ｂと、基層１２ｂの外周面に形成された中間層１２ｃとを有している。そして、この中間層１２ｃの外周面に、表層１６が形成されている。また、第１の短軸体１４ａと第２の短軸体１４ｂは、いずれも基層１２ｂの端部に固定されている。このような構成とした場合には、弾性体１２の各層に異なる機能、例えば、基層１２ｂにロールのベース機能、中間層１２ｃに抵抗調整機能を付与するなど、細かな機能設定を行うことが可能となり、抵抗ムラ等が低減されて帯電ロールの性能向上に寄与しやすくなるといった利点がある。

帯電ロール１０Ｃは、例えば、次のようにして製造できる。すなわち、パイプ金型に基層形成材料を注入した後、金型の両端キャップに各短軸体を入れてキャップで蓋をして必要に応じて加熱処理し、基層形成材料をロール状に成形する。脱型後、得られたロール体の表面に中間層形成材料をディップコート法、スプレーコート法、ロールコーティング法等の塗工法によりコーティングし、必要に応じて加熱処理する。さらに、このロール体の表面に表層形成材料をディップコート法、スプレーコート法、ロールコーティング法等の塗工法によりコーティングし、必要に応じて加熱処理する。

図７は、第４の実施形態に係る帯電ロールの断面図である。図７に示すように、帯電ロール１０Ｄは、図６に示した帯電ロール１０Ｃと比較して、弾性体１２の基層１２ｂに中空部１２ａを有している点で異なっている。このような構成とした場合には、中空部１２ａにより弾性体１２の面長部の柔軟性が向上し、接地性が高まる上、弾性体１２の各層に異なる機能、例えば、基層１２ｂをロールのベース機能、中間層１２ｃに抵抗調整機能を付与するなど、細かな機能設定を行うことが可能となり、抵抗ムラ等が低減されて帯電ロールの性能向上にも寄与しやすくなるといった利点がある。

帯電ロール１０Ｄは、例えば、次のようにして製造できる。すなわち、二層押し出し機にて基層形成材料、中間層形成材料をチューブ状に共押し出しする。その後、このチューブの両端に各短軸体を挿入して必要に応じて加熱処理する。得られたロール体の表面に表層形成材料をディップコート法、スプレーコート法、ロールコーティング法等の塗工法によりコーティングし、必要に応じて加熱処理する。

図８は、第５実施形態に係る帯電ロールの断面図である。図８に示すように、帯電ロール１０Ｅは、図５に示した帯電ロール１０Ｂと比較して、第１の軸体１４ａと第２の軸体１４ｂとの間が導電性の線材１８（例えば、ワイヤなどの金属線など）により連結されている点で異なっている。導電性の線材１８は、ロール軸上に配置されている。このような構成とした場合には、ロール軸から周方向に均一に電気が流れやすくなるため、均一な帯電性を付与することができる利点がある。なお、導電性の線材１８は、短軸体よりも細い、あるいは、剛性が十分に低いものであるため、ロールに形状ムラを与えるものではない。

帯電ロール１０Ｅは、例えば、次のようにして製造できる。すなわち、クロスヘッド押し出し機にて導電性の線材１８を弾性体形成材料に巻きつけながら押し出しした後、両端の短軸体を線材１８と接合挿入して必要に応じて加熱処理する。得られたロール体の表面に表層形成材料をディップコート法、スプレーコート法、ロールコーティング法等の塗工法によりコーティングし、必要に応じて加熱処理する。

図９は、第６実施形態に係る帯電ロールの断面図である。図９に示すように、帯電ロール１０Ｆは、図１に示した帯電ロール１０Ａと比較して、弾性体１２の中空部１２ａに、第３の軸体２０が存在している点で異なっている。第３の軸体２０は、第１の短軸体１４ａおよび第１の短軸体１４ｂと接触しておらず、両者の間には間隙２２が形成されている。この間隙２２の存在により、図１７に示す従来の帯電ロール１００に比べ、弾性体１２の面長部に柔軟性を付与することができる。このような構成とした場合には、弾性体１２の面長部が過度に柔軟になりすぎないので、取扱い性に優れるなどの利点がある。

このような帯電ロール１０Ｆは、例えば、次のようにして製造できる。すなわち、押し出し機にて弾性体形成材料をチューブ状に押し出す。その後、このチューブのいずれかの端部から第３の軸体２０を挿入し、所定位置に配置するとともに、チューブの両端に第３の軸体２０と接触しないように間隙２２を設けて各短軸体を挿入し、必要に応じて加熱処理する。得られたロール体の表面に表層形成材料をディップコート法、スプレーコート法、ロールコーティング法等の塗工法によりコーティングし、必要に応じて加熱処理する。

図１０は、第７実施形態に係る帯電ロールの断面図である。図１０に示すように、帯電ロール１０Ｇは、図１に示した帯電ロール１０Ａと比較して、第１の短軸体１４ａおよび第２の短軸体１４ｂが中空体である点で異なっている。このような構成とした場合には、ロール回転時に、第１の短軸体１４ａ、第２の短軸体１４ｂの回転時にブレ（上下動）が生じることがあるが、中空体であれば中実体よりも軽量であるので、ブレ（上下動）が生じたときに弾性体１２が暴れ難くなり、面長部が接地性を確保しやすくなる利点がある。なお、図１０に示した第１の短軸体１４ａおよび第２の短軸体１４ｂは、軸方向に沿って貫通し、その両端で開口する貫通孔をその内部に有するが、貫通孔の一端あるいは両端が蓋で覆われて塞がれていても良い。

ここで、帯電ロール１０Ａ〜１０Ｇは、短軸体の内側端部の外周面と弾性体の端部との間の密着性により、短軸体と弾性体の接着強度が得られるものである。この場合、接着強度を確保するため、図１１（ａ）に示すように、短軸体１４ａ，１４ｂが弾性体１２と重なる領域の長さＡ１，Ａ２が所定の長さを有することが好ましいのは、上述した通りである。

そうすると、図１１（ｂ）に示すように、短軸体１４ａ，１４ｂの回転にブレが生じたとき（回転中に短軸体１４ａ，１４ｂの軸端が上下動したとき）に、弾性体１２の面長部に短軸体１４ａ，１４ｂの端部が入り込んでいる影響で、面長部の端部が短軸体１４ａ，１４ｂの上下動とともに感光体４０の表面から浮き上がる場合がある。特に、電子写真機器の高速化に伴い、帯電ロール１０の回転速度が上がった場合には、面長部の端部の浮き上がりがさらに大きくなる場合がある。これにより、帯電ロール１０の端部での帯電不足で画質に影響を与える場合がある。

また、帯電ロール１０の面長部の表面と感光体４０の表面との接地性を確保するため、図１１（ａ）に示すように、帯電ロール１０の両端の短軸体１４ａ，１４ｂに荷重をかける場合がある。この荷重が大きくなると、短軸体１４ａ，１４ｂの外側端部が下降し、これに伴い、図１１（ｂ）に示すように、面長部の端部が感光体４０の表面から浮き上がる場合がある。

このような構成の帯電ロール１０Ａ〜１０Ｇに対する他の変形例を以下に説明する。

図１２は、第８実施形態に係る帯電ロールの断面図である。図１２に示すように、帯電ロール３０Ａは、ロール状の弾性体３２と、第１の短軸体３４ａと、第２の短軸体３４ｂとを有している。帯電ロール１０Ａと同様に、弾性体３２は、感光体との接地性を確保しやすくするなどの観点から、ゴム弾性を有していると良い。また、弾性体３２は、１または２以上の弾性層から構成することができる。また、帯電ロール１０Ａと同様に、この弾性体３２の表面には、表層３６が形成されている。なお、表層３６は、必要に応じて形成することが可能なものである。

第１の短軸体３４ａおよび第２の短軸体３４ｂは、いずれも、その内部に軸方向に沿って貫通する中空部を有する中空体である。中空部の一端は開口されているが他端は蓋で覆われて封止されている。なお、中空体は、中空部の両端が開口されていても良い。ロール状の弾性体３２は、充実体である。ロール状の弾性体３２の両端面には、該端面の中心部分から外側に向かって延出された延出部３２ａ，３２ｂがそれぞれ一体形成されている。

弾性体３２の一端部の端面に形成された延出部３２ａは、その根元の部分まで、第１の短軸体３４ａの開口端側からその内部に入り込んでおり、第１の短軸体３４ａの内部に密着している。第１の短軸体３４ａの開口端は、弾性体３２の一端部の端面に接する位置に配置されており、その端面よりも弾性体３２の内部には入り込んでいない。すなわち、第１の短軸体３４ａが弾性体３２の面長部３２ｃと重なる領域がない。したがって、第１の短軸体３４ａは、弾性体３２の一端部の端面よりも外側で、弾性体３２の一端部におけるロール軸上に固定されている。

同様に、弾性体３２の他端部の端面に形成された延出部３２ｂは、その根元の部分まで、第２の短軸体３４ｂの開口端側からその内部に入り込んでおり、第２の短軸体３４ｂの内部に密着している。第２の短軸体３４ｂの開口端は、弾性体３２の他端部の端面に接する位置に配置されており、その端面よりも弾性体３２の内部には入り込んでいない。すなわち、第２の短軸体３４ｂが弾性体３２の面長部３２ｃと重なる領域がない。したがって、第２の短軸体３４ｂは、弾性体３２の他端部の端面よりも外側で、弾性体３２の他端部におけるロール軸上に固定されている。

帯電ロール３０Ａは、このような構成の第１の短軸体３４ａおよび第２の短軸体３４ｂによりその両端で支持されるものであり、従来のように面長部まで貫通する剛性の高い長軸体により支持されるものではない。そのため、面長部３２ｃには剛性がなく、面長部３２ｃは感光体の表面に沿うように追随できることから、接地性が向上する。

そして、このような構成の帯電ロール３０Ａによれば、両短軸体３４ａ，３４ｂの内部で両短軸体３４ａ，３４ｂと弾性体３２の密着性が得られるため、両短軸体３４ａ，３４ｂが弾性体３２の面長部３２ｃと重なる領域をなくしても、両短軸体３４ａ，３４ｂと弾性体３２の面長部３２ｃとの接着強度を確保できる。

このように両短軸体３４ａ，３４ｂが弾性体３２の面長部３２ｃと重なる領域がない場合には、短軸体３４ａ，３４ｂの回転中のブレ（上下動）が弾性体３２の面長部３２ｃの端部に伝達されにくい。すなわち、図１３に示すように、短軸体３４ａ，３４ｂの回転時のブレ（上下動）とともに動く部分は弾性体３２の延出部３２ａ，３２ｂに留まり、短軸体３４ａ，３４ｂの上下動による面長部３２ｃの端部の浮き上がりが抑えられる。これにより、面長部３２ｃの接地性が向上する。そして、このように面長部３２ｃは短軸体３４ａ，３４ｂの上下動に連動されにくいため、帯電ロール３０Ａの回転速度が上がった場合にも、面長部３２ｃの端部の浮き上がりを抑えることができる。すなわち、帯電ロール３０Ａの高速回転時においても、面長部３２ｃの感光体への接地性に優れる。同様に、帯電ロール３０Ａの両端に荷重がかかり、短軸体３４ａ，３４ｂの外側端部が下降する場合においても、面長部３２ｃの端部の浮き上がりが抑えられるため、面長部３２ｃの感光体への接地性に優れる。

帯電ロール３０Ａは、例えば、次のようにして製造できる。すなわち、パイプ金型に弾性体形成材料を注入した後、金型の両端キャップに各短軸体を入れてキャップで蓋をして必要に応じて加熱処理し、弾性体形成材料をロール状に成形する。各短軸体は中空状であるため、中空内部に弾性体形成材料が入り込む。これにより、弾性体３２の端面に延出部３２ａ，３２ｂが形成される。脱型後、得られたロール体の表面に表層形成材料をディップコート法、スプレーコート法、ロールコーティング法等の塗工法によりコーティングし、必要に応じて加熱処理する。

また、帯電ロール３０Ａは、次のような方法によっても製造できる。すなわち、弾性体の面長部と延出部とが一体に成形される金型内面を有する金型内に弾性体形成材料を注入した後、加熱処理し、弾性体形成材料を延出部を有するロール状に成形する。脱型後、延出部を各短軸体に挿入する。得られたロール体の表面に表層形成材料をディップコート法、スプレーコート法、ロールコーティング法等の塗工法によりコーティングし、必要に応じて加熱処理する。

図１４は、第９実施形態に係る帯電ロールの断面図である。図１４に示すように、帯電ロール３０Ｂは、図１１に示した帯電ロール３０Ａと比較して、第１の短軸体３４ａの開口端が弾性体３２の一端部の端面から距離Ｃだけ外側に離れた位置に配置され、第２の短軸体３４ｂの開口端が弾性体３２の他端部の端面から距離Ｃだけ外側に離れた位置に配置されている点で異なっている。このように、第１の短軸体３４ａおよび第２の短軸体３４ｂが弾性体３２の端面から離れていれば、より一層、面長部３２ｃは短軸体３４ａ，３４ｂの上下動に連動されにくくなる。そのため、面長部３２ｃの感光体への接地性がさらに良くなる。この際、面長部３２ｃの端部から短軸体３４ａ（３４ｂ）の開口端（端部）までの距離Ｃは、５ｍｍ以下であることが好ましい。距離Ｃが大きすぎると、短軸体３４ａ（３４ｂ）で面長部３２ｃを保持する力が低下して面長部３２ｃの端部の耐久性が低下しやすい。

帯電ロール３０Ｂは、次のような方法によって製造できる。すなわち、弾性体の面長部と延出部とが一体に成形される金型内面を有する金型内に弾性体形成材料を注入した後、加熱処理し、弾性体形成材料を延出部を有するロール状に成形する。脱型後、延出部を各短軸体に挿入する。得られたロール体の表面に表層形成材料をディップコート法、スプレーコート法、ロールコーティング法等の塗工法によりコーティングし、必要に応じて加熱処理する。

図１５は、第１０実施形態に係る帯電ロールの断面図である。図１５に示すように、帯電ロール３０Ｃは、図１１に示した帯電ロール３０Ａと比較して、第１の軸体３４ａと第２の軸体３４ｂとの間が導電性の線材３８（例えば、ワイヤなどの金属線など）により連結されている点で異なっている。導電性の線材３８は、ロール軸上に配置されている。導電性の線材３８は、弾性体３２の屈曲性を阻害しない程度の剛性のもの（太さ、材質等）であれば良い。このような構成とした場合には、図８に示した帯電ロール１０Ｅと同様、ロール軸から周方向に均一に電気が流れやすくなるため、均一な帯電性を付与することができる利点がある。なお、導電性の線材３８は、短軸体よりも細い、あるいは、剛性が十分に低いものであるため、ロールに形状ムラを与えるものではない。

帯電ロール３０Ｃは、例えば、次のようにして製造できる。すなわち、クロスヘッド押し出し機にて導電性の線材３８を弾性体形成材料に巻きつけながら押し出しした後、両端の短軸体を線材３８と接合挿入して必要に応じて加熱処理する。得られたロール体の表面に表層形成材料をディップコート法、スプレーコート法、ロールコーティング法等の塗工法によりコーティングし、必要に応じて加熱処理する。

図１６は、第１１実施形態に係る帯電ロールの断面図である。図１６に示すように、帯電ロール３０Ｄは、図１１に示した帯電ロール３０Ａと比較して、第１の短軸体３４ａの開口端が弾性体３２の一端部の端面から面長部３２ｃの内部に入り込み、第２の短軸体３４ｂの開口端が弾性体３２の他端部の端面から面長部３２ｃの内部に入り込んでいる点で異なっている。すなわち、両短軸体３４ａ，３４ｂが弾性体３２の面長部３２ｃと重なる領域がある点で異なっている。

このような構成の帯電ロール３０Ｄによれば、図１１に示した帯電ロール３０Ａと同様に、両短軸体３４ａ，３４ｂの内部で両短軸体３４ａ，３４ｂと弾性体３２の密着性が得られるため、両短軸体３４ａ，３４ｂが弾性体３２の面長部３２ｃと重なる領域の長さを短くしても、両短軸体３４ａ，３４ｂと弾性体３２の面長部３２ｃとの接着強度を確保できる。そして、このように両短軸体３４ａ，３４ｂが弾性体３２の面長部３２ｃと重なる領域の長さを短くすると、短軸体３４ａ，３４ｂの回転中のブレ（上下動）が弾性体３２の面長部３２ｃの端部に伝達されにくくなるため、短軸体３４ａ，３４ｂの上下動による面長部３２ｃの端部の浮き上がりが抑えられる。これにより、面長部３２ｃの接地性が向上する。そして、このように面長部３２ｃは短軸体３４ａ，３４ｂの上下動に連動されにくいため、帯電ロール３０Ａの回転速度が上がった場合にも、面長部３２ｃの端部の浮き上がりを抑えることができる。すなわち、帯電ロール３０Ｄの高速回転時においても、面長部３２ｃの感光体への接地性に優れる。同様に、帯電ロール３０Ｄの両端に荷重がかかり、短軸体３４ａ，３４ｂの外側端部が下降する場合においても、面長部３２ｃの端部の浮き上がりが抑えられるため、面長部３２ｃの感光体への接地性に優れる。

また、このような構成の帯電ロール３０Ｄによれば、両短軸体３４ａ，３４ｂの外周面でも両短軸体３４ａ，３４ｂと弾性体３２の密着性が得られるため、弾性体３２の端部の破壊が抑制されやすく、耐久性を向上できる。

帯電ロール３０Ｄにおいては、第１の短軸体３４ａが弾性体３２の面長部３２ｃと重なる領域の長さをＡ１、第２の短軸体３４ｂが弾性体３２の面長部３２ｃと重なる領域の長さをＡ２、弾性体３２の面長をＢとすると、以下の条件（１）を満たしていることが好ましい。
１２＜Ｂ／Ａ１、１２＜Ｂ／Ａ２・・・（１）

帯電ロール３０Ｄが条件（１）を満たす場合には、接地性と端部の耐久性とのバランスに優れるからである。具体的には、Ｂ／Ａ１、Ｂ／Ａ２の値が、１２より大きくなると、良好な接地性が得られやすくなる。Ｂ／Ａ１、Ｂ／Ａ２の下限値は、より好ましくは、２０以上、さらに好ましくは、４０以上であると良い。一方、Ｂ／Ａ１、Ｂ／Ａ２の上限値は、特に限定されるものではない。上限値の好ましい値としては、２２５以下である。Ｂ／Ａ１、Ｂ／Ａ２の値が２２５より小さくなると、弾性体と短軸体との密着力をより確保しやすくなり、弾性体の端部の破壊を抑制しやすくなって耐久性を向上させやすくなる。Ｂ／Ａ１、Ｂ／Ａ２の上限値は、より好ましくは、１００以下、さらに好ましくは、８０以下であると良い。なお、Ａ１の長さとＡ２の長さは、同一であっても異なっていても良い。好ましくは、均一なロール回転を得やすくなる等の観点から、Ａ１の長さとＡ２の長さは、同一であると良い。

帯電ロール３０Ｄは、例えば、次のようにして製造できる。すなわち、パイプ金型に弾性体形成材料を注入した後、金型の両端キャップに各短軸体を入れてキャップで蓋をして必要に応じて加熱処理し、弾性体形成材料をロール状に成形する。各短軸体は中空状であるため、中空内部に弾性体形成材料が入り込む。これにより、弾性体３２の端面に延出部３２ａ，３２ｂが形成される。脱型後、得られたロール体の表面に表層形成材料をディップコート法、スプレーコート法、ロールコーティング法等の塗工法によりコーティングし、必要に応じて加熱処理する。

帯電ロール３０Ａ〜３０Ｄにおいても、図３に示す帯電ロール１０Ａと同様に、弾性体３２の外径（ｍｍ）をＤ、第１の短軸体の外径（ｍｍ）をｄ１、第２の短軸体の外径（ｍｍ）をｄ２とし、上記の条件（３）を満たしていることが好ましい。

以上、上述した帯電ロール１０Ａ〜１０Ｇにおいて、第１の短軸体１４ａ、第２の短軸体１４ｂ、第３の軸体２０の材質は、導電性を有するものであればよく、具体的には、鉄、ステンレス、アルミニウム等の金属材料を挙げることができる。また、上述した帯電ロール３０Ａ〜３０Ｄにおいて、第１の短軸体３４ａ、第２の短軸体３４ｂの材質は、導電性を有するものであればよく、具体的には、鉄、ステンレス、アルミニウム等の金属材料を挙げることができる。

また、弾性体を構成する主な材料としては、各種のゴム材料を用いることができる。上記ゴム材料としては、例えば、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコーンゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ヒドリンゴム（ＥＣＯ、ＣＯ）、ウレタン系エラストマー、天然ゴム（ＮＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等を用いることができる。これらは１種単独で使用しても、あるいは、２種以上混合してもいずれでも良い。

これらゴム材料は、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、グラファイト、チタン酸カリウム、酸化鉄、ｃ−ＴｉＯ₂ 、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ₂ 等の電子導電剤、或いはトリメチルオクタデシルアンモニウムパークロレート、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド等の第４級アンモニウム塩、過塩素酸リチウム、過塩素酸カリウム等のイオン導電剤などといった各種の導電剤や、他にも、必要に応じて、増量剤、補強剤、加工助剤、硬化剤、加硫促進剤、架橋剤、架橋助剤、発泡剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、シリコーンオイル、滑剤、助剤、界面活性剤等の各種添加剤を１種または２種以上適宜含有していても良い。

表層１６，３６を構成する主な材料としては、例えば、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ブチラール樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素ゴム、フッ素樹脂、フッ素樹脂とフッ素ゴムとの混合物、シリコーン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、ニトリルゴム、ウレタンゴム、これらを架橋した樹脂等を例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。とりわけ、耐摩耗性に優れる等の観点から、架橋ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素変性アクリル樹脂等を好適に用いることができる。

表層１６，３６は、導電剤を含有していても良い。また、表層１６，３６は、必要に応じて粗さ形成剤、可塑剤、レベリング剤等の各種添加剤を１種または２種以上適宜含有していても良い。

以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

＜軸体＞
表１に示す外径、長さを有する鉄製の中実円柱状の短軸体を準備した。また、表１に示す外径、長さを有する鉄製の中実円柱状の従来軸体（芯金）を準備した。また、表２に示す外径、長さを有するアルミニウム製の中空円筒状の短軸体を準備した。なお、本実施例では、第１の短軸体と第２の短軸体とは同一部材を用いている。

＜弾性体形成材料＞
弾性体形成材料として以下の配合Ａ、Ｂ、Ｃを準備した。
・配合Ａ
エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合体（ダイソー社製、「エピクロマーＣＧ１０２」）１００質量部と、トリオクタデシルアンモニウムパークロレート１質量部と、酸化亜鉛（三井金属鉱業社製）５質量部と、ステアリン酸（花王社製、「ルナックＳ−３０」）１質量部と、加硫促進剤（大内新興化学工業社製、「ノクセラーＤＭ」）０．５質量部と、硫黄１質量部（鶴見化学工業社製、「サルファックスＰＴＣ」）、加硫促進剤（大内新興化学工業社製、「ノクセラーＴＴ」）０．５質量部と、加硫促進剤（大内新興化学工業、「ノクセラーＴＲＡ」）０．５質量部とを配合し、ロールを用いて混練りすることにより、配合Ａに係る組成物を調製した。

・配合Ｂ
ＥＰＤＭ（三井化学社製、「ＥＰＴ４０４６」）１００質量部に対して、酸化亜鉛２種（三井金属鉱業社製）６質量部、ステアリン酸（花王社製、「ルナックＳ３０」）２質量部、カーボンブラック（電気化学工業社製、「デンカブラックＨＳ−１００」）１０質量部、パラフィンオイル（出光石油化学社製、「ダイアナプロセスＰＷ３８０」）７０質量部、加硫促進剤（大内新興化学社製、「ノクセラーＢＺ」）２質量部、加硫促進剤（大内新興化学社製、「ノクセラーＣＺ」）３質量部、硫黄（鶴見化学工業社製）１質量部の割合で配合し、ロールを用いて混練りすることにより、配合Ｂに係る組成物を調製した。

・配合Ｃ
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン（帝国化学社製、「トレジンＥＦ３０Ｔ」）１００質量部に対して、トリメチロールメラミン（住友化学社製、「スミカフレックスＭ３」）３０質量部、ケッチェンブラックＥＣ（ケッチェンブラックインターナショナル社製）１５質量部の割合で配合し、メタノール−トルエン混合溶液（メタノール：トルエン＝７：３）５００質量部に混合撹拌して、配合Ｃに係る組成物を調製した。

＜実施例および比較例に係る帯電ロールの作製＞
（実施例１〜４、９〜１１）
これら各実施例については、図５に示すロール構成を有する帯電ロールを作製した。すなわち、パイプ金型に配合Ａに係る組成物を注入した後、金型の両端キャップに、表１に示す各短軸体を入れてキャップで蓋をし、１７０℃×５０分の条件で加硫した。脱型後、得られたロール体の表面に配合Ｃに係る組成物をディップコートし、１５０℃×５０分の条件で熱処理した。これにより、実施例１〜４、９〜１１に係る帯電ロールを得た。

（実施例５）
実施例５については、図１に示すロール構成を有する帯電ロールを作製した。すなわち、押し出し機にて配合Ａに係る組成物をチューブ状に押し出した後、このチューブの両端に表１に示す短軸体を挿入し、１７０℃×５０分の条件で加硫した。その後、得られたロール体の表面に配合Ｃに係る組成物をディップコートし、１５０℃×５０分の条件で熱処理した。これにより、実施例５に係る帯電ロールを得た。

（実施例６）
実施例６については、図６に示すロール構成を有する帯電ロールを作製した。すなわち、パイプ金型に配合Ｂに係る組成物を注入した後、金型の両端キャップに、表１に示す短軸体を入れてキャップで蓋をし、１８０℃×５０分の条件で加硫した。脱型後、得られたロール体の表面に配合Ａに係る組成物をディップコートし、１７０℃×５０分の条件で熱処理した。さらに、このロール体の表面に配合Ｃに係る組成物をディップコートし、１５０℃×５０分の条件で熱処理した。これにより、実施例６に係る帯電ロールを得た。

（実施例７）
実施例７については、図７に示すロール構成を有する帯電ロールを作製した。すなわち、二層押し出し機にて配合Ｂに係る組成物、配合Ａに係る組成物をチューブ状に共押し出した後、このチューブの両端に表１に示す短軸体を挿入し、１８０℃×５０分の条件で加硫した。その後、得られたロール体の表面に配合Ｃに係る組成物をディップコートし、１５０℃×５０分の条件で熱処理した。これにより、実施例７に係る帯電ロールを得た。

（実施例８）
実施例８については、図８に示すロール構成を有する帯電ロールを作製した。すなわち、クロスヘッド押し出し機にてワイヤーを配合Ａに係る組成物に巻きつけながら押し出しした後、両端の短軸体をワイヤーと接合挿入して１７０℃×５０分の条件で加硫した。その後、得られたロール体の表面に配合Ｃに係る組成物をディップコートし、１５０℃×５０分の条件で熱処理した。これにより、実施例８に係る帯電ロールを得た。

（実施例１２、１５）
図１２に示すロール構成を有する帯電ロールを作製した。すなわち、パイプ金型に配合Ａに係る組成物を注入した後、金型の両端キャップに、表２に示す各短軸体を入れてキャップで蓋をし、１７０℃×５０分の条件で加硫した。脱型後、得られたロール体の表面に配合Ｃに係る組成物をディップコートし、１５０℃×５０分の条件で熱処理した。これにより、実施例１２、１５に係る帯電ロールを得た。なお、実施例１２については外側端部が蓋で封止された短軸体とし、実施例１５については両端部が封止されていない短軸体とした。

（実施例１３、１４、１８）
図１６に示すロール構成を有する帯電ロールを作製した。すなわち、パイプ金型に配合Ａに係る組成物を注入した後、金型の両端キャップに、表２に示す各短軸体を入れてキャップで蓋をし、１７０℃×５０分の条件で加硫した。脱型後、得られたロール体の表面に配合Ｃに係る組成物をディップコートし、１５０℃×５０分の条件で熱処理した。これにより、実施例１３、１４、１８に係る帯電ロールを得た。なお、実施例１３、１４、１８については外側端部が蓋で封止された短軸体とした。

（実施例１６）
図１５に示すロール構成を有する帯電ロールを作製した。すなわち、クロスヘッド押し出し機にてワイヤーを配合Ａに係る組成物に巻きつけながら押し出しした後、両端の短軸体をワイヤーと接合挿入して１７０℃×５０分の条件で加硫した。その後、得られたロール体の表面に配合Ｃに係る組成物をディップコートし、１５０℃×５０分の条件で熱処理した。これにより、実施例８に係る帯電ロールを得た。なお、実施例１６については外側端部が蓋で封止された短軸体とした。

（実施例１７、１９）
図１４に示すロール構成を有する帯電ロールを作製した。すなわち、弾性体の面長部と延出部とが一体に成形される金型内面を有する金型に、配合Ａに係る組成物を注入した後、金型の両端をキャップで蓋をし、１７０℃×５０分の条件で加硫した。脱型後、得られたロール体の表面に配合Ｃに係る組成物をディップコートし、１５０℃×５０分の条件で熱処理した。さらに、弾性体の延出部を表２に示す各短軸体に挿入した。これにより、実施例１７、１９に係る帯電ロールを得た。なお、実施例１７、１９については外側端部が蓋で封止された短軸体とした。

（比較例１）
比較例１については、図１７に示すロール構成を有する帯電ロールを作製した。すなわち、パイプ金型に同軸に従来軸体を設置し、金型／従来軸体間の間隙に配合Ａに係る組成物を注入した後、キャップで蓋をし、１７０℃×５０分の条件で加硫した。脱型後、得られたロール体の表面に配合Ｃに係る組成物をディップコートし、１５０℃×５０分の条件で熱処理した。これにより、比較例１に係る帯電ロールを得た。

＜評価＞
（画像評価）
各帯電ロールを市販のカラーレーザープリンタ（ＤＥＬＬ社製、「Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ ３１１０ｃｎ」）に組み込んで、黒ベタ画像を出した時の、ロールの形状起因による周方向の濃度ムラをマクベス濃度計で測定した。濃度差が０．２以下のものを接地性に優れ、優れた画像が得られるとして「◎」、濃度差が０．２１〜０．３のものを接地性が良好であり、良好な画像が得られるとして「○」、濃度差が０．３１〜０．４９のものを接地性が若干劣るが許容できるものとして「△」、濃度差が０．５以上のものを接地性が悪く、画像不良であるとして「×」と判断した。

（帯電性ムラ評価）
各帯電ロールを市販のカラーレーザープリンタ（ＤＥＬＬ社製、「Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ ３１１０ｃｎ」）に組み込んで、感光体を所定の回転数で回転させながらＤＣ１２００Ｖを印加したときの感光体１周における最大電位と最小電位との差（ΔＶ）を帯電性ムラの値とした。帯電性ムラが１０Ｖ以下の場合を優れる「◎」、１１〜２０Ｖの場合を良好「○」、２１〜５０Ｖの場合をやや劣るが許容できる「△」、５１Ｖ以上の場合を劣る「×」とした。

（耐久評価）
各帯電ロールを市販のカラーレーザープリンタ（ＤＥＬＬ社製、「Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ ３１１０ｃｎ」）に組み込んで、連続して画像を出した時に、弾性層と短軸体との接着部分が剥がれて短軸体が取れてしまう時点までの出力画像の枚数を確認した。その枚数が３０００枚以上の場合を耐久性に優れるとして「◎」、２０００枚〜２９９９枚の場合を耐久性が良好であるとして「○」、１０００枚〜１９９９枚の場合を耐久性にやや劣るが許容できるとして「△」、９９９枚以下の場合を耐久性に劣るとして「×」と判断した。

（端部リーク評価）
各帯電ロールを直径３０ｍｍの金属ロールの上に乗せて、リーク試験機（ＫＩＫＵＳＵＩ社製、「ＴＯＳ５０５１」）にてリーク試験を実施した。リーク電圧が０．８ｋＶより大きい場合を端部の耐リーク性に優れるとして「◎」、０．６〜０．７ｋＶの場合を端部の耐リーク性が良好であるとして「○」、０．４〜０．５ｋＶの場合を端部の耐リーク性にやや劣るが許容できるとして「△」、０．３ｋＶ以下の場合を端部の耐リーク性に劣るとして「×」と判断した。

表１、表２に、作製した各帯電ロールのロール構成の詳細、評価結果をまとめて示す。

表１、表２の結果を相対比較すると以下のことが分かる。比較例１に係る帯電ロールは、ロール状弾性体の内部を長軸体が貫通した構造である。そのため、弾性体形成材料の注入時の圧力により軸体が曲がり、これに起因して形状ムラが発生して接地性が低下し、画像不良が発生した。

これに対し、実施例１〜１９に係る帯電ロールは、いずれも、弾性体の両端部にそれぞれ短軸体が固定されている。そのため、ロール状弾性体の面長部が柔軟になって、感光体の表面に沿うように追随して接地性が向上し、ロールの形状起因の画像不具合が発生することなく、良好な画像が得られた。また、このような構成を採用しても、耐久性や端部の耐リーク性が著しく損なわれることもないことが分かった。

したがって、本発明に係る帯電ロールによれば、電子写真機器の高画質化、耐久性の向上に寄与することが可能なことが確認できた。

また、実施例に係る帯電ロール同士を比較すると、短軸体が中実体で構成されている実施例１〜１１においては、とりわけ、Ｂ／Ａ値が１２〜１５０の範囲にある実施例１〜９に係る帯電ロールは、接地性と端部の耐久性とのバランスに優れていることが確認された。また、Ｄ−ｄ値が１よりも大きい実施例１〜３、５〜８、１０、１１に係る帯電ロールは、短軸体と感光体との間で端部リークが発生し難くなるため、良好な画像を得やすくなることが確認された。

また、短軸体が中実体で構成されている実施例１と比較して、短軸体が中空体で構成されている実施例１４は、高速回転時の帯電性ムラ評価が向上しており、高速回転時の接地性が向上していることが確認された。また、短軸体が中空体で構成されている帯電ロール同士を比較すると、短軸体が弾性体の面長部と重なる領域の長さＡ（＝Ａ１＝Ａ２）を有する構成の実施例１４と比べて、短軸体が弾性体の面長部と重なる領域がない構成の実施例１２では、高速回転時の帯電性ムラ評価がさらに向上しており、高速回転時の接地性がさらに向上していることが確認された。また、短軸体が弾性体の面長部と重なる領域の長さＡを有する構成の実施例１３、１４、１８を比較すると、Ｂ／Ａ値が１２以上のものは、高速回転時の接地性に優れることが確認された。また、短軸体が弾性体の面長部と重なる領域がない構成の実施例１２、１７、１９を比較すると、距離Ｃが５ｍｍ以下のものは、接地性と端部の耐久性とのバランスに優れていることが確認された。

以上、本発明の実施形態、実施例について説明したが、本発明は上記実施形態、実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能なものである。

１０Ａ 第１実施形態の帯電ロール
１０Ｂ 第２実施形態の帯電ロール
１０Ｃ 第３実施形態の帯電ロール
１０Ｄ 第４実施形態の帯電ロール
１０Ｅ 第５実施形態の帯電ロール
１０Ｆ 第６実施形態の帯電ロール
１２ 弾性体
１２ａ 中空部
１２ｂ 基層
１２ｃ 中間層
１４ａ 第１の短軸体
１４ｂ 第２の短軸体
１６ 表層
１８ 導電性線材
２０ 第３の軸体

Claims (6)

1. ロール状の弾性体と、
   前記弾性体の一端部におけるロール軸上に固定された第１の短軸体と、
   前記弾性体の他端部におけるロール軸上に固定された第２の短軸体と、
   を有することを特徴とする電子写真機器用帯電ロール。
2. 前記第１の短軸体および前記第２の短軸体のいずれも中空体であり、両短軸体の内部に前記弾性体が入り込むことにより、前記両短軸体の内部に前記弾性体が密着していることを特徴とする請求項１に記載の電子写真機器用帯電ロール。
3. 前記弾性体の両端面には、該端面の中心部分から外側に向かって延出された延出部がそれぞれ一体形成されており、前記両短軸体の内部に前記弾性体の両延出部がそれぞれ入り込むことにより、前記弾性体の端面よりも外側で、前記両短軸体が前記弾性体に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の電子写真機器用帯電ロール。
4. 前記第１の短軸体および前記第２の短軸体のいずれも中空体であり、以下の条件（１）を満たすことを特徴とする請求項２に記載の電子写真機器用帯電ロール。
   １２＜Ｂ／Ａ１、１２＜Ｂ／Ａ２・・・（１）
   但し、Ａ１：前記第１の短軸体が前記弾性体の面長部と重なる領域の長さ
   Ａ２：前記第２の短軸体が前記弾性体の面長部と重なる領域の長さ
   Ｂ ：前記弾性体の面長
5. 前記第１の短軸体および前記第２の短軸体のいずれも中実体であり、以下の条件（２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の電子写真機器用帯電ロール。
   １２＜Ｂ／Ａ１＜１５０、１２＜Ｂ／Ａ２＜１５０・・・（２）
   但し、Ａ１：前記第１の短軸体が前記弾性体と重なる領域の長さ
   Ａ２：前記第２の短軸体が前記弾性体と重なる領域の長さ
   Ｂ ：前記弾性体の面長
6. 以下の条件（３）を満たすことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電子写真機器用帯電ロール。
   Ｄ−ｄ１＞１、Ｄ−ｄ２＞１・・・（３）
   但し、Ｄ ：前記弾性体の外径（ｍｍ）
   ｄ１：前記第１の短軸体の外径（ｍｍ）
   ｄ２：前記第２の短軸体の外径（ｍｍ）

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