JP2020166251A

JP2020166251A - ロール

Info

Publication number: JP2020166251A
Application number: JP2020044581A
Authority: JP
Inventors: 和也荻島; Kazuya Ogishima
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2020-10-08
Also published as: US10901346B2; US20200310301A1; CN111752128A

Abstract

【課題】軸、弾性層および環状部材を備えたロールにおいて、軸の環状手段が装着される部分に固定部を設けず、環状手段にその固定部に固定される被固定部を設けない場合に比べて、経時等の要因により環状手段と弾性層の間に生じる隙間を経由して放電が発生することを抑制する。【解決手段】ロール６は、導電性の軸６１と、軸６１に設けられる弾性層６２と、軸６１のうち弾性層の軸方向Ｄの両端面６２ｅから突出する両端部６１ａ，６１ｂの少なくとも一方に当該弾性層の端面６２ｅに接触した状態で装着される非導電性の環状部材６４とを備え、軸６１の両端部６１ａ，６１ｂのうち環状部材６４が装着される部分に、環状部材６４の軸方向Ｄの装着位置を固定する固定部７１が設けられており、環状部材６４の内周面の軸方向Ｄにおける一部に、軸６１の固定部７１で固定される被固定部７３が設けられている。【選択図】図９

Description

この発明は、ロールに関するものである。

従来、高圧の電圧が印加されてもリークが生じにくいロール（ローラ）等に関する技術としては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１には、芯金の外周面に弾性層が形成されたローラ部材であって、その芯金は前記弾性層が形成された範囲から軸方向端部にむけて突き出すように形成された突出部を有し、非導電性材料で形成されて、前記弾性層における軸方向端部の端面に喰い込むように前記突出部に設置された非導電性部材を備えたローラ部材と、そのローラ部材を転写ローラ又は転写対向ローラとして用いる画像形成装置とが記載されている。

特開２０１７−９９８５号公報

この発明は、放電が発生し得る電圧が供給され得る導電性の軸に少なくとも弾性層を設けてなり、その軸のうち弾性層の軸方向の端部から突出する端部に当該弾性層の端面に接触した状態で装着される非導電性の環状手段を有するロールにおいて、軸の環状手段が装着される部分に固定部を設けず、環状手段にその固定部に固定される被固定部を設けない場合に比べて、経時等の要因により環状手段と弾性層の間に生じる隙間を経由して放電が発生することを抑制できるロールを提供するものである。

この発明（Ａ１）のロールは、請求項１に記載されている通り、
導電性の軸と、
前記軸に設けられる弾性層と、
前記軸のうち前記弾性層の軸方向の両端面から突出する両端部の少なくとも一方に当該弾性層の端面に接触した状態で装着される非導電性の環状手段と、
を備え、
前記軸の両端部のうち前記環状手段が装着される部分に、前記環状手段の軸方向の装着位置を固定する固定部が設けられており、
前記環状手段の内周面の軸方向における一部に、前記軸の前記固定部で固定される被固定部が設けられているものである。

この発明（Ａ２）のロールは、上記発明Ａ１のロールにおいて、前記環状手段の内周面のうち前記被固定部を形成する部分以外の部分が、前記軸の端部に圧入される圧入部分として構成されているものである。
この発明（Ａ３）のロールは、上記発明Ａ１のロールにおいて、前記軸の両端部のうち前記環状手段の装着される部分が小径部および大径部からなる２段の段付き部分であり、前記環状手段が前記軸の前記段付き部分の小径部および大径部にそれぞれ装着される小径部および大径部を有する２段形状の部材であり、前記軸部の段付き部分の小径部に前記固定部が設けられており、前記環状手段の小径部の内周面に前記被固定部が設けられているものである。
この発明（Ａ４）のロールは、上記発明Ａ１のロールにおいて、前記軸の両端部のうち前記環状手段の装着される部分が小径部および大径部からなる２段の段付き部分であり、前記環状手段が前記軸の前記段付き部分の小径部および大径部にそれぞれ装着される小径部および大径部を有する２段形状の部材であり、前記軸部の段付き部分の大径部に前記固定部が設けられており、前記環状手段の大径部の内周面に前記被固定部が設けられているものである。

この発明（Ａ５）のロールは、上記発明Ａ３のロールにおいて、前記環状手段の大径部が、前記軸の大径部に圧入される圧入部分として構成されているものである。
この発明（Ａ６）のロールは、上記発明Ａ４のロールにおいて、前記環状手段の小径部が、前記軸の小径部に圧入される圧入部分として構成されているものである。

この発明（Ａ７）のロールは、上記発明Ａ１からＡ６のいずれかのロールにおいて、前記固定部は凹部として構成され、前記被固定部は前記凹部に嵌め込まれる凸部として構成されているものである。
この発明（Ａ８）のロールは、上記発明Ａ１からＡ６のいずれかのロールにおいて、前記環状手段の前記弾性層と接する端面に、当該弾性層の端面に食い込む突出部が設けられているものである。

上記発明Ａ１のロールによれば、軸の環状手段が装着される部分に固定部を設けず、環状手段にその固定部に固定される被固定部を設けない場合に比べて、経時等の要因により環状手段と弾性層の間に生じる隙間を経由して放電が発生することを抑制できる。

上記発明Ａ２のロールによれば、環状手段の内周面のうち被固定部を形成する部分以外の部分が圧入部分として構成されていない場合に比べて、経時等の要因により環状手段と弾性層の間に生じる隙間を経由して放電が発生することをより確実に抑制できる。
上記発明Ａ３のロールによれば、２段形状の環状手段を弾性層に密着させて装着することができ、上記放電が発生することをより確実に抑制できる。
上記発明Ａ４のロールによれば、２段形状の環状手段を弾性層に密着させて装着することができ、上記放電が発生することをより確実に抑制できる。

上記発明Ａ５のロールによれば、２段形状の環状手段を弾性層により安定して密着させて装着することができ、上記放電が発生することをより一層確実に抑制できる。
上記発明Ａ６のロールによれば、２段形状の環状手段を弾性層により安定して密着させて装着することができ、上記放電が発生することをより一層確実に抑制できる。

上記発明Ａ７のロールによれば、固定部が凹部でなく、被固定部が凸部でない場合に比べて、固定部および被固定部を容易に設けることができる。
上記発明Ａ８のロールによれば、環状手段に弾性層の端面に食い込む突出部を設けない場合に比べて、上記放電が発生することをより確実に抑制できる。

実施の形態１に係るロールを備える画像形成装置の構成を示す概要図である。図１の画像形成装置の一部（主に作像装置）を示す概要図である。図１の画像形成装置の他の一部（主に二次転写の部分）を示す概要図である。（Ａ）は実施の形態１に係るロールを適用した二次転写ロールの全体を示す概要図、（Ｂ）は（Ａ）のロールの一端部を拡大して示す概要図である。（Ａ）は図４の二次転写ロールの一端部のホルダー等を取り外した状態を示す概要図、（Ｂ）は（Ａ）のロールの一端部を示す斜視図である。（Ａ）は図５の二次転写ロールにおける軸の一端部を示す斜視図、（Ｂ）は図５の二次転写ロールにおける環状部材を示す斜視図である。（Ａ）および（Ｂ）は図６（Ｂ）の環状部材を異なる方向からそれぞれ見たときの各状態を示す概要図である。（Ａ）は図５の二次転写ロールにおける軸の一端部を示す概要図、（Ｂ）は図７（Ｂ）の環状部材のＱ−Ｑ線に沿う概略断面図である。（Ａ）は図５の二次転写ロールの一端部における環状部材の装着した状態を示す一部断面で示す図、（Ｂ）は図５の二次転写ロールの一端部の縦断面図である。実施の形態２に係る二次転写ロールの一端部の構成を示す各断面図である。図１０の二次転写ロールにおける環状部材を異なる方向から見たときの状態を示す概要図である。実施の形態３に係る二次転写ロールを示す図であり、（Ａ）はその二次転写ロールにおける軸の一端部を示す概要図、（Ｂ）はその二次転写ロールにおける環状部材を示す概略断面図である。実施の形態４に係る二次転写ロールの一端部の構成を示す各断面図である。（Ａ）は図１３の二次転写ロールにおける軸の一端部を示す概要図、（Ｂ）は図１３の二次転写ロールにおける環状部材を示す概略断面図である。比較例１の二次転写ロールにおける環状部材の構成と放電発生時の状態を示す概略断面図である。比較例２の二次転写ロールにおける環状部材の構成と放電発生時の状態を示す概略断面図である。

以下、この発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

［実施の形態１］
図１には、実施の形態１に係るロールを備える画像形成装置１が示されている。図１を含む他の図面中に符号Ｘ，Ｙ，Ｚを付して示す矢印は、その各図面において想定した幅、高さおよび奥行の各方向を示す。また図１、図２等において符号Ｘ，Ｙの矢印が交わる部分における丸印の記号は、符号Ｚの方向が図面の垂直下方に向いていることを示している。

＜画像形成装置＞
画像形成装置１は、電子写真方式等の画像形成方式を利用して、現像剤としてのトナーで構成される画像を記録媒体の一例である用紙９に形成する装置である。この画像形成装置１は、例えば、情報端末機、画像読取装置等の外部機器から入力される画像情報に対応した画像の形成を行うプリンタとして構成されている。

この画像形成装置１は、図１に示されるように、装置本体の一例である筐体１０の内部空間に、未定着像としてのトナー像を形成する像形成手段２と、像形成手段２で形成されるトナー像を一時的に保持して搬送した後に用紙９に二次転写させる中間転写手段３と、中間転写手段３の二次転写する位置に供給すべき用紙９を収容するとともに送り出す給紙手段４と、中間転写手段３で二次転写されたトナー像を用紙９に定着させる定着手段５等を備えている。

筐体１０は、各種の支持部材、外装材等の材料で所要の構造および形状に組み立てられる構造物である。この筐体１０は、その上面部の一部に、画像が形成された後に排出される用紙９を積み重ねた状態で収容する排出収容部１２が形成されている。図１における一点鎖線は、筐体１０内で用紙９が搬送されるときの主な搬送経路を示している。

像形成手段２は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）という４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにて構成されている。実施の形態１における４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１に示す筐体１０の内部において右肩上がりに傾いた状態で並ぶよう配置されている。

４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、図１や図２に示されるように、矢印で示す方向に回転する像保持手段の一例である感光ドラム２１を有している。
また作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、その感光ドラム２１の周囲に、感光ドラム２１の像保持領域を帯電する帯電装置２２と、感光ドラム２１の帯電された像保持領域に画像情報に応じた露光を行って静電潜像を形成する露光手段の一例である露光装置２３と、感光ドラム２１の像形成面に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像してトナー像にする現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、感光ドラム２１の像形成面を清掃する第１清掃装置２６等の機器を配置している。
図１では便宜上、符号２１から２４、２６をブラック（Ｋ）の作像装置２Ｋには全て記載し、他の色の作像装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃにはその一部のみを記載して残り一部の記載を省略している。

このうち帯電装置２２は、接触帯電部材の一例である帯電ロール２２１を用い、その帯電ロール２２１に給電装置１５から所要の帯電用電圧を供給して帯電を行う接触帯電方式の帯電装置を適用している。図２中の符号２２３は、帯電ロール２２１に接触してロール表面を清掃する清掃ロールである。
また、現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、その本体（ハウジング）２４１に収容される現像剤におけるトナーの色が上記４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のいずれか１色である点で互いに異なる以外はほぼ同じ構成になっている。すなわち、現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図２に示されるように、その本体２４１内に、現像剤を保持して感光ドラム２１と対向する現像工程域を通過させるよう回転して搬送する現像ロール２４２と、本体２４１内の現像剤を撹拌しながら現像ロール２４２に供給するよう回転して搬送するオーガ等の攪拌部材２４３と、現像ロール２４２に保持させる現像剤の量（厚さ）を規制する層厚規制部材２４４等が配置されて構成されている。現像ロール２４２は、給電装置１５から所要の現像用電圧が供給されて現像を行う。

中間転写手段３は、筐体１０の内部において像形成手段２としての作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方側に配置されている。
この中間転写手段３は、作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）でそれぞれ形成されるトナー像を一次転写で受けて保持した後に用紙９に二次転写する位置まで搬送するよう回転する中間転写ベルト３１と、作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各感光ドラム２１に形成された各トナー像を中間転写ベルト３１の外周面の像保持領域にそれぞれ一次転写させる一次転写装置３３と、中間転写ベルト３１上のトナー像を用紙９に二次転写させる二次転写装置３５と、中間転写ベルト３１の外周面を清掃する第２清掃装置３６等の機器を配置して構成されている。

中間転写ベルト３１は、複数の支持ロール３２ａ〜３２ｄに架け回された状態で、作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各感光ドラム２１と二次転写装置３５等を順次通過しながら矢印で示す方向に回転するようになっている。支持ロール３２ａは駆動ロールとして、支持ロール３２ｂは二次転写対向ロールとして、それぞれ構成されている。
また、一次転写装置３３は、図１や図２に示されるように、接触転写部材の一例である一次転写ロール３３１を用い、その一次転写ロール３３１に給電装置１５から所要の一次転写用電圧を供給して一次転写を行う接触転写方式の転写装置を適用している。
さらに、二次転写装置３５は、図１や図３に示されるように、接触転写部材の一例である二次転写ロール３５１を用い、その二次転写ロール３５１に給電装置１５から所要の二次転写用電圧を供給して二次転写を行う接触転写方式の転写装置を適用している。

給紙手段４は、用紙９を収容する用紙収容体４１、用紙９を用紙収容体４１から１枚ずつ送り出す送出装置４３等の機器を配置して構成されている。給紙手段４から送り出された用紙９は、用紙搬送ロール４５、図示しない搬送ガイド等で構成される給紙搬送路を経由して、中間転写手段３における中間転写ベルト３１と二次転写装置３５との間になる二次転写位置まで搬送される。

定着手段５は、中間転写手段３の二次転写位置の上方側に配置されている。定着手段５は、筐体５０の内部空間に、加熱用回転体５１、加圧用回転体５２等の機器を配置して構成されている。定着手段５から定着後に送り出される用紙９は、用紙搬送ロール４７、図示しない搬送ガイド等で構成される排出経路を経由して、排出収容部１２まで搬送される。

＜二次転写ロール＞
二次転写ロール３５１は、この発明のロール６の一例として構成されている。

二次転写ロール３５１は、図３〜図５等に示されるように、軸６１と、軸６１に設けられる弾性層６２および表面層６３と、軸６１のうち弾性層６２の軸方向Ｄの両端面６２ｅからそれぞれ突出する両端部６１ａ，６１ｂに弾性層６２の端面６２ｅに接触した状態でそれぞれ装着される環状手段の一例である環状部材６４とを備えた構造からなるものである。

図４において符号６５は、軸６１の両端部６１ａ，６１ｂを保持して二次転写ロール３５１全体を図示しない支持フレーム等の装着部に取り付ける際に使用される非導電性のホルダーを示す。また符号６６は二次転写ロール３５１が図示しない回転駆動装置から伝達される回転動力を受けるギヤと二次転写ロール３５１以外の回転部品へ回転動力を中継して伝える中継ギヤとからなる二段ギヤを示し、符号６７はホルダー６５と後述する環状部材（６４）との隙間を覆って隠す非導電性のカバーを示す。
２つのホルダー６５内には、軸６１の両端部６１ａ，６１ｂを回転可能に支持する軸受が配置されており、カバー６７のある側のホルダー６５には給電装置１５からの二次転写用電圧を軸６１に接して供給する図示しない給電部材が配置されている。給電部材は、二次転写ロール３５１の装着時に、給電装置１５からの送電部材と接触して接続された状態になる。

軸６１は、その全体が所要の径および長さからなるほぼ円柱形状の部材であり、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の導電性を有する材料で構成されている。
実施の形態１における軸６１は、図６（Ａ）等に示されるように、その両端部６１ａ，６１ｂのうち環状部材６４を装着する部分が、外径を大小に異ならせた大径部６１２および小径部６１３からなる段付き部分として形成されている。大径部６１２は、弾性層６２が設けられる部分と同じ径になっている。小径部６１３は、大径部６１２よりも外径が小さい部分である。図６（Ａ）では弾性層６２および表面層６３を省略している。

また軸６１は、図５、図６（Ａ）等に示されるように、小径部６１３よりも外側に、更に外径が２段階で小さくなる第２の小径部６１４および第３の小径部６１５が形成されている。第２の小径部６１４と第３の小径部６１５は、ホルダー６５の取付けと軸受の取付けのために使用される。
この軸６１には、二次転写が行われるときに、ホルダー６５内にある図示しない給電部材を介して５ｋＶから７ｋＶの二次転写用電圧が供給されるようになっている。

弾性層６２は、所要の層厚からなる弾性変形し得る層であり、導電性の発泡材料（導電性発泡ＥＣＯ／ＮＢＲ）等の材料を用いて構成されている。
実施の形態１における弾性層６２は、軸６１の大径部６１２の両端部を少し残した状態で形成されている。また弾性層６２は、体積抵抗率が例えば１０⁶〜１０⁹Ω・ｃｍの範囲内になるよう構成されている。

表面層６３は、離型性等の所要の機能を付すための表面層である。
実施の形態１における表面層６３は、離型層として構成されており、ポリイミド等の材料を用いて、弾性層６２の外周面を覆うように形成されている。また表面層６３は、体積抵抗率が例えば１０⁸〜１０¹²Ω・ｃｍの範囲内になるよう構成されている。
また表面層６３は、図５等に示されるように、弾性層６２の両端部６１ａ，６１ｂから所要の長さだけ迫り出した状態で形成されている。図５等における符号６３ｂは、表面層６３の迫り出し部分を示している。

環状部材６４は、軸６１の弾性層６２の両端部６１ａ，６１ｂから突出する両端部６１ａ，６１ｂに対して弾性層６２の端面６２ｅに接触した状態で装着される非導電性（体積抵抗率：１０¹⁵Ω・ｃｍ以上）の部材であり、カーラーとも称される部材である。環状部材６４は、ポリアセタール（ＰＯＭ）成形材料（Ｍ９０−４４）等の材料を用いて所要の形状に形成されている。

実施の形態１における環状部材６４は、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示されるように、軸６１の上記段付き部分における小径部６１３および大径部６１２にそれぞれ嵌め入れて装着される小径部６４１および大径部６４２を有する２段形状の部材として構成されている。小径部６４１の内側には、軸６１の小径部６１３が嵌め入れられるよう円柱状に貫通した小径の装着孔（空洞）６４３が形成されている。大径部６４２の内側には、軸６１の大径部６１２が嵌め入れられるよう小径部６４１に向けて窪んだ大径の装着孔（凹部）６４４が形成されている。小径の装着孔６４３と大径の装着孔６４４との境界部は、図７に示されるように小径の装着孔６４３から大径の装着孔６４４に向けて拡がる勾配からなるテーパー面６４５が形成されている。

ところで、本発明者の研究によれば、二次転写ロール３５１として、例えば図１５（Ａ）に示されるように、上記環状部材６４に代えて段付きの形状でない点で異なるのみの比較用の環状部材６４０を、軸６１の端部に弾性層６２の端面６２ｅに接触させた状態で装着した比較例１のロール６０Ｘを適用した場合には、次の不具合があることが確認されている。なお、このときの環状部材６４０は、軸６１の一端部に対して圧入等の手段により強固に装着されている。
すなわち、この比較例１のロール６０Ｘは、５〜７ｋＶ程度の二次転写用電圧を供給する二次転写ロール３５１として使用した場合、一定の時間（例えば１００時間以上）が経過したときに放電が発生することがあった。このときの放電は、ロール６０Ｘの軸６１から中間転写ベルト３１にむけて発生したものと推測される。

また、この放電が発生したロール６０Ｘについて調べたところ、図１５（Ｂ）に示されるように、環状部材６４０と弾性層６２の端面６２ｅとの間に、軸６１に至る小さい隙間１００が存在していることが確認された。このときの隙間１００は、図１５（Ｂ）に例示されるように環状部材６４０が弾性層６２の端面６２ｅから離れるよう軸方向Ｄに僅かにずれたことで生じたものであると考えられる。また、この隙間１００は、環状部材６４０の周方向全域にわたって存在するように発生していた。

そこで、二次転写ロール３５１としてのロール６においては、図６から図９に示されるように、軸６１の両端部６１ａ，６１ｂの環状部材６４が装着される部分に環状部材６４の軸方向Ｄの装着位置を固定する固定部７１を設け、また環状部材６４の内周面（６４１ａ）の軸方向Ｄにおける一部に軸６１の固定部７１で固定される被固定部７３を設けている。

固定部７１は、図６（Ａ）等に示されるように、軸６１の環状部材６４が装着される部分が大径部６１２および小径部６１３からなる段付き部分になっているので、その段付き部分のうちの小径部６１３に設けられている。

実施の形態１における固定部７１は、図６（Ａ）、図８（Ａ）等に示されるように、軸６１の小径部６１３の周方向全域に連続した溝（凹部の一例）として形成されている。周方向は、軸方向Ｄとほぼ直交（９０°±１°の角度で交差）する方向である。また固定部７１の溝は、断面形状がほぼ四角形からなり、所要の幅ｗ１および深さｄ１で小径部６１３の周方向の全域に連続している円環状の溝である。

一方、被固定部７３は、図６（Ｂ）等に示されるように、環状部材６４が小径部６４１および大径部６４２を有する２段形状であり、軸６１の固定部７１が設けられた小径部６１３に装着される部分が小径部６４１になるので、その小径部６４１における小径の装着孔６４３の内周面６４１ａに設けられている。
この被固定部７３は、軸６１にある固定部７１の溝に嵌め入れられて少なくとも軸方向Ｄには変位しない形状からなるものである。また被固定部７３は、軸６１にある固定部７１の溝に嵌め入れられたとき、環状部材６４の大径部６４２の端面６４ｅが弾性層６２の端面６２ｅと接触した状態になる位置に設けられる。

実施の形態１における被固定部７３は、図６（Ｂ）、図７、図８（Ｂ）等に示されるように、環状部材６４の小径部６４１における内周面６４１ａの周方向に間隔をあけて複数（本例では３つ）形成されている。また被固定部７３は、小径部６４１における内周面６４１ａから所要の幅ｗ２および高さｈ１で隆起して周方向に所要の長さｍで円弧状に曲がって延びる板状の突起（凸部の一例）として形成されている。
この場合、被固定部７３の幅ｗ２は、固定部７１の溝の幅ｗ１よりも極僅かに狭い幅である。また被固定部７３の高さｈ１は、固定部７１の溝の深さｄ１よりも僅かに低い高さであり、例えば０．０１〜０．０６ｍｍ程度の値である。さらに被固定部７３の１つの長さｍは、被固定部７３が小径部６４１における内周面６４１ａの周方向に間隔をあけて３つ設けるので、その内周面６４１ａの周長の１／３よりも短い長さ（例えば１／１８程度の長さ）である。

また、実施の形態１における二次転写ロール３５１としてのロール６では、環状部材６４の内周面のうち被固定部７３を形成する部分以外の部分を、軸６１の端部６１ａ，６１ｂに圧入される圧入部分７５として構成している。

ここで、実施の形態１における環状部材６４の内周面のうち被固定部７３を形成する部分以外の部分については、被固定部７３を小径部６４１における内周面６４１ａの周方向に沿う部分に形成しているため、その小径部６４１の内周面６４１ａではない大径部６４２の内周面６４２ａとする。
また、上記圧入とは、環状部材６４の圧入部分７５を、圧力を加えて押し込むことにより軸６１の装着部分に装着することをいう。このため、圧入部分７５は、例えば、図８に示されるように、環状部材６４の圧入する大径部６４２の内周面６４２ａにおける内径Ｄｉを、その装着先の部分となる軸６１の大径部６１２の外径Ｄｅと同じ寸法又は極僅か小さい寸法にすることと、環状部材６４に一定以上の力をかけたときに大径部６４２等が破損することなくその径が一時的に広がるよう変形し得る材料で製作することで構成される。

さらに、実施の形態１における二次転写ロール３５１としてのロール６では、図７、図８（Ｂ）等に示されるように、環状部材６４の弾性層６２と接する端面６４ｅに、弾性層の端面６２ｅに食い込む突出部８０を設けている。

実施の形態１における突出部８０は、図８（Ｂ）に示されるように、環状部材６４の弾性層６２の端面６２ｅと接触する部分である大径部６４２の端面６４ｅから、その端面６４ｅの厚さｔ２よりも薄い厚さｔ１（＜ｔ２）で軸方向Ｄとほぼ平行して突出した形状からなる部分である。突出部８０の厚さｔ１は、例えば、環状部材６４の端面６４ｅの厚さｔ２の１／２よりも薄い厚さにするとよい。
また、この突出部８０は、図７に示されるように、環状部材６４の円環状の端面６４ｅにおいて円環状に連続する形状の突出部として形成されている。さらに、突出部８０は、図９に示されるように、環状部材６４を装着した際に軸６１と接触しない位置に設けられている。実施の形態１では、突出部８０を、図７、図８（Ｂ）等に示されるように大径部６４２の端面６４ｅにおける厚さ方向のほぼ中間の位置に設けている。

この二次転写ロール３５１としてのロール６は、例えば、次のような順番で組み立てられる。

まず、二次転写ロール３５１における軸６１の大径部６１２および小径部６１３に、環状部材６４を装着する。このときの二次転写ロール３５１は、軸６１の大径部６１２の所定の範囲に弾性層６２と表面層６３をこの順で設けてなるロールである。

この際、環状部材６４は、その大径部６４２が軸６１の大径部６１２に圧入されるとほぼ同時に、その小径部６４１が軸６１の小径部６１３に装着される。

特に環状部材６４の小径部６４１が軸６１の小径部６１３に装着されるときには、図９に示されるように、環状部材６４の小径部６４１の内周面６４１ａにある３つの突起からなる被固定部７３が、軸６１の小径部６１３にある連続した溝形状の固定部７１に嵌め入れられた状態になる。

これにより、環状部材６４における３つの被固定部７３は、軸６１の溝状の固定部７１の軸方向Ｄにおける左右の溝側壁面に接触して軸方向Ｄに対する移動が阻止される。この結果、環状部材６４は、軸６１に対してその軸方向Ｄに変位することなく固定された状態に保たれ、その結果として、環状部材６４が弾性層６２の端面６２ｅに対して接触する状態が保持される。

また、環状部材６４の大径部６４２が軸６１の大径部６１２に装着されると、図９に示されるように、その大径部６４２の端面６４ｅが突出部８０を弾性層６２の端面６２ｅに喰い込ませた状態で弾性層６２の端面６２ｅと接触した状態になる。このとき、突出部８０は、弾性層６２の端面６２ｅの一部をその内側に軸方向Ｄに沿って押し込むように弾性変形させた状態にすることで食い込むことになる。

これにより、環状部材６４は、大径部６４２の端面６４ｅが弾性層６２の端面６２ｅに接触した状態になることにとどまらず、環状部材６４に突出部８０を設けない場合に比べて、環状部材６４の端面６４ｅが弾性層６２の端面６２ｅに圧着された状態に保たれ、弾性層６２の端面６２ｅとの間に隙間が更に生じにくくなる。
また、突出部８０は、環状部材６４の大径部６４２の端面６４ｅに円環状に連続した形状の突出部として形成されているので、弾性層６２の円環状の端面６２ｅに途切れることなく連続した状態で食い込むようになり、このため環状部材６４は弾性層６２の端面６２ｅとの間に隙間が更に生じにくくなる。
また、突出部８０は、環状部材６４を装着した際に軸６１と接触しない位置に設けられているので、弾性層６２は突出部８０の食い込みにより弾性変形しても軸６１（の大径部６１２）の周面から剥がれにくくなり、環状部材６４の大径部６４２の端面６４ｅと軸６１の外周面との間に新たな隙間が発生するおそれもない。

さらに、環状部材６４の大径部６４２が軸の大径部６１２に装着されるときには、大径部６４２の内周面６４２ａが圧入部分７５として構成されているので、圧入された状態で装着される。
これにより、環状部材６４は、軸６１の軸方向Ｄへの移動が発生しにくくなり、上記固定部７１と被固定部７３との嵌め合いによる軸方向Ｄへの移動が阻止される作用とも協働して軸方向Ｄに対して強固に装着された状態に保たれる。しかも、このときの環状部材６４は、軸６１の周方向への移動も発生しにくくなって強固に装着された状態に保たれる。

続いて、二次転写ロール３５１は、図４に示されるように、軸６１の一方の端部６１ａに、軸受を有するホルダー６５を装着した後に、そのホルダー６５を外側からほぼ囲むような状態でカバー６７を取り付ける。また二次転写ロール３５１は、その他方の端部６１ｂに、二段ギヤ６６を取り付けた後に、その二段ギヤ６６の外側ギヤの内側に差し込むような状態でホルダー６５を取り付ける。これにより、二次転写ロール３５１は、図４に示されるような外観からなるロール６として完成する。

また、完成した二次転写ロール３５１は、画像形成装置１の二次転写装置３５における装着部に装着される。また、二次転写ロール３５１は、画像形成装置１における二次転写位置に正式にセットされると、その軸６１が給電装置１５と通電可能な状態になる。

そして、二次転写ロール３５１としてのロール６は、給電装置１５から５〜７ｋＶ程度の二次転写用電圧を供給して二次転写工程に一定の時間（例えば１００時間以上）が経過するまで使用したところ、軸６１に固定部７１を設けずかつ環状部材６４に被固定部７３を設けない場合に比べて、環状部材６４と弾性層６２の間に生じる隙間を経由して放電が発生することが抑制されることが確認された。
また、このときの二次転写ロール３５１について検査したところ、図９（Ａ）に示されるように、環状部材６４と弾性層６２の端面６２ｅとの間に隙間の存在は確認されなかった。なお、この二次転写ロール３５１においては、表面層６３の両端部が弾性層６２の端面６２ｅよりも外側に迫り出した迫り出し部分６３ｂを有しているので、これによっても環状部材６４と弾性層６２の端面６２ｅとの間に生じる隙間に起因した放電が発生しにくい状態になる。

そしてまた、このロール６からなる二次転写ロール３５１を二次転写装置３５に適用した画像形成装置１にあっては、その二次転写ロール３５１において経時等の要因により環状部材６４と弾性層６２の間に生じる隙間を経由して放電が発生することが抑制されるので、かかる放電による二次障害の発生も抑制される。このときの二次障害とは、例えば、二次転写ロール３５１における弾性層６２等の発泡材料への引火等の不具合である。

［実施の形態２］
図１０は、実施の形態２に係る二次転写ロール３５１としてのロール６Ｂを示すものである。
実施の形態２に係る二次転写ロール３５１としてのロール６Ｂは、図１０や図１１に示されるように、環状部材６４として突出部８０を設けない環状部材６４Ｂを適用して変更した以外は実施の形態１に係るロール６と同じ構成からなるものである。

このロール６Ｂからなる二次転写ロール３５１は、環状部材６４Ｂを軸６１に装着した際、環状部材６４Ｂの大径部６４２の端面６４ｅが弾性層６２の端面６２ｅに対してそのままの面で接触した状態になり、実施の形態１における環状部材６４（図９等を参照）のように突出部８０による食い込みがない点で異なるのみで環状部材６４Ｂが軸６１（の大径部６１２および小径部６１３）に同様の状態で装着される。

つまり、環状部材６４Ｂは、その大径部６４２が軸６１の大径部６１２に圧入されるとほぼ同時に、その小径部６４１が軸６１の小径部６１３に装着される。
特に、環状部材６４Ｂの小径部６４１が軸６１の小径部６１３に装着されるときには、図１０に示されるように、環状部材６４Ｂの小径部６４１の内周面６４１ａにある３つの突起からなる被固定部７３が、軸６１の小径部６１３にある連続した溝形状の固定部７１に嵌め入れられた状態になる。
また、環状部材６４Ｂの大径部６４２が軸の大径部６１２に装着されるときには、図１０に示されるように、大径部６４２の内周面６４２ａにおける圧入部分７５が圧入された状態で装着される。

そして、このロール６Ｂからなる二次転写ロール３５１においても、実施の形態１に係るロール６の場合とほぼ同様に、軸６１に固定部７１を設けずかつ環状部材６４Ｂに被固定部７３を設けない場合に比べて、環状部材６４Ｂと弾性層６２の間に生じる隙間を経由して放電が発生することが抑制される。

参考までに、二次転写ロール３５１として、例えば図１６（Ａ）に示されるように、上記環状部材６４Ｂに代えて、被固定部７３を設けた円環状の第１環状部材６４０Ｙと圧入部分７５として構成した円環状の第２環状部材６４０Ｚとの２つに分割して構成された比較用の環状部材を用い、この環状部材を軸６１の一端部に第１環状部材６４０Ｙが弾性層６２の端面６２ｅに接触した状態になり、第２環状部材６４０Ｚが第１環状部材６４０Ｙに接触した状態となるように装着した比較例２のロール６０Ｙを適用した場合には、次の不具合があることが確認されている。

すなわち、この比較例２のロール６０Ｙは、５〜７ｋＶ程度の二次転写用電圧を供給する二次転写ロール３５１として使用した場合、一定の時間（例えば１００時間以上）が経過したときに放電が発生することがあった。
また、この放電が発生したロール６０Ｙについて調べたところ、図１６（Ｂ）に示されるように、第１環状部材６４０Ｙと第２環状部材６４０Ｚとの間に、軸６１に至る小さい隙間１０１が存在していることが確認された。このときの隙間１０１は、図１６（Ｂ）に例示されるように第２環状部材６４０Ｚが第１環状部材６４０Ｙから離れるよう軸方向Ｄに僅かにずれたことで生じたものであると考えられる。
なお、このときのロール６０Ｙでは、第１環状部材６４０Ｙと弾性層６２の端面６２ｅとの間に隙間が発生していなかった。

［実施の形態３］
図１２は、実施の形態３に係る二次転写ロール３５１としてのロール６Ｃの一部を示すものである。
実施の形態３に係るロール６Ｃは、図１２に示されるように、固定部７１を軸６１Ｃの大径部６１２に設け、かつ被固定部７３を環状部材６４Ｃの大径部６４２の内周面６４２ａに設けるようしたことと、小径部６４１を圧入部分７５として構成したことで変更した以外は実施の形態２に係るロール６Ｂと同じ構成からなるものである。

軸６１Ｃの大径部６１２に設ける固定部７１は、図１２（Ａ）に示されるように、実施の形態１における固定部７１とほぼ同様の構成（図８（Ａ））からなる溝状の固定部である。また、環状部材６４Ｃの大径部６４２の内周面６４２ａに設ける被固定部７３は、図１２（Ｂ）に示されるように、実施の形態１における被固定部７３とほぼ同様の構成（図８（Ｂ））からなる３つの被固定部である。
また、環状部材６４Ｃは、その小径部６４１の内周面６４１ａを、軸６１Ｃの小径部６１３に圧入する圧入部分７５として構成した。

このロール６Ｃにおける環状部材６４Ｃは、その大径部６４２が軸６１Ｃの大径部６１２に装着されるとほぼ同時に、その小径部６４１が軸６１Ｃの小径部６１３に圧入される。
特に、環状部材６４Ｃの大径部６４２が軸６１Ｃの大径部６１２に装着されるときには、環状部材６４Ｃの大径部６４２の内周面６４２ａにある３つの被固定部７３が、軸６１Ｃの大径部６１２にある連続した溝形状の固定部７１に嵌め入れられた状態になる。
また、環状部材６４Ｃの小径部６４１が軸６１Ｃの小径部６１３に装着されるときには、小径部６４１の内周面６４１ａにおける圧入部分７５が圧入された状態で装着される。

そして、このロール６Ｃからなる二次転写ロール３５１においても、実施の形態２に係るロール６Ｂの場合とほぼ同様に、軸６１Ｃに固定部７１を設けずかつ環状部材６４Ｃに被固定部７３を設けない場合に比べて、環状部材６４Ｃと弾性層６２の間に生じる隙間を経由して放電が発生することが抑制される。

［実施の形態４］
図１３は、実施の形態４に係る二次転写ロール３５１としてのロール６Ｄの一部を示すものである。
実施の形態４に係るロール６Ｄは、図１３と図１４に示されるように、溝状の固定部７１を設ける小径部６１３の長さを長くした軸６１Ｄを適用し、２段形状でない円筒状の環状部材６４Ｄを適用し、その環状部材６４Ｄの弾性層６２に接触させる端面６４ｅに近い側の部分に被固定部７３を設けるとともに端面６４ｅから遠い側の部分を圧入部分７５として構成して変更した以外は実施の形態３に係るロール６Ｃと同じ構成からなるものである。
圧入部分７５は、例えば環状部材６４Ｄの内周面６４ａの内径Ｄｉを、軸６１Ｄの小径部６１３の外径Ｄｆと同じ寸法にすることで構成した。

このロール６Ｄにおける環状部材６４Ｄは、弾性層６２に接触させる端面６４ｅのある端部を先頭にして軸６１Ｄの小径部６１３に装着される。
特に、環状部材６４Ｄの端面６４ｅに近い側の部分が軸６１Ｄの小径部６１３に装着されるときには、環状部材６４Ｄの内周面６４ａにある３つの被固定部７３が、軸６１Ｄの小径部６１３にある連続した溝形状の固定部７１に嵌め入れられた状態になる。
また、環状部材６４Ｄの端面６４ｅから遠い側の部分が軸６１Ｄの小径部６１３に装着されるときには、環状部材６４Ｄの内周面６４ａにおける圧入部分７５が圧入された状態で装着される。

そして、このロール６Ｄからなる二次転写ロール３５１においても、実施の形態３に係るロール６Ｃの場合とほぼ同様に、軸６１Ｄに固定部７１を設けずかつ環状部材６４Ｄに被固定部７３を設けない場合に比べて、環状部材６４Ｄと弾性層６２の間に生じる隙間を経由して放電が発生することが抑制される。つまり、この一体構造の環状部材６４Ｄを適用した場合は、上記比較例２のロール６０Ｙのような隙間１０１（図１６（Ｂ））が発生することが抑制される。

［変形例］
この発明は、上記実施の形態１〜４で例示した内容に何ら限定されるものではなく、各請求項に記載した各発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更することが可能である。このため、この発明は以下に例示するような変形例も含むものである。

実施の形態１，２，４における環状部材６４，６４Ｂ，６４Ｄは、その圧入部分７５を省略してもよい。
なお、この圧入部分７５を省略する場合は、環状部材６４，６４Ｂ，６４Ｄが装着される軸６１，６１Ｄにおいて周方向への移動（回転）を阻止する構成を採用することが好ましい。その周方向への移動を阻止する構成としては、例えば、固定部７１を被固定部７３の周方向への移動を阻止する形状（被固定部７３とほぼ合致する形状）にする構成や、軸６１，６１Ｄと各環状部材６４，６４Ｂ，６４Ｄの両者に設ける軸方向Ｄに沿う溝に回転止めの棒状部材を挿入する構成などが挙げられる。

実施の形態１〜４におけるロール６等は、環状部材６４，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄを各軸６１等の両端部６１ａ，６１ｂの一方に装着するものであってもよい。また、この発明のロール６等は、表面層６３を設けない構造のものであっても構わない。また、表面層６３を設ける場合は、その表面層６３の迫り出し部６３ｂを設けることを省略してもよい。

また、実施の形態１〜４におけるロール６等は、二次転写ロール３５１に適用する場合に限定されるものでなく、放電が発生し得る電圧を軸６１に供給する他のロールとして適用することも可能である。他のロールとしては、例えば、一次転写ロール、帯電ロール、二次転写対向ロール、弾性層を設ける現像ロール等が挙げられる。

さらに、この発明のロール６等を適用する画像形成装置は、この発明のロール６等を適用することが可能な画像形成装置であればよく、その形式、種類、画像形成方式等については特に限定されない。

この他、上記各実施の形態におけるロール６等は、画像形成装置に適用する場合に限定されるものではない。
例えば、上記各実施の形態におけるロール６等を帯電付与ロールとして利用し、その帯電付与ロールによりシートの蛇行や巻きずれ等が発生しないように電気絶縁性シートにあらかじめ帯電により電荷を付与して、その電荷による静電気力により蛇行や巻きずれの発生を抑制するシート巻き取り装置に適用してもよい。具体的には、上記各実施の形態におけるロール６は、フィルムなどのシートを巻き取るシート巻き取り装置における帯電付与ロールとして適用される。この場合、その帯電付与ロールを適用したシート巻き取り装置にあっては、その帯電付与ロールによって帯電させられたフィルムが、そのフィルムを挟んで帯電付与ロールに対向している搬送ロールの表面に、電荷によって安定して巻き付けられるようになり、これにより蛇行や巻きずれが生じるのが抑制される。
また、上記各実施の形態におけるロール６等は、電圧を供給するロールとして他の用途に適用してもよく、さらには、電圧を供給しないロールとして他の用途に適用してもよい。

６ …ロール
６１…軸（軸の一例）
６１ａ，６１ｂ…両端部
６２…弾性層
６２ｅ…端面
６４…環状部材（環状手段の一例）
７１…溝（固定部および凹部の一例）
７３…突起（被固定部および凸部の一例）
７５…圧入部分
８０…突出部（食い込む突出部の一例）
３５１…二次転写ロール
６１２…軸の大径部
６１３…軸の小径部
６４１…環状部材の小径部
６４２…環状部材の大径部
Ｄ …軸方向

Claims

導電性の軸と、
前記軸に設けられる弾性層と、
前記軸のうち前記弾性層の軸方向の両端面から突出する両端部の少なくとも一方に当該弾性層の端面に接触した状態で装着される非導電性の環状手段と、
を備え、
前記軸の両端部のうち前記環状手段が装着される部分に、前記環状手段の軸方向の装着位置を固定する固定部が設けられており、
前記環状手段の内周面の軸方向における一部に、前記軸の前記固定部で固定される被固定部が設けられているロール。
前記環状手段の内周面のうち前記被固定部を形成する部分以外の部分が、前記軸の端部に圧入される圧入部分として構成されている請求項１に記載のロール。
前記軸の両端部のうち前記環状手段の装着される部分が小径部および大径部からなる２段の段付き部分であり、
前記環状手段が前記軸の前記段付き部分の小径部および大径部にそれぞれ装着される小径部および大径部を有する２段形状の部材であり、
前記軸部の段付き部分の小径部に前記固定部が設けられており、
前記環状手段の小径部の内周面に前記被固定部が設けられている請求項１に記載のロール。
前記軸の両端部のうち前記環状手段の装着される部分が小径部および大径部からなる２段の段付き部分であり、
前記環状手段が前記軸の前記段付き部分の小径部および大径部にそれぞれ装着される小径部および大径部を有する２段形状の部材であり、
前記軸部の段付き部分の大径部に前記固定部が設けられており、
前記環状手段の大径部の内周面に前記被固定部が設けられている請求項１に記載のロール。
前記環状手段の大径部が、前記軸の大径部に圧入される圧入部分として構成されている請求項３に記載のロール。
前記環状手段の小径部が、前記軸の小径部に圧入される圧入部分として構成されている請求項４に記載のロール。
前記固定部は凹部として構成され、前記被固定部は前記凹部に嵌め込まれる凸部として構成されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載のロール。
前記環状手段の前記弾性層と接する端面に、当該弾性層の端面に食い込む突出部が設けられている請求項１乃至６のいずれか１項に記載のロール。